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3种含笑属植物抗寒生理指标的筛选及评价



全 文 :河南农业科学,2016,45(2) :113-118
Journal of Henan Agricultural Sciences doi:10. 15933 / j. cnki. 1004-3268. 2016. 02. 023
收稿日期:2015 - 08 - 27
基金项目:林业公益性行业科研专项经费项目(201404710) ;湖南省“十二五”重点学科(风景园林学)项目(湘教发[2011]
76 号)
作者简介:陈 洁(1988 -) ,女,江西吉安人,硕士,主要从事木兰科植物育苗及抗寒性研究工作。E - mail:cxj0796@ yeah. net
* 通讯作者:金晓玲(1963 -) ,女,浙江东阳人,教授,主要从事园林植物繁育技术方面的研究和教学工作。
E - mail:jxl0716@ hotmail. com
3 种含笑属植物抗寒生理指标的筛选及评价
陈 洁,金晓玲* ,宁 阳,伍江波,曾 雯,李瑞雪,曹基武
(中南林业科技大学 风景园林学院,湖南 长沙 410004)
摘要:以多脉含笑(Michelia polyneura )、黄心夜合(Michelia martinii)、平伐含笑(Michelia cavaleriei)
3 种含笑属植物的 3 年生平茬苗为试材,通过不同温度(10、5、0、- 5、- 10、- 15 ℃)处理,测定 3 种
含笑属植物离体叶片的相对电导率,叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量,
超氧化物歧化酶及过氧化物酶活性 8 个生理指标,拟合 Logistic 方程计算其半致死温度,对各指标
进行相关性分析;并对 3 种含笑属植物的抗寒性进行综合评价及指标筛选。结果表明:3 种植物的
抗寒能力差异显著,随着温度的降低,叶片的相对电导率呈“S”形曲线上升,通过 Logistic 方程计算
得出其半致死温度分别为多脉含笑(- 6. 69 ℃)<黄心夜合(- 4. 55 ℃)<平伐含笑(- 1. 51 ℃) ,
与综合分析得出结果相一致。通过对 8 个抗寒指标筛选得出,相对电导率、丙二醛含量和可溶性蛋
白含量与 3 种含笑属植物的抗寒性密切相关。
关键词:多脉含笑;平伐含笑;黄心夜合;抗寒性;生理指标
中图分类号:S718. 43 文献标志码:A 文章编号:1004 - 3268(2016)02 - 0113 - 06
Identification and Comprehensive Evaluation of Cold
Resistance Indexes of Three Michelia Plants
CHEN Jie,JIN Xiaoling* ,NING Yang,WU Jiangbo,ZENG Wen,LI Ruixue,CAO Jiwu
(College of Landscape Architecture,Central South University of Forestry & Technology,Changsha 410004,China)
Abstract:This article took three-year old Michelia polyneura,Michelia martini and Michelia cavaleriei as
materials,measured the relative conductivity,the content of chlorophyll,carotenoid,malondialdehyde,sol-
uble protein and free proline,the activity of superoxide disproportionation enzyme and peroxidase of leaves
under different low-temperature conditions(10,5,0,- 5,- 10,- 15 ℃) ,calculated the half lethal tem-
perature by Logistic equation,and did the correlation analysis to carry on the comprehensive evaluation of
the three kinds of Michelia plants and indexes identification. The results showed that three kinds of Mich-
elia plants had significant difference in cold resistance. The leaf relative electrical conductivity increased
as S shape curve with the temperature decreased. The order of half lethal temperature was Michelia poly-
neura(- 6. 69 ℃)<Michelia martini(- 4. 55 ℃)<Michelia cavaleriei(- 1. 51 ℃) ,which was consis-
tent with the result of comprehensive analysis. The leaf relative electrical conductivity,malondialdehyde
content and soluble protein content were closely related to cold resistance of three kinds of Michlia plants.
