張瑋 易拓 唐維 宋勇

摘 ?要??先利用田間自然低溫對(duì)18個(gè)木薯種質(zhì)資源進(jìn)行冷害分級(jí)，從中選擇強(qiáng)耐寒品種（F200）、中耐寒品種（20-4、52-3）、弱耐寒品種（16P、SC8）做4?℃低溫脅迫處理，測(cè)定其幼苗葉片相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、保護(hù)酶活性等7個(gè)生理指標(biāo)，運(yùn)用主成分分析、隸屬函數(shù)、相關(guān)性分析和逐步回歸等方法綜合評(píng)價(jià)木薯種質(zhì)的耐寒性及篩選耐寒鑒定指標(biāo)。結(jié)果將7個(gè)單項(xiàng)生理指標(biāo)轉(zhuǎn)化為3個(gè)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)，認(rèn)為測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率、可溶性糖、丙二醛和過(guò)氧化氫酶共4個(gè)生理指標(biāo)可作為準(zhǔn)確快速鑒定木薯耐寒性強(qiáng)弱的指標(biāo);初步建立起了木薯耐寒性評(píng)價(jià)體系，發(fā)現(xiàn)田間與生理試驗(yàn)結(jié)果一致性較高：即參試木薯種質(zhì)中，最耐寒品種均是F200，最不耐寒品種是SC8。

關(guān)鍵詞 ?木薯;耐寒性;指標(biāo)篩選;綜合評(píng)價(jià)中圖分類(lèi)號(hào)??S533??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼??A

Selection and Comprehensive Evaluation of Cassava Cold-resistant Germplasm Resources and Identification Indexes

ZHANG Wei¹， YI Tuo¹， TANG Wei¹，?SONG Yong^1，2*

1.?Horticulture and Landscape College of Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128， China; 2. Engineering Research Center of Potato， Changsha， Hunan 410128，?China

Abstract ?The chilling injury of 18 cassava germplasm resources was classified by natural low temperature in the field. and strong cold-tolerant cultivars （F200）， medium-tolerant cultivars （20-4， 52-3）， and weak cold- tolerant cultivars （16P， SC8） were selected for low temperature （4?℃） stress treatment. The seedling leaf relative electric conductivity， the malondialdehyde， soluble sugar， soluble protein， protective enzyme activity and other seven physiological indexes were assayed using the method of principal component analysis （PCA）， and the membership function， correlation analysis and stepwise regression method were used to comprehensively assess the cold resistance and screen cold appraisal indicators. Seven single physiological indexes were converted into three independent comprehensive indexes， and it was considered that four physiological indexes including relative electrical conductivity， soluble sugar， malondialdehyde and CAT four physiological indexes could be used as the indexes to accurately and quickly identify the cold resistance of cassava. The evaluation system of cassava cold resistance was initially established， and the results of field and physiological tests were highly consistent. It was found that among the cassava germplasm tested， the most cold-resistant strain was F200 and the least cold-resistant strain was SC8.

