斑茅抗旱种质资源筛选与评价

草业科学
C A O X U E2019年第6期总第25◦期
斑茅抗旱种质资源筛选与评价
常丹、张建波\鄢家俊、安金婵2,李达旭、白史且〃
(1•四川省草原科学研究院，四川成都611743; 2.西南民族大学，四川成都610041)
摘要：斑茅在我国南方地区广泛分布，抗旱是斑茅作为甘蔗品质改良和能源草利用的重要特性，在甘蔗选育中，斑茅一直作为重点研究对象。

本研究在正常浇水和持续干旱胁迫条件下对其抗旱性相关的指标进行方差分析、相关分析与隶属函数分析，采用模糊数学隶属函数法综合评价了参试材料的抗旱性，53份材料中筛选出3份强抗旱材料，26份较抗旱材料与24份弱抗旱材料，以期为斑茅及其近缘种育种，转录组分子机理研究以及抗旱基因挖掘提供材料基础。

关键词：斑茅；抗旱；胁迫；隶属函数
中图分类号：S543.024 文献标识码： A 文章编号：2096 - 3971 (2019) 06 - 0026 - 13
D O I：10. 3969/j. issn. 2096 -3971. 2019. 06. 005
斑茅(Erianthus arundinaceum)是禾本科(Poaceae)鹿茅属多年生、密丛高大草 本，株高可达4m以上，具抗逆性强、分蘖多、根系 发达等特点，在我国南方地区广泛分布。

它是甘蔗的近缘种，与甘蔗属、蔗茅属、硬蔗草属和河八王属的植物起源密切相关，一起被称为“甘蔗属复合体”。

由于抗旱、耐瘠薄及抗病等特性，斑茅是甘蔗 品质改良的主要基因库，广泛运用于甘蔗育种，目前已经创制出一批斑茅和甘蔗杂交材料，促进了甘蔗的选育。

由于生物量大，纤维含量高于欧美的能*
收稿日期：2019 -09-09
基金项目：四川省科技厅应用基础“干旱胁迫下斑茅抗氧化系统与基因表达组学应激响应研究”（19YYJC0492)资助
作者简介：常丹（ 1985 -),女，四川广元人，博士，助理研究员，主要从事草种质资源开发与分子育种工作。

*通讯作者：白史且（1964 -),男（弈），四川金阳人，博 士，研究员，博士生导师，主要从事草种质资源创
新与育种应用工作。

源草模式植物柳枝稷和芒，斑茅生物质能源开发潜力巨大，是我国本土优良的能源草资源；同时其抗旱强、抗瘠薄等特点，非常适合在荒山荒滩、沙地、盐碱地等边际土地种植，符合我国在人均耕地少的基本国情下发展节地型能源草产业。

抗旱是斑茅作为甘蔗品质改良和能源草利用的重要特性，在甘蔗与生物能源高大禾草选育中，斑 茅一直作为重点研究对象。

在斑茅的抗旱生理评价方面，发现斑茅相对它的近缘种具有较强的抗旱性，这个结论得到后续研究的支持。

经研究发现，不同 斑茅材料的抗旱能力也不一致，这些发现为选育优良抗旱甘蔗品种提供了优异种质材料。

长期以来，斑茅主要用于甘蔗品种的改良研究，从这些文献的测定指标来看，形态指标主要包括地下根系性状，以及地上茎、叶部分。

根系性状主要包括根长、根 粗、分布密度、根重、根的渗透调节等指标，因为 在干旱条件下，发达的根系更易吸收土壤较深层水分，并且根系渗透调节能力越强，根系的生存能力和复原抗性能力就越强。

地上部性状主要集中在株
剛
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髙、茎径、单茎重、绿叶率、枯叶率、叶面积、叶 片相对含水量等形态指标。

斑茅以及近缘属在干旱胁迫逆境条件下测定的主要生理生化指标有脯氨酸、丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、相对质膜透性、可溶性糖含量、电导率、叶绿素含量、叶片 相对含水量等。

本试验在正常浇水和持续干旱胁迫条件下对7个与抗旱性相关的指标进行方差分析、相关分析与隶属函数分析，综合评价参试材料的抗旱性，选取代表性强的高抗旱与低抗旱材料各2份，以期为斑茅及其近缘种育种、转录组分子机理研究、抗旱基因挖掘提供材料基础。

