999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

粒用高粱種質中后期抗旱性鑒定篩選與分類指標評價

2019-12-19 10:07:02王玉斌平俊愛牛皓楚建強杜志宏呂鑫李慧明張福耀
中國農業科學 2019年22期
關鍵詞:評價

王玉斌,平俊愛,牛皓,楚建強,杜志宏,呂鑫,李慧明,張福耀

粒用高粱種質中后期抗旱性鑒定篩選與分類指標評價

王玉斌1,2,平俊愛1,2,牛皓1,2,楚建強1,杜志宏1,呂鑫1,2,李慧明1,2,張福耀1,2

(1山西省農業科學院高粱研究所/高粱遺傳與種質創新山西省重點實驗室,山西晉中 030600;2農業部黃土高原作物基因資源與種質創制重點實驗室,太原 030031)

【】高粱為世界第五大禾谷類作物,具有多種使用價值。與其他作物相比,高粱具有較強的抗旱能力,但是伴隨全球干旱的加劇,干旱成為限制高粱尤其是粒用高粱生產的主要因素之一,同時,不同品種間抗旱能力差異顯著。通過對粒用高粱材料進行抗旱性鑒定評價,為高粱抗旱性分子機理以及抗旱育種研究奠定基礎。以165份粒用高粱為材料,通過干旱(DS)和正常灌溉(NI)2種處理方式,在山西省和海南省兩地開展抗旱試驗。采用大田自然鑒定法,調查株高、穗長、莖粗、葉片持綠性、倒伏率、千粒重、籽粒大小和產量8個主要形態指標。采用綜合抗旱系數()、抗旱指數()和隸屬函數()進行聚類分析,結合3種方法對材料進行分類,并對抗旱指標進行評價。在干旱脅迫下,粒用高粱8個形態指標均出現下降。除葉片持綠性與株高和籽粒大小不相關,抗倒伏性與穗長和籽粒大小不相關外,其余指標均存在一定程度上的相關性。根據3種綜合抗旱評價方法篩選出高抗材料5份(L013、SX44B、SX18-25、SX18-87和L405),敏感材料4份(SX18-46、SX18-82、SX18-96和SX18-73);根據形態指標的相對值和變異系數,兩地試驗都顯示葉片的持綠性、產量、籽粒大小和抗倒伏性,4個指標對干旱較為敏感,且存在信息交叉。主成分分析結果顯示,決定第一主成分的主要是產量、株高和籽粒大小,貢獻率31.841%;決定第二主成分的主要是葉片持綠性和千粒重,貢獻率20.441%;決定第三主成分的主要是莖粗,貢獻率13.557%;決定第四主成分的主要是抗倒伏性,貢獻率11.428%;決定第五主成分的為穗長,貢獻率9.461%。粒用高粱中后期干旱脅迫對其主要形態指標均有顯著影響。不同高粱材料間抗旱性差異顯著,結合3種抗旱性綜合評價方法,可以較為準確地評價高粱材料的抗旱性。葉片的持綠性和產量可以作為評價高粱花后抗旱性的主要形態指標。

粒用高粱;抗旱性;形態指標;篩選分類;綜合評價

0 引言

【研究意義】伴隨全球氣候的變化,水資源短缺已十分嚴重,而農業用水占整個人類用水量的60%[1-3],中國北方農業生產大量超采地下水已造成嚴重的生態問題,干旱已經成為農作物高產的主要限制性因素之一[4]。高粱((L.)Moench.)在20世紀90年代以前為中國北方主要糧食作物[5],現在為第五大禾谷類作物,具有食用、飼用、釀造和能源等多種使用價值,尤其在釀造和能源領域具有十分重要的地位[6]。高粱具有較強的耐旱性,但是隨著高粱在主糧地位的下降,種植地區已逐漸向更加干旱和半干旱地區轉移[7],干旱已經成為限制高粱高產的主要因素之一,而且不同品種間抗旱能力差異顯著[5,7]。高粱的抗旱性研究起步較晚,尤其是抗旱性分子研究和抗旱性品種選育方面[8],而高粱材料的篩選鑒定是開展抗旱性研究的基礎[9]。【前人研究進展】高粱萌發期抗旱篩選研究較多,但結果大部分只能作為參考,不可直接用于育種,吳奇等[10]在2015年利用抗旱指數、發芽率和根長等主要指標篩選出發芽期高抗旱型品種1份、抗旱型品種13份、敏感型品種23份和高度敏感型品種1份。高粱田間抗旱材料的篩選前人也有研究,但供試群體較小,如,呂鑫等[11]在2013年對飼用高粱恢復系進行全生育期抗旱性鑒定群體為25個,篩選出抗旱性強的飼草高粱53423,抗旱性差的ZZ蘇丹草;汪燦等[12]在2015—2016年開展的酒用糯高粱資源抗旱性鑒定群體50個,篩選出成株期抗旱性強的酒用糯高粱材料粱豐141-3和粱豐247-3。前人在高粱抗旱評價方法的選擇方面多數只選擇一種方法評價,如Rad等[6]2008年利用抗旱指數法對伊朗的高粱種質資源進行篩選,篩選出3個耐旱性高粱種質資源Gorgan 1、Qaenat和KC90016;王瑞等[13]在2013年用抗旱指數法篩選出抗旱性3級以上的材料14份,其中1級抗旱材料2份。【本研究切入點】前人對高粱萌發期抗旱性研究較多,對高粱材料尤其是粒用高粱中后期抗旱性的研究較少,并且存在供試群體較小和篩選分類方法單一的問題。【擬解決的關鍵問題】本研究通過對165份粒用高粱材料進行2年2地的田間抗旱性鑒定試驗,明確8個形態指標對干旱的敏感程度,并對材料進行分類,為高粱抗旱性育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料165份,分別由山西省農業科學院高粱研究所和遼寧省農業科學院創新中心提供(電子附表1)。

