干旱脅迫對(duì)18個(gè)馬鈴薯品種生理特性的影響

鄭子凡，于佳樂(lè)，聶虎帥，劉 杰，魏 巍，王沛捷，武小娟，吳 娟，馬艷紅*

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019；2.華頌種業(yè)（北京）股份有限公司，北京 100036）

馬鈴薯是繼水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物，因其具有耐貧瘠、耐干旱的特點(diǎn)，目前已在全球157 個(gè)國(guó)家和地區(qū)廣泛種植[1]，亦是中國(guó)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)[2]。然而，隨著全球性氣候變化加劇，各種極端氣候和自然災(zāi)害的發(fā)生頻率愈來(lái)愈高，其中干旱脅迫就是危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要自然災(zāi)害。目前，干旱脅迫已經(jīng)對(duì)全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的植物生長(zhǎng)以及陸地生態(tài)生產(chǎn)力產(chǎn)生了制約[3,4]，對(duì)馬鈴薯生產(chǎn)的限制也愈發(fā)明顯。因此，篩選抗旱的馬鈴薯種質(zhì)資源并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，對(duì)于加速抗旱育種進(jìn)程，促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)的和環(huán)境友好的發(fā)展具有重要意義[5]。

水分是植株體內(nèi)基本生理生化代謝的直接參與者。干旱脅迫下，脯氨酸（Proline，Pro）含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、葉片水勢(shì)、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性、過(guò)氧化物酶（Peroxidase，POD）活性、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量、葉綠素a含量、葉綠素b 含量、總?cè)~綠素含量、葉綠素a/b、ATP 含量和離體葉片失水速率均會(huì)發(fā)生變化[6,7]。杜培兵和楊文靜[8]對(duì)15個(gè)馬鈴薯品種在開(kāi)花期進(jìn)行離體葉片失水率的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)所有參試品種經(jīng)干旱脅迫后，葉片失水率與正常灌溉的對(duì)照相比均顯著降低。馬鈴薯在受到干旱脅迫時(shí)，植株本身會(huì)啟動(dòng)自身的防御系統(tǒng)，通過(guò)降低細(xì)胞本身的滲透勢(shì)來(lái)適應(yīng)外界的環(huán)境變化，在苗期和塊莖形成期，馬鈴薯葉片的SOD 活性會(huì)持續(xù)降低。對(duì)于馬鈴薯抗旱性強(qiáng)的品種，其MDA和Pro含量的增加幅度比較小，SOD的活力較高，而抗旱性弱的馬鈴薯品種則剛好相反[9]。在干旱條件下，馬鈴薯不同品種的Pro 含量升高1.01～5.40倍，MDA含量升高1.10～1.91倍[10]。賈瓊等[11]通過(guò)研究不同濃度聚乙烯乙二醇（Polyethylene glycol，PEG）脅迫對(duì)5個(gè)馬鈴薯品種生理特性的影響，發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白含量及Pro含量隨脅迫加劇呈現(xiàn)一直升高的變化趨勢(shì)，且與品種抗旱性呈負(fù)相關(guān)；POD 活性隨脅迫加劇呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，抗旱性強(qiáng)的品種表現(xiàn)出更強(qiáng)的POD 活性；SOD在輕度脅迫下活性下降，在中、重度脅迫下除‘04-6’品系之外全部呈現(xiàn)活性上升的趨勢(shì)，但與品種的抗旱性均未表現(xiàn)出明顯的相關(guān)規(guī)律；MDA在輕、中度脅迫下含量上升，與品種抗旱性呈顯著負(fù)相關(guān)，重度脅迫下，品種間表現(xiàn)雖有不同，但其含量的高低與品種抗旱性仍表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所，植物在生長(zhǎng)過(guò)程中所需要的大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都是通過(guò)光合作用獲得。葉綠素含量的多少與外界水分含量密切相關(guān)，進(jìn)而影響光合作用效率，最終影響馬鈴薯的生長(zhǎng)狀態(tài)[12]。馬鈴薯葉綠素含量（SPAD 值）對(duì)水分虧缺非常敏感，虧缺程度不同，其葉綠素含量值降低的程度不同[13]。綜上所述，馬鈴薯的抗旱性可以通過(guò)多個(gè)生理指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本研究旨在通過(guò)對(duì)18 個(gè)馬鈴薯品種進(jìn)行干旱脅迫，測(cè)定與干旱相關(guān)的生理生化指標(biāo)并進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)，篩選出相對(duì)抗旱的馬鈴薯品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

