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基于灰色关联度分析的春大豆抗旱生理指标鉴定

更新时间:2009-03-28

水分是限制农作物生长发育的重要因子之一,干旱或渍涝都会影响作物的生长,干旱已经成为影响农业生产和粮食安全的重要自然灾害[1]。大豆富含蛋白质、油分及其他多种生理活性物质,是我国人民的刚性需求农产品。贵州大豆种植是典型的自然雨养农业,生产中常常受到季节性干旱的影响。贵州省大豆主产区为西部和北部旱地,干旱(春旱、伏旱)较频发且无灌溉条件,因此,干旱导致大豆减产时有发生,如2011年发生的春旱与伏旱、2013年发生的伏旱均极严重,对春播农作物的生产造成巨大损失。在不具备及时灌溉的现状下,选育抗旱性能好的品种是贵州大豆生产急需解决的技术难题。

灰色关联度分析法是一种多因素统计分析方法,广泛应用于小麦、玉米、谷子、马铃薯、花生等多种作物的研究[2-17],而在大豆抗旱性方面的研究应用较少。胥少东等[7]运用灰色关联度分析法研究得出夏玉米株高整齐度及穗行数与其抗旱性关联度最高;赵天宏等[9]通过灰色关联度分析发现,叶片相对含水量、叶水势可作为玉米重要的抗旱鉴定指标;白建军等[16]对小黑麦7个农艺性状和2个生理性状进行灰色关联度分析,筛选出3个比对照品种抗旱性强的小黑麦品种;李建武等[17]运用灰色关联度分析筛选出叶片相对含水量、超氧化物歧化酶(SOD)及活性可溶性蛋白含量可作为马铃薯重要的抗旱鉴定指标。

大豆对干旱胁迫的响应是一个复杂的生理生化过程,每一个与大豆抗旱性有关的指标对大豆产量都能产生一定的影响。鉴于此,笔者运用灰色关联度分析法研究各生理生化指标对大豆产量影响的主次关系,探讨灰色关联度分析法在大豆抗旱性鉴定上的应用,以期为大豆抗旱育种提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

春大豆品系20份,编号1~20,贵州省农业科学院油料研究所自育。

一是坚持国家(政府)和军队主导。军民融合是国家战略,关乎国家安全和发展全局。国家采取必要的管控也是军民融合综合服务平台有序、高效运转的基本保障。平台无论是在建设还是在运营,都要坚持国家主导,既要为军民融合知识产权转移转化平台服务好,更要管理好、监督好,国家要负责制定平台规划建设方案、平台运行管理制度等相关政策措施,还要对平台的信息资源做好征集、汇总和审核。此外,在资金扶持、交易运行、保密管理和国防知识产权等方面,要加强监督管控,防止过度市场化导致不利因素的发生。

1.2 试验方法

1.2.1 材料预处理 试验于2015年在贵州省农业科学院油料研究所抗旱大棚进行,于4月24日直播,采用上口内径31 cm,底径18.5 cm,高20 cm的实验用塑料盆,每盆装土9 kg。按纯N 6 kg/667m2,N∶P2O5∶K2O=2.7∶3.3∶2.7折算单株施肥量。每个参试材料种植10盆,每盆4株,按密度10 000株/667m2摆盆。将盆钵置于塑料大棚内培养,前期提供充足的水分让大豆正常生长,以保证各材料生长的一致性,待大豆生长至对水分最敏感的开花结荚期(7月2日,进入开花期),开始控制浇水造成干旱胁迫。

前人对不同作物的抗旱性评价指标研究较多,不同指标在不同作物上对干旱胁迫的响应程度不同,需要区别对待,合理利用。叶片相对含水量作为衡量植物叶片组织水分状况的一个重要指标,干旱胁迫下抗旱性强的品种能够维持稳定的RWC,从而减小干旱胁迫对其生长发育带来的影响。前人对玉米[9]、马铃薯[17]等作物的抗旱生理鉴定研究结果表明,叶片相对含水量是重要的抗旱鉴定指标,其可以作为多种作物的主要抗旱鉴定指标。

