吳盼婷， 王江民， 沈佳逾， 楊友翠， 管志勇， 房偉民， 陳發(fā)棣，②

(1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院， 江蘇 南京 210095； 2. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所， 云南 昆明 650205)

不同菊花品種根系、地上部和葉片相關(guān)指標(biāo)分析及抗逆性評(píng)價(jià)

吳盼婷1，①， 王江民2，①， 沈佳逾1， 楊友翠1， 管志勇1， 房偉民1， 陳發(fā)棣1，②

(1. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院， 江蘇 南京 210095； 2. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所， 云南 昆明 650205)

采用盆栽法對(duì)6個(gè)菊花(ChrysanthemummorifoliumRamat.)品種幼苗的根系和地上部相關(guān)指標(biāo)及葉片光合和氣體交換參數(shù)進(jìn)行了比較和相關(guān)性分析；并基于葉片相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量和可溶性糖含量4個(gè)生理生化指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)法對(duì)不同菊花品種幼苗的抗旱性和耐熱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：不同菊花品種間幼苗的根系和地上部相關(guān)指標(biāo)及葉片光合和氣體交換參數(shù)存在一定差異。相關(guān)性分析結(jié)果表明：根系的大多數(shù)相關(guān)指標(biāo)與株高呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關(guān)，但與莖粗和單株葉數(shù)卻沒(méi)有顯著相關(guān)性；并且，單株的根體積、根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量與單株地上部鮮質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.598、0.642和0.599)，與單株地上部干質(zhì)量呈極顯著或顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.736、0.606和0.553)。主根長(zhǎng)與凈光合速率和蒸騰速率，平均根長(zhǎng)與水分利用效率及單株根鮮質(zhì)量與蒸騰速率呈顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.475、0.517、0.570和0.477)；單株根干質(zhì)量與蒸騰速率及根系活力與凈光合速率和水分利用效率呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.641、0.877和0.814)?？鼓嫘栽u(píng)價(jià)結(jié)果表明：品種‘南農(nóng)紅霞’(‘Nannong Hongxia’)、‘大白托桂’(‘Qx073’)和‘天使’(‘Angelina’)的平均隸屬函數(shù)值分別為0.93、0.93和0.72，據(jù)此判斷這3個(gè)菊花品種的抗旱性最強(qiáng)；品種‘饅頭菊’(‘Cayman’)和‘南農(nóng)紅霞’的平均隸屬函數(shù)值分別為0.82和0.70，據(jù)此判斷這2個(gè)菊花品種的耐熱性最強(qiáng)。綜上所述，不同菊花品種幼苗的根系相關(guān)指標(biāo)差異明顯，并且根系生長(zhǎng)狀況能夠影響地上部的生長(zhǎng)和發(fā)育，品種‘南農(nóng)紅霞’的抗旱性和耐熱性均很強(qiáng)，具有較高的抗性育種價(jià)值。

菊花； 根系； 抗旱性； 耐熱性； 相關(guān)性分析； 隸屬函數(shù)法

根系既是植物吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，又是植物體內(nèi)多種激素、有機(jī)酸和氨基酸合成的重要場(chǎng)所，其形態(tài)和生理特性與地上部的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)均有密切關(guān)系，并且，根系的生長(zhǎng)發(fā)育狀況直接影響地上部的生物量[1-2]。此外，根系也是植物直接感受土壤水分變化和吸收土壤水分的最主要器官，植物根系生長(zhǎng)的深度、廣度、數(shù)量和活力均與其植株的抗旱性密切相關(guān)[3]。植物的根、冠發(fā)育及其功能平衡研究一直是研究者們關(guān)注的重點(diǎn)和熱點(diǎn)[4-5]，并在根系結(jié)構(gòu)與功能[6]、根系研究方法[7]、根系生長(zhǎng)和代謝[8]、根系與逆境[9-10]、根系與生態(tài)[11]等方面取得了較多的研究成果。目前，國(guó)內(nèi)外植物學(xué)家、農(nóng)學(xué)家和育種家已經(jīng)從不同角度開(kāi)展了植物根系形態(tài)特征及其與抗旱性關(guān)系等方面的研究[12-15]。然而，關(guān)于觀賞植物根系形態(tài)及其與植株抗旱性關(guān)系的研究卻鮮有報(bào)道。

菊花(ChrysanthemummorifoliumRamat.)為菊科(Asteraceae)菊屬(ChrysanthemumLinn.)多年生草本花卉，原產(chǎn)中國(guó)，是中國(guó)十大傳統(tǒng)名花之一，具有豐富的種下變異，被譽(yù)為“世界兩大花卉育種奇觀之一”[16]。隨著全球氣候的不斷變化，干旱和熱脅迫時(shí)常發(fā)生，成為影響植物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的重要非生物因子。菊花的遺傳背景復(fù)雜，并具有高度的自交不親和性，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中一般在每年的4月至7月期間對(duì)其進(jìn)行扦插繁殖，并且在整個(gè)扦插繁殖過(guò)程中水分管理非常重要，然而，每年的6月至7月期間氣溫明顯上升，極易形成熱脅迫，影響菊花插穗生根，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中常常通過(guò)人工澆水、搭建玻璃溫室等操作來(lái)解決上述生產(chǎn)問(wèn)題，但這些操作往往需要耗費(fèi)大量的資金，增大了菊花扦插繁殖的生產(chǎn)成本，因此，篩選和培育抗旱、耐熱的菊花新品種以及明確菊花根系與地上部生長(zhǎng)特性和抗逆性間的關(guān)系是解決上述生產(chǎn)問(wèn)題的最有效方法。

鑒于此，作者對(duì)6個(gè)切花秋菊品種幼苗的根系和地上部相關(guān)指標(biāo)及葉片光合和氣體交換參數(shù)進(jìn)行了比較和相關(guān)性分析；并基于葉片相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量和可溶性糖含量4個(gè)生理生化指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)法對(duì)供試6個(gè)菊花品種幼苗的抗旱性和耐熱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以期探究菊花根系生長(zhǎng)與地上部生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系，并篩選出具有較強(qiáng)抗旱性和耐熱性的菊花品種，為菊花根系系列研究和抗性育種研究提供基礎(chǔ)資料。

