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Comprehensive evaluation of drought tolerance for Camellia oleifera Changlin clones

长林无性系油茶抗旱性的综合评价



全 文 :  Guihaia  Jun. 2016ꎬ 36(6):735-740
http: / / journal.gxzw.gxib.cn
http: / / www.guihaia-journal.com
DOI: 10.11931 / guihaia.gxzw201405006
冯士令ꎬ程浩然ꎬ李旭ꎬ等. 长林无性系油茶抗旱性的综合评价 [J]. 广西植物ꎬ 2016ꎬ 36(6):735-740
FENG SLꎬ CHENG HRꎬ LI Xꎬ et al. Comprehensive evaluation of drought tolerance for Camellia oleifera Changlin clones [J]. Guihaiaꎬ 2016ꎬ
36(6):735-740
长林无性系油茶抗旱性的综合评价
冯士令ꎬ 程浩然ꎬ 李  旭ꎬ 邓俊琳ꎬ 刘  露ꎬ 丁春邦∗
( 四川农业大学 生命科学学院ꎬ 四川 雅安 625014 )
摘  要: 油茶产区在夏季常伴有持续干旱、高温少雨等天气ꎬ造成油茶产量不高ꎮ 为了解持续干旱对油茶生
理造成的影响ꎬ该研究以两年生的 9个长林无性系油茶为材料ꎬ在温室内模拟自然干旱胁迫试验ꎬ并研究干旱
胁迫第 0、5、10、15、20和 25天时其叶片生理生化指标的变化ꎮ 同时以各生理指标的抗旱系数作为衡量油茶
抗旱性的指标ꎬ利用主成分分析、隶属函数法及权重对其抗旱能力进行综合评价ꎮ 结果表明:将 14 个单项指
标降维成 3个独立的综合指标ꎬ并通过隶属函数值和权重确定各油茶耐旱性综合评价值ꎬ进而得到长林无性
系油茶的抗旱强弱依次为长林 59号>长林 22号>长林 53号>长林 4号>长林 40号>长林 8号>长林 3号>长林
27号>长林 18号ꎮ
关键词: 干旱胁迫ꎬ 抗旱系数ꎬ 相关性分析ꎬ主成分分析ꎬ 权重
中图分类号: Q945.78    文献标识码: A    文章编号: 1000 ̄3142(2016)06 ̄0735 ̄06
Comprehensive evaluation of drought tolerance
for Camellia oleifera Changlin clones
FENG Shi ̄Lingꎬ CHENG Hao ̄Ranꎬ LI Xuꎬ DENG Jun ̄Linꎬ
LIU Luꎬ DING Chun ̄Bang∗
( College of Life Sciencesꎬ Sichuan Agricultural Universityꎬ Ya’an 625014ꎬ China )
Abstract: In summerꎬ it is often high temperature and drought result in low yield of Camellia oleifera in C. oleifera
plantation. Water defect will reduce the plant photosynthesis with consequent low yield of plants. Howeverꎬ there is lit ̄
tle information on the drought stress physiological research of C. oleifera. In order to study the effects of physiology of
C. oleifera under constantly drought stressꎬ the 2 ̄year ̄old seeding of C. oleifera Changlin clones were cultured in pots
(30 cm × 30 cm × 25 cm) in greenhouse. There were two water stress treatment groups named respectively control
group and drought stress group in this study. The drought stress group suffered from persistent irrigation water deficitꎬ
while the control group cultivated under normal irrigation condition. Subsequentlyꎬ the change of physiological and bio ̄