Keywords ?cassava; hardiness; index?selection; comprehensive evaluation

DOI10.3969/j.issn.1000-2561.2019.01.001

木薯（Manihot esculentaCrantz）原產(chǎn)于南美洲亞馬遜流域，廣泛種植于世界南、北緯30?℃內(nèi)的熱帶、亞熱帶地區(qū)^[1]，適宜生長(zhǎng)在平均溫度18?℃以上全年無(wú)霜期至少8個(gè)月的地區(qū)，當(dāng)氣溫低于15?℃時(shí)其生長(zhǎng)發(fā)育開(kāi)始受到抑制，低于4?℃時(shí)停止生長(zhǎng)^[2-3]。我國(guó)木薯需求量旺盛，每年都需要大量進(jìn)口以滿足需求，其中木薯干、木薯淀粉和鮮木薯的進(jìn)口總數(shù)量高達(dá)1056萬(wàn)t，金額高達(dá)30億美元（2014年）^[4]。為了擴(kuò)大木薯適種區(qū)域以及增加產(chǎn)量，十二五期間，國(guó)家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系提出了“木薯北移”戰(zhàn)略，把湖南、江西、福建等地作為北移的重點(diǎn)區(qū)域^[5]。研究木薯的耐寒特性，篩選出科學(xué)有效的耐寒生理指標(biāo)并綜合評(píng)價(jià)木薯耐寒種質(zhì)資源，對(duì)解決木薯北移難題意義重大。前人^[6-8]對(duì)木薯耐寒種質(zhì)篩選大部分局限于單一的人工模擬條件下進(jìn)行，且對(duì)于木薯寒凍害分級(jí)及耐寒指標(biāo)的確認(rèn)還止步于初步探討，沒(méi)有建立起科學(xué)合理的木薯耐寒綜合評(píng)價(jià)體系。有文獻(xiàn)資料^[9]顯示，將田間自然鑒定法與生理指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法相結(jié)合評(píng)價(jià)植物抗逆性，使抗逆研究覆蓋其整個(gè)生育期，降低指標(biāo)鑒定的重復(fù)性，避免單一指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法的片面性，有利于植物逆性研究形成完整的體系。綜合評(píng)價(jià)法包括主成分分析法、隸屬函數(shù)法、聚類(lèi)分析法等，目前在許多植物的耐鹽^[10]、抗旱^[11]、耐低磷^[12]等抗逆性研究中廣泛應(yīng)用，而在木薯耐寒性研究中鮮見(jiàn)報(bào)道。

本研究充分利用湖南長(zhǎng)沙地區(qū)自然低溫氣候?qū)?8個(gè)木薯種質(zhì)進(jìn)行篩選，然后將篩選出的5個(gè)不同耐寒性木薯種質(zhì)幼苗在人工低溫條件下進(jìn)行耐寒生理指標(biāo)測(cè)定，最后利用主成分分析、相關(guān)分析和隸屬函數(shù)等方法綜合評(píng)價(jià)木薯種質(zhì)資源并篩選出木薯耐寒品種與有效的鑒定生理指標(biāo)，以期為木薯耐寒育種、耐寒機(jī)理以及調(diào)控緩解機(jī)制的研究提供基礎(chǔ)材料和理論基礎(chǔ)，為發(fā)展木薯產(chǎn)業(yè)作出貢獻(xiàn)。

1 ?材料與方法

1.1 材料

研究材料均來(lái)自中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，詳情見(jiàn)表1。

1.2方法

1.2.1 ?試驗(yàn)處理 ?田間自然低溫鑒定：通過(guò)田間自然低溫脅迫觀察統(tǒng)計(jì)木薯葉片、莖桿、薯塊變

化情況來(lái)對(duì)木薯種質(zhì)進(jìn)行冷害分級(jí)。

于2017年4—12月在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園蔬菜基地進(jìn)行，按照株行距0.8 m×1.2 m種植，種植前將18個(gè)木薯種質(zhì)的種莖砍成15～17 cm長(zhǎng)的莖段，選取健康、沒(méi)有破損、大小較為均勻的種莖，橫埋于松軟土質(zhì)5～10 cm處，覆蓋銀灰膜，田間常規(guī)管理。每個(gè)品種種植10株。當(dāng)2017年11月日均溫降到16?℃時(shí)分別在試驗(yàn)田中部、東北角和西南角離地面高約1.5?m處的百葉箱中放一臺(tái)溫度記錄儀（精創(chuàng)RC-4HA/C），設(shè)置每隔1?h記錄一次田間溫度。取平均溫度值。持續(xù)觀察并記錄整株葉片量、葉片水漬斑、莖桿干枯、芽點(diǎn)存活;當(dāng)氣溫低于0?℃并持續(xù)時(shí)間超過(guò)24?h后，用起薯器取完整木薯根系，每個(gè)品種取3株，取每株大小、長(zhǎng)度一致的塊根，橫切觀察薯塊黃、黑斑及點(diǎn)占薯塊橫切面積比例。