Key words:Michelia polyneura;Michelia martini;Michelia cavaleriei;cold resistance;physiological in-
dexes
河南农业科学 第 45 卷
含笑属(Michelia)是木兰科(Magnoliaceae)中的
第二大属,我国有 70 余种,分布于西南至东部,以西
南为最[1-2]。该属植物为常绿灌木或乔木,具有树
形优美、枝繁叶茂、花朵大而美丽、花香浓郁等诸多
特点,为城市景观绿化应用的重要树种[3]。但由于
南北方气候条件的差异,在含笑属植物向北推广和
应用的过程中常常受到冷害的影响。因此,为了筛
选出抗寒性强的含笑属种质资源,扩大其园林应用
的范围,本研究通过对以往含笑属植物抗寒性研究
结果的整理和总结,筛选出观赏价值高且现有研究
未涉及的多脉含笑(Michelia polyneura)、平伐含笑
(Michelia cavaleriei)及少量涉及的黄心夜合(Mich-
elia martinii)为研究对象,测定了低温胁迫下 3 种含
笑属植物离体叶片的相对电导率(REC)等 8 个相关
的抗寒生理指标,并利用隶属函数法求出各指标隶
属函数值,然后对 3 种含笑属植物的抗寒性强弱进
行综合排序,以期揭示 3 种含笑属植物抗寒性特点,
为含笑属植物抗寒资源的筛选和应用提供理论
指导。
1 材料和方法
1. 1 材料与试验设计
试验于 2014 年 11—12 月在湖南长沙中南林业
科技大学风景园林学院实验室内进行。研究材料为
3 种含笑属植物,分别为多脉含笑、黄心夜合、平伐
含笑,2012 年由种子繁育而成,当年 12 月移植于中
南林业科技大学苗圃,采取盆栽方式,盆规格为 26
cm ×21 cm,种植基质配比为泥炭土 ∶ 有机肥 ∶ 珍珠
岩 = 4∶ 1∶ 1。苗均生长健康,无病虫害。于 2013 年
11 月进行平茬,2014 年 11 月试材株高为 45 ~
50 cm,地径为 1. 0 ~ 1. 5 cm。
选择生长健康、长势一致的当年生枝条,采集从
枝梢部往基部数第 4 ~ 5 片成熟叶,同树种单株采 3
片,采 3 株共 9 片,迅速装入密封袋中放入冰盒带回
实验室。叶片用蒸馏水洗净擦干,将试材分成 7 组,
取 6 组置于低温恒温槽(天恒 SDC - 6)中进行梯度
冷冻处理。处理温度分别为 10、5、0、- 5、- 10、
- 15 ℃,梯度降温,每 0. 5 h 降低 1 ℃,在每一温度
梯度下处理 2 h,处理完后取出 1 组叶片置于 4 ℃冰
箱中解冻 2 h(10、5 ℃除外) ,解冻后测定 REC 等抗
寒生理生化指标;以常温处理为 CK。
1. 2 测定指标与方法
REC测定采用雷磁 DJS - 1D电导仪法[4];过氧
化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定
方法见文献[4];丙二醛(MDA)含量测定采用硫代
巴比妥酸法[4];游离脯氨酸(Pro)含量测定采用茚
三酮显色法[5];叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含
量测定采用提取液浸提法,测定浸提液(丙酮∶无水
乙醇 = 1∶ 1)在波长 663、646、470 nm下的吸光度,计
算出 Chl、Car含量[5];可溶性蛋白(SP)含量测定采
用考马斯亮蓝法[6]。Logistic 方程的拟合和半致死
温度(LT50)的计算参考朱海根等
[7]的方法。
1. 3 计算公式
1. 3. 1 隶属函数值的计算 (1)与抗寒性呈正相
关参数的计算公式:
Uijk =(xijk - xmin)/(xmax - xmin)
(2)与抗寒性呈负相关参数的计算公式:
Uijk = 1 -(xijk - xmin)/(xmax - xmin)
式中,Uijk表示 i 种类第 j 个温度阶段第 k 项指
标的抗寒隶属函数值,xijk表示 i 种类第 j 个温度阶
