全 文 :园 艺 学 报 2013,40(3):409–416 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期:2012–10–10;修回日期:2013–02–25
基金项目:农业部种质保护项目(NB2010-2130135-7);农业行业科研专项(037);现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-31)
* E-mail:rjmajaas@yahoo.com.cn
不同桃砧木品种对淹水的光合响应及其耐涝性
评价
马瑞娟*,张斌斌,蔡志翔,沈志军,俞明亮
(江苏省农业科学院园艺研究所,南京 210014)
摘 要:以 10 个桃砧木品种(毛桃、毛桃 2 号、山桃、筑波 5 号、桃巴旦、陕西桃巴旦、Nemaguard、
GF305、GF43 和 GF1869)的 1 年生苗为材料,对其在持续淹水胁迫下叶片的光合特性进行测定,发现不
同品种的各项光合生理指标变化幅度不同。以各项指标的耐涝系数作为衡量指标,利用主成分分析将 8
个单项光合指标综合成 2 个独立的综合指标,通过隶属函数分析将 10 个品种划分为 3 类:GF43 和 GF1869
强耐涝,毛桃、毛桃 2 号、筑波 5 号、桃巴旦、陕西桃巴旦、Nemaguard 和 GF305 中等耐涝,山桃不耐涝。
关键词:桃;砧木;耐涝性;光合生理指标;主成分分析;综合评价
中图分类号:S 662.1 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2013)03-0409-08
Evaluation of Peach Rootstock Waterlogging Tolerance Based on the
Responses of the Photosynthetic Indexes to Continuous Submergence Stress
MA Rui-juan*,ZHANG Bin-bin,CAI Zhi-xiang,SHEN Zhi-jun,and YU Ming-liang
(Institute of Horticulture,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China)
Abstract:The effective evaluation of waterlogging tolerance of different peach rootstock cultivars is
necessary for the proper choice of suitable cultivars in production areas usually have waterlogging
phenomenon. The experiment was conducted at peach experimental orchard of Jiangsu Academy of
Agricultural Sciences with one-year-old seedlings of 10 peach rootstock cultivars. The photosynthetic
indexes were measured for evaluating the waterlogging tolerance. It was found that the change range of
each index was inconsistent in different cultivars. Based on the changes of the photosynthetic indexes in
response to submergence stress,the eight single indexes could be classified into two independent
comprehensive components through principal component analysis. Based on subordinate functional
analysis the ten peach rootstock cultivars were divided into three groups,namely high,medium and poor
waterlogging tolerance cultivar group. GF43 and GF1869 belonged to high waterlogging-tolerance type;
Maotao,Maotao 2,Tsukuba 5,Taobadan,Shaanxi Taobadan,Nemaguard and GF305 belonged to medium
waterlogging-tolerance type;Shantao belonged to poor waterlogging-tolerance type.
