俞華先 桃聯(lián)安 田春艷 經(jīng)艷芬 安汝東 郎榮斌

摘? 要? 選用大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交所得的12個(gè)后代為試驗(yàn)材料，采用桶栽試驗(yàn)的方法，在甘蔗拔節(jié)初期設(shè)正常供水（CK）、輕度脅迫和重度脅迫3處理進(jìn)行人工水分脅迫，分別測定3處理的形態(tài)指標(biāo)及生理生化指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)分析﹑灰色關(guān)聯(lián)度分析和聚類分析，綜合評價(jià)12份參試材料在不同水分脅迫下耐旱性的強(qiáng)弱。結(jié)果表明：不同水分脅迫處理對供試甘蔗主要測定指標(biāo)均有顯著影響;在不同水分脅迫下甘蔗葉片中的PMP、MDA含量、Pro含量、SOD和POD酶活性數(shù)值升高，CHL含量和Hight數(shù)值降低，變化幅度因水分脅迫程度及參試材料的差異而不同;隸屬函數(shù)分析結(jié)果表明，在不同水分脅迫下，大莖野生種57NG208與南澗果蔗正交材料排在前5位的數(shù)量比其反交多;聚類分析表明，所有參試材料在輕度、重度水分脅迫下，均可分為4大類別，云瑞2012-9-11和云瑞2012-38-81的耐旱性較好，無論輕度、重度水分脅迫處理均聚為一類;灰色關(guān)聯(lián)度分析表明，在不同程度的水分脅迫下，各項(xiàng)測定指標(biāo)與耐旱性間的關(guān)聯(lián)度不同，CHL、Pro和POD等3項(xiàng)生理生化指標(biāo)與甘蔗耐旱性關(guān)聯(lián)度較高，是甘蔗耐旱性評價(jià)的優(yōu)良指標(biāo)。

關(guān)鍵詞? 甘蔗;大莖野生種;南澗果蔗;正反交;灰色關(guān)聯(lián)度分析;聚類分析

中圖分類號? S566.103? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼? A

甘蔗是我國重要的糖料作物，蔗糖產(chǎn)量占中國食糖總產(chǎn)的90%以上[1]。水是制約甘蔗產(chǎn)量的重要因素，有研究表明，約30%的甘蔗產(chǎn)量取決于合適的水分供應(yīng)[2]。近年來，缺水無灌溉條件的山地、旱坡地成為中國甘蔗生產(chǎn)發(fā)展的地方，我國旱地植蔗面積約占全國植蔗總面積的80%，廣西和云南蔗田的有效灌溉面積分別僅占各省蔗田總面積的8%和14.4%，與蔗糖先進(jìn)國家相差6～7倍，干旱已成為制約我國蔗糖生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，嚴(yán)重影響我國糖業(yè)的國際競爭力[3]。此外，現(xiàn)有主栽品種已經(jīng)出現(xiàn)種性退化，產(chǎn)量減少和品質(zhì)變劣，目前急需擴(kuò)寬雜交親本野生種血緣，實(shí)現(xiàn)親本抗逆性突破。大莖野生種別名伊里安野生種（Saccharum robustum L.），具有植株高大、長勢旺盛、莖硬抗風(fēng)、抗蟲、宿根性強(qiáng)、生物產(chǎn)量高等特點(diǎn)，用于拓寬甘蔗遺傳基礎(chǔ)及品種改良有十分重要意義。因此開展野生甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)的抗旱性研究，篩選出抗旱性強(qiáng)的甘蔗雜交親本或新品種，提供全國甘蔗育種機(jī)構(gòu)應(yīng)用，從而提高育種效率，增強(qiáng)旱地甘蔗水分利用效率，對我國蔗糖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

