木芙蓉對淹水脅迫的響應(yīng)及其耐澇性綜合評價

徐倩, 鄔夢晞, 曾心美, 姜貝貝, 賈茵, 李夢霞, 張曼瑜, 張璐,蔡露, 黃文沛, 潘遠(yuǎn)智*

木芙蓉對淹水脅迫的響應(yīng)及其耐澇性綜合評價

徐倩1, 鄔夢晞1, 曾心美2, 姜貝貝1, 賈茵1, 李夢霞2, 張曼瑜1, 張璐1,蔡露2, 黃文沛1, 潘遠(yuǎn)智1*

(1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院，成都 611130；2. 成都市植物園，成都 611083)

為挖掘木芙蓉()耐澇種質(zhì)資源，對13個木芙蓉品種水淹15 d后的形態(tài)和生理生化指標(biāo)進(jìn)行研究，并構(gòu)建耐澇評價體系。結(jié)果表明，水淹脅迫后，木芙蓉品種各性狀的變化趨勢和幅度均不同，部分性狀間的相關(guān)性顯著(<0.05)。14個指標(biāo)按貢獻(xiàn)率大小歸因?yàn)樾螒B(tài)生長指標(biāo)、不定根形態(tài)指標(biāo)、膜脂過氧化指標(biāo)、根系生物量指標(biāo)、抗氧化指標(biāo)及滲透調(diào)節(jié)指標(biāo)。根據(jù)綜合耐澇評價值()進(jìn)行聚類分析，表明13個木芙蓉品種可分為強(qiáng)耐澇(3個品種)、較強(qiáng)耐澇(5個品種)、中等耐澇(3個品種)和不耐澇(2個品種)等4個類型。因此，株高、不定根數(shù)、不定根長可作為木芙蓉苗期耐澇性快速、簡便的鑒定指標(biāo)。

木芙蓉；水淹；耐澇性；隸屬函數(shù)法；綜合評價

隨著全球氣候變暖和城市化進(jìn)程加快，干旱、暴雨等極端天氣頻繁出現(xiàn)，城市生態(tài)問題也愈發(fā)嚴(yán)重，大范圍的地表徑流是城市洪澇災(zāi)害的主要誘因之一[1]。此外，在園林應(yīng)用中，管理措施不當(dāng)造成的土壤板結(jié)、過量灌溉等，也會導(dǎo)致澇害的發(fā)生,輕者植物生長受抑制，重者引起植株死亡[2]。水淹脅迫是由于水分過多給植物帶來的一系列次生脅迫，其實(shí)質(zhì)是氧氣的缺乏。缺氧與線粒體呼吸抑制引起的能量供應(yīng)紊亂、氧化還原狀態(tài)變化及活性氧(ROS)的積累有關(guān)[3]。植物也進(jìn)化出了一系列的形態(tài)適應(yīng)機(jī)制應(yīng)對水淹脅迫，如通氣組織[4]、不定根[5]和根系泌氧結(jié)構(gòu)[6]等。

芙蓉花()，又名木芙蓉，為錦葵科(Malvaceae)木槿屬落葉小喬木。木芙蓉在我國栽培歷史悠久，目前已培育出100多個品種，但大規(guī)模種植和應(yīng)用的品種不多，因?yàn)榇蟛糠帜拒饺仄贩N在栽培中對水分的需求差異較大，導(dǎo)致木芙蓉在實(shí)際應(yīng)用中往往出現(xiàn)生長不良等問題，嚴(yán)重影響其觀賞性和應(yīng)用效果。近年來，隨著自主選育力度的加大，其品種數(shù)量也不斷增加。因此，建立木芙蓉耐澇性的綜合評價體系，客觀全面的評價各品種的耐澇性，為其大規(guī)模推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)顯得尤為迫切。