1 材料和方法

1.1 材料

供試的6個(gè)菊花品種均屬于切花秋菊，包括品種‘風(fēng)車(chē)菊’(‘Pinwheel’)、‘饅頭菊’(‘Cayman’)、‘大白托桂’(‘Qx073’)、‘南農(nóng)紅霞’(‘Nannong Hongxia’)、‘天使’(‘Angelina’)和‘紅乒乓’(‘Red Ping-pong’)，均由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中國(guó)菊花種質(zhì)資源保存中心提供。

1.2 方法

1.2.1 幼苗培養(yǎng)及相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

1.2.1.1 幼苗培養(yǎng)方法 于2013年5月10日選取生長(zhǎng)狀況基本一致、長(zhǎng)度6 cm的插穗，置于裝有V(蛭石)∶V(珍珠巖)=2∶1混合基質(zhì)的插床上進(jìn)行扦插生根培養(yǎng)。于2013年6月1日，在每個(gè)品種中選取20株生長(zhǎng)狀況基本一致的健壯幼苗并定植于下口徑4 cm、上口徑5 cm、高9 cm的塑料杯(底部具孔)中，置于日溫25 ℃、夜溫16 ℃的恒溫培養(yǎng)室進(jìn)行培養(yǎng)，采取常規(guī)的栽培管理措施。

1.2.1.2 葉片光合和氣體交換參數(shù)的測(cè)定 于2013年6月12日開(kāi)始，在每天9：00至10：00，每個(gè)品種隨機(jī)選擇5株幼苗，使用LI-6400便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)(美國(guó)LI-COR公司)對(duì)樣株自上而下第3或第4枚成熟葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)進(jìn)行測(cè)定，水分利用效率(WUE)根據(jù)公式“WUE=Pn/Tr”計(jì)算。測(cè)定時(shí)，設(shè)定內(nèi)源光照強(qiáng)度為600 μmol·m-2·s-1，CO2濃度為空氣中的CO2濃度，溫度為空氣溫度，空氣相對(duì)濕度為70%。

1.2.1.3 根系和地上部相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定 在光合和氣體交換參數(shù)測(cè)定完畢后，測(cè)量植株的單株根數(shù)、主根長(zhǎng)、根長(zhǎng)、單株根體積、單株根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量以及根系活力，并計(jì)算平均根長(zhǎng)；同時(shí)，對(duì)植株的株高、莖粗、單株葉數(shù)、單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和測(cè)量。其中，主根長(zhǎng)為主根根尖至根基部的長(zhǎng)度，根長(zhǎng)為除主根外每條根的長(zhǎng)度，株高為植株最高點(diǎn)至基部的自然高度。以上指標(biāo)測(cè)量均使用精度1 mm的直尺；根體積測(cè)定采用排水法[17]；莖粗測(cè)量使用精度0.01 mm的游標(biāo)卡尺；根系活力測(cè)定采用TTC法[18]119-120；根系和地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量稱(chēng)量均使用精度0.01 g的天平，根系和地上部需先在105 ℃條件下殺青0.5 h，再分別置于80 ℃或70 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量并稱(chēng)量其干質(zhì)量。每個(gè)品種設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)選取5株樣株。

1.2.2 干旱和熱脅迫方法及生理生化指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1 干旱和熱脅迫方法 于2013年7月10日選取生長(zhǎng)狀況基本一致、長(zhǎng)度6 cm的插穗，置于裝有V(蛭石)∶V(珍珠巖)=2∶1混合基質(zhì)的插床上進(jìn)行扦插生根培養(yǎng)。于2013年8月1日，在每個(gè)品種中選取60株生長(zhǎng)狀況基本一致的健壯幼苗并定植于下口徑4 cm、上口徑5 cm、高9 cm的塑料杯(底部具孔)中，置于日溫25 ℃、夜溫16 ℃的恒溫培養(yǎng)室進(jìn)行培養(yǎng)，采取常規(guī)的栽培管理措施。于2013年8月12日，將每個(gè)品種的幼苗平均分成2份，分別進(jìn)行干旱和熱脅迫實(shí)驗(yàn)。

干旱脅迫實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照組(CK)和干旱處理組2組，每個(gè)品種每組15株幼苗，對(duì)照組采取正常的栽培管理措施，干旱處理組于2013年8月11日起停止?jié)菜?，分別在脅迫2、4、6和8 d后每組隨機(jī)選取3株幼苗，每個(gè)植株分別采集3枚無(wú)病蟲(chóng)害的成熟葉片，測(cè)量葉片的相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量和可溶性糖含量。

熱脅迫實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照組(CK)和熱處理組2組，每個(gè)品種每組15株幼苗，對(duì)照組植株在日溫25 ℃、夜溫16 ℃的恒溫培養(yǎng)室中進(jìn)行培養(yǎng)，熱處理組植株則在40 ℃光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，為避免熱脅迫引起的干旱影響，每隔1 d澆1次水，保證水分正常供應(yīng)，分別在熱脅迫1、2、3、4和5 d后每組隨機(jī)選取3株幼苗，采集植株上無(wú)病蟲(chóng)害的成熟葉片，分別測(cè)定和計(jì)算葉片的相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量和可溶性糖含量。

1.2.2.2 葉片相關(guān)生理生化指標(biāo)的測(cè)定 參照Hu等[19]的方法稱(chēng)量每個(gè)樣株3枚葉片的總鮮質(zhì)量(FW)、飽和質(zhì)量(TW)和烘干重量(DW)，葉片相對(duì)含水量(RWC)根據(jù)公式“RWC=〔(FW-DW)/(TW-DW)〕×100%”計(jì)算。

相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定：將葉片用蒸餾水沖洗干凈，并擦干表面水分；用打孔器打取葉圓片，放入含有8 mL去離子水的離心管中；室溫浸泡24 h，用DDS-307型電導(dǎo)儀(上海雷磁儀器廠)測(cè)定浸提液的電導(dǎo)率(R1)；沸水浴加熱30 min，冷卻后再次測(cè)定浸提液的電導(dǎo)率(R2)；相對(duì)電導(dǎo)率根據(jù)公式“相對(duì)電導(dǎo)率=(R1/R2)×100%”計(jì)算。

丙二醛含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[18]260-261；可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[18]195-197。

上述指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

利用EXCEL 2010軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述統(tǒng)計(jì)；使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，并采用Duncan’s新復(fù)極差法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較。