作物的抗旱節(jié)水性是復(fù)雜的數(shù)量性狀[4]，既受多基因遺傳控制，又與外界環(huán)境條件變化息息相關(guān)[5-6]。多年來，國內(nèi)外很多學(xué)者從不同角度研究作物抗旱性指標(biāo)和鑒定方法，高三基等[7]研究膜脂過氧化代謝、質(zhì)膜透性及光合參數(shù)與甘蔗品種抗旱性的關(guān)系，建立相應(yīng)的判別模型。盧會文等[8]認(rèn)為，葉片衰老枯黃情況與株高傷害度結(jié)果較為一致，而株高傷害度與葉面積傷害度存在顯著相關(guān);對多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)時(shí)，常采用模糊隸屬函數(shù)法[9-12]、抗旱性度量值（D值）[13]、逐步判別分析法[7]、聚類分析[14]等方法對甘蔗農(nóng)藝性狀和生理特性進(jìn)行抗旱性評價(jià)。本研究利用云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站所保育的大莖野生種57NG208與熱帶、亞熱帶蔗區(qū)適應(yīng)性極廣的熱帶種南澗果蔗進(jìn)行正反交，在前期對132個(gè)真雜種后代遺傳變異分析[15]的基礎(chǔ)上，篩選出12份代表材料，測定與抗旱性相關(guān)的形態(tài)學(xué)及生理生化指標(biāo)，并利用隸屬函數(shù)分析﹑灰色關(guān)聯(lián)度分析和聚類分析相結(jié)合的方法，比較其拔節(jié)期耐旱性的強(qiáng)弱，以期為大莖野生種在抗旱種質(zhì)資源評價(jià)篩選及抗旱新品種選育提供一定的參考依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

參試材料及親本信息詳見表1。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 試驗(yàn)于2017年3月10日，布置在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站抗旱溫室，對參試材料單芽砍種桶栽，每桶栽種5個(gè)單芽，每個(gè)材料設(shè)輕度水分脅迫﹑重度水分脅迫和正常供水3個(gè)處理，每個(gè)處理3桶。于2017年9月27日把所有材料分成3個(gè)組，其中第1組作為對照正常供水，2、3組停止供水進(jìn)行脅迫，其中對第2組進(jìn)行輕度脅迫處理，第3組作重度脅迫處理。7 d后，處理材料呈輕微萎蔫狀態(tài)，在清晨無“吐水”時(shí)，對第2組材料進(jìn)行抗旱生理生化指標(biāo)測定，而第3組繼續(xù)進(jìn)行脅迫，15 d后待第3組較第1組（對照組）三分之一以上材料出現(xiàn)永久萎蔫、葉片枯黃卷曲、少部分甚至枯死等嚴(yán)重缺水癥狀時(shí)進(jìn)行重度脅迫抗旱指標(biāo)的測定，同時(shí)再次測定對照組材料。

1.2.2? 測定指標(biāo)及方法? （1）生理指標(biāo)測定? 從脅迫處理的3桶甘蔗中，每桶各取1株甘蔗的+1葉及心葉，共6片，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，用自來水漂洗葉片以除去表面沾污物，再用去離子水沖洗一次，用干凈的紗布輕輕吸干表面的水分，混合葉片（各材料的+1葉混在一起，心葉混在一起）后進(jìn)行生理指標(biāo)的測定。其中，相對質(zhì)膜透性（PMP）采用雷磁DDSJ2308型電導(dǎo)儀參照張憲政[16]的方法測定;采用SPAD葉綠素儀測定葉綠素（CHL）含量;參照李忠光等[17]的方法測定丙二醛含量（MDA）和脯氨酸（Pro）含量，其中丙二醛含量（MDA）采用硫代巴比妥酸顯色法，脯氨酸（Pro）含量采用酸性茚三酮法測定。其中，葉片質(zhì)膜透性（plasma membrane permeability，PMP）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、葉綠素（chlorophyll，CHL）和脯氨酸（proline，Pro）含量的測定用+1葉，超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和過氧化物酶（peroxidase，POD）酶活性的測定需用心葉參照王學(xué)奎[18]的方法。

（2）形態(tài)指標(biāo)測定? 株高莖徑于抗旱脅迫前的8月8日對脅迫處理組的每個(gè)桶選擇一根甘蔗掛上標(biāo)簽牌，8月9日測定掛著標(biāo)簽的甘蔗株高和莖徑，以后每隔10 d測定一次。

