王凱紅，劉向平，張樂(lè)華，①，凌家慧，李 立

(1.江西省·中國(guó)科學(xué)院廬山植物園，江西廬山332900；2.江西省廬山自然保護(hù)區(qū)管理處，江西廬山332900)

中國(guó)是全世界杜鵑花屬(Rhododendron L.)植物的起源和分布中心，擁有豐富的杜鵑花野生資源，但這些野生資源多分布于西南高海拔地區(qū)［1］。受遺傳因素的制約，該屬植物喜冷涼、濕潤(rùn)環(huán)境，耐熱性較差，高溫?zé)岷κ侵萍s其遷地保育及園林應(yīng)用的主要限制因子［2］。杜鵑花種類(lèi)繁多、遺傳資源豐富，不同種間的生態(tài)習(xí)性和耐熱性存在較大差異。為了探討杜鵑花屬植物的耐熱機(jī)制及不同種間的適應(yīng)性差異，近年來(lái)部分學(xué)者針對(duì)杜鵑花屬植物開(kāi)展了高溫脅迫實(shí)驗(yàn)，篩選出一批與杜鵑花耐熱性有關(guān)的形態(tài)及生理指標(biāo)［3-5］。然而，植物耐熱性是受多基因控制的數(shù)量性狀［6］，且受環(huán)境條件的復(fù)雜性和植物對(duì)高溫脅迫的適應(yīng)性等多因子影響，故僅憑個(gè)別或少數(shù)指標(biāo)的簡(jiǎn)單比較難以真實(shí)地反映植物耐熱性的遺傳本質(zhì)［7-8］。

主成分分析法可以在不損失或很少損失原有信息的前提下，將原來(lái)數(shù)量較多且彼此相關(guān)的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成新的個(gè)數(shù)較少且彼此獨(dú)立的綜合指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出供試植物的每個(gè)綜合指標(biāo)值及其相應(yīng)的隸屬函數(shù)值，經(jīng)加權(quán)求和可得到供試植物的抗逆性綜合評(píng)價(jià)值［9］。近年來(lái)，該方法已被應(yīng)用于大白菜(Brassica pekinensis Rupr.)、小麥(Triticum sestivum L.)和水稻(Oryza sativa L.)等農(nóng)作物和一些綠化植物的抗逆性評(píng)價(jià)，并取得了較為客觀可靠的評(píng)價(jià)效果［8-11］，但尚未見(jiàn)有關(guān)杜鵑花屬植物耐熱性鑒定與評(píng)價(jià)方面的研究報(bào)道。

為探索和建立快速、有效的杜鵑花耐熱性的鑒定方法，作者對(duì)高溫脅迫條件下5種杜鵑花屬植物實(shí)生苗的6個(gè)生理生化指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定和相關(guān)性分析，并應(yīng)用主成分分析和隸屬函數(shù)法對(duì)5種杜鵑的耐熱性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，據(jù)此建立了最優(yōu)回歸方程，以期為杜鵑花屬植物耐熱性的鑒定、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)及耐熱種質(zhì)的發(fā)掘和遺傳改良提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試種類(lèi)有映山紅亞屬〔Subgen.Tsutsusi(G.Don)Pojark.〕的白花杜鵑〔Rhododendron mucronatum (Blume)G.Don〕、馬銀花亞屬(Subgen.Azaleastrum Planch.ex K.Koch)的毛棉杜鵑(R.moulmainense Hook.f.)、羊躑躅亞屬〔Subgen.Pentanthera(G.Don)Pojark.〕的羊躑躅〔R.molle(Blume)G.Don〕、常綠杜鵑亞屬〔Subgen.Hymenanthes(Blume)K.Koch〕的紅灘杜鵑(R.chihsinianum Chun et Fang)和杜鵑亞屬(Subgen.Rhododendron L.)的紅棕杜鵑(R.rubiginosum Franch.)，均為江西省·中國(guó)科學(xué)院廬山植物園內(nèi)同批播種的4年生實(shí)生苗。

2009年4月初，選取大小一致且生長(zhǎng)健壯的5種杜鵑的4年生實(shí)生苗栽植于高9 cm、上口徑11.5 cm、底徑8.5 cm的塑料盆中，每盆1株，栽培基質(zhì)為當(dāng)?shù)亓窒碌谋韺痈惩?，土壤中有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10.87％和6.63％，速效氮、速效磷和速效鉀的質(zhì)量濃度分別為266.20、22.17和83.65 mg·kg-1，pH 4.79。供試苗置于常溫溫室中培養(yǎng)，采用日常養(yǎng)護(hù)管理方法，3個(gè)月后進(jìn)行脅迫實(shí)驗(yàn)。