根據(jù)葉片的相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量和可溶性糖含量4個(gè)生理生化指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)法[20-21]對(duì)供試6個(gè)菊花品種幼苗的抗旱性和耐熱性進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中，平均隸屬函數(shù)值越大表示幼苗的抗逆性越強(qiáng)，反之則越弱；并且，參照符明聯(lián)等[22]的方法對(duì)6個(gè)菊花品種的抗旱性和耐熱性進(jìn)行評(píng)級(jí)。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同菊花品種幼苗相關(guān)指標(biāo)的比較

2.1.1 根系相關(guān)指標(biāo)的比較 供試6個(gè)菊花品種幼苗根系相關(guān)指標(biāo)(包括單株根數(shù)、主根長(zhǎng)、平均根長(zhǎng)、單株根體積、單株根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量及根系活力)的比較結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)：在供試的6個(gè)菊花品種中，‘饅頭菊’的單株根數(shù)最多(32.1)，‘天使’和‘紅乒乓’次之(分別為31.3和31.0)，‘大白托桂’最少(28.8)；并且，‘大白托桂’與‘饅頭菊’、‘天使’和‘紅乒乓’間單株根數(shù)的差異極顯著(P<0.01)，但其余品種間單株根數(shù)的差異均不顯著。‘大白托桂’的主根長(zhǎng)最長(zhǎng)(131.86 cm)，‘風(fēng)車(chē)菊’最短(101.62 cm)，其余4個(gè)品種均略短于‘大白托桂’；并且，‘風(fēng)車(chē)菊’與其余5個(gè)品種間主根長(zhǎng)的差異極顯著，但其余5個(gè)品種間主根長(zhǎng)的差異均不顯著?！蟀淄泄稹钠骄L(zhǎng)最長(zhǎng)(4.77 cm)，‘南農(nóng)紅霞’次之(4.35 cm)，‘風(fēng)車(chē)菊’最小(3.46 cm)；并且，多數(shù)品種間平均根長(zhǎng)的差異極顯著，僅‘天使’、‘紅乒乓’和‘饅頭菊’間平均根長(zhǎng)的差異不顯著?！焓埂膯沃旮w積最大(0.88 mL)，‘風(fēng)車(chē)菊’較小(0.64 mL)，‘饅頭菊’最小(0.57 mL)；并且，‘天使’與‘風(fēng)車(chē)菊’和‘饅頭菊’間單株根體積的差異顯著(P<0.05)，但與其余3個(gè)品種間單株根體積的差異均不顯著。

品種2)Cultivar2)單株根數(shù)Numberofrootsperplant主根長(zhǎng)/cmLengthofmainroot平均根長(zhǎng)/cmAveragelengthofroot單株根體積/mLVolumeofrootperplant單株根鮮質(zhì)量/gFreshweightofrootperplant單株根干質(zhì)量/gDryweightofrootperplant根系活力/μg·g-1·h-1RootactivityPi29 0±1 2ABbc101 62±4 64Bc3 46±0 03Dd0 64±0 04Abc0 85±0 03Bb0 09±0 00Aa8 11±0 20BbCa32 1±1 7Aa124 04±4 46Ab3 88±0 09Cc0 57±0 26Ac0 57±0 04Cc0 08±0 00Aa7 50±0 10CcQx28 8±0 6Bc131 86±3 64Aa4 77±0 01Aa0 82±0 03Aab0 94±0 02Aa0 10±0 01Aa8 06±0 10BbNa29 7±0 6ABbc127 66±3 71Aab4 35±0 21Bb0 84±0 04Aab0 92±0 01Aa0 09±0 00Aa8 69±0 00AaAn31 3±0 6Aab123 62±2 52Ab3 95±0 09Cc0 88±0 02Aa0 93±0 01Aa0 09±0 00Aa8 22±0 10BbRe31 0±1 5Aab123 02±4 03Ab3 93±0 25Cc0 81±0 03Aab0 95±0 04Aa0 10±0 00Aa7 24±0 10Cd

1)同列中不同的大寫(xiě)和小寫(xiě)字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著 Different capitals and lowercases in the same column indicate the significant differences at 0.01 and 0.05 levels， respectively.

2)Pi： ‘風(fēng)車(chē)菊’ ‘Pinwheel’； Ca： ‘饅頭菊’ ‘Cayman’； Qx： ‘大白托桂’ ‘Qx073’； Na： ‘南農(nóng)紅霞’ ‘Nannong Hongxia’； An： ‘天使’ ‘Angelina’； Re： ‘紅乒乓’ ‘Red Ping-pong’.

由表1還可見(jiàn)：6個(gè)菊花品種幼苗的單株根鮮質(zhì)量由大到小依次為‘紅乒乓’、‘大白托桂’、‘天使’、‘南農(nóng)紅霞’、‘風(fēng)車(chē)菊’、‘饅頭菊’；并且，‘紅乒乓’與‘風(fēng)車(chē)菊’和‘饅頭菊’間單株根鮮質(zhì)量的差異極顯著，但與其余3個(gè)品種間單株根鮮質(zhì)量的差異不顯著。同時(shí)，‘紅乒乓’和‘大白托桂’的單株根干質(zhì)量最大(均為0.10 g)，‘饅頭菊’的單株根干質(zhì)量最小(0.08 g)，但各品種間單株根干質(zhì)量的差異均不顯著。在供試的6個(gè)菊花品種中，‘南農(nóng)紅霞’的根系活力最高(8.69 μg·g-1·h-1)，‘紅乒乓’最低(7.24 μg·g-1·h-1)；并且，多數(shù)品種間根系活力的差異極顯著，僅‘風(fēng)車(chē)菊’、‘大白托桂’和‘天使’3個(gè)品種間以及‘饅頭菊’和‘紅乒乓’間根系活力的差異不顯著。

2.1.2 地上部相關(guān)指標(biāo)的比較 供試6個(gè)菊花品種幼苗地上部相關(guān)指標(biāo)(包括株高、莖粗、單株葉數(shù)及單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量)的比較結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可見(jiàn)：在供試的6個(gè)菊花品種中，‘紅乒乓’的株高最大(15.87 cm)，‘饅頭菊’較小(12.80 cm)，‘風(fēng)車(chē)菊’最小(12.67 cm)；并且，‘紅乒乓’與‘風(fēng)車(chē)菊’和‘饅頭菊’間株高的差異極顯著，但與其余3個(gè)品種間株高的差異均不顯著。6個(gè)菊花品種的莖粗為0.33～0.38 cm，其中，‘大白托桂’的莖粗最大，‘風(fēng)車(chē)菊’最??；并且，各品種間莖粗的差異均不顯著?！焓埂膯沃耆~數(shù)最多(21.3)，‘饅頭菊’最少(15.0)；并且，‘天使’與‘紅乒乓’間單株葉數(shù)的差異顯著，但與其余4個(gè)品種間單株葉數(shù)的差異極顯著。

