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INDEX ANALYSIS ON COMPREHENSIVE JUDGEMENT OF DROUGHT RESISTANCE ABILITY OF WHITE POPLAR HYBRID CLONES

白杨双交杂种无性系抗旱性鉴定指标分析


以白杨双交杂种无性系为材料,在水分胁迫条件下,对无性系生理和生长差异进行研究的基础上,建立了抗旱性筛选的指标体系,对无性系进行了抗旱性鉴定,并对代表干旱适应能力指标及抗旱生产力指标进行了比较分析,筛选出了叶片失水率、渗透调节能力、蒸腾速率、净光合速率、苗高和单叶面积6项指标,用于无性系对干旱适应性和抗旱生产力的综合鉴定指标。

double cross hybrid clones of white poplar,whose hybridization combination is (Populus tomentosa×Populus bolleana)×(Populus alba×Populus tremula),as the experimental materials,the growth and physiological characteristics under water stress were studied,index system on comprehensive judgement of drought resistance ability of the clones were suggested and the drought resistance ability of the clones were judged comprehensively.On this basis,the indices of adaptability to drought and of productivity to drought were analyzed.The plant height,single leaf area,net photosynthesis rate, transpiration,leaf water-losing rate and the ability of osmotic adjustment were suggested to be used as comprehensive judgment indexes in drought-resistance clones selection.


全 文 :第 v{卷 第 y期
u s s u年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1v{ o‘²1y
‘²√ qou s s u
白杨双交杂种无性系抗旱性鉴定指标分析
杨敏生 裴保华
k河北农业大学林学院 保定 sztsssl
朱之悌
k北京林业大学 北京 tsss{vl
摘 要 } 以白杨双交杂种无性系为材料 o在水分胁迫条件下 o对无性系生理和生长差异进行研究的基础上 o
建立了抗旱性筛选的指标体系 o对无性系进行了抗旱性鉴定 o并对代表干旱适应能力指标及抗旱生产力指标
进行了比较分析 o筛选出了叶片失水率 !渗透调节能力 !蒸腾速率 !净光合速率 !苗高和单叶面积 y项指标 o用
于无性系对干旱适应性和抗旱生产力的综合鉴定指标 ∀
关键词 } 白杨双交杂种无性系 o抗旱性 o鉴定指标 o综合评价
收稿日期 }usss2sx2u| ∀
ΙΝ∆ΕΞ ΑΝΑΛΨΣΙΣ ΟΝ ΧΟΜΠΡΕΗΕΝΣΙς Ε ϑΥ∆ΓΕΜΕΝΤ ΟΦ ∆Ρ ΟΥΓΗΤ
ΡΕΣΙΣΤΑΝΧΕ ΑΒΙΛΙΤΨ ΟΦ ΩΗΙΤΕ ΠΟΠΛΑΡ ΗΨΒΡΙ∆ ΧΛΟΝΕΣ
≠¤±ª ¬±¶«¨ ±ª °¨ ¬…¤²«∏¤
k ΦορεστρψΙνστιτυτε o Ηεβει Αγριχυλτυρε Υνιϖερσιτψ Βαοδινγsztsssl
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k Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγtsss{vl
Αβστραχτ } vx §²∏¥¯¨¦µ²¶¶«¼¥µ¬§¦¯²±¨ ¶²©º«¬·¨ ³²³¯¤µoº«²¶¨ «¼¥µ¬§¬½¤·¬²±¦²°¥¬±¤·¬²±¬¶k Ποπυλυστοµεντοσα≅ Ποπυ2
λυσ βολλεαναl ≅ k Ποπυλυσ αλβα≅ Ποπυλυστρεµυλαl o¤¶·«¨ ¬¨³¨µ¬°¨ ±·¤¯ °¤·¨µ¬¤¯¶o·«¨ ªµ²º·«¤±§³«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ ¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶2