chemical indices of leaves including reactive oxygen species contentsꎬ antioxidant enzyme activitiesꎬ osmotic sub ̄
stances contentsꎬ cell membrane permeability and photosynthesis were measured on 0ꎬ 5ꎬ 10ꎬ 15ꎬ 20 and 25 d after
drought stress in order to screen C. oleifera of strong resistant of environmental stress. In this studyꎬ the different
drought resistance coefficients of C. oleifera such as superoxide anion radical ( O-2􀅰) contentꎬ hydrogen peroxide
(H2O2) contentꎬ the activities of peroxidase (POD)ꎬ catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD)ꎬ the relative
收稿日期: 2014 ̄05 ̄05    修回日期: 2015 ̄04 ̄09
基金项目: 四川省科技支撑计划项目(2013NZ0047)[Supported by Key Technology R & D Program of Sichuan Provincial Office of Science and Tech ̄
nology(2013NZ0047)]ꎮ
作者简介: 冯士令(1987 ̄)ꎬ女ꎬ河北辛集人ꎬ博士研究生ꎬ主要从事植物逆境生理学研究ꎬ(E ̄mail)915143015@ qq.comꎮ
∗通讯作者: 丁春邦ꎬ教授ꎬ博士生导师ꎬ主要从事植物学教学与科研工作ꎬ(E ̄mail)dcb@ sicau.edu.cnꎮ
electric conductivityꎬ proline content (Pro)ꎬ chlorophyll contentꎬ net photosynthetic rate (Pn)ꎬ stomatal conductance
(Gs)ꎬ transpiration rate (Tr) and water use efficiency (WUE) were as drought tolerance indices. Finallyꎬ the com ̄
prehensive evaluation of drought resistance coefficients of C. oleifera physiological indices was performed with correla ̄
tion analysisꎬ principal component analysisꎬ subordinative function and weight. The result indicated that 14 indices
could be classified into 3 independent comprehensive componentsꎬ and then utilized the value of weight and subordina ̄
tive function to perform the values of comprehensive evaluation of different Camellia varieties. According to the value of
different comprehensive evaluation valueꎬ the order of drought ̄resistance of nine C. oleifera Changlin clones was
“Changlin59” > “Changlin22” > “Changlin53” > “Changlin4” > “Changlin40” > “Changlin8” > “Changlin3” >
“Changlin27” > “Changlin18”. The results extensively provide certain scientific basis for breedingꎬ introduction and
cultivation of drought ̄tolerant Camellia varieties in Sichuan.