由表2還可見(jiàn)：‘天使’的單株地上部鮮質(zhì)量最大(5.23 g)，‘饅頭菊’較小(3.66 g)，‘風(fēng)車(chē)菊’最小(3.58 g)；并且，‘天使’與‘南農(nóng)紅霞’、‘饅頭菊’和‘風(fēng)車(chē)菊’間單株地上部鮮質(zhì)量的差異極顯著?！焓埂膯沃甑厣喜扛少|(zhì)量最大(0.90 g)，‘紅乒乓’次之(0.81 g)，‘饅頭菊’最小(0.65 g)；并且，‘天使’與‘紅乒乓’間單株地上部干質(zhì)量的差異顯著，但與其余4個(gè)品種間單株地上部干質(zhì)量的差異極顯著。

品種2)Cultivar2)株高/cmHeight莖粗/cmStemdiameter單株葉數(shù)Numberofleavesperplant單株地上部鮮質(zhì)量/gFreshweightofabove?groundpartperplant單株地上部干質(zhì)量/gDryweightofabove?groundpartperplantPi12 67±0 58Bb0 33±0 02Aa17 3±1 0BCcd3 58±0 30Cc0 66±0 04CdCa12 80±0 70Bb0 35±0 04Aa15 0±1 2Cd3 66±0 29Cc0 65±0 05CdQx15 60±0 30Aa0 38±0 02Aa18 2±0 6Bbc4 76±0 19ABab0 77±0 03BbcNa15 37±1 06Aa0 37±0 01Aa17 5±1 0BCcd4 44±0 10Bb0 73±0 03BcAn15 20±0 10Aa0 34±0 02Aa21 3±1 2Aa5 23±0 41Aa0 90±0 06AaRe15 87±0 38Aa0 36±0 04Aa19 0±1 0ABb4 87±0 15ABab0 81±0 01Ab

1)同列中不同的大寫(xiě)和小寫(xiě)字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著 Different capitals and lowercases in the same column indicate the significant differences at 0.01 and 0.05 levels， respectively.

2)Pi： ‘風(fēng)車(chē)菊’ ‘Pinwheel’； Ca： ‘饅頭菊’ ‘Cayman’； Qx： ‘大白托桂’ ‘Qx073’； Na： ‘南農(nóng)紅霞’ ‘Nannong Hongxia’； An： ‘天使’ ‘Angelina’； Re： ‘紅乒乓’ ‘Red Ping-pong’.

2.1.3 葉片光合和氣體交換參數(shù)的比較 供試6個(gè)菊花品種幼苗葉片光合和氣體交換參數(shù)(包括凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和水分利用效率)的比較結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可見(jiàn)：6個(gè)菊花品種的凈光合速率從大到小依次為‘南農(nóng)紅霞’、‘大白托桂’、‘天使’、‘風(fēng)車(chē)菊’、‘饅頭菊’、‘紅乒乓’；其中，‘南農(nóng)紅霞’的凈光合速率顯著高于‘大白托桂’和‘天使’，并極顯著高于‘風(fēng)車(chē)菊’、‘饅頭菊’和‘紅乒乓’，而‘大白托桂’和‘天使’間以及‘風(fēng)車(chē)菊’和‘饅頭菊’間凈光合速率的差異均不顯著，但這4個(gè)品種的凈光合速率均極顯著高于‘紅乒乓’?！L(fēng)車(chē)菊’，‘饅頭菊’和‘南農(nóng)紅霞’的蒸騰速率最大(均為1.06 mmol·m-2·s-1)，‘天使’次之，‘大白托桂’和‘紅乒乓’最小(均為1.03 mmol·m-2·s-1)。6個(gè)菊花品種的氣孔導(dǎo)度為0.73～0.77 mmol·m-2·s-1，其中，‘大白托桂’的氣孔導(dǎo)度最大，‘饅頭菊’最??；各品種間的氣孔導(dǎo)度總體差異不顯著。在供試的6個(gè)菊花品種中，‘南農(nóng)紅霞’的水分利用效率最大(12.13 μmol·mmol-1)，‘大白托桂’和‘天使’次之(分別為12.03和11.80 μmol·mmol-1)，且這3個(gè)品種間水分利用效率的差異不顯著；‘風(fēng)車(chē)菊’和‘饅頭菊’的水分利用效率較小(分別為11.36和11.22 μmol·mmol-1)，且這2個(gè)品種間水分利用效率的差異也不顯著，但極顯著小于‘南農(nóng)紅霞’和‘大白托桂’；‘紅乒乓’的水分利用效率最小(10.87 μmol·mmol-1)，極顯著低于‘南農(nóng)紅霞’、‘大白托桂’和‘天使’，并顯著低于‘風(fēng)車(chē)菊’，僅與‘饅頭菊’的差異不顯著。

品種2)Cultivar2)凈光合速率/μmol·m-2·s-1Netphotosyntheticrate蒸騰速率/mmol·m-2·s-1Transpirationrate氣孔導(dǎo)度/mmol·m-2·s-1Stomatalconductance水分利用效率/μmol·mmol-1WateruseefficiencyPi12 07±0 58Bbc1 06±0 08Aa0 74±0 00Aa11 36±1 17BCbcCa11 89±0 77Bc1 06±0 11Aa0 73±0 01Aa11 22±1 06BCcdQx12 42±1 08ABb1 03±0 09Ab0 77±0 01Aa12 03±1 58AaNa12 82±1 01Aa1 06±0 09Aa0 75±0 01Aa12 13±1 00AaAn12 29±0 59ABb1 04±0 12Aa0 75±0 01Aa11 80±0 99ABabRe11 24±0 28Cd1 03±0 03Ab0 75±0 01Aa10 87±0 99Cd

1)同列中不同的大寫(xiě)和小寫(xiě)字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著 Different capitals and lowercases in the same column indicate the significant differences at 0.01 and 0.05 levels， respectively.

2)Pi： ‘風(fēng)車(chē)菊’ ‘Pinwheel’； Ca： ‘饅頭菊’ ‘Cayman’； Qx： ‘大白托桂’‘Qx073’； Na： ‘南農(nóng)紅霞’‘Nannong Hongxia’； An： ‘天使’ ‘Angelina’； Re： ‘紅乒乓’‘Red Ping-pong’.