Key words:peach;rootstock;waterlogging tolerance;photosynthetic index;principal component
analysis;comprehensive evaluation
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中国南方地处亚热带或热带季风气候区,雨量充沛,桃树生长期不仅降雨次数多,而且强度大,
尤其是梅雨季节,存在着涝渍相伴相随的特点(李德明 等,2010)。涝渍胁迫对植物的危害主要是
由于水分过多所诱导的次生胁迫,如低氧或缺氧(Philipson & Coutts,1980;Aschi-smiti et al.,2003;
Lin et al.,2004;Irfan et al.,2010),进而影响植物的生长发育。涝渍胁迫可大幅抑制植物的生长并
诱发早衰(Sairam et al.,2008)。
1965 年,美国学者 Zadeh 提出了模糊集合的概念,给出了隶属函数的定义(Zadeh,1965),作
为刻画模糊事物中有关差异的中间过渡的数学模型,几十年来,隶属函数值法不断完善并得到广泛
应用。有研究指出(王树刚 等,2011),隶属函数值法评价植物抗逆性有一定的局限性,而主成分
分析法能够充分考虑各指标之间的信息重叠,可以在不损失或很少损失原有信息的前提下,将原来
个数较多而且彼此相关的指标转换成新的个数较少且彼此独立的综合指标。在此基础上,求出所有
品种的每一个综合指标值及其相应的隶属函数值,然后进行加权,便可得到各品种抗逆性的综合评
价值,较为全面地对不同品种的抗逆性进行评价(周广生 等,2003a;王树刚 等,2011)。该方法
在植物优株选择、品质鉴定和抗性评价中已得到广泛应用(周广生 等,2003a;马庆华 等,2010;
张斌斌 等,2011a)。
砧木对改善土壤性状、改变接穗长势、延长树龄和抵抗病虫害至关重要(Baciu et al.,2009)。
郭洪等(1999)对桃砧木在淹水条件下的形态反应及生长量进行了观测,马焕普等(2006)从根茎
叶的解剖结构、气孔密度、叶片受害程度、叶绿素含量、根冠比以及落叶和死亡率等方面对桃砧木
的耐涝性进行了分析,这些方法工作量较大。利用相关光合指标进行抗逆性筛选具有不伤植株、间
接评价、方便易行的优点(张斌斌 等,2011b),在植物引种、育种及砧木筛选中应用前景广阔。在
中国,不同桃产区所用的砧木存在差异,且多为本地区的使用习惯,对不同砧木的抗性了解尚不全
面。本试验中研究桃不同砧木品种对淹水胁迫反应机制的特点,以期为建立桃砧木品种耐涝种质筛
选和耐涝评价体系,并为探讨耐涝机理提供一定的理论依据,同时筛选耐涝性强的砧木,为生产利
用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料及处理
试验于 2010 年在江苏省农业科学院桃试验园进行。试验材料选用生长基本一致的 1 年生盆栽毛
桃、毛桃 2 号、山桃、筑波 5 号、桃巴旦、陕西桃巴旦、Nemaguard、GF305 实生苗以及 GF43 和
GF1869 李组培苗。盆内径 20 cm,深 17 cm,盆土为普通园土,每盆装土量一致,常规管理。
试验设正常浇水(对照)和持续淹水 2 个处理,淹水处理于 7 月 31 日开始进行。试验开始前将
2 个处理的试验材料分别置于水泥池中,上方搭建避雨棚,棚内通风透光,每处理 30 盆,随机区组
设计,3 次重复。试验过程中对照正常浇水,并及时补充水分,使土壤含水量为田间持水量的 75% ~
80%,淹水胁迫处理则保持水面高出土面 2 ~ 3 cm。试验期间每天对材料进行观察,记录出现黄叶
的时间和涝致死时间。根据预备试验的初步鉴定,淹水 12 d,大部分砧木幼苗显现不同程度涝害(叶
片出现萎蔫和黄叶),但尚未致死,因此,选定淹水胁迫 12 d(8 月 11 日)时进行光合指标的测定。
1.2 测定指标及测定方法
测定时天气晴朗,选取新梢中部向阳面生长健康的功能叶,自 9:00—10:00 用英国 PP-System
公司的 CIRAS-1 型光合测定系统采用开放式气路在完全模拟自然环境的条件下测定叶片净光合速
率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和细胞间隙 CO2 浓度(Ci)等光合参数。每次测定 5 次
3 期 马瑞娟等:不同桃砧木品种对淹水的光合响应及其耐涝性评价 411
重复,取平均值。水分利用效率(WUE)= Pn/Tr(Nijs et al.,1997),气孔限制值(Ls)= 1–Ci/Ca
(Ca 为大气 CO2 浓度)(Farquhar & Sharkey,1982),表观光能利用效率(LUE)= Pn/PFD(PFD
