野牛草种质耐盐性综合评价及评价模型的初步构建

doi:10.11686/cyxb2025064

草业学报 ›› 2026, Vol. 35 ›› Issue (1): 119-129.DOI: 10.11686/cyxb2025064

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野牛草种质耐盐性综合评价及评价模型的初步构建

祁浩乐¹(), 王思宁², 李晓霞², 石凤翎¹()

^1.内蒙古农业大学草业学院，草地资源教育部重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018
^2.中国林业科学研究院生态保护与修复研究所，国家林业和草原局草原研究中心，北京 100091

收稿日期:2025-03-04 修回日期:2025-04-07 出版日期:2026-01-20 发布日期:2025-11-13
通讯作者: 石凤翎
作者简介:E-mail： shifengling@imau.edu.cn
祁浩乐（1999-），女，内蒙古呼和浩特人，在读硕士。E-mail： m19969045212@163.com
基金资助:
内蒙古农业大学一流学科科研专项(YLXKZX-NND-003);中国林业科学研究院基础研究基金项目(CAFYBB2022XA002);国家林业和草原局“优良牧草品种选育”(202201┫优秀生选拔公开竞赛项目资助)

Multivariate evaluation of the salt tolerance of Buchloe dactyloides germplasm lines and construction of a preliminary evaluation model

Hao-le QI¹(), Si-ning WANG², Xiao-xia LI², Feng-ling SHI¹()

^1.College of Grassland Science，Inner Mongolia Agricultural University，Key Laboratory of Grassland Resources Ministry of Education P. R. of China，Hohhot 010018，China
^2.Institute of Ecological Protection and Restoration，Chinese Academy of Forestry，Grassland Research Center of National Forestry and Grassland Administration，Beijing 100091，China

Received:2025-03-04 Revised:2025-04-07 Online:2026-01-20 Published:2025-11-13
Contact: Feng-ling SHI

摘要/Abstract

摘要：

本研究采用土培法，以来自美国得克萨斯州、内布拉斯加州等地的15份野牛草种质为材料，在600 mmol·L^-1 NaCl溶液胁迫条件下进行培养，测定并综合分析了株高、茎粗等表型特征，叶片相对含水量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量等生理生化指标，葡萄糖、蔗糖、淀粉含量等渗透调节物质及α-淀粉酶、β-淀粉酶、总淀粉酶活性等与碳水化合物代谢相关的酶活性，共计13项指标。研究结果显示，不同种质材料间耐盐性差异显著（P<0.05），采用主成分分析与隶属函数法相结合的方法构建了一种适用于野牛草耐盐性评估的综合评价体系。其中Bd324和Bd769综合指数表现较优，其隶属函数均值分别达到0.85和0.75。野牛草耐盐性评价回归方程为D=0.351+0.266X₁-0.211X₂-0.191X₃+0.121X₄+0.144X₅+0.093X₆。本研究筛选出的优良种质为后续耐盐育种工作提供了重要材料，同时为盐渍化土地生态修复实践提供了理论依据和种质资源储备。

关键词: 野牛草, 耐盐性, 生理指标, 主成分分析, 回归方程

Abstract:

In this study， we evaluated the salt tolerance of 15 germplasm lines of buffalo grass （Buchloe dactyloides） using a soil culture method. These materials were obtained from places such as Texas and Nebraska in the USA. The germplasm lines were cultivated under saline stress， which was imposed by irrigation with 600 mmol·L^-1 NaCl solution. A total of 13 traits were measured and the data submitted to principal component and membership function analyses. The 13 traits were： phenotypic characteristics （plant height and stem diameter） and physiological and biochemical indexes ［relative water content of leaves， peroxidase （POD） activity， superoxide dismutase activity， contents of malondialdehyde （MDA）， proline， and osmotic adjustment substances， i.e.， glucose， sucrose， and starch， and activities of enzymes related to carbohydrate metabolism， i.e.， α-amylase， β-amylase， and total amylase］. On univariate analysis of the traits separately， we detected significant differences in salt tolerance among the germplasm lines （P<0.05）. Principal component analysis found four principal components （PCs） with eigenvalues greater than 1. PC1 （eigenvalue 3.835） was interpreted as reflecting growth and tolerance under salt stress； PC2 （eigenvalue 2.623） reflected starch metabolism under salt stress； PC3 （eigenvalue 1.814） reflected osmotic regulation capacity under salt stress； PC4 （eigenvalue 1.452） reflected carbohydrate metabolism and energy supply under salt stress. Using a combination of principal component analysis and the membership function method， we constructed a multivariate evaluation system for the assessment of the salt tolerance of B. dactyloides. Among the tested materials， Bd324 and Bd769 showed higher multivariate scores， and their average membership function （D） values were 0.85 and 0.75， respectively. Using stepwise regression to predict the D value from the original 13 variables， we obtained the following regression equation for evaluating the salt tolerance of B. dactyloides： D=0.351+0.266X₁-0.211X₂-0.191X₃+0.121X₄+0.144X₅+0.093X₆，_{where X₁ to X₆ correspond to MDA， starch content， POD， total amylase activity， stem thickness， and relative water content of leaves， respectively. The germplasm identified in this study as having superior salt tolerance traits will be useful for breeding new salt-tolerant varieties of B. dactyloides. Our findings and collected germplasm also provide a theoretical basis and useful materials for the ecological restoration of saline-alkali land.}