1.2 方法

1.2.1 高溫脅迫處理方法 分別設(shè)置22℃(對(duì)照)、30℃(輕度高溫脅迫)和38℃(重度高溫脅迫) 3組處理；每組處理設(shè)3次重復(fù)，每一重復(fù)6株苗。實(shí)驗(yàn)在空氣相對(duì)濕度80％、光照時(shí)間12 h·d-1、光照強(qiáng)度120μmol·m-2·s-1的人工氣候箱中進(jìn)行。盆底設(shè)置托盤(pán)(水深1.0～1.5 cm)補(bǔ)充基質(zhì)水分。脅迫處理6 d后，隨機(jī)采集當(dāng)年生功能葉(成熟葉)，去除中脈；一部分直接用于丙二醛(MDA)、過(guò)氧化氫(H2O2)和脯氨酸(Pro)含量的測(cè)定；另一部分置于-70℃保存，用于超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)活性的測(cè)定。

1.2.2 生理生化指標(biāo)測(cè)定方法 MDA含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)［12］的方法并略加改進(jìn)。稱(chēng)取0.5 g新鮮葉片，加入體積分?jǐn)?shù)20％三氯乙酸與體積分?jǐn)?shù)0.5％硫代巴比妥酸的等體積混合液5 mL及少許石英砂，研磨至勻漿；沸水浴中保溫30 min后，置于冰浴中迅速冷卻；用3-18K離心機(jī)(德國(guó)Sigma公司生產(chǎn))于10 000 g離心10 min；取上清液，采用UV-3100PC掃描式紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)公司生產(chǎn))測(cè)定450、532和600 nm處的吸光值，根據(jù)下列公式計(jì)算樣品中的MDA含量：MDA含量=6.45×(A532-A600)-0.56×A450。

采用文獻(xiàn)［13］的方法測(cè)定H2O2含量。于波長(zhǎng)390 nm處測(cè)定吸光值，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程 y= 70.185x-0.663(x為吸光值，y為H2O2含量)計(jì)算樣品中H2O2含量。

Pro含量測(cè)定參照文獻(xiàn)［14］的酸性茚三酮法并略加改進(jìn)。取新鮮葉片0.5 g，加入少許石英砂及5 mL體積分?jǐn)?shù)3％磺基水楊酸，研磨至勻漿；沸水浴中保溫10 min后，冰浴冷卻，765 g離心10 min；取上清液1 mL，加入1 mL冰乙酸、1 mL蒸餾水和2 mL酸性茚三酮，混勻后置于沸水浴中保溫60 min，冰浴冷卻后加入4 mL甲苯，振蕩30 s，靜置；取上層液于波長(zhǎng)520 nm處測(cè)定吸光值，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y= 34.793x+0.140(x為吸光值，y為Pro含量)計(jì)算樣品中Pro含量。

采用NBT光還原法［15］測(cè)定SOD活性，以抑制50％氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原為1個(gè)酶活力單位；采用紫外分光光度法［16］測(cè)定CAT活性，以1 min內(nèi)A240變化0.1為1個(gè)酶活力單位；采用文獻(xiàn)［17］的方法測(cè)定APX活性，以1 min內(nèi)A290變化0.01為1個(gè)酶活力單位。

各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

主成分分析參照曾憲海等［18］及張?jiān)频龋?9］的方法。首先對(duì)各指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；計(jì)算各指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)矩陣以及主成分貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率，并按累計(jì)貢獻(xiàn)率大于或等于85％確定主成分個(gè)數(shù)；根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣與初始因子載荷矩陣之間的關(guān)系求出特征向量矩陣(系數(shù)矩陣)；建立主成分方程表達(dá)式并計(jì)算綜合指標(biāo)值。

依據(jù)文獻(xiàn)［8-9］中的公式計(jì)算5種杜鵑在不同溫度條件下各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值U(xj)、各綜合指標(biāo)的權(quán)重Wj和各種類(lèi)的耐熱綜合評(píng)價(jià)值D。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理、相關(guān)性分析、主成分分析、隸屬函數(shù)計(jì)算和逐步回歸分析等均運(yùn)用Excel 2007和SPSS 17.0軟件完成。