生理試驗(yàn)：在田間自然低溫木薯耐寒表型變化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步做內(nèi)部生理指標(biāo)的變化研究，綜合評(píng)價(jià)并精確篩選出木薯耐寒性品種。

于2018年3月底，把田間篩選的表現(xiàn)出不同耐寒特性的5個(gè)木薯種質(zhì)種莖（強(qiáng)耐寒品種：F200;中度耐寒品種：20-4、52-3;弱耐寒品種：16P、SC8）截成15 cm左右長(zhǎng)的莖段，選取莖段芽點(diǎn)完好且粗細(xì)、重量一致的莖段各60根，基質(zhì)培養(yǎng)于口徑17 mm的育苗盆中，放在FYS-1010W型室內(nèi)高照度人工氣候室中培養(yǎng)40?d（設(shè)置：白天溫度/光強(qiáng)28?℃/7500?lx，晚上22?℃/0?lx，白晝各12?h），待長(zhǎng)到5～6片葉后，選取長(zhǎng)勢(shì)一致的木薯品種各30株進(jìn)行4?℃（±1?℃）低溫處理3?d，28?℃為對(duì)照，取樣部位為木薯從上往下數(shù)第3、4片功能葉，重復(fù)3次。第4片功能葉用于測(cè)相對(duì)電導(dǎo)率（REC），第3片功能葉取樣后立馬用液氮速凍后，放入–80?℃冰箱保存?zhèn)溆?，用于測(cè)丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、過(guò)氧化物酶活性（POD）、超氧化物歧化酶活性（SOD）、過(guò)氧化氫酶活性（CAT）等6個(gè)生理指標(biāo)。

1.2.2??觀測(cè)內(nèi)容及方法 ?田間試驗(yàn)：葉片水漬斑占比和塊根黑斑橫切面占比計(jì)算方法參見(jiàn)崔華威等^[13]的方法，落葉率=落葉數(shù)/葉片初測(cè)數(shù)× 100%，莖稈干枯率=莖稈干枯長(zhǎng)度/莖稈總長(zhǎng)度× 100%，芽點(diǎn)壞死率=芽點(diǎn)壞死數(shù)/芽點(diǎn)總數(shù)× 100%。根據(jù)且改良俞奔馳等^[6]的方法分別對(duì)木薯葉片、莖桿和薯塊進(jìn)行冷害級(jí)別劃分，具體見(jiàn)表2。

生理試驗(yàn)：利用電導(dǎo)率儀測(cè)相對(duì)電導(dǎo)率（REC）^[14];用硫代巴比妥酸法^[15-16]測(cè)丙二醛（MDA）;用蒽酮比色法^[14]測(cè)可溶性糖（SS）;用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司的生理指標(biāo)試劑盒測(cè)可溶性蛋白（SP）、過(guò)氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）以及過(guò)氧化氫酶（CAT）。

1.3數(shù)據(jù)處理

單項(xiàng)指標(biāo)耐寒系數(shù)

綜合指標(biāo)值

式中，CI（m）為綜合指標(biāo)值，B_i為單項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)系數(shù)進(jìn)行規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化的值;Prin（m）_i為綜合指標(biāo)的特征向量^[17]。

綜合指標(biāo)隸屬函數(shù)值

式中，表示第i個(gè)綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值;表示第i個(gè)綜合指標(biāo)值;、分別表示綜合指標(biāo)的最小值和最大值。

權(quán)重

式中，表示第i個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中重要程度;表示第i個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。

抗寒綜合評(píng)價(jià)值

式中，D表示不同木薯品種在低溫脅迫下綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)所得的綜合耐寒性評(píng)價(jià)值。

數(shù)據(jù)采用Excel軟件和Graphpad prism?5軟件進(jìn)行處理，相關(guān)性分析、主成分分析等分析采用Spss?17.0軟件進(jìn)行。