为光量子通量密度)(Long et al.,1993),表观 CO2 利用效率(CUE)= Pn/Ci(何维明和马风云,2000)。
1.3 数据统计分析
耐涝系数计算:以各单项光合指标的测定值进行耐涝系数计算,耐涝系数 α(%)=(处理测定
值/对照测定值)× 100,并计算各耐涝系数的相关系数。
耐涝系数的主成分分析:对单项光合指标的耐涝系数进行主成分分析,将原来的单项指标转换
为新的独立的综合指标。
隶属函数分析:综合指标的隶属函数值用周广生等(2003a)的公式求得。U(Xj)=(Xj–Xmin)/
(Xmax–Xmin),j = 1,2,……,式中 Xj 表示第 j 个综合指标,Xmin 表示第 j 个综合指标最小值,Xmax
表示第 j 个综合指标最大值。根据以上公式可求出每个桃砧木品种所有综合指标的隶属函数值。
权重的确定:根据综合指标贡献率的大小求出各综合指标的权重(谢志坚,1993)。Wj = Pj/ 。
j = 1,2,……。式中 Wj 值表示第 j 个综合指标在所有综合指标中的重要程度,Pj 为各品种第 j 个综
合指标的贡献率。
综合评价:根据钮福祥等(1999)的公式计算桃砧木品种的综合耐涝能力。D = 。j =
1,2,……。式中 D 值为桃砧木品种在淹水胁迫条件下用综合指标评价所得的耐涝性综合评价值。
数据分析:用 SPSS13.0 软件对数据进行差异显著性分析,DPS v7.05 软件进行主成分分析。
2 结果与分析
2.1 淹水胁迫下不同桃砧木品种的表观适应性
从表 1 可以看出,毛桃 2 号和筑波 5 号在淹水 6 d 时出现黄叶现象,除山桃(15 d)和 GF305
(15 d)外的其他桃品种出现黄叶的时间也少于 10 d,而李品种 GF43 和 GF1869 在 45 d 时仍未出
现黄叶现象。从涝致死时间看,筑波 5 号致死最快,为 15 d,其他桃品种介于 17 ~ 25 d 之间,GF43
和 GF1869 在试验 45 d 中未出现致死现象,表明作为桃砧木用的李品种耐涝性较桃品种强。
表 1 淹水胁迫下不同桃砧木品种出现黄叶时间及涝致死时间
Table 1 The stage that leaf became yellow and lethal time of different peach rootstock cultivars to submergence stress
品种名称
Cultivar
学名
Scientific name
原产地或来源地
Origin
出现黄叶时间/d
Leaf became
yellow time
涝致死时间/d
Lethal time
毛桃 Maotao Prunus persica (L.) Batsch 中国江苏 Jiangsu,China 7 20
毛桃 2 号 Maotao 2 P. persica (L.) Batsch 中国浙江 Zhejiang,China 6 17
山桃 Shantao P. davidiana (Carr.) Franch 中国陕西 Shaanxi,China 15 25
筑波 5 号 Tsukuba 5 P. persica (L.) Batsch 日本筑波 Tsukuba,Japan 6 15
桃巴旦 Taobadan P. dulcis Mill. 中国新疆 Xinjiang,China 7 20
陕西桃巴旦 Shaanxi Taobadan P. dulcis Mill. 中国陕西 Shaanxi,China 8 20
Nemaguard P. persica (L.) Batsch 美国佐治亚 Georgia,USA 8 20
GF305 P. persica (L.) Batsch 法国波尔多 Bordeaux,France 15 25
GF43 P. domestica L. 法国波尔多 Bordeaux,France > 45 > 45
GF1869 P. spinosa L. 法国波尔多 Bordeaux,France > 45 > 45
2.2 淹水胁迫下不同桃砧木品种的光合响应
由表 2 可知,淹水胁迫下毛桃、毛桃 2 号、山桃、筑波 5 号、桃巴旦、陕西桃巴旦、Nemaguard
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和 GF305 的 Pn、Tr、Gs、WUE、LUE、CUE 和 Ls 等指标均显著下降(Nemaguard 的 Ls 下降不显著),
而 Ci 均显著上升,不同品种各指标变化幅度不一致。对 GF43 而言,淹水处理的 WUE、CUE 和 Ls
显著上升,Tr、Gs 和 Ci 显著下降,Pn 和 LUE 与对照差异不显著;而 GF1869 的 Ls 显著上升,Tr、
Gs、Ci 和 LUE 显著下降,Pn 和 CUE 与对照差异不显著。以上结果表明,淹水胁迫总体上降低了桃
砧木品种的光合作用,但不同品种也表现出不同抗性,如 GF43 和 GF1869 的 Pn 变化幅度小,GF43