1.2 試驗方法

利用山西省干旱少雨(5—9月降雨量302.56 mm)和海南省冬季(11—翌年3月降雨量152.75 mm)少雨或無雨的自然特點,采用大田自然鑒定方法進行鑒定。試驗分別于2018年4—10月在山西省農業科學院高粱研究所東白試驗基地(東經112.72度,北緯37.59度)和2018年11月—2019年4月在海南省三亞市荔枝溝師部農場(東經109.51度,北緯18.31度)進行。試驗設置正常灌水(normal irrigation,NI)和干旱脅迫(drought stress,DS)2種處理,田間按照材料株高由高到低排列,3次重復,兩行區種植,行長5 m,行距50 cm,小區面積5 m2,留苗密度120 000株/hm2。對照和處理試驗田前茬玉米,播種前統一施復合肥1 200 kg·hm-2,(總養分≥40%(22%N、9%P2O5和9%K2O),播前2個處理統一灌水3 750 m3·hm-2,以保證苗全苗齊,干旱脅迫處理出苗以后不再灌水,其他田間管理同對照,對照根據干旱情況進行補水,以滿足高粱正常發育水分需求,山西對照補水灌溉2次,海南對照補水灌溉6次。

1.3 測量性狀及方法

試驗共測量株高(plant height,PH)、穗長(spike length,SL)、莖粗(stem diameter,SD)、葉片持綠性(lesf sustain green,LSG)、抗倒伏率(anti-inversion rate,AIR)千粒重(thousand kernel weight,TKW)、籽粒大小(grain size,GS)、產量(production,P)等8個相關性狀。收獲前每小區隨機選擇5株,參照《高粱種質資源描述規范和數據標準》[5],分別對株高、穗長、莖粗進行調查考種,葉片持綠性計算方法為持綠葉片占整個植株葉片數的百分比,倒伏率為倒伏株數占總數的百分比。產量為5株的總產量,使用萬深牌SC-A型自動考種及千粒重儀測量千粒重和籽粒大小。

1.4 抗旱評價統計方法

采用Microsoft Excel 2016、SPSS 20.0、DPS 7.05進行數據統計分析[14]。采用抗旱系數(drought tolerance coefficient,)、綜合抗旱系數(comprehensive drought tolerance coefficient,)、抗旱指數(drought resistance index,)的評價方法[15-16]以及基于隸屬函數法的綜合評價(drought resistance comprehensive evaluation value,)法[17]對供試材料抗旱性進行評價。計算公式如下:

抗旱系數計算:

=干旱條件的測量值/灌溉條件的測量值(1)

綜合抗旱系數計算:

=(2)

抗旱指數計算:

=×干旱處理產量/參試品種干旱處理產量的平均值 (3)

隸屬函數值計算:

隸屬函數值(X)=(X-min)/(max-min)=1,2,3……,n (4)

式中,X為指標測定值;min和max為參試品種某一指標的最大值和最小值

綜合指標的權重:

W=P/P=1,2,3……,n (5)

綜合指標的權重中W表示第個綜合指標在所有綜合指標中的重要程度及權重;P為各品種第個綜合指標的貢獻率。

綜合評價值

==1,2,3……,n(6)