2 ?結(jié)果與分析

2.1木薯試驗(yàn)地田間低溫的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度

接近木薯采收期開(kāi)始記錄田間溫度，具體見(jiàn)圖1。從11月16日開(kāi)始到12月30日止，45?d內(nèi)湖南地區(qū)冬季的溫度變化較大，日溫差在0.6～17.6?℃，最低溫度在–2.4～15.3?℃，最高溫度在5.2～22.9?℃，平均溫度在4.6～16.9?℃。從11月17日開(kāi)始木薯受冷、寒交叉脅迫，湖南長(zhǎng)沙地區(qū)出現(xiàn)霜凍天氣，溫度驟降，于12月18日大田中最低氣溫達(dá)到–2.4?℃，木薯受到凍害，持續(xù)時(shí)間約26 h。

2.2木薯試驗(yàn)地田間木薯寒害情況

根據(jù)18個(gè)木薯種質(zhì)在田間低溫表型變化情

況來(lái)看，①葉片在氣溫低于12?℃時(shí)開(kāi)始受到傷害，8?℃左右普遍出現(xiàn)水漬斑;②莖桿在氣溫低于8?℃時(shí)嫩梢和根部最開(kāi)始出現(xiàn)變色斑、芽點(diǎn)壞死情況，4?℃時(shí)芽點(diǎn)受害嚴(yán)重;③塊根幾乎只受到凍害即氣溫低于0?℃后才受到傷害。因此選擇在氣溫低于8?℃時(shí)計(jì)算葉片水漬斑占比，低于4?℃時(shí)計(jì)算落葉率、莖桿干枯率和芽點(diǎn)壞死率，低于0?℃后計(jì)算薯塊斑點(diǎn)占比率（所有溫度的積累時(shí)間均超過(guò)24?h），將它們綜合繪制成表3。

由表3可知，不同木薯種質(zhì)的寒害表現(xiàn)情況差異顯著（p<0.05），其中葉片水漬斑占比在0～?78%之間，情況最嚴(yán)重的品種是44-5（83%），水漬斑最少的品種是F200（0%）;落葉率在34%～?100%，落葉最嚴(yán)重的品種是SC8和GR9，均達(dá)到100%，落葉程度表現(xiàn)最輕的品種是20-4（34%）;莖桿干枯率和芽點(diǎn)死亡率分別在12%～?58%和36%～100%，莖桿干枯率和芽點(diǎn)死亡率最高的品種分別是C4（58%）和SC8（100%），最低的品種分別是20-4（12%）和F200（36%）;薯塊斑點(diǎn)橫截面占比在0～67%，其最高和最低的品種分別是16P（67%）和F200、18-9、SC124（0%）。

Note： Different lowercase letters?in the same?column?indicate?significant difference?（p<0.05）.

將18個(gè)木薯種質(zhì)冷害劃分為以下幾等級(jí)：9級(jí)（SC8、44-5、16P），8級(jí)（GR9、20-9、C4），7級(jí)（SC9、SC205、24-6），6級(jí)（F241、47-1、20-4、52-3、18-9、20-18、KU50）;4級(jí)（SC124）;3級(jí)（F200）。等級(jí)越低越耐寒，等級(jí)越高耐寒性越弱（表4）。

2.3低溫脅迫對(duì)木薯苗期的生理影響

2.3.1 ?低溫脅迫對(duì)木薯葉片細(xì)胞膜系統(tǒng)的影響??適溫下，5個(gè)不同木薯品種的REC和MDA含量差異均不明顯;4?℃低溫處理3?d后，其葉片中的REC和MDA均有不同程度的增加（圖2）。F200的葉片REC增長(zhǎng)幅度最?。?8.47%），SC8的葉片相對(duì)電導(dǎo)率增長(zhǎng)幅度最大（81.40%），其他3個(gè)品種的木薯葉片的REC漲幅分別是20-4（31.79%）<52-3（34.59%）<16P（42.68%）;低溫處理后，除了SC8的丙二醛含量與適溫下差異明顯之外，其余4個(gè)木薯品種差異表現(xiàn)均不明顯，其中MDA增長(zhǎng)量最少的品種是F200（3.01?nmol/g），丙二醛含量增加幅度最多的品種是SC8（13.67?nmol/g），其余3個(gè)品種的MDA含量漲幅排序?yàn)?6P（3.78?nmol/g）<20-4（8.32?nmol/g）<52-3（7.20?nmol/g）。