1试验材料与方法
1.1 试验材料（见表1 )
试验材料于2011年至2012年期间采自我国南方 各省，收集的材料保存于四川省草原科学研究院韩场试验基地种质资源圃，表1为53份来自不同地理 来源与生境的材料信息。

表1参试材料
材料编号采集地点经度纬度海拔（m)材料编号采集地点经度纬度海拔（m) E01陕西汉中106〇96,32°32/801E25广西桂林110°8,25°18,166 E02四川广元105〇48,30〇53,658E26广西龙胜109〇59,25°48,226
E03 四川石棉102。

11' 29。

27’ 1024 E04四川西昌102〇12,21 °46f1475 E05四川攀枝花101〇48，26。

37，962 E06四川凉山102〇15/26。

38，1743 E08四川宁南102〇48,26058，694 E09四川黑水///
E10四川汉源102〇37,29°26,891 E ll贵州都匀107〇29,26。

16，841 E12贵州独山107〇34,25°45,943 E13贵州荔波107〇53，25°27,546 E14贵州三都107°3r25〇30,741 E15贵州从江109〇3，25 °41f180 E16贵州榕江108°3r25°56r235 E17广西南丹107〇29,25°6,1127 E18广西河池107°5r24。

39，284 E19广西都安108°2;24°3,149 E20广西梧州111°15,23°29,39 E21广西南宁108〇23，22°37,90 E22广西昭平111。

6，23。

58，72 E23广西钟山111°5,24°2V158 E24广西平乐110〇38,24°38,113E27广西三江109〇38,25046,168
E28云南普洱99°48f,30〇24,531
E29云南临沧99。

49，29°33,/
E30云南普洱99。

48'30°44;436
E33广东遂溪110°00,21°33;43
E34广东雷州110°13,21〇20,38
E36广东徐闻110°03,20°55;9
E37广东信宜110〇54，22°20;109
E38海南海口110〇19，2〇°r4
E39海南定安110°10,19〇05,40
E40海南屯昌109〇59,19°12,140
E41海南五指山109〇33,18°59,214
E43海南东方108〇41，18°56;-2
E44海南三亚109〇37,18。

33，30
E45海南三亚108〇56,18°25,-32
E46海南昌江108〇58，19。

19，78
E47海南儋州109〇26,19。

43，20
E48四川成都103〇47,29°59,583
E49四川双流103o54f//
E50四川乐山///
E51四川乐山103〇47,//
\\m
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注：/表示未获取到空间信息。

1.2 试验设计
将斑茅种质资源圃的53份无性系材料移栽于高40cm、口径35c m的塑料桶中，每个无性系种植6 盆，每盆种植3个单株，其中，3盆作为对照，即正 常浇水，另外3盆用于干旱处理。

移栽前培养土中的蛭石、营养土和耕层土按照2 :1: 2混配，再酌 量加人复合肥，每lk g培养土添加0.0013k g复合肥，每个塑料盆装培养土 12. 5kg。

移栽初期保持土壤湿润，每桶浇水量一致，保证斑茅正常生长。

斑茅伸 长期为需水临界期，一般选择在伸长期进行干旱胁迫处理。

本试验于6月24日开始进行干旱胁迫，将 每份材料处理组的3盆材料移放于塑料棚内开始停止供水，处理20d;另外3盆作为对照，正常浇水。

1.3 测定指标及方法
1.3.1株高生长速度（PGS)
干旱胁迫前随机选取每盆中的1株进行定株，即3个重复，用于测定株高。

在开始进行干旱胁迫时，每隔5d测定1次株 高，连续测定3次，计算株高平均生长速度。

株高生长速度-末次测量株高—首次测量株高
天数
1.3.2 叶绿素（Chi)
在干旱胁迫第12d清晨8: 00 ~9: 00取完全展 开的+2叶片用叶绿素快速测定仪（SPAD-502)进 行检测，对照和处理组各盆中选取1株取样，即3 个重复，检测结果为Spad指数表示，Spad指数是一 种KONICA MINOLTA叶绿素计专用的显示指数。

1.3.3 叶片衰老情况（LS)
在干旱胁迫第12d调查叶片衰老情况，评价方法参考Augustine等的文献并稍加调整，采用1~6分等级评分制，1分表示叶片无萎蔫现象；2分表示轻m\\度萎蔫；3分表示叶尖开始枯萎；4分表示叶片全天 处于卷曲状态；5分表示叶片全天处于卷曲状态，部 分叶片枯死；6分表示叶片全部枯死。

