玉米萌發(fā)期耐冷性鑒定研究

褚力嘉， 曹士亮， 靳羽晗， 李 帥， 劉寶民， 于 滔， 劉長(zhǎng)華

(1.黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院， 哈爾濱 150080；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所， 哈爾濱 150086)

玉米屬禾本科玉蜀黍?qū)僖荒晟参颷1]，是重要的糧食作物、飼料作物、工業(yè)用料之一，也是世界上總產(chǎn)量最高的農(nóng)作物[2]。玉米屬亞熱帶喜溫作物，相比小麥、大麥等農(nóng)作物而言，玉米對(duì)低溫等非生物脅迫非常敏感[3]。低溫影響玉米種子的萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)、早期葉片發(fā)育和玉米的生長(zhǎng)[4]。在10 ℃或以下低溫的狀態(tài)下，玉米生長(zhǎng)將受到低溫的限制繼而影響產(chǎn)量。因此，選擇培育具有抵抗低溫能力的玉米品種是高緯度的地域?qū)τ衩子N的重要需求。

簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的玉米耐冷性鑒定方法是開展耐冷品種選育的關(guān)鍵。玉米萌發(fā)期耐冷性的田間鑒定通常利用自然環(huán)境，通過調(diào)整播期創(chuàng)造低溫條件。盡管田間鑒定法比較接近生產(chǎn)實(shí)際，能夠客觀直接地對(duì)玉米耐冷性進(jìn)行評(píng)價(jià)，但田間耐冷性鑒定結(jié)果往往存在重復(fù)性差、需要占用大量的土地資源的不足。室內(nèi)鑒定能夠克服田間試驗(yàn)環(huán)境波動(dòng)性大的缺點(diǎn)，結(jié)果重復(fù)性較好，適合開展大批量材料的鑒定，近年來被大量應(yīng)用。北美官方種子檢測(cè)協(xié)會(huì)(AOSA，Association of Official Seed Analysts)所指定的玉米耐冷性檢測(cè)的規(guī)程就是采用采用室內(nèi)鑒定方法[5]。

當(dāng)前，對(duì)玉米萌發(fā)期耐冷性評(píng)價(jià)尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。不同實(shí)驗(yàn)室由于采用的耐冷性鑒定和評(píng)價(jià)指標(biāo)不盡相同，導(dǎo)致研究的結(jié)果相互之間不能有效的對(duì)比。謝皓研究認(rèn)為，玉米生長(zhǎng)適宜的溫度范圍內(nèi)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)等指標(biāo)均隨著溫度的升高而表現(xiàn)出遞增趨勢(shì)[6]。張曉聰?shù)妊芯空J(rèn)為，相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)幼苗干重與相對(duì)活力指數(shù)可以作為玉米自交系芽期耐冷性鑒定指標(biāo)[7]。劉春香等研究表明，建議采用幼苗生長(zhǎng)的平均鮮重與發(fā)芽指數(shù)的乘積來表示活力指數(shù)，來對(duì)玉米的耐冷性進(jìn)行評(píng)價(jià)[8]。近年來，對(duì)不同指標(biāo)的綜合分析在植物復(fù)雜性狀的評(píng)價(jià)上顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。楊樹明等對(duì)麗江新團(tuán)黑谷近等基因系孕穗期耐冷性生化性狀進(jìn)行了主成分分析及綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為綜合生化指標(biāo)比用單一指標(biāo)(部位)更能客觀、真實(shí)、全面地反映水稻抗低溫特性實(shí)質(zhì)[9]。李琳等[10]采用主成分分析和隸屬函數(shù)的方法對(duì)42份蕓豆品種苗期的耐鹽堿性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將11個(gè)單項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成為5個(gè)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)，并利用主成分分析賦予不同指標(biāo)權(quán)重，最終確定材料的綜合耐鹽能力。

本研究在對(duì)玉米萌發(fā)過程中各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用主成分分析、隸屬函數(shù)分析及聚類分析的方法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終采用耐冷性D值評(píng)價(jià)方法明確材料的耐冷性，期望對(duì)開展玉米耐冷性研究提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究選取了20份玉米自交系材料，由黑龍江省農(nóng)科院玉米研究所提供，編號(hào)分別為：J 1～J 20。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與測(cè)定方法