对光能、GF1869 对 CO2 都能保持较高的利用效率,从而表现出一定的耐涝性,与试验观察的表观
现象(表 1)吻合。
表 2 淹水胁迫下不同桃砧木品种光合特性比较
Table 2 Comparison of peach rootstock cultivars’ photosynthetic characteristics to submergence stress
(μmol · m-2 · s-1) (mmol · mol-1) 品种名称
Cultivar
处理
Treatment Pn Tr Gs
Ci/
(μL · L-1) WUE LUE CUE Ls
毛桃 对照 Control 11.433 a 5 360 a 252.000 a 259.333 b 2.136 a 9.223 a 0.044 a 0.316 a
Maotao 淹水 Submergence –0.367 b 1 110 b 33.333 b 406.000 a –0.331 b –0.304 b –0.001 b –0.047 b
毛桃 2 号 对照 Control 17.067 a 5 233 a 261.333 a 225.333 b 3.269 a 14.342 a 0.076 a 0.403 a
Maotao 2 淹水 Submergence 0.400 b 1 250 b 37.667 b 344.000 a 0.320 b 0.333 b 0.001 b 0.107 b
山桃 对照 Control 14.300 a 5 827 a 327.333 a 259.667 b 2.460 a 11.962 a 0.055 a 0.317 a
Shantao 淹水 Submergence –2.500 b 430 b 12.333 b 704.000 a –5.850 b –2.100 b –0.004 b –0.816 b
筑波 5 号 对照 Control 13.800 a 5 007 a 246.333 a 239.333 b 2.776 a 11.460 a 0.058 a 0.379 a
Tsukuba 5 淹水 Submergence –0.233 b 1 257 b 37.000 b 384.333 a –0.193 b –0.195 b –0.001 b 0.017 b
桃巴旦 对照 Control 15.300 a 6 137 a 337.333 a 254.333 b 2.498 a 12.783 a 0.061 a 0.330 a
Taobadan 淹水 Submergence –0.867 b 1 363 b 44.667 b 406.333 a –0.649 b –0.708 b –0.002 b –0.049 b
对照 Control 16.800 a 6 373 a 365.667 a 247.000 b 2.648 a 13.920 a 0.068 a 0.345 a 陕西桃巴旦
Shaanxi Taobadan 淹水 Submergence –0.500 b 1 133 b 35.000 b 384.667 a –0.444 b –0.415 b –0.001 b 0.003 b
Nemaguard 对照 Control 15.167 a 5 713 a 313.333 a 253.000 b 2.675 a 12.616 a 0.060 a 0.342 a
淹水 Submergence 2.033 b 1 530 b 44.333 b 292.000 a 1.331 b 1.679 b 0.007 b 0.255 a
GF305 对照 Control 17.700 a 6 150 a 331.333 a 241.333 b 2.879 a 15.124 a 0.073 a 0.365 a
淹水 Submergence 1.200 b 1 603 b 49.000 b 325.333 a 0.758 b 1.001 b 0.004 b 0.151 b
GF43 对照 Control 19.533 a 5 940 a 350.000 a 233.667 a 3.294 b 16.275 a 0.084 b 0.396 b
淹水 Submergence 19.833 a 5 370 b 262.667 b 197.333 b 3.696 a 16.581 a 0.101 a 0.480 a
GF1869 对照 Control 15.833 a 5 527 a 294.000 a 246.000 a 2.868 b 13.227 a 0.064 a 0.365 b
淹水 Submergence 13.367 a 3 770 b 152.333 b 196.000 b 3.559 a 10.986 b 0.068 a 0.488 a
P < 0.05.