段第 k项指标测定值,xmax、xmin表示所有参试种中第
k项指标的最大值和最小值[8]。根据公式计算出各
株系抗寒指标的隶属度,然后取平均值作为各种间
抗寒能力评价标准进行比较分析。
1. 3. 2 权重的计算 权重计算公式为:
Wj =
Pj

n
j = 1
Pj
j = 1,2,…,n
式中,Wj 表示第 j 个公因子在所有公因子中的
重要程度,Pj 为各植物第 j 个指标与抗寒系数间的
相关系数,表示各植物第 j个公因子的贡献率。
1. 3. 3 综合评价值的计算 公式如下:
D = ∑
n
j = 1
[U(Xj)× Wj] j = 1,2,…,n
式中,D值为植物在低温胁迫下用综合指标评
价公式计算所得的抗寒性综合值。
1. 4 数据的处理
通过 SPSS 19. 0 软件进行数据分析,Excel 软件
进行图表的绘制。
2 结果与分析
2. 1 不同温度处理下 3 种含笑属植物叶片 REC及
MDA含量的变化
在低温胁迫下,植物细胞膜遭到破坏,细胞内含
物质外渗,REC 随之增大;而作为膜质过氧化产物
的 MDA,其含量同样是反映植物抗寒性强弱的重要
指标之一[9-10]。如图 1A、B所示,在低温胁迫下 3 种
含笑属植物的 MDA 含量变化趋势与 REC 相似,且
REC和 MDA含量与 CK均差异显著,从变化趋势可
以看出,持续低温使叶片的细胞内物质外渗程度均
411
第 2 期 陈 洁等:3 种含笑属植物抗寒生理指标的筛选及评价
随着处理温度的下降而不断增大,而在不同温度段
增加程度有所差异,在常温至 0 ℃时 REC 和 MDA
含量较低且随着温度的降低缓慢增长,在温度低于
0 ℃时迅速增加。从图 1B 可以看出,3 种植物的
MDA含量均在 - 15 ℃时达到最大值,平伐含笑最
高,为 19. 08 μmol /g,多脉含笑其次,为 15. 60 μmol /g,
黄心夜合最低,仅为 15. 25 μmol /g。
图 1 不同低温处理对 3 种含笑属植物叶片 REC和MDA含量的影响
利用朱海根等[7]的方法,对 3 种植物叶片的
REC 进行 Logistic 方程拟合,拟合度在 0. 998 ~
0. 976,多脉含笑、黄心夜合、平伐含笑的 LT50分别为
- 6. 69、- 4. 55、- 1. 51 ℃(表 1)。
表 1 3 种含笑属植物 REC的 Logistic方程和 LT50
树种 Logistic方程
半致死温度
(LT50)/℃
拟合度
(R2)
多脉含笑 y = 100 /(1 + 1. 479 983e0. 058 6x) - 6. 69 0. 987
黄心夜合 y = 100 /(1 + 1. 320 77e0. 061 12x) - 4. 55 0. 976
平伐含笑 y = 100 /(1 + 1. 116 194e0. 073 16x) - 1. 51 0. 998
2. 2 低温胁迫下 3 种含笑属植物 SP含量的变化
由表 2 可知,随着温度的下降,3 种植物的 SP
含量变化均呈现出“升 -降”趋势,温度在 0 ℃以下
时差异显著,多脉含笑、黄心夜合的 SP 含量最大值
出现在 - 5 ℃时,其中以多脉含笑的最高(43. 37
mg /g) ;而平伐含笑 SP 含量最大值出现在 5 ℃时,
为 39. 08 mg /g。由于 SP 具有强亲水性,能够增强
植物细胞的保水能力,以起到保护作用[11]。因此,
低温下 SP含量是判断抗寒性强弱的重要指标之一,
3 种含笑属植物中以平伐含笑叶片 SP 含量下降最
为明显,相对于平伐含笑,黄心夜合和多脉含笑具有
更强的抗寒能力。
2. 3 低温胁迫下 3 种含笑属植物 Chl含量的变化
Chl的生物合成是一系列酶促反应的结果,低温下
植物叶片的 Chl合成受阻,导致 Chl 含量降低,且处理
的温度越低 Chl 含量下降越明显[12]。由表 3 可知,随
着温度的不断下降,多脉含笑、黄心夜合和平伐含笑
Chl含量均呈现下降趋势,Chl 含量在 -15 ℃时最小,
