全 文 ：西北林学院学报 2011 , 26(1):61 ～ 64
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
灌木柳无性系苗期耐盐性指标的筛选和综合评价
　收稿日期:2009-11-16　修回日期:2010-04-01
　基金项目:“十一五”国家科技支撑项目“海洋渔业与滩涂高效开发关键技术研究与示范”课题“耐盐经济植物规模化栽培技术研究与开
发”(2006BAD09A04)。
　作者简介:隋德宗 ,男 ,硕士 ,主要从事柳树遗传育种方面的研究工作。 Emai l:suidezong@163.com
＊通讯作者:王保松 ,男 ,研究员 , Em ail:b aosong66@s ohu.com
隋德宗 ,王保松＊ ,施士争 ,教忠意
(江苏省林业科学研究院 ,江苏南京 211153)
摘　要:选用 6个灌木柳无性系 ,研究其耐盐性和有关耐盐性的评价指标 。在苗期盐(NaC l)胁迫
条件下 ,测定了苗高 、根长 、净光合速率 、叶绿素含量 、丙二醛含量等 10项与耐盐性相关的生长和生
理指标 ,采用主成分分析 、隶属函数分析以及回归分析法进行耐盐性综合评价和指标筛选 ,结果表
明 ,苗高 、叶片相对含水量和蒸腾速率等 3项指标可作为灌木柳无性系苗期耐盐性鉴定指标;根据
综合评价值比较 , 6 个品种的耐盐性依次为 JW2345>JW2372>JW22-2>JW51-3>JW1065>
JW2334;6个品种的耐盐性预测值(VP)与综合评价值(D)呈极显著相关。
关键词:灌木柳;无性系;耐盐性;综合评价;鉴定指标
中图分类号:S793.9　　　文献标志码:A　　　文章编号:1001-7461(2011)01-0061-04
Selection of Identification Index and Comprehensive Evaluation of
Salt Tolerance at Seeding Stage of Shrub Willow Clones
SUI De-zong , WANG Bao-song＊ , SHI Shi-zheng , JIAO Zhong-yi
(J iangsu Academy o f Forestr y , Nan j ing , J iang su 211153 , China)
Abstract:Six clones of shrub w illow at seeding stag e were used to evaluate and select identif icat ion index of
salt to lerance.Indices related to the seedling g row th and phy siolo gy w ere measured under sal t st ree , inclu-
ding plant height , root length , net photosynthetic , chlo rophy ll and malondialdehyde contents.Principal
component and subordinate funct ion analy ses were used in the selection and evalua tion.The o rder of salt
to lerance of 6 clone s w as JW2345>JW2372>JW22-2>JW51-3>JW1065>JW2334.Plant height , relative
w ater content and transpi ration could be used as salt-to lerance evaluation indices.A signif icant co rrelation
between predict ive value(VP)and D was also found.
Key words:shrub wi llow ;clones;salt tolerance;comprehensive evaluation;identification index
　　我国有各种类型的盐渍土面积约 9 913 万
hm
2 ,其中滩涂盐土面积 267万 hm2 左右[ 1] 。研究
表明 ,通过对遗传基础广泛的树种无性系进行耐盐
筛选 ,利用优良无性系造林能有效改良盐碱土 、绿化
滩涂和改善沿海生态环境[ 2] 。柳树适应性广 、抗逆
性强 ,一些品种具有较强的耐盐性[ 3] 。江苏省林业
科学研究院从 20世纪 60年代起开展系统的柳树栽
培和育种工作 ,至今已保存优良无性系 2 000多个 。
近年来 ,有关耐盐林木品种筛选的研究较多 ,但针对
灌木柳无性系耐盐性综合评价和鉴定指标的研究尚
不多见 。为了选育耐盐柳树新无性系 ,综合治理开
发沿海低湿滩涂土地资源 ,特选用新近杂交培育的
6个灌木柳无性系为试验材料 ,对其苗期耐盐性指
标筛选和综合评价进行了系统的研究 ,为耐盐灌木
柳品种的选育提供理论基础和科学依据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
试验材料为江苏省林业科学研究院杂交培育的
6个灌木柳杂种新无性系(表 1)。
表 1　供试灌木柳无性系
Table 1　T he sh rub wi llow clones tested
无性系 母本 父本
JW22-2 杞柳(Sa lix integra) 棉花柳(银芽柳 Sal ix
Leucopi thecia)
JW51-3 二色柳(S.alber ti) 棉花柳(S.Leucop ithe-
cia)
JW1065
JW8-26(S.suchowensis
×S.in teg ra)
棉花柳(S.Leucop ithe-
cia)
JW2334
JW1053(S.alber ti ×S.