1.3.4叶片相对含水量（RWC)与叶片绝对含 水量（AWC)
在干旱胁迫第15d时取每+3叶片，采用饱和称 重法测定叶片相对水分含量。

对照和处理组每盆中随机选取1株取样，将新鲜叶片迅速剪成小块，立 即称重，即叶片鲜重（FW), 3个重复；3份叶片分 别放人蒸馏水浸泡4h后吸干叶片表面水分再称重，即叶片饱水重（TW);再将叶片于90T烘72h称重，即叶片干重（DW)。

TW - DW
AWC
FW - DW
DW x 100
1.3.5 叶片吐水情况调查（LWS)
在进行干旱胁迫后每隔I d于清晨6: 30 ~7: 30 之间观察处理组叶片吐水现象并记录从干旱胁迫开始至出现无吐水现象的天数。

1.3.6 土壤含水量（SWC)
采用烘干法：取土样15~20g，在105=€的烘箱 内进行加热干燥至恒重，式中W w为土样在烘箱加热后失去的水的重量，W s为烘干前土样重量。

Ww
土壤含水量=^x l〇〇
1.4 数据处理与分析
试验数据采用Excel处理之后利用SAS统计分析 软件进行相关分析与方差分析；抗旱综合评价采用模糊数学中隶属函数法进行分析评价不同斑茅材料的抗旱性。

所有指标的处理组的数据代人
隶
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属函数公式（指标与抗旱性呈正相关）或反隶属函 数公式（指标与抗旱性呈负相关）对各指标进行无量纲化处理得到各基因型中各指标的具体隶属值,并进行累加，求取平均值，即得出各基因型的平均抗旱隶属值。

隶属函数公式：
反隶属函数公式:
式中X,;表示i基因型j指标的干旱胁迫指数，分别表示各指标的最大干旱胁迫指数和最 小干旱胁迫指数。

X;=丄i R(X。

.）
n y= l
式中R(x v)表示i基因型j指标的抗旱隶属函 数值，ri为指标数，X,表示i基因型的隶属函数平均 值。

将测定结果按上述公式扩展到[〇, 1]闭区间 内，即得各指标的隶属函数值，按所计算结果进行参试材料的抗旱性综合评价，隶属函数均值越大，抗旱性越强。

2结果与分析
2.1 参试材料生长发育与抗旱性
2. 1.1对照组与处理组的抗旱指标分析（见表2)
抗旱指标中株高生长速率、叶片绝对含水量、叶片相对含水量以及叶绿素含量的胁迫指数以及处理间、基因型间与重复间的差异显著性检验结果见表2。

从表2中可以看出，同一参试材料各指标的胁 迫指数以及同一指标的不同材料的胁迫指数都有大幅度的变化。

在干旱胁迫下，通过F检验，株高生 长速率、叶片相对含水量与叶绿素含量3个指标的 对照组和处理组差异极显著，叶片绝对含水量在对照组和处理组之间表现出差异显著。

S A S方差分析 表明53份材料在各指标的基因型间存在极显著差异，且重复间不存在差异。

株高胁迫指数在植物抗旱性研究中有一定的应用，一定时间的干旱胁迫后，株高胁迫指数越大，抗旱越强[6],本研究采用株高生长速率胁迫指数来评价参试材料的抗旱性。

由表2可见，株高生长速率胁迫指数变幅为〇.〇5〜2.95,其中，E02、E03、E04等11份参试材料株高生长速率并未受到抑制，株高生长速率等于甚至高于对照株高生长速率，而 其余42份参试材料株高生长速率相比对照明显降低，其胁迫指数计算结果均小于1。

水分是维持植物 体正常生理作用的基础，抗旱性强弱在很大程度上取决于水分胁迫下细胞的持水能力。

叶片含水量与叶片相对含水量可以反映植物体内水分亏缺程度，而植物叶片相对含水量能反映出植物水分状况与蒸腾作用之间的平衡关系，是重要的水分状况指标[7<。

干旱胁迫下植物叶片绝对含水量及相对含水量越高，叶片持水力越强，植物抗旱性越强[8-12]。

表2中叶片绝对含水量胁迫指数变异范围在0.81 ~ 1.12之间，其中，E01、E03、E04等22份参试材料 处理组的叶片绝对含水量等于或高于对照组，表明 这些材料的叶片绝对含水量并未受到干旱胁迫的影响，E05表现出对干旱胁迫最不敏感，胁迫指数最大；而E02、E06、E08等31份参试材料在干旱胁迫 下叶片绝对水分含量明显降低，E11表现出对干旱胁 迫最为敏感，其胁迫指数也最低。