試驗(yàn)采用室內(nèi)直接鑒定的方法，考察種子萌發(fā)不同時(shí)期生長(zhǎng)發(fā)育狀況、生長(zhǎng)量，如發(fā)芽率、出苗率、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)、根莖鮮重、干重等耐冷性相關(guān)指標(biāo)。分別選取顆粒大小均勻飽滿、成熟度高的玉米種子，用0.5%的次氯酸鈉溶液浸泡10 min。用蒸餾水對(duì)消毒過的種子進(jìn)行3～5次沖洗直至玉米表面無次氯酸鈉溶液殘留。經(jīng)以上處理后吸干供試材料表面的水分，放入鋪有黑色海綿的培養(yǎng)皿中，每份材料選取100粒種子，2次重復(fù)。將恒溫培養(yǎng)箱設(shè)置為溫度12 ℃、濕度75%的低溫環(huán)境。每周記錄玉米種子的各項(xiàng)耐冷性相關(guān)指標(biāo)，連續(xù)3周。每周統(tǒng)計(jì)生根率和發(fā)芽率，3周后。將種子轉(zhuǎn)入裝有蛭石的發(fā)芽盒中，25 ℃培養(yǎng)3 d，統(tǒng)計(jì)出苗率，每個(gè)品種的每個(gè)處理組中選出20株幼苗(不足20株的取整齊一致的幼苗進(jìn)行測(cè)量)，用刻度尺測(cè)量莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)。稱量鮮重后將玉米種苗根、莖做標(biāo)記后放入80 ℃的烘箱烘至恒定重量，取出置于分析天平測(cè)定重量，記錄莖干重、根干重等數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

1.3.1主成分分析

主成分分析是數(shù)據(jù)降維的一種方法。其基本思想是將原來眾多的具有一定相關(guān)性的耐冷性指標(biāo)X1，X2，…，XP(比如P個(gè)指標(biāo))，重新組合成一組較少個(gè)數(shù)的互不相關(guān)的綜合指標(biāo)，要求這些綜合指標(biāo)既能最大程度的反映原變量所代表的信息，又能保證新指標(biāo)之間保持相互無關(guān)(信息不重疊)。主成分分析的步驟依次是計(jì)算協(xié)方差矩陣，求出協(xié)方差矩陣的特征值及相應(yīng)的正交化單位特征向量，再通過方差(信息)累計(jì)貢獻(xiàn)率來確定選擇幾個(gè)主成分。

1.3.2各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值

(1)

式中,Xj表示第j個(gè)綜合指標(biāo),U(Xj)表示第j個(gè)綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，Xmin與Xmax分別表示第j個(gè)綜合指標(biāo)的最小值與最大值[10]。

1.3.3各綜合指標(biāo)的權(quán)重

(2)

式中,Wj表示第j個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重，Pj為各基因型第j個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率[9]。

1.3.4各品種的綜合耐冷性D值

(3)

式中，D為各品種耐冷性綜合評(píng)價(jià)值[10]。

本研的數(shù)據(jù)分析主要采用SPSS、DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件及Excel 2010軟件進(jìn)行。

表1 自交系各耐冷性狀的表現(xiàn)

