紫花苜蓿抗旱性主成分及隶属函数分析

应用主成分及隶属函数分析法对国内外10个紫花苜蓿种质资源的抗旱性进行评价,结果表明:17个差异显著的抗旱指标通过主成分分析归纳成生物量因子、株型因子、根系因子和胁迫指数因子4个主成分;10个紫花苜蓿种质资源的抗旱性顺序由强到弱依次为:陇东、BL-02-388、敖汉、BL-02-312、BL-02-344、公农1号、中苜1号、BL-02-353、新疆大叶和BL-02-329。     

多年生黑麦草抗旱性主成分及隶属函数分析

在日光温室PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,通过测定6个多年生黑麦草(Lolium perenne L.)品种的相对含水量(RWS)、细胞质外渗率(RPP)、游离脯氨酸(Pro)、叶绿素(Chl)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量等7个理化指标,利用主成分及隶属函数分析法对其抗旱性进行综合评价。结果表明:7个差异显著的抗旱指标应用主成分分析归纳成3个主成分,通过综合隶属函数值评定的抗旱性强弱顺序为:欧必克>多福>努依>卓越>凤凰>雅晴。     

15份燕麦材料苗期抗旱性综合评价

为了研究干旱胁迫对不同燕麦材料苗期生理特性的影响以及评价不同材料的抗旱性,采用营养液砂培法,于两叶一心期对15份燕麦材料施加15% PEG胁迫,分别于胁迫0、7和14 d测定供试材料的抗氧化酶活性、丙二醛含量、渗透调节物质含量、叶绿素含量、水分利用率和相对电导率。利用相关性和主成分分析筛选燕麦抗旱性鉴定指标,通过聚类分析和隶属函数法对15份材料进行抗旱性综合评价。结果表明：干旱胁迫下,供试燕麦的抗氧化酶活性随胁迫时间的延长呈现“先升后降”的趋势;丙二醛含量、渗透调节物质含量和相对电导率均随胁迫时间的延长而增加,水分利用率及叶绿素含量显著下降（P<0.05）。10个抗旱性指标之间具有较好的相关性,相关系数最高达0.97。主成分分析结果表明,干旱胁迫下燕麦的质膜系统因子、光合因子、渗透调节因子可作为抗旱性评价的综合指标,通过第一主成分可将15份燕麦材料清晰地划分为抗旱性不同的两个独立类群;聚类分析进一步将供试材料划分为抗旱性不同的4个亚组,其中6份材料（蒙燕1号、青引1号、定燕2号、DA92-2F4、青燕1号、巴燕5号）属于抗旱种质。抗旱隶属函数综合评价值（D）显示,抗旱性较强的燕麦材料有青燕1号（0.829）、青引1号（0.744）和DA92-2F4（0.728）,而陇燕3号（0.208）、坝燕6号（0.240）和张燕4号（0.241）抗旱性相对较弱。利用多方法关联分析的综合评价方法所得结果更加准确,可靠性较高。研究结果为燕麦抗旱性评价及抗旱种质筛选提供了参考。     

多年生黑麦草种质苗期抗旱性综合评价

对24份盆栽多年生黑麦草种质材料在苗期采用反复干旱法试验,调查了地上、地下生物量、株高、分蘖数、根冠比5个形态学指标,通过存活率、抗旱指数、隶属函数法、主成分分析、聚类分析5种方法进行了抗旱性评价。结果表明:干旱胁迫下多年生黑麦草生长受到明显抑制,所有形态指标的抗旱系数DRC均具有显著差异,可作为多年生黑麦草抗旱性评价指标,除根冠比外均与抗旱性正相关。5种评价方法结果一致,抗旱指数法为单指标评价,简单快捷;隶属函数法为综合评价法,应用面广。根据隶属函数法可将供试多年生黑麦草材料分为4类:抗旱性强的有7623,7905和7932,抗旱性较强的7406、7722、7095、7252、7484、7454,抗旱性中等的为7814、7253、7544、7431、7101、7053,抗旱性较差的有7847、7288、7530、7054、7151、7192、7840、7261、7442。     

