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《中南林業科技大學學報》2015年第二期

1材料與方法

1.1試驗材料的處理2013年7月13日在防雨棚水泥面上人為鋪一層長為350cm，寬為300cm，厚為50cm的栽培床。采用隨機區組設計，從廣西林科院油茶繁殖圃選取長勢一致，生長健壯且無病蟲害4種參試嫁接苗各20株，去營養杯后移入栽培床，苗木株行距皆為10cm，苗木間及周邊位置用育苗所用的黃壤土填滿形成苗床，但不超過苗木嫁接口，重復3次。常規水肥管理備用。8月13日下午6點最后一次給苗木澆透水，此后任床內土壤水分自然散失控制土壤含水量。從14日（記干旱脅迫時間為第1天）起，每天下午5點觀察植株葉片萎焉情況，當有植株葉片出現萎焉時，取土樣測定土壤含水量，并將其取出恢復灌水，3～5天后觀察植株是否恢復，直至9月27日試驗結束。分別于干旱脅迫時間第1天、第9天、第17天、第25天、第33天和第41天上午8～9點隨機采集苗木樹冠中上部外圍無病蟲害葉片，每苗木采集一片葉，放入冰壺帶回實驗室，-80℃冰箱保存用于各項生理指標的測定。

1.2指標測定與方法永久萎焉系數的測定：當植株葉片出現萎蔫時，將其拿出恢復灌水，若植株不能恢復，則此時的土壤含水量即為該植株的永久萎蔫系數。采用對角線法取土樣和烘干法測定土壤含水量。葉片相對含水量測定：釆用稱重法[12]。超氧化物歧化酶（SOD）活性測定：氮藍四唑（NBT）光化還原法。過氧化物酶（POD）活性測定：愈創木酚法[13]。丙二醛（MDA）含量測定：硫代巴比妥酸法[13]。脯氨酸含量測定：磺基水楊酸法。可溶性蛋白含量測定：考馬斯亮藍G-250顯色法[14]。

1.3數據處理因試驗有些指標的量綱不同，所以需對數據進行標準化處理。處理方法采用xi′=(xi-ix)/Si，其中xi′為標準化處理后數據，xi為性狀原始數據，Si為標準差，ix為性狀原始數據平均數（i=1，2，3，…，m，為原性狀指標數）。Excel2003進行數據處理。SPSS17.0進行方差分析、Tukey多重比較和主成分分析。

1.4抗旱性綜合評價方法利用模糊隸屬函數法綜合評價抗旱性。

2結果與分析

2.1嫁接苗不同抗旱指標的差異性永久萎焉系數是評價植物抗旱性最重要且最直觀的指標，它能反應植物的抗旱能力，數值越大抗旱能力越差，反之，抗旱能力越強。葉片相對含水量能間接指出葉片的水勢高低，反映其在干旱脅迫下的水分虧缺程度，與植物抗旱性呈正相關。SOD和POD活性可消除細胞內活性氧對細胞膜的傷害，減少膜脂過氧化，穩定膜透性，活性越強，抗旱性越強。當脅迫程度超出了植物的忍耐范圍后，細胞膜就會發生膜脂過氧化作用，產生大量的MDA，MDA含量越高，抗旱性越差。脯氨酸和可溶性蛋白是重要的滲透調節物質，其積累量的多少可反映水分脅迫程度。Tukey多重比較結果表明（表1），香花油茶嫁接苗平均永久萎焉系數為1.34，顯著低于普通油茶、陸川油茶和廣寧紅花油茶嫁接苗分別為1.63、1.58和1.69，表現出較強的抗旱性，而陸川油茶和廣寧紅花油茶嫁接苗與普通油茶嫁接苗差異不顯著；陸川油茶、廣寧紅花油茶和香花油茶嫁接苗平均葉片相對含水量分別為71.72%、72.19%和76.89%，均顯著高于普通油茶嫁接苗為69.55%；陸川油茶嫁接苗平均葉片SOD活性為231.60U/g，顯著低于普通油茶嫁接苗為240.06U/g，而香花油茶嫁接苗為264.96U/g，顯著高于其它3種嫁接苗；陸川油茶和香花油茶嫁接苗平均葉片POD活性分別為11.51U/(g•min)和9.07U/(g•min)，均顯著高于普通油茶嫁接苗為7.68U/(g•min)，而廣寧紅花油茶嫁接苗為6.39U/(g•min)，顯著低于普通油茶嫁接苗；陸川油茶和廣寧紅花油茶嫁接苗葉片平均MDA含量分別為43.88μmol/g和44.14μmol/g，均顯著低于普通油茶嫁接苗為50.08μmol/g；陸川油茶、廣寧紅花油茶和香花油茶嫁接苗平均葉片脯氨酸濃度分別為44.69μg/g、37.48μg/g和69.79μg/g，均顯著高于普通油茶嫁接苗為30.44μg/g；香花油茶嫁接苗平均可溶性蛋白含量最高為9.43mg/g，與普通油茶嫁接苗為9.20mg/g差異不顯著。