1.2.3? 模糊隸屬函數(shù)[19]

j=1，2，3，...， n? （1）

j=1，2，3，...，n （2）

j=1，2，3，...，n? ? （3）

式中，Xmin表示參試材料中某一指標(biāo)抗旱系數(shù)的最小值，Xmax為最大值，若指標(biāo)性狀與抗旱性呈正相關(guān)，則用上述公式計(jì)算其隸屬函數(shù)值;反之則用1Z（Xj）即公式（2）表示;公式（3）表示抗旱隸屬度，即i基因型各指標(biāo)的抗旱隸屬函數(shù)平均值，n是測定指標(biāo)數(shù)。

1.3? 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007軟件的一般通用公式對各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[20]進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析、相關(guān)分析和聚類分析。采用卡方距離、可變類平均法對8項(xiàng)形態(tài)及生理生化指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同水分脅迫條件下各參試材料測定指標(biāo)數(shù)值的差異性分析

從表2可以看出，不同水分脅迫處理對參試材料主要測定指標(biāo)均有顯著影響，參試材料的Diameter、SOD和POD酶活性在輕度脅迫與正常供水間的差異不顯著，但其重度脅迫與輕度脅迫、重度脅迫與正常供水間差異極顯著;MDA含量在輕度脅迫與正常供水間的差異不顯著，但其重度脅迫與正常供水間的差異顯著;PMP和Pro輕度、重度脅迫間差異不顯著，其余指標(biāo)差異顯著。從變異系數(shù)來看，除輕度水分脅迫下MDA的變異系數(shù)超過80%外，其余指標(biāo)的變異系數(shù)均低于65%，說明所選指標(biāo)對水分脅迫敏感，水分脅迫處理試驗(yàn)效果較好。

在不同水分脅迫下，參試材料的株高與正常供水相比較數(shù)值明顯較低，株高（Hight）在輕度、重度水分脅迫間的差異顯著，但其輕度脅迫與正常供水間的差異不顯著;莖徑（Diameter）在輕度水分脅迫時(shí)，仍然在長粗，但輕度脅迫與正常供水間差異不顯著，在重度水分脅迫時(shí)，莖徑受到明顯影響;質(zhì)膜透性（PMP）在水分脅迫下，細(xì)胞膜脂的過氧化作用加劇，細(xì)胞質(zhì)膜透性增大，輕度、重度水分脅迫間PMP含量的差異不明顯，但輕度脅迫與正常供水、重度脅迫與正常供水間的差異均達(dá)到極顯著水平;丙二醛（MDA）是膜

脂過氧化的產(chǎn)物之一，常被用作衡量脂質(zhì)過氧化程度的指標(biāo)[21]。由表2可知，在水分脅迫下，MDA含量明顯增加，輕度、重度水分脅迫間MDA的含量差異顯著，但輕度水分脅迫與正常供水間的MDA含量差異不顯著，說明甘蔗在輕度水分脅迫環(huán)境時(shí)，生物膜有一定程度的破壞，MDA含量慢慢積累，在重度水分脅迫下，生物膜破壞加大，MDA含量大量積累;水分脅迫下葉綠素（CHL）含量的變化，可以指示植物對水分脅迫的敏感性[22]。由表2可知，輕度、重度水分脅迫與正常供水3種水分處理間的葉綠素含量差異顯著，說明參試材料對水分脅迫反應(yīng)較敏感，甘蔗葉片內(nèi)葉綠素降解的快;脯氨酸（Pro）是植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在水分脅迫下，Pro會大量積累，增加了細(xì)胞質(zhì)濃度，降低滲透勢，從而保持水分和各生理活動正常進(jìn)行，緩解細(xì)胞脫水傷害。由表2可知，輕度、重度水分脅迫間的Pro含量差異不顯著，但其與正常供水差異顯著，輕度、重度水分脅迫下Pro含量明顯高于正常供水;POD和SOD是保護(hù)酶系統(tǒng)中重要成員，在水分脅迫下植物抗旱能力和受傷害程度與保護(hù)酶的活性變化密切相關(guān)。在輕度、重度水分脅迫下，POD和SOD的活性明顯增加，輕度、重度水分脅迫處理間差異不顯著，但其與正常供水間的差異較顯著。