2 結(jié)果和分析

2.1 高溫脅迫條件下5種杜鵑生理生化指標(biāo)的變化分析

2.1.1 生理生化指標(biāo)的比較分析 高溫脅迫條件下，5種杜鵑丙二醛(MDA)、過(guò)氧化氫(H2O2)和脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)活性的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1數(shù)據(jù)可見(jiàn)：與對(duì)照(22℃)相比，30℃和38℃高溫脅迫條件下5種杜鵑葉片的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)均發(fā)生了變化，其中MDA、H2O2和Pro含量以及CAT和APX活性均隨處理溫度的升高而增加；在30℃脅迫條件下，SOD活性略高于對(duì)照，而在38℃脅迫條件下則低于對(duì)照。

由表1還可見(jiàn)：高溫脅迫條件下5種杜鵑葉片各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的變化幅度均存在較大差異，因而無(wú)法采用某一單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)供試5種杜鵑的耐熱性強(qiáng)弱，也說(shuō)明植物的耐熱性是一個(gè)復(fù)雜的綜合性狀。

2.1.2 生理生化指標(biāo)的相關(guān)性分析 高溫脅迫條件下，5種杜鵑6個(gè)生理生化指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可以看出：6個(gè)生理生化指標(biāo)間均存在著一定的相關(guān)性，其中有些指標(biāo)間的相關(guān)性達(dá)到了顯著或極顯著的水平。SOD活性與APX活性呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，與H2O2和Pro含量及CAT活性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；其他指標(biāo)間均呈正相關(guān)關(guān)系。其中，CAT活性與H2O2和Pro含量及APX活性間均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，APX活性與Pro含量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，從而使得它們所提供的信息發(fā)生了重疊。因此，直接利用這些指標(biāo)難以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)5種杜鵑種間的耐熱性強(qiáng)弱，需要應(yīng)用主成分分析方法。

表1 高溫脅迫條件下5種杜鵑生理生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果(±SD)Table 1 Determ ination result of physiological-biochem ical indexes of five species in Rhododendron L.under high tem perature stress(±SD)

表1 高溫脅迫條件下5種杜鵑生理生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果(±SD)Table 1 Determ ination result of physiological-biochem ical indexes of five species in Rhododendron L.under high tem perature stress(±SD)

種類(lèi)Species 溫度/℃Temperature丙二醛含量/μmol·g-1 MDA content過(guò)氧化氫含量/μmol·g-1 H2O2 content脯氨酸含量/μg·g-1 Pro content超氧化物歧化酶活性/U·g-1 SOD activity過(guò)氧化氫酶活性/U·g-1·min-1 CAT activity抗壞血酸過(guò)氧化物酶活性/U·g-1·min-1 APX activity白花杜鵑 22 0.056 5±0.000 2 1.260±0.008 64.255±4.986 380.156±0.623 247.222±12.647 1 916.667±35.119 R.mucronatum 30 0.062 5±0.000 7 1.324±0.041 79.912±6.714 384.642±4.398 325.208±10.652 2 270.000±103.923 38 0.073 3±0.000 7 1.728±0.052 165.387±4.810 375.671±0.623 445.000±10.929 5 096.667±50.332毛棉杜鵑 22 0.093 9±0.000 4 1.198±0.035 56.485±3.917 375.399±2.092 213.889±15.486 1 573.333±110.604 R.moulmainense 30 0.100 4±0.003 9 1.418±0.077 73.997±5.234 378.661±1.311 267.222±26.995 1 816.667±153.731 38 0.110 0±0.006 1 1.946±0.017 88.379±1.392 368.739±1.883 325.833±27.550 4 966.667±150.444羊躑躅 22 0.025 2±0.000 2 1.229±0.022 67.619±2.109 353.109±2.825 229.722±31.195 1 610.000±147.309 R.molle 30 0.032 6±0.000 4 1.405±0.043 87.915±6.109 362.895±5.334 280.278±11.375 2 166.667±140.119 38 0.049 1±0.001 8 1.939±0.048 141.728±4.322 341.556±4.473 405.556±15.642 4 193.333±161.967紅灘杜鵑 22 0.047 1±0.000 2 0.724±0.012 65.067±4.053 378.933±0.849 229.444±14.561 1 550.000±60.000 R.chihsinianum 30 0.053 7±0.004 4 1.001±0.057 89.422±3.760 381.516±2.092 266.667±15.207 1 853.333±70.946 38 0.072 6±0.003 2 1.133±0.042 169.678±4.850 370.234±0.706 309.167±16.415 3 680.000±138.564紅棕杜鵑 22 0.054 0±0.000 7 0.501±0.021 54.745±3.427 362.895±0.815 232.917±9.419 2 316.667±110.151 R.rubiginosum 30 0.076 7±0.002 2 0.824±0.047 78.868±6.982 363.846±1.698 262.944±10.809 2 736.667±141.892 38 0.089 2±0.002 9 1.023±0.056 93.134±5.722 334.217±14.185 316.944±12.919 6 150.000±141.067