2.2主成分分析與隸屬函數值對7個抗旱指標進行因子分析，如表2所示：前2個主成分的累計貢獻率為81.063%，能將干旱脅迫響應81.063%的信息反映出來。第1主成分的特征值為4.584，貢獻率為65.491%，永久萎焉系數、葉片相對含水量、SOD、POD、MDA和可溶性蛋白含量在第1主成分上有較高載荷，說明第1主成分能大部分反映這些指標與抗旱性的關系；第2主成分的特征值為1.090，貢獻率為15.573%，脯氨酸濃度在第2主成分上有較高載荷。提出的這2個主成分可以基本上反映全部指標的信息，所以用這2個新的變量來代替原來的7個變量。表中列出了各主成分的特征向量值，以Y1，Y2分別代表第1-2主成分，X1-X7分別代表7個指標即因子，以各特征向量為系數，組成2個主成分的方程。根據主成分分析的結果，各特征值大小代表各綜合指標對方差貢獻的大小，特征向量表示各性狀對綜合指標的貢獻大小。選第1-2主成分中的較大單位特征向量：永久萎焉系數、葉片相對含水量、SOD、POD、MDA、脯氨酸、可溶性蛋白這7個指標進行隸屬函數分析。由表3可知：SOD、POD、MDA、可溶性蛋白含量與抗旱性呈正相關，因此，采用隸屬函數公式計算其函數值，而永久萎焉系數、葉片相對含水量和脯氨酸濃度與抗旱性呈負相關，因此，采用反隸屬函數公式計算其函數值。根據隸屬函數平均值的大小對4種嫁接苗抗旱性由強到弱進行排序（表3）：香花油茶嫁接苗＞普通油茶嫁接苗＞陸川油茶嫁接苗＞廣寧紅花油茶嫁接苗。

3結論與討論

目前關于抗旱性生理生化指標的鑒定已有大量的研究，但僅憑單一生理指標評價植物抗旱性很難符合實際,且一些生理指標測定技術具局限性,重復性差,無法克服誤差,從而影響其應用的準確性。因此，文中通過主成分分析將多個存在一定關系的指標轉化為較少獨立的綜合指標，再通過隸屬函數法進行綜合評定，使得評定結果更加科學可靠。文中將永久萎焉系數、葉片相對含水量、SOD、POD、MDA、脯氨酸及可溶性蛋白這7個差異顯著的指標歸納成2個主成分，這2個主成分的累積方差貢獻率為81.063%，說明萎焉系數、葉片相對含水量、SOD、POD、MDA、脯氨酸和可溶性蛋白是評價油茶抗旱性的重要指標。

通過隸屬函數法綜合評價：與普通油茶比較，香花油茶作砧木較能增強接穗湘林11號無性系的抗旱性，這一結果為干旱和半干旱地區普通油茶湘林11號無性系砧木的選育奠定了基礎。香花油茶為2012年廣西發現的油茶新物種，具有生長迅速、適應性和抗逆性強、開花結果量大等優良特性。文中普通油茶、陸川油茶和廣寧紅花油茶嫁接苗永久萎焉系數分別為1.63、1.58和1.69，而香花油茶嫁接苗萎焉系數為1.34，顯著低于其它3個砧木，這一結果可以直觀的解釋香花油茶作砧木增強接穗湘林11號無性系抗旱性的原因。另外，當遇到干旱脅迫時，根源產生逆境信號，通過木質部蒸騰流運輸到地上，及時調節地上部分的生理過程，如降低氣孔導度、減少蒸騰失水，增強滲透調節，觸發植物體內的酶促清除系統等，以維持植物一定程度上的生命活動。

文中香花油茶嫁接苗在葉片相對含水量、SOD活性、POD活性、脯氨酸濃度及可溶性蛋白含量上均顯著高于普通油茶嫁接苗，而在MDA含量上卻顯著低于普通油茶，這一結果可以從生理上解釋香花油茶嫁接苗抗旱能力較普通油茶嫁接苗強的原因。文中僅從植物葉片形態及生理生化7個指標上對其抗旱性進行評價，其結果只能說明4種嫁接苗在這7個指標上抗旱能力的大小，要得到較為全面的評價結果還需對干旱脅迫下植株根、莖、葉的解剖結構及造林后植株的抗旱性等作進一步的研究。

作者：周招娣葉航馬錦林張日清王東雪單位：廣西壯族自治區林業科學研究院廣西特色經濟林培育與利用重點實驗室廣西油茶良種與栽培工程技術研究中心中南林業科技大學經濟林培育與保護省部共建教育部重點實驗室