分别为 1. 01 mg /g、1. 62 mg /g 和 0. 77 mg /g,其中又以
平伐含笑的最小,下降幅度达 1. 34 mg /g。
表 2 不同低温处理对 3 种含笑属植物
叶片 SP含量的影响 mg /g
温度 /℃ 多脉含笑 黄心夜合 平伐含笑
CK 39. 74 ± 0. 12Dd 39. 70 ± 0. 46Cc 38. 07 ± 0. 09Cc
10 39. 85 ± 0. 16Dd 39. 79 ± 0. 42Cc 38. 13 ± 0. 16Cc
5 40. 40 ± 0. 26Cc 39. 89 ± 0. 08Cc 39. 08 ± 0. 08Aa
0 42. 32 ± 0. 08Bb 40. 02 ± 0. 46Bb 38. 79 ± 0. 09Bb
- 5 43. 37 ± 0. 16Aa 41. 91 ± 0. 46Aa 25. 14 ± 0. 06Dd
- 10 38. 87 ± 0. 08Ee 29. 32 ± 0. 08Dd 22. 66 ± 0. 46Ee
- 15 25. 77 ± 0. 59Ff 17. 03 ± 0. 16Ee 10. 61 ± 0. 09Ff
注:同列数据后不同小、大写字母分别表示差异显著(P < 0. 05)、
极显著(P < 0. 01) ,表 3—6 同。
表 3 不同低温处理对 3 种含笑属植物
叶片 Chl含量的影响 mg /g
温度 /℃ 多脉含笑 黄心夜合 平伐含笑
CK 2. 17 ± 0. 01Aa 2. 69 ± 0. 37Aa 2. 11 ± 0. 14Ab
10 2. 12 ± 0. 02Bb 2. 34 ± 0. 52Bb 2. 20 ± 0. 12Aa
5 2. 10 ± 0. 12Cc 2. 23 ± 0. 06Cc 2. 19 ± 0. 15Aa
0 2. 05 ± 0. 25Dd 2. 20 ± 0. 06Cc 1. 56 ± 0. 30Bc
- 5 2. 03 ± 0. 14Ee 2. 12 ± 0. 08Dd 1. 23 ± 0. 04Cd
- 10 1. 63 ± 0. 04Ee 2. 04 ± 0. 03Ee 0. 97 ± 0. 07De
- 15 1. 01 ± 0. 59Ff 1. 62 ± 0. 19Ff 0. 77 ± 0. 11Ef
2. 4 低温胁迫下 3 种含笑属植物 Car含量的变化
植物在低温处理后叶片内 Car含量越低其抗寒
性越强[11,13]。由表 4 可知,低温胁迫下 3 种含笑属
植物叶片的 Car 含量呈下降趋势,但不同种间下降
的幅度存在差异。多脉含笑叶片 Car 含量分别在
5、- 15 ℃时呈现最小值(0. 87、0. 74 mg /g) ;黄心夜
合 Car含量在 - 5 ℃时最小,为 1. 38 mg /g;平伐含
笑 Car含量在 - 15 ℃时最小,为 0. 90 mg /g。
2. 5 低温胁迫下 3 种含笑属植物 Pro含量的变化
普遍认为在正常条件下,植物体内游离 Pro 含
量不高,但在遇到低温逆境胁迫时,游离 Pro 含量会
511
河南农业科学 第 45 卷
迅速累积,因此,它能够在一定程度上反映植物受逆
境伤害的程度及抗逆境的能力[14]。表 5 表明,3 种
含笑属植物的 Pro含量变化均是随着温度下降而呈
先上升后下降趋势,但累积的程度与速度并不一致,
表 4 不同低温处理对 3 种含笑属植物
叶片 Car含量的影响 mg /g
温度 /℃ 多脉含笑 黄心夜合 平伐含笑
CK 1. 01 ± 0. 14Aab 1. 80 ± 0. 26Aa 1. 47 ± 0. 08ABCab
10 1. 13 ± 0. 42Aab 1. 51 ± 0. 09Aab 1. 52 ± 0. 16ABab
5 0. 87 ± 0. 02Ab 1. 52 ± 0. 12Aab 1. 63 ± 0. 02Aa
0 0. 93 ± 0. 04Ab 1. 55 ± 0. 02Aab 1. 37 ± 0. 04ABCab