·¬¦¶∏±§¨µº¤·¨µ¶·µ¨¶¶º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§o¬±§¨¬¶¼¶·¨° ²± ¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ ­∏§ª¨ °¨ ±·²©§µ²∏ª«·µ¨¶¬¶·¤±¦¨ ¤¥¬¯¬·¼ ²©·«¨ ¦¯²±¨ ¶
º¨ µ¨ ¶∏ªª¨¶·¨§¤±§·«¨ §µ²∏ª«·µ¨¶¬¶·¤±¦¨ ¤¥¬¯¬·¼ ²©·«¨ ¦¯²±¨ ¶º¨ µ¨ ­∏§ª¨§¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ ¼¯ q’±·«¬¶¥¤¶¬¶o·«¨ ¬±§¬¦¨¶²©
¤§¤³·¤¥¬¯¬·¼·²§µ²∏ª«·¤±§²©³µ²§∏¦·¬√¬·¼·² §µ²∏ª«·º¨ µ¨ ¤±¤¯¼½¨ §q׫¨ ³¯¤±·«¨¬ª«·o¶¬±ª¯¨¯¨ ¤©¤µ¨¤o±¨·³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶
µ¤·¨o·µ¤±¶³¬µ¤·¬²±o¯ ¤¨©º¤·¨µ2¯ ²¶¬±ªµ¤·¨ ¤±§·«¨ ¤¥¬¯¬·¼ ²©²¶°²·¬¦¤§­∏¶·°¨ ±·º¨ µ¨ ¶∏ªª¨¶·¨§·² ¥¨ ∏¶¨§¤¶¦²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨
­∏§ª°¨ ±·¬±§¨¬¨¶¬± §µ²∏ª«·2µ¨¶¬¶·¤±¦¨ ¦¯²±¨ ¶¶¨¯¨ ¦·¬²±q
Κεψ ωορδσ} ⁄²∏¥¯¨¦µ²¶¶«¼¥µ¬§¦¯²±¨ ¶²©º«¬·¨³²³¯¤µo⁄µ²∏ª«·µ¨¶¬¶·¤±¦¨ o„³³µ¤¬¶¤¯ ¬±§¬¦¨¶o≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ ­∏§ª°¨ ±·
采用有性杂交方式 o选择对干旱寒冷具有较强适应能力的白杨派树种和杂种 o与毛白杨杂交 o培育
抗旱速生新品种 o是充分发挥毛白杨生产潜力 o提高其抗旱和抗寒能力 o扩大适生范围的有效途径 ∀经
过多年的杂交试验和杂种选择 !测定 o证明用毛白杨k Ποπυλυσ τοµεητοσαl !新疆杨k Πqβολλεαναl !银白杨
k Πqαλβαl和欧洲山杨k Πqτρεµυλαl进行双杂交 o杂种后代变异大 !遗传基础广 o有希望能够选育出综合各
个亲本优良特性的抗旱 !抗寒 !速生新品种 ∀目前 o经过初选的双交无性系已在宁夏 !内蒙古 !黑龙江等
地进行区域试验 o均不同程度表现出抗旱 !速生等特性 o对这些无性系抗旱性的鉴定方法及抗旱无性系
的准确筛选 o是抗旱品种选育中必须解决的问题 ∀因此 o本项研究是在对初选的杂种无性系的抗旱性生
理基础进行研究 o比较各无性系在干旱条件下生理和生长差异的基础上 o建立抗旱性筛选的指标体系 o
对无性系抗旱能力进行准确鉴定 o为毛白杨抗旱品种选育提供理论依据和方法 o以期能够在区域实验的
基础上 o最终培育出抗旱 !速生 !适应性广的新品种 o同时为其他相关研究提供借鉴 ∀
t 材料与方法
选用 vx个白杨双杂交杂种新无性系为主要试验材料 o杂交组合为k毛白杨 ≅新疆杨l ≅ k银白杨 ≅
欧洲山杨l o另有 u个为毛白杨 ≅新疆杨单杂交无性系k ÷t和  ÷ul ∀这些无性系均经过初选 o具有较
明显的杂种优势 ∀以毛白杨和新疆杨为对照 ∀参试的无性系按 v种方法培养 o用于各种指标测定 ∀
1 .1 田间栽植
将参试各无性系 t ¤生苗木截干 ov月下旬栽于条件一致的苗圃地中 ∀苗圃地土壤为轻壤土 o肥力
中等 o栽后苗木正常管理 ∀这部分试验材料用于测定正常供水条件下生理指标的日变化 !水分参数的季
节变化 !叶片失水率 !叶解剖构造等 ∀
1 .2 盆栽 ´
将各无性系嫩枝于 w月下旬扦插于塑料盆中 o苗木生根后每盆保留 u株苗木 oz月上旬 o苗高达到
ws ∗ ys¦°时 o试验开始 ∀这部分试验材料用于测定土壤自然干旱胁迫条件下 o无性系各生理指标及水
分参数的变化 ∀试验开始时 o苗木充足灌水 x §o以后不再供应水分 o使其自然干燥 o每隔 t ∗ u §测定土
壤含水量并进行指标测定 ∀
1 .3 盆栽 µ
将无性系嫩枝扦插小苗于 v月下旬栽于塑料盆中 o塑料盆及土壤条件与盆栽 ´相同 ∀各无性系苗
木大小和质量尽可能保持一致 o栽后将苗木平茬 o在充足水分条件下培养 ox月下旬苗高达 vs ¦°左右
时 o试验开始 ∀这部分试验材料用于测定人工控水干旱处理条件下无性系生理和生长指标的测定 ∀将
ts个无性系在 w个供水处理条件下培养 ∀每个无性系每个处理重复 v盆 o每个供水处理按完全随机区
组排列 ∀w个水分处理盆中土壤含水量分别为田间持水量的 tss h !{s h !ys h和 ws h ∀试验开始后 o每