2 結果

2.1 干旱脅迫對單個性狀的影響

2018年分別測定了山西省和海南省兩地干旱脅迫(DS)和正常灌溉(NI)2種處理共4個環境下高粱各表型的變化(表1)。與正常灌溉處理相比,干旱脅迫下山西省8個性狀相對于正常灌溉均出現下降,下降程度依次為葉片持綠性(33.99%)>籽粒大小(15.02%)>株高(10.99%)>抗倒伏性(10.00%)>產量(9.01%)>莖粗(8.02%)>穗長(6.00%)>千粒重(3.01%)。干旱處理條件下,各指標變異系數范圍為7.88%—42.78%,正常灌溉條件下,各指標變異系數范圍為8.25%—42.89%。表明所有表型性狀在生長發育過程中均受到了干旱脅迫的抑制,且不同指標在2種處理條件下的變化幅度存在差異。與正常灌溉處理相比,干旱脅迫下海南省8個性狀總體均出現下降,且下降程度均高于山西省數據,其下降程度依次為葉片持綠性(40.00%)>籽粒大小(18.99%)>產量(16.67%)>株高(13.00%)>抗倒伏率(12.00%)>莖粗(11.99%)>穗長(9.98%)>千粒重(9.00%)。干旱處理條件下,各指標變異系數范圍為6.90%—43.56%,正常灌溉條件下各指標變異系數范圍為7.23%—43.93%。表明所有表型性狀在生長發育過程中均受到了干旱脅迫的抑制,且不同指標在2種處理條件下的變化幅度存在差異。高粱各項指標在干旱脅迫下與正常灌溉下的比值稱為各項指標的相對值,它能夠很好地表現高粱對干旱脅迫的敏感程度。在篩選指標的相對值中,平均值較小且變異系數較大的,說明對干旱脅迫敏感程度大,可選用其相對性狀作為抗旱的篩選指標。

綜上所述,各項指標對干旱的敏感程度為:山西省試驗結果為葉片持綠性>產量>抗倒伏率>籽粒大小>株高>千粒重>莖粗>穗長;海南省試驗結果為葉片持綠性>產量>籽粒大小>抗倒伏率>株高>千粒重>莖粗>穗長。

2.2 利用綜合抗旱系數對所試材料耐旱性的評價

通過公式(1)計算,與正常灌水相比,供試材料在干旱脅迫處理后,各指標均發生不同程度變化(表2)。各指標的值存在明顯差異,變異幅度較大,變異系數介于0.11%—0.18%,說明各指標對干旱脅迫反應的敏感性不同。值、值和值變異幅度均較大,說明各材料對干旱反應的敏感性不同。

通過對不同性狀的抗旱系數進行相關分析(表3),除葉片持綠性與株高和籽粒大小相關不顯著,抗倒伏性與穗長和籽粒大小相關不顯著外,其余指標均存在顯著相關,說明多個指標提供的抗旱信息交叉重疊。

表1 干旱脅迫和正常灌溉下各性狀比較

PH:株高;SL:穗長;SD:莖粗;LSG:葉片持綠性;AIR:抗倒伏率;TKW:千粒重;GS:籽粒大小;P:產量。下同

PH: plant height; SL: Spike length; SD: Stem diameter; LSG: Leaf sustain green; AIR: Anti-inversion rate; TKW: 1000-grain weight; GS: grain size; P: Production. The same as below

表2 各指標的抗旱系數和CDTC、DI和D值

Table 2 Drought resistance coefficient of each Index of the tested Materials and CDTC, DI and D

:綜合抗旱系數;:抗旱指數;:綜合評價值

: Comprehensive drought tolerance coefficient;: Drought resistance index;: drought resistance comprehensive evaluation value

表3 抗旱系數與高粱材料性狀的相關性

*和**分別表示0.05和0.01水平顯著相關。下同

* and ** are significant correlation at 0.05 and 0.01 probability level, respectively. The same as below

根據綜合抗旱系數采用K均值聚類法將所有材料分為5類(圖1)。分別為Ⅰ高抗(≥0.974)材料19份、Ⅱ較抗(0.974>≥0.890)材料51份、Ⅲ中抗(0.890>≥0.813)材料56份、Ⅳ較敏感(0.813>≥0.707)材料28份和Ⅴ敏感(<0.707)材料11份。其中,高抗材料19份,分別為L013、L389、7501B、SX44B、SX18-11、SX18-12、SX18-31、SX18-4、SX18-16、SX18-25、SX18-28、SX18-64、SX18-87、SX18-88、SX18-91、SX18-94、L177、L405和SX15-9,占供試材料的11.51%,最敏感材料11份,分別為SX18-46、SX18-82、SX18-96、SX18-60、SX18-72、SX18-73、SX12-7、L378、L380、SXR18-1-5和SXR18-1-6,占供試材料的6.67%。

2.3 抗旱指數對材料的抗旱性分析

根據公式(3)計算抗旱指數,將其結果通過K均值聚類法將材料分為5類(圖2)。分別為Ⅰ高抗(≥1.452)材料9份、Ⅱ較抗(1.452>≥1.081)材料33份、Ⅲ中抗(1.081>≥0.908)材料43份、Ⅳ較敏感(0.908>≥0.501)材料54份和Ⅴ敏感(<0.501)材料26份,其中,高抗材料9份,分別為L013、SX44B、SX18-24、SX18-25、SX18-55、SX18-87、L405、L263和L157,占總材料的5.45%,敏感材料為17份,分別為SX7-6、SX9-10、SX3-1、SX18-13、SX18-37、SX18-46、SX18-82、SX18-96、SX18-6、SX18-9、SX18-21、SX18-32、SX18-56、SX18-62、SX18-72、SX18-73和SX18-101,占總材料的10.3%。