表2 高溫脅迫條件下5種杜鵑生理生化指標(biāo)的相關(guān)性分析1)Table 2 Correlation analysis of physiological-biochem ical indexes of five species in Rhododendron L.under high tem perature stress1)

2.1.3 生理生化指標(biāo)的主成分分析 高溫脅迫條件下供試5種杜鵑6個(gè)生理生化指標(biāo)的主成分分析結(jié)果見(jiàn)表3。表3數(shù)據(jù)顯示：前3個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率分別為52.01％、19.20％和16.31％，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)87.52％。表明前3個(gè)綜合指標(biāo)反映了原指標(biāo)的絕大部分信息，可以代替原來(lái)6個(gè)生理生化指標(biāo)對(duì)5種杜鵑的耐熱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。將前3個(gè)綜合指標(biāo)分別定義為第1、第2和第3主成分，根據(jù)杜鵑6個(gè)測(cè)定指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值和綜合指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化特征向量(表3)，可得到第1、第2和第3主成分的回歸方程，分別為： CI(1)=0.186 2X1+0.409 8X2+0.464 7X3-0.228 7X4+ 0.527 0X5+0.501 0X6；CI(2)=0.655 0X1+0.244 1X2-0.049 4X3+0.707 2X4+0.015 8X5-0.091 3X6；CI(3)= -0.623 9X1+0.268 0X2+0.352 9X3+0.456 0X4+ 0.255 8X5-0.376 2X6。

主成分特征向量為各主成分表達(dá)式中的原始變量標(biāo)準(zhǔn)化值的系數(shù)向量，它們代表了各變量對(duì)相應(yīng)的主成分作用權(quán)數(shù)，即各單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)大小。由主成分方程式及表3結(jié)果可知：第1主成分特征向量較大的是CAT和APX活性，其次是Pro和H2O2含量；第2主成分特征向量最大的是SOD活性，其次是MDA含量；第3主成分中絕對(duì)值最大的特征向量是MDA含量(為負(fù)值)，其次是SOD活性。高溫脅迫條件下CAT和APX活性及Pro含量的增加均有利于活性氧的清除和維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定，因此第1主成分主要反映了高溫脅迫條件下植物體內(nèi)清除H2O2的能力，可定義為H2O2清除因子。SOD是清除O-·2的關(guān)鍵酶，對(duì)減輕活性氧引發(fā)的膜脂過(guò)氧化傷害具有保護(hù)作用，而MDA是膜脂過(guò)氧化作用的最終產(chǎn)物，也是衡量膜系統(tǒng)受害程度的重要指標(biāo)，故第2和第3主成分可定義為維持生物膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的因子。

表3 高溫脅迫條件下5種杜鵑生理生化指標(biāo)的主成分分析結(jié)果Table 3 Result of principal component analysis of physiological-biochem ical indexes of five species in Rhododendron L.under high tem perature stress

通過(guò)降維，可把原來(lái)6個(gè)相互關(guān)聯(lián)的生理生化指標(biāo)轉(zhuǎn)換成3個(gè)新的相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)，并保留了原指標(biāo)的絕大部分信息。對(duì)于同一綜合指標(biāo)而言，數(shù)值越大，說(shuō)明某一種類(lèi)在這一綜合指標(biāo)上的耐熱性越強(qiáng)，反之則越弱。但是，杜鵑不同種類(lèi)的耐熱性并不是由某一個(gè)綜合指標(biāo)決定的，而是由3個(gè)綜合指標(biāo)共同決定的，而這3個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率不同、所起的作用也不相同，因此應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的綜合評(píng)價(jià)。

2.2 高溫脅迫條件下5種杜鵑耐熱性的綜合評(píng)價(jià)及檢驗(yàn)