‘中薯28號(hào)’‘華頌34’‘中薯668號(hào)’‘中薯9號(hào)’‘中薯27 號(hào)’‘中薯19 號(hào)’‘中薯31 號(hào)’‘希森6 號(hào)’‘華頌7 號(hào)’‘冀張薯12 號(hào)’‘內(nèi)農(nóng)薯2 號(hào)’‘大西洋’‘V7’‘華頌58’‘華頌56’‘內(nèi)農(nóng)薯1號(hào)’‘中薯18號(hào)’‘Innovator’。試驗(yàn)材料由華頌種業(yè)（北京）股份有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市中部集寧區(qū)，陰山山脈灰騰梁南麓，地處N 40°1′，E 113°10′，集寧區(qū)氣候四季分明，年平均氣溫4.4℃，年日照時(shí)數(shù)為3 130 h，年均降水量384 mm，無(wú)霜期為130 d，海拔1 417 m，屬于典型的蒙古高原大陸性氣候。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及播種管理

大田干旱脅迫處理試驗(yàn)在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市集寧區(qū)華頌種業(yè)（北京）股份有限公司基地的試驗(yàn)田進(jìn)行。設(shè)置2個(gè)處理：干旱脅迫處理為自然降水（生育期內(nèi)不進(jìn)行灌溉，每隔5 d 對(duì)試驗(yàn)田隨機(jī)取樣，測(cè)得馬鈴薯生育期內(nèi)土壤相對(duì)含水量為7%～60%）；以自然降水結(jié)合常規(guī)灌溉（苗期和塊莖形成期各灌水1 次，塊莖膨大期灌水2 次，每隔5 d 對(duì)試驗(yàn)田隨機(jī)取樣，使試驗(yàn)田的土壤相對(duì)含水量維持在65%～80%）為對(duì)照。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，播種方式為機(jī)械起壟，人工點(diǎn)播，株距為0.4 m，行距為1.1 m，每個(gè)品種3 行，每行10 株，小區(qū)面積為20 m2，設(shè)3 次重復(fù)。在幼苗長(zhǎng)到0.13 m 左右時(shí)進(jìn)行中耕除草；在現(xiàn)蕾期高度約為0.2 m時(shí)進(jìn)行機(jī)械起壟培土1次；播種時(shí)施用有機(jī)肥225 kg/hm2+馬鈴薯專(zhuān)用肥（N∶P2O5∶K2O = 17∶17∶17）975 kg/hm2共1 200 kg/hm2，后期追加施用大量元素水溶肥（N∶P2O5∶K2O = 14∶14∶30）375 kg/hm2，植株生長(zhǎng)期間及時(shí)除草，防御病蟲(chóng)草害。試驗(yàn)于2021年5月17日播種，9月18日收獲。

1.4 試驗(yàn)方法

分別在馬鈴薯苗期、塊莖形成期和塊莖膨大期，于早晨7：00～9：00隨機(jī)摘取18個(gè)馬鈴薯品種的葉片，置于液氮中保存，帶回實(shí)驗(yàn)室，參照南京建成生物工程研究所試劑盒（SOD試劑盒、MDA試劑盒、Pro試劑盒、POD試劑盒、植物可溶性糖試劑盒）的操作說(shuō)明測(cè)定18 個(gè)馬鈴薯品種3 個(gè)生育期葉片中SOD活性、MDA含量、Pro含量、POD活性及可溶性糖含量，每個(gè)處理3次生物學(xué)重復(fù)。

SPAD 值的測(cè)定采用SPAD-502 葉綠素測(cè)定儀進(jìn)行，分別測(cè)定各材料每株第3 個(gè)平展葉的SPAD值，3次生物學(xué)重復(fù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft excel 2017 軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的匯總，計(jì)算均值、變異系數(shù)等；對(duì)測(cè)定的相關(guān)指標(biāo)利用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行方差分析和顯著性分析。模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)采用公式X（μ）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin），MDA含量采用反隸屬函數(shù)公式X（μ）=1-[（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）]。式中X表示不同馬鈴薯品種某一指標(biāo)的測(cè)定值，該指標(biāo)測(cè)定值中的最小值用Xmin表示，最大值用Xmax表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對(duì)18個(gè)品種相關(guān)生理指標(biāo)的影響