2.4 基于隸屬函數法的綜合抗旱能力評價

從表4可以看出,所有8個性狀做主成分分析分為5個主成分累計貢獻率84.529%。決定第一主成分的主要是產量、株高和籽粒大小,貢獻率為31.841%,決定第二主成分的主要是葉片持綠性和千粒重,貢獻率為20.441%,決定第三主成分的主要是莖粗,約占總貢獻率的13.557%,決定第四主成分的主要是抗倒伏性,約占總貢獻率的11.428%,決定第五主成分的為主要是穗長,約占總貢獻率的9.461%,根據貢獻率大小可知綜合指標的相對重要性。

圖1 綜合抗旱系數材料聚類圖

根據公式(6)計算公式材料的值,以值為依據,通過K均值聚類分析(圖3),Ⅰ高抗(≥0.711)材料20份、Ⅱ較抗(0.711>≥0.655)材料54份、Ⅲ中抗(0.655>≥0.595)材料46份、Ⅳ較敏感(0.595>≥0.501)材料35份和Ⅴ敏感(<0.501)材料10份,其中,高抗材料為20份,分別為SX11-7、L013、L212、L389、TX7000、7501B、SX44B、SX18-11、SX18-12、SX18-31、SX18-16、SX18-25、SX18-28、SX18-64、SX18-87、SX18-88、SX18-94、L405、SX15-9和SX9-2,占總材料的12.1%,敏感材料為10份,分別為SX18-46、SX18-82、SX18-96、SX18-23、SX18-60、SX18-73、SX12-7、L378、L380和SXR18-1-5,占總材料的6.1%。

圖2 利用抗旱指數對材料的聚類圖

2.5 3種評價方法綜合評價高粱耐旱性

根據3種綜合評價方法,以分類結果出現重復為依據進行評價。高抗旱材料16份,分別為L013、L389、7501B、SX44B、SX18-11、SX18-12、SX18-31、SX18-16、SX18-25、SX18-28、SX18-64、SX18-87、SX18-88、SX18-94、L405和SX15-9,其中3種評價方法都檢測到的材料為L013、SX44B、SX18-25、SX18-87和L405,這5份材料可能為高粱高抗旱材料。干旱敏感材料10份,分別為SX18-46、SX18-82、SX18-96、SX18-60、SX18-72、SX18-73、SX12-7、L378、L380和SXR18-1-5,其中3種評價方法都檢測到的是SX18-46、SX18-82、SX18-96和SX18-73。

根據8個形態指標對干旱的敏感程度和主成分分析的貢獻率結果,認為產量和葉片的持綠性這兩個性狀可以作為評價高粱的抗旱性的主要形態指標。

3 討論

3.1 中后期干旱脅迫對粒用高粱表型的影響

作物的抗旱性是指作物遭受周期性水分脅迫后仍能保持正常生長、開花以及獲得理想產量的能力[18]。對高粱抗逆性的研究己經日臻成熟[19],就干旱脅迫對高粱的影響而言,已經在植株的形態指標[20-22]進行了大量研究,結果表明,高粱形態指標受干旱脅迫較大。本研究發現山西省和海南省兩地8個形態指標都受干旱脅迫的影響,在海南省干旱脅迫后下降幅度均大于山西省。海南省試點下降幅度較大的主要原因為海南省冬季比山西省夏季降雨少且集中在苗期和后期。高粱抗旱性研究的最終結果是為高粱抗旱育種服務[25]。前人研究結果由于材料較少且大部分由于農藝性狀存在缺陷不宜直接作為育種材料利用。本研究供試材料較多,篩選出了5個高抗旱材料,可以為今后高粱抗旱育種直接或間接利用。

圖3 D值材料聚類圖

3.2 粒用高粱中后期抗旱性評價的形態指標

開展高粱抗旱性研究不管采用何種評價方式,關鍵是抗旱指標的選擇。汪燦等[13]在酒用糯高粱資源抗旱性研究中選擇的性狀較多,有株高、穗長、莖粗、分蘗數、穗粒數、千粒重、單株粒重和產量,將這8個性狀分為5個主成分,分蘗數、穗粒數和單株粒重可以有效鑒定酒用糯高粱資源的抗旱性。張振平等[26]認為其抗旱性評價必然要與產量有所聯系,與前人研究對比,發現株高、穗長、莖粗、千粒重和產量等指標大家普遍采用,但王藝陶等[23]認為高粱抗旱性育種及評價指標中,應加強對光合生理和葉片干物質變化的選擇和利用,以提高高粱抗旱性選擇的準確性和效率。本研究選擇的8個形態指標同樣用了株高、穗長、莖粗、千粒重和產量這5個普遍采用的指標,增加了籽粒大小這一前人研究沒有關注的指標,可以提高鑒定結果的可靠性,還增加了葉片持綠性和抗倒伏性2個植株性狀指標,其中葉片持綠性對高粱干旱的敏感性較強。高粱抗旱性研究中指標的選擇極為重要,應該充分全面地考慮到產量、籽粒、以及植株的性狀。