不同植物對水淹脅迫的響應(yīng)不同，同種植物不同品種間對水淹脅迫的響應(yīng)也存在差異。大量研究建立了菊花()、牡丹()和楊樹(sp.)[7–11]等觀賞植物的耐澇性評價體系。此外，有研究表明，木芙蓉相對其他園林植物具有較強(qiáng)的耐淹性[12]。目前，水淹脅迫對木芙蓉的影響研究主要集中在光合生理和抗氧化等方面[13–14]，而關(guān)于建立木芙蓉耐澇評價體系的研究鮮見報(bào)道。本研究采用多元統(tǒng)計(jì)分析方法，研究水淹脅迫對13個木芙蓉品種14個苗期性狀的影響，建立系統(tǒng)科學(xué)的綜合評價體系，以期為木芙蓉進(jìn)一步推廣應(yīng)用和加速園林植物耐水濕性育種進(jìn)程提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試木芙蓉()均取自成都市植物園。2020年8—10月，選取生長一致的8葉苗齡植株為當(dāng)年生扦插苗，共計(jì)13個品種: ‘百日華彩’(‘Bairihuacai’)、‘醉芙蓉’(‘Zuifurong’)、‘錦蕊’ (‘Jinrui’)、‘醉紅’(‘Zuihong’)、‘重瓣白’ (‘Chongban- bai’)、‘牡丹紅’(‘Mudanhong’)、‘單瓣紅’(‘Danban- hong’)、‘牡丹粉’(‘Mudanfen’)、‘金秋頌’ (‘Jinqiu- song’)、‘彩霞’(‘Caixia’)、‘醉云’(‘Zuiyun’)、‘錦碧玉’ (‘Jinbiyu’)和‘玉蕊’(‘Yurui’)，其中‘醉芙蓉’、‘重瓣白’和‘單瓣紅’是傳統(tǒng)品種，‘醉云’為輻射突變選育，其余均為人工雜交品種。試驗(yàn)期間施用Hoagland營養(yǎng)液，栽植土壤為黃壤土。

1.2 方法

選擇生長一致的無病蟲害扦插苗，定植于裝有等量基質(zhì)(黃壤土)的塑料花盆(15 cm×15 cm)中。2020年8月，采用盆栽半水淹法，將盆栽苗置于矩形塑料容器(38 cm×26 cm×21 cm)中進(jìn)行淹水處理。試驗(yàn)采用雙因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，因素1為品種(13個)，因素2為水分處理(2個): 對照(CK)和淹水(W)，對照根據(jù)土壤干濕狀況，每天補(bǔ)水1次, 維持含水量為田間持水量的60%～70%；淹水則保持水位高于盆栽土表面2～3 cm，每天上午9:00補(bǔ)水以保持水位，有的品種15 d左右葉片嚴(yán)重萎焉，因而確定15 d為采樣時間。試驗(yàn)共26個處理，設(shè)4次重復(fù)，每個處理16盆。

形態(tài)指標(biāo)和生物量測定 用游標(biāo)卡尺測定植株基部(根莖交界以上5 mm處)的莖粗；觀察并統(tǒng)計(jì)不定根數(shù)量，用游標(biāo)卡尺測定不定根長和主根長；株高為植株基部到植株頂端的高度；將植株的地上部和地下部分別裝進(jìn)信封放入烘箱中，105 ℃下烘干，根冠比=植株地下部生物量/植株地上部生物量。

生理指標(biāo)測定 剪取植株自頂部往下第3片完全展開葉測定相對電導(dǎo)率。相對電導(dǎo)率=初始電導(dǎo)率/煮沸電導(dǎo)率×100%?？扇苄缘鞍缀繙y定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法；超氧化物歧化酶(superoxide dis- mutase, SOD)活性測定采用氮藍(lán)四唑(nitro-bluetetra- zolium, NBT)法；過氧化物酶(peroxidase, POD)活性測定采用愈創(chuàng)木酚法；MDA含量測定采用硫代巴比妥酸法；過氧化氫酶(catalase, CAT)采用紫外吸收法[15][15]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

采用SPSS 19.0軟件對木芙蓉耐澇指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要包括主成分分析、相關(guān)性分析和聚類分析等多元分析，方差分析采用雙因素方差分析和Ducan’s法，顯著性水平設(shè)定為<0.05，并對13個木芙蓉品種的耐澇性進(jìn)行排序。