Key words: drought stressꎬ drought resistance coefficientꎬ correlation analysisꎬ principal component analysisꎬ weight
    油茶(Camellia oleifera)属于山茶科 (Theaceae)
多年生四季常绿油料树种(姚小华等ꎬ2012)ꎬ是中
国南方乡土植物ꎬ与油棕、油橄榄和椰子并称为世界
四大名优木本食用油料作物ꎮ 油茶生长需水期一般
在花果发育和油脂转化时期ꎬ若降雨量较少会阻碍
其正常的生长发育ꎬ果实大量脱落ꎮ
目前ꎬ我国西南地区ꎬ干旱次数增多ꎬ部分省份
干旱持续时间长ꎬ严重制约农林产业发展ꎬ造成大量
经济损失ꎮ 选育一些优良树种ꎬ特别是对水分亏缺
有较强抵抗力的林木是我国西南地区农林产业发展
所面临的一个重要问题ꎮ 长林系列油茶无性系在我
国南方地区大量引种ꎬ但随着其生长环境的改变ꎬ以
及引种地区夏季常伴有持续伏旱、高温少雨等天气ꎬ
油茶产量不高ꎬ仍需根据该地区气候特点不断进行
优种选优工作(左继林等ꎬ2013)ꎮ 因此ꎬ研究油茶
在缺水情况下的生理生化反应ꎬ选择抗旱能力强的
油茶无性系ꎬ不仅有助于油茶在干旱地区的推广ꎬ而
且对改善当地经济状况起到积极的作用ꎮ
本试验模拟自然干旱胁迫对各油茶品种的活性
氧代谢ꎬ抗氧化酶活性及光合参数的影响ꎬ并采用主
成分分析法等多元统计分析法对其抗旱能力进行综
合评价ꎬ为四川地区选育抗旱性强的油茶品种ꎬ以及
科学引种栽培提供一定试验依据ꎮ
1  材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为 2011 年 4 月引种江西省的 2 年生
长林无性系油茶:长林 3号(C3)、长林 4 号(C4)、长
林 8号(C8)、长林 18 号(C18)、长林 22 号(C22)、长
林 27号(C27)、长林 40号(C40)、长林 53 号(C53)及
长林 59号(C59)共 9个品种ꎮ 于 2012 年 4 月中旬ꎬ
将长势均一且健康的苗木移植于高 30 cmꎬ 上下口
径分别为 30 cm 和 25 cm塑料盆中ꎬ每盆 1株ꎬ育苗
基质为四川农业大学科研农场大田地表土ꎬ经测定ꎬ
土壤有机质含量 15.98 g􀅰kg ̄1ꎬ钾含量 1.319 g􀅰
kg ̄1ꎬ氮含量 1.14 g􀅰kg ̄1ꎬ磷含量 0.296 g􀅰kg ̄1ꎬ土壤
pH值 5.78ꎬ田间最大持水量 40.2%ꎮ 油茶苗随机摆
放在两侧通风且温室内光照条件一致的区域ꎬ在缓
苗 7月ꎬ挑选长势基本相同的植株进行自然干旱
试验ꎮ
1.2 试验处理
试验材料持续 3 d 浇透水后不再浇水ꎬ采用自
然干旱法进行试验ꎮ 试验设置 2 个水分处理ꎬ即对
照组(WCK)ꎬ田间最大持水量的 75%ꎬ确保植株健康
生长ꎻ处理组(WR S)ꎬ进行停水胁迫处理ꎬ以 5 d 为
一个处理期ꎬ分别干旱胁迫 0、5、10、15、20 和 25 dꎮ
各处理 3次重复ꎬ各品种 6株植物ꎮ
1.3 试验方法
1.3.1 土壤含水量   采用 TDR100 土壤水分速测仪
进行测定ꎮ
1.3.2 生理指标  分别在干旱胁迫处理期的最后一
天ꎬ测定各品种的光合参数测定后ꎬ立即取完全展开
功能叶进行以下生理指标测定:O-2􀅰和 H2O2含量测
定参考李忠光和龚明(2005)方法ꎻ超氧化物歧化酶
(SOD)活性测定参考李合生等(2000)氮蓝四唑光
化还原法ꎻ过氧化物酶( POD)活性采用 Rao et al
(1996)测定方法ꎻ过氧化氢酶(CAT)活性测定采用
Aebi( 1984) 紫外吸收法ꎻ硫代巴比妥酸反应物
(TBARS)含量测定采用 Koizumi et al(1993)硫代巴
比妥酸法ꎻ相对电导率测定采用电导仪法(张以顺
等ꎬ2009)ꎻ游离脯氨酸(Pro)含量测定参照高俊风
637 广  西  植  物                                  36卷
等(2006)酸性茚三酮法ꎻ可溶性蛋白含量测定采用
考马斯亮蓝法(Bradfordꎬ1976)ꎻ叶绿素(Chl)含量
测定参考李合生等(2000)丙酮法ꎮ
1.3.3 光合参数  分别在干旱胁迫处理期的最后一
天的早上 8:00-10:00ꎬ用便携式光合仪 GFS ̄3000ꎬ
测定油茶幼苗上端第 4-6 功能叶的光合指标ꎮ 测
定光合参数:蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔
导度(Gs)ꎻ水分利用率(WUE)ꎬ其按 WUE = Pn / Tr
公式计算得出(李月灵等ꎬ2013)ꎮ
1.4 抗旱性评价
1.4.1 抗旱系数  抗旱系数(DRC)= 处理组测定值 /
对照组测定值×100%(白志英等ꎬ2008) (1)
1.4.2 隶属函数分析  各综合指标的隶属函数值(杨
升等ꎬ2013)用下列公式计算:
U(X j)= (X j-Xmin) / (Xmax-Xmin) (2)