2.3.2 ?低溫脅迫對(duì)木薯葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響??經(jīng)過(guò)4?℃低溫脅迫3?d后，各品種木薯葉片SS含量大幅度增加，且與適溫下比較均有顯著性差異（圖3左）。5個(gè)不同品種木薯SS含量變化幅度為：52-3（13.36 mg/g）>F200（12.79 mg/g）>20-4（10.75 mg/g）>SC8（6.10 mg/g）>16P（4.90 mg/g）。低溫脅迫均使不同品種木薯葉片的SP含量不同程度的增加，其中除了F200和52-3變化差異較明顯外，其余品種變化則不明顯（圖3右）。5個(gè)不同品種木薯SP含量漲幅為：52-3（1.29 mg/g）>F200（1.09 mg/g）>20-4（0.50 mg/g）>16P（0.34 mg/g）>SC8（0.27 mg/g）。

2.3.3 ?低溫脅迫對(duì)木薯葉片保護(hù)酶系統(tǒng)的影響??經(jīng)過(guò)4?℃低溫脅迫3 d后，不同木薯葉片的POD、SOD和CAT活性變化不一致（圖4）。其中，木薯葉片的POD活性在低溫脅迫下均有所提高，除了20-4變化差異明顯外，其余4個(gè)品種變化差異均不明顯。5個(gè)不同木薯品種POD活性增長(zhǎng)幅度為20-4>F200>16P>52-3>SC8;相反地，SOD活性均出現(xiàn)不同程度的降低，其降低幅度為52-3> 20-4>16P>SC8>F200;CAT活性變化則出現(xiàn)有增有減的情況：20-4、F200和52-3的CAT活性分

不同小寫(xiě)字母表示差異顯著（p<0.05）。

Different lowercase letters indicate?significant difference?（p<0.05）.

不同小寫(xiě)字母表示差異顯著（p<0.05）。

Different lowercase letters indicate?significant difference?（p<0.05）.

不同小寫(xiě)字母表示差異顯著（p<0.05）。

Different lowercase letters indicate?significant difference?（p<0.05）.

別增加了711.90、397.19、328.27 nmol/（min·g），SC8和16P的CAT活性分別降低了366.70、293.70?nmol/（min·g）。

2.4 木薯種質(zhì)耐寒性及指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)

2.4.1 ?單項(xiàng)指標(biāo)的耐寒系數(shù)及其相關(guān)性分析 ?低溫脅迫后各木薯品種的REC、MDA、SP、SS和POD同適溫條件下相比均有所升高（w>1），SOD有所下降（w<1），而CAT既有下降又有升高（w>1，w<1），不同木薯品種單一生理指標(biāo)的耐寒系數(shù)不同，表現(xiàn)為在0.724～8.619之間變動(dòng)（表5）。通過(guò)相關(guān)分析可得5個(gè)木薯生理指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣，結(jié)果表明所有生理指標(biāo)間都存在顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系，導(dǎo)致它們提供的信息發(fā)生重疊，例如，REC除了與MDA呈極顯著的正相關(guān)之外，與其他6個(gè)生理指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)（表6）。

2.4.2??主成分分析及綜合評(píng)價(jià) ?利用主成分分析法將7個(gè)單一生理指標(biāo)換算成了3個(gè)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)，分別用成分1[CI（1）]、成分2[CI（2）]和成分3[CI（3）]表示（表7），其積累貢獻(xiàn)值達(dá)到了90.67%（>85%），說(shuō)明這3個(gè)綜合指標(biāo)已經(jīng)包含了木薯耐寒性的大部分信息。利用公式（2）得到綜合指標(biāo)值，運(yùn)用公式（3）對(duì)這3個(gè)綜合指標(biāo)值進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換得到其隸屬函數(shù)值，最后利用公式（4）和公式（5）分別進(jìn)行權(quán)重和綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算（表8）。由結(jié)果可知，5個(gè)木薯品種的耐寒綜合評(píng)價(jià)值在0.206～0.935，其耐寒強(qiáng)弱排名為F200>52-3>20-4>16P>SC8。