2 結(jié)果和分析

2.1 對形態(tài)和生理生化指標(biāo)的影響

由表1～4可見，水淹脅迫后，木芙蓉各品種均產(chǎn)生了不定根，‘牡丹粉’的不定根數(shù)量最多，‘百日華彩’最少；‘牡丹紅’的不定根最長，‘玉蕊’的最短，說明木芙蓉對水淹脅迫均產(chǎn)生了一定的形態(tài)適應(yīng)機(jī)制,且品種間具有一定差異。與對照相比，地和‘錦蕊’; 大部分品種的株高和地徑呈下降趨勢，‘百日華彩’、‘錦蕊’和‘玉蕊’的株高顯著低于其余品種(<0.05)，‘百日華彩’、‘醉云’、‘錦碧玉’和‘玉蕊’的地徑顯著低于其余品種，但這些品種間無顯著差異；MDA含量和相對電導(dǎo)率均呈上升趨勢，分別是升了6.09%～244.18%和1.67%～62.96%，增幅最大的均是‘玉蕊’；可溶性蛋白含量有的品種上升, 有的品種下降，變化不一; 大部分品種的SOD、POD和CAT呈上升趨勢，變化幅度分別為–31.46%～180.11%、–28.26%～91.79%和2.54%～177.81%，增幅最大的品種分別為‘錦碧玉’、‘玉蕊’和‘錦蕊’。這與外部形態(tài)的觀察結(jié)果基本一致(圖1)。

表1 水淹脅迫對木芙蓉形態(tài)生長指標(biāo)的影響

ADW: 地上部分生物量; H: 株高; R/C: 根冠比; D: 地徑; RL: 主根長; UDW: 地下部分生物量。CK: 對照; W: 水淹; 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(<0.05)。

ADW: Above-ground dry weight; H: Height; R/C: UDW/ADW; D: Diameter; RL: Main root length; UDW: Under-ground dry weight; CK: Control; W: Waterlogging. Data followed different letters indicate significant differences at 0.05 level.

表2 水淹脅迫對木芙蓉不定根形態(tài)指標(biāo)的影響

ARN: 不定根數(shù); ARL: 不定根長; CK: 對照; W: 水淹。同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(<0.05)。

ARN: Number of adventitious root; ARL: Length of adventitious root; CK: Control; W: Waterlogging. Data followed different letters indicate significant differences at 0.05 level.

SP: 可溶性蛋白含量; RC: 相對電導(dǎo)率; CK: 對照; W: 水淹。同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(<0.05)。

SP: Soluble protein content; RC: Relative conductivity; CK: Control; W: Waterlogging. Data followed different letters indicate significant differences at 0.05 level.

2.2 指標(biāo)的耐澇系數(shù)及其相關(guān)性

品種指標(biāo)處理與對照的比值更能準(zhǔn)確反映耐澇能力的大小。由表5可見，不同品種木芙蓉不同指標(biāo)的耐澇系數(shù)具有差異性，MDA含量、SOD活性和相對電導(dǎo)率的耐澇系數(shù)>1，地上和地下生物量的耐澇系數(shù)<1，其余性狀，如株高、根冠比等的變化不一，導(dǎo)致篩選結(jié)果缺乏一致性。

另一方面，由表6可見，各指標(biāo)間存在不同程度的相關(guān)性，部分性狀間的相關(guān)性達(dá)到顯著水平(<0.05)，如不定根數(shù)與不定根長、地下生物量、根冠比、MDA、CAT、POD、SOD和相對電導(dǎo)率間呈顯著相關(guān)；不定根長與地下干重、根冠比、主根長、MDA、CAT、POD和SOD間呈顯著相關(guān), 因而提供的信息發(fā)生重疊。此外，各指標(biāo)在不同品種木芙蓉耐澇能力中發(fā)揮的作用也不同(表6)，表明木芙蓉的耐澇性是一個復(fù)雜的綜合性狀，利用單項(xiàng)指標(biāo)直接評價不能客觀反映其真實(shí)情況。因此，將單一性狀的耐澇系數(shù)對木芙蓉進(jìn)行耐澇性評價存在一定片面性。

表4 水淹脅迫對木芙蓉抗氧化酶活性的影響

CK: 對照; W: 水淹; 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示差異顯著(<0.05)。

CK: Control; W: Waterlogging. Data followed different letters indicate significant differences at 0.05 level.

