葡萄种间杂交砧木育种F1代植株耐盐性分析

doi:10.11983/CBB16218

摘要/Abstract

摘要： 以耐盐性较强的砧木1103P为对照品种, 对左山一×SO4杂种砧木F₁代的6个株系(A15、A17、A34、A35、A38和A48)及左山一×101-1杂种F₁代2个株系(B24和B26)的一年生盆栽扦插苗进行100 mmol·L^-1NaCl胁迫处理, 以各自无盐胁迫为对照处理。20天后, 根据表型计算盐害指数, 测定叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数以及生长量指标; 以各项生长指标的耐盐系数为耐盐指标, 通过主成分分析、相关性分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对葡萄株系进行综合评价。结果表明, A34和A35植株无盐害症状, 盐害级数为0; A15和A17植株有少部分叶片边缘焦枯, 盐害级数为1。盐胁迫大幅度降低了1103P和B26等株系的叶绿素含量、光合速率、新梢生长量和生物量; 而A15、A17、A34和A35植株的各项指标降低幅度较小。将生物量等12个单项指标转换成3个相互独立的综合指标, 通过聚类分析, 发现A34、A35、A15和A17植株的耐盐性较强, A38、A48和B24植株的耐盐性中等, 1103P和B26植株的耐盐性较弱, 与盐害分级结果一致。

关键词: 葡萄砧木, 杂交株系, 耐盐性, 鉴定

Abstract: With rootstock 1103P used as a negative control, annual cuttings of 6 hybrids of Zuoshan1 × SO4 and 2 hybrids of Zuoshan1 × 101-1 were used as materials with 100 mmol·L^-1NaCl irrigation; the chlorophyll content and photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and growth values were measured after 20 days of NaCl treatment (with non-salt treatment as the negative control). The salt tolerance index was evaluated by each growth index; comprehensive assessment was based on principal-component, correlation, membership-function and cluster analyses: A34 and A35 plants showing no salt damage were classified as class 0; A15 and A17 plants showing at a small part of withering at plant leaf margins were classified as class I. Salt stress reduced the chlorophyll content, photosynthetic rate, new shoot growth and biomass in 1103P and B26 but A15, A17, A34 and A35 plants showed less reduction. The biomass and 12 indexes were converted to 3 independent comprehensive indexes. According to cluster analysis, A34, A35, A15 and A17 had relatively higher salt tolerance; A38, A48 and B24 had moderate salt resistance; and 1103P and B26 had more salt sensitivity. These results were consistent with the salt damage classification.

Key words: grape rootstocks, hybrid strains, salt tolerance, evaluation

付晴晴, 孙鲁龙, 翟衡, 杜远鹏. 葡萄种间杂交砧木育种F₁代植株耐盐性分析. 植物学报, 2017, 52(6): 733-742.

Fu Qingqing, Sun Lulong, Zhai Heng, Du Yuanpeng. Salt Tolerant Evaluation of F₁-generation Hybrids in Grape. Chinese Bulletin of Botany, 2017, 52(6): 733-742.