2.1.1 干旱脅迫對(duì)18個(gè)品種保護(hù)酶活性的影響

不同時(shí)期葉片過(guò)氧化物酶（POD）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性在處理、品種及品種與處理互作效應(yīng)均極顯著（表1、表2）。

表1 干旱脅迫下18個(gè)品種過(guò)氧化物酶（POD）活性的方差分析Table 1 Analysis of variance for peroxidase activity in leaves of 18 varieties under drought stress

表2 干旱脅迫下18個(gè)品種超氧化物歧化酶（SOD）活性的方差分析Table 2 Analysis of variance for superoxide dismutase activity in leaves of 18 varieties under drought stress

隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，18 個(gè)馬鈴薯品種的POD 活性均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，在塊莖形成期POD活性達(dá)到最大（表3）。

表3 干旱脅迫下18個(gè)品種過(guò)氧化物酶（POD）活性的比較Table 3 Comparison of peroxidase activity in leaves of 18 varieties under drought stress

隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，‘大西洋’的SOD活性呈現(xiàn)逐漸升高的變化趨勢(shì)，‘中薯31號(hào)’的SOD活性呈現(xiàn)逐漸降低的變化趨勢(shì)，其余16 個(gè)品種的SOD活性呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)（表4）。

表4 干旱脅迫下18個(gè)品種超氧化物歧化酶（SOD）活性的比較Table 4 Comparison of superoxide dismutase activity in leaves of 18 varieties under drought stress

2.1.2 干旱脅迫對(duì)18個(gè)品種丙二醛（MDA）含量的影響

不同時(shí)期葉片丙二醛（MDA）含量在處理、品種及品種與處理互作效應(yīng)均極顯著（表5）。

表5 干旱脅迫下18個(gè)品種丙二醛（MDA）含量的方差分析Table 5 Analysis of variance for malondialdehyde content in leaves of 18 varieties under drought stress

隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，MDA 含量總體呈上升趨勢(shì)，但不同品種的變化趨勢(shì)不同（表6）。隨著生育期的推進(jìn)，在干旱脅迫下，‘V7’‘Innovator’‘中薯28 號(hào)’‘大西洋’‘冀張薯12 號(hào)’‘中薯27 號(hào)’‘中薯31號(hào)’‘內(nèi)農(nóng)薯2號(hào)’‘華頌34’和‘中薯668號(hào)’的MDA含量呈先下降后上升的變化趨勢(shì)，即這10個(gè)品種葉片的MDA 含量均在塊莖形成期降到最低值；‘中薯9號(hào)’‘內(nèi)農(nóng)薯1號(hào)’‘中薯19號(hào)’‘華頌7號(hào)’‘華頌56’‘華頌58’‘希森6 號(hào)’和‘中薯18 號(hào)’的MDA 含量呈一直上升的變化趨勢(shì)，這8 個(gè)品種葉片的MDA含量最小值均在苗期。

表6 干旱脅迫下18個(gè)品種丙二醛（MDA）含量的比較Table 6 Comparison of malondialdehyde content in leaves of 18 varieties under drought stress

2.1.3 干旱脅迫對(duì)18個(gè)品種可溶性糖含量的影響

不同時(shí)期葉片可溶性糖含量在處理、品種及品種與處理互作效應(yīng)均極顯著（表7）。

表7 干旱脅迫下18個(gè)品種可溶性糖含量的方差分析Table 7 Analysis of variance for soluble sugar content in leaves of 18 varieties under drought stress

隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性糖含量總體呈上升趨勢(shì)，但不同品種的變化趨勢(shì)也明顯不同（表8）。隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，‘冀張薯12 號(hào)’‘華頌56’‘中薯27 號(hào)’‘中薯31 號(hào)’‘內(nèi)農(nóng)薯2 號(hào)’‘中薯668號(hào)’的可溶性糖含量呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，可溶性糖含量在塊莖形成期達(dá)到最大值；其他12 個(gè)品種的可溶性糖含量呈上升的變化趨勢(shì)，可溶性糖含量在塊莖膨大期達(dá)到最大值。