圖1 木芙蓉品種的聚類圖。1: ‘百日華彩’; 2: ‘醉芙蓉’; 3: ‘錦蕊’; 4: ‘醉紅’; 5: ‘重瓣白’; 6: ‘牡丹紅’; 7: ‘單瓣紅’; 8: ‘牡丹粉’; 9: ‘金秋頌’; 10: ‘彩霞’; 11: ‘醉云’; 12: ‘錦碧玉’ ; 13: ‘玉蕊’。

2.3 主成分分析

本試驗(yàn)運(yùn)用主成分分析來評價木芙蓉的耐澇性。對14個指標(biāo)的耐澇系數(shù)進(jìn)行主成分分析，前6個主成分(CI1～CI6)的貢獻(xiàn)率分別為24.935%、17.453%、14.840%、10.414%、9.728%和8.357%, 累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)85.728%，其余可忽略不計(jì)(表7)。分別用這6個新的綜合指標(biāo)進(jìn)行概括性分析，對應(yīng)的特征向量表達(dá)式分別為：1=–0.0431–0.0082+ 0.4983+0.3074+0.4185-0.3596+0.4237+ 0.33578–0.3419–0.03710+0.12411–0.18212–0.06313–0.34014;2=0.5571+0.5432+0.1043– 0.2524+0.1245–0.2966+0.1287+0.2028+0.2829+0.39410+0.22111+0.41012+0.07713+ 0.199814;3=–0.0841–0.0572–0.0533+ 0.1264–0.2005+0.0406+0.1097+0.2848– 0.04419+0.36710–0.51811+0.15212+0.36713– 0.114414;4=–0.1521–0.11562+0.0803- 0.3094+0.1295–0.2096+0.1857–0.0108+ 0.1469-0.25210–0.00111–0.15512+0.56113– 0.31814;5=0.2911+0.3352–0.0793+0.0594– 0.2435+0.2126+0.1997–0.1718–0.3269– 0.10410+0.10311–0.27812+0.29613–0.09214;6=–0.0421–0.0532–0.0343+0.4784+0.0675+ 0.3546+0.0637+0.2148+0.1739–0.12210+0.31811+0.23412+0.19613+0.19514,1～14分別代表不定根數(shù)、不定根長、地上干質(zhì)量、地下干質(zhì)量、株高、根冠比、地徑、主根長、MDA、CAT、POD、SOD、可溶性蛋白、相對電導(dǎo)率等性狀。

第1主成分主要包括地上生物量、株高、根冠比、地徑和主根長，相關(guān)系數(shù)分別為0.498、0.418、–0.359、0.423和0.357，表明第1主成分主要反映了生物量等生長形態(tài)指標(biāo)，定義為形態(tài)生長指標(biāo);第2主成分主要包括不定根數(shù)和不定根長，相關(guān)系數(shù)分別為0.557和0.543，定義為不定根形態(tài)指標(biāo);第3主成分中，MDA、SOD和相對電導(dǎo)率的相關(guān)系數(shù)分別為-0.041、0.152和-0.144，定義為膜脂過氧化指標(biāo)，第4主成分主要包括地下生物量，可反映全部數(shù)據(jù)的10.414%信息，定義為根系生物量指標(biāo)；第5主成分主要包括POD和CAT，相關(guān)系數(shù)分別為0.103和–0.104，定義為抗氧化指標(biāo)；第6主成分中，可溶性蛋白的相關(guān)系數(shù)為0.196，定義為滲透調(diào)節(jié)指標(biāo)。因此，本研究利用主成分分析把多個木芙蓉苗耐澇指標(biāo)歸為了具有代表性的因子, 進(jìn)一步量化變量數(shù)目，獲取了木芙蓉苗期耐澇性主要影響指標(biāo)。

表5 木芙蓉苗期指標(biāo)的耐澇系數(shù)

ARN: 不定根數(shù); ARL: 不定根長; ADW: 地上部分生物量; UDW: 地下部分生物量; H: 株高; R/C: 根冠比; D: 地徑; RL: 主根長; SP: 可溶性蛋白含量; RC: 相對電導(dǎo)率。

ARN: Number of adventitious root; ARL: Length of adventitious root; ADW: Above-ground dry weight; UDW: Under-ground dry weight; H: Height; R/C: UDW/ADW; D: Diameter; RL: Main root length; SP: Soluble protein content; RC: Relative conductivity.