dasycla dos)
棉花柳(S.Leucop ithe-
cia)
JW2345 簸箕柳(S.suchowensis) 青刚柳(蒿柳 S.vimina-
l is)
JW2372 二色柳(S.alber ti) 棉花柳(银芽柳 S.Leu-cop ithecia)
1.2　试验方法
2008年 3月 16 日开始采用营养液水培法 ,在
江苏省林业科学研究院温室内进行 。室内温度控制
在 20 ～ 30℃, 7 d 更换一次溶液 。处理用 Hogland
全营养液加 NaCl配成 ρ=3 g ·L -1盐溶液[ 4] ,对照
(CK)为不加 NaCl的全营养液 。水培容器为 350
mL 的玻璃瓶。每瓶为一个处理 ,每处理内加 280
mL 溶液 ,水培两根插穗苗。各处理随机排列 ,重复
3次 。4月 16日开始进行相关指标测定 。
1.3　指标测定
1.3.1　形态指标　测定苗高 、根长 ,每处理 6 株取
平均值;叶片相对含水量=叶片干重/叶片鲜重。
1.3.2　生理指标　丙二醛用硫代巴比妥酸比色法
测定[ 5] ;可溶性蛋白用考马斯亮蓝法测定[ 5] ;质膜透
性用相对电导率法测定[ 5] ;叶绿素用丙酮 、无水乙醇
等量混合浸提法[ 5] ;采用美国 Li-COR公司生产的
Li-6400光合系统测定净光合速率 、气孔导度和蒸腾
速率 。
1.4　数据处理与统计分析
1.4.1　相对值=处理/对照×100%
1.4.2　隶属函数值　每一品种各综合指标的隶属
函数值用公式(1)计算[ 6] :
μ(x j)= xj -xmin
xmax -xmin , j=1 ,2 , …,n 。 (1)
式(1)中 x j 表示第 j 个综合指标;xmin , xmax分别表示
第 j个综合指标的最小值与最大值 。
1.4.3　权重　用公式(2)计算
W j = p j∑n
j=1
p j
　　j =1 ,2 , …, n。 (2)
式(2)中 W j 表示第 j 个综合指标在所有综合指标
中的重要程度;p j 为各品种第 j 个综合指标的贡献
率 。
1.4.4　综合评价　用公式(3)计算 5个品种的综合
耐盐能力[ 5] 。
D =∑n
j=1
[ μ(xj)W j] , j =1 ,2 , …, n。 (3)
式(3)中 D 值表示各无性系在盐胁迫条件下用综合
指标评价所得的耐盐综合评价值 。
1.4.5　统计分析　主成分分析 、逐步回归分析用
DPS统计软件进行。
2　结果与分析
2.1　各单项指标相对值及相关性分析
单项指标测定如表 1 ,在盐胁迫处理(NaCl浓
度=3 g ·L-1)下 ,除质膜透性 、可溶性蛋白和丙二
醛含量有所增加外(相对值百分数>100),其余各项
指标均下降(相对值百分数<100)。各指标增加和
下降程度有所不同 ,因此仅根据单一指标来评价灌
木柳无性系的耐盐性具有一定片面性 。指标间的相
关系数矩阵(表 2)可知 ,所有指标之间都存在着或
大或小的相关性 ,从而使它们提供的信息发生重
叠[ 7] ,各项指标在耐盐评价中所起的作用也不尽相
同 ,因此直接利用这些指标很难对灌木柳无性系苗
期耐盐性进行准确评价 。
表 1　各单项指标的相对值
T ab le 1　Relative values of each index / %
无性系 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
JW22-2 65.5 57.8 37.7 40.9 244.3 175.2 75.3 17.4 58.4 122.5
JW51-3 65.7 55.2 32.5 35.0 265.2 167.6 72.8 14.8 55.5 126.7
JW1065 45.6 36.2 3.0 24.8 278.1 195.8 58.4 12.7 43.1 128.3
JW2334 47.2 32.3 16.7 25.4 234.9 177.5 63.2 4.9 35.2 117.6
JW2345 58.3 70.5 93.5 46.1 232.5 170.7 77.1 60.7 57.8 125.6
JW2372 55.7 65.4 57.2 42.8 257.2 178.2 78.5 39.4 59.7 123.3
