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

李庆阳; 张晓燕; 梁文香; 袁晓天; 周秀秀; 袁星星; 黄璐; 陈新; 王政; 薛晨晨

doi:10.19802/j.issn.1007-9084.2025301

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

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

栽培生理·土肥植保 | 更新时间：2026-10-31

- 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
- Comprehensive evaluation of soybean germplasm salt tolerance based on leaf spectral phenotypes and root morphological traits
- 中国油料作物学报 2026年48卷第4期页码：142-154
- 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：
  
  李庆阳（2001-），男，硕士研究生，主要从事大豆耐盐性研究，E-mail: Leeshi1874@163.com
  薛晨晨（1983-），男，博士，副研究员，主要从事大豆功能育种研究，E-mail： xuecc@jaas.ac.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目(2023YFD2300100);生物育种钟山实验室项目;江苏省种业振兴揭榜挂帅项目(JBGS-2021-014)
- DOI：10.19802/j.issn.1007-9084.2025301
  中图分类号： S565.1
- 收稿：2025-12-31，
  
  纸质出版：2026-08-25
- 稿件说明：
移动端阅览
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

Zhang M X ， Bai R ， Nan M ， et al . Evaluation of salt tolerance of oat cultivars and the mechanism of adaptation to salinity ［J］. J Plant Physiol ， 2022 ， 273 ： 153708 . DOI： 10.1016/j.jplph.2022.153708 http://dx.doi.org/10.1016/j.jplph.2022.153708 .

袁宇婷，张晓燕，吴谷丰，等 . 基于主成分和隶属函数分析的大豆种质资源耐盐性综合评价［J］. 大豆科学， 2025 ， 44 （ 1 ）： 22 - 32 .

Bhandari S R ， Kim Y H ， Lee J G . Detection of temperature stress using chlorophyll fluorescence parameters and stress-related chlorophyll and proline content in paprika （ Capsicum annuum L.） seedlings ［J］. Hortic Sci Technol ， 2018 ， 36 （ 5 ）： 619 - 629 . DOI： 10.12972/kjhst.20180062 http://dx.doi.org/10.12972/kjhst.20180062 .

Zhao S S ， Zhang Q K ， Liu M Y ， et al . Regulation of plant responses to salt stress ［J］. Int J Mol Sci ， 2021 ， 22 （ 9 ）： 4609 . DOI： 10.3390/ijms22094609 http://dx.doi.org/10.3390/ijms22094609 .

刘俊峰，郭诗梦，孙杰，等 . 水稻对盐碱胁迫的响应及其调控措施研究进展［J］. 江苏农业科学， 2025 ， 53 （ 18 ）： 28 - 34 . DOI： 10.15889/j.issn.1002-1302.2025.18.004 http://dx.doi.org/10.15889/j.issn.1002-1302.2025.18.004 .

吕航，赵月，龚绪龙，等 . 我国滨海盐碱地改良技术综述及案例研究［J］. 水文地质工程地质， 2025 ， 52 （ 2 ）： 25 - 43 . DOI： 10.15889/j.issn.1002-1302.2025.18.004. DOI：10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202407052 http://dx.doi.org/10.15889/j.issn.1002-1302.2025.18.004.DOI：10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202407052 .

张兆宁，李江辉，赵怡宇，等 . 不同程度盐胁迫下大豆萌发期耐盐性鉴定［J］. 大豆科学， 2023 ， 42 （ 3 ）： 335 - 343 .

高慧芳，朱振荣 . 我国大豆贸易的问题研究及对策建议［J］. 黑龙江粮食， 2024 （ 2 ）： 16 - 18 .

姚梦楠，王永强，周恩强，等 . 86份大豆种质成熟期耐盐性评价［J］. 江苏农业科学， 2025 ， 53 （ 7 ）： 59 - 67 . DOI： 10.15889/j.issn.1002-1302.2025.07.008 http://dx.doi.org/10.15889/j.issn.1002-1302.2025.07.008 .

