Comprehensive evaluation of soybean germplasm salt tolerance based on leaf spectral phenotypes and root morphological traits

LI Qing-yang; ZHANG Xiao-yan; LIANG Wen-xiang; YUAN Xiao-tian; ZHOU Xiu-xiu; YUAN Xing-xing; HUANG Lu; CHEN Xin; WANG Zheng; XUE Chen-chen

doi:10.19802/j.issn.1007-9084.2025301

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Comprehensive evaluation of soybean germplasm salt tolerance based on leaf spectral phenotypes and root morphological traits

更新时间：2026-10-31

- Comprehensive evaluation of soybean germplasm salt tolerance based on leaf spectral phenotypes and root morphological traits
- Chinese Journal of Oil Crop Sciences Vol. 48, Issue 4, Pages: 142-154(2026)
- 作者机构：
  
  1.江苏大学生命科学学院，江苏镇江，212013
  2.江苏省农业科学院经济作物研究所，江苏南京，210014
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19802/j.issn.1007-9084.2025301
  CLC： S565.1
- Received：31 December 2025，
  
  Published：25 August 2026
- 稿件说明：
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李庆阳,张晓燕,梁文香等.基于叶片光谱和荧光参数与根系形态特征的大豆耐盐性综合评价[J].中国油料作物学报,2026,48(04):142-154.

LI Qing-yang,ZHANG Xiao-yan,LIANG Wen-xiang,et al.Comprehensive evaluation of soybean germplasm salt tolerance based on leaf spectral phenotypes and root morphological traits[J].Chinese Journal of Oil Crop Sciences,2026,48(04):142-154.
李庆阳,张晓燕,梁文香等.基于叶片光谱和荧光参数与根系形态特征的大豆耐盐性综合评价[J].中国油料作物学报,2026,48(04):142-154. DOI： 10.19802/j.issn.1007-9084.2025301.

LI Qing-yang,ZHANG Xiao-yan,LIANG Wen-xiang,et al.Comprehensive evaluation of soybean germplasm salt tolerance based on leaf spectral phenotypes and root morphological traits[J].Chinese Journal of Oil Crop Sciences,2026,48(04):142-154. DOI： 10.19802/j.issn.1007-9084.2025301.

摘要

为建立兼顾地上部和地下部表型的大豆耐盐性评价体系并发掘优异种质，以收集的91份大豆种质为试验材料，在苗期进行150 mmol·L

-1

NaCl盐胁迫处理，系统测定叶片光谱和荧光参数以及根系形态特征参数，并运用主成分分析和隶属函数分析对大豆的耐盐性进行综合评价。结果表明，91份大豆材料叶片的光谱和荧光参数、根部的形态特征参数之间分别存在一定程度的相关性，其中反映叶片次生代谢产物含量与叶绿素含量的多光谱荧光比值，即相对F

440

690

（RF

440

690

）与相对F

440

740

（RF

440

740

）的相关性最显著，根系的相对根尖数与相对根总长的相关性最显著。主成分分析表明，叶片的16个指标可以提取5个主成分，累计贡献率达83.25%；根系的5个指标可提取2个主成分，累计贡献率达82.63%。进一步利用隶属函数分别计算出叶片与根系的耐盐性综合评价值（

值），并分别根据叶片和根系的

值筛选出耐盐性强的材料各10份，其中共同筛选出的耐盐材料为5份。通过对筛选到的代表性耐盐材料S88（南通矮脚黄）和盐敏感材料S82（镇江斜角豆）进行表型比较分析，进一步验证了筛选结果的可靠性。本研究表明，将叶片光谱和荧光参数

与根系形态特征结合可用于大豆种质耐盐性的鉴定。

Abstract

To establish a salt tolerance evaluation system for soybeans that accounts for both above-ground and below-ground phenotypes and to identify superior germplasm

a total of 91 soybean accessions were used as materials. At seedling stage

salt stress treatment with 150 mmol·L⁻¹ NaCl was applied. Spectral and fluorescence parameters of leaves

as well as root morphological traits

were systematically measured. Principal component analysis and membership function analysis were employed to comprehensively evaluate soybean salt tolerance. Results showed that there were certain correlations among spectral and fluorescence parameters of leaves and root morphological parameters in the 91 soybean materials. Among these

the multispectral fluorescence ratios reflecting the content of leaf secondary metabolites and chlorophyll

namely the relative F

440

690

(RF

440

690

) and relative F

440

740

(RF

440

740

)

exhibit the most significant correlation

while the correlation between relative root tip number and relative total root length in roots was the most significant. Principal component analysis indicated that 16 leaf indicators could be reduced to 5 principal components

with a cumulative contribution rate of 83.25%; the 5 root indicators could be reduced to 2 principal components

with a cumulative contribution rate of 82.63%. Furthermore

comprehensive evaluation values (

-values) for salt tolerance of leaves and roots were calculated separately using membership function method. Based on the

-values of leaves and roots

10 salt-tolerant materials were screened out from each category

among which 5 salt-tolerant materials were commonly identified. By conducting phenotypic comparative analysis of the representative salt-tolerant material S88 (Nantong Aijiao huang) and salt-sensitive material S82 (Zhenjiang X

iejiao dou)

the reliability of the screening results was further verified. This study demonstrates that combining leaf spectral and fluorescence parameters with root morphological traits could be effectively used for identification of soybean salt tolerance.

关键词

Keywords

references

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