2.2 菊花幼苗根系與地上部和葉片相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.2.1 根系與地上部相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析 菊花幼苗根系與地上部相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果表明：菊花幼苗的單株根數(shù)與株高呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)(相關(guān)系數(shù)為0.599)，與單株地上部鮮質(zhì)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)(相關(guān)系數(shù)為0.508)；平均根長(zhǎng)與株高呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.611)，與莖粗呈顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.526)；單株根體積與株高和單株葉數(shù)呈顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.563和0.534)，與單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.598和0.736)；單株根鮮質(zhì)量與株高、單株葉數(shù)、單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.688、0.601、0.642和0.606)，與莖粗呈不顯著正相關(guān)；單株根干質(zhì)量與株高、單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)分別為0.692、0.599和0.553)，與莖粗和單株葉數(shù)呈不顯著正相關(guān)。并且，菊花幼苗的主根長(zhǎng)和根系活力與地上部相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性均不顯著。

表4 菊花幼苗根系與地上部相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性分析1)

Table 4 Correlation analysis on related indexes of root with those of above-ground part of seedlings ofChrysanthemummorifoliumRamat.1)

指標(biāo)Index與地上部各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù) Correlationcoefficientwithdifferentindexesofabove?groundpart株高Height莖粗Stemdiameter單株葉數(shù)Numberofleavesperplant單株地上部鮮質(zhì)量Freshweightofabove?groundpartperplant單株地上部干質(zhì)量Dryweightofabove?groundpartperplant單株根數(shù)Numberofrootsperplant0 599??0 4010 0470 508?0 345主根長(zhǎng)Lengthofmainroot0 2010 3310 0460 0640 082平均根長(zhǎng)Averagelengthofroot0 611??0 526?0 0620 4540 235單株根體積Volumeofrootperplant0 563?-0 0650 534?0 598??0 736??單株根鮮質(zhì)量Freshweightofrootperplant0 688??0 0430 601??0 642??0 606??單株根干質(zhì)量Dryweightofrootperplant0 692??0 0820 4150 599??0 553?根系活力Rootactivity0 0310 1520 1150 0360 090

1)*：P<0.05； ** ：P<0.01.

表5 菊花幼苗根系相關(guān)指標(biāo)與葉片光合和氣體交換參數(shù)的相關(guān)性分析1)

Table 5 Correlation analysis on related indexes of root with leaf photosynthetic and gas exchange parameters of seedlings ofChrysanthemummorifoliumRamat.1)

指標(biāo)Index與葉片各參數(shù)的相關(guān)系數(shù) Correlationcoefficientwithdifferentparametersofleaf凈光合速率Netphotosyntheticrate蒸騰速率Transpirationrate氣孔導(dǎo)度Stomatalconductance水分利用效率Wateruseefficiency單株根數(shù)Numberofrootsperplant0 208-0 3670 1740 341主根長(zhǎng)Lengthofmainroot0 475?0 115-0 1130 517?平均根長(zhǎng)Averagelengthofroot0 437-0 3670 2000 570?單株根體積Volumeofrootperplant0 260-0 4410 0800 419單株根鮮質(zhì)量Freshweightofrootperplant0 1320 477?0 1460 306單株根干質(zhì)量Dryweightofrootperplant-0 1570 641??0 3470 079根系活力Rootactivity0 877??0 153-0 0400 814??

1)*：P<0.05； ** ：P<0.01.

2.2.2 根系與葉片光合和氣體交換參數(shù)的相關(guān)性分析 菊花幼苗根系與葉片光合和氣體交換參數(shù)的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表5。結(jié)果表明：菊花幼苗的主根長(zhǎng)與凈光合速率和水分利用效率呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.475和0.517；平均根長(zhǎng)與水分利用效率呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.570；單株根鮮質(zhì)量與蒸騰速率呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.477；單株根干質(zhì)量與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.641；根系活力與凈光合速率和水分利用效率呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.877和0.814。并且，菊花幼苗的單株根數(shù)和單株根體積與葉片光合和氣體交換參數(shù)的相關(guān)性均不顯著。

2.3 不同菊花品種幼苗的抗性評(píng)價(jià)

2.3.1 抗旱性評(píng)價(jià) 基于6個(gè)菊花品種幼苗葉片相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量和可溶性糖含量的抗旱性評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表6。

由表6可見(jiàn)：供試6個(gè)菊花品種幼苗葉片上述4個(gè)生理生化指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值(AS)為0.08～0.93，極差為0.85，三等分值為0.283，據(jù)此獲得不同抗旱等級(jí)的AS值范圍：強(qiáng)抗，AS≥0.647；較抗，0.363≤AS<0.647；不抗，AS<0.363。據(jù)此判定品種‘南農(nóng)紅霞’、‘大白托桂’和‘天使’的抗旱性最強(qiáng)，為強(qiáng)抗旱品種；品種‘饅頭菊’和‘紅乒乓’的抗旱性最差，為不抗旱品種；品種‘風(fēng)車(chē)菊’的抗旱性居中，為較抗旱品種。

表6 基于葉片4個(gè)生理生化指標(biāo)隸屬函數(shù)值的6個(gè)菊花品種幼苗抗旱性評(píng)價(jià)結(jié)果

Table 6 Evaluation result of drought resistance of six cultivar seedlings ofChrysanthemummorifoliumRamat. according to subordinate function values of four physiological and biochemical indexes of leaf

品種Cultivar各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值1)Subordinatefunctionvalueofdifferentindexes1)RWCRECMDASSC平均隸屬函數(shù)值A(chǔ)veragesubordinatefunctionvalue抗旱等級(jí)Gradeofdroughtresistance風(fēng)車(chē)菊Pinwheel0 750 200 700 050 42較抗Relativeresistance饅頭菊Cayman0 110 160 890 000 29不抗Noresistance大白托桂Qx0730 890 841 001 000 93強(qiáng)抗Strongresistance南農(nóng)紅霞NannongHongxia1 001 000 950 780 93強(qiáng)抗Strongresistance天使Angelina0 680 490 711 000 72強(qiáng)抗Strongresistance紅乒乓RedPing?pong0 000 000 000 320 08不抗Noresistance

1)RWC： 相對(duì)含水量 Relative water content； REC： 相對(duì)電導(dǎo)率 Relative electrical conductivity； MDA： 丙二醛含量 Malondialdehyde content； SSC： 可溶性糖含量 Soluble sugar content.