2.2.1 耐熱性的綜合評(píng)價(jià) 根據(jù)主成分表達(dá)式及隸屬函數(shù)公式［8-9］分別求得5種杜鵑在不同溫度條件下的各綜合指標(biāo)值CI(x)及其隸屬函數(shù)值U(x)，詳見(jiàn)表4。對(duì)于同一個(gè)綜合指標(biāo)而言，如CI(1)，白花杜鵑在38℃脅迫條件下，其CI(1)值(3.281 7)最大，對(duì)應(yīng)的U(1)值(1.000 0)也最大，表明38℃時(shí)白花杜鵑的綜合指標(biāo)CI(1)表現(xiàn)出最強(qiáng)的耐熱性。

根據(jù)貢獻(xiàn)率大小及累計(jì)貢獻(xiàn)率(表3)計(jì)算出各綜合指標(biāo)的權(quán)重，分別為0.594 3、0.219 4、0.186 3 (表4)。

表4 高溫脅迫條件下5種杜鵑的綜合指標(biāo)值CI(x)及其權(quán)重、隸屬函數(shù)值U(x)、綜合評(píng)價(jià)值D及預(yù)測(cè)值Table 4 The values of com prehensive index CI(x)and weight，subordinate function value U(x)，comprehensive evaluation value D and prediction value of five species in Rhododendron L.under high temperature stress

根據(jù)各綜合指標(biāo)的U(x)值和權(quán)重，得出5種杜鵑在不同溫度條件下的耐熱性綜合評(píng)價(jià)值D(表4)。D值反映了不同種類(lèi)的綜合耐熱能力大小，D值越大，表明其耐熱能力越強(qiáng)。由表4可見(jiàn)：在38℃條件下，5種杜鵑的D值均最大；30℃條件下D值次之；而在22℃條件下D值最小。在同一溫度條件下，5種杜鵑的綜合耐熱能力排序有一定差異：22℃條件下，5種杜鵑的D值由大到小依次為白花杜鵑、毛棉杜鵑、紅灘杜鵑、羊躑躅、紅棕杜鵑；30℃條件下依次為白花杜鵑、毛棉杜鵑、羊躑躅、紅灘杜鵑、紅棕杜鵑； 38℃條件下則依次為白花杜鵑、羊躑躅、毛棉杜鵑、紅灘杜鵑、紅棕杜鵑。在3個(gè)溫度條件下白花杜鵑的D值均最大，表明其耐熱性最強(qiáng)；紅棕杜鵑的D值均最小，表明其耐熱性最弱。毛棉杜鵑D值較大、紅灘杜鵑較?。辉?2℃條件下羊躑躅D值相對(duì)較小，但隨著脅迫溫度的升高其D值排序逐漸上升，說(shuō)明杜鵑花對(duì)高溫脅迫的耐性受到脅迫強(qiáng)度的影響，不同種類(lèi)、不同脅迫強(qiáng)度下其耐熱機(jī)制存在一定差異。

2.2.2 耐熱性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的檢驗(yàn) 將不同溫度條件下5種杜鵑的耐熱性綜合評(píng)價(jià)值(D)作因變量、各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值作自變量，采用逐步回歸法建立的最優(yōu)回歸方程為：D=0.471 8+0.031 3X1+0.075 2X2+ 0.066 3X3+0.045 3X4+0.072 4X5+0.029 5X6。式中，X1、X2、X3、X4、X5和X6分別代表MDA、H2O2和Pro含量及SOD、CAT和APX活性的標(biāo)準(zhǔn)化值。6個(gè)自變量的偏回歸系數(shù)均達(dá)到了極顯著水平，回歸方程的決定系數(shù)R2=0.999 9，表明6個(gè)自變量可決定D值總變異的99.99％。用該回歸方程對(duì)不同溫度條件下5種杜鵑的耐熱性進(jìn)行預(yù)測(cè)，其預(yù)測(cè)值(表4)與綜合評(píng)價(jià)值D在各種類(lèi)及溫度間的大小次序完全一致，兩者高度相關(guān)(r=1)并達(dá)到極顯著水平。說(shuō)明該方程能夠很好地量化各種類(lèi)的綜合耐熱能力與各指標(biāo)值間的因果關(guān)系，可用于對(duì)杜鵑種間耐熱性進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。