1.2.3 指标测定 参照李合生[20]的《植物生理生化实验原理和技术》测定以下生理指标:叶片相对含水量(RWC),POD活性采用愈创木酚法,SOD活性采用NBT法,CAT活性采用紫外分光光度计法,可溶性糖和丙二醛(MDA)含量采用TBA显色法,可溶性蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250法,脯氨酸含量采用茚三酮法,相对电导率采用电解质外渗法。大豆成熟后测定产量。

RWC=[(FW-DW)/(TW-DW)]×100%

式中,FW为叶片鲜重,TW为叶片在4℃下暗处放置24 h吸水饱和后的饱和鲜重,DW为吸水后叶片的烘干干重。

1.2.4 灰色系统的建立 将产量设为参考序列即母序列X0,相对电导率、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、POD活性、CAT活性、MDA含量、SOD活性及RWC等9个指标列为比较序列即子序列,用X1X2……X9表示。为消除各生理指标数值因单位和变化范围的不同对结果造成的影响,试验采用各指标的抗旱系数值进行灰色关联度分析。

(2)全域旅游服务配套不够完善。 由于投资、专业人才需求等多种因素限制,导致景区规模普遍偏小,旅游基础设施服务配套相对薄弱,制约了景区内容建设和后期旅游开发。所以全域旅游的发展亟待提升品质、提升文化内涵和文明程度,有待打造与临空区、高铁区、会展区相互配套的、联动的全国知名一流国际旅游目的地。

1.3 数据处理

试验数据应用Excel 2003和DPSV 7.05统计软件处理分析。为了消除品种间自身遗传因素造成的差异,计算各生理指标的抗旱系数[21](表1)进行灰色关联分析。根据灰色系统理论,将20份春大豆资源的产量及9个生理性状看作一个整体,即灰色系统。根据关联分析四公理,计算各指标抗旱系数与产量的关联系数,分别求出各农艺性状指标与产量的关联度,并按关联度大小排序[9]。依据灰色关联度分析原理,灰色系统各因子的重要性均以关联度表示,关联度越大,则说明该因子所起的作用越重要,与参考数列的关系越密切,反之亦然。

确定观测范围内的节点数量,再依据观测范围内的拓扑状态来构建对应的邻接矩阵(状态矩阵),如式(2)所示.

三是以确保环北京地区水事稳定为重点,切实做好水事矛盾纠纷预防调处工作。坚持预防为主,预防与调处相结合的工作方针,更加注重源头控制、更加注重关口前移,完善水事矛盾纠纷排查和信息报告制度,全国边界地区水事秩序良好。把做好北京周边地区水事矛盾纠纷排查化解工作视为重中之重,会同海委积极行动,避免漳河上游水事矛盾纠纷升级,维护社会稳定。

表1 20份大豆资源各抗旱性状的抗旱系数

Table 1 Drought-resistance coefficients of different drought-resistance traits of 20 soybean germplasm resources

  

编号Serialnumber相对电导率RelativeConductancerate脯氨酸含量Prolinecontent可溶性糖含量Solublesugarcontent可溶性蛋白含量SolubleproteincontentPOD活性PODactivityCAT活性CATactivityMDA含量MDAcontentSOD活性SODactivity叶片相对含水量RWC产量Yield11.9442.4361.2040.7131.3642.5101.0671.1260.6440.67321.3573.8181.0020.8311.4691.8821.2581.7640.8750.81831.1913.6541.1120.7481.2601.8421.1981.0060.6950.71641.1614.2081.1400.6971.3454.3211.1751.8880.6690.56951.3282.5211.1040.8591.5041.3181.2342.3510.8270.68761.5594.5921.0860.9981.2451.2151.0941.4740.8560.56571.2383.0951.1320.6261.3871.0611.1121.6530.7210.57681.2224.3801.2480.8111.2861.6411.3121.2070.8270.55091.1872.2511.1460.7531.3941.7231.0361.5830.6510.592101.3104.2611.1640.8911.3721.8431.1571.1640.6820.398111.0433.4901.3210.6191.2741.1901.0101.1650.7250.806121.3533.5351.0510.9051.9891.6891.3161.1150.7210.710131.2964.2781.0150.8391.1112.4621.0181.3510.7410.616141.4123.0431.0030.8911.4051.3661.0051.5640.7000.815151.7633.1021.0400.8611.2591.1371.2421.3750.8410.444161.4512.8911.0950.9821.3041.1241.6211.7990.7940.476171.2814.3321.1210.9121.3381.2991.0781.4250.5890.221181.3444.4641.1370.9371.3111.4271.6341.3340.7800.476191.3483.9801.2730.9141.4471.4391.0381.0770.7460.727201.4221.5941.5310.9421.4931.1971.0441.0010.7960.719