表8 干旱脅迫下18個(gè)品種可溶性糖含量的比較Table 8 Comparison of soluble sugar content in leaves of 18 varieties under drought stress

2.1.4 干旱脅迫對(duì)18 個(gè)品種脯氨酸（Pro）含量的影響

不同時(shí)期葉片Pro含量在處理、品種及品種與處理互作效應(yīng)均極顯著（表9）。隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，18 個(gè)品種的Pro 含量變化趨勢(shì)不同（表10）。只有‘內(nèi)農(nóng)薯2號(hào)’的Pro含量隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈一直上升的變化趨勢(shì)，在塊莖膨大期達(dá)到頂峰；‘Innovator’‘中薯28號(hào)’‘大西洋’‘內(nèi)農(nóng)薯1 號(hào)’‘華頌58’和‘中薯27 號(hào)’的Pro 含量隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)先下降后上升的變化趨勢(shì)；其他11 個(gè)品種的Pro 含量呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)，Pro含量在塊莖形成期達(dá)到最大值。

表9 干旱脅迫下18個(gè)品種脯氨酸（Pro）含量的方差分析Table 9 Analysis of variance for proline content in leaves of 18 varieties under drought stress

2.1.5 干旱脅迫對(duì)18個(gè)品種SPAD值的影響

不同時(shí)期品種和處理對(duì)18 個(gè)馬鈴薯品種的葉片SPAD值均有極顯著影響，品種和處理互作效應(yīng)僅在塊莖膨大期顯著（表11）。

表11 干旱脅迫下18個(gè)品種SPAD值的方差分析Table 11 Analysis of variance for SPAD value in leaves of 18 varieties under drought stress

隨著生育期的不斷推進(jìn)，對(duì)照處理下18 個(gè)馬鈴薯品種的葉片SPAD值總體呈下降的趨勢(shì)；隨著生育期的推進(jìn)，在干旱脅迫下，18 個(gè)馬鈴薯品種的葉片SPAD值整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，而且干旱處理下的葉片SPAD值普遍低于對(duì)照，但也有個(gè)別品種的SPAD值在某個(gè)時(shí)期有所不同（表12）。

表12 干旱脅迫下18個(gè)品種SPAD值的比較Table 12 Comparison of SPAD value in leaves of 18 varieties under drought stress

2.2 18 個(gè)馬鈴薯品種生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及抗旱性評(píng)價(jià)

2.2.1 苗期生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及抗旱性評(píng)價(jià)

綜合分析發(fā)現(xiàn)，各指標(biāo)間存在較大差異，且不同指標(biāo)與抗旱性之間無(wú)一致性，單一指標(biāo)無(wú)法完全反映抗旱性的強(qiáng)弱。在干旱脅迫條件下，不同馬鈴薯品種POD活性平均為450.63 U/g·FW，變異系數(shù)為12.14%，POD 活性以‘希森6 號(hào)’最高，為547.33 U/g·FW，‘華頌34’最低，為328.00 U/g·FW。MDA 含量平均為43.85 nmol/g·FW，變異系數(shù)為25.37%，其中以‘V7’最高，為77.74 nmol/g·FW，‘內(nèi)農(nóng)薯1號(hào)’最低，為24.73 nmol/g·FW?？扇苄蕴呛科骄鶠? 856.52 μg/g·FW，變異系數(shù)為19.61%，‘中薯668 號(hào)’含量最高，為13 130.08 μg/g·FW，‘華頌7 號(hào)’含量最低，為6 476.96 μg/g·FW。Pro含量平均為26.47 μg/g·FW，變異系數(shù)為54.90%，其中‘中薯28 號(hào)’含量最高，為66.78 μg/g·FW，‘中薯19 號(hào)’含量最低，為14.12 μg/g·FW。SOD 活性平均為519.98 U/g·FW，變異系數(shù)為32.20%，‘中薯31號(hào)’的SOD 活性最高，為926.83 U/g·FW，最低的是‘華頌56’，為175.69 U/g·FW。SPAD 值平均為44.64，變異系數(shù)為6.41%，其中以‘中薯668號(hào)’最高，為50.97，‘中薯9號(hào)’最低，為38.27。