表6 木芙蓉苗期指標(biāo)間的相關(guān)性

*:<0.05.ARN: 不定根數(shù); ARL: 不定根長; ADW: 地上部分生物量; UDW: 地下部分生物量; H: 株高; R/C: 根冠比; D: 地徑; RL: 主根長; SP: 可溶性蛋白含量; RC: 相對電導(dǎo)率。

*:<0.05. ARN: Number of adventitious root; ARL: Length of adventitious root; ADW: Above-ground dry weight; UDW: Under-ground dry weight; H: Height; R/C: UDW/ADW; D: Diameter; RL: Main root length; SP: Soluble protein content; RC: Relative conductivity.

表7 綜合指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)及貢獻(xiàn)率

2.4 耐澇性綜合評價

由表8可見，對于相同綜合指標(biāo), 如CI1，水淹脅迫下‘單瓣紅’的隸屬函數(shù)(1)最大，為1.000，表明其在CI1表現(xiàn)為耐澇性最強(qiáng)，而‘玉蕊’的(1)最小，為0.000，說明其在CI1表現(xiàn)為耐澇性最弱。

根據(jù)各綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率大小，計(jì)算獲得6個綜合指標(biāo)的權(quán)重分別為0.291、0.204、0.173、0.122、0.113和0.097。

根據(jù)綜合耐澇評價值()對各品種的耐澇能力進(jìn)行排序。由表8可見，‘牡丹粉’的值最大(0.807)，表明其耐澇性最強(qiáng)；‘玉蕊’的值最小(0.240)，說明其耐澇性最弱。13個木芙蓉品種耐澇性從強(qiáng)到弱分別為：‘牡丹粉’、‘單瓣紅’、‘彩霞’、‘金秋頌’、‘醉紅’、‘醉芙蓉’、‘重瓣白’、‘牡丹紅’、‘錦蕊’、‘錦碧玉’、‘醉云’、‘百日華彩’、‘玉蕊’。采用最遠(yuǎn)距離法對值進(jìn)行聚類分析(圖1)，可以將13個品種分為4類：‘單瓣紅’和‘牡丹粉’為第1類，屬于強(qiáng)耐澇型；‘醉芙蓉’、‘重瓣白’、‘牡丹紅’、‘金秋頌’和‘醉紅’為第2類，屬于較強(qiáng)耐澇型；‘錦碧玉’、‘醉云’和‘錦蕊’為第3類，屬于中等耐澇型；‘玉蕊’和‘百日華彩’為第4類，屬于不耐澇型。評價結(jié)果與外部形態(tài)觀察結(jié)果基本一致(圖2)。