2.3 各单项光合指标的耐涝系数及其相关分析
由表 3 可以看出,无论是不同品种的同一指标还是同一品种的不同指标耐涝系数均不相同,有
的表现为上升(α > 100%),有的则表现为下降(α < 100%)。因此,以不同单项光合指标的耐涝系
数评价桃砧木品种的耐涝性,所得结果也不相同。这表明,桃砧木品种的耐涝性是一个综合性状,
用某一单项光合指标评价其耐涝性存在片面性,相同条件下单一指标表征不同品种的耐涝性存在差
异,不能得出较为科学的结果。
表 3 各单项光合指标的耐涝系数(α)
Table 3 Waterlogging-resistance coefficient(α value)of each single photosynthetic index /%
品种名称 Cultivar Pn Tr Gs Ci WUE LUE CUE Ls
毛桃 Maotao –3.21 20.71 13.23 156.56 –15.49 –3.30 –2.04 –14.72
毛桃 2 号 Maotao 2 2.34 23.89 14.41 152.66 9.79 2.32 1.53 26.46
山桃 Shantao –17.50 7.38 3.77 271.12 –237.80 –17.55 –6.40 –257.50
筑波 5 号 Tsukuba 5 –1.69 25.10 15.02 160.58 –6.93 –1.70 –1.03 4.52
桃巴旦 Taobadan –5.66 22.22 13.24 159.76 –25.97 –5.54 –3.50 –14.76
陕西桃巴旦 Shaanxi Taobadan –2.98 17.78 9.57 155.74 –16.76 –2.98 –1.90 0.84
Nemaguard 13.41 26.78 14.15 115.42 49.75 13.31 11.59 74.51
GF305 6.78 26.07 14.79 134.81 26.31 6.62 5.03 41.30
GF43 101.50 90.40 75.05 84.45 112.22 101.88 119.90 121.47
GF1869 84.42 68.21 51.81 79.67 124.09 83.06 105.79 133.73
3 期 马瑞娟等:不同桃砧木品种对淹水的光合响应及其耐涝性评价 413
从各单项光合指标耐涝系数的相关系数矩阵可以看出(表 4),除 CUE 与 Ls无明显相关外,其
他指标间均显著或极显著相关,其中各单项光合指标与 Ci 显著或极显著负相关,其他指标间均显著
或极显著正相关。这都使各指标提供的信息发生重叠,各单项光合指标在桃砧木品种耐涝性评价中
所起的作用不尽相同,若直接以这些指标进行耐涝性评价,则评价结果并不准确。因此,运用主成
分分析法对其进行综合评价。
表 4 各单项光合指标耐涝系数(α)的相关系数矩阵
Table 4 Correlation matrix of waterlogging-resistance coefficient(α value)
指标 Index Pn Tr Gs Ci WUE LUE CUE Ls
Pn 1
Tr 0.989** 1
Gs 0.982** 0.996** 1
Ci –0.762* –0.765* –0.713* 1
WUE 0.737* 0.745* 0.692* –0.995** 1
LUE 1** 0.990** 0.983** –0.762* 0.736** 1
CUE 0.994** 0.978** 0.977** –0.696* 0.668* 0.994** 1
Ls 0.693* 0.702* 0.646* –0.990** 0.997** 0.693* 0.619 1
** P < 0.01;* P < 0.05。
2.4 主成分分析
对 8 个单项光合指标的耐涝系数进行主成分分析。前 2 个综合指标(Z1、Z2)的贡献率分别为
86.0931%和 13.3449%,累计贡献率达 99.4380%。这表明,前 2 个综合指标代表了原有 8 个指标的
99.4380%的信息,可分别用这 2 个主成分对桃砧木品种耐涝性进行概括分析。它们对应的特征向量