- 5 0. 97 ± 0. 24Aab 1. 38 ± 0. 01Ab 1. 11 ± 0. 02ABCbc
- 10 1. 52 ± 0. 66Aa 1. 55 ± 0. 06Aab 1. 10 ± 0. 01BCcd
- 15 0. 74 ± 0. 01Ab 1. 42 ± 0. 36Ab 0. 90 ± 0. 55Ccd
表 5 不同低温处理对 3 种含笑属植物
叶片 Pro含量的影响 μg /g
温度 /℃ 多脉含笑 黄心夜合 平伐含笑
CK 74. 14 ± 0. 72Ef 110. 24 ± 0. 72EFef 107. 72 ± 0. 72De
10 82. 54 ± 0. 72De 153. 06 ± 1. 45Bb 132. 49 ± 1. 26Aa
5 97. 23 ± 1. 27Ccd 138. 79 ± 3. 32Cc 127. 88 ± 0. 57Bb
0 108. 56 ± 1. 26Bb 126. 20 ± 1. 22Dd 114. 44 ± 1. 02Cc
- 5 119. 90 ± 0. 13Aa 163. 56 ± 1. 92Aa 110. 66 ± 0. 91Dd
- 10 98. 49 ± 1. 23Cc 113. 18 ± 1. 22Ee 88. 41 ± 0. 89Ef
- 15 95. 97 ± 1. 42Cd 108. 56 ± 1. 36Ff 78. 75 ± 2. 32Fg
- 5 ℃时多脉含笑、黄心夜合 Pro 含量均达到最大
值,分别为 119. 90、163. 56 μg /g,10 ℃时平伐含笑
Pro含量达到最大值,为 132. 49 μg /g,这说明 3 种
含笑属植物 Pro含量变化及其含量多少与含笑属植
物的抗寒性有一定关系,但并非呈正相关,用于判断
含笑属植物抗寒性的生理生化指标有待进一步
研究。
2. 6 低温胁迫下 3 种含笑属植物 SOD、POD 活性
的变化
低温逆境下,自由基和活性氧不断累积造成植
物细胞结构和功能的破坏,而 SOD、POD 作为植物
细胞内的重要保护酶,在清除冷胁迫引起积累的
H2O2 中发挥着重要作用,避免植物遭受伤害,因而
其活性的大小可作为衡量植物抗逆性强弱的指
标[15]。从表 6 可以看出,3 种含笑属植物都持有较
高的酶活性,但随着温度降低其活性差异变大,多脉
含笑的 SOD活性在 10 ℃和 - 15 ℃时出现 2 个最大
值,而黄心夜合和平伐含笑在 10 ℃时 SOD 活性最
大。3 种含笑属植物叶片 POD 活性对低温的响应
不一致,多脉含笑和黄心夜合的变化趋势为随着温
度下降先上升后下降,而平伐含笑为不断上升。
表 6 不同低温处理对 3 种含笑属植物叶片 SOD、POD活性的影响 U/(g·min)
温度 /℃
SOD活性
多脉含笑 黄心夜合 平伐含笑
POD活性
多脉含笑 黄心夜合 平伐含笑
CK 681. 05 ± 4. 73Bc 469. 19 ± 17. 68Bbc 464. 84 ± 11. 07Dd 610. 00 ± 24. 57Ee 530. 15 ± 3. 99Ff 107. 19 ± 5. 28Ff
10 892. 65 ± 31. 91Aa 999. 60 ± 33. 84Aa 865. 09 ± 2. 06Aa 598. 40 ± 14. 82Ee 688. 44 ± 23. 77Cc 172. 71 ± 6. 45Ee
5 371. 39 ± 24. 86Ce 983. 57 ± 22. 43Aa 813. 19 ± 5. 24Bb 457. 60 ± 3. 32Ff 803. 33 ± 4. 83Bb 182. 66 ± 5. 22Ee
0 443. 10 ± 13. 72Cde 562. 71 ± 25. 17Bb 554. 30 ± 6. 17Cc 1 069. 35 ± 24. 48Aa 878. 17 ± 14. 31Aa 203. 27 ± 9. 10Dd