材料編號(hào)莖長(zhǎng)/cm出苗率/%根長(zhǎng)/cm莖鮮重/g根鮮重/g莖干重/g根干重/g1周生根率/%2周生根率/%3周生根率/%1周發(fā)芽率/%2周發(fā)芽率/%3周發(fā)芽率/%J12.7173.503.430.040.020.000.006.0022.5072.500.000.0018.50J23.9669.009.040.130.140.010.030.0049.5067.500.0029.5045.50J34.7080.008.490.190.200.010.0247.5068.0091.500.000.0043.50J45.9711.2513.500.210.250.020.0310.5015.5019.500.006.0011.50J52.1068.505.000.090.070.010.0113.5051.50100.000.0024.5070.50J62.9651.006.210.110.100.010.0149.0072.0077.500.0065.5068.50J74.1828.504.340.150.090.010.0144.5047.0056.000.0025.5041.00J87.1780.0010.920.290.250.030.03100.00100.00100.000.0085.00100.00J95.4551.0011.030.140.130.010.0263.5085.0087.500.0041.0073.50J104.5833.506.750.130.150.010.0210.0026.0046.000.000.0022.50J114.2042.008.380.100.090.010.0161.5087.5090.000.0028.5073.50J124.0540.506.130.130.050.010.0142.0052.0074.000.000.0046.00J136.0952.508.480.170.170.010.0218.0056.0068.000.0030.0045.00J147.5536.0010.600.200.120.020.0137.0057.0068.000.0015.5038.00J153.7040.007.800.090.060.010.0111.0024.5028.000.005.0028.50J164.4737.509.060.160.130.020.0316.0026.0030.500.000.0027.00J175.4480.5011.610.190.210.020.0276.0081.0088.500.0079.5079.50J184.6669.507.440.140.120.010.0231.0052.0080.500.0012.5046.50J193.7692.005.910.150.120.010.0179.5085.00100.000.0073.5091.50J206.6168.509.670.200.150.020.0225.5038.5047.500.0018.5026.00均值4.7155.268.190.150.130.010.0237.1054.8369.650.0027.0049.83標(biāo)準(zhǔn)差1.4521.482.610.050.060.010.0128.0024.7624.670.0028.0725.23變異系數(shù)0.310.390.320.360.480.380.440.750.450.350.001.040.51

表2 各性狀單因素方差分析

變異來源莖長(zhǎng)出苗率根長(zhǎng)莖鮮重根鮮重莖干重自交系3.869**10.773**4.545**3.237**3.182**2.282*變異來源根干重1周生根率2周生根率3周生根率2周發(fā)芽率3周發(fā)芽率自交系3.369**12.368**5.747**8.312**13.141**11.294**

注：“*”表示在0.05水平上的顯著性；“**”表示在0.01水平上的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米萌發(fā)期耐冷性單一性狀表現(xiàn)

20份自交系在低溫脅迫的莖長(zhǎng)、出苗率、根長(zhǎng)、莖鮮重、根鮮重、莖干重、根干重、1～3周生根率和1～3周發(fā)芽率等13個(gè)指標(biāo)如表1所示。由表1可知，在莖長(zhǎng)、出苗率等13個(gè)指標(biāo)中，發(fā)芽率變化最大，低溫處理1周時(shí)各自交系均未發(fā)芽，2周時(shí)部分自交系開始發(fā)芽，但發(fā)芽率表現(xiàn)差異很大，最大為85%，最小為0.00%，變異系數(shù)最大為1.04，3周時(shí)各自交系均有發(fā)芽，其中J 8自交系全部發(fā)芽。各自交系低溫處理?xiàng)l件下每周生根率的變化較大，尤其是第1周生根率變異系數(shù)居13個(gè)指標(biāo)第二位，為0.75，自交系J 8全部生根，J 2自交系均沒有生根，說明J 8對(duì)低溫具有一定的抗性，J 2對(duì)低溫敏感，不耐低溫。

總體看，13個(gè)指標(biāo)的表現(xiàn)各不相同，均存在不同程度的變異，變異系數(shù)從大到小的順序?yàn)椋?周發(fā)芽率>1周生根率>3周發(fā)芽率>根鮮重>2周生根率>根干重>出苗率>莖干重>莖鮮重>3周生根率>根長(zhǎng)>莖長(zhǎng)>1周發(fā)芽率。方差分析結(jié)果(表2)表明，不同自交系的13個(gè)指標(biāo)間差異均達(dá)極顯著或顯著水平，說明各自交系對(duì)低溫的敏感性不同。