新疆不同生境狗牙根种质抗旱性综合评价

以2份国外品种(对照)和41份来自不同生境的新疆狗牙根种质为供试材料,设置干旱处理和对照处理,在30 d干旱处理后测定叶绿素含量、绿叶率、相对电导率、叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、生长速度和地上生物量的基础上,采用相关分析、主成分分析构建综合评价指标,进一步结合隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析及判别分析方法对其抗旱性进行综合评价,筛选抗旱鉴定关键指标,明确种质抗旱性与其生境气候带间关系。结果表明,干旱胁迫后供试种质的相对电导率、脯氨酸及丙二醛含量呈显著增加,叶片相对含水量、叶绿素含量、地上生物量、生长速度和绿叶率显著降低,各指标对抗旱性的响应存在一定差异。主成分分析将8个指标转换为6个综合指标,代表种质抗旱性87.34%的数据信息;依据抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)的隶属函数分析及聚类分析结果,认为C_(118)、C_(138)、C_(24)抗旱性较强,C_(10)、C_(134)、C_(32)抗旱性较弱。灰色关联度分析认为相对电导率、叶绿素含量及丙二醛含量可作为狗牙根种质抗旱评价的关键指标,且判别分析认为新疆狗牙根种质抗旱性与其生境气候带间无明显相关性。综合分析发现C_(118)、C_(138)、C_(24)等种质抗旱性优于Tifway,其为狗牙根抗旱新品种选育提供可用优异种质,也为进一步研究狗牙根抗旱生理及分子机制提供可用材料。     

羊草种质资源抗旱性综合评价

以54份羊草种质资源为研究对象,设置干旱胁迫处理和正常灌水对照,在温室中进行盆栽试验。干旱处理3周后,对其株高、叶长、叶宽、叶片数、分蘖数、鲜重、干重、叶绿素含量、存活率、脯氨酸含量、丙二醛含量等指标进行测定,计算单项抗旱系数、抗旱性度量值,运用相关分析、主成分分析、隶属函数、聚类分析和灰色关联分析等方法对羊草种质资源抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,羊草叶片中脯氨酸、丙二醛含量升高,其余指标平均值均小于正常灌水对照;除株高和分蘖数外,其余指标的干旱变异指数均大于10%,说明选取的指标大部分具有较强的代表性;通过隶属函数和聚类分析将54份材料划分成高抗旱(Ⅰ类,4份)、抗旱(Ⅱ类,12份)、中等抗旱(Ⅲ类,4份)、干旱敏感(Ⅳ类,30份)、干旱高敏感(Ⅴ类,4份)五类;分蘖数、丙二醛、脯氨酸等与羊草种质资源抗旱性关联度较大,敏感度较高;筛选出的抗旱性较强种质资源为LC24和LC34,抗旱性较弱种质资源为LC40和LC43。     

新疆不同生境狗牙根种质抗旱性综合评价

以2份国外品种(对照)和41份来自不同生境的新疆狗牙根种质为供试材料,设置干旱处理和对照处理,在30 d干旱处理后测定叶绿素含量、绿叶率、相对电导率、叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、生长速度和地上生物量的基础上,采用相关分析、主成分分析构建综合评价指标,进一步结合隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析及判别分析方法对其抗旱性进行综合评价,筛选抗旱鉴定关键指标,明确种质抗旱性与其生境气候带间关系。结果表明,干旱胁迫后供试种质的相对电导率、脯氨酸及丙二醛含量呈显著增加,叶片相对含水量、叶绿素含量、地上生物量、生长速度和绿叶率显著降低,各指标对抗旱性的响应存在一定差异。主成分分析将8个指标转换为6个综合指标,代表种质抗旱性87.34%的数据信息;依据抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)的隶属函数分析及聚类分析结果,认为C₁₁₈、C₁₃₈、C₂₄抗旱性较强,C₁₀、C₁₃₄、C₃₂抗旱性较弱。灰色关联度分析认为相对电导率、叶绿素含量及丙二醛含量可作为狗牙根种质抗旱评价的关键指标,且判别分析认为新疆狗牙根种质抗旱性与其生境气候带间无明显相关性。综合分析发现C₁₁₈、C₁₃₈、C₂₄等种质抗旱性优于Tifway,其为狗牙根抗旱新品种选育提供可用优异种质,也为进一步研究狗牙根抗旱生理及分子机制提供可用材料。     

51份饲用薏苡种质的农艺性状和营养成分评价

为筛选优异饲用薏苡种质资源,本研究以51份薏苡(Coix lacryma-jobi)野生种质资源为材料,测定了粗蛋白、粗纤维、灰分、粗脂肪、钙、磷、鲜草产量、株高、茎粗和分蘖共10个植物性状,并对各性状进行了相关性、主成分和聚类分析与隶属函数法的综合评价.结果表明:1)?产量因子、矿物质因子、粗灰分因子和粗脂肪因子是4个主要因子,对变异的累积贡献率可达66.16％;2)可将51份薏苡种质分为3类,通过综合品质评价得到51份中品质更为优良的10份种质,分别为隆回薏苡、YY03-02、小黑壳、YY-37、YY-21、YY17-32、YY17-07、YY03-09、YY17-12和YY17-03.本研究为选育农艺和品质性状优良且适于湖南推广的薏苡品种提供了种质材料和理论支撑.     