2.2? 參試材料對水分脅迫的響應(yīng)

參試材料在不同水分脅迫條件下各項(xiàng)測定指標(biāo)的增減變化幅度詳見表3，從表中可以看出植物各項(xiàng)指標(biāo)在水分虧缺情況下的敏感程度。在對參試材料進(jìn)行水分脅迫時(shí)，甘蔗葉片中的PMP、Pro、SOD和POD含量增加，株高數(shù)值下降，莖徑的數(shù)值在輕度脅迫時(shí)上升，在重度脅迫卻下降，其變化幅度因甘蔗的基因型差異而不同。CHL、SOD和POD酶活性的變化幅度表現(xiàn)為重度脅迫大于輕度脅迫，其余5個(gè)指標(biāo)因甘蔗基因型不同而呈現(xiàn)出不同的規(guī)律，其中MDA和CHL輕度、重度脅迫變化幅度的數(shù)值大小差別較大，莖徑在輕度脅迫時(shí)數(shù)值變化幅度為正值，在重度脅迫時(shí)數(shù)值變化幅度為負(fù)值，從數(shù)值變化幅度看莖徑在輕度脅迫時(shí)任再長粗，在重度脅迫時(shí)受到影響。

在水分重度脅迫下，云瑞2012-9-60、云瑞2012-10-20和云瑞2012-38-5響應(yīng)最敏感，出現(xiàn)葉面枯黃卷曲現(xiàn)象，云瑞2012-38-5直接枯死。3份材料的生理生化指標(biāo)測定為，PMP（145.6%～ 174.3%）、MDA（91.0%～148.4%）和CHL（72.6%～93.6%）增幅較大。云瑞2012-9-22、云瑞2012-9-60、云瑞2012-9-108、云瑞2012-10-20、云瑞2012-38-1、云瑞2012-38-76等材料的SOD酶活性變化幅度在1.0%～4.7%之間，增幅小于5%;云瑞2012-10-20、云瑞2012-38-38和云瑞2012-38-84等POD酶活性變化幅度在0.5%～1.7%之間，增幅小于2%，不能有效緩解干旱給膜系統(tǒng)帶來的傷害。云瑞2012-9-108、云瑞2012-38-37和云瑞2012-38-81的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸含量均低過30%。

2.3? 隸屬函數(shù)分析

從表4的隸屬函數(shù)分析結(jié)果可以看出，在輕度、重度水分脅迫下參試材料的隸屬度及耐旱性排序不同。云瑞2012-9-11、云瑞2012-38-81、云瑞2012-38-1和云瑞2012-9-108等在水分輕度脅迫下，隸屬函數(shù)值較大，表現(xiàn)出較好的抗旱性，但在水分重度脅迫時(shí)隸屬函數(shù)值較小，抗旱性較差;云瑞2012-38-81、云瑞2012-38-1、云瑞2012-9-108、云瑞2012-38-76等材料在水分輕度脅迫時(shí)，隸屬函數(shù)值排序分別位于第2、3、4、6位，但在水分重度脅迫時(shí)，隸屬函數(shù)值排序卻位于第6、11、12、2位。在水分重度脅迫條件下，植物缺水表現(xiàn)比較充分，各項(xiàng)變化指標(biāo)比較明顯。方差分析結(jié)果表明，選擇的8項(xiàng)測定指標(biāo)中，除PMP、MDA和Pro輕度、重度脅迫間差異不顯著

外另外5項(xiàng)差異顯著，其中Diameter、CHL、SOD和POD輕度、重度脅迫間差異達(dá)到極顯著水平。重度水分脅迫下，測定指標(biāo)結(jié)果與植物在嚴(yán)重缺水時(shí)的癥狀表現(xiàn)基本吻合，因此表4以重度脅迫下參試材料的隸屬值排序來表示其耐旱性。