表4 各主成分的特征向量及累計貢獻率

3.3 粒用高粱抗旱性綜合評價方法

高粱抗旱性是受多基因控制的復雜性狀,且受環境影響很大,不同抗旱性材料的抗旱機制也不盡相同,所以若直接使用單一指標的抗旱系數進行評價得出的結果較為片面[27-28]。大部分作物采用綜合性評價方法進行抗旱性評價,包括綜合抗旱系數和抗旱指數、主成分及隸屬函數法或灰色關聯度分析等綜合評價方法[29-30]。各種方法各有特點,抗旱系數針對單一指標其結果比較片面,綜合抗旱系數雖然能反映品種的抗旱性,但是不能反映品種的高產能力。抗旱指數是在兼顧抗旱系數和產量性狀的基礎上得出,而產量是糧食作物抗旱性最切合生產實際的鑒定指標,在保證旱地產量的情況下,使用抗旱指數對抗旱性進行評價更為合理[23]。主成分分析可以通過不同表型之間的相關性在不損失或僅損失少量信息的情況下將所測指標轉換為少量獨立的綜合指標,比較準確地了解各性狀的綜合表現,同時根據各自貢獻率大小可以確定其相對重要性[17]。在聚類分析方面,前人多采用其中一種方法對材料評價分類[13,23-24]。但是,單一方法分類結果容易丟失部分單個抗旱性狀不理想但某些抗旱性狀尤其產量性狀等突出的材料。本研究結果也驗證了這一分析,在以綜合抗旱系數作為分類依據的結果中,高抗材料的L389、7501B、SX18-11、SX18-12、SX18-31、SX18-4、SX18-16、SX18-25、SX18-28、SX18-64、SX18-88、SX18-91、SX18-94、L177、SX15-9在以抗旱指數分類中沒有分到Ⅰ類,這些材料有較好的抗旱性,但產量抗旱性不理想作為抗旱育種材料可能不太理想。而以抗旱指數為依據的分類中高抗材料SX18-24、SX18-25、SX18-55、L263、L157在以綜合抗旱系數為依據的分類中沒有分到Ⅰ類,這些材料表現出產量抗旱性狀較好,而某些其他性狀抗旱性較差,在育種實踐中可以改良利用。本研究依據3種方法進行了綜合分析,結果更為準確,且單個分類結果也可以為育種材料的選擇提供依據。

4 結論

粒用高粱中后期干旱脅迫對粒用高粱的主要形態指標均有顯著影響。不同高粱材料間抗旱性差異顯著,結合3種抗旱性綜合評價方法,可以較為準確地評價高粱材料的抗旱性。葉片的持綠性和產量可以作為評價高粱花后抗旱性的主要形態指標。

[1] Joshi A K, Kumari M, Singh V P, Reddyt C M, Kumar S, Rane J, Chand R. Stay green trait: variation, inheritance and its association with spot blotch resistance in spring wheat (L.)., 2007, 153: 59-71.

[2] Hlavinka P, Trnka M, Semeradova D, Dubrovsky M, Zalud Z, Mozny M. Effect of drought on yield variability of key crops in Czech Repulic., 2009, 149: 431-442.

[3] Yadav R S, Hash C T, Bidinger F R, Cavan G P, Howarth C J. Quantitative trait loci associated with traits determining grain and Stover yield in pearl millet under terminal drought-stress conditions., 2002, 104: 67-83.

[4] 山侖, 徐炳成. 論高粱的抗旱性及在旱區農業中的地位. 中國農業科學, 2009, 42(7): 2342-2348.

Shan L, Xu B C. Discussion on drought resistance of sorghum and its status in agriculture in arid and semiarid regions., 2009, 42(7): 2342-2348. (in Chinese)

[5] 崔江慧, 李霄, 常金華. 模擬干早脅迫對高粱幼苗生理特性的影響. 中國農學通報, 2011, 27(9): 160-165.

Cui J H, Li X, Chang J H. Effects of simulated dry and early stress on physiological characteristics of sorghum seedlings., 2011, 27 (9): 160-165. (in Chinese)

[6] NAROUI R, ABBASI, MOHAMMAD R, FANARE I, HAMID R. Evaluation of drought stress tolerance with use of stress tolerance indexes in sorghum collected germplasms national plant gene bank of Iran., 2009, 16: 23-26.

[7] 劉方明, 高玉山, 孫云云, 竇金剛, 劉慧濤, 王立春. 高粱抗旱性鑒定研究進展. 東北農業科學, 2016, 41(3): 5-7.

Liu F M, Gao Y S, Sun Y Y, Dou J G, Liu H T, Wang L C. Research progress in identification of drought resistance of sorghum., 2016, 41(3): 5-7. (in Chinese)

[8] 張木清, 陳如凱. 作物抗旱分子生理與遺傳改良. 北京: 科學出版社, 2005: 407.

Zhang M Q, Chen R K.. Beijing: Science Press, 2005: 407. (in Chinese)

[9] 周宇飛, 王德權, 陸樟鑣, 王娜. 旱脅迫對持綠性高粱光合特性和內源激素ABA、CTK 含量的影響. 中國農業科學, 2014, 47(4): 655-663.