公式(2)中 X j是第 j 个综合指标值ꎬXmin和 Xmax
分别代表第 j 个综合指标测定值的最小值和最大
值ꎬj= 1ꎬ 2􀆺􀆺nꎮ
1.4.3 权重的确定  据各个综合指标贡献率大小及
公式(3)求出 3 个综合指标重要程度即权重(王军
等ꎬ2007ꎻ周广生等ꎬ2003ꎻ谢志贤ꎬ1983):
Wj= pj / ∑

j = 1
pj (3)
式中ꎬWj和 pj 分别表示第 j 个综合指标测定值
的权重及贡献率ꎬj= 1ꎬ 2ꎬ 􀆺􀆺 nꎮ
1.4.4 抗旱性综合评价   由(4)式得出各幼苗抗旱
性综合评价值(王树刚等ꎬ2011ꎻ张耿等ꎬ2007ꎻ冯士
令等ꎬ2013):
D=∑

j=1
[U(X j)􀅰Wj] (4)
j= 1ꎬ 2ꎬ 􀆺􀆺 n
1.5 数据分析
用 Excel 2007进行数据整理ꎬSPSS 20.0 软件进
行数据的差异性检测和多元统计分析等ꎮ
2  结果与分析
2.1 干旱胁迫下土壤含水量的变化
由图 1可见ꎬ随着水分胁迫时间延长ꎬ处理组的
土壤含水量一直下降ꎬ且胁迫前期下降较为迅速ꎮ
胁迫至 10 dꎬ与对照相比土壤含水量降低了
40.87%ꎬ此时 C18部分新叶出现萎缩ꎬ其他油茶品种
叶片正常ꎮ 胁迫至 25 d时ꎬ与对照相比土壤含水量
降低了 81.05%ꎬC18、C27嫩芽部分脱落ꎬ新叶大量脱
落ꎻC3和 C8嫩芽大量呈褐色ꎬ新叶部分脱落ꎻC4、
C22、C40、C53和 C59新叶大量卷曲ꎬ新叶部分脱落ꎮ
图 1  干旱胁迫下土壤含水量变化
Fig. 1  Soil water content under drought stress
2.2 各单项指标的抗旱系数及简单相关性分析
由表 1可知ꎬ各油茶品种的 Pn、Tr、Gs与对照相
比均有所降低[DRC(%) <100%]ꎬO-2􀅰含量、H2O2
含量、CAT活性、TBARS 含量、相对电导率变化、Pro
含量、可溶性蛋白含量及 Chl 含量与对照相比均有
所提高[DRC(%) >100%]ꎮ 由于不同品种的所有
指标的变化程度不同ꎬ故各指标的抗旱系数评价油
茶抗旱强弱ꎬ结果千姿百态ꎮ 由相关系数矩阵列表
(表 2)可知ꎬ所有的单项生理指标间存在某种程度
的相关性ꎬ甚至部分指标间的相关性达到显著或极
显著水平ꎬ说明它们携带的信息具有交叠性ꎬ直接运
用这些指标研究油茶的抗旱性会造成较大偏差ꎮ
2.3 主成分分析
运用主成分分析法对 9 个油茶品种的光合参
数、抗氧化酶活性、活性氧及渗透物质含量等 14 个
生理指标的抗旱系数进行分析ꎬ并得到前三个综合
指标的贡献率ꎬ第一、二、三主成分贡献率分别为
55.431%、 17.666%、 9.054%ꎬ 累 积 贡 献 率 为
82.151%ꎬ前三个主成分累积贡献率大于 75%ꎬ能够
充分概括该试验数据的大部分信息ꎬ这样把最初 14
个生理指标降维并简化为 3个新的彼此独立的综合
指标(表 3)ꎬ分别用 CI、CII和 CIII表示ꎮ
第 1主成分表达式:
CI = 0. 114X1 + 0. 111X2 + 0. 005X3 + 0. 015X4
+0.119X5+0.119X6+0.124X7+0.113X8+0.117X9-
7376期                      冯士令等: 长林无性系油茶抗旱性的综合评价
表 1  各油茶品种各项指标的抗旱系数
Table 1  Drought resistance coefficient of every index of Camellia oleifera
品种
Variety X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14
C3 111.908 122.073 107.575 104.962 126.254 178.202 174.326 160.698 132.648 92.661 56.040 65.716 53.735 107.707
C4 131.482 126.019 103.356 97.123 141.085 245.784 189.569 130.299 132.068 98.521 55.909 56.949 48.286 130.308
C8 128.467 137.092 100.932 105.903 133.355 188.001 184.043 125.697 135.002 94.574 62.630 67.552 52.242 153.412
C18 119.698 128.179 99.409 107.773 124.661 186.425 245.982 119.433 139.204 82.471 42.187 51.675 39.552 144.459
C22 122.464 126.625 103.016 106.253 121.432 188.387 165.364 115.286 145.155 82.294 57.807 56.903 55.685 112.242