2.2 各單一耐冷指標(biāo)間的相關(guān)性分析

對(duì)測(cè)定的12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果(表3)表明，出苗率與3周生根率、3周發(fā)芽率、2周生根率、2周發(fā)芽率之間具有極顯著或顯著正相關(guān)，Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.71、0.55、0.51、0.55；與1周生根率、根鮮重和莖鮮重表現(xiàn)不顯著的正相關(guān)趨勢(shì)，而與莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)、莖干重和根干重間具有不顯著的負(fù)相關(guān)趨勢(shì)。莖長(zhǎng)與根長(zhǎng)、莖鮮重、根鮮重、莖干重和根干重間具有極顯著或顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0.84、0.68、0.74、0.50；另外，根長(zhǎng)與莖(根)鮮重及莖(根)干重間同樣具有極顯著正相關(guān)關(guān)系；莖鮮重與根鮮重、莖(根)干重間具有極顯著正相關(guān)關(guān)系；根鮮重與莖(根)干重間具有極顯著正相關(guān)關(guān)系；莖干重與根干重間相關(guān)性達(dá)極顯著水平。由此證明，低溫條件對(duì)玉米萌發(fā)期的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響，但各品種的玉米對(duì)低溫的耐受性存在差異。但對(duì)出苗率的影響不大，主要影響出苗后玉米的生長(zhǎng)質(zhì)量。

表3 不同指標(biāo)間的相關(guān)性分析

相關(guān)系數(shù)X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X12X13X11.00X2-0.121.00X30.76**-0.151.00X40.84**0.070.70**1.00X50.68**0.080.78**0.86**1.00X60.74**-0.040.73**0.88**0.71**1.00X70.50*-0.050.71**0.66**0.80**0.63**1.00X80.290.400.210.47*0.320.390.001.00X90.190.51*0.170.320.240.220.000.89**1.00X10-0.130.71**-0.200.02-0.03-0.12-0.250.65**0.84**1.00X120.150.50*0.200.360.350.360.100.77**0.78**0.58**1.00X13-0.010.55**0.050.210.160.20-0.030.83**0.93**0.83**0.86**1.00

注：“*”表示在0.05水平上的顯著性；“**”表示在0.01水平上的顯著性。X1為莖長(zhǎng)(cm)；X2為出苗率(%)；X3為根長(zhǎng)(cm)；X4為莖鮮重(g)；X5為根鮮重(g)；X6為莖干重(g)；X7為根干重(g)；X8為1周生根(%)；X9為2周生根(%)；X10為3周生根(%)；X12為2周發(fā)芽(%)；X13為3周發(fā)芽(%)。

表5 規(guī)格化特征向量

主成分莖長(zhǎng)/cm出苗率/%根長(zhǎng)/cm莖鮮重/g根鮮重/g莖干重/g根干重/g1周生根率/%2周生根率/%3周生根率/%2周發(fā)芽率/%3周發(fā)芽率/%CI10.26130.14730.25950.33480.30300.30330.19990.33610.31570.33600.31380.2879CI20.3031-0.27850.32730.25120.27660.26190.3465-0.2384-0.2986-0.2744-0.2373-0.3428CI3-0.29700.7037-0.0549-0.02750.2688-0.10390.4480-0.2658-0.0977-0.19230.10310.0360

2.3 主成分分析

2.3.1特征值與貢獻(xiàn)率分析

對(duì)20個(gè)玉米自交系測(cè)定的耐冷性指標(biāo)主成分分析后得到11個(gè)主成分，每一個(gè)主成分都獨(dú)立客觀的反映各玉米品種的耐冷性，主成分特征值如表4所示。由表4可知，前3個(gè)主分量所構(gòu)成的信息量為總信息量的87.03%，將多個(gè)耐冷性指標(biāo)進(jìn)行降維后其信息量超80%，幾乎反映了全部信息，所以只需要3個(gè)特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量作主成分。

2.3.2規(guī)格化特征向量及表達(dá)式

由于前3個(gè)主分量所構(gòu)成的信息量為總信息量的87.03%，幾乎反映了全部的信息。根據(jù)進(jìn)一步的規(guī)格化特征向量結(jié)果(表5)可知，在這3個(gè)主分量中，第1主分量代表1周生根率、3周生根率、莖鮮重、2周生根率和2周發(fā)芽率，它們的權(quán)重系數(shù)分別為0.336 1、0.336、0.334 8、0.315 7和0.313 8，可歸納為第一主成分是生根發(fā)芽因子；第2個(gè)主分量代表根干重、根長(zhǎng)和莖長(zhǎng)，權(quán)重系數(shù)是0.346 5、0.327 3和0.303 1，可歸納為第二主成分是根莖生長(zhǎng)因子。第3個(gè)主分量代表出苗率X6，權(quán)重系數(shù)0.703 7?？蓺w納為第三主成分是出苗率因子。