Zhou Y F, Wang D Q, Lu Z F, Wang N. Effects of drought stress on photosynthetic characteristics and endogenous hormone ABACTK content of green-holding sorghum., 2014, 47(4): 655-663. (in Chinese)

[10] 吳奇, 周宇飛, 高悅, 張嬌, 陳冰嬬, 許文娟, 黃瑞冬. 不同高粱品種萌發期抗旱性篩選與鑒定. 作物學報, 2016, 42(8): 1233-1246.

Wu Q, Zhou Y F, Gao Y, Zhang J, Chen B R, XU W J, Huang R D. Screening and identification for drought resistance during germination in sorghum cultivars., 2016, 42(8): 1233-1246. (in Chinese)

[11] 呂鑫, 張福耀, 平俊愛, 杜志宏, 李慧明. 25個飼草高粱恢復系主要農藝性狀及其抗旱性的相關分析. 中國農學通報, 2013, 29(29): 6-13.

Lü X, Zhang F Y, Ping J A, Du Z H, Li H M. Correlation analysis of main agronomic characters and drought resistance of 25 forage sorghum restorer lines., 2013, 29(29): 6-13. (in Chinese)

[12] 汪燦, 周棱波, 張國兵, 徐燕, 張立異, 高旭, 高杰, 姜訥, 邵明波. 酒用糯高粱資源成株期抗旱性鑒定及抗旱指標篩選. 中國農業科學, 2017, 50(8): 1388-1402.

Wang C, Zhou L B, Zhang G B, Xu Y, Zhang L Y, Gao X, Gao J, Jiang N, Shao M B. Drought resistance identification and drought resistance indices screening of liquor-making waxy sorghum resources at adult plant stage., 2017, 50(8): 1388-1402. (in Chinese)

[13] 王瑞, 張福耀, 王花云, 詹鵬杰, 于紀珍, 凌亮. 高粱抗旱種質篩選及遺傳多樣性的SSR分析. 植物遺傳資源學報, 2014, 15(4): 871-876.

Wang R, Zhang F Y, Wang H Y, Zhan P J, Yu J Z, Ling L. Drought resistance screening and genetic diversity by SSR markers in sorghum., 2014, 15(4): 871-876. (in Chinese)

[14] 蘭巨生. 農作物綜合抗旱性評價方法的研究. 西北農業學報, 1998, 7(3): 85-87.

Lan J S. Comparison of evaluating methods for agronomic drought resistance in crops., 1998, 7(3): 85-87. (in Chinese)

[15] 胡秉民, 張全德. 農業試驗統計分析方法. 杭州: 浙江科學技術出版社, 1985: 72-240.

Hu B M, Zhang Q D.. Hangzhou: Zhejiang Sciences and Technology Press, 1985: 72-240. (in Chinese)

[16] 唐啟義, 馮明光. 用統計分析及其DPS數據處理系統. 北京: 科學出版社, 2002.

Tang Q Y, Feng M G.. Beijing: Science Press, 2002. (in Chinese)

[17] 孟生旺. 用主成份分分析法進行多指標綜合評價應注意的問題. 統計研究, 1992(4): 67-68.

Meng S W. Two problems of more comprehensive evaluation indicators in principal components analysis., 1992(4): 67-68. (in Chinese)

[18] 張正斌. 作物抗旱節水的生理遺傳育種基礎. 北京: 科學出版社, 2003: 67-209.

Zhang Z B.. Beijing: Science Press, 2003: 67-209. (in Chinese)

[19] 安玉艷, 梁宗鎖. 植物應對干旱脅迫的階段性策略. 應用生態學報, 2012, 23(10): 2907-2915.

An Y Y, Liang Z S. Staged strategy of plants in response to drought stress., 2012, 23(10): 2907-2915. (in Chinese)

[20] 孫璐. 持綠型高粱形態、生理及生化特性研究[D]. 沈陽: 沈陽農業大學, 2008.

Sun L. Study on the morphological, physiological and biochemical characteristics of green sorghum[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2008. (in Chinese)

[21] 黃瑞冬, 孫璐, 肖木輯, 許文娟, 周宇飛. 持綠型高粱B35灌漿期對干旱的生理生化響應. 作物學報, 2009, 35(3): 560-565.

Huang R D, Sun L, Xiao M J, Xu W J, Zhou Y F. Physiological and biochemical responses to drought during filling stage in stay green sorghum B35., 2009, 35(3): 560-565. (in Chinese)

[22] 王德權. 持綠型高粱、玉米對干旱脅迫響應的生理機制比較研究[D]. 沈陽: 沈陽農業大學, 2012.

Wang D Q. Comparative study on physiological mechanism of response of green sorghum and maize to drought stress[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2012.(in Chinese)

[23] 王藝陶, 周宇飛, 李豐先, 依兵, 白薇, 閆彤, 許文娟, 高明超, 黃瑞冬. 基于主成分和SOM聚類分析的高粱品種萌發期抗旱性鑒定與分類. 作物學報, 2014, 40(1): 110-121.