C27 128.576 126.140 119.115 108.738 116.872 196.343 163.566 112.744 131.978 89.893 49.351 62.334 42.905 128.791
C40 127.404 124.685 98.113 101.666 120.238 186.324 181.211 114.277 133.291 85.509 46.689 56.496 43.852 147.275
C53 130.272 118.907 117.864 102.113 115.772 154.612 183.832 138.532 120.108 84.119 59.741 67.725 60.216 106.022
C59 133.342 131.775 116.438 106.902 124.157 165.121 147.359 115.082 137.362 114.312 55.898 64.224 59.187 108.323
  注: X1.超氧阴离子产生速率ꎻ X2.过氧化氢含量ꎻ X3.超氧化物歧化酶活性ꎻ X4.过氧化物酶活性ꎻ X5.过氧化氢酶活性ꎻ X6.硫代巴比妥酸反应含量ꎻ X7.相对电
导率ꎻ X8.脯氨酸含量ꎻ X9.可溶性蛋白含量ꎻ X10.叶绿素含量ꎻ X11.净光合速率ꎻ X12.气孔导度ꎻ X13.蒸腾速率ꎻ X14.水分利用率ꎮ 下同(X1-X14)ꎮ
  Note: X1. Generating rate of O-2􀅰ꎻ X2. H2O2 contentꎻ X3. The activity of SODꎻ X4. The activity of PODꎻ X5. The activity of CATꎻ X6. TBARS contentꎻ X7. Relative elec ̄
tric conductivityꎻ X8. Pro contentꎻ X9. Soluble protein contentꎻ X10. Chlorophyllcontentꎻ X11. Pnꎻ X12. G sꎻ X13. Trꎻ X14. WUEꎮ The same below (X1-X14).
表 2  各单项指标的相关系数矩阵
Table 2  Correlation coefficient matrix of every single index
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14
X1 1.000
X2 0.870∗∗ 1.000
X3 0.058 0.060 1.000
X4 0.121 0.162 0.632∗∗ 1.000
X5 0.889∗∗ 0.871∗∗ 0.112 0.223∗ 1.000
X6 0.757∗∗ 0.755∗∗  ̄0.023 0.192∗ 0.834∗∗ 1.000
X7 0.859∗∗ 0.795∗∗ 0.025 0.109 0.892∗∗ 0.917∗∗ 1.000
X8 0.813∗∗ 0.816∗∗ 0.168 0.334∗∗ 0.924∗∗ 0.821∗∗ 0.802∗∗ 1.000
X9 0.864∗∗ 0.872∗∗ 0.154 0.324∗∗ 0.951∗∗ 0.856∗∗ 0.848∗∗ 0.952∗∗ 1.000
X10  ̄0.174  ̄0.127 0.339∗∗ 0.095  ̄0.153  ̄0.329∗∗  ̄0.255∗∗  ̄0.148  ̄0.125 1.000
X11  ̄0.455∗∗  ̄0.429∗∗ 0.073 0.226∗  ̄0.444∗∗  ̄0.616∗∗  ̄0.681∗∗  ̄0.376∗∗  ̄0.420∗∗ 0.208∗ 1.000
X12  ̄0.610∗∗  ̄0.614∗∗  ̄0.020 0.051  ̄0.647∗∗  ̄0.732∗∗  ̄0.773∗∗  ̄0.609∗∗  ̄0.635∗∗ 0.201∗ 0.895∗∗ 1.000
X13  ̄0.400∗∗  ̄0.330∗∗ 0.101 0.286∗∗  ̄0.360∗∗  ̄0.556∗∗  ̄0.627∗∗  ̄0.271∗∗  ̄0.301∗∗ 0.245∗ 0.947∗∗ 0.836∗∗ 1.000
X14 0.468∗∗ 0.357∗∗  ̄0.187  ̄0.246∗ 0.454∗∗ 0.456∗∗ 0.524∗∗ 0.386∗∗ 0.361∗∗  ̄0.297∗∗  ̄0.421∗∗  ̄0.479∗∗  ̄0.537∗∗ 1.000
  注: ∗表示 P<0.05的显著水平ꎬ∗∗表示 P< 0.01的极显著水平ꎮ
  Note: ∗Significant at P < 0.05ꎬ∗∗Significant at P < 0.01.