Key words: Buchloe dactyloides, salt tolerance, physiological indexes, principal component analysis, regression equation

祁浩乐, 王思宁, 李晓霞, 石凤翎. 野牛草种质耐盐性综合评价及评价模型的初步构建[J]. 草业学报, 2026, 35(1): 119-129.

Hao-le QI, Si-ning WANG, Xiao-xia LI, Feng-ling SHI. Multivariate evaluation of the salt tolerance of Buchloe dactyloides germplasm lines and construction of a preliminary evaluation model[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2026, 35(1): 119-129.

图/表 9

参考文献 32

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编号 Number	品种 Variety	来源地 Place of origin
1	Bd770	中国北京市Beijing， China
2	Bd769	中国北京市Beijing， China
3	Bd380	美国希伯伦市Hebron， USA
4	Bd415	美国麦克弗森市McPherson， USA
5	Bd324	美国皮埃尔堡市Fort Pierre， USA
6	Bd581	美国斯特拉特福市Stratford， USA
7	Bd631	美国达尔哈特市Dalhart， USA
8	Bd500	美国普拉特市Pratt， USA
9	Bd628	美国达尔哈特市Dalhart， USA
10	Bd358	美国布鲁宁市Bruning， USA
11	Bd540	美国沙特克市Shattuck， USA
12	Bd096	美国贝尔菲尔德市Belfield， USA
13	Bd678	美国达尔哈特市Dalhart， USA
14	Bd261	美国基斯通市Keystone， USA
15	Bd436	美国哈钦森市Hutchinson， USA

编号 Number	品种 Variety	来源地 Place of origin
1	Bd770	中国北京市Beijing， China
2	Bd769	中国北京市Beijing， China
3	Bd380	美国希伯伦市Hebron， USA
4	Bd415	美国麦克弗森市McPherson， USA
5	Bd324	美国皮埃尔堡市Fort Pierre， USA
6	Bd581	美国斯特拉特福市Stratford， USA
7	Bd631	美国达尔哈特市Dalhart， USA
8	Bd500	美国普拉特市Pratt， USA
9	Bd628	美国达尔哈特市Dalhart， USA
10	Bd358	美国布鲁宁市Bruning， USA
11	Bd540	美国沙特克市Shattuck， USA
12	Bd096	美国贝尔菲尔德市Belfield， USA
13	Bd678	美国达尔哈特市Dalhart， USA
14	Bd261	美国基斯通市Keystone， USA
15	Bd436	美国哈钦森市Hutchinson， USA

成分 Component	特征值 Eigenvalues	方差贡献率 Variance contribution rate （%）	累积贡献率 Cumulative contribution rate （%）
初始特征值Initial eigenvalues
1	3.835	29.500	29.500
2	2.623	20.180	49.681
3	1.814	13.955	63.636
4	1.452	11.172	74.807
5	0.981	7.546	82.353
6	0.750	5.768	88.121
7	0.555	4.270	92.391
8	0.543	4.175	96.566
9	0.325	2.498	99.064
10	0.068	0.520	99.584
11	0.031	0.239	99.823
12	0.015	0.119	99.942
13	0.007	0.058	100.000
提取平方和载入Extraction sums of squared loadings
1	3.835	29.500	29.500
2	2.623	20.180	49.681
3	1.814	13.955	63.636
4	1.452	11.172	74.807