叶片相对含水量的胁迫指数变异范围为0.44 53份参试材料中仅4份材料在该性状表现出对干旱胁迫不敏感，分别是E04、E05、E23与E55,其余49份材料该性 状表现出对干旱胁迫较敏感，E11在干旱胁迫条件下，叶片相对含水量下降最多，表现出抗旱性最差。

在一定干旱胁迫程度下，植物叶片叶绿素含量会表现出增加的趋势，从表2可见，叶绿素含量的胁迫指数变异范围为〇_79~1.43,在试验调查中发现随着干旱胁迫时间延长，斑茅叶片叶绿素含量逐渐增加，其中E l l、E15、E20等8份参试材料的处理组叶绿素含量均小于对照组，表明其抗旱性强；E01、E02、E03等45份参试材料的处理组叶绿素含量明显高于对照组，表明其受到了不同程度的干旱胁迫伤害。

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表2干旱胁迫对参试材料各指标的影响
株高生长速率叶片绝对含水量叶片相对含水量叶绿素含量编号
对照处理指数对照处理指数对照处理指数对照处理指数E01 2. 49 1. 130. 4567.5472. 69 1.0891.5688.350. 9634.5140.78 1. 18 E020. 89 1. 13 1.2670.0166.950. 9693.5162.050. 6630.7736.67 1. 19 E03 1. 24 1.68 1.3672.0876.31 1.0694. 6391. 530.9732. 8442. 43 1.29 E04 1. 87 2. 59 1.3972. 8476.00 1.0491.6192. 64 1.0131.7535.93 1. 13 E05 2. 18 1.790. 8267. 1775.52 1. 1282. 9591. 84 1. 1131.2735.47 1. 13 E06 1.57 2. 02 1.2977.2069.420. 9095.0681. 120. 8532. 3941. 60 1. 28 E08 4. 65 2.630. 5785. 1179.630.9499. 1495. 200.9635.2335. 82 1.02 E09 2.95 1.400.4868.4265.620. 9693.9469. 330. 7433. 8338. 10 1. 13 E10 2. 660. 850.3269. 5972.42 1.0488.9886. 820. 9828. 2338. 12 1.35
E ll 2. 430. 580.2471.9758.290.8197.0942.670.4434. 1030.400. 89
E12 1.93 1. 390. 7272. 2560. 170.8397.7057.590. 5935.0741. 82 1. 19 E13 2.75 2. 96 1.0872.0872. 74 1.0197.4380. 190. 8232. 7544.72 1.37 E14 2. 680. 790. 2971.4671.64 1.0096.5471. 940. 7531.0537.53 1.21 E15 3.36 2.060.6171.3172. 68 1.0282.6381.440.9943.3240.080. 93 E16 1.93 1.210. 6368.0768. 25 1.0090.9471.020.7834. 0840.65 1. 19 E17 4.850.240. 0570.5969.490. 9897.7778. 840. 8135. 1736.97 1.05 E18 1.330. 570.4371.4863.330. 8997.7662. 580. 6435.7038.27 1.07 E190.92 2.71 2.9572.0573.58 1.0297.6693.680. 9632.4844.90 1. 38 E20 1.54 2. 60 1.6874.7172.730.97108. 7791.070. 8437. 0336.020. 97 E21 1.70 1.440. 8572.5474. 42 1.0388.8684. 880.9640.7846. 13 1. 13 E22 2. 14 1. 830. 8569.6073.63 1.0695.5483.730. 8838. 1743.70 1. 14 E23 3.41 3. 160. 9375.7473. 840.9797. 1898.04 1.0137. 2840. 57 1.09 E24 3.05 3.33 1.0971.2374. 93 1.0596. 5085.910. 8935.5336. 88 1.04 E25 2. 90 2.710. 9372.5873.98 1.0296.6392. 460.9633.6540.62 1.21 E26 1.92 1. 600. 8370.3373.97 1.0595.0379. 620. 8439.9741.55 1.04 E27 5.08 4.580. 9074.0877. 10 1.0497.7591. 500.9436. 2038. 83 1.07 E28 3. 56 2. 860. 8076. 3073.380. 9697.3586.400. 8937. 8739. 72 1.05 E29 3.71 1. 820.4976. 2473.370.96105. 7691.640. 8736. 1744.60 1.23 E30 2.02 2.31 1. 1475.5475.90 1.0097.2795. 130.9836.5031.450. 86 E33 3.26 1. 830.5671.9675.23 1.0596. 3388. 360. 9236. 9538. 30 1.04