2.3.2 耐熱性評(píng)價(jià) 基于6個(gè)菊花品種幼苗葉片相對(duì)含水量、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量和可溶性糖含量的耐熱性評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表7。

由表7可見(jiàn)：供試6個(gè)菊花品種幼苗葉片上述4個(gè)生理生化指標(biāo)的AS值為0.12～0.82，極差為0.70，三等分值為0.233。據(jù)此獲得不同耐熱等級(jí)的AS值范圍：強(qiáng)耐，AS≥0.587；較耐，0.353≤AS<0.587；不耐，AS<0.353。據(jù)此判定品種‘饅頭菊’和‘南農(nóng)紅霞’的耐熱性最強(qiáng)，為強(qiáng)耐熱品種；品種‘大白托桂’和‘紅乒乓’的耐熱性最差，為不耐熱品種；品種‘風(fēng)車(chē)菊’和‘天使’的耐熱性居中，為較耐熱品種。

表7 基于葉片4個(gè)生理生化指標(biāo)隸屬函數(shù)值的6個(gè)菊花品種幼苗耐熱性評(píng)價(jià)結(jié)果

Table 7 Evaluation result of heat tolerance of six cultivar seedlings ofChrysanthemummorifoliumRamat. according to subordinate function values of four physiological and biochemical indexes of leaf

品種Cultivar各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值1)Subordinatefunctionvalueofdifferentindexes1)RWCRECMDASSC平均隸屬函數(shù)值A(chǔ)veragesubordinatefunctionvalue耐熱等級(jí)Gradeofheattolerance風(fēng)車(chē)菊Pinwheel0 540 360 390 670 49較耐Relativetolerance饅頭菊Cayman0 970 740 571 000 82強(qiáng)耐Strongtolerance大白托桂Qx0730 370 001 000 000 34不耐Notolerance南農(nóng)紅霞NannongHongxia1 001 000 000 810 70強(qiáng)耐Strongtolerance天使Angelina0 410 010 700 470 40較耐Strongtolerance紅乒乓RedPing?pong0 000 140 250 080 12不耐Notolerance

1)RWC： 相對(duì)含水量 Relative water content； REC： 相對(duì)電導(dǎo)率 Relative electrical conductivity； MDA： 丙二醛含量 Malondialdehyde content； SSC： 可溶性糖含量 Soluble sugar content.

3 討論和結(jié)論

3.1 菊花幼苗根系與地上部和葉片相關(guān)指標(biāo)的關(guān)系

植物根系和地上部生長(zhǎng)是相互促進(jìn)、相互制約、相互交替的關(guān)系。根系為地上部生長(zhǎng)提供水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)，地上部為根系生長(zhǎng)提供光合產(chǎn)物。根系不僅是植物的重要吸收器官，同時(shí)也是重要的代謝器官，其生長(zhǎng)狀況直接決定了植物地上部的生長(zhǎng)和產(chǎn)量[23]。了解植物根系與地上部生長(zhǎng)的相關(guān)性對(duì)于制定合理的栽培管理措施和培育優(yōu)質(zhì)壯苗具有重要意義。為了減少環(huán)境因子對(duì)根系和地上部生長(zhǎng)的影響，本研究對(duì)人為控制條件下生長(zhǎng)的6個(gè)菊花品種扦插苗的根系與地上部相關(guān)指標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示：菊花幼苗的主根長(zhǎng)和根系活力與地上部相關(guān)指標(biāo)均呈不顯著正相關(guān)，而單株根數(shù)、平均根長(zhǎng)、單株根體積、單株根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量與地上部相關(guān)指標(biāo)總體上呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)正相關(guān)，說(shuō)明菊花根系的生長(zhǎng)狀況直接影響地上部的生長(zhǎng)，總體表現(xiàn)為單株根數(shù)越多、平均根長(zhǎng)越長(zhǎng)、單株根體積越大、單株根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量越大，植株的株高越高、莖粗越粗、單株葉數(shù)越多、單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量越大。

本研究結(jié)果表明：菊花幼苗根系的生長(zhǎng)狀況對(duì)葉片光合和氣體交換參數(shù)也有一定的影響。其中，主根長(zhǎng)和根系活力與凈光合速率分別呈顯著和極顯著正相關(guān)，主根長(zhǎng)、平均根長(zhǎng)和根系活力與水分利用效率的相關(guān)性也達(dá)到顯著或極顯著水平，說(shuō)明扎根較深、根系活力較大的菊花植株具有較高的凈光合速率和水分利用效率，這是因?yàn)樵缴?，根系吸收深層土壤中水分的能力就越?qiáng)，越利于植株維持較高的凈光合速率和水分利用效率。單株根系鮮質(zhì)量和干質(zhì)量與蒸騰速率分別呈顯著和極顯著正相關(guān)，說(shuō)明具有發(fā)達(dá)根系的菊花植株的蒸騰速率也較大。

3.2 菊花幼苗根系與抗逆性的關(guān)系

根系是植物吸收水分和進(jìn)行呼吸作用的主要器官，其發(fā)育狀況與植物地上部生長(zhǎng)及抵抗外界脅迫的能力有密切關(guān)系。相關(guān)研究結(jié)果表明：根系形態(tài)和生根方式能夠影響植株對(duì)土壤中水分的吸收，通常情況下，根系大、深、密是作物具有抗旱能力的基本特征[24]，并且，較多的深層根對(duì)植物抗旱性更為重要[25]。李德順等[3]的研究結(jié)果表明：在苗期和拔節(jié)期，玉米(ZeamaysLinn.)的最大根長(zhǎng)與其耐旱指數(shù)(DTIv)的關(guān)聯(lián)度最大，說(shuō)明玉米的扎根深度與其抗旱性關(guān)系密切，可作為抗旱性鑒定的重要指標(biāo)；而單株的根體積、根干質(zhì)量、根冠比和根數(shù)可作為抗旱性鑒定指標(biāo)，根系總吸收面積、活躍吸收面積和傷流量則可作為抗旱性鑒定的參考指標(biāo)。在干旱脅迫條件下，植物最直觀的反應(yīng)首先表現(xiàn)為植株外部形態(tài)特征的變化[26]，其次表現(xiàn)為植物各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的變化[27-28]。為了解菊花根系與抗旱性的關(guān)系，對(duì)供試6個(gè)菊花品種幼苗的7項(xiàng)根系相關(guān)指標(biāo)與其抗旱性進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明：菊花幼苗根系活力與其抗旱性呈極顯著正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)最大(0.819)，這可能是因?yàn)楦祷盍^強(qiáng)的菊花幼苗一方面吸水能力強(qiáng)，能夠更加有效地吸收土壤中的水分，另一方面可以確保植株在受到干旱脅迫時(shí)保持正常的呼吸作用，從而減小干旱脅迫對(duì)菊花幼苗造成的傷害。本研究中，抗旱性較強(qiáng)的菊花品種在干旱脅迫后仍然能保持較高的根系活力，這一結(jié)果也驗(yàn)證了上述觀點(diǎn)。另外，菊花幼苗的平均根長(zhǎng)和主根長(zhǎng)與其抗旱性分別呈極顯著和顯著正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)較大(分別為0.660和0.582)，說(shuō)明菊花幼苗的根系扎根越深，其抗旱性越強(qiáng)，這可能是因?yàn)檩^深的根系更利于植株吸收深層土壤中的水分，提高植株對(duì)土壤中水分的利用率，從而降低干旱脅迫對(duì)菊花幼苗生長(zhǎng)的危害。