王莉，张丽蓉，曹金龙，等 . 西北地区大豆耐盐种质资源的筛选与综合评价［J/OL］. 中国油料作物学报， 1 - 9 ［ 2025-12-30 ］. DOI： 10.19802/j.issn.1007-9084.2025103 http://dx.doi.org/10.19802/j.issn.1007-9084.2025103 .

孟然，李赵嘉，冯薇，等 . 大豆不同生育时期耐盐性综合评价及耐盐种质筛选［J］. 作物学报， 2025 ， 51 （ 8 ）： 1991 - 2008 .

林峰，赵慧艳，史飞飞，等 . 大豆种质资源苗期耐盐鉴定及遗传多样性分析［J］. 植物遗传资源学报， 2024 ， 25 （ 6 ）： 945 - 956 . DOI： 10.13430/j.cnki.jpgr.20231128003 http://dx.doi.org/10.13430/j.cnki.jpgr.20231128003 .

韩岱，时晓磊，丁孙磊，等 . 60份大豆种质资源苗期耐盐性鉴定评价［J］. 大豆科学， 2023 ， 42 （ 4 ）： 494 - 505 .

杜若楠，张睿，唐晓东，等 . 盐胁迫下国内外333份大豆种质资源的种子萌发特性及耐盐性评价［J］. 大豆科学， 2025 ， 44 （ 4 ）： 59 - 65 .

陈程程，吴佳平，于合龙 . 光智农业数据感知技术的前沿进展与发展趋势——从光学传感器到智能决策系统［J］. 智慧农业（中英文）， 2025 ， 7 （ 5 ）： 1 - 16 .

董贞芬，门宇恒，邹秋滢，等 . 叶绿素荧光成像在植物生长环境胁迫中的应用［J］. 沈阳农业大学学报， 2019 ， 50 （ 2 ）： 250 - 256 .

Montero R ， Pérez-Bueno M L ， Barón M ， et al . Alterations in primary and secondary metabolism in Vitis vinifera 'Malvasía de Banyalbufar' upon infection with Grapevine leafroll-associated virus 3 ［J］. Physiol Plant ， 2016 ， 157 （ 4 ）： 442 - 52 . DOI： 10.1111/ppl.12440 http://dx.doi.org/10.1111/ppl.12440 .

姚洁妮 . 基于叶绿素荧光动力学和多光谱荧光成像的拟南芥干旱胁迫响应表型分析研究［D］. 杭州：浙江大学， 2018 .

魏子朝，卢苗，雷文晔，等 . 一种融合叶绿素荧光技术与可见-近红外光谱的番茄幼苗热胁迫无损检测方法［J］. 光谱学与光谱分析， 2024 ， 44 （ 6 ）： 1613 - 1619 .

李灵慧，吴然然，陈景斌，等 . 绿豆对尾孢菌叶斑病的生理生化响应及病害早期检测［J］. 上海农业学报， 2022 ， 38 （ 6 ）： 9 - 14 . DOI： 10.15955/j.issn1000-3924.2022.06.02 http://dx.doi.org/10.15955/j.issn1000-3924.2022.06.02 .

何太平，李玥炯，胡学礼，等 . 金沙江干热河谷生境干湿季4种兰科植物叶绿素荧光特性差异分析［J］. 山东农业科学， 2025 ， 57 （ 1 ）： 68 - 73 . DOI： 10.14083/j.issn.1001-4942.2025.01.009 http://dx.doi.org/10.14083/j.issn.1001-4942.2025.01.009 .

刘光宇，关荣霞，常汝镇，等 . 大豆不同器官Na + 含量与苗期耐盐性的相关分析［J］. 作物学报， 2011 ， 37 （ 7 ）： 1266 - 1273 .