中间偃麦草、长穗偃麦草及其杂交种抗旱性评价

测定了杂交种植物组织相对含水量、脯氨酸、叶绿素、可溶蛋白、丙二醛生理指标,利用主成分分析、隶属函数综合评价偃麦草属不同材料[中间偃麦草（Elytrigia intermedia）、长穗偃麦草（E.elongata）及其杂交种]的抗旱性。结果表明,5个单项生理指标可综合为3个相互独立的综合指标;正交杂种（E.intermedia×E.elongata）的抗旱综合值为 0.529,反交杂种（E.elongata×E.intermedia）为0.702,而其2个亲本中间偃麦草和长穗偃麦草仅为0.308和0.191,杂交种材料的抗旱能力远高于2个亲本,其中反交杂种的抗旱性最强。     

六份川西北短芒披碱草种质萌发期抗旱性评价

分别以5%、10%、15%浓度的PEG-6000溶液作渗透介质模拟干旱胁迫,评价六份川西北短芒披碱草种质材料萌发期的抗旱性差异。结果表明,5%浓度PEG-6000有利于促进六份种质的萌发,10%和15%的PEG-6000对抗旱性较弱的种质抑制作用显著大于抗旱性强的种质(P0.05);六份种质的萌发抗旱指数、种子活力指数、相对发芽率和相对发芽势的抗旱能力评价均与隶属函数法综合评价所得结果一致,相对芽长和相对根长的抗旱性评价结果与隶属函数法综合评价有差异。根据隶属函数分析,萌发期抗旱性顺序为:红10-5205176205133红6-5204290205104。     

河西绿洲灌区节水抗旱型玉米品种的评价方法探讨

河西绿洲灌区水资源日益紧缺,玉米为该地区首要粮食作物。构建节水抗旱型玉米品种评价体系对品种选育与筛选具有指导意义。选取该区域实际生产中表现较好的8个玉米品种为试验材料,在大田环境设置干旱胁迫与充分灌溉两个水分处理,测定12个农艺性状、产量指标及11个生理指标,引入产量-水分高效利用指数(YHWUEI),结合因子分析法、隶属函数法、聚类分析、灰色关联度等多种数据处理方法,建立节水抗旱玉米品种综合评价体系。结果表明:将诸多考察指标转化为5个相互独立的综合指标(累积贡献率94.263%)。通过对综合指标隶属函数值U_(xi)的二次加权,得到节水抗旱综合评价D值。由此得出的玉米品种节水抗旱排序为:甘玉801>利单295>正德305>先玉335>敦玉13号>玉源7879>甘鑫2818>庆单3号。聚类分析将玉米品种分为:Ⅰ级 节水抗旱型1份、Ⅱ级 中等节水抗旱型4份、Ⅲ级 非节水抗旱型3份。灰色关联分析显示,粒长、粒宽、行粒数、秃间长度可直观地作为评价玉米节水抗旱性的指标性状。引入具有抗旱及节水双重表达特性的YHWUEI指数参与D值数学模型的构建,使节水抗旱性评价更为准确。     

多年生黑麦草愈伤组织航天搭载后再生株系的抗旱性研究

利用“神舟七号”飞船搭载多年生黑麦草品种(Derby)的胚性愈伤组织经空间诱变后,从搭载再生株系(SP)群体中获得了3个抗旱变异株系。自然干旱条件下,对筛选出的3个抗旱变异株系进行了生理生化分析,结果表明,随自然干旱时间的延长,3个抗旱变异株系均表现出叶片相对含水量和叶绿素含量下降、SOD活性先升后降、丙二醛含量及游离脯氨酸含量上升等特征;不同株系间各指标的变化幅度存在差异,通过上述5项指标综合评价后初步认为,3个抗旱变异株系的抗旱性顺序为SP-64>SP-119>SP-17,与表征永久萎蔫系数反映的结果一致,表明筛选出的抗旱变异株系具有抗旱生理基础。以上结果说明,空间诱变能诱发多年生黑麦草抗旱性的变异;获得的抗旱变异株系为选育抗旱草坪草品种提供了新的种质资源。     