注:x1 为根长;x2 为苗高;x3 为光合速率;x4 叶绿素;x5 为质膜透性;x6 为丙二醛;x7 为叶片相对含水量;x8 为气孔导度;x9 蒸腾速率;x10可
溶性蛋白(下同)。
2.2　主成分分析
通过对盐胁迫下灌木柳无性系 10 个指标值进
行主成分分析可知 ,前 3 个综合指标的累计贡献率
为 95.3%,其余指标贡献率可忽略不计[ 8] 。这样把
62 西北林学院学报 26 卷　
原来相互独立的 10个单项指标就转换为 3个新的
综合指标 ,代表了原来 10 个综合指标 95.3%的信
息 。根据各综合指标的系数(表 3)和各单项指标的
标准化值求得每一品种的 3个综合指标值(表 4)。
表 2　各指标相关系数矩阵
Table 2　Correlation mat rix of each index
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
x1 1.00
x2 0.69 1.00
x3 0.44 0.90＊＊ 1.00
x4 0.68 0.98＊＊ 0.91＊＊ 1.00
x5 -0.14 -0.27 -0.56 -0.40 1.00
x6 -0.76＊ -0.59 -0.60 -0.61 0.57 1.00
x7 0.76＊ 0.94＊＊ 0.82＊ 0.96＊＊ -0.39 -0.73 1.00
x8 0.23 0.84＊ 0.95＊＊ 0.82＊ -0.36 -0.33 0.68 1.00
x9 0.80＊ 0.94＊＊ 0.70 0.91＊＊ -0.02 -0.5 0.90＊＊ 0.64 1.00
x10 0.17 0.27 0.08 0.12 0.69 0.24 -0.01 0.27 0.38 1.00
注:＊表示 p<0.05的显著水平 , ＊＊表示 p<0.01的显著水平。
表 3　各综合指标的系数及贡献率
T able 3　Coef ficien ts of com preh ensive indices and cont ribu tion proport ion
指标 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 贡献率/ %
CI(1) 0.743 0.979 0.916 0.984 -0.421 -0.723 0.967 0.801 0.896 0.123 0.641
CI(2) 0.097 0.174 -0.109 0.037 0.856 0.406 -0.054 0.108 0.364 0.936 0.838
CI(3) -0.641 0.075 0.363 0.080 -0.194 0.417 -0.124 0.581 0.160 0.076 0.953
表 4　各品种综合指标值 、权重 、隶属函数值 、D值和预测值(VP)
Tab le 4　T he value of com prehensive index , index w eight , μ(x), D and VP of each clone
品种 CI(1) CI(2) CI(3) μ(1) μ(2) μ(3) D VP
JW22-2 2.715 -0.470 -1.066 0.702 0.488 0.194 0.596 0.597
JW51-3 1.331 1.112 -1.656 0.617 0.757 0.000 0.572 0.570
JW1065 -8.752 2.541 0.760 0.000 1.000 0.794 0.303 0.303
JW2334 -6.830 -3.336 0.097 0.118 0.000 0.576 0.149 0.149
JW2345 7.580 -0.370 1.388 1.000 0.505 1.000 0.897 0.897
JW2372 3.956 0.522 0.478 0.778 0.656 0.701 0.744 0.745
权重 0.672 0.207 0.121
2.3　耐盐性的综合评价
2.3.1　隶属函数值　根据公式(1)可求出每一个灌
木柳无性系所有综合指标的隶属函数值(表 4)。
2.3.2　权重的确定　根据综合指标贡献率(分别为
0.641 ,0.197 , 0.114)用公式(2)求出各指标的权
重[ 8] 。经计算 3个指标的权重分别为 0.672 、0.207
和 0.121(表 4)。