天 t{ }ss称取盆重 o补充当天失去的水分 o使各处理保持设定的含水量 ∀控水 vs §后测定各项生长及生
理指标 ∀
1 .4 指标测定
叶片解剖构造采用石蜡切片法测定 o叶片失水率采用万分之一电子天平称重法测定 o离体叶片质膜
透性采用 ⁄⁄≥2tt„型电导仪测定 o叶水势及 °2∂ 曲线应用压力室法测定 o净光合速率等采用 „⁄≤2„v
便携式 ≤’u 分析仪测定 o生物量测定采用烘干称重法 ∀具体测定方法参见文献k杨敏生等 t||y ~t||z¤~
t||z¥~t||z¦~t||z§~t||z¨~t||| ~≠¤±ªot||yl ∀
每个无性系各指标综合评判主要采用模糊数学隶属函数计算公式进行定量转换后 o再将各指标隶
属函数值取平均 o进行无性系比较 ∀隶属函数公式为 }
Υk Ξιl € Ξι p Ξ°¬±Ξ°¤¬ p Ξ°¬±
式中 oΥk Ξιl为隶属函数值 ~Ξι 为无性系某指标测定值 ~Ξ°¬± !Ξ°¤¬为所有参试无性系中某一指标内的最
小值和最大值 ∀
如果某一指标与综合评判结果为负相关 o则用反隶属函数进行定量转换 ∀计算公式为 }
Υk Ξιl € t p Ξι p Ξ°¬±Ξ°¤¬ p Ξ°¬±
u 无性系抗旱能力综合鉴定指标体系
植物的抗旱性是受许多形态 !解剖和生理生化特性控制的复合遗传性状 ∀植物通过多种途径来抵
御或忍耐干旱胁迫的影响 o单一的抗旱性鉴定指标 o难以反映出植物对干旱适应的综合能力 ∀因此 o只
有采用多项指标的综合评价 o才能比较准确地反映植物的抗旱水平 ∀根据 ¨√¬·kt|{sl和 ×∏µ±¨ µkt|{vl
对植物抗旱机理的分类思想及白杨无性系抗旱育种的实际需要 o我们建立了鉴定白杨杂种无性系抗旱
性的指标体系 o见表 t ∀鉴定指标体系主要从植物对干旱的适应性和抗旱生产力两方面考虑 ∀对干旱
的适应性包括避旱能力和忍耐干旱能力 ∀可以看出 o这一指标体系基本上概括了树木对干旱的适应性
和抗旱生产力的主要方面 o用它来评判无性系的抗旱能力 o能够得到比较客观的结果 ∀为了便于综合评
价 o对各项指标均采用模糊数学隶属函数或反隶属函数公式将各指标函数值化 ∀将各指标隶属函数值
取平均 o得到综合评判结果 ∀现将各指标计算方法简述如下 ∀
2 .1 适应性指标
保水力 }由叶解剖构造 !失水率和细胞质膜透性 v 项指标综合评价结果表示k杨敏生等 ot||y ~
t||z¤l ∀蒸腾速率 }由 ws h供水处理与 tss h供水处理下各无性系的蒸腾速率比值得到 ∀一般认为 o在
zv 第 y期 杨敏生等 }白杨双交杂种无性系抗旱性鉴定指标分析
水分胁迫条件下 o树木蒸腾速率迅速下降 o有利于减少水分丧失 o维持体内水分平衡 ∀因此 o采用反隶属
函数公式计算隶属函数值k杨敏生 ot|||l ∀茎Π根比 }由 ws h供水处理下各无性系茎Π根生物量比值与
tss h供水处理的茎Π根比相比 o计算反隶属函数值k≠¤±ªot||yl ∀渗透调节及保持膨压 }由叶片充分膨胀
和膨压为 s时的渗透势k 7 Πtss ! 7 Πsl !膨压为 s时的相对含水量和相对渗透含水量k• • ≤β !• ’ • ≤βl !细
胞最大弹性模量kΕ°¤¬l !膨压与水势直线方程中的 β值 y项水分参数在不同叶水势下综合评判结果表
示 ∀本项指标只测定了 y个无性系k杨敏生等 ot||z¥l ∀耐干化能力 }由无性系离体叶片细胞质膜透性
综合评判结果表示k杨敏生 ot||y ~t||z¤l ∀
表 1 白杨双交杂种无性系抗旱性鉴定指标体系
Ταβ .1 Ινδεξ σψστεµ υσεδ φορ χοµ πρεηενσιϖεϕυδγεµεντ οφ δρουγητ ρεσιστανχε αβιλιτψ οφ ωηιτε ποπλαρ ηψβριδ χλονεσ
性状 ≤«¤µ¤¦·¨µ 指标 Œ±§¨¬
对干旱的适应能力
„§¤³·¬√¨ ¤¥¬¯¬·¼·²§µ²∏ª«·
避旱
⁄µ²∏ª«·¤√²¬§
叶片保水力k形态 !解剖构造 !失水率等l„¥¬¯¬·¼ ²©¯¨ ¤© º¤·¨µ«²¯§¬±ª
k°²µ³«¤o¤±¤·²°¬¦¦²±¶·¬·∏·¬²± ¤±§º¤·¨µ¯ ²¶¶µ¤·¨ ετ αλql
蒸腾速率 ×µ¤±¶³¬µ¤·¬²±
茎Π根比 •¤·¬²²©¶·¨°Πµ²²·
耐旱
⁄µ²∏ª«··²¯ µ¨¤±¦¨
渗透调节和保持膨压 ’¶°²·¬¦¤§­∏¶·° ±¨·¤±§·∏µª²µ°¤¬±·¤¬±
原生质耐干化 ײ¯ µ¨¤±¦¨ ²©¥¬²³¯¤¶°·²§µ²∏ª«·
抗旱生产力
°µ²§∏¦·¬√¬·¼ §∏µ¬±ª§µ²∏ª«·¶·µ¨¶¶
净光合速率 ‘¨·³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶µ¤·¨
水分利用效率 • ¤·¨µ∏·¬¯¬½¤·¬²± ©¨©¬¦¬¨±¦¼
光合叶面积 ¨¤©¤µ¨¤©²µ³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶
苗高 °¯ ¤±·«¨¬ª«·