主成分分析法在柞蚕品种资源经济性状评价中的应用

采用主成分分析和聚类分析的方法对柞蚕品种资源的性状进行评价和归类,有利于提高柞蚕品种资源鉴定的效率及育种亲本的合理、有效选择。对16份柞蚕品种资源的主要经济性状进行主成分分析,从调查的16个主要经济性状选取出综合产量因子、茧丝效率因子、生命力因子和茧丝产量因子4个主成分,这4个主成分代表了16个主要经济性状信息总量的83.068%,其中包含有关茧丝性状的信息较多。基于4个主成分值的聚类分析,可将16份柞蚕品种资源划分为4个类群,每个主成分在各类群的表现:综合产量因子为第1类群第2类群第3类群第4类群,茧丝效率因子为第4类群第2类群第1类群≈第3类群,生命力因子为第4类群第1类群第3类群第2类群,而茧丝产量因子在各类群的排列规律不明显。依据4个主成分对16份柞蚕品种资源进行综合评价,三里丝和定州1号排列前位。     

甘肃野生草地早熟禾萌发期抗旱性鉴定与评价

采用-0.1,-0.3,-0.5和-0.7 MPa的聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟不同程度的干旱胁迫,在萌发期分别处理8份野生草地早熟禾（Poa pratensis）种质和2个商用品种21 d,并测定发芽率、发芽势和活力指数等7个鉴定指标,并以其相对值作为评价指标,利用隶属函数法和聚类分析对供试的10份种质材料进行了综合评价和分类,同时,对各鉴定指标在草地早熟禾萌发期抗旱性评价中的作用进行了比较分析。结果表明,用于草地早熟禾萌发期抗旱性研究的适宜PEG-6000浓度为-0.1～-0.3 MPa,种子活力指数和发芽率受干旱胁迫的影响较大,且与抗旱性的关系最为密切,可作为草地早熟禾种质萌发期抗旱性鉴定的重要指标。10份种质材料抗旱性由强到弱依次为：秦州 > 西和 > 陇西 > 安定 > 渭源 > 天祝 > 榆中 > MidnightⅡ > 清水 > Baron;聚类分析可把供试材料按抗旱性强弱分为三类,其中清水和Baron属于干旱敏感种质;安定、渭源和MidnightⅡ等属于中等抗旱种质;秦州、西和和陇西属于抗旱种质,可作为抗旱育种材料。     

紫花苜蓿不同品种对干旱胁迫的生理响应

以国内外20个优良紫花苜蓿品种为材料,研究了离体条件下叶片相对含水量、膜相对透性、游离脯氨酸和叶绿素含量等生理性状对干旱胁迫的响应,探讨了各种生理变化与抗旱性的关系,并结合草产量对其抗旱性进行了综合评价。结果表明,抗旱性强的品种在干旱胁迫下草产量高,叶片保水能力强,叶绿素持有率高,游离脯氨酸维持积累时间较长,维持积累量较高,能保持较高的细胞膜相对完整性。依据上述5项指标,通过系统聚类分析,将20个紫花苜蓿品种分为抗旱性强、较强、中等、较弱和弱5个等级。     

紫花苜蓿资源抗旱性鉴定评价方法研究

采用反复干旱法对176份苜蓿(Medicago sativa L)种质资源进行了苗期抗旱性鉴定,开展了鉴定指标与评价方法的研究。结果表明:地上生物量、地下生物量、株高、根长、分枝数和根冠比均与平均抗旱系数、平均抗旱指数呈极显著相关性,均适宜作为苜蓿抗旱性鉴定指标,其中地上生物量、株高相关系数较高;通过对不同评价方法分析比较,明确了DRC适宜种质资源抗旱性评价,IDRI适宜抗旱品种筛选,DRI适宜旱地条件下高产品种的筛选;抗旱性等级划分采用群体逐级分类法;采用DTIg、DRIv、DTIv方法分别对参试材料进行抗旱性分级,一级(抗旱性极强)材料数量分别为30份、25份、21份,对照敖汉苜蓿均处于中等水平。