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图/表 9

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Strains	NaCl concentration (mmol·L^-1)	F_v/F_m	Φ_PSII	W_k	RC/CS_m	Ψ₀	qP	NPQ
1103p	0	0.811±0.007 a	0.612±0.053 a	0.387±0.009 ef	776.5±34.8 abc	0.545±0.065 a	0.856±0.026 ab	0.703±0.139 g
1103p	100	0.285±0.150 f	0.153±0.062 e	0.536±0.072 b	111.7±94.21 h	0.21±0.079 e	0.322±0.131 f	4.608±0.81 bc
A15	0	0.827±0.018 a	0.61±0.027 a	0.385±0.025 ef	793±51.51 ab	0.539±0.040 a	0.857±0.012 ab	1.256±0.04 fg
A15	100	0.68±0.024 cde	0.35±0.071 cd	0.515±0.045 bc	621.1±73.95 cd	0.383±0.062 cd	0.662±0.051 e	3.017±0.46 de
A17	0	0.818±0.023 a	0.601±0.057 a	0.402±0.016 ef	643.2±55.1 bcd	0.507±0.08 abc	0.863±0.028 a	0.908±0.049 g
A17	100	0.70±0.016 bcde	0.425±0.01 cd	0.475±0.037 cd	514.9±76.19 de	0.347±0.059 d	0.76±0.020 bcd	1.62±0.146 fg
A34	0	0.818±0.009 a	0.609±0.033 a	0.401±0.016 ef	668.1±33.3 bcd	0.52±0.044 ab	0.875±0.009 a	1.137±0.07 fg
A34	100	0.768±0.023 abc	0.463±0.03 bc	0.436±0.014 de	568.7±19.40 de	0.491±0.02 abc	0.712±0.019 de	2.057±0.403 ef
A35	0	0.824±0.008 a	0.543±0.04 ab	0.397±0.022 ef	631.3±74.80 cd	0.517±0.018 ab	0.82±0.014 abc	2.235±0.251 ef
A35	100	0.75±0.006 abcd	0.39±0.035 cd	0.415±0.03 def	528±25.68 de	0.395±0.07 bcd	0.76±0.027 bcd	2.982±1.11 de
A38	0	0.813±0.007 a	0.607±0.023 a	0.352±0.014 f	773.3±37.2 abc	0.563±0.078 a	0.887±0.018 a	0.856±0.103 g
A38	100	0.629±0.059 e	0.324±0.065 d	0.528±0.035 bc	280.7±130.3 fg	0.302±0.042 de	0.682±0.048 de	5.53±0.287 ab
A48	0	0.816±0.012 a	0.607±0.079 a	0.39±0.022 ef	748.5±49.6 abc	0.53±0.042 a	0.873±0.011 a	1.076±0.085 g
A48	100	0.633±0.077 de	0.368±0.03 cd	0.58±0.051 ab	418.6±51.03 ef	0.275±0.054 de	0.675±0.076 de	3.396±0.391 d
B24	0	0.806±0.003 ab	0.576±0.098 a	0.388±0.011 ef	901.3±65.99 a	0.534±0.034 a	0.861±0.015 a	1.335±0.26 fg
B24	100	0.646±0.030 de	0.344±0.036 d	0.548±0.028 ab	653.5±44.5 bcd	0.35±0.048 d	0.715±0.051 de	3.614±0.07 cd
B26	0	0.818±0.012 a	0.57±0.039 ab	0.369±0.004 f	875.6±38.21 a	0.55±0.038 a	0.851±0.018 ab	1.27±0.114 fg
B26	100	0.256±0.108 f	0.093±0.079 e	0.616±0.062 a	151.3±128.4 gh	0.188±0.047 e	0.307±0.307 f	6.42±1.076 a