生物量 …¬²°¤¶¶
212 抗旱生产力指标
包括净光合速率 !水分利用效率 !单片叶面积 !单株叶片数 !苗高和生物量指标 o分别以各指标在
ys h供水处理和 ws h供水处理得到的平均值与 tss h处理相比 o并计算隶属函数值k≠¤±ªot||yl ∀根据
表 t指标体系可对各无性系抗旱性作出综合评价 ∀
2 .3 无性系对干旱的适应能力
各无性系对干旱适应能力的综合评判结果列于表 u ∀表 u结果表明 o无性系间对干旱的适应能力
不同 o且不同无性系表现出不同抗旱特征 ∀ …wvs !新疆杨抗旱能力最强 o但这两个无性系抗旱途径却有
较大差异 o…wvs在保水能力 !吸水能力 !渗透调节能力及耐干化能力上均表现较好 ∀新疆杨主要在耐干
化能力和吸水能力上表现较好 ∀u个亲本新疆杨和毛白杨在供试无性系中排在第 u位和第 {位 ∀其它
{个无性系 o除了 …wvs适应性较高外 o均略低于新疆杨 o大部分介于新疆杨和毛白杨之间 o这一结果符
合杂交育种一般规律 ∀
表 2 无性系对干旱适应性指标隶属函数值及综合评判结果
Ταβ .2 Φυνχτιον ϖαλυε οφσυβορδινατιον ανδ τηε ρεσυλτ οφ χοµ πρεηενσιϖεϕυδγεµεντ ον αδαπταβιλιτψτο δρουγητ
无性系
≤¯ ²±¨
叶片保水力
„¥¬¯¬·¼ ²©¯¨ ¤©
º¤·¨µ«²¯§¬±ª
蒸腾速率
×µ¤±¶³¬µ¤·¬²±
渗透调节
’¶°²·¬¦
¤§­∏¶·°¨ ±·
原生质耐干化
ײ¯ µ¨¤±¦¨ ²©
¥¬²³¯¤¶°·²§µ²∏ª«·
茎Π根比
•¤·¬²²©
¶·¨°Πµ²²·
综合评判
≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨
¦²°³¤µ¬¶²±
位次
°µ¨¦¨§¨ ±¦¨
 ÷t s1wzs s1v{s ) s1sws s1{us s1wu{ y
 ÷u s1xu{ s1w{z ) s1utz s1yzu s1wzy x
…wvt s1wyu s1stw ) s1tzt s1z|z s1vyt |
…wvu s1wzz s1wxu s1x|z s1v{u s1xyx s1w|x v
…wu| s1wyu t1sss s1vz| s1u{x s1sss s1wux z
…wvs s1yxw s1yzs s1wzw s1yzw t1sss s1y|w t
…wvv s1wts s1zwy s1vzu s1ut{ s1y|y s1w{{ w
…wtw s1wyt s1sss s1vzw s1uxs s1uxv s1uy{ ts
毛白杨 Πqτοµεντοσα s1vuu s1{zt s1uv| s1tzs s1xst s1wus {
新疆杨 Πqβολλεανα s1wtx s1wuv ) t1sss s1{xs s1yzu u
{v 林 业 科 学 v{卷
表 3 无性系抗旱生产力指标值及综合评判结果
Ταβ .3 Ινδεξ ϖαλυε οφ προδυχτιϖιτψ δυρινγ δρουγητ στρεσσ ανδ τηε ρεσυλτ οφ χοµ πρεηενσιϖεϕυδγεµεντ
干旱程度
⁄µ²∏ª«·
§¨ªµ¨¨
无性系
≤ ²¯±¨
净光合速率
°«²·²¶¼±·«¨¶¬¶
水分利用效率
• ¤·¨µ∏·¬¯¬½¤·¬²±
©¨©¬¦¬¨±¦¼
苗高
°¯ ¤±·
«¨¬ª«·
生物量
…¬²°¤¶¶
单叶面积
≥¬±ª¯¨
¯¨ ¤©¤µ¨¤
叶片数
¨¤©±∏°¥¨µ
综合评判结果
≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨
¦²°³¤µ¬¶²±
位次
°µ¨¦¨§¨ ±¦¨
中度干旱
kys h l
²§¨µ¤·¨
§µ²∏ª«·
 ÷t s1|zu t1svu s1yzs t1sz| s1{xu s1|{y s1vu{ y
 ÷u t1tuy t1u{z s1xy{ s1y{v s1y|w s1zyy s1uyx z
…wvt t1vss t1xy| t1s|y t1zzv t1vxu t1tys s1||w t
…wvu s1|vw t1vwy s1zs{ s1{zv s1{yw s1{zz s1vwx w
…wu| t1uss t1u{u s1|tz s1{x{ s1{us s1|ws s1xsx u
…wvs t1stv t1x|s s1zxy s1zvx s1y{| s1|zs s1wv{ v
毛白杨 Πqτοµεντοσα s1|yz t1syz s1yzz s1ztx s1ywt s1{us s1t{v {
…wvv t1s|u t1t|t s1xst s1yt| s1xts s1zsu s1tvy |
…wtw t1twz t1uvy s1yxv s1{w| s1yuy s1{|t s1vv| x
新疆杨 Πqβολλεανα s1{{{ t1sss s1xyu s1yuu s1ywu s1z{z s1szx ts