2.4.3 ?木薯耐寒生理指標(biāo)的選擇??根據(jù)耐寒綜合評(píng)價(jià)值D與各單項(xiàng)指標(biāo)系數(shù)ω做逐步回歸分析，得到最優(yōu)回歸方程：D=1.033–0.105REC。該方程

中相關(guān)系數(shù)R=0.919，顯著性水平p=0.004，說(shuō)明此方程擬合度好，相對(duì)電導(dǎo)率與木薯耐寒性極顯著相關(guān)。將木薯各單項(xiàng)生理指標(biāo)抗寒系數(shù)ω與相對(duì)電導(dǎo)率和耐寒綜合評(píng)價(jià)值D分別做相關(guān)性分析，得到各項(xiàng)生理指標(biāo)與木薯耐寒綜合相關(guān)性大小的排名：REC>MDA>SS>CAT>SP>POD> SOD（表9），其中相對(duì)電導(dǎo)率和可溶性糖與耐寒評(píng)價(jià)值D之間的相關(guān)性達(dá)到顯著水平，丙二醛與相對(duì)電導(dǎo)率之間的相關(guān)性亦達(dá)到顯著水平（p<0.05）。

3 ?討論

木薯主栽區(qū)在熱帶及亞熱帶地區(qū)，對(duì)其耐寒性研究主要集中在單一的人工可控的條件下^[18-21]，缺乏實(shí)際應(yīng)用的代表性。而田間自然低溫篩選雖然實(shí)用性高，卻極易受外界環(huán)境的干擾，并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本研究首次在木薯中將以上2種方式結(jié)合，消除結(jié)果的片面性并縮短常規(guī)田間篩選的年限。湖南位于南亞熱帶北，氣候低溫適度，是木薯低溫處理的理想地點(diǎn)。觀察發(fā)現(xiàn)木薯不同器官對(duì)低溫響應(yīng)的敏感度不同，表現(xiàn)為葉片>莖桿>薯塊，這可能是因?yàn)槟臼砣~與低溫最早接觸且接觸面大，導(dǎo)致其受害早于莖桿，而土壤隔絕了冷空氣與木薯塊根直接接觸，則木薯塊根受害最晚。根據(jù)木薯冷害分級(jí)劃分方法將木薯葉片、莖桿和薯塊分別分成了5級(jí)，總分級(jí)為0～12級(jí)，等級(jí)越低耐寒性越強(qiáng)，可把這18個(gè)木薯種質(zhì)資源分成3種不同耐寒性：強(qiáng)度耐寒性（0～4級(jí)：F200、SC124）、中度耐寒性（5～8級(jí)：GR9、20-9、C4、SC9、SC205、24-6、F241、47-1、20-4、52-3、18-9、20-18、KU50）、弱度耐寒性（9～12級(jí)：SC8、44-5、16P）。