在第一個(gè)主成分中，1周生根率系數(shù)相對(duì)最大，為0.336 1，第二個(gè)主成分中，根干重的系數(shù)相對(duì)最大，為0.346 5，第三主成分中出苗率的系數(shù)相對(duì)最大為0.703 7，綜合來看，1周生根率、根干重、出苗率可作為玉米萌發(fā)期耐冷性鑒定的指標(biāo)。

表4 主成分特征值

主成分特征值百分率/%累計(jì)百分率/%15.913849.282149.282123.708030.900180.182230.82146.845387.0275

2.4 各材料萌發(fā)期耐冷性的綜合評(píng)價(jià)

2.4.1隸屬函數(shù)分析

表6 各自交系主成分分析得分、隸屬函數(shù)及綜合耐冷性

材料編號(hào)CI1CI2CI3U(X1) U(X2) U(X3)D值耐冷性J1-4.91 -1.85 0.54 0.06 0.00 0.77 0.10 較弱J2-0.71 0.78 1.94 0.00 1.00 0.72 0.42 一般J30.80 0.15 0.96 0.48 0.67 0.85 0.58 中等J40.10 4.98 -0.25 0.11 1.00 0.00 0.42 一般J5-2.01 -1.99 0.87 0.14 0.33 0.71 0.25 較弱J6-0.05 -2.39 -0.29 0.49 0.33 0.49 0.44 一般J7-1.33 -0.68 -1.27 0.45 0.33 0.21 0.39 一般J86.84 0.08 0.20 1.00 1.00 0.85 0.99 較強(qiáng)J91.79 -0.84 -0.66 0.64 0.67 0.49 0.64 中等J10-2.15 1.58 0.09 0.10 0.67 0.28 0.32 較弱J110.41 -2.02 -1.37 0.62 0.33 0.38 0.50 一般J12-1.60 -0.82 -1.13 0.42 0.33 0.36 0.39 一般J130.15 0.93 0.24 0.18 0.67 0.51 0.38 一般J140.83 1.59 -1.93 0.37 0.33 0.31 0.36 一般J15-2.98 0.32 -0.42 0.11 0.33 0.36 0.21 較弱J16-0.94 2.52 0.38 0.16 1.00 0.33 0.48 一般J173.91 -0.67 0.50 0.76 0.67 0.86 0.74 中等J18-0.56 -0.09 0.72 0.31 0.67 0.72 0.47 一般J191.91 -3.58 0.54 0.80 0.33 1.00 0.65 中等J200.48 2.01 0.34 0.26 0.67 0.71 0.44 一般權(quán)重———0.57 0.36 0.08 ——

采用公式(1)計(jì)算每一自交系各綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值(見表6)。每個(gè)自交系所有綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值不盡相同，對(duì)于同一綜合指標(biāo)如CI1而言，在低溫脅迫下，材料J8的隸屬函數(shù)U(X1)值最大(1.00)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，該材料在第二個(gè)綜合指標(biāo)下的隸屬函數(shù)U(X2)值也最大(1.00)，在第三個(gè)綜合指標(biāo)下的隸屬函數(shù)值也相對(duì)較大為0.85，說明材料J 8具有相對(duì)較好的耐冷性。而材料J 1在第一和第二綜合指標(biāo)下的隸屬函數(shù)值均最小(分別為0.06和0.00)，說明這個(gè)材料耐冷性較差。

2.4.2各綜合指標(biāo)權(quán)重的確定及材料耐冷性的綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)各綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率的大小(分別為0.49、0.31和0.07)，利用公式(2)求出其權(quán)重分別為0.57，0.36和0.08(見表6)。采用公式(3)計(jì)算每個(gè)材料的綜合耐冷性(D值)，并對(duì)其耐冷性進(jìn)行強(qiáng)弱排序。其中J 8的D值最大，為0.99，表明耐冷性最強(qiáng)；J 1的D值最小，為0.10，表明其耐冷性最差。