m\\
斑茅抗旱种质资源筛选与评价CAO XUE
(续表2)
株高生长速率叶片绝对含水量叶片相对含水量叶绿素含量编号
对照处理指数对照处理指数对照处理指数对照处理指数E342.74 1.550. 5770. 2070.59 1.0194.3177. 850. 8339. 2543.33 1. 10 E36 1. 820. 380.2169.1563.280. 9296.1661.350. 6439. 0743. 80 1. 12 E37 3. 490.940. 2769. 8459. 080. 8595.8348.410.5138.9838.470. 99 E38 2. 86 2.810. 9878. 2273.950. 9589. 5686. 920. 9746. 8846. 85 1.00 E39 3.01 1.830.6172. 2067. 830.9490. 3169. 520.7734.0739.27 1. 15 E40 2. 060.860. 4276. 2670. 240. 9297.0370.420.7337. 5543. 15 1. 15 E41 1. 861.200. 6568. 7265.500. 9593.7363. 360. 6834.3849.03 1.43 E43 2. 97 1.580.5374.4671.700. 9695.9887. 760.9144. 2334.900. 79 E443.07 1.740.5770. 3266.460.9596. 5072. 750.7536. 7846.10 1. 25 E45 2. 950.860.2973. 8965. 100. 8895.7652. 240. 5536.2743.00 1. 19 E46 2. 55 2. 541.0074.7274.75 1.0097.7494. 850. 9745. 8846.13 1.01 E47 2. 26 1.700.7573. 2768.990. 9496.2778.000. 8143.9842.970.98 E48 2. 52 1.740.6971.3767.710.9598.9069. 660.7037.4042. 12 1. 13 E49 1. 88 1.310.7064.4463.550. 9976. 9761. 860. 8035.4742.58 1.20 E503.07 1.380. 4573. 6667.490. 92105.4558. 860.5633.5343.23 1.29 E51 1.490. 470.3266.6962. 180. 9379.5354. 680.6937. 4750. 65 1.35 E52 2.012.48 1.2368.1369. 95 1.0396. 4371.520. 7434.8242. 28 1.21 E530.940. 720. 7671.0567.670.9596. 2471. 350.7432. 8839. 70 1.21 E552.77 1.700.6171.1773.92 1.0495.53108. 30 1. 1336. 9238.48 1.04 E56 1.790. 360. 2071.4164.970.9196. 9760.410. 6236.6044.75 1.22 E57 3.910.740. 1972. 7467.660. 9396. 3665. 660. 6833.6032. 630. 97 E58 1.92 1.480.7773. 2268.310. 9395.7461.980.6540. 2741.42 1.03 E59 1.79 1.290. 7272.7165.480.9097. 7265.610. 6742.0844.10 1.05
0. 890.240.0564.4458. 290. 8176.9742.670.4428.2330. 400.79
范围111111111111
5.084.582.9585.1179.63 1. 12108. 7798.04 1. 1345. 8850. 65 1.43
处理21.20 >K*氺本 6. 04 *70. 17 ****30. 08 ^ie本冰幸
基因型 1. 85 ** 1. 81*氺 1.96 *氺 1.97 **
重复0. 08 n,1.56"80.63~ 4. 68M 注：F检验，*表示差异显著（P<0.05);**表示差异极显著（P<0.01);****表示差异极显著（p<0.0001);n s 表示差异不显著。

下同。

IIE D
草业科学
C A O XU E2019年第6期总第250期
2.1.2处理组的抗旱指标分析（见表3)
只针对处理组测定的抗旱指标分析结果（见表 3)。