表达式分别为:第一主成分 Z1 = 0.3694 Pn + 0.3697 Tr + 0.3612 Gs–0.3405 Ci + 0.3344 WUE + 0.3695
LUE + 0.3581 CUE + 0.3223 Ls;第二主成分 Z2 = 0.2295 Pn + 0.2173 Tr + 0.2855 Gs + 0.4302 Ci –0.4626
WUE + 0.2307 LUE + 0.3176 CUE–0.5150 Ls。
由以上表达式可知,Z1 式中 Pn、Tr、Gs、LUE 和 CUE 的系数较大,Z2 式中 Ci 的系数最大。
2.5 综合分析
以所有综合指标的数值为原始依据,进行隶属函数分析,所得隶属函数值见表 5。对同一综合
指标,如 Z1 而言,GF43 的 U(X1)最大,在 Z1 这一综合指标上表现最耐涝,而山桃则最小,在这
一综合指标上表现最不耐涝,由主成分表达式可知 Z1 中系数较大的指标与耐涝性均正相关,从而真
实反映了各砧木品种的耐涝性。而山桃的 U(X2)最大,在 Z2 这一综合指标上表现最耐涝,Nemaguard
表 5 各品种的综合指标值、隶属函数值、D 值及综合评价
Table 5 The value of each cultivar’s comprehensive index,subordinate function value,
value D and comprehensive valuation
品种名称 综合指标值 Comprehensive index 隶属函数值 Subordinate function value 耐涝性
Cultivar Z1 Z2 U(X1) U(X2)
D
Waterlogging tolerance
毛桃 Maotao –1.1480 –0.3597 0.3169 0.2106 0.3026 中等 Medium
毛桃 2 号 Maotao 2 –0.6996 –0.5869 0.3644 0.1473 0.3353 中等 Medium
山桃 Shantao –4.1384 2.4738 0 1.0000 0.1342 弱 Poor
筑波 5 号 Tsukuba 5 –0.9497 –0.3748 0.3379 0.2064 0.3202 中等 Medium
桃巴旦 Taobadan –1.2405 –0.3055 0.3071 0.2257 0.2962 中等 Medium
陕西桃巴旦
Shaanxi Taobadan
–1.1983 –0.5090 0.3115 0.1690 0.2924 中等 Medium
Nemaguard 0.1739 –1.1157 0.4569 0 0.3956 中等 Medium
GF305 –0.3232 –0.7929 0.4043 0.0899 0.3621 中等 Medium
GF43 5.2989 1.2766 1.0000 0.6665 0.9552 强 High
GF1869 4.2251 0.2940 0.8862 0.3927 0.8200 强 High
权重 Index weight 0.8658 0.1342
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则表现为最不耐涝,由主成分表达式可看出 Ci 在 Z2 表达式中系数最大,其与耐涝性负相关,因此
山桃的最耐涝表现是一种假象。
根据综合评价值(D 值),对供试桃砧木品种的耐涝性进行排序。发现 GF43 的 D 值最大(0.9552),
表明其最耐涝;GF1869 的 D 值为 0.8200,耐涝性次之;山桃的 D 值最小(0.1342),表明其最不
耐涝;其他桃砧木品种的 D 值介于 0.2924 ~ 0.3956 之间,耐涝性中等。
3 讨论
叶片是植物外部形态对逆境胁迫反应最敏感的器官,也是光合作用的主要机构,用叶片光合生
理特性的变化可指示植物的耐涝性,且光合测定具有无损、方便、快速等优点,在植物耐涝性评价
中具有较高的利用价值。多数研究表明,植物在淹水胁迫下光合作用降低(Mcfarlane et al.,2003;
Ashraf,2012),有研究指出,淹水植物早期光合速率的降低跟气孔的关闭有关,从而导致了叶片吸