严重干旱
kws h l
≥ √¨ µ¨¨
§µ²∏ª«·
 ÷t s1xss t1zwy s1sws s1v{| s1uww s1wyy s1uut {
 ÷u s1w{x t1{s| s1swv s1u|{ s1t|w s1v{v s1tzs |
…wvt s1{xw u1twz s1w|t t1syw t1tyx s1{ws t1sss t
…wvu s1xzx t1|xt s1vu{ s1xvt s1x|| s1yzu s1xxt u
…wu| s1uz{ t1ysy s1t{{ s1wux s1vu{ s1xxu s1uwu z
…wvs s1wsv t1{yv s1usz s1xsw s1wts s1zsy s1wty v
毛白杨 Πqτοµεντοσα s1vtx t1zz| s1tww s1wyy s1uuz s1zuu s1vt| y
…wvv s1vyz t1uxt s1ttt s1v|u s1u|t s1wx| s1tvt ts
…wtw s1ywx t1ty{ s1t|w s1yvw s1uyz s1yxy s1vw{ x
新疆杨 Πqβολλεανα s1xwv t1zvv s1uxx s1xy| s1ww{ s1xus s1wsx w
2 .4 抗旱生产力
抗旱生产力是抗旱育种中最为关键的问题 ∀由于植物对干旱胁迫的适应能力不同 o在不同干旱条
件下表现出的生产力也不同 o因此 o我们在中度水分胁迫和严重水分胁迫条件下 o分别对无性系的抗旱
生产力进行综合评价 o以期能更加客观地反映无性系的抗旱生产潜力 ∀表 v为各无性系在 ys h供水处
理和 ws h供水处理时的抗旱生产力评判结果 ∀由表 v可见 o各无性系在中度胁迫和严重胁迫下 o抗旱
生产力有所不同 ∀土壤水量由 ys h降至 ws h o随着水分胁迫的加强 o抗旱生产力变化最大的无性系是
新疆杨和 …wu| ∀新疆杨由第 ts位提高到第 w位 o而 …wu|则由第 u位降至第 z位 ∀
根据无性系对干旱的适应性和抗旱生产力评判结果 o可对各无性系的抗旱能力作出综合评价 ∀由
表 t !表 u和表 v可见 o…wvs !…wvu在适应性和抗旱生产力方面均表现较好 o表明其抗旱生产能力较强 ∀
…wvt抗旱生产力最高 o但适应性较差 o排在第 |位 o分析其原因主要是由于该无性系特别不适合在水湿
条件下生长 o在 tss h供水处理下 o苗木生长极弱 o而在水分胁迫下其生长与其它无性系无差异 o从而导
致胁迫下生长量与非胁迫时生长量比值偏高 ∀新疆杨对干旱的适应性和严重胁迫时抗旱生产力均比较
|v 第 y期 杨敏生等 }白杨双交杂种无性系抗旱性鉴定指标分析
高 o但在中度水分胁迫时 o抗旱生产力没有优势 o排在最后 ∀另外 y个无性系则在各方面均表现一般 ∀
正如前述 o抗旱性是由多个抗旱特征共同反映的 o上述指标体系从不同角度反映了无性系抗旱能
力 o在实际育种和推广工作中 o应根据育种目标的不同 o有所侧重 ∀如果所育的品种是应用于干旱较轻
的地区或灌溉条件较好的地区 o则应主要根据中度水分胁迫下的抗旱生产力选择品种 ∀如培育的品种
应用于干旱地区或灌溉条件较差地区 o选择的指标应主要根据严重胁迫时的抗旱生产力 !同时应考虑对
干旱的适应能力 ∀如培育的品种应用于立地条件比较恶劣 o造林难以成功的地区 o则树木对土壤干旱胁
迫的适应能力应该成为主要的选种标准 ∀
v 抗旱性鉴定指标分析
虽然应用上述指标体系鉴定无性系的抗旱性具有较高的客观性和科学性 o但这些评定指标有许多
测定方法比较复杂 o在实际应用中具有一定的局限性 o难以在大量育种材料抗旱性筛选中的应用 ∀因
此 o在这一指标体系的基础上 o研究各指标之间的相互关系 o对各指标的代表性进行分析 o筛选具有代表
性和测定方法比较简单的指标 o用于抗旱品种筛选 o具有重要意义 ∀表 w为鉴定无性系对干旱适应性的
x个指标之间的相关分析 ∀
表 4 干旱适应性指标相关分析
Ταβ .4 Χορρελατιον αναλψσισ οφινδιχεσ οφ αδαπταβιλιτψτο δρουγητ
叶片保水力
„¥¬¯¬·¼ ²©¯¨ ¤©
º¤·¨µ«²¯§¬±ª
蒸腾速率
×µ¤±¶³¬µ¤·¬²±
茎Π根比
•¤·¬²²©
¶·¨°Πµ²²·
原生质耐干化
ײ¯ µ¨¤±¦¨ ²©
¥¬²³¯¤¶°·²§µ²∏ª«·
渗透调节
’¶°²·¬¦
¤§­∏¶·° ±¨·
综合评判结果
≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨
¦²°³¤µ¬¶²±
叶片保水力 „¥¬¯¬·¼ ²©¯¨ ¤© º¤·¨µ«²¯§¬±ª t p s1tus s1vww s1uwu s1yvw s1wsu
蒸腾速率 ×µ¤±¶³¬µ¤·¬²± t p s1uv{ s1sxy p s1vsx s1vzu
茎Π根比 •¤·¬²²©¶·¨°Πµ²²· t s1vvv s1u|w s1ysy