2 结果与分析

从表2可知各生理指标与产量间的关联度。干旱胁迫下与大豆产量相关的9个生理指标的关联顺序为叶片相对含水量(RWC)>可溶性蛋白含量>可溶性糖含量>丙二醛(MDA)含量>相对电导率>POD活性>SOD活性>CAT活性>脯氨酸含量。其中,RWC与产量的关联度最高(0.935 3),可溶性蛋白和可溶性糖含量其次,其关联度分别为0.902 9和0.800 6, CAT酶活性和脯氨酸含量与产量的关联度最低,其关联度分别为0.685 8和0.434 1;其余指标的关联度均>0.7。表明,大豆在受到干旱胁迫时,叶片相对含水量、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量对其产量影响较大,与大豆抗旱性关系较为密切。同时,丙二醛含量和相对电导率及保护酶活性与产量也表现出较大的关联,表明其在维持细胞膜稳定性和细胞内渗透压平衡中起重要作用。CAT酶活性和脯氨酸含量的关联度最小,表明在大豆开花期干旱胁迫下对产量的影响较小。

1.4.8 地形参数 由于地形与土壤类型存在着密切联系,采用分辨率为90 m的DEM数据进行地形特征参数的提取,综合比例尺相当于1∶25万的数字高程图像SRTM3数据,并对地形数据进行特征参数的提取,包括:坡度[16]、表面曲率。

Electricity conversion is mainly achieved by the transformer rectifier. The transformer rectifier is widely used in aircraft electrical system. In order to reduce the waveform distortion and make the output DC voltage steady, the model adopts the 12-pulse rectifier circuit.

表2 干旱胁迫下大豆产量与生理指标的关联度及排序

Table 2 Correlations between soybean yield and different physiological indexes under drought stress

  

序号Serialnumber指标Index关联度rRelationaldegree位次OrderX1相对电导率0.74205X2脯氨酸含量0.43419X3可溶性糖含量0.80063X4可溶性蛋白含量0.90292X5POD活性0.73456X6CAT活性0.68588X7丙二醛(MDA)含量0.79324X8SOD活性0.73277X9相对含水量(RWC)0.93531

AWPNM-CLQE算法中,步骤(3)挖掘Lk和Nk,步骤(4)挖掘强正关联规则,步骤(5)挖掘强负关联规则.过程Pretreatment()对文档集进行预处理;函数MiningAWPL1()挖掘L1;过程PruningNotQ()剪除不含查询词项Q的候选2_项集C2,以及小于minPR的正项集和小于minNR的负项集;过程MiningAWP ()挖掘Lk和Nk,并输出Lk和Nk.

3 结论与讨论

[7] 胥少东. 夏玉米主要农艺性状与抗旱性的灰色关联度分析[J].安徽农业科学,2015,43(15):46,48.

1.2.2 试验设计 试验设2个处理,T1,正常供水(CK),土壤相对含水量为田间最大持水量的60%~70%;T2,干旱胁迫(DS),土壤相对含水量为田间最大持水量的20%~30%。干旱胁迫处理采用称重法进行人工控水。处理前通过称重法将每盆土壤水分含量调整到开花结荚期最适宜的土壤相对含水量即为田间最大持水量的60%~70%。干旱处理10 d后,每个材料选择长势一致的10株进行生理指标测定。