收的 CO2 降低(Pezeshki et al.,1996;Malik et al.,2001)。本研究中,淹水处理下 GF1869 的 Pn 较
对照降低了 15.6%,Ci 降低而 Ls 升高,表明气孔导度降低是叶片光合速率降低的主要原因(Farquhar
& Sharkey,1982);淹水处理的毛桃、毛桃 2 号、山桃、筑波 5 号、桃巴旦、陕西桃巴旦、Nemaguard
和 GF305 的 Pn 下降,同时伴随着 Ci 升高和 Ls 降低,表明叶片光合速率降低的主要原因是非气孔因
素,从表 3 可反映出,这 8 个品种的 WUE、LUE 和 CUE 均显著降低,说明试验测定时叶片的水分
利用机能、光能利用机能和羧化机能已遭胁迫破坏。
桃的砧木育种目前在北美、南美、欧洲、非洲、澳大利亚和亚洲研究较多(Reighard,2001),
耐涝砧木的筛选和推广对降水频繁、降水量大地区的桃栽培具有重要意义。植物耐涝性是一个综合
性状,耐涝指标的准确选取影响到评价结果的科学性。周广生等(2003a,2003b)分别用不同数量
(13 个和 30 个)单项指标对相同的 12 份小麦种质资源耐涝性进行了评价,所得结果趋于一致。因
此,多指标综合对植物耐涝性评价和预测是可行的,指标的分类选取是关键。前人进行种质资源耐
涝性评价筛选多集中于农艺性状(王军 等,2007)和生理生化性状(曾小玲 等,2011)等的比较
研究,利用光合指标结合主成分分析法和隶属函数分析法进行耐涝种质筛选的研究尚不多见。研究
表明,李的耐涝性极强(郭洪 等,1999),筑波 5 号、毛桃和山桃的耐涝性排序为由强到弱(马焕
普 等,2006),本研究中,李品种 GF43 和 GF1869 的耐涝性在供试砧木中最强,筑波 5 号、毛桃
和山桃的综合评价值(D)分别为 0.3202、0.3026 和 0.1342,耐涝性排序与前人的评价结果一致。
作物的抗逆性是一个受多种因素影响的复杂的数量性状,且不同品种的抗逆机制存在差异,从
而使得不同品种在逆境条件下对某一具体指标的反应也不尽相同。因而单一指标难以全面准确地反
映作物品种抗逆性的强弱,应用多指标来综合评价作物对逆境的适应能力(王树刚 等,2011)。采
用综合指标方法进行评价能克服单一指标评价的缺点,可全面、准确地评价植物的抗性(隋德宗 等,
2011)。该过程的实现首先需计算出每个品种的抗逆系数,通过主成分分析得到各综合指标值,根据
各综合指标的贡献率,运用隶属函数法和综合 D 值法进行计算分析,它提供了一条在多指标测定基
础上对材料抗逆性进行综合评价的途径(张智猛 等,2011)。本研究中用主成分分析法对 10 个桃砧
木品种 8 个光合生理指标的耐涝系数进行了分析,将 8 个独立指标转化成 2 个独立的综合指标,对
综合指标值及相应的隶属函数值加权,得到耐涝性的综合评价值(D),同时对 10 个品种的耐涝性
进行了排序,耐涝性强弱依次为 GF43、GF1869、Nemaguard、GF305、毛桃 2 号、筑波 5 号、毛桃、
桃巴旦、陕西桃巴旦和山桃,由此可见,山桃为所选试验材料中耐涝性最差的砧木,而从表 2 看,
其出现黄叶时间和涝致死时间并非最短,可能短期淹水胁迫锻炼使其细胞膜稳定性短时增强,使表
观变化与光合指标反应不一致,其机理有待进一步研究。淹水的主要危害在于水分过多导致的低氧
3 期 马瑞娟等:不同桃砧木品种对淹水的光合响应及其耐涝性评价 415
或缺氧胁迫,这种胁迫可导致桃砧木品种光合能力的下降,与根际缺氧引起的电子传递下降,根系
呼吸作用变化和氧化磷酸化过程受阻等密切相关。从文中不同光合指标尤其是 Pn 的耐涝系数可以看
出,其与综合评价值(D)大小顺序基本一致,而从植株对淹水的直观表现可知,对 GF43、GF1869、
GF305 和 Nemaguard 而言与 D 值相吻合,其他品种则与 D 值不尽一致,推测淹水胁迫下植株内部
机能的失调与表观适应性的变化不同步。以桃砧木品种叶片的光合响应为衡量指标结合隶属函数值
法和主成分分析法评价其耐涝性,应以综合评价值(D)为参考依据,方可使评价结果更为可靠、
可行。
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