2.3.3　综合评价　根据公式(3)计算 5个灌木柳无
性系的D 值 ,根据 D 值大小确定的耐盐力排序为:
JW2345>JW2372>JW22-2>JW51-3>JW1065>
JW2334。
2.4　耐盐鉴定指标的筛选
把耐盐性综合评价值(D 值)作因变量 ,各单项
指标相对值作自变量通过逐步回归分析建立的最优
回归方程为 D =(254+25.5x 2 -13.9x7 -1.5x9)×
10-3 。式中 x2 代表苗高 , x7 代表叶片相对含水量 ,
x9 代表蒸腾速率。方程相关系数 R 接近 1 ,方程极
显著。由方程可知 ,在 10 个单项指标中 ,上述 3个
指标对灌木柳无性系耐盐性有显著影响 ,可作为鉴
定耐盐性的评价指标。通过最优回归方程预测灌木
柳无性系耐盐性 ,得到预测值 VP , 6 个材料的 VP
与D 值极显著相关 ,相关系数 R=0.999 ,说明用此
方程对材料的耐盐性进行预测 ,效果很好 。
3　结论与讨论
植物的耐盐性是多因素控制的一种数量性状 ,
是一个复杂的生理过程 。由于对其遗传基础并不十
分清楚 ,因此实践中只能借助于相关的形态或生理
指标间接地度量不同品种之间的耐盐性差异[ 9-10] 。
不同植物品种的耐盐机制不同 ,某一项指标在耐盐
性中所起的作用也不尽相同 ,因此仅靠单一指标无
法对植物品种的耐盐性进行准确的评价。采用综合
指标方法进行评价能克服上述缺点 ,可全面 、准确的
评价植物的抗性 ,目前已在耐盐 、抗旱 、抗寒和抗热
63第 1 期 隋德宗 等　灌木柳无性系苗期耐盐性指标的筛选和综合评价
研究中广泛应用 ,并取得了较好的效果[ 11-15] 。张耿
等利用综合指标法对偃麦草属 10份种质材料的耐
盐性进行了评定 ,筛选出存活率等 6项可用于耐盐
鉴定的指标[ 16] 。王贺正等在水稻开花期用综合指
标评定了 10个水稻品种的抗旱性 ,并筛选出相对含
水量等 4项抗旱性鉴定指标[ 17] 。
本文利用主成分分析法对 6个灌木柳无性系的
10个形态和生理指标进行了分析 ,对无性系的综合
指标值及相应的隶属函数值加权 ,得到耐盐性的综
合评价值(D)。最后通过D 值与各单项指标的逐步
回归分析得出显著影响灌木柳无性系耐盐力的指
标。本文根据评价值和预测值可将 6个灌木柳无性
系耐盐性分为 3类 , JW2345和 JW2372耐盐性最高
强(D≥0.70), JW1065和 JW2334耐盐性最差(D <
0.50), JW22-2和 JW51-3耐盐性居中(0.50≤D <
0.70)。田间实验林的观测结果也表明:在相同盐胁
迫条件下 , JW2345和 JW2372无性系生长明显优于
其它 4个无性系 , JW1065 和 JW2334 无性系则较
差 , JW22-2和 JW51-3 无性系居中 ,这表明用该方
法评价灌木柳无性系的耐盐性是可行的 。通过回归
分析得出苗高 、叶片相对含水量和蒸腾速率 3 个与
灌木柳无性系耐盐性有关的指标 ,并建立了最优回
归方程为 D =(254+25.5x 2 -13.9x7 -1.5x9)×
10-3 。
植物在不同时期 、不同环境下对盐胁迫的反应
不同 ,耐盐性也不相同 ,因此本研究筛选出的指标是
否适合于其他环境和生长发育阶段还有待于进一步
研究和验证。
参考文献:
[ 1] 　张士功 ,邱建军 ,张华.我国盐渍土资源及其综合利用[ J] .中国
农业资源与区划 , 2000 , 21(1):52-56.
ZHANG S G , QIU J J , ZHANG H .S alinzed soil resou rces in
China and theircomp rehensive harnessing[ J] .J ou rnal of China
Ag ricultural Resources and Reginnal Planning , 2000 , 21(1):
52-56.
[ 2] 　翟凤林 ,曹鸣庆.植物的耐盐性及其改良[ M] .北京:农业出版
社 , 1984.
[ 3] 　涂忠虞.柳树育种与栽培[ M] .南京:江苏科学技术出版社 ,
1982:19-20.
[ 4] 　潘瑞炽.植物生理学[ M] .北京:高等教育出版社 , 2001:28-
29.
[ 5] 　李合生.生理生化实验原理和技术[ M ] .北京:高等教育出版
社 , 2002.