在參試的12份材料中，云瑞2012-38-5、云瑞2012-38-76和云瑞2012-9-11的耐旱性分別位于前3位，云瑞2012-9-108、云瑞2012-38-1和云瑞2012-38-37的耐旱性較差，其中云瑞2012-9-108和云瑞2012-38-1在輕度脅迫時(shí)表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗旱性，隨著水分脅迫強(qiáng)度的不斷加大，當(dāng)脅迫達(dá)到一定程度時(shí)，其耐旱性表現(xiàn)為較差。

從正反交情況來看，在輕度水分脅迫下，正交后代云瑞2012-9-11、云瑞2012-9-22、云瑞2012-9-60、云瑞2012-9-108分別位于第1、7、9、4位，反交后代除云瑞2012-38-81、云瑞2012-38-84和云瑞2012-38-5位于前5位外，其余材料均排在第5位后面，從排前5位材料的數(shù)量上看，正交后代比反交后代多;在重度水分脅迫下，正交后代云瑞2012-9-11、云瑞2012-9-22、云瑞2012-9-60、云瑞2012-9-108分別位于第3、4、5、12位，反交后代除云瑞2012-38-76和云瑞2012-38-5位于前5位外，其余均排在第5位后面，從排前5位材料的數(shù)量上看，正交后代比反交多。

2.4? 參試材料在不同水分脅迫下的抗旱性系統(tǒng)聚類分析

以12份大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交后代材料的8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，從圖1可知，12份參試材料在輕度、重度水分脅迫下，均可分為4大類別（圖1A，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，圖1B，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），其中在水分輕度脅迫下見圖1A，Ⅰ類有2份，Ⅱ類4份、Ⅲ類3份、Ⅳ類3份;在重度水分脅迫下見圖1B，Ⅰ類有2份，Ⅱ類4份、Ⅲ類1份、Ⅳ類5份。此分類結(jié)果與隸屬函數(shù)分類結(jié)果基本一致，但有個(gè)別材料存在偏差。在輕度水分脅迫下，第Ⅰ類和第Ⅳ類材料的耐旱性最好，第Ⅱ類耐旱性次之，第Ⅲ類材料耐旱性較差，7份正交材料分布在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類;在水分重度脅迫下，第Ⅰ類和第Ⅳ類的部分材料耐旱性最好，第Ⅲ、Ⅱ類耐旱性次之，7份正交材料分布在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ類。從輕度、重度水分脅迫的聚類結(jié)果來看，云瑞2012-9-11和云瑞2012-38-81的耐旱性較好，無論輕度、重度

A：輕度水分脅迫;B：重度水分脅迫。

A： Mild water stress; B： Severe water stress.

圖1? 大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交

后代耐旱性聚類分析

Fig. 1? Drought tolerance cluster of the progeny from reciprocal crosses between Saccharum robustum 57NG208 and Nanjian chewing cane

水分脅迫處理均聚為一類;其余材料聚類結(jié)果差別較大，在重度水分脅迫下對8項(xiàng)指標(biāo)的系統(tǒng)積累與隸屬函數(shù)分析結(jié)果有差別，但總體趨勢基本吻合。

2.5? 測定指標(biāo)與耐旱性之間的灰色關(guān)聯(lián)度分析

參照田春艷等[23]的方法，利用DPS軟件進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。結(jié)果表明，在輕度、重度水分脅迫下，8項(xiàng)目測定指標(biāo)與耐旱性的關(guān)聯(lián)度不同，說明不同基因型的植物在不同水分脅迫下，各個(gè)指標(biāo)對抗旱的響應(yīng)程度不一樣。輕度水分脅迫下，各指標(biāo)與甘蔗耐旱性間的關(guān)聯(lián)密切程度依次為：CHL>Pro>POD>SOD>Hight>Diameter>MDA>PMP，關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為0.5872、0.4587、0.4126、0.4077、0.3915、0.3855、0.3656和0.3367;重度脅迫下，其關(guān)聯(lián)度依次為CHL>Pro>POD>Hight>MDA>SOD>Diameter>PMP，關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為0.7792、0.5175、0.4306、0.4259、0.4227、0.3709、0.3198和0.2562。葉綠素含量、脯氨酸含量和POD酶活性無論是在輕度水分脅迫下，還是重度水分脅迫下均與甘蔗耐旱性關(guān)聯(lián)度最高，而質(zhì)膜透性在輕度、重度水分脅迫下均與甘蔗耐旱性關(guān)聯(lián)度最低。

