甘蔗品种抗旱性综合评价

  • 格式:pdf
  • 大小:199.36 KB
  • 文档页数:5

收稿日期:2013-10-21基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-20-1-1);云南省现代农业甘蔗产业技术体系;云南省重点新产品开发计划项目(2010BB011)。

作者简介:夏红明(1968-),男,副研究员。

研究方向:甘蔗遗传育种及抗性育种。

Email :xiahm103@163.com 。

通讯作者刘家勇(1976-),男,副研究员。

研究方向:甘蔗遗传育种。

Email :lljjyy1976@163.com 。

甘蔗品种抗旱性综合评价夏红明,赵培方,吴才文,刘家勇(云南省农业科学院甘蔗研究所,云南开远661600)摘要:研究人工干旱胁迫对vmc88-354、C266-70、云蔗04-241、新台糖22、桂糖11和云蔗04-621等6个甘蔗品种保护酶SOD 和POD 活性、Pro 及Chl 含量等生理指标的影响。

通过模糊综合评判和聚类分析对试验数据进行综合评价,结果表明:6个品种抗旱性可分为强、较强、一般三种类型,其中云蔗04-241为抗旱性强;C266-70、vmc88-354和桂糖11为抗旱性较强;新台糖22和云蔗04-621为抗旱性一般。

抗旱性综合评价可为抗旱甘蔗品种的推广提供依据。

关键词:甘蔗;抗旱性;综合评价中图分类号:S566.1文献标识码:A文章编号:1673-0925(2014)01-0007-05Comprehensive evaluation on the drought resistance of sugarcaneXIA Hong-ming ,ZHAO Pei-fang ,WU Cai-wen ,LIU Jia-yong(Sugarcane Research Institute ,Yunnan Academy of Agricultural Sciences ,Kaiyuan ,Yunnan 661600,China )Abstract :The influence of water stress on activity of enzyme SOD and POD ,and content of Pro and Chl in six sugarcane varieties were studied and comprehensively evaluated.The result of fuzzy comprehensive evaluation and cluster analysis indicated that six sugarcane varieties were classified into three types ,sequenced by drought resistance ,the first type was YZ04-241,the second was C266-70,VMC88-354and GT11,and the third was ROC22and YZ04-621.Key words :sugarcane ;drought resistance ;comprehensive evaluation甘蔗是中国南方的重要经济作物之一。

我国甘蔗生产逐步向缺水无灌溉条件的旱坡地和偏远山区发展,大部分甘蔗种植区常会遭受干旱危害。

干旱胁迫对农作物造成的损失在所有非生物胁迫中占首位,仅次于生物胁迫病虫害造成的损失[1]。

不同基因型甘蔗对干旱的适应性和抗御能力不同,有避旱性、御旱性和耐旱性之分,表现在生理生化反应上存在相应的差异[2-5]。

作物抗旱性是受多基因控制的数量性状,如果直接利用单一的生理生化指标评价其抗旱性,则具有一定的片面性。

因此,在进行甘蔗抗旱性鉴定时,应对多个指标进行综合评价,才能客观评价参试材料的抗旱水平。

模糊综合评判在农业研究上较为广泛应用,如杨新喜等[6]对杂交水稻新组合、黄久凯等[7]对甘蔗品种、庄丽等[8]对荒漠植物抗旱性等方面进行了综合评判研究。

本研究采用模糊综合评判法及聚类分析法,对6个参试甘蔗品种的超氧化物歧化酶(SOD )和过氧化物酶(POD )活性、叶绿素(Chl )及脯氨酸(Pro )含量、成活率和株高损失率等生理指标进行抗旱性综合评价,以期为甘蔗抗旱育种提供新的抗旱品种和方法。

1材料与方法1.1试验设计试验在云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室进行,生育期水分全部由人工亚热带农业研究Subtropical Agriculture Research第10卷第1期2014年2月供给。

6个供试品种分别是生产上的主栽品种和自育及引进表现较好的品种,包括vmc88-354、C266-70、云蔗04-241、新台糖22(对照种)、桂糖11和云蔗04-621。

参试材料取上半茎,切成单芽苗,用300倍液代森铵处理后,种植于桶中,每桶下芽5个,盖膜,桶等量装土16kg ,土壤为加有农家肥和蔗渣的砂壤土。

每份材料种植15桶,其中5桶作为浇水处理,10桶作为干旱处理,用于控水胁迫。

成苗后每桶保留长势相近的蔗苗3株。

伸长初期对浇水处理正常浇水,每次浇水至饱和渗出。

干旱处理则进行控水胁迫,停水前干旱处理先进行饱和浇水,置于有沥水缝的水泥地上,桶间距5cm ,停水后待新台糖22轻度缺水,蔗叶整天处于萎蔫卷缩状态,清晨无“吐水”时,测定SOD 、POD 酶活性和Chl 、Pro 含量。