[ 6] 　谢志坚.农业科学中的模糊数学方法[ M] .武汉:华中理工大学
出版社 , 1983:99-193.
[ 7] 　郝黎仁 ,樊元 ,郝思哲.SPSS 使用统计分析[ M] .北京:中国水
利水电出版社.
[ 8] 　卢纹岱.SPSS FOR WINDOWS 统计分析[ M ] .2版 , 北京:电
子工业出版社 , 2002.
[ 9] 　顾兴友 ,郑少玲 ,严小龙,等.盐浓度对水稻苗期耐盐指标变异
度的影响[ J] .华南农业大学学报 , 1998 , 19(1):30-34.
[ 10] 　教忠意 ,王保松 ,韩杰峰 ,等.林木抗盐性研究进展[ J] .西北林
学院学报 , 2008 , 23(5):60-64
JIAO Z Y ,WANG BS , SH I S Z ,et al.Advances in sal t resi st-
ance of t rees[ J] .Jou rnal of Northw es t Fo rest ry University ,
2008 , 23(5):60-64
[ 11] 　苏国兴 ,洪法水.桑品种耐盐性的隶属函数法之评价[ J] .江苏
农业学报 , 2002 , 18(1):42-47.
SU G X , HONG F S.Evalu at ion of sal t tolerance for part ial
mulb erry variet ies w ith sub ordinate function[ J] .Jiangsu Jou r-
nal of Ag ricultural Sciences , 2002 , 18(1):42-47.
[ 12] 　王贞红 ,张文辉 ,何景峰.瑞典能源柳无性系保护酶活性对水
分胁迫的响应[ J] .西北林学院学报, 2008 , 23(2):21-23.
WANG Z H , ZHANG W H , HE J F , et al.Water adaptation
an d responses of cell defense enzym e to you ng seedling of dif-
feren t clones of salix under the w ater st res s[ J] .Jou rn al of
Northw es t Fores t ry Universi ty , 2008 , 23(2):21-23.
[ 13] 　何雪银 ,文仁来 ,吴翠荣.模糊隶属函数法对玉米苗期抗旱性
的分析[ J] .西南农业学报 , 2008 , 28(1):52-56.
HE X Y ,WEN R L ,WU C R.Analysis of maize drough t re-
sistance at s eeding s tage by fu zzy subordinat ion m ethod[ J] .
Southw est C hina Jou rnal of Agricultural S ciences , 2008 , 28
(1):52-56.
[ 14] 　许桂芳 ,张朝阳 ,向佐湘.利用隶属函数法对 4种珍珠菜属植
物的抗寒性综合评价[ J] .西北林学院学报 , 2009 , 24(3):24-
26.
XU G F , ZHANG Z Y , XIANG Z X.Comprehen sive evalua-
ti on of cold resistance on four lysimachia plants by sub ordinate
fu nct ion values analysi s[ J] .Journal of Northw est Forest ry U-
niversi ty , 2009 , 24(3):24-26.
[ 15] 　贾思振 ,房伟民 ,陈发棣 ,等.夏菊耐热指标筛选和综合评价
[ J] .浙江林学院学报 , 2009 , 26(1):52-57.
JIA S Z , FANG W M , CHEN F D , et al.Heat tolerance for
summ er blooming of Ch ry santh emum[ J] .J ou rnal of Zhejiang
Fores t ry College , 2009 , 26(1):52-57.
[ 16] 　张耿 ,高洪文 ,王赞 ,等.偃麦草属植物苗期耐盐性指标筛选及
综合评价[ J] .草业学报 , 2007 , 16(4):55-61.
ZHANG G , GAO H W , WANG Z , et a l.Studies on screen-
ing ident ifi cation indexes of salt t olerance and com prehensive e-
valuat ion at seedling s tage of Elytrig ia[ J] .2007 , 16(4):55-
61.
[ 17] 　王贺正 ,马均 ,李旭毅,等.水稻开花期抗旱性鉴定指标的筛选
[ J] .作物学报 , 2005 , 31(11):1485-489.
WANG H Z , MA J , LI X Y , et a l.S creening ident if ication
indexes of d rou ght resistance at f low ering stage in rice[ J] .Ac-
ta Agronomica S inica , 2005 , 31(11):1485-1489.
64 西北林学院学报 26 卷