2.6? 測定指標(biāo)與耐旱性之間的相關(guān)分析

從表5可以看出，在不同程度的水分脅迫下，甘蔗各個(gè)指標(biāo)與耐旱性的相關(guān)程度不一致，在輕度、重度水分脅迫下，甘蔗的耐旱機(jī)制不同，各指標(biāo)的敏感程度也不一樣。在輕度水分脅迫下，Hight、Diameter、PMP、CHL、Pro、SOD和POD與耐旱性呈正相關(guān)，其中Diameter、CHL和SOD與耐旱性呈顯著正相關(guān)，POD與耐旱性呈極顯著正相關(guān);在重度水分脅迫下，Diameter與耐旱性呈負(fù)相關(guān)，CHL與耐旱性呈顯著正相關(guān)，其余6項(xiàng)指標(biāo)與耐旱性呈正相關(guān)。

3? 討論

作物抗旱性是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)數(shù)量性狀，是眾多因素﹑多種機(jī)制共同作用的結(jié)果，最終通過各種指標(biāo)在不同生育時(shí)期的一系列變化表現(xiàn)出來，因而指標(biāo)性狀的合理選擇是抗旱性鑒定的關(guān)鍵[22]。目前，國內(nèi)外的大量研究表明，作物抗旱性鑒定指標(biāo)大致可分為形態(tài)生長指標(biāo)和生理生化指標(biāo)2大類，其中形態(tài)結(jié)構(gòu)能夠直觀地反映出作物對干旱的響應(yīng)，是人們對作物抗旱性研究最早﹑最多的指標(biāo)[24];作物在水分脅迫下生理生化代謝涉及面較廣，前人研究也較深入，主要集中在生理滲透調(diào)節(jié)和保護(hù)酶活性兩方面。不同學(xué)者針對不同的作物篩選出了不同的抗旱指標(biāo)[24-29]，對其抗旱性作出綜合性評價(jià)分析。趙俊等[30]、李廣敏等[31]、葉燕萍等[32]對甘蔗的耐旱性研究表明，株高、莖徑是反映甘蔗生長狀態(tài)的重要因子，充裕的水分可促進(jìn)甘蔗植株的生長，干旱對甘蔗株高的影響比莖徑更大[33]，在輕度、重度水分脅迫下，株高、莖徑與耐旱性之間的灰色關(guān)聯(lián)度排序結(jié)果正佐證了該研究結(jié)論;另外，MDA（丙二醛）含量和PMP（質(zhì)膜透性）已被國家九五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目96-002-02-15專題和國家十五863糖料新品種選育課題采納為全國統(tǒng)一的鑒定指標(biāo)[34]。本研究中PMP、MDA、Pro和CHL的變化情況與蘭靖等[35]、楊建波等[36]研究認(rèn)為干旱脅迫會導(dǎo)致甘蔗品種（系）的葉片膜透性增大，丙二醛、脯氨酸的含量顯著升高，葉綠素有不同程度地下降的結(jié)論相吻合。在輕度、重度水分脅迫下，12份甘蔗的SOD活性、POD活性和Chl、Pro含量變化存在品種（系）差異與周桂等[37]和陸國盈等[38]的研究結(jié)論一致。其次，本研究結(jié)論CHL、Pro和POD是甘蔗耐旱性評價(jià)的優(yōu)良指標(biāo)與田春艷等[23]的研究結(jié)論（PMP、MDA、CHL、SOD酶活性和POD酶活性等是可靠的抗逆評價(jià)指標(biāo)，而對于脯氨酸的可靠性則仍存在較大的爭議）不一致。出現(xiàn)這種情況可能有以下幾方面的原因：（1）研究材料的血緣基礎(chǔ)不同，本研究的主要對象是12份大莖野生種57NG208與熱帶種南澗果蔗的正反交后代;（2）評價(jià)指標(biāo)的不同，本研究采用直觀的形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)相結(jié)合的方法進(jìn)行評價(jià);（3）樣本群體數(shù)量不同。