采用標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換后的D值、歐氏距離及類平均法對(duì)這些材料的耐冷性進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖1。這20份自交系按照綜合耐冷性可大致分為四類，其中耐冷性較強(qiáng)的材料1份，為J 8，耐冷性中等的材料為J 3、J 9、J 17、J 19，耐冷性的D值變化范圍為0.58～0.74，耐冷性一般的材料為J 2、J 4、J 18等11份，D值變化范圍為0.36～0.50。耐冷性較弱的材料共有4份，分別為J 1、J 5、J 10、J 15，D值變化范圍為0.10～0.32。

圖1 供試材料耐冷性的聚類圖

3 討論與結(jié)論

萌發(fā)期耐冷性是高緯度地區(qū)玉米育種和生產(chǎn)面臨的重要問題。低溫造成玉米萌發(fā)出苗緩慢，加大病害發(fā)生幾率，是造成玉米單產(chǎn)年際間波動(dòng)較大的重要原因，因此，育種家十分重視玉米種質(zhì)的耐冷性評(píng)價(jià)。隨著所需鑒定的材料的增加，如何快速有效地對(duì)玉米種質(zhì)耐冷性進(jìn)行評(píng)價(jià)顯得十分重要。本研究采用室內(nèi)鑒定的方法對(duì)玉米自交系進(jìn)行耐冷性鑒定不受季節(jié)等外界環(huán)境影響，試驗(yàn)周期不超過4周，一年四季均可開展。從表1中的單一指標(biāo)來看，各材料不同指標(biāo)排序不盡相同，如材料J 1的發(fā)芽率為73.50%，在所有材料中為第5位，而在莖鮮重這一指標(biāo)中則位于最后一位，因此，可以看出單一指標(biāo)很難全面反映材料的耐冷性。

采用哪些指標(biāo)作為玉米萌發(fā)期耐冷性評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)目前尚未統(tǒng)一。扈光輝等認(rèn)為，相對(duì)發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)苗干重、相對(duì)根干重和相對(duì)根總長(zhǎng)適宜作為玉米芽期和苗期耐冷性鑒定指標(biāo)[11]。張雪峰等認(rèn)為，相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)和相對(duì)活力指數(shù)4項(xiàng)指標(biāo)可以構(gòu)建綜合活力指標(biāo)[12]?？偟膩砜?，綜合指標(biāo)要優(yōu)于單一指標(biāo)。就各單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)如何取舍以及是否需要對(duì)不同指標(biāo)賦予不同的權(quán)重的問題來看，主成分分析及隸屬函數(shù)分析方法的綜合應(yīng)用發(fā)揮了一定的優(yōu)勢(shì)。陳小鳳等分別利用主成分值和綜合隸屬函數(shù)值對(duì)供試苦瓜資源進(jìn)行耐冷性評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，供試苦瓜資源的耐冷性兩種方法排名大部分相同，少部分僅相差1～2個(gè)名次[13]。本研究通過主成分分析確定了3個(gè)主成分和每個(gè)主成分的權(quán)重，而綜合耐冷性D值實(shí)際上是每個(gè)材料隸屬函數(shù)和權(quán)重的乘積和。利用該值進(jìn)行耐冷性的分析涵蓋了更豐富的信息且體現(xiàn)了不同指標(biāo)的重要程度，最終將20份供試玉米自交系分成4類，結(jié)果較為科學(xué)合理。

玉米萌發(fā)期耐冷性是玉米在低溫條件下的一個(gè)復(fù)雜的生理代謝反應(yīng)過程。低溫會(huì)造成植物生物膜膜相的變化，降低酶活性，引起細(xì)胞生理生化過程的一些異常。從本研究中各單一指標(biāo)的相關(guān)性分析來看，不同性狀間的相關(guān)性差異較大，可以看出低溫脅迫后的出苗率與2周的生根率顯著相關(guān)，與3周的生根率極顯著相關(guān)，這也是一些研究以玉米低溫萌發(fā)初期的生根率作為耐冷性的鑒定的指標(biāo)的原因之一。本研究以綜合耐冷性D值為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)材料的耐冷性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，要進(jìn)一步明確綜合指標(biāo)與單一指標(biāo)之間以及各單一指標(biāo)之間的關(guān)系，還需要進(jìn)行玉米耐冷性相關(guān)的各指標(biāo)遺傳基礎(chǔ)研究。