Wang Y T, Zhou Y F, Li F X, Yi B, Bai W, Yan T, Xu W J, Gao M C, Huang R D. Identification and classification of sorghum cultivars for drought resistance during germination stage based on principal components analysis and self organizing map cluster analysis., 2014, 40(1): 110-121. (in Chinese)

[24] 陳冰嬬, 徐寧, 李淑杰, 李繼洪, 侯佳明, 李偉, 石貴山, 檀輝, 高士杰, 王鼐. 高粱親本系萌發期抗旱性鑒定. 中國農業大學學報, 2018, 23(8): 17-29.

Chen B Z, Xu N, Li S J, Li J H, Hou J M, Li W, Shi G S, Tan H, Gao S J, Wang N. Identification of drought resistance in that germination period of the parent of sorghum., 2018, 23(8): 17-29. (in Chinese)

[25] 景蕊蓮, 昌小平. 小麥抗旱種質資源的遺傳多樣性. 西北植物學報, 2003, 23: 410-416.

Jing R L, Chang X P. Genetic diversity of drought resistant germ resources in wheat (L.)., 2003, 23: 410-416. (in Chinese)

[26] 張振平, 齊華, 張悅, 孫世賢, 楊國航. 水分脅迫對玉米光合速率和水分利用效率的影響. 華北農學報, 2009, 24(增刊): 155-158.

Zhang Z P, Qi H, Zhang Y, Sun S X, Yang G H. Effects of water stress on photosynthetic rate and water use efficiency of maize., 2009, 24(Suppl.): 155-158. (in Chinese)

[27] 張國琴, 葛玉彬, 張正英, 賀春貴. 高粱抗旱研究綜述. 甘肅農業科技, 2018(6): 67-68.

Zhang G Q, GE Y B, Zhang Z Y, He C G. Review on drought resistance of sorghum., 2018(6): 67-68. (in Chinese)

[28] 湯章城, 王育啟, 吳亞華. 不同抗旱品種高粱苗中脯氨酸累積的差異. 植物生理學報, 1986, 12(2): 154-162.

Tang Z C, Wang Y Q, Wu Y H. Differences of proline accumulation in sorghum seedlings of different drought resistant varieties., 1986, 12(2): 154-162. (in Chinese)

[29] 何雪銀, 文仁來, 吳翠榮, 周錦國. 模糊隸屬函數法對玉米苗期抗旱性的分析. 西南農業學報, 2008, 21(1): 52-56.

He X Y, Wen R L, Wu C R, Zhou J G. Analysis of maize drought resistance at seeding stage by fuzzy subordination method., 2008, 21(1): 52-56. (in Chinese)

[30] 裴冬, 張喜英, 王峻. 高粱、谷子根系發育及其抗旱性研究. 中國生態農業學報, 2002, 10(4): 28-30.

Pei D, Zhang X Y, Wang J. Studies on root development and drought resistance of sorghum and millet., 2002, 10(4): 28-30. (in Chinese)

Evaluation of Identification and Classification Index for Drought Resistance at Middle and Late Growth Stage in Grain Sorghum Germplasms

WANG YuBin1,2, PING JunAi1,2, NIU Hao1,2, CHU JianQiang1, DU ZhiHong1, Lü Xin1,2,LI HuiMing1,2, ZHANG FuYao1,2

(1Shanxi Academy of Agriculture Sciences Sorghum Research Institute/Key Laboratory of Sorghum Genetics and Germ Innovation in Shanxi Province, Jinzhong 030600, Shanxi;2Key Laboratory of crop Gene Resources and Germplasm creation in the Loess Plateau of the Ministry of Agriculture, Taiyuan 030031)

【】Sorghum is the fifth largest cereal crop in the world, which has a variety of usages. Compared with other crops, sorghum has a strong drought resistance, drought has become one of the main restricting factors in sorghum (especially grain sorghum) production, with the intensification of the global drought. Through drought resistance identification and classification index evaluation of grain sorghum materials were carried out in order to lay foundations for future studies on molecular mechanism of and breeding for drought resistance in sorghum. 【】With 165 grain sorghum accessions as the experimental materials, drought resistance experiments with two treatments, drought (DS) and normal irrigation (NI), were carried out in the fields in Shanxi and Hainan provinces. Eight morphological traits, including plant height, panicle length, stem diameter, leaf greenness, lodging rate, 1000-grain weight, grain size and yield, were investigated. Cluster analysis was carried out by using three methods: Comprehensive Drought Tolerance Coefficient (), Drought Resistance Index() and membership function()【】 Under drought stress, all 8 morphological indexes of grain sorghum decreased. Except that leaf greenness was not correlated with plant height and grain size, and lodging resistance was not correlated with panicle length and grain size, all the other indicators were correlated to some extent. Five high-resistant accessions (L013, SX44B, sx18-25, sx18-87 and L405) and 4 sensitive accessions (sx18-46, sx18-82, sx18-96 and sx18-73) were selected according to the three comprehensive drought resistance evaluation methods; According to the relative value and variation coefficient of morphological indicators, the experiments in both places showed that the stay-green, yield, grain size and lodging resistance were sensitive to drought, and there was overlapped information among the four indicators. According to the principal component analysis, yield, plant height and grain size were the main factors determining the first principal component, and the contribution rate was 31.841%; The greenness of the leaves and thousand-grain weight were the main factors determining the second principal component, and the contribution rate was 20.441%; Stem thickness were the main factors determining the third principal component, the contribution rate was 13.557%; the main factors determining the lodging resistance of the fourth principal component, the contribution rate was 11.428% ; The fifth principal component was spike length, the contribution rate was 9.461%. 【】It was found that drought stress at the middle and late growth stages had significant effects on the main morphological indicators of grain sorghum. There existed significant difference among accessions in drought resistance. Combined with three comprehensive evaluation methods of drought resistance, the drought resistance of sorghum accessions could be evaluated more accurately. Two traits stay green and yield could can be used as main morphological indicators to evaluate drought resistance of sorghum after flowering.

