全 文 ：浙江农业学报 Acta Agriculturae Zhejiangensis 21(1):59～ 62 , 2009
利用隶属函数法对 4种珍珠菜属过路黄抗旱性的综合评价
许桂芳1 ,张朝阳1 ,向佐湘2
(1 长沙环境保护职业技术学院 ,湖南 长沙 410004;2 湖南农业大学农学院 ,湖南 长沙 410128)
摘　要:在干旱胁迫条件下 , 测定 4种过路黄的细胞质外渗率 、MDA含量 、SOD活性 、POD 活性 、脯氨酸 、可溶
性糖 、可溶性蛋白质含量等理化指标 , 利用隶属函数法对材料进行抗旱性综合评价。通过综合隶属函数值
评定的抗旱性强弱顺序为:广西过路黄>花叶过路黄 、金叶过路黄>聚花过路黄。同时表明 , 抗旱性是一个
综合指标。
关键词:珍珠菜属;抗旱性;综合评价;隶属函数法
中图分类号:S682.3;Q945.78　　　　文献标识码:A 文章编号:1004-1524(2009)01-0059-04
Comprehensive evaluation of drought resistance of four Lysimachia species by using
subordinate function
XUGui-fang1 ,ZHANG Zhao-yang1 ,XIANG Zuo-xiang2
(1Changsha Environmental Protection Technical College , Changsha 410004 , China;2College of Agronomy , Hunan Agricul-
ture University , Changsha 410128 , China)
Abstract:The drought resistance of four Lysimachia species under drought stress was evaluated with subordinate function ,
and the physiological and biochemical indexes such as exosmosis rate of cytoplasm , content of malondialdehyde(MDA),
activities of superoxide dismutase(SOD)and peroxidase(POD), content of proline , soluble sugar and soluble protein were
measured.The results indicated that the order of drought resistance was:Lysimachia alfredii > Lysimachia christinae
`huaye and Lysimachia nummularia `Aurea >Lysimachia congestiflora.This experiment showed that plant drought re-
sistance was a comprehensive index.
Key words:Lysimachia;drought resistance;comprehensive evaluation;subordinate function
　　珍珠菜属 (Lysimachia L.)植物大多是地被
植物 ,在园林中已开始推广应用 ,并表现出了一
定的优势[ 1 ,2] ,而关于其的研究报道特别是抗旱
性研究较少 ,少量报道主要也针对抗性有关的形
态及生理指标[ 3 ～ 5] ,但由于抗旱性是一个受多基
因控制的复杂性状 , 不同抗旱性品种抗旱机制不
同 ,利用单指标鉴定过路黄的抗旱性局限性很
大 ,且指标间有一定的相关性 。单一的指标有时
无法准确地反映植物的实际抗旱能力 。主成分
收稿日期:2008-08-18
基金项目:湖南省环境保护科技基金项目(湘财建指 2005-115)
作者简介:许桂芳(1970-),女 , 湖南芷江县人 ,硕士 , 副教授 , 主
要从事园林植物资源与植物造景研究。 Tel:86-731-4481692;E-
mail:xgf7692@yahoo.com.cn
分析与因子分析法可以在不损失或很少损失原
有信息的前提下 ,将众多的指标转换成新的个数
较少且彼此独立的因子 。结合隶属函数法 ,可得
到各种类抗旱性的综合评价值 ,从而能比较科学
地对植物的抗旱性进行评价。为此 ,本研究在多
指标测定的基础上 , 利用隶属函数 , 对 4种珍珠
菜属植物抗旱性进行了综合评价 , 以期为抗旱材
料的选择提供一种可行的方法 。
1　材料与方法
1.1　供试材料
本试 验 的 供 试 材 料 是:广 西 过 路 黄
(Lysimachia alfredii)、 聚 花 过 路 黄 (L.