甘蔗在生理生化方面對水分脅迫的響應(yīng)主要是滲透調(diào)節(jié)和保護(hù)酶活性。在甘蔗水分虧缺時(shí)，甘蔗葉片失水，細(xì)胞膜脂過氧化作用加劇，膜脂過氧化最終產(chǎn)物MDA增加，細(xì)胞質(zhì)膜透性增大。同時(shí)，甘蔗葉片內(nèi)葉綠素大量降解，體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸積累來增加細(xì)胞質(zhì)濃度，降低滲透勢，緩解細(xì)胞脫水傷害;其植物體內(nèi)的氧自由基含量及種類也會大量增多，此時(shí)SOD和POD酶活性增強(qiáng)。本研究在輕度、重度水分脅迫下，8項(xiàng)測定指標(biāo)與耐旱性（隸屬函數(shù)值）進(jìn)行相關(guān)分析結(jié)果顯示，在重度水分脅迫下Diameter與耐旱性呈負(fù)相關(guān)，CHL與耐旱性呈顯著正相關(guān)，其余6項(xiàng)指標(biāo)與耐旱性呈正相關(guān)，該結(jié)論與甘蔗對水分脅迫的生理生化響應(yīng)機(jī)制吻合，因此在對12份材料進(jìn)行耐旱性排序時(shí)選用重度水分脅迫下的隸屬函數(shù)值。

本研究中云瑞2012-38-5在輕度水分脅迫時(shí)耐旱性最差，在重度水分脅迫下且表現(xiàn)出較好的耐旱性;云瑞2012-9-108和云瑞2012-38-1在輕度水分脅迫時(shí)耐旱性很強(qiáng)，而在重度水分脅迫下卻表現(xiàn)出較弱的耐旱性。這與田春艷等[23]對5種氣候生態(tài)型割手密F1和F2雜種的耐旱性評價(jià)研究結(jié)果一致，也與白向歷等[39]對玉米的抗旱性研究結(jié)果一致，即同一基因型的作物在不同程度的干旱脅迫下，抗旱評價(jià)結(jié)果也會不同，當(dāng)然也不排除試驗(yàn)誤差。

4? 結(jié)論

在水分脅迫下，12份大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交后代材料中，云瑞2012-38-5、云瑞2012-38-76和云瑞2012-9-11等3份材料的抗旱性較強(qiáng)，其中云瑞2012-9-11無論在輕度、重度水分脅迫下，耐旱性排名均位于前3位;云瑞2012-38-5和云瑞2012-38-1在輕度水分脅迫時(shí)耐旱性最差，在重度水分脅迫下且表現(xiàn)出較好的耐旱性。在聚類分析中，云瑞2012-9-11和云瑞2012-38-81的耐旱性較好，無論輕度、重度水分脅迫處理均聚為一類;參試材料在輕度、重度水分脅迫下聚類結(jié)果差別較大;12份大莖野生種57NG208與南澗果蔗正反交后代，在輕度、重度脅迫下，耐旱性排序中正交材料排在前5位的數(shù)量比反交材料多;相關(guān)分析表明，在不同程度的水分脅迫下，甘蔗各個(gè)指標(biāo)與耐旱性的相關(guān)程度不一致，在輕度水分脅迫下，Hight、Diameter、PMP、CHL、Pro、SOD和POD與耐旱性呈正相關(guān)，在重度水分脅迫下，Diameter與耐旱性呈負(fù)相關(guān)，CHL與耐旱性呈顯著正相關(guān)，其余6項(xiàng)指標(biāo)與耐旱性呈正相關(guān);8項(xiàng)測定指標(biāo)中，CHL含量、Pro含量和POD酶活性無論是輕度水分脅迫下，還是重度水分脅迫下均與甘蔗耐旱性關(guān)聯(lián)度最高，是耐旱性評價(jià)的優(yōu)良指標(biāo)。

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