大豆在干旱胁迫下的一系列生理生化指标的变化是对逆境的一种本能适应,大豆抗旱性是受到环境和基因相互作用的复杂过程,除了生理上产生变化以适应干旱逆境外,还反映在大豆植株的形态和光合性能等方面,最终体现为产量的差异,因而在大豆抗旱鉴定的实际应用中不能单独通过1个或者2个指标鉴定,必须根据一系列的生理生化指标的重复测定和综合评定才能提高抗旱鉴定结果的准确性。

灰色关联度分析方法是对一个发展变化的系统进行发展动态量化比较的分析方法[16],弥补了常规统计方法的单一性及进行定量分析的不足之处[7];结合DPS统计软件运算简单易行且直观地显示出大豆各个生理生化指标与抗旱性间的关联程度,是一种比较合理、科学的分析方法。需要注意的是运用该方法时要针对不同环境条件、不同育种材料以及试验方法等进行具体分析,从而更加准确地建立抗旱评价指标体系,为更快地选育出适宜当地的大豆抗旱品种提供依据。

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抗旱系数=干旱胁迫下的指标值/正常水分下的指标值

研究表明,叶片相对含水量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量与产量的关联度最大,与大豆抗旱性关系较为密切,其可以作为大豆重要的抗旱性鉴定指标。干旱胁迫对植物的细胞膜透性和膜脂过氧化作用是干旱伤害的本质之一,丙二醛含量和相对电导率与产量的关联度较高,说明该指标较好地反映了膜脂过氧化作用和质膜透性增加对产量的影响,可用于评价大豆抗旱性以及在干旱条件下筛选抗旱性强的品种。POD作为大豆叶片保护酶系统之一,与产量有较高的关联度,也可以作为综合评价大豆抗旱性的指标。CAT酶活性和脯氨酸含量的关联度较低,不能单独用于评价大豆抗旱性。

研究表明,AP血浆中可鉴别的外泌体大部分来源于肝脏和机体免疫细胞,部分来源于肾脏和消化道。需要注意的是,肝脏可摄取大量胰腺来源的外泌体并导致胰腺外泌体的标志性蛋白含量升高不明显甚至下降[1]。目前,外泌体在AP中的相关报道仍然较少。笔者认为,今后的研究方向可主要集中在:(1)如何降低循环系统中的外泌体至正常水平;(2)如何有效抑制其产生、释放过程;(3)如何准确抑制其与靶细胞的相互作用。

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风险是对财务公司产业链金融服务影响巨大的因素,财务公司应当优化风险预警与处理机制来减少风险的不利影响。财务公司首先需要加强对风险来源的分析,特别是研究公司自身与商业银行之间的差距并判断潜在风险的类型和具体影响,设置对应的风险指标来监控风险的产生并在检测到异常财务与运营数据时进行风险预警,财务公司的信息化管理系统同时需要参与到风险预警当中,提高风险预警的速度与准确性。其次财务公司还需要加强对风险的处置效率,当发现风险时及时确定风险产生的环节同时确定风险对企业集团以及上下游企业的具体影响,根据各个企业的运营管理特点来制定具体的风险处理方案,协调各企业的管理资源来共同完成风险的有效处理。

[11] 赵禹凯,王显瑞,张立媛,等.谷子产量与主要农艺性状的灰色关联度分析[J].吉林农业科学,2014,39(2):9-12.

近5年来,绍兴各级各部门以科学发展观为指导,立足实际,勇于探索,善于创新,不断赋予“枫桥经验”新的时代内涵,使之成为推进“平安绍兴”建设、预防、化解矛盾、维护社会稳定、推动经济发展的有力抓手。

[12] 张文英,智 慧,柳斌辉,等.谷子全生育期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选[J].植物遗传资源学报,2010,11(5):560-565.

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2.4.1 HPLC-MS指纹图谱的生成 取69批药材样品粉末各适量,按“2.2.2”项下方法制备供试品溶液,再按“2.1”项下试验条件进样测定,采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2004 A)》对69批药材样品的HPLC图谱进行分析,得HPLC指纹图谱,详见图1、图2。

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谭春燕,陈佳琴,朱星陶,杨春杰
《贵州农业科学》 2018年第04期
《贵州农业科学》2018年第04期文献

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