低溫脅迫下，植物生物膜系統(tǒng)首先受到破壞，膜透性增加，電解質(zhì)外滲^[22]，相對(duì)電導(dǎo)率增加，緊接著保護(hù)酶系統(tǒng)起作用，SOD清除機(jī)體產(chǎn)生的活性氧并產(chǎn)生O₂和H₂O₂，POD和CAT催化H₂O₂成H₂O^[23-24]，一旦植物體內(nèi)的活性氧不能被有效清除，則誘發(fā)膜脂過(guò)氧化，導(dǎo)致丙二醛含量的增加，膜透性加大^[25]。此時(shí)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的增加有利于維持植物機(jī)體的滲透平衡，緩解植物的逆境傷害^[26-28]。本研究中，低溫脅迫后，木薯葉片的REC和MDA含量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，其與木薯耐寒性呈負(fù)相關(guān)，這與吳海寧等^[7]、李庚虎^[29]在木薯上的研究一致。木薯葉片中的SS和SP與適溫條件下相比均有所增加，這是木薯為適應(yīng)低溫逆境的一種自我保護(hù)反應(yīng)。姚遠(yuǎn)等^[30]發(fā)現(xiàn)木薯耐寒品種ARG7中的SS含量比不耐寒品種SC8增加的多，這與本研究結(jié)果相似。5個(gè)木薯品種的POD活性隨著溫度的降低而升高，相反地，SOD活性呈下降趨勢(shì)，而CAT活性則有增有減，導(dǎo)致這種差異的原因可能是不同木薯品種遺傳背景復(fù)雜而造成遺傳基礎(chǔ)窄，對(duì)抵抗低溫的響應(yīng)機(jī)制有所不同^[31]。

根據(jù)木薯各單項(xiàng)生理指標(biāo)測(cè)定值與單項(xiàng)指標(biāo)耐寒系數(shù)可知，同一木薯品種在不同的指標(biāo)上表現(xiàn)的耐寒性不一致，說(shuō)明木薯耐寒性是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，單一的指標(biāo)不足以說(shuō)明其耐寒性強(qiáng)弱;而多項(xiàng)指標(biāo)之間存在或大或小的相關(guān)性，使其提供的信息發(fā)生重疊與交叉，因此得出的結(jié)果具有較大的偏差。主成分分析通過(guò)降維的方式將多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為較少的綜合指標(biāo)，剔除了重復(fù)的信息并得到綜合評(píng)價(jià)值，這樣使木薯耐寒性的強(qiáng)弱具有可比性與科學(xué)性。本研究從田間自然低溫試驗(yàn)中選取5個(gè)不同耐寒特性的木薯品種，最后分析得出耐寒性強(qiáng)弱為F200>52-3>20-4>16P> SC8。這與田間自然低溫試驗(yàn)結(jié)果高度一致。比較單項(xiàng)指標(biāo)與綜合評(píng)價(jià)值的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)除了REC和MDA與木薯耐寒性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其余生理指標(biāo)均呈正相關(guān)關(guān)系。對(duì)單項(xiàng)指標(biāo)與木薯耐寒綜合相關(guān)性做了綜合排名，結(jié)果為REC> MDA>SS>CAT>SP>POD>SOD，且前4個(gè)指標(biāo)在第一成分中占比較大。注意到REC與木薯耐寒性相關(guān)性最顯著，因此在其基礎(chǔ)上可以利用Logistic方程^[32]計(jì)算木薯半致死溫度[LT_（50）]，并輔以MDA、SS、CAT等生理指標(biāo)的測(cè)定，這種思路對(duì)比較木薯品種的耐寒性強(qiáng)弱有一定的借鑒性。

我國(guó)現(xiàn)有木薯種植區(qū)域的土地資源趨于飽和， 國(guó)內(nèi)木薯供應(yīng)缺口加劇，在保證“不與民爭(zhēng)糧， 不與糧爭(zhēng)地”的原則下擴(kuò)大木薯種植面積對(duì)發(fā)展木薯產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要^[33]。木薯北移種植是擴(kuò)大其種植面積的客觀選擇。因此木薯耐寒品種的選育工作尤為迫切。本研究認(rèn)為REC、SS、MDA和CAT作為鑒定木薯耐寒性的生理指標(biāo)，能有效鑒定木薯種質(zhì)的耐寒性，使鑒定工作更簡(jiǎn)化。最終篩選出的木薯耐寒品種F200，為木薯耐寒機(jī)理以及調(diào)控緩解機(jī)制的研究提供基礎(chǔ)材料，但是否能作為木薯北移的優(yōu)良品種進(jìn)行推廣還要看其地上、地下生物量或其他生物指標(biāo)是否優(yōu)秀，因此這一結(jié)果仍需驗(yàn)證及研究。

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