基于主成分分析和模糊评价法的苦瓜耐冷性综合鉴定与评价

[目的]综合鉴定及评价苦瓜的耐冷性,为苦瓜耐冷性资源筛选提供参考依据.[方法]在低温条件下测定17份苦瓜资源的发芽势、活力指数、冷害指数及花粉萌发率等指标,利用主成分分析和模糊评价法中的隶属函数进行耐冷性排序,结合两种方法的排序结果,进一步采用主成分值、隶属函数值与原始数据进行聚类分析,综合鉴定及评价苦瓜资源的耐冷性.[结果]主成分分析结果显示,活力指数和冷害指数对苦瓜耐冷性具有较高载荷,其系数分别为0.795和0.923,可作为苦瓜耐冷性鉴定的重要指标;结合主成分值、隶属函数值排序,可将供试的17份苦瓜资源耐冷性聚类为高度低温敏感型、中度低温敏感型、低温敏感型、耐冷型、中度耐冷型和高度耐冷型6种类型.[结论]基于主成分分析和模糊评价法建立的苦瓜耐冷性综合鉴定与评价体系适用于苦瓜资源耐冷性鉴定与评价.     

低温胁迫下苦瓜苗期生理变化与耐冷性评价的关系分析

[目的]分析低温胁迫下苦瓜苗期生理变化与耐冷性评价的关系,筛选适宜苦瓜苗期耐冷性评价的取材时期,为提高苦瓜耐冷性评价的准确性和可靠性提供参考依据.[方法]对已知耐冷性存在差异的苦瓜材料MC108、MC45和MC6幼苗进行10℃低温胁迫,分别测定其叶片在胁迫0、2、4、6、8和10 d时的生理指标,绘图显示生理指标的变化情况,结合隶属函数值对各胁迫时期苦瓜耐冷性的评价结果,筛选适宜苦瓜苗期耐冷性评价的取材时期.[结果]耐冷性存在差异的苦瓜材料对冷害胁迫反应机制不同,与低温胁迫0 d(对照)相比,低温胁迫第10 d时冷敏材料MC6的可溶性蛋白含量降幅较大,脯氨酸(Pro)含量增加量更多;与MC45和MC6相比,低温胁迫0、2、4、6、8和10 d时耐冷材料MC108的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性变幅相对较小.除丙二醛(MDA)含量峰值出现的时间不同外,MC108、MC45和MC6的Pro、 可溶性蛋白含量及SOD、POD活性降低的共同时间点均为低温胁迫处理第10 d.结合隶属函数值对苦瓜耐冷性的评价结果判断,低温胁迫处理第10 d的叶片生理指标适宜作为其苗期耐冷性评价指标.[结论]苦瓜材料幼苗进行10℃低温胁迫处理第10 d是进行苗期耐冷性评价的适宜取材时期.     

厚皮甜瓜耐冷材料的筛选

[目的]筛选耐冷性较强的厚皮甜瓜材料。[方法]通过对10个厚皮甜瓜材料18℃时的种子活力,人工气候条件下的冷害指数,7℃时的电导百分率这3个耐冷指标及其隶属函数值进行比较,再结合早春大田低温栽培的抗冷指数,筛选出耐冷性较强的厚皮甜瓜材料。[结果]厚皮甜瓜材料的耐冷性强弱依次为特大伊丽莎白（♂）、古拉马、p010。[结论]筛选出3个耐冷材料可作为厚皮甜瓜抗寒育种材料。     

低温胁迫下哈密瓜幼苗生理的变化研究

[目的]减轻春季寒流对植株的伤害,研究低温胁迫对哈密瓜幼苗的影响及其抗寒性.[方法]以5个哈密瓜品种(西州密17号、西州密25号、新密45号、8501、86-1)为试验材料,采取人工低温胁迫的方法,研究哈密瓜幼苗在20、15、10、5和0℃低温处理下根系活力、细胞伤害率、游离脯氨酸、可溶性蛋白含量.[结果]幼苗在低温胁迫下,根系活力受到抑制,随温度的下降,细胞伤害率、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量增加.10℃植株大部分无冷害现象,5和0℃新密45号的冷害指数显著高于其它品种.[结论]细胞伤害率、脯氨酸、可溶性蛋白含量在植物抗寒能力中占据了重要地位,能较好地反应材料的抗寒能力.在参试品种中,西州密25号的抗寒能力较强,新密45号的抗寒能力较弱.生产上,可以在5 ～ 10℃进行短时间的低温锻炼来提高植株的抗寒能力.     