congestiflora)、 花叶过路黄(L .christinae var
huaye)、金叶过路黄(L .nummularia `Aurea )等 4
种地被植物 。其中广西过路黄 、花叶过路黄 、聚
花过路黄为湖南汨罗的野生地被植物资源;而金
叶过路黄为现代园林绿化中已推广应用的地被
植物 。
1.2　干旱胁迫处理
本试验选用植株 ,要求生长健壮 、生长势基
本一致 ,每种植物选 20 ～ 25株丛 。
将植株从盆内取出 ,洗净根系 ,浸入营养液
(配方:Ca(NO3)2 8 g ,KH2PO4 2 g ,MgSO4 2 g ,加水
配成 400 ml母液 ,使用时取母液 20 ml加水稀释
至500ml ,配成三盐营养液。)中 ,在自然光照下培
养 ,每种 20 ～ 25 盆。植株在营养液中适应 5 d
后 ,移入含有 PEG-6000 浓度分别为 0%, 5%,
10%,15%,20%,25%的营养液中 ,进行根系模拟
干旱胁迫处理 ,每个处理设置重复 3次 ,处理 4 d
后 ,从植株上剪取中部叶片进行各项生理指标测
定。
1.3　测定的生理指标和方法
参照李合生[ 6]方法 ,用雷磁 DDSJ-308A型的
电导仪测定溶液的电导率;用巴比妥酸(TBA)显
色法测定MDA的含量;用氮蓝四唑(NBT)显色法
测定 SOD酶活性;POD酶活性用过氧化物酶活性
的测定方法进行测定;用茚三酮显色法测定脯氨
酸的含量;用蒽酮比色法测定可溶性糖含量;用
考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白质的含
量。
1.4　理化指标数据的分析方法
运用 SPSS 13.0软件完成试验数据的方差分
析 、因子分析及主成分分析。利用隶属函数值进
行对几种过路黄的抗旱性进行综合评价。运用
的主要公式如下:
1.4.1　隶属函数值[ 1]
U(X j)= (Xj -Xmin)(Xmax -Xmin)　j =1 ,2 , …,n (1)
式中 X j表示第 j个因子的得分值 , Xmin 表示
第 j个因子得分的最小值 ,Xmax 表示第 j个因子得
分的最大值 。
1.4.2　权重
Wj = Pj∑n
j=1
　j =1 ,2 , …,n (2)
式中Wj 表示第 j 个公因子在所有公因子中的
重要程度 ,Pj 为各品种第 j个公因子的贡献率。
1.4.3　综合评价值
D = ∑n
j=1
[ U(Xj)×Wj ] 　j =1 ,2 , … ,n (3)
式中 D 值为材料在干旱胁迫条件下用综合
指标评价所得的抗旱性综合评价值 。
2　结果与分析
2.1　理化指标的公因子分析
环境胁迫对植物体的影响是多方面的 ,不仅
能引起植物体内发生相应的生理变化 ,并最终体
现在植物的生长和发育上[ 7] 。本研究对胁迫组
和对照组的各理化指标分别进行测定 ,结果表
明 ,各种过路黄在干旱胁迫处理后 ,与对照(正常
供水)相比 ,植株的形态特征均发生一系列的变
化 。根据所测得的数据 ,分别计算胁迫组和对照
组各性状的平均值 ,参考周广生等方法 ,首先用
公式(4)将原始数据进行转换 ,求得各理化指标
性状的抗旱系数(表 1)。进行相关分析[ 8～ 10] ,得
出个理化指标的相关系数矩阵(见表 2)。
理化指标抗旱系数α=处理测定值对照测定值×100% (4)
对 4种过路黄植物的 7个生理指标的抗旱系
数进行相关分析 ,得到相关系数矩阵(表 2)。
表 1　4种过路黄生理生化指标的抗旱系数(%)
Table 1　Drought-resistant coefficients(%)of physiological and biochemical indexes of four Lysimachia species
材料名称 质膜透性 MDA SOD POD 脯氨酸 可溶性糖 可溶性蛋白
聚花过路黄 1.90 1.16 1.07 1.28 3.42 1.67 1.17
金叶过路黄 1.68 1.38 1.03 4.55 4.62 1.79 1.47
花叶过路黄 1.64 1.54 0.76 1.64 4.81 1.48 1.62
广西过路黄 1.27 1.29 0.90 3.27 6.06 1.59 1.88
·60· 浙江农业学报　第 21卷　第 1期(2009年 1月)
表 2　7个理化指标的相关系数矩阵
Table 2　Correlative coefficient matrix of 7 physiological and biochemical indexes
测定项目 质膜透性 MDA SOD POD 脯氨酸 可溶性糖 可溶性蛋白
质膜透性 1.000
MDA -0.212 1.000
SOD 0.475 -0.801 1.000
POD -0.936 0.077 -0.187 1.000
脯氨酸 -0.988 0.350 -0.545 0.925 1.000
可溶性糖 0.310 -0.460 0.876 0.043 -0.319 1.000
可溶性蛋白 -0.969 0.443 -0.661 0.859 0.989 -0.443 1.000
可看出所有理化指标间都存在着或大或小的相
关性 ,从而使得它们所提供的信息发生重叠 ,同