从表3可以看出，叶片枯萎度与叶片无吐水天数两个指标在53份参试材料的基因型间都达到了差异极显著水平，重复间都不显著。

而土壤含水量在基因型和重复间经检验差异都不显著，表明各参试材料的土壤含水量在大体一致的背景下进行抗旱性能试验的筛选与评价。

表3干旱胁迫下参试材料抗旱指标调查
编号叶片衰老度叶片无吐水天数土壤含水量
E01260. 12
E02450.08
E03280. 13
E04390. 10
E05290. 11
E06380.06
E081160. 24
E09450. 09
E10260.07
E11550.08
E12550. 13
E131120.07
E14250. 10
E151110.09
E16250.09
E17450. 11
E18350.07
E19180. 12
E201150. 14
E212110. 08
E222100. 09
E23180. 09
E241100. 11
E252110. 11
E26280. 14
E271120. 19
E282100.09
E29290. 18
E30270. 10
E33190. 16
E34260.07
E36550.04
m \
斑茅抗旱种质资源筛选与评价C A O XUE (续表3)
编号叶片衰老度叶片无吐水天数土壤含水量
E37390. 15
E382160. 20
E39460.05
E40360.08
E41360.07
E43290.09
E44360.08
E45550. 07
E461110. 08
E47190.09
E48360.08
E49460.05
E50280. 08
E51450. 07
E52270. 08
E53360.08
E55180. 15
E56450.08
E57450. 09
E58470. 07
E59360. 08
范围1~5 5 ~160. 04 ~ 0. 24
基因型 2. 71 * * * * 3. 29 * * * * 1. 14"9
重复 1. 16n s 1.47080. 10n s
叶片衰老程度越强，抗旱性越差，试验通过1~
6分等级评分法评价该形态指标，分值越低表明该材 料抗旱性越强，分值越高表明其抗旱性越弱。

结果 表明，在干旱胁迫后的第12d未发现有整株死亡的参试材料，其中，E08、E13、E15等12份材料的分 值都为1分，表明这些材料在干旱胁迫下相对其他材料叶片衰老程度最低，抗旱性强；E l l、E12、E36、E45的分值为5分，表明其抗旱性相对其他材料最弱。

叶片无吐水天数调查结果表明，E08与E38 抗旱性最强，E02、E09、E11等13份材料抗旱性最 差，其余材料抗旱性强弱介于它们之间。

2. 2 综合分析与评价
2.2. 1指标间相关分析（见表4)
将7个测定的抗旱指标进行相关分析（结果见表4)。

从表4中可以看出，叶绿素含量分别与其余6个指标都不存在显著相关性；其余6个指标之间的 显著相关性反映了 53份参试材料抗旱性强弱是一致的，其中，叶片枯萎度与除叶绿素含量之外的5个 指标之间均表现出显著负相关，表明叶片枯萎程度越低，株高生长速率、叶片绝对含水量、叶片相对含水量、土壤含水量越高，以及无吐水天数越多，抗旱性越强；而株高生长速率、叶片绝对含水量、叶片相对含水量、无吐水天数以及土壤含水量5个
m
—^草业科学
C A O XU E2019年第6期总第250期
指标之间在53份参试材料中统一表现为极显著的正相关。

各指标间相关性说明斑茅抗旱性对水分胁迫的响应是通过各指标综合作用的结果，除叶绿素含量之外的其余6个指标间存在着一定的内在联系。

2.2.2隶属函数综合评价（见表5、图1)
应用模糊数学隶属函数法综合评价了参试材料的抗旱性，其中，株高生长速率、叶片相对含水量、叶片绝对含水量以及无吐水天数采用隶属函数公式计算函数值，叶绿素含量与叶片枯萎度采用反隶属函数公式计算函数值，将每份参试材料的所有抗旱性状的隶属函数值进行累加，求其平均数得各品种的隶属函数值（X i), X i值越大表示抗旱性越强。

参 照抗旱程度划分标准X i>0.7为强抗，0.4矣从正相关系数大小来看，叶片相对含水量与绝对含水量指标对以及株高生长速率与叶片无吐水天数指标对间的相关系数高于其他指标对，说明它们之间相互作用相比其他指标更强，相互影响的程度更深。

X i< 0.7为较抗，Xi <0.4为弱抗，53份材料中，E08、E20、E24与E27为强抗旱材料（0.72矣Xi=S 0.85)，E01、E03、E04等27份为较抗旱材料(0. 4«X i矣0.68)，E02、E09、E11 等 22 份为弱抗 旱材料（0_11备X i矣0.39)(结果见表5)。