0.034X10 - 0.090X11 - 0.108X12 - 0.082X13 +
0.073X14
第 2主成分表达式:
CII = 0. 064X1 + 0. 090X2 + 0. 265X3 + 0. 328X4 +
0.102X5 + 0. 010X6 - 0. 006X7 + 0. 141X8 + 0. 138X9 +
0. 148X10 + 0. 207X11 + 0. 117X12 + 0. 247X13 +
0.064X14
第 3主成分表达式:
CIII = 0. 130X1+ 0. 123X2 - 0. 477X3 - 0. 143X4 +
0.114X5 + 0. 054X6 - 0. 003X7 + 0. 109X8 + 0. 095X9 -
0. 379X10 + 0. 350X11 + 0. 272X12 + 0. 341X13 +
0.130X14
837 广  西  植  物                                  36卷
表 3  各综合指标的系数和贡献率
Table 3  Coefficients of comprehensive indexes and proportion
X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14
贡献率
Cumulative
(%)
CI 0.114 0.111 0.005 0.015 0.119 0.119 0.124 0.113 0.117  ̄0.034  ̄0.090  ̄0.108  ̄0.082 0.073 55.431
CII 0.064 0.090 0.265 0.328 0.102 0.010  ̄0.006 0.141 0.138 0.148 0.207 0.117 0.247 0.064 17.666
CIII 0.130 0.123  ̄0.477  ̄0.143 0.114 0.054  ̄0.003 0.109 0.095  ̄0.379 0.350 0.272 0.341 0.130 9.054
表 4  不同品种的综合指标值、隶属函数值、权重及 D值
Table 4  Comprehensive index valuesꎬ subordinative function valuesꎬ weightsꎬ and D values of different varieties
品种
Variety
综合指标值
Comprehensive index value[C(x)]
C(I) C(II) C(III)
隶属函数值
Subordinative function value[U(x)]
U(I) U(II) U(III)
综合评价值
Comprehensive
evaluation
value(D)
C3 22.018 172.653 -107.547 0.315 0.410 0.718 0.380
C4 16.133 177.526 -93.574 0.330 0.427 0.690 0.390
C8 30.890 171.345 -120.880 0.337 0.445 0.560 0.385
C18 34.951 153.438 -75.176 0.293 0.398 0.566 0.346
C22 20.860 166.620 -89.623 0.323 0.512 0.600 0.393
C27 27.065 155.654 -98.511 0.299 0.421 0.670 0.366
C40 30.446 154.885 -107.921 0.313 0.583 0.479 0.389
C53 24.069 139.357 -44.094 0.299 0.538 0.683 0.392
C59 16.859 177.852 -104.349 0.330 0.459 0.662 0.394