采用隸屬函數(shù)法對(duì)18 個(gè)馬鈴薯品種苗期的抗旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，18 個(gè)品種苗期的綜合抗旱性由強(qiáng)到弱依次為‘Innovator’‘中薯28號(hào)’‘中薯9號(hào)’‘中薯19號(hào)’‘華頌58’‘大西洋’‘內(nèi)農(nóng)薯1號(hào)’‘希森6號(hào)’‘中薯27號(hào)’‘中薯668號(hào)’‘中薯18號(hào)’‘內(nèi)農(nóng)薯2 號(hào)’‘中薯31 號(hào)’‘V7’‘冀張薯12 號(hào)’‘華頌7 號(hào)’‘華頌56’‘華頌34’（表13）。

表13 18個(gè)品種苗期抗旱性分析Table 13 Analysis of drought resistance for 18 varieties at seedling stage

2.2.2 塊莖形成期生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及抗旱性評(píng)價(jià)

在干旱脅迫條件下，不同馬鈴薯品種POD 活性平均為490.33 U/g·FW，變異系數(shù)為7.88%，POD 活性以‘希森6 號(hào)’最高，為565.33 U/g·FW，‘中薯31 號(hào)’最低，為423.67 U/g·FW。MDA 含量平均為37.93 nmol/g·FW，變異系數(shù)為17.87%，其中以‘華頌56’最高，為50.58 nmol/g·FW，‘中薯27 號(hào)’最低，為19.93 nmol/g·FW?？扇苄蕴呛科骄鶠?0 588.68 μg/g·FW，變異系數(shù)為24.74%，‘中薯668 號(hào)’含量最高，為17 168.02 μg/g·FW，‘華頌7 號(hào)’含量最低，為6 551.49 μg/g·FW。Pro含量平均為27.86 μg/g·FW，變異系數(shù)為20.11%，其中‘中薯18 號(hào)’含量最高，為41.22 μg/g·FW，‘內(nèi)農(nóng)薯1 號(hào)’含量最低，為19.02 μg/g·FW。SOD活性平均為791.43 U/g·FW，變異系數(shù)為8.35%，‘華頌58’的SOD 活性最高，為935.02 U/g·FW，最低的是‘內(nèi)農(nóng)薯2 號(hào)’，為663.30 U/g·FW。SPAD 值平均為41.44，變異系數(shù)為7.67%，其中以‘華頌7 號(hào)’最高，為46.47，‘中薯9 號(hào)’最低，為35.70。

通過(guò)隸屬函數(shù)法對(duì)18 個(gè)馬鈴薯品種塊莖形成期的抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)可知，18 個(gè)品種塊莖形成期的綜合抗旱性由強(qiáng)到弱依次為‘中薯668 號(hào)’‘中薯28號(hào)’‘中薯27號(hào)’‘華頌56’‘中薯9號(hào)’‘中薯19號(hào)’‘華頌58’‘Innovator’‘內(nèi)農(nóng)薯2號(hào)’‘中薯18號(hào)’‘V7’‘華頌7 號(hào)’‘冀張薯12 號(hào)’‘華頌34’‘內(nèi)農(nóng)薯1 號(hào)’‘希森6號(hào)’‘中薯31號(hào)’‘大西洋’（表14）。

表14 18個(gè)品種塊莖形成期抗旱性分析Table 14 Analysis of drought resistance for 18 varieties at tuber formation stage

2.2.3 塊莖膨大期生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)值及抗旱性評(píng)價(jià)