3 討論和結(jié)論

植物耐熱性不僅與其種類(lèi)、發(fā)育時(shí)期、形態(tài)性狀及代謝活動(dòng)有關(guān)，且受逆境的發(fā)生時(shí)期、持續(xù)時(shí)間、脅迫強(qiáng)度和強(qiáng)弱變化以及研究的目的性狀等多種因素的影響，是植物與環(huán)境相互作用的結(jié)果［18，20］。不同植物耐熱機(jī)制不同、對(duì)某一具體指標(biāo)的耐熱反應(yīng)也不盡相同，單一指標(biāo)難以準(zhǔn)確、真實(shí)地反映植物的耐熱性強(qiáng)弱，多種指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)則較為科學(xué)準(zhǔn)確。但多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)又存在以下問(wèn)題［7-8，10，21］：各指標(biāo)間具有一定的相關(guān)性而使信息發(fā)生交叉與重疊，各指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)中的重要性(權(quán)重)也不同，因此不能直接利用多指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

本研究利用各指標(biāo)間內(nèi)在的深層次聯(lián)系，采用主成分分析法將原來(lái)個(gè)數(shù)較多且彼此相關(guān)的指標(biāo)轉(zhuǎn)換成個(gè)數(shù)較少且相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)，克服了信息的重疊和指標(biāo)間的相關(guān)性；并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出每個(gè)物種的綜合指標(biāo)值及相應(yīng)的隸屬函數(shù)值和權(quán)重，避免了人為確定權(quán)重的主觀性；通過(guò)加權(quán)求和法，得到了每一物種在不同溫度條件下的耐熱性綜合評(píng)價(jià)值，這樣既考慮了各指標(biāo)間的相互關(guān)系，又考慮了各指標(biāo)的重要性，從而使獲得的評(píng)價(jià)結(jié)果更為科學(xué)合理。主成分分析結(jié)果表明：6個(gè)原始指標(biāo)可被轉(zhuǎn)換成3個(gè)綜合指標(biāo)，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)87.52％。在貢獻(xiàn)率最大的第1主成分中，CAT和APX活性的特征向量較大，其次是Pro和H2O2含量；而SOD活性和MDA含量的特征向量?jī)H在貢獻(xiàn)率相對(duì)較小的第2和第3主成分中較大。生理生化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果表明：高溫脅迫下CAT和APX活性增幅最大，Pro和H2O2含量的增幅也較大，而MDA含量增幅相對(duì)較小，SOD活性變化幅度極小?？梢?jiàn)，測(cè)定的6個(gè)生理生化指標(biāo)對(duì)高溫脅迫的誘導(dǎo)響應(yīng)強(qiáng)弱與主成分分析得出的各指標(biāo)重要性相吻合。據(jù)此推測(cè)：高溫脅迫下杜鵑主要通過(guò)提高CAT和APX活性及Pro含量來(lái)清除活性氧和維持細(xì)胞膜滲透性的穩(wěn)定，以減輕高溫脅迫的傷害。

綜合評(píng)價(jià)值D的分析結(jié)果表明：在同一溫度條件下，供試的5種杜鵑中，白花杜鵑的D值最大，紅棕杜鵑的D值最小，毛棉杜鵑、羊躑躅和紅灘杜鵑的D值介于前兩者之間，但在30℃和38℃條件下毛棉杜鵑和羊躑躅的D值均大于紅灘杜鵑，因此，可將5種杜鵑的耐熱性劃分為4個(gè)等級(jí)：白花杜鵑的耐熱性最強(qiáng)，其次是毛棉杜鵑和羊躑躅，紅灘杜鵑較弱，紅棕杜鵑最弱，這一結(jié)果與5種杜鵑的田間耐熱性表現(xiàn)［2］相一致。不同溫度條件下5種杜鵑的D值差異較大，均表現(xiàn)為38℃時(shí)最大，30℃時(shí)居中，22℃時(shí)最小，說(shuō)明5種杜鵑對(duì)38℃高溫脅迫的反應(yīng)強(qiáng)烈，可作為不同種類(lèi)杜鵑耐熱性評(píng)價(jià)的指示溫度。

周廣生等［22］認(rèn)為：利用逐步回歸法建立的抗逆性綜合評(píng)價(jià)值與所測(cè)指標(biāo)間的最優(yōu)回歸方程，可以預(yù)測(cè)供試對(duì)象的抗逆性強(qiáng)弱，使抗逆性鑒定更有預(yù)見(jiàn)性。本研究應(yīng)用所建立的最優(yōu)回歸方程對(duì)5種杜鵑在不同溫度條件下的綜合耐熱性進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示：預(yù)測(cè)值與綜合評(píng)價(jià)值在所有種類(lèi)及處理間的大小次序完全一致，說(shuō)明該方法能客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)杜鵑苗期的耐熱性。

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