Strains	NaCl concentration (mmol·L^-1)	F_v/F_m	Φ_PSII	W_k	RC/CS_m	Ψ₀	qP	NPQ
1103p	0	0.811±0.007 a	0.612±0.053 a	0.387±0.009 ef	776.5±34.8 abc	0.545±0.065 a	0.856±0.026 ab	0.703±0.139 g
1103p	100	0.285±0.150 f	0.153±0.062 e	0.536±0.072 b	111.7±94.21 h	0.21±0.079 e	0.322±0.131 f	4.608±0.81 bc
A15	0	0.827±0.018 a	0.61±0.027 a	0.385±0.025 ef	793±51.51 ab	0.539±0.040 a	0.857±0.012 ab	1.256±0.04 fg
A15	100	0.68±0.024 cde	0.35±0.071 cd	0.515±0.045 bc	621.1±73.95 cd	0.383±0.062 cd	0.662±0.051 e	3.017±0.46 de
A17	0	0.818±0.023 a	0.601±0.057 a	0.402±0.016 ef	643.2±55.1 bcd	0.507±0.08 abc	0.863±0.028 a	0.908±0.049 g
A17	100	0.70±0.016 bcde	0.425±0.01 cd	0.475±0.037 cd	514.9±76.19 de	0.347±0.059 d	0.76±0.020 bcd	1.62±0.146 fg
A34	0	0.818±0.009 a	0.609±0.033 a	0.401±0.016 ef	668.1±33.3 bcd	0.52±0.044 ab	0.875±0.009 a	1.137±0.07 fg
A34	100	0.768±0.023 abc	0.463±0.03 bc	0.436±0.014 de	568.7±19.40 de	0.491±0.02 abc	0.712±0.019 de	2.057±0.403 ef
A35	0	0.824±0.008 a	0.543±0.04 ab	0.397±0.022 ef	631.3±74.80 cd	0.517±0.018 ab	0.82±0.014 abc	2.235±0.251 ef
A35	100	0.75±0.006 abcd	0.39±0.035 cd	0.415±0.03 def	528±25.68 de	0.395±0.07 bcd	0.76±0.027 bcd	2.982±1.11 de
A38	0	0.813±0.007 a	0.607±0.023 a	0.352±0.014 f	773.3±37.2 abc	0.563±0.078 a	0.887±0.018 a	0.856±0.103 g
A38	100	0.629±0.059 e	0.324±0.065 d	0.528±0.035 bc	280.7±130.3 fg	0.302±0.042 de	0.682±0.048 de	5.53±0.287 ab
A48	0	0.816±0.012 a	0.607±0.079 a	0.39±0.022 ef	748.5±49.6 abc	0.53±0.042 a	0.873±0.011 a	1.076±0.085 g
A48	100	0.633±0.077 de	0.368±0.03 cd	0.58±0.051 ab	418.6±51.03 ef	0.275±0.054 de	0.675±0.076 de	3.396±0.391 d
B24	0	0.806±0.003 ab	0.576±0.098 a	0.388±0.011 ef	901.3±65.99 a	0.534±0.034 a	0.861±0.015 a	1.335±0.26 fg
B24	100	0.646±0.030 de	0.344±0.036 d	0.548±0.028 ab	653.5±44.5 bcd	0.35±0.048 d	0.715±0.051 de	3.614±0.07 cd
B26	0	0.818±0.012 a	0.57±0.039 ab	0.369±0.004 f	875.6±38.21 a	0.55±0.038 a	0.851±0.018 ab	1.27±0.114 fg
B26	100	0.256±0.108 f	0.093±0.079 e	0.616±0.062 a	151.3±128.4 gh	0.188±0.047 e	0.307±0.307 f	6.42±1.076 a

Strains	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	X₁₁	X₁₂
1103P	0.16	0.26	0.57	0.52	0.69	0.62	0.86	0.90	0.56	0.67	0.92	0.87
A15	0.18	0.38	0.75	0.67	0.85	0.77	0.93	0.95	0.71	0.82	0.90	0.94
A17	0.18	0.26	0.86	0.63	0.85	0.69	0.97	0.95	0.78	0.80	0.80	0.97
A34	0.31	0.39	0.82	0.66	0.81	0.78	1.00	0.93	0.77	0.80	0.80	0.98
A35	0.27	0.35	0.89	0.61	0.88	0.60	1.01	1.00	0.77	0.77	0.68	0.99
A38	0.29	0.36	0.62	0.54	0.69	0.70	0.94	0.89	0.59	0.69	0.87	0.92
A48	0.06	0.12	0.71	0.63	0.76	0.60	0.96	1.03	0.69	0.71	0.88	0.98
B24	0.15	0.21	0.63	0.49	0.74	0.63	0.93	0.89	0.60	0.71	0.73	0.91
B26	0.12	0.14	0.46	0.59	0.71	0.64	0.72	0.96	0.51	0.68	1.29	0.85