时各指标在抗旱性中所起的作用也不尽相同 ,所
以直接利用这些单个指标进行抗旱性评价可能
具有不可靠性。
对过路黄的 7种理化指标的抗旱系数进行
因子分析(表 3)。按最小特征值大于 1的原则 ,
保留前 2 个公因子 , 它们的贡献率分别为
64.74%和 27.24%。根据各因子的特征向量值
可知 ,第一主成分包括质膜透性 、POD活性 、脯氨
酸含量与可溶性糖含量等理化指标;第二主成分
包括MDA含量 、SOD活性与可溶性糖含量等理
化指标 。这样就把原来的 7个理化指标转换为 2
个新的相互独立的公因子 ,这 2个公因子的累积
贡献率达 91.98%,对原始信息损失较少 。
根据各综合指标的指标系数及各单项指标
抗旱系数求出 4种过路黄的 2个综合指标(即公
因子)的得分值(表 4)。
表 3　各综合指标的系数及贡献率
Table 3　Coefficients of comprehensive indexes [ CI(X)] and their proportions(P)
主成分 质膜透性 MDA SOD POD 脯氨酸 可溶性糖 可溶性蛋白 贡献率(P)
1 -0.205 0.118 -0.167 0.323 0.212 -0.119 0.219 0.6474
2 -0.184 -0.329 0.344 0.173 0.145 0.366 0.070 0.2724
表4　4 种过路黄的公因子得分值 C(x)、隶属函数值
U(x)、综合评价值 D
Table 4　The values of component score C(x), subordinative
function U(x) and comprehensive evaluation D of four
Lysimachia species
材料名称 C(1) C(2) U(1) U(2) D 值
聚花过路黄 -1.090 0.733 0.000 0.881 0.261
金叶过路黄 -0.800 1.096 0.108 1 0.372
花叶过路黄 0.295 -1.942 0.516 0 0.363
广西过路黄 1.595 0.113 1.000 0.505 0.853
贡献率 0.647 0.920
权重 0.704 0.296
2.2　隶属函数分析和权重的确定
根据因子得分值 ,由公式(1)分别求出 4种
过路黄所有公因子的隶属函数值 U(x)(表 4)。
再根据公因子贡献率的大小(分别为 64.74%、
27.24%),由公式(2)可分别求出各公因子的权
重。经计算 , 2 个公因子的权重分别为 0.704 ,
0.296(表 4)。
2.3　综合评价值的确定
公式(3)中 D 值表示用综合评价指标所计算
出的材料抗旱性综合评价值 ,值的大小反映各材
料的综合抗旱性能力的大小 , 值越大表明越抗
旱 。通过计算得出的 D 值大小分别为:聚花过路
黄(0.261)、金叶过路黄(0.372)、花叶过路黄
(0.363)、广西过路黄(0.853)。从这个综合评价
指标可以看出 ,广西过路黄的抗旱性最强 ,聚花
过路黄的抗旱性最弱 ,金叶过路黄和花叶过路黄
的抗旱性居中。
3　讨论
隶属函数分析提供了一条在多指标测定的
基础上对材料进行综合评价的方法 ,将它应用于
抗旱品种的选择 ,更具科学性和可靠性 。由于各
·61·许桂芳等:利用隶属函数法对 4种珍珠菜属过路黄抗旱性的综合评价
指标不但有各自的单方面作用 ,更重要是具有多
指标间的相互作用 ,只有对这些指标的交互作用
加以深入综合分析 , 才能提高抗旱鉴定的准确
性 ,提高引种时筛选抗旱品种的可靠性[ 11 ,12] 。
植物体是一个统一的有机体 ,所测的形态或
者生理指标可能性质相同或相互关联 ,如果使用
性质相同或相互关联的指标来综合评价过路黄
的抗旱性则会对结果造成偏差。本文以各性状
的抗旱系数作为衡量过路黄单项抗旱能力大小
的指标 ,用主成分分析法将原来个数较多且彼此
关系错综复杂的指标转换成新的 、个数较少的且
彼此独立或不相关的综合指标[ 13 ,15] 。这些综合
指标既能多方面地反映原生理指标的信息 ,又能
将差异不十分明显的各个原指标的信息集中表
现出来 ,在综合指标的基础上 ,再运用隶属函数
法进行综合评价则使结果更加可靠 。
过路黄的抗旱性是一个受多因素影响的 、复
杂的数量性状 ,且不同过路黄种类的抗旱性机制
也不尽相同 ,使得不同种类对某一具体指标的抗
旱性反应也不一定相同 ,因此 ,用单一指标难以
全面准确地反映种类抗旱性的强弱 ,必须用多个
指标进行综合评价 。本文通过对 4 种过路黄在
干旱胁迫下相应指标的测定 ,利用隶属函数加权
平均法 ,得到抗旱性度量值(D 值)。所以根据 D
值的大小就可以较准确地评价各种过路黄的抗
旱性。种间抗旱性的差异也具有可比性 ,同时也
可根据需要将其划分为不同的抗旱类型。这样 ,
既考虑了各指标间的相互关系 ,又考虑到各指标
的重要性 ,从而使得出的结论与实际较为接近 。
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(责任编辑　陈华平)
·62· 浙江农业学报　第 21卷　第 1期(2009年 1月)