1.2试验方法在干旱处理进行控水胁迫后第13、17、21天(每隔3d ),测定干旱处理及正常浇水处理甘蔗叶片的保护酶系活性、Chl 及Pro 含量。

取蔗株正一叶(除去主脉),每处理各品种取4-5片叶(新鲜),每个测定项目做3次重复。

每次测定以上项目时,观察受旱状况,同时取1-20cm 土壤测土壤水分含量,各处理中每个品种随机测2桶。

测定项目完成后,各处理每品种测量10株甘蔗的株高,干旱处理再次浇水,30d 后观察成活率。

1.3测定项目(1)酶液提取根据杨淑慎等[9]的方法稍作改进。

SOD 酶活性测定采用氮蓝四唑(NBT )光化还原法[10],POD 酶活性测定采用愈创木酚法[10]。

(2)Chl 含量采用Arnon 法测定[10]。

(3)Pro 含量采用磺基水杨酸法[11]测定。

(4)株高损失率/%=(浇水处理-控水处理)ˑ100ː浇水处理。

1.4综合评判分析1.4.1聚类分析采用DPS 统计分析软件进行聚类分析。

聚类分析采用WPGMA 法分类。

1.4.2模糊综合评判SOD 、POD 、成活率、株高损失率四因素权重各为0.2,Chl 和Pro 二因素权重为0.1,其中株高损失率为逆指标。

从表1中SOD 开始列指标集U =(C 1、C 2、C 3、C 4、C 5、C 6),依次权重A =(0.2、0.2、0.1、0.1、0.2、0.2)。

性状指标极值标准化处理。

极值标准化计算公式为:Z ij =X ij -Min X ijMax X ij -Min X ij;逆指标公式:Z ij =Max X ijMax X ij -Min X ij。

其中,X ij 为第i 个组合第j 个性状指标值,Max X ij 和Min X ij 分别是第j 个指标的最大值和最小值。

各组合性状值标准化处理结果见表2。

于此同时确定各性状指标的评判标准为:Z ij ∈[0,0.25]差,Z ij ∈[0.25,0.5]一般,Z ij ∈[0.5,0.75]良好,Z ij ∈[0.75,1]优秀。

2结果与分析2.1模糊综合评判从表1可见,在干旱胁迫下6个甘蔗品种SOD 活性、POD 活性、Chl 含量、Pro 含量、成活率和株高损失率胁迫增值存在品种间差异,进一步将参试品种各性状指标胁迫增值标准化处理(表2),并建立品种“P ”的模糊关系矩阵R值,根据矩阵排列再求出各品种的模糊综合评价向量Bi =A ·Ri ,Bi =(b 1,b 2,b 3,b 4),b 由向量取值法“∧”和“∨”进行运算。

然后进行归一化处理得Bi ,由向量值Bi 计算各品种综合评价值。

按评价值排序见表3。

从表3可见,云蔗04-241综合评价向量处于“优秀”和“差”2个级别,但在表2中有5项指标处于“优秀”,只有1项指标处于“差”,综合评价值最高为3.000,排序第1位;vmc88-354综合评价向量平均分布于·8·亚热带农业研究第10卷各级别中,综合评价值2.714,排序第2位;C266-70综合评价向量平均分布于各级别中,综合评价值2.500,排序第3位;桂糖11综合评价向量处于“优秀”、“一般”和“差”3个级别,综合评价值2.333,排序第4位;新台糖22和云蔗04-621综合评价向量主要处于“良好”、“一般”和“差”3个级别中,综合评价值(2.000)为最低,同时排序第5位。

表1干旱胁迫下不同甘蔗品种抗旱性指标胁迫增值表Table 1The added values of indices of drought resistance among different sugarcane genotypes under water stress品种品种代号SOD U ·g -1POD U ·g -1Chl mg ·g -1Pro μg ·g -1成活率%株高损失率%桂糖11P1-10.9-8.8-0.731.983.313.5C266-70P2-2.2-71.1-1.311.182.410.8新台糖22P3-11.262.0-1.418.540.017.0云蔗04-621P4-3.5-20.8-1.310.452.414.9云蔗04-241P52.5167.1-1.6117.282.64.3vmc88-354P6-5.8147.6-1.725.269.212.9性状权重C1(0.2)C2(0.2)C3(0.1)C4(0.1)C5(0.2)C6(0.2)表2性状级值标准化处理结果Table 2Standardization of the gradings of the characters品种品种代号SOD POD Chl Pro 成活率株高损失率桂糖11P10.020.261.000.201.000.28C266-70P20.660.000.400.010.980.49新台糖22P30.000.560.300.080.000.00云蔗04-621P40.560.210.400.000.290.17云蔗04-241P51.001.000.101.000.981.00vmc88-354P60.390.920.000.140.670.32表3模糊综合评价结果Table 3Comprehensive fussy judgement of the vectors品种优秀(4)良好(3)一般(2)差(1)综合评价值排序桂糖110.330.000.330.332.3334C266-700.250.250.250.252.5003新台糖220.000.400.200.402.0005云蔗04-6210.000.330.330.332.0005云蔗04-2410.670.000.000.333.0001vmc88-3540.290.290.290.142.71422.2聚类分析聚类分析结果(图1)表明,当聚类距离为0.95时,6个品种抗旱性可分为3种类型,云蔗04-241单独为一类;vmc88-354、新台糖22和云蔗04-621聚为一类;C266-70和桂糖11聚为一类。