耐干化 ײ¯ µ¨¤±¦¨ ²©¥¬²³¯¤¶°·²§µ²∏ª«· t s1yus s1z|| 3 3
渗透调节 ’¶°²·¬¦¤§­∏¶·°¨ ±· t s1wu|
综合评判 ≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ ¦²°³¤µ¬¶²± t
表 w分析结果表明 o上述 x项指标间均未达到显著相关水平 o说明各指标之间是相互独立的 ∀这 x
项指标中 o只有原生质膜透性与综合评判结果表现出显著正相关 o其它指标均未达到显著相关水平 o但
均表现出正向相关的趋势 ∀
用于评判无性系抗旱生产力的各项指标 o由于其所代表的意义基本相同 o指标间均表现出正的显著
相关或弱相关关系 o特别是苗高 !生物量 !单片叶面积和叶片数之间 o均达到了显著或极显著正相关k表
xl ∀说明各指标均能较好地反映无性系抗旱生产力的差别 ∀
根据我们的研究结果和选择指标的原则 o对所测定的指标进行了综合评价 o见表 y ∀形态指标测定
方法比较简单直观 o但根据我们的观测 o这些指标一般变异都比较小 o对水分亏缺的反映也不甚敏感 o直
接应用于抗旱选种有一定的风险 ∀如叶背毛指标 o对于叶片保水能力有较重要的作用 o但我们观测的
vx个杂种无性系中 o除了亲本毛白杨和个别无性系叶背毛较少外 o其它无性系均比较接近 o难以测定出
差别 o因此 o这些指标仅可作为参考指标应用 ∀选择合适的生理指标能够较好地反映植物的抗旱特性 ∀
但生理指标的测定需要一定的设备和控制特定的条件 o因而限制了它们的广泛应用 o同时对鉴定大量育
种材料 o存在着可比性问题 ∀先进的设备和严格的试验条件能够提高指标的可信度和进行大量育种资
源的鉴定 ∀我们在试验中测定的生理指标 o一般对水分亏缺反映都比较敏感k杨敏生等 ot||| ~t||z¦l o
大部分指标可在鉴定中应用 ∀但生理指标与生长指标相比 o遗传变异一般都比较小k杨敏生等 ot||z¦l ∀
通过在干旱胁迫下直接研究树木生长和产量等指标的受害程度 o进而对无性系抗旱能力作出判断是应
用最广泛的最直接的鉴定方法 o能取得较好效果 ∀生长指标一般对水分比较敏感 o遗传变异较大 o选择
sw 林 业 科 学 v{卷
的余地较大k≠¤±ªot||y ~杨敏生 ot||z¦l o可在抗旱性鉴定中应用 o特别是在抗旱品种选育中 o用于鉴定
育种材料抗旱生产力时 o效果较好 ∀但值得注意的是 o树木是多年生植物 o用苗期进行抗旱生产力鉴定
时 o应采用相对指标 ∀同时 o苗期的抗旱性能够在多大程度上反映成年树木的抗旱能力 o还有待进一步
研究 ∀在我们测定的生长指标中 o生物量和根系指标测定工作比较困难 o在应用上受到一定限制 ∀
表 5 抗旱生产力鉴定指标间的相关分析 ≠
Ταβ .5 Χορρελατιον αναλψσισ οφιδεντιφιχατιον ινδιχεσ ον προδυχτιϖιτψ οφ δρουγητ ρεσιστανχε
净光合速率
°«²·²¶¼±·«¨¶¬¶
水分利用效率
• ¤·¨µ∏·¬¯¬½¤·¬²±
©¨©¬¦¬¨±¦¼
苗高
°¯ ¤±·
«¨¬ª«·
生物量
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单片叶面积
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叶片数
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±∏°¥¨µ
综合评判结果
≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨
¦²°³¤µ¬¶²±
净光合速率 ³«²·²¶¼±·«¨¶¬¶µ¤·¨ t s1xwx s1yuv s1x{z s1xs{ s1wx{ s1zvw
水分利用效率 • ¤·¨µ∏·¬¯¬½¤·¬²± ©¨©¬¦¬¨±¦¼ s1vux t s1yuy s1wyy s1xtx s1xyz s1zwt
苗高 °¯ ¤±·«¨¬ª«· s1yzu s1w|x t s1{uw s1{yz s1{|t s1|v{
生物量 …¬²°¤¶¶ s1{ts s1vzz s1{|| t s1|xw s1{z| s1|s{
单叶面积 ≥¬±ª¯¨¯¨ ¤©¤µ¨¤ s1zwy s1ytv s1|vs s1|sw t s1{yw s1|s{
叶片数 ¨¤©±∏°¥¨µ s1wys s1wuw s1{vt s1{tt s1y|u t s1|st
综合评判结果 ≤²°³µ¨«¨ ±¶¬√¨ ­∏§ª° ±¨· s1z{t s1yws s1|wv s1|v| s1|x| s1{u{ t
≠右上角为中度水分胁迫下指标间的相关系数 ~左下角为严重水分胁迫下指标间的相关系数 ∀ ρΑks1sxl € s1yvu ~ρΑks1stl € s1zyx ∀ ׫¨