表8 木芙蓉的綜合指標(biāo)值、權(quán)重、u(Xj)、D值和耐澇性

3 結(jié)論和討論

水分條件是植物生長的重要環(huán)境因子之一，影響著形態(tài)、生理生化代謝和地理分布范圍。西南地區(qū)位于東北-西南走向氣候生態(tài)過渡帶的南端，對氣候變化尤為敏感，是我國降水局部差異最大、變化最復(fù)雜的地區(qū)之一[18]，因此西南地區(qū)園林植物通常受到水淹脅迫的影響。植物的耐澇程度直接影響其在水淹條件下的生長發(fā)育[19–20]。目前，菊花、牡丹、楊樹等觀賞植物耐澇性已有研究報(bào)道，利用單項(xiàng)指標(biāo)或多項(xiàng)指標(biāo)提出了多種鑒定耐澇性的方法，如根據(jù)外形指標(biāo)，制定等級評分標(biāo)準(zhǔn)和評價方案，建立評價體系[8]，該方法簡單易行，但是沒有考慮到每個性狀對耐澇性起的作用不同。翟麗麗等[7]提出利用層次分析法建立綜合評價體系，量化了不同因子對綜合性狀的影響，增加了評價體系的可操作性,但是該方法的評價因子需要主觀賦權(quán)，因此具有一定局限性。朱向濤等[10]提出以各指標(biāo)的耐澇系數(shù)為衡量耐澇性的指標(biāo)，利用主成分和聚類分析法對牡丹耐澇性進(jìn)行綜合評價，彌補(bǔ)了前一方法的不足。但是目前關(guān)于木芙蓉耐澇評價體系的研究還鮮見報(bào)道，不同植物耐澇性具有差異性，亟需構(gòu)建木芙蓉耐澇體系的評價方法。

圖2 水淹脅迫對木芙蓉形態(tài)的影響。A: 對照; B: 水淹; C: 水淹后的根部; 1: ‘百日華彩’; 2: ‘醉芙蓉’; 3: ‘錦蕊’; 4: ‘醉紅’; 5: ‘重瓣白’; 6: ‘牡丹紅’; 7: ‘單瓣紅’; 8: ‘牡丹粉’; 9: ‘金秋頌’; 10: ‘彩霞’; 11: ‘醉云’; 12: ‘錦碧玉’ ; 13: ‘玉蕊’。標(biāo)尺=10 cm

不定根的形成是植物能否適應(yīng)水淹脅迫的關(guān)鍵[21]。本研究中，水淹脅迫后，木芙蓉不同品種產(chǎn)生不定根的數(shù)量具有差異性，耐澇性強(qiáng)的品種不定根數(shù)量更多(如‘單瓣紅’、‘牡丹粉’)，地上部和地下部生物量減小，根冠比、地徑、株高和主根長的變化不一，且耐澇性強(qiáng)的品種耐澇系數(shù)更大，這與劉聰聰?shù)萚22]對櫻桃番茄()的研究結(jié)果一致，原因在于葉片黃化脫落、新葉發(fā)育受阻導(dǎo)致地上部生物量減小。水淹脅迫的實(shí)質(zhì)是氧氣的缺乏(氧氣在空氣中的傳播速度是水里的104倍)[2],線粒體呼吸抑制引起的能量供應(yīng)紊亂，初生根系大量死亡，主根長及地下部分生物量減小[23–24]。植物為了獲取足夠的氧氣，基徑變粗，皮孔增生, 原有初生根系大量死亡，不定根大量形成[25–27]。本研究中，采用主成分分析對14個耐澇指標(biāo)進(jìn)行評價分析，貢獻(xiàn)率最高的兩個因子分別是形態(tài)生長指標(biāo)和不定根形態(tài)指標(biāo)，表明地上生物量、株高、不定根數(shù)、不定根長是評價木芙蓉耐澇性的關(guān)鍵指標(biāo)。

在水淹脅迫條件下，植物會通過滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累來降低滲透勢而維持細(xì)胞膨壓，減輕受害程度，研究表明滲透調(diào)節(jié)能力的強(qiáng)弱與植物的抗?jié)承悦芮邢嚓P(guān)[28]。本研究中，水淹脅迫后可溶性蛋白含量有的升高有的降低，這與吳江等[29]、朱向濤等[10][10]的研究結(jié)果一致。水淹低氧脅迫下，ROS增加并大量積累，破壞活性氧產(chǎn)生和清除系統(tǒng)的平衡，本研究中，水淹脅迫后，MDA含量和相對電導(dǎo)率升高，說明膜脂發(fā)生過氧化和脫脂化，膜的流動性、膜選擇性吸收等功能的降低或喪失，且耐澇性弱的品種上升幅度更大(如‘玉蕊’、‘醉云’等)。植物為了清除過多的ROS，會激發(fā)體內(nèi)的活性氧清除系統(tǒng)，本研究中，淹水脅迫后，SOD活性均上升，POD和CAT活性有的上升，有的下降。耐澇性強(qiáng)的品種變化幅度更小，這與Arbona等[30]的研究結(jié)果一致，原因在于耐澇性強(qiáng)的品種具有更強(qiáng)的延遲活性氧受害的能力，抗氧化酶活性變化不大，甚至低于對照處理，而耐澇性弱的品種抗氧化酶活性大幅上升，隨著脅迫時間的延長，當(dāng)ROS含量超過自身能承受的范圍時，抗氧化酶活性降低[31]。