相關(guān)研究結(jié)果[29-30]表明：植物根系與其耐熱性密切相關(guān)。為了解菊花根系與耐熱性的關(guān)系，對(duì)供試6個(gè)菊花品種幼苗的7項(xiàng)根系相關(guān)指標(biāo)與其耐熱性進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明：菊花幼苗的單株根系鮮質(zhì)量和干質(zhì)量與其耐熱性均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.719和0.718，這可能是因?yàn)楦档纳L(zhǎng)發(fā)育直接影響地上部的生長(zhǎng)狀況，具有發(fā)達(dá)根系的菊花幼苗的地上部也較發(fā)達(dá)，使植株具有較強(qiáng)的蒸騰作用，從而通過(guò)蒸騰作用來(lái)降溫，避免高溫對(duì)植株的傷害。然而，菊花幼苗的主根長(zhǎng)和平均根長(zhǎng)與其耐熱性的相關(guān)系數(shù)卻較小，分別僅0.103和-0.076，說(shuō)明菊花幼苗的根系長(zhǎng)度對(duì)其耐熱性沒(méi)有明顯影響，間接說(shuō)明菊花的抗旱性和耐熱性機(jī)制不同。

值得注意的是，本研究只涉及6個(gè)菊花品種，且根系相關(guān)指標(biāo)測(cè)定與抗旱性和耐熱性鑒定使用的幼苗并非同一批植株，因此，仍需要對(duì)菊花根系與抗旱性和耐熱性的關(guān)系進(jìn)行更為詳細(xì)、科學(xué)的深入研究。

3.3 結(jié)論

綜合分析結(jié)果表明：不同菊花品種幼苗的根系形態(tài)指標(biāo)和根系活力有明顯差異，從而造成其吸收和利用土壤水分的能力各異，并進(jìn)一步影響地上部的生長(zhǎng)發(fā)育。總體來(lái)看，‘南農(nóng)紅霞’的抗旱性和耐熱性均很強(qiáng)，具有潛在的抗性育種價(jià)值。

[1] 扎 西， 米瑪窮拉. 4種豆科牧草根系的觀測(cè)[J]. 中國(guó)草業(yè)科學(xué)， 1987， 4(4)： 56-57.

[2] 趙明軒， 譚成虎， 何得元， 等. 驢驢蒿根系的研究[J]. 草業(yè)科學(xué)， 1990， 7(3)： 55-57.

[3] 李德順， 劉 芳， 馬永光. 玉米根系與抗旱性關(guān)系研究[J]. 雜糧作物， 2010， 30(3)： 195-197.

[4] 馮廣龍， 羅遠(yuǎn)培. 土壤水分與冬小麥根、冠功能均衡關(guān)系的模擬研究[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 1999， 19(1)： 96-103.

[5] SIDDIQUEK K H M， BELFORD R K， TENNANT D. Root∶shoot ratios of old and modern，tall and semi-dwarf wheats in a mediterranean environment[J]. Plant and Soil， 1990， 121： 89-98.

[6] 單立山. 西北典型荒漠植物根系形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能及抗旱生理研究[D]. 蘭州： 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院， 2013.

[7] 朱衍杰， 張秀省， 穆紅梅， 等. 植物根系生長(zhǎng)與研究方法的進(jìn)展[J]. 北方園藝， 2012(20)： 176-179.

[8] 王德玉， 孫 艷， 鄭俊鶱， 等. 土壤緊實(shí)脅迫對(duì)黃瓜根系生長(zhǎng)及氮代謝的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)， 2013， 24(5)： 1394-1400.

[9] 王樹(shù)鳳， 胡韻雪， 孫海菁， 等. 鹽脅迫對(duì)2種櫟樹(shù)苗期生長(zhǎng)和根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 2014， 34(4)： 1021-1029.

[10] 蔡麗平， 吳鵬飛， 侯曉龍， 等. 類(lèi)蘆根系對(duì)不同強(qiáng)度干旱脅迫的形態(tài)學(xué)響應(yīng)[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2012， 28(28)： 44-48.

[11] 郭京衡， 曾凡江， 李嘗君， 等. 塔克拉瑪干沙漠南緣三種防護(hù)林植物根系構(gòu)型及其生態(tài)適應(yīng)策略[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)， 2014， 38(1)： 36-44.

[12] 王海林， 公保才讓. 高寒牧區(qū)栽培苜蓿根系的研究[J]. 草業(yè)與畜牧， 2007(8)： 7-9.

[13] 關(guān)軍鋒， 李廣敏. 干旱脅迫下根系功能的表達(dá)與調(diào)節(jié)[J]. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)， 2001(3)： 25-28.

[14] 李魯華， 李世清， 翟軍海， 等. 小麥根系與土壤水分脅迫關(guān)系的研究進(jìn)展[J]. 西北植物學(xué)報(bào)， 2001， 21(1)： 1-7.

[15] STUEDLE E. Water uptake by roots： effects of water deficit[J]. Journal of Experimental Botany， 2000， 51： 1531-1542.

[16] 陳俊愉. 中國(guó)花卉品種分類(lèi)學(xué)[M]. 北京： 中國(guó)林業(yè)出版社， 2001： 218.

[17] 西北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理生化教研組. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 西安： 陜西科學(xué)技術(shù)出版社， 1987： 77-89.