¦²µµ¨ ¤¯·¬²± ¦²¨©©¬¦¬¨±·¶¤°²±ª¬±§¨ ¬¨¶∏±§¨µ°²§¨µ¤·¨ §µ²∏ª«·¬¶²±·«¨ µ¬ª«·∏³³¨µo¤±§·«²¶¨ ∏±§¨µ¶¨µ¨µ¨ §µ²∏ª«·¬¶²±·«¨ ¯¨©·2§²º±q
表 6 无性系抗旱指标综合评价表 ≠
Ταβ .6 Χοµπρεηενσιϖε αππραισαλ οφινδιχεσ οφ δρουγητ ρεσιστανχεφορ χλονε
指标
Œ±§¨¬
遗传变异
Š¨ ±¨ ·¬¦
√¤µ¬¤·¬²±
对水分亏缺
的敏感性
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鉴定难易
‹¤µ§²µ
¤¨¶¼·²
¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±
测定方法
 ¤¨¶∏µ¨
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应用条件
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育种应
用前景
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形态
指标
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叶片解剖构造 ¨¤©§¬¶¶¨¦·¬²±
叶被毛 ƒ¬±¨ «¤¬µ²± ¥¤¦®²©¯¨ ¤©
叶表面光泽 Š¯²¶¶²±¶∏µ©¤¦¨ ²©¯¨ ¤©
下部黄叶数 ≠¨¯¯ ²º ¯¨ ¤©±∏°¥¨µ
n n
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切片观察 ≥¨ ¦·¬²± ²¥¶¨µ√¤·¬²±
目测法 ∞¶·¬°¤·¨ ¥¼ ¼¨¨
目测法 ∞¶·¬°¤·¨ ¥¼ ¼¨¨
目测法 ∞¶·¬°¤·¨ ¥¼ ¼¨¨
干旱
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¦²±§¬·¬²±
参考 • ©¨¨µ¨±¦¨
参考 • ©¨¨µ¨±¦¨
参考 • ©¨¨µ¨±¦¨
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生理
指标
°«¼¶¬²
²¯ª¬¦¤¯
¬±§¨¬
净生合速率 °«²·²¶¼±·«¨¶¬¶µ¤·¨
蒸腾速率 ×µ¤±¶³¬µ¤·¬²±
气孔导度 ≥·²°¤·¤¯ ¦²±§∏¦·¤±¦¨
水分利用效率 • ¤·¨µ∏·¬¯¬½¤·¬²± ©¨©¬¦¬¨±¦¼
叶温与气温差 ⁄¬©©¨µ¨±¦¨ ¥¨·º¨ ±¨ ¯¨ ¤©¤±§¤¬µ·¨°³¨µ¤·∏µ¨
胞间 ≤’u 浓度 ≤’u §¨±¶¬·¼¬± ª¤³²©¦¨¯¯¶
原生质膜透性  °¨¥µ¤±¨ ³¨µ°¨ ¤¥¬¯¬·¼ ²©¦¨¯¯
叶片失水率 ¨¤©º¤·¨µ¯ ²¶¬±ª
渗透调节 ’¶°²·¬¦¤§­∏¶·°¨ ±·
n n
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n n n
n n
n n
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n n
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n n
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便携式 ≤’u 分析仪
≤’u¤±¤¯¼¶¬¶¶¼¶·¨°
电导仪
≤²±§∏¦·¬√¬·¼ ª¤∏ª¨
称重法 • ¬¨ª«·
压力室法
°µ¨¶¶∏µ¨ ¦«¤°¥¨µ
干旱与
正常对比
≤²±·µ¤¶·¥¨·º¨ ±¨
§µ²∏ª«·¤±§±²µ°¤¯
正常或干旱
⁄µ²∏ª«·
¤±§±²µ°¤¯
正常叶片
‘²µ°¤¯ ¯¨ ¤©
干旱 ⁄µ²∏ª«·
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
参考 • ©¨¨µ¨±¦¨
参考 • ©¨¨µ¨±¦¨
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
生长
指标
Šµ²º·«
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苗高 °¯¤±·«¨¬ª«·
生物量 …¬²°¤¶¶
茎Π根比 •¤·¬²²©¶·¨°Πµ²²·
单叶面积 ≥¬±ª¯¨¯¨ ¤©¤µ¨¤
叶片数 ¨¤©±∏°¥¨µ
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生长分析法 Šµ²º·«¤±¤¯¼¶¬¶
干旱与正
常对比
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可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