植物的耐澇性是由多種因素相互作用而構(gòu)成的一個較為復(fù)雜的綜合性狀，用單一指標(biāo)進(jìn)行評價具有一定局限性，必須將多個指標(biāo)運(yùn)用多種方法進(jìn)行綜合分析才能真實(shí)反映植物的耐澇性[32]。本研究中，13個木芙蓉品種苗期的14個耐澇指標(biāo)按貢獻(xiàn)率可歸因?yàn)樾螒B(tài)生長指標(biāo)、不定根形態(tài)指標(biāo)、膜脂過氧化指標(biāo)、根系生物量指標(biāo)、抗氧化指標(biāo)和滲透調(diào)節(jié)指標(biāo)等6類。各因子得分不同，其中地上生物量、株高、不定根數(shù)、不定根長的得分較高，說明在木芙蓉耐澇性鑒定中有較大貢獻(xiàn)。但是考慮到操作的便捷性，本研究認(rèn)為株高、不定根數(shù)、不定根長可作為木芙蓉苗期耐澇性鑒定的最優(yōu)指標(biāo)，篩選出3個強(qiáng)耐澇品種、5個較強(qiáng)耐澇品種、3個中等耐澇品種和2個不耐澇品種。本研究篩選出的耐澇種質(zhì)，可作為木芙蓉耐澇育種和機(jī)理研究材料，為不同立地條件(水分)的綠地配置適宜的木芙蓉品種提供了實(shí)踐依據(jù)，同時為加速園林植物耐水濕性育種進(jìn)程、助力海綿城市建設(shè)提供了理論依據(jù)。這可為今后木芙蓉耐澇性的鑒定提供理論支持。

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Response ofto Waterlogging Stress and Comprehensive Evaluation of Waterlogging Tolerance

XU Qian1, WU Mengxi1, ZENG Xinmei2, JIANG Beibei1, JIA Yin1, LI Mengxia2, ZHANG Manyu1, ZHANG Lu1, CAI Lu2, HUANG Wenpei1, PAN Yuanzhi1*

(1. College of Landscape Architecture, Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130, China; 2. Chengdu Botanical Garden, Chengdu 610083, China)

In order to excavate the waterlogging resistant germplasm resources of, the morphological, physiological and biochemical indexes of 13 cultivars were studied after 15 days of flooding, and build the evaluation system of waterlogging resistanceThe results showed that the variation trend and range of morphological and physiological indexes were different among cultivars, and the correlation of some indexes was significant (<0.05). The 14 indexes were attributed to morphological growth index, adventitious root morphological index, membrane lipid peroxidation index, root biomass index, antioxidant index and osmotic regulation index according to contribution rate. Cluster analysis conducted according to comprehensive waterlogging resistance evaluation value (D) showed that 13varieties could be divided into four waterlogging tolerance types, including very strong (3 varieties), stronger (5 varieties), medium (3 varieties) and none waterlogging tolerance (2 varieties). Therefore, the plant height, adventitious root number, adventitious root length could be used as rapid and simple indexes to identify the comprehensive waterlogging tolerance at seedling stage in

; Waterlogging; Waterlogging tolerance; Membership function; Comprehensive evaluation

10.11926/jtsb.4428

2021-04-16

2021-06-07

四川省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2020YFN0004)資助

This work was supported by the Key Research and Development Projects of Sichuan Province (Grant No. 2020YFN0004).

徐倩(1992～ )，女，在讀博士研究生，主要從事園林植物的培育和應(yīng)用研究。E-mail: xq713720@163.com

. E-mail: scpyzls@163.com