[18] 李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京： 高等教育出版社， 2000.

[19] HU L X， WANG Z L， DU H M， et al. Differential accumulation of dehydrins in response to water stress for hybrid and common bermudagrass genotypes differing in drought tolerance[J]. Journal of Plant Physiology， 2010， 167： 103-109.

[20] 陶向新. 模糊數(shù)學(xué)在農(nóng)業(yè)科學(xué)中的初步應(yīng)用[J]. 沈陽(yáng)農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)， 1982(2)： 96-107.

[21] 龔 明. 作物抗性鑒定方法與指標(biāo)及其綜合評(píng)價(jià)[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1989， 4(1)： 73-81.

[22] 符明聯(lián)， 李根澤， 楊清輝， 等. 隸屬函數(shù)法鑒定油菜甘芥種間雜交后代的抗旱性[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)， 2011， 33(4)： 368-373.

[23] 王曉光， 曹敏建， 王 偉， 等. 鉀對(duì)大豆根系形態(tài)與生理特性的影響[J]. 大豆科學(xué)， 2005， 24(2)： 126-129， 134.

[24] HURD E A. Phenotype and drought tolerance in wheat[J]. Agricultural Meteorology， 1974， 14： 39-45.

[25] 梁銀麗， 陳培元. 旱地小麥品種的特征特性[C]∥山 侖， 陳培元. 旱地農(nóng)業(yè)生理生態(tài)基礎(chǔ). 北京： 科學(xué)出版社， 1998： 259-266.

[26] GUHA A， SENGUPTA D， RASINENI G K， et al. An integrated diagnostic approach to understand drought tolerance in mulberry (MorusindicaL.)[J]. Flora， 2010， 205： 144-151.

[27] YANG F， HU J J， LI J L， et al. Chitosan enhances leaf membrane stability and antioxidant enzyme activities in apple seedlings under drought stress[J]. Journal of Plant Growth Regulation， 2009， 58： 131-136.

[28] KHAN H R， PAULL J G， SIDDIQUE K H M， et al. Faba bean breeding for drought-affected environments： a physiological and agronomic perspective[J]. Field Crops Research， 2010， 115： 279-286.

[29] 尚慶茂， 李 佐. 根際水分狀況對(duì)菜豆蒸騰抗熱效果的影響[C]∥侯喜林， 常有宏. 園藝學(xué)進(jìn)展： 第2輯. 南京： 東南大學(xué)出版社， 1998： 594-597.

[30] 繆旻珉， 張玉華， 蔣亞華， 等. 黃瓜耐熱性與其葉片、根系和花粉性狀關(guān)系的研究[J]. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版)， 2005， 26(2)： 83-85.

(責(zé)任編輯： 佟金鳳)

Analyses on related indexes of root， above-ground part and leaf of different cultivars ofChrysanthemummorifoliumand stress resistance evaluation

WU Panting1，①， WANG Jiangmin2，①， SHEN Jiayu1， YANG Youcui1， GUAN Zhiyong1， FANG Weimin1， CHEN Fadi1，②

(1. College of Horticulture， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China； 2. Institute of Quality Standards and Testing Technology， Yunnan Provincial Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650205， China)，J.PlantResour. &Environ.， 2017， 26(2)： 46-54

Related indexes of root and above-ground part， and leaf photosynthetic and gas exchange parameters of six cultivar seedlings ofChrysanthemummorifoliumRamat. were compared by pot-culture method and their correlation analyses were carried out， and drought resistance and heat tolerance of different cultivar seedlings ofC.morifoliumwere evaluated by subordinate function method according to four physiological and biochemical indexes of leaf including relative water content, relative electrical conductivity, malondialdehyde content and soluble sugar content. The results show that there are some differences in related indexes of root and above-ground part, and leaf photosynthetic and gas exchange parameters of seedlings among different cultivars ofC.morifolium. The results of correlation analysis show that there is a significantly (P<0.05) or extremely significantly (P<0.01) positive correlation of most related indexes of root with height， but no significant correlation with stem diameter and number of leaves per plant. Besides， there is an extremely significantly positive correlation of volume， fresh and dry weights of root per plant with fresh weight of above-ground part per plant with correlation coefficient of 0.598， 0.642 and 0.599， respectively， and an extremely significantly or significantly positive correlation with dry weight of above-ground part per plant with correlation coefficient of 0.736， 0.606 and 0.553， respectively. There is a significantly positive correlation of main root length with net photosynthetic rate and transpiration rate， of average length of root with water use efficiency， and of fresh weight of root per plant with transpiration rate with correlation coefficient of 0.475， 0.517， 0.570 and 0.477， respectively， and there is an extremely significantly positive correlation of dry weight of root per plant with transpiration rate， and of root activity with net photosynthetic rate and water use efficiency with correlation coefficient of 0.641， 0.877 and 0.814， respectively. The results of stress resistance evaluation show that average subordinate function values of cultivar ‘Nannong Hongxia’， ‘Qx073’ and ‘Angelina’ are 0.93， 0.93 and 0.72， respectively， therefore， drought resistance of the three cultivars ofC.morifoliumis the strongest. While those of cultivar ‘Cayman’ and ‘Nannong Hongxia’ are 0.82 and 0.70， respectively， therefore， heat tolerance of the two cultivars ofC.morifoliumis the strongest. In conclusion， the differences in related indexes of root of different cultivar seedlings ofC.morifoliumare obvious， and root growth status can affect growth and development of above-ground part. Both drought resistance and heat tolerance of cultivar ‘Nannong Hongxia’ are very strong， so it has a higher value in breeding resistance.

ChrysanthemummorifoliumRamat.； root； drought resistance； heat tolerance； correlation analysis； subordinate function method

2017-10-31

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目〔CX(14)2022； CX(14)2023〕； 江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項(xiàng)目〔SXGC(2015)322； SXGC(2016)318〕； 國(guó)家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201403039)； 中央高?；緲I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(KYCYL201501)

吳盼婷(1989—)，女，河南平頂山人，碩士研究生，主要從事菊花抗逆性研究。 王江民(1964—)，男，云南思茅人，本科，研究員，主要從事植物新品種DUS測(cè)試技術(shù)研究。

Q945； Q948.112； S682.1+1.034

A

1674-7895(2017)02-0046-09

10.3969/j.issn.1674-7895.2017.02.06

①共同第一作者

②通信作者E-mail： chenfd@njau.edu.cn