可用 o困难
≥∏ªª¨¶·¬²±o§¬©©¬¦∏¯·¼
可用 o困难
≥∏ªª¨¶·¬²±o§¬©©¬¦∏¯·¼
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
可用 ≥∏ªª¨¶·¬²±
≠遗传变异 }n小 ~n n n大 Š¨ ±¨ ·¬¦√¤µ¬¤·¬²±}n¶°¤¯¯~n n n ªµ¨¤·q对水分亏缺的敏感性 }n不敏感 ~n n n敏感 ≥¨ ±¶¬·¬√¬·¼·² º¤·¨µ§¨©¬¦¬·}n¬±¶¨±¶¬·¬√¨ ~
n n n ¶¨±¶¬·¬√¨ q≈鉴定难易 }n难 ~n n n易 ‹¤µ§²µ ¤¨¶¼·²¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±}n «¤µ§~n n n ¤¨¶¼q
tw 第 y期 杨敏生等 }白杨双交杂种无性系抗旱性鉴定指标分析
根据指标的代表性和测定难易程度 o我们选出了叶片失水率 o渗透调节能力 !蒸滕速率 !净光合速
率 !苗高和单片叶面积为鉴定指标 o用于无性系对干旱适应性和抗旱生产力的综合鉴定指标 ∀这 y项指
标 o代表了避旱性 !耐旱性和抗旱生产力 v方面的意义 ∀用这 y项指标对另外 us个白杨双交杂种无性
系进行了抗旱性鉴定 o取得了较好结果k杨敏生 ot||z§l ∀
参 考 文 献
李吉跃 q太行山区主要造林树种耐旱特性的研究k ¶2 ·l q北京林业大学学报 ot||t otvk增 ul }uvs ∗ uz|
刘彦琴 o张丰雪 o杨敏生 q电导率在白杨杂种无性系耐旱性鉴定中的应用 q河北林果研究 ot||z otukwl }vst ∗ vsx
杨敏生 o彭伟秀 o陆丙社等 q白杨杂种无性系叶片保水能力研究 q河北林学院学报 ot||y ottktl }t ∗ x
杨敏生 o裴保华 o朱之悌 q水分胁迫下白杨派双交无性系主要生理过程研究 q生态学报 ot||| ot|kvl }vtu ∗ vtz
杨敏生 o裴保华 o于冬梅 q水分胁迫对毛白杨杂种无性系苗木维持膨压和渗透调节能力的影响 q生态学报 ot||z otzkwl }vyw ∗ vzs
杨敏生 o裴保华 o朱之悌 q水分胁迫下白杨无性系生理和生长的数量遗传分析 q北京林业大学学报 ot||z ot|kul }xs ∗ xy
杨敏生 o秦安臣 o丛金山 q白杨双交无性系抗旱性鉴定研究 q河北农业大学学报 ot||z ousktl }tz ∗ uv
杨敏生 o张丰雪 o裴保华 q白杨杂种无性系水分参数的季节变化 q河北农业大学学报 ot||z ouskvl }{x ∗ |t
杨敏生 o裴保华 o张树常 q树木抗旱性研究进展 q河北林果研究 ot||z otuktl }{z ∗ |v
¨√¬·q• ¶¨³²±¶¨¶²©³¯¤±··² ±¨√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ¶·µ¨¶¶q‘¨º ≠²µ®}„¦¤§¨ °¬¦°µ¨¶¶ot|{s
×∏µ±¨ µ‘≤ q„§¤³·¤·¬²±·² º¤·¨µ§¨©¬¦¬·¶}„ ¦«¤±ª¬±ª³¨µ¶³¨¦·¬√¨q„∏¶·qq°¯ ¤±·°«¼¶¬²¯ qot|{v otv otzx ∗ t|s
≠¤±ª ¬±¶«¨ ±ªq≥·∏§¬¨¶²±·«¨ Šµ²º·«²© ⁄²∏¥¯¨ ≤µ¨¶¶≤¯ ²±¨ ²© Πqτοµεντοσα ∏±§¨µ·«¨ ¦²±§¬·¬²±¶²© º¤·¨µ¶·µ¨¶¶qus·«¶¨¶¶¬²± ²©·«¨ ¬±·¨µ±¤·¬²±¤¯ ³²³¯¤µ
¦²°°¬¶¶¬²±ot||y
5林业调查规划6ussv年征订启事
5林业调查规划6是云南省林业调查规划院和云南省森林经理学会共同主办的国内外公开发行的林
业科技刊物 o为5中国林业文摘6核心期刊 ∀主要刊登林业调查 !规划设计 !森林资源管理与监测 !生态建
设 !生物多样性保护等方面的调查报告 !科技成果 !学术论文 ∀本刊以技术性 !实用性 !创新性为原则 o具
有较强的指导性 !知识性和可读性 o是广大从事林业生产 !科研 !教学工作者不可或缺的参考资料 ∀
本刊为季刊 o每季末出刊 o国际刊号 Œ≥≥‘tyzt2vty{ o国内刊号 ≤‘xv2ttzuΠ≥ o每期定价 x1ss元 o全年
us1ss元 ∀由编辑部自办发行 o订阅单位和个人可通过邮局或银行汇款 ∀欢迎广大读者 !作者踊跃投
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地 址 }云南省昆明市人民东路 u{|号
云南省林业调查规划院5林业调查规划6编辑部
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邮 编 }yxssxt
联 系 人 }许春霞
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