低剂量电子辐射对水稻苗期耐冷性的影响

[目的]为提高水稻耐冷性.[方法]利用低剂量电子射线播前辐射处理水稻种子,在三叶期进行日温13℃、夜温10℃持续10 d的人工低温胁迫,然后在生长适宜温度缓冲5d进行耐冷等级评价;同时,测试分析可溶性蛋白质、可溶性糖、SOD、POD、MDA含量等生化指标.[结果]低剂量电子辐射提高水稻1级耐冷植株所占比例,其中15 Gy辐射处理组1级耐冷植株所占比例比对照提高10％以上;由可溶性糖、可溶性蛋白、SOD、POD、MDA等生化指标分析,辐射处理组的逆境适应能力更佳.[结论]适宜剂量的辐射可以提高水稻耐冷性.该项技术具有很好的应用前景.     

低温下黄瓜花粉生活力的研究

在不同的开花温度和萌发温度的组合下,测定了11个黄瓜品种的花粉萌发率,结果表明:低温下不同品种黄瓜花粉萌发率均有所下降,开花温度对花粉萌发率的影响达到显著水平,而萌发温度对花粉萌发率的影响则达到了极显著水平,开花温度和萌发温度的交互作用达到了极显著水平,萌发温度比开花温度对花粉萌发率的影响要大;区别黄瓜不同品种低温下花粉活力的适宜温度为9℃(开花温度)、12℃(萌发温度)。     

葫芦砧木种质资源耐冷性评价

为筛选适宜低温环境的耐冷葫芦砧木品种,本研究以11份葫芦砧木种质资源为材料,分析其在8℃低温胁迫下的冷害指数,测定与耐冷性相关的7项生理生化指标,利用隶属函数法和聚类分析对其耐冷性进行综合评价。结果表明,低温处理下,冷害指数、抗氧化酶(SOD、CAT)活性、氧化损伤指标(MDA含量)、渗调物质(脯氨酸、可溶性蛋白)含量,可作为苗期耐冷性鉴定的评价指标。通过隶属函数法和聚类分析将11份供试葫芦砧木材料分为3大类群:强耐冷性品种(NZ、CF、AS、RS、HG和QY)、中度耐冷性品种(JX、Y1、JZ和Y3)和冷敏感性品种(KC)。强耐冷葫芦砧木NZ、CF、AS、RS、HG和QY可以作为耐冷葫芦砧木资源种质改良的候选材料。     

苦瓜耐冷性生理指标研究

在耐冷性鉴定基础上，测定了10℃和25℃下8个苦瓜品系苗期可溶性糖含量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量的变化。结果表明，与25℃处理相比，低温胁迫后，丙二醛相对增加量与冷害指数呈显著正相关，过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、可溶性糖含量与冷害指数呈显著负相关，可以作为鉴定苦瓜品系耐冷性指标。     

聚乙二醇(PEG)对实葶葱种子吸胀冷害的渗透调节

[目的]证实实葶葱种子是否存在吸胀冷害以及PEG对该现象是否存在渗透调节.[方法]基于种子萌发试验,分别测定了在5℃条件下及在PEG浓度分别为0;、10;、15;、20;、25;和30;条件下,实葶葱种子低温吸胀1、2、3、5和7 d后的相对电导率、发芽率、发芽指数和活力指数.[结果]在5℃条件下,实葶葱的种子萌发存在吸胀冷害.超过临界时间2 d的5℃吸胀,实葶葱种子萌发受到抑制.[结论]通过PEG渗透干预,可显著改善5℃吸胀冷害下实葶葱种子的萌发,随着吸胀冷害时间的延长,PEG调控种子萌发的适宜浓度逐渐升高.     