成分 Component	特征值 Eigenvalues	方差贡献率 Variance contribution rate （%）	累积贡献率 Cumulative contribution rate （%）
初始特征值Initial eigenvalues
1	3.835	29.500	29.500
2	2.623	20.180	49.681
3	1.814	13.955	63.636
4	1.452	11.172	74.807
5	0.981	7.546	82.353
6	0.750	5.768	88.121
7	0.555	4.270	92.391
8	0.543	4.175	96.566
9	0.325	2.498	99.064
10	0.068	0.520	99.584
11	0.031	0.239	99.823
12	0.015	0.119	99.942
13	0.007	0.058	100.000
提取平方和载入Extraction sums of squared loadings
1	3.835	29.500	29.500
2	2.623	20.180	49.681
3	1.814	13.955	63.636
4	1.452	11.172	74.807

性状 Trait	主成分Principal component
性状 Trait	1	2	3	4
株高Plant height	0.528	0.089	0.417	-0.178
茎粗Stem diameter	0.761	-0.135	-0.234	0.400
叶片相对含水量Leaf relative water content	0.076	0.366	0.763	-0.035
丙二醛含量Malondialdehyde （MDA） content	0.587	0.598	0.142	0.045
超氧化物歧化酶活性Superoxide dismutase （SOD） activity	0.460	0.437	0.145	-0.641
过氧化物酶活性Peroxidase （POD） activity	-0.110	-0.099	-0.735	-0.274
脯氨酸含量Proline （Pro） content	-0.810	0.204	-0.328	-0.011
蔗糖含量Sucrose content	0.057	-0.072	0.861	-0.257
葡萄糖含量Glucose content	0.338	0.137	0.001	0.873
淀粉含量Starch content	-0.847	-0.104	-0.018	-0.063
α-淀粉酶活性α-amylase activity	-0.019	-0.643	0.204	0.368
总淀粉酶活性Total amylase activity	-0.141	0.795	0.268	0.133
β-淀粉酶活性β-amylase activity	0.013	0.947	0.157	0.018

野牛草种质耐盐性综合评价及评价模型的初步构建

Multivariate evaluation of the salt tolerance of Buchloe dactyloides germplasm lines and construction of a preliminary evaluation model

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编号 Number	主成分Principal component				隶属函数Membership function				D值 D value	评价排序 Rank
编号 Number	F1	F2	F3	F4	U1	U2	U3	U4	D值 D value	评价排序 Rank
1	0.72	0.53	0.68	0.04	0.64	0.28	0.45	0.21	0.44	9
2	1.88	1.51	0.80	0.81	0.98	0.60	0.48	0.75	0.75	2
3	0.83	1.31	0.72	0.84	0.67	0.53	0.46	0.76	0.61	5
4	1.04	1.78	0.69	0.50	0.73	0.68	0.45	0.55	0.64	4
5	1.94	2.75	2.46	0.34	1.00	1.00	1.00	0.02	0.85	1
6	0.49	1.17	0.32	0.37	0.57	0.49	0.14	0.00	0.38	12
7	0.28	0.17	0.25	0.49	0.51	0.16	0.31	0.54	0.38	11
8	0.08	0.74	0.75	0.37	0.45	0.35	0.00	0.47	0.34	14
9	1.36	1.42	1.40	0.75	0.83	0.57	0.67	0.71	0.71	3
10	0.92	0.33	0.43	1.16	0.70	0.00	0.37	0.97	0.49	7
11	0.67	1.89	0.45	0.70	0.22	0.72	0.38	0.68	0.45	8
12	1.42	0.87	0.54	0.04	0.00	0.39	0.40	0.26	0.22	15
13	0.13	0.17	0.63	0.33	0.46	0.05	0.43	0.44	0.34	13
14	0.20	0.56	0.10	0.80	0.48	0.29	0.27	0.74	0.43	10
15	0.89	1.14	0.00	1.21	0.69	0.48	0.24	1.00	0.59	6

编号 Number	D值 D value	预测值Prediction value	差值Difference value	估计精度Evaluation accuracy （%）	编号 Number	D值 D value	预测值Prediction value	差值Difference value	估计精度Evaluation accuracy （%）
1	0.441	0.466	0.025	94.65	9	0.710	0.708	0.002	99.74
2	0.750	0.738	0.012	98.40	10	0.488	0.463	0.025	94.81
3	0.607	0.613	0.006	99.04	11	0.454	0.458	0.004	99.07
4	0.639	0.642	0.003	99.53	12	0.219	0.210	0.008	96.18
5	0.854	0.846	0.007	99.13	13	0.342	0.347	0.005	98.66
6	0.380	0.383	0.003	99.29	14	0.428	0.432	0.004	99.08
7	0.384	0.370	0.013	96.49	15	0.593	0.610	0.017	97.21
8	0.340	0.341	0.001	99.78

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