通过比较各个抗旱指标隶属函数值与综合隶属函 数均值发现，53份材料的各个抗旱相关指标隶属函数 值与综合隶属函数均值变化趋势基本一致（见图1)。

表4抗旱指标相关系数的矩阵分析
性状PGS RWC AWC Chi LS LWS SWC PGS 1.000.65 * * * *0.67 ** * *-0. 03n#一0.69 * * * *0•73 * ** *0.42 * * RW C 1.00〇. 91 * * * *-0. 13"8-〇. 78 * * **0.61 * ** *〇. 48 * * * A W C 1.00-0. 13n,-0. 79 * * * *0.66 * * * *〇. 49 * * *
Chi 1.000.02n#0.00n#-0.17n# L S 1.00-0.61* * * *-0. 43 * * LW S 1.000.62 * * * * SW C 1.00注：* * 5*本氺 1
i|c4：木分别表示P <0.01,P<0.001, P<0.0001的差异极显著;n s表示差异不显著。

表5干旱胁迫下斑茅抗旱性综合评价
编号PGS RWC AWC Chi LS LWS均值等级E010.200. 700.680.490.670. 120.48较抗E020.200.300.410.690. 170.000.29弱抗E030. 330. 740. 840.410. 830. 300.58较抗E040.540.760. 830.730. 500. 360.62较抗E050. 360.750.810. 750. 830.330. 64较抗E060.410.590. 520. 450. 580. 240.47较抗E080.550. 80 1.000. 73 1. 00 1.000. 85强抗E090.270.410.340. 620.330. 000. 33弱抗
m\\
斑茅抗旱种质资源筛选与评价C A O XU E (续表5)
编号PGS RWC AWC Chi LS LWS均值等级E100. 140. 670.660. 620.880. 120. 52较抗
E ll0.080. 000. 00 1.000. 080. 000. 19弱抗
E120.270. 230. 090.440.000. 000. 17弱抗E130. 630.570.680.29 1.000.640.63较抗E140. 130.450. 630.650.670.000. 42较抗E150.420. 590. 670.52 1.000. 520. 62较抗E160. 220.430.470.490. 880.000. 42较抗E170.000.550. 520.680.250.000. 33弱抗E180.080. 300. 240.610. 420. 000.27弱抗E190. 570.780. 720.28 1.000.230.60较抗E200.540. 740.680. 72 1.000. 880.76强抗E210. 280. 640.760. 220. 670. 550. 52较抗E220. 370. 630. 720. 340. 830.420.55较抗E230. 670. 840. 730.500.920.300. 66较抗E240.710. 660. 780. 68 1.000. 480.72强抗E250.570. 760. 740. 500. 670.580. 63较抗E260.310. 560.740.450. 670. 240.49较抗E27 1.000.740. 880.58 1.000.640. 81强抗E280.600.670.710. 540. 880.420.64较抗E290. 360. 750.710. 300. 830. 330.55较抗E300.480. 800. 820.950. 830. 180. 68较抗E330.370.700. 790.610.920. 360. 62较抗E340. 300. 540. 580.360. 670. 120. 43较抗E360.030. 280. 230. 340. 080. 000. 13弱抗E370. 160.090. 040.600.420.330. 27弱抗E380.590. 670. 730. 190. 75 1.000.66较抗E390.370.410. 450.560. 330. 120.37弱抗E400. 140.420. 560.370.500.060. 34弱抗E410.220. 320. 340.080.420.060.24弱抗E430.310.690. 630. 780.750. 360. 59较抗E440.350.460. 380.220. 580. 120. 35弱抗
m
r a r a草业科学
C A O XU E2019年第6期总第250期
(续表5>
编号PGS RWC AWC Chi LS LWS均值等级E450. 140. 150. 320.380. 080.000. 18弱抗E460.530. 800.770.22 1.000. 550.64较抗E470. 340. 540.500.38 1.000. 360. 52较抗E480. 350.410.440. 420. 630. 120.39弱抗E490. 250. 290. 250.400. 330. 120. 27弱抗E500. 260.250.430. 370. 750. 240.38弱抗E510. 050. 180. 180.000.250.000. 11弱抗E520. 520. 440. 550.410.750. 180. 47较抗E530. 110.440.440. 540.420. 120. 34弱抗E550. 34 1.000.730. 600.920.300.65较抗E560.030.270.310.290. 250.030. 19弱抗E570. 120. 350.440. 890. 330.000.35弱抗E580. 290. 290.470.460. 250. 180. 32弱抗E590.240. 350. 340. 320. 500. 120. 31弱抗
+株高生长速率
-片衰老度
叶片相对含水S
叶片绝对含水t
—叶纟i f含f
+叶片无吐水天数
一土壤含水t
衆厲函数均值
参试材料
图1干旱胁迫下斑茅抗旱指标的隶属函数值与隶属函数均值的比较
2.2.3聚类分析（见图2)
通过平均联结（组间）与质心联接法根据6个 指标的隶属函数值进行综合聚类分析，当欧式距离 为10时，可将53份参试材料聚合划分为3个抗旱等 级，第1类包括E02-E59在内的25份材料，其中 除E14、E16、E34三份材料在隶属函数综合评价中为较抗旱材料之外，其余22份材料为隶属函数综合评价中的弱抗旱材料；第2类包括E08、E20、E24 与E27,该聚类中的4份材料为隶属函数综合评价中 的强抗旱材料；第3类包括E01~E55在内的24份 材料，该类材料全部为隶属函数综合评价中的较抗旱材料。