番茄不同砧木材料幼苗对低温胁迫的反应

在昼夜温度10℃／5℃条件下,研究了不同番茄砧木材料对低温胁迫的反应。结果表明：不同品种冷害症状出现时间不同,冷害指数亦不相同,但均随胁迫时间的延长,电解质渗透率上升,叶绿素含量下降,保护酶活性增强,脯氨酸及可溶性糖含量升高;但胁迫时间过长,则导致可溶性糖含量下降,某些耐冷性弱的品种SOD活性降低。通过综合比较发现,Besupa耐冷性较强,而128、Ls-89耐冷性较差,BF兴津101和北京1号居中。     

砧用茄子种质耐冷性鉴定及耐性生理响应

【目的】探讨低温对砧用茄子幼苗生理的影响,筛选出耐冷性强的种质,为选育适合华南地区秋冬番茄嫁接栽培的耐冷砧木提供参考依据。【方法】以16份砧用茄子种质为材料,设置10、15和20 ℃不同低温处理,通过种子发芽及幼苗低温胁迫试验,根据发芽指标、冷害指数和生理指标鉴定评价砧用茄子种质的耐冷性。【结果】10 ℃低温明显抑制砧用茄子种子萌发,除J61的发芽率为18.33%外其余种质的发芽率均在10.00%以下,种子发芽率、发芽指数、发芽势与幼苗冷害指数均无显著相关性（P> 0.05）。种质BC05和J13的幼苗冷害指数分别为0.16和0.20,表现强耐低温,种质BC06、J60、AQ和A的幼苗冷害指数为0.27～0.40,表现中耐低温,BC01、BC02和BC03等8份种质的冷害指数为0.40～0.56,表现耐低温。10 ℃低温胁迫下,幼苗叶绿素含量降低,电导率、丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量增高,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性增加,不同种质的响应程度不同。幼苗冷害指数分别与叶绿素含量、MDA含量的变化率呈极显著（P< 0.01,下同）和显著（P< 0.05,下同）正相关,与Pro含量及SOD、POD、CAT活性的变化率呈显著或极显著负相关。对供试种质的耐冷性进行隶属函数综合分析,以上表现强耐低温、中耐低温的6份种质的综合耐冷性排序前6,聚类分析将这6份种质归类为强耐低温类、耐低温类。【结论】种子发芽指标不应作为砧用茄子耐冷性的鉴定指标,幼苗冷害指数及叶绿素、MDA、Pro含量和SOD、POD、CAT活性6项生理指标可作为耐冷性的鉴定指标。综合评价结果,BC05、J13、BC06、J60、AQ和A等6份种质耐冷性强,可作为选育耐冷砧木新品种的骨干种质材料加以利用。     

陆地棉种子萌发期对低温胁迫的响应及耐冷性鉴定

【目的】研究棉花种子吸胀萌发期对低温胁迫的响应,多指标鉴定和综合评价萌发期供试品种（系）耐冷性,分析耐冷材料和冷敏感材料萌发期的生理生化特性,为进一步解析棉花耐冷性机理提供依据。【方法】以53份陆地棉品种（系）为试验材料,测定其在种子吸胀阶段的低温吸胀速率和低温相对吸胀速率,以及低温胁迫下萌发期的发芽指数、活力指数、平均发芽时间、平均发芽速度、发芽势、发芽率、萌发指数、芽鲜重、芽干重、胚鲜重、胚干重、物质效率和物质增长率等指标。利用相关分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对吸胀萌发期的15项形态指标进行耐冷性综合评价。同时测定低温胁迫下不同耐冷性材料的抗氧化物酶活性、渗透调节物质浓度的变化以及抗氧化物酶基因的表达规律。【结果】低温胁迫下,棉花种子萌发期的相对吸水量和吸水速率呈下降趋势,53份材料萌发期的各个指标均呈现显著差异。相关分析表明,吸胀阶段的两项指标相关性较强,它们与萌发阶段指标间的相关性不显著或负相关;芽鲜重、芽干重、活力指数、平均发芽速度和平均发芽时间能较好地反映各个材料萌发期的耐冷性强弱。主成分分析表明,15项耐冷指标通过简化可得到3个主成分,其贡献率分别为55.17%、18.27%和8.79%。隶属函数和聚类分析结果表明,53份材料根据萌发期耐冷综合评价指标可划分为4类：强耐冷（5份）、耐冷（13份）、不耐冷（26份）和冷敏感（9份）,其中新陆中4号为耐冷性最强的材料。耐冷材料种胚内的SOD、POD和CAT酶活性能够在短时间内恢复至接近对照水平或超过对照,可溶性蛋白浓度始终显著高于冷敏感材料。抗氧化物酶基因的表达分析表明,POD酶基因和SOD酶基因的表达量变化与酶活力测定值变化结果基本一致。【结论】陆地棉萌发期鉴定指标呈多元化,胚芽鲜/干重、活力指数可作为萌发期耐冷性鉴定的正向指标,而平均发芽时间和平均发芽速度可作为萌发期耐冷性鉴定的负向指标。POD、SOD和CAT酶活力及可溶性蛋白浓度可作为棉花萌发期耐冷性鉴定的生理指标。     