grain sorghum; drought resistance; morphological index; classification; comprehensive evaluation

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.22.009

2019-06-10;

2019-08-20

現代農業產業技術體系建設專項資金(CARS-06)、高粱遺傳育種與種質創新山西省重點實驗室青年基金課題(2018Q-3)、國家重點研發計劃(2018YFD1001000)、釀造專用高粱育種及利用山西省科技創新重點團隊運行補助(201805D131012-6)、山西省科技基礎條件平臺項目(201605D121018)、山西省農業科學院優勢課題組項目(YCX2018D2YS11)

王玉斌,Tel:13835464259;E-mail:wyb-444@163.com。通信作者平俊愛,Tel:15935480377;E-mail:pingja1029@163.com

(責任編輯 李莉)

猜你喜歡
評價
SBR改性瀝青的穩定性評價
石油瀝青(2021年4期)2021-10-14 08:50:44
中藥治療室性早搏系統評價再評價
自制C肽質控品及其性能評價
寫作交流與評價:詞的欣賞
中學語文(2015年21期)2015-03-01 03:52:11
基于Moodle的學習評價
關于項目后評價中“專項”后評價的探討
HBV-DNA提取液I的配制和應用評價
西南軍醫(2015年1期)2015-01-22 09:08:16
有效評價讓每朵花兒都綻放
模糊數學評價法在水質評價中的應用
治淮(2013年1期)2013-03-11 20:05:18
保加利亞轉軌20年評價
主站蜘蛛池模板: 国产美女久久久久不卡| 日本免费一区视频| 青草视频久久| 国产伦精品一区二区三区视频优播| 国产无码精品在线| 99久久国产精品无码| 亚洲欧美另类日本| 午夜爽爽视频| 亚洲人成影视在线观看| 国产成人无码AV在线播放动漫 | av在线手机播放| 伊人无码视屏| 色AV色 综合网站| 亚洲欧洲日产无码AV| 国产91小视频在线观看| 亚洲成人动漫在线观看| 波多野结衣亚洲一区| 91亚瑟视频| 最新国产网站| 久久久久青草大香线综合精品| 久久综合结合久久狠狠狠97色| 亚洲国产精品国自产拍A| 国产欧美视频在线观看| 强乱中文字幕在线播放不卡| 国产男女免费完整版视频| 欧美日韩国产成人高清视频| 色老头综合网| 国产 在线视频无码| 亚洲欧州色色免费AV| 亚洲欧美一区二区三区蜜芽| 好紧太爽了视频免费无码| 国产精品第页| 久久福利网| 国产屁屁影院| 一级看片免费视频| 国产99热| 国产全黄a一级毛片| av大片在线无码免费| 啦啦啦网站在线观看a毛片| 特级aaaaaaaaa毛片免费视频| 久久超级碰| 伊人久久青草青青综合| 国产91高跟丝袜| 久久综合九色综合97婷婷| 无码一区二区三区视频在线播放| 婷婷亚洲视频| 免费国产福利| 爱色欧美亚洲综合图区| 亚洲精品图区| 亚洲无码视频一区二区三区 | 久草中文网| 亚洲欧洲自拍拍偷午夜色无码| 国产精品香蕉在线观看不卡| 一级成人欧美一区在线观看| 日韩毛片视频| 成人一区在线| www.日韩三级| 亚洲无限乱码一二三四区| 伊人成人在线| 免费a在线观看播放| 欧美日韩中文国产va另类| 91福利免费视频| 美女免费精品高清毛片在线视| 国产成人精品2021欧美日韩| 日韩国产高清无码| 一级毛片网| 一区二区影院| 欧美精品1区| 一级片一区| 成人91在线| 国产亚洲欧美在线人成aaaa| 91亚洲视频下载| 99国产精品国产高清一区二区| 天天综合色天天综合网| 国产欧美视频综合二区| 福利片91| 国产成人亚洲无码淙合青草| 天天做天天爱天天爽综合区| 国产后式a一视频| 毛片网站观看| 国产精品夜夜嗨视频免费视频| 一级黄色欧美|