- 5 400. 40 ± 26. 11Cde 346. 55 ± 6. 56Bc 458. 41 ± 5. 52Dd 854. 84 ± 3. 65Bb 638. 65 ± 2. 15Dd 307. 37 ± 6. 72Cc
- 10 463. 24 ± 37. 15Cd 398. 93 ± 8. 15Bc 358. 31 ± 24. 45Ee 748. 89 ± 5. 89Cc 260. 88 ± 16. 45Gg 341. 08 ± 12. 62Bb
- 15 806. 45 ± 18. 14Ab 366. 04 ± 21. 96Bc 357. 33 ± 11. 69Ee 683. 53 ± 5. 35Dd 576. 95 ± 18. 53Ee 393. 67 ± 3. 45Aa
2. 7 3 种含笑属植物抗寒性的综合评价
植物的抗寒性受多个因素的影响,单一的以
1 个抗寒性指标判断植物的抗寒性具有一定的片面
性,且不同植物对同一抗寒指标的响应程度也有所
差异,因此对多个抗寒指标进行综合分析更能全面
地反映其抗寒性。根据所测得的各项理化指标数
据,分别计算低温胁迫处理组和对照组各性状的平
均值,再计算 3 种含笑属植物生理生化指标的抗寒
系数(表 7) ,并进行相关分析,得出各理化指标的相
关系数矩阵(表 8)。由表 8 可知,8 种指标间有一
定的相关性。REC 与 Chl、SP 之间呈负相关,说明
在低温胁迫的过程中,3 种含笑属植物细胞膜受伤
害程度随着温度下降增加,外渗物质增多,REC 增
大,而 Chl含量和 SP含量降低。Chl含量与MDA含
量、酶活性之间呈负相关,这表明低温胁迫的过程中
3 种含笑属植物 Chl含量降低,MDA含量、酶活性升
高。MDA含量与 SOD 活性、Pro 含量呈正相关,说
明 3 种含笑属植物在低温胁迫过程中,其体内的
MDA含量升高时,SOD 活性及 Pro 含量也会随之
升高。
表 7 3 种含笑属植物生理生化指标的抗寒系数
树种 REC Chl含量 MDA含量 SP含量 SOD活性 POD活性 Car含量 Pro含量
多脉含笑 1. 64 0. 91 2. 52 0. 97 0. 83 1. 21 1. 02 1. 35
黄心夜合 1. 72 0. 78 2. 49 0. 87 1. 33 1. 21 0. 83 1. 21
平伐含笑 1. 69 0. 72 2. 15 0. 76 1. 44 2. 49 0. 85 1. 01
611
第 2 期 陈 洁等:3 种含笑属植物抗寒生理指标的筛选及评价
表 8 3 种含笑属植物抗寒性生理生化指标相关系数矩阵
指标 REC Chl含量 MDA含量 SP含量 SOD活性 POD活性 Car含量 Pro含量
REC 1. 000
Chl含量 - 0. 818 1. 000
MDA含量 0. 786 - 0. 287 1. 000
SP含量 - 0. 635 0. 964 - 0. 021 1. 000
SOD活性 0. 891 - 0. 990 0. 418 - 0. 917 1. 000
POD活性 0. 210 - 0. 734 - 0. 440 - 0. 888 0. 631 1. 000
Car含量 - 0. 982 0. 912 - 0. 654 0. 770 - 0. 961 - 0. 391 1. 000
Pro含量 - 0. 585 0. 945 0. 042 0. 998 - 0. 890 - 0. 916 0. 728 1. 000
对 3 种含笑属植物的 REC、Chl含量及 MDA含
量等 8 个单项指标的抗寒系数进行主成分分析,根
据贡献率的大小得知各指标的重要性。由表 9 可以
看出,前 2 项的综合指标累积贡献率达到 100%,其
中第一主成分的特征值为 5. 934,贡献率为
74. 18%,包括 REC、Chl 含量、SP 含量、SOD 活性、
Car含量和 Pro含量 6 个理化指标;第二主成分的特
征值为 2. 06,贡献率为 25. 82%,包括 MDA 含量和
POD活性理化指标,表明前 2 项主成分能够反映植
物的抗寒性情况,也就是说,这 8 个生化指标综合作