油菜素内酯对苦瓜幼苗抗冷性的影响

【目的】筛选出油菜素内酯（BR）提高苦瓜抗冷性的最佳浓度, 为解决苦瓜低温胁迫问题提供理论依据。【方法】设CK1和CK2为清水对照（CK1为常温处理,CK2为低温胁迫处理）,通过对不同浓度（10-4、10-3、10-2、10-1、10 mg/L）BR处理后的苦瓜幼苗进行（8.0±0.5）℃ 72 h低温胁迫,并测定植株生长指标及功能叶片中的丙二醛（MDA）含量、可溶性蛋白含量、细胞质相对电导率及超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性等。【结果】与CK2相比,不同浓度BR处理可以促进苦瓜幼苗在低温下生长,其鲜物重和叶片叶绿素含量增加,冷害指数降低,POD、SOD活性增加,可溶性蛋白和Pro含量升高,并在一定程度上减缓叶片中MDA的积累,同时可以明显降低细胞质相对电导率。【结论】喷施不同浓度BR可有效提高苦瓜幼苗的抗冷性,其中以10-2 mg/L浓度处理最佳。     

不同棉花基因型幼苗耐寒性分析及其鉴定指标筛选

【目的】研究不同基因型棉花幼苗耐寒特性,筛选耐低温鉴定指标,建立可靠的棉花耐寒性数学评价模型,为棉花耐寒新品种选育、推广及大规模品种耐寒性评价奠定基础。【方法】以15个棉花品种（系）为试验材料,对其在低温胁迫（5℃、12 h）及恢复处理（25℃、24 h）下幼苗叶片的光合气体交换参数、叶绿素荧光动力学参数、叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和相对电导率等12个生理指标进行测定,以各单项指标的耐寒系数作为衡量耐寒性的依据,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对其耐寒性进行综合评价。【结果】通过主成分分析将12个单项生理指标转换为7个相互独立的综合指标;通过隶属函数法和聚类分析将15个棉花品种（系）按耐寒性强弱划分为3类;通过逐步回归建立棉花幼苗耐寒性评价数学模型,D=0.275-0.244Fo1+0.206Fv/Fm1+0.326gs2-0.056SS+0.225MDA+0.038REC（R2=0.995）,估计精度大于94.25%,并筛选出6个耐寒性鉴定指标,分别是Fo1、Fv/Fm1、gs2、SS、MDA和REC。【结论】耐寒性强的棉花品种(系)幼苗叶片在低温胁迫下受到伤害较轻,能保持较高的光合电子传递能力,经常温恢复后叶片气孔导度较高,便于光合气体交换,有助于光合能力的恢复;在相同逆境下,通过测定Fo1、Fv/Fm1、gs2、SS、MDA和REC等6个鉴定指标,可进行棉花品种耐寒性强弱的快速鉴定和预测。     

低温条件下木薯种茎发芽性能与生理指标相关性研究

【目的】探讨木薯在低温寒害下的发芽性能和生理生化特性,评选出与木薯寒害、冻害密切相关的生理指标。【方法】将木薯品种桂热3、华南124和华南205的种茎置于8、5、2℃ 3种低温胁迫下,分别胁迫处理0（CK）、2、4、6、8、10、12、14 d,测定发芽率、相对电导率和脯氨酸含量等指标,并同时进行发芽试验。【结果】低温胁迫时,相同处理条件下木薯种茎发芽率由高到低为：华南124>华南205>桂热3号,与试验材料本身抗寒性特征一致;低温处理早期,桂热3相对电导率迅速增加,华南124的相对电导率增加较缓慢,华南205在2℃处理6 d时相对电导率达6.0%;不同品种脯氨酸含量变快趋势也不一致,桂热3号、华南205和华南124分别在2℃处理4、6 和12 d时,种茎脯氨酸含量达80.0 μg/gFW以上。【结论】相对电导率和脯氨酸含量可以作为评价木薯种茎抗寒性的参考指标。     