在干旱脅迫條件下，不同馬鈴薯品種POD 活性平均為375.05 U/g·FW，變異系數(shù)為12.52%，POD 活性以‘Innovator’最高，為448.50 U/g·FW，‘大西洋’最低，為292.50 U/g·FW。MDA 含量平均為58.36 nmol/g·FW，變異系數(shù)為24.49%，其中以‘中薯18號(hào)’最高，為112.45 nmol/g·FW，‘大西洋’最低，為44.12 nmol/g·FW?？扇苄蕴呛科骄鶠?4 204.31 μg/g·FW，變異系數(shù)為35.30%，‘中薯28 號(hào)’含量最高，為26 158.54 μg/g·FW，‘中薯31號(hào)’含量最低，為6 382.11 μg/g·FW。Pro含量平均為28.02 μg/g·FW，變異系數(shù)為54.87%，其中‘中薯28 號(hào)’含量最高，為71.05 μg/g·FW，‘中薯18號(hào)’含量最低，為13.18 μg/g·FW。SOD活性平均為714.36 U/g·FW，變異系數(shù)為10.27%，‘Innovator’的SOD 活性最高，為825.22 U/g·FW，最低的是‘V7’，為578.44 U/g·FW。SPAD 值平均為35.10，變異系數(shù)為10.97%，其中以‘中薯31號(hào)’最高，為41.07，‘內(nèi)農(nóng)薯1號(hào)’最低，為29.20。

采用隸屬函數(shù)法對(duì)18 個(gè)馬鈴薯品種塊莖膨大期的抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)可知，18 個(gè)品種在塊莖膨大期的綜合抗旱性由強(qiáng)到弱的順序依次為‘中薯28號(hào)’‘Innovator’‘中薯9 號(hào)’‘內(nèi)農(nóng)薯1 號(hào)’‘大西洋’‘華頌56’‘華頌34’‘華頌58’‘中薯668 號(hào)’‘華頌7 號(hào)’‘中薯19號(hào)’‘希森6號(hào)’‘內(nèi)農(nóng)薯2號(hào)’‘V7’‘中薯27 號(hào)’‘冀張薯12 號(hào)’‘中薯31 號(hào)’‘中薯18 號(hào)’（表15）。

表15 18個(gè)品種塊莖膨大期抗旱性分析Table 15 Analysis of drought resistance for 18 varieties at tuber bulking stage

3 討 論

葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所，與環(huán)境接觸最為密切，因此，通過(guò)測(cè)定葉片的生理指標(biāo)并根據(jù)其變化情況來(lái)判斷植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力是可行的。在植物的抗旱性研究中，抗氧化酶活性、MDA含量、Pro含量和可溶性糖含量是重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其中葉片相對(duì)含水量、葉綠素質(zhì)量濃度和POD 等抗氧化酶活性與抗旱性呈正相關(guān)，MDA 含量與抗旱性呈負(fù)相關(guān)[14]。葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要條件，一定程度上反映植物的抗逆能力。葉綠素的合成受相對(duì)含水量的影響，相對(duì)含水量下降會(huì)導(dǎo)致已形成的葉綠素分解[15]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)18 個(gè)馬鈴薯品種的POD 活性隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出先升高后下降的變化趨勢(shì)，這與賈瓊等[11]的研究結(jié)果一致。16個(gè)馬鈴薯品種SOD活性隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出先升高后下降的變化趨勢(shì)，這與武敏等[16]的研究結(jié)果一致。MDA含量隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升的變化趨勢(shì)，這與張明曉等[17]和單皓等[18]的研究結(jié)果一致。SPAD 值隨干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)不斷降低的趨勢(shì)，這與趙媛媛等[19]的研究結(jié)果一致?？扇苄蕴呛侩S干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這與干旱脅迫下馬鈴薯[20]和辣椒[21]中的可溶性糖含量變化一致。

模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法不僅能規(guī)避主觀分析和決策的弊端，而且能整合多主體評(píng)價(jià)信息并使其得到最優(yōu)唯一解[22]。目前，隸屬函數(shù)分析法在番茄[23]、辣椒[24]和紫花苜蓿[15]等作物研究上均有應(yīng)用。本試驗(yàn)在干旱脅迫下，測(cè)定18 個(gè)馬鈴薯品種在苗期、塊莖形成期和塊莖膨大期的POD 活性、SOD活性、MDA含量、Pro含量、可溶性糖含量和SPAD 值，對(duì)各生理指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析。對(duì)三個(gè)時(shí)期的隸屬函數(shù)值取平均值可知，‘中薯28號(hào)’和‘中薯9號(hào)’是相對(duì)抗旱的馬鈴薯品種。