用的结果对本试验树种的抗寒性影响显著,可作为
3 种含笑属植物抗寒性鉴定的指标。
表 9 3 种含笑属植物生理生化指标主成分分析结果
指标 成分 1 成分 2
REC - 0. 846 0. 533
Chl含量 0. 999 0. 050
MDA含量 - 0. 334 0. 942
SP含量 0. 949 0. 314
SOD活性 - 0. 996 0. 090
POD活性 - 0. 699 - 0. 715
Car含量 0. 932 - 0. 364
Pro含量 0. 927 0. 374
特征值 5. 934 2. 06
贡献率 /% 74. 18 25. 82
累积贡献率 /% 74. 18 100. 00
根据各综合指标的指标系数及 3 种含笑属植物
各单项指标的抗寒系数求出每种植物的 2 个综合指
标值,即表 10 的 C 值。根据因子得分值,利用隶属
函数值的计算公式求得 3 种含笑属植物的隶属函数
值,即表 10 中 U 值。再根据综合指标贡献率的大
小(分别为 74. 18%、25. 82%) ,由权重计算公式分
别求出各综合指标的权重。最后根据综合评价值公
式求得 3 种试验材料综合抗寒能力的大小,见表 10
的 D值。
植物抗寒性综合评价值(D)的大小能够反映出
植物抗寒性能力的强弱,值越大表明抗寒能力越强。
由表 10 可知,3 种含笑属植物的 D值大小分别为多
脉含笑(0. 773)、黄心夜合(0. 539)、平伐含笑
(0. 192)。此结果表明,多脉含笑的抗寒能力较强,
平伐含笑抗寒能力弱,依次为多脉含笑 >黄心夜合 >
平伐含笑,与通过拟合 Logistic方程计算的 3 种含笑
属植物的半致死温度的排序相吻合。
表 10 3 种含笑属植物抗寒性的综合分析
项目 C(1) C(2) U(1) U(2) D 排序
多脉含笑 0. 706 - 0. 463 1. 000 0. 120 0. 773 1
黄心夜合 0. 438 1. 148 0. 379 1. 000 0. 539 2
平伐含笑 - 1. 144 0. 684 0. 000 0. 744 0. 192 3
贡献率 /% 74. 18 25. 82
权重 0. 742 0. 258
3 结论与讨论
在低温胁迫下,植物体内的生理过程会发生一
系列变化,众多研究表明[16-30],植物叶片的 REC、
MDA含量及 Chl 含量等一些与抗寒性关系密切的
指标均可作为植物抗寒性鉴定的指标,通过对低温
条件下 3 种含笑属植物抗寒性指标的测定,以其叶
片相对电导率拟合 Logistic方程,求出 3 种含笑属植
物的半致死温度,并对 8 个抗寒指标进行相关性分
析,结合隶属函数法计算平均隶属度值,综合分析 3
种含笑属植物的抗寒性,从而有效避免了单一指标
难以准确判断植物的抗寒能力强弱这一问题。
本研究结果表明:3 种含笑属植物的抗寒能力
存在显著差异。低温胁迫下 3 种植物的相对电导率
随着处理温度的降低呈“S”形曲线上升趋势,通过
拟合 Logistic方程从而计算得出 3 种植物的半致死
温度分别为多脉含笑(- 6. 69 ℃)< 黄心夜合
(- 4. 55 ℃)<平伐含笑(- 1. 51 ℃) ,与综合分析
得出的结果相一致。结合对测定的 8 种生理指标的
综合评价,得出 REC、SP、MDA含量变化能更好地反
映 3 种含笑属植物对低温胁迫的适应机制,提高 3
种含笑属植物抗寒能力鉴定的准确性,使试验结果
更为可靠。
因此,在对这 3 种含笑属植物进行抗寒研究时,
可以通过以对其低温胁迫下叶片的 REC 含量测定、
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河南农业科学 第 45 卷
拟合 Logistic方程计算 LT50为主,辅以对MDA含量、
Chl含量、SP含量和 SOD 活性等指标的测定,综合
判断其抗寒性的强弱。
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