不同贮藏条件下引进扁桃花粉活力变化

[目的]确定引进扁桃花粉贮藏条件及花粉活力保持时间.[方法]对6个扁桃品种浓帕烈、索奴拉、米森、汤姆逊、尼普鲁斯和布特的花粉进行贮藏,研究其萌发率及花粉活力.[结果]贮藏浓帕烈、索奴拉、米森、汤姆逊、尼普鲁斯和布特花粉,其常温下与4℃下贮藏相比,花粉活力保持天数仅多1-3d,而在-19℃下汤姆逊、尼普鲁斯和布特花粉活力保持天数为34 d,浓帕烈在44 d后花粉萌发率仍在77;,贮藏的各扁桃品种花粉活力保持天数比49C贮藏下多4倍以上.[结论]引进扁桃的花粉在-19℃下贮藏较为适宜.     

水稻幼苗期耐寒生理特性鉴定及利用

【目的】利用水稻耐寒种质资源,培育耐寒性品种。【方法】以5份不同的水稻种质材料为供试品种,幼苗经（5±1）℃低温处理后,进行耐寒性鉴定及相关生理特性测定,筛选耐寒性品种。【结果】索稻1号和南阳占较耐寒,达1级耐寒,桂368和R96-82达2级耐寒,爱叶绿达3级耐寒;叶绿素含量、可溶性糖含量和过氧化氢酶（CAT）活性索稻1号和南阳占表现较高,丙二醛（MDA）含量则较低。【结论】索稻1号和南阳占表现出较强的耐寒性,可作为耐寒育种材料利用。     

水稻幼苗期耐寒生理特性鉴定及利用

【目的】利用水稻耐寒种质资源,培育耐寒性品种。【方法】以5份不同的水稻种质材料为供试品种,幼苗经（5±1）℃低温处理后,进行耐寒性鉴定及相关生理特性测定,筛选耐寒性品种。【结果】索稻1号和南阳占较耐寒,达1级耐寒,桂368和R96-82达2级耐寒,爱叶绿达3级耐寒;叶绿素含量、可溶性糖含量和过氧化氢酶（CAT）活性索稻1号和南阳占表现较高,丙二醛（MDA）含量则较低。【结论】索稻1号和南阳占表现出较强的耐寒性,可作为耐寒育种材料利用。     

弱光或低温弱光下辣椒叶片类胡萝卜素含量与品种耐性的关系

【目的】揭示弱光和低温弱光下辣椒叶片类胡萝卜素含量的变化规律,及其与品种耐弱光性或耐低温弱光性的关系,为辣椒种质耐性鉴定筛选适宜的指标和方法。【方法】以已知耐弱光性和耐低温弱光性的12个辣椒品种为试材,动态测定弱光和低温弱光下叶片类胡萝卜素含量,研究类胡萝卜素含量的变化规律及其与品种耐性的相关性。【结果】28℃/18℃、100μmol·m-2·s-1弱光处理或15℃/5℃、100μmol·m-2·s-1低温弱光处理均使辣椒叶片的类胡萝卜素含量逐渐降低,且低温弱光处理的降低幅度大于弱光处理的。28℃/18℃、100μmol·m-2·s-1弱光处理5、10、15和20d叶片的类胡萝卜素含量与辣椒耐弱光性综合隶属函数值均呈极显著正相关;15℃/5℃、100μmol·m-2·s-1低温弱光处理10、15和20d叶片的类胡萝卜素含量与辣椒耐低温弱光性综合隶属函数值呈显著负相关。【结论】弱光或低温弱光下辣椒叶片类胡萝卜素含量可以作为品种耐弱光性及耐低温弱光性的鉴定指标。弱光下辣椒叶片的类胡萝卜素含量越高,品种的耐弱光性越强;低温弱光下辣椒叶片的类胡萝卜素含量越低,品种的耐低温弱光性越强。