周秀文，张晓蕊，孙贺祥，等 . 大豆种质萌发期和苗期耐盐性评价［J］. 沈阳农业大学学报， 2022 ， 53 （ 3 ）： 257 - 264 .

李帅 . 叶绿素荧光与多光谱荧光成像技术在绿豆盐胁迫表型分析中的应用［D］. 南京：南京农业大学， 2020 . DOI： 10.27244/d.cnki.gnjnu.2020.000970 http://dx.doi.org/10.27244/d.cnki.gnjnu.2020.000970 .

王春雨，朱冠雄，田艺心，等 . 大豆耐盐碱生理机制及种质筛选研究进展［J］. 大豆科学， 2024 ， 43 （ 1 ）： 107 - 113 .

Guan R X ， Guo X Y ， Qu Y ， et al . Salt tolerance in soybeans： focus on screening methods and genetics ［J］. Plants ， 2024 ， 13 （ 1 ）： 97 . DOI： 10.3390/plants13010097 http://dx.doi.org/10.3390/plants13010097 .

袁宇婷 . 大豆耐盐种质资源筛选及耐盐机理的初步探究［D］. 镇江：江苏大学， 2024 .

孙芹，徐学欣，邓肖，等 . 盐胁迫对小麦苗期荧光特性的影响及综合评价［J］. 农学学报， 2022 ， 12 （ 6 ）： 5 - 13 .

佘汉基，李鹏飞，薛立，等 . 3种园林植物响应盐胁迫的荧光特性［J］. 中南林业科技大学学报， 2017 ， 37 （ 8 ）： 54 - 59 . DOI： 10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.08.010 http://dx.doi.org/10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.08.010 .

Li C J ， Shi L ， Li X ， et al . ECAP is a key negative regulator mediating different pathways to modulate salt stress-induced anthocyanin biosynthesis in Arabidopsis ［J］. New Phytol ， 2022 ， 233 （ 5 ）： 2216 - 2231 . DOI： 10.1111/nph.17937 http://dx.doi.org/10.1111/nph.17937 .

金洁 . 大豆盐胁迫响应的生理及分子机制研究［D］. 兰州：兰州大学， 2021 .

许基磊，汪兴中，范吉标 . 盐胁迫诱导野大豆生理和光合作用的变化［J］. 植物科学学报， 2022 ， 40 （ 6 ）： 829 - 838 .

Lichtenthaler H K . Multi-colour fluorescence imaging of photosynthetic activity and plant stress ［J］. Photosynthetica ， 2021 ， 59 ： 364 - 380 . DOI： 10.32615/ps.2021.020 http://dx.doi.org/10.32615/ps.2021.020 .

石广成，杨万明，杜维俊，等 . 大豆耐盐种质的筛选及其耐盐生理特性分析［J］. 生物技术通报， 2022 ， 38 （ 4 ）： 174 - 183 . DOI： 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0843 http://dx.doi.org/10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0843 .

刘莹 . 大豆根区逆境耐性的鉴定和相关根系性状的遗传分析与QTL定位［D］. 南京：南京农业大学， 2005 .

Barón M ， Pineda M ， Pérez-Bueno M L . Picturing pathogen infection in plants ［J］. Z Für Naturforschung C ， 2016 ， 71 （ 9/10 ）： 355 - 368 . DOI： 10.1515/znc-2016-0134 http://dx.doi.org/10.1515/znc-2016-0134 .

黄琼 . 盐胁迫对栽培大豆和野生大豆及其杂交后代幼苗的生理效应比较［D］. 南京：南京农业大学， 2013 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

西北地区大豆耐盐种质资源的筛选与综合评价

不同基因型油菜耐铝性及其根系形态对铝胁迫的响应

大豆PAH基因家族鉴定及其非生物胁迫和激素处理响应分析

外源γ-氨基丁酸（GABA）对低氮胁迫下大豆幼苗的影响

ARC菌剂在减氮环境中对大豆生长及产量的影响