权重 Weight 0.675 0.215 0.110
    由上述 3 个表达式可知ꎬ在 CI 表达式中 CAT
活性、TBARS 含量、相对电导率及可溶性蛋白含量
的系数较大ꎬ所以第一主成分基本体现蛋白质含量
和细胞膜透性指标ꎻ在 CII表达式中 SOD活性、POD
活性、净光合速率、蒸腾速率的系数相对较大ꎬ故第
二主成分大致概括为抗氧化酶活性、光合参数指标ꎻ
在 CIII表达式中 Pn、Tr、Gs、Chl含量、SOD活性的系
数较大ꎬ因此第三主成分大致概括为光合参数指标ꎮ
上述分析表明蛋白质含量、细胞膜透性、抗氧化酶活
性及光合参数是反应抗旱性重要指标ꎮ
2.4 综合评价
2.4.1 隶属函数分析  根据表 3 中各综合指标系数
求出 9个油茶品种各自的 3个综合指标值分别用 C
(I)、C(II)和 C(III)表示ꎻ再由公式(2)求出各品种
的综合指标的隶属函数值用 U( I)、U( II)、U( III)
(表 4)ꎮ
2.4.2 权重的确定  根据公式(3)ꎬ计算得出 3 个综
合指标权重分别为 0.675、0.215、0.110(表 4)ꎮ
2.4.3 综合评价   根据公式(4)计算出各油茶品种
的综合抗旱能力大小ꎬ由 D 值(见表 4)对植物幼苗
的耐旱性强弱进行评估得到:长林 59号>长林 22号
>长林 53号>长林 4号>长林 40号>长林 8 号>长林
3号>长林 27号>长林 18号ꎬ其中长林 59号的 D值
最大ꎬ表明该品种抗旱能力最强ꎻ其次是长林 22 号ꎻ
长林 18号的 D值最小ꎬ说明其抗旱能力最差ꎮ
3  讨论
干旱胁迫下ꎬ植物体内活性氧产生和清除的平
衡体系紊乱(周有文等ꎬ2013)ꎬ植物自身会通过调
节细胞的渗透物质含量(赵法等ꎬ2010)ꎬ使其渗透
势保持在较高水平ꎬ但随着胁迫时间延长ꎬ胁迫程度
超过植物自我调适范围ꎬ抗氧化酶清除自由基能力
下降ꎬ细胞膜系统遭到破坏ꎬ电解质外渗ꎬ细胞膜相
9376期                      冯士令等: 长林无性系油茶抗旱性的综合评价
对透性增加(崔晓涛等ꎬ2009)ꎬ叶绿素分解ꎬ叶绿素
含量下降ꎬ进而造成植物光合作用下降ꎮ
植物抗旱性是个复杂的生理调控过程ꎬ受到诸
多体内外环境因素影响ꎬ在水分亏缺环境下ꎬ植物各
项生理指标所指示的胁迫抵抗力往往不一致ꎬ一般
简单方法难以得到准确结果(赵一鹤等ꎬ2012ꎻ冯慧
芳等ꎬ2011ꎻ赵兰等 2011)ꎮ 从油茶品种抗旱系数可
以看出ꎬ不同品种生理指标的变化幅度不同ꎬ其相应
的抗旱系数会得出不同抗旱结果ꎬ而且由相关系数
矩阵可知ꎬ大部分指标间存在显著或极显著的相关
性ꎬ它们所传达的信息重叠性严重ꎬ直接运用这些数
据研究油茶幼苗的耐旱性会引起较大偏差ꎮ
综上所述ꎬ单一指标难以全面地体现油茶抗胁
迫能力ꎬ而直接运用大量的油茶生理指标来评价其
抗性也有不足之处ꎬ因此需要采用主成分分析等多
元统计分析法对油茶幼苗的抗旱能力进行综合评价
才具有一定的科学性ꎮ 本研究采用主成分分析法ꎬ
把最初的具有信息相关性的 14 个生理指标转换为
3个新的彼此独立的综合指标(CI ̄CIII)ꎬ由于主成
分累积贡献率达到 82.151%ꎬ故在原有信息不损失
或损失很少情况下ꎬ不仅克服了生理指标间交叠性ꎬ
也可以在此基础上利用各样品的综合指标值及其综
合隶属函数值ꎬ得出权重值ꎬ避免了试验者确定权重
的主观性ꎬ最后得到一个无量纲的纯数 D 值ꎮ 这样
使各油茶品种抗旱性的强弱具有可比性ꎬ客观地筛
选出抗旱性强的品种ꎬ初步评定 9 个油茶无性系耐
旱性强弱为长林 59 号>长林 22 号>长林 53 号>长
林 4号>长林 40 号>长林 8 号>长林 3 号>长林 27
号>长林 18号ꎮ
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047 广  西  植  物                                  36卷