从聚类分析结果来看，抗旱等级的分类结果与隶属函数综合评价等级划分类别基本一致。

m\\
斑茅抗旱种质资源筛选与评价C A O XUE
3讨论
作物的抗旱性是受多基因控制的数量性状，指 标的合理选择对抗旱性鉴定结果的可靠性至关重要，单一指标的评定往往具有片面性，因此，选用多种 指标，并在此基础上进行综合分析，才能反映植物抗旱性的真实情况[15]。

干旱胁迫对植物生长的影响首先表现在外部形态特征及生长抑制上，并引起植 物体内一系列生理生化响应。

因此，本研究对53份 斑茅参试材料进行抗旱性鉴定，选择了株高生长速率、叶片含水量、叶绿素含量等多个与抗旱性密切相关的形态和生长指标，初步筛选出了强抗旱和弱抗旱材料用于后续斑茅转录组的分析与研究。

隶属函数法是根据模糊数学的原理，利用隶属函数进行综合评估。

一般步骤为：首先利用隶属函数 给定各项指标在闭区间[〇，1]内相应的数值，称 为“单因素隶属度”，对各指标作出单项评估。

然后 对各单因素隶属度进行加权算术平均，计算综合隶属度，得出综合评估的指标值。

其结果越接近〇越 差，越接近1越好。

多种试验表明，单一的生理生化指标的大小难以准确评价甘蔗种质材料的抗旱性，利用隶属函数法综合评价作物抗旱性表现更为真实有效[1M7]。

干旱对植物的影响是多方面的，隶属函 数分析方法提供了一种在多指标测定基础上对植物抗旱性进行综合评价的途径。

大部分材料在水分胁迫后，抗旱指标都表现出不同程度的降低，变化的幅度因基因型的差异而不同，这种差异反映出不同斑茅材料对水分胁迫的敏
IIE
S
K a r a草业科学
C A O XUE2019年第6期总第250期
感程度。

由于本研究是在盆内进行的，在干旱条件下植株根系没有任何地下水可供利用，且6月份正是高温季节，搭膜后棚内的热效应强，水分散失快，同时本试验没有论及根系发达与否，以及根系深层吸水问题，因此各参试斑茅材料在大田生产中的实际抗旱能力应比本文所提及的要强得多。

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Screening and Evaluation for Drought Tolerance of Erianthus Arundinaceum Germplasm Resources
CHANG Dan 1, ZHANG Jian - bo 1, YAN Jia - jun 1, AN Jin - chan2，LI Da - xu 1，BAI Shi - qie 丨 *
(1. Sichuan Academy of Grassland Sciences, Chengdu 611743, C hina；2. Southwest Minzu University, Chengdu 610041 , China)
A b stra c t ：Erianthus arundinaceum is widely distributed in southern China. Drought tolerance is an important characteristic of sugarcane quality improvement and bioenergy grass utilization. Based on drought resistance related indicators, the variance analysis, correlation analy­sis and membership function analysis were carried out to evaluate the drought tolerance of E. arundinaceum entries. From 53 m aterials, 3 strong drought resistant m aterials, 26 moderate drought resistant materials and 24 weak drought resistant materials were screened out by the method of fuzzy mathematics membership function, respectively. This study will provide material basis for breeding of E. arundinaceum and its related species, molecular mechanism of transcriptional group and mining of drought resistance genes.
Key w ords ：Erianthus arundinaceum；drought tolerance ；stress ；membership function
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