Strains	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	X₁₁	X₁₂
1103P	0.16	0.26	0.57	0.52	0.69	0.62	0.86	0.90	0.56	0.67	0.92	0.87
A15	0.18	0.38	0.75	0.67	0.85	0.77	0.93	0.95	0.71	0.82	0.90	0.94
A17	0.18	0.26	0.86	0.63	0.85	0.69	0.97	0.95	0.78	0.80	0.80	0.97
A34	0.31	0.39	0.82	0.66	0.81	0.78	1.00	0.93	0.77	0.80	0.80	0.98
A35	0.27	0.35	0.89	0.61	0.88	0.60	1.01	1.00	0.77	0.77	0.68	0.99
A38	0.29	0.36	0.62	0.54	0.69	0.70	0.94	0.89	0.59	0.69	0.87	0.92
A48	0.06	0.12	0.71	0.63	0.76	0.60	0.96	1.03	0.69	0.71	0.88	0.98
B24	0.15	0.21	0.63	0.49	0.74	0.63	0.93	0.89	0.60	0.71	0.73	0.91
B26	0.12	0.14	0.46	0.59	0.71	0.64	0.72	0.96	0.51	0.68	1.29	0.85

Growth parameters	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	X₁₁	X₁₂
X₁	1.000
X₂	0.881**	1.000
X₃	0.437	0.523	1.000
X₄	0.111	0.278	0.592	1.000
X₅	0.266	0.431	0.893**	0.711*	1.000
X₆	0.516	0.678*	0.271	0.522	0.284	1.000
X₇	0.458	0.525	0.852**	0.309	0.576	0.275	1.000
X₈	-0.358	-0.321	0.378	0.628	0.495	-0.317	0.116	1.000
X₉	0.373	0.473	0.984**	0.702*	0.898**	0.347	0.821**	0.436	1.000
X₁₀	0.376	0.588	0.833**	0.770*	0.909**	0.644	0.605	0.245	0.874**	1.000
X₁₁	0.301	0.297	-0.501	-0.137	-0.564	0.615	-0.273	0.678*	-0.456	-0.203	1.000
X₁₂	0.324	0.363	0.926**	0.608	0.763*	0.196	0.890**	0.519	0.935**	0.720*	-0.483	1.000

葡萄种间杂交砧木育种F₁代植株耐盐性分析

Salt Tolerant Evaluation of F₁-generation Hybrids in Grape

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	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	X₁₁	X₁₂	P
CI₁	0.17	0.17	0.36	0.12	0.29	0	0.34	0.13	0.34	0.24	-0.24	0.35	0.554
CI₂	0.46	0.47	0.04	-0.02	-0.03	0.44	0.14	-0.42	0.03	0.15	0.42	-0.03	0.252
CI₃	-0.04	0.15	0.29	0.83	0.49	0.55	0.03	0.42	0.41	0.61	0.05	0.28	0.105

Strains	CI₁	CI₂	CI₃	U(X₁)	U(X₂)	U(X₃)	Value D	Salt tolerance
1103P	1.39	0.67	2.63	0.20	0.46	0.00	0.252	Weaker
A15	1.68	0.82	3.19	0.71	0.79	0.97	0.761	Strong
A17	1.76	0.69	3.15	0.85	0.50	0.89	0.758	Strong
A34	1.76	0.92	3.21	0.84	1.00	1.00	0.907	Strong
A35	1.85	0.67	3.12	1.00	0.45	0.84	0.826	Strong
A38	1.48	0.88	2.76	0.36	0.92	0.23	0.499	Medium
A48	1.61	0.46	2.94	0.59	0.00	0.53	0.418	Medium
B24	1.49	0.64	2.70	0.38	0.39	0.13	0.353	Medium
B26	1.27	0.56	2.67	0.00	0.22	0.07	0.066	Weaker
Index weight				0.608	0.277	0.115

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