中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (1): 30-42.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.01.003
乔钲岩1,2(), 于淼1(
), 唐玉劼1, 石贵山1, 刘新宇1,2, 刘晓涵1,3, 王新鼎1,2, 李扬1, 王鼐1,*(
), 陈冰嬬1,*(
)
收稿日期:
2024-06-09
接受日期:
2024-09-02
出版日期:
2025-01-01
发布日期:
2025-01-07
通信作者:
联系方式:
乔钲岩,E-mail:15039961556@163.com。于淼,E-mail:yumiao910816@163.com。乔钲岩和于淼为同等贡献作者。
基金资助:
QIAO ZhengYan1,2(), YU Miao1(
), TANG YuJie1, SHI GuiShan1, LIU XinYu1,2, LIU XiaoHan1,3, WANG XinDing1,2, LI Yang1, WANG Nai1,*(
), CHEN BingRu1,*(
)
Received:
2024-06-09
Accepted:
2024-09-02
Published:
2025-01-01
Online:
2025-01-07
摘要:
【目的】筛选苏打盐碱胁迫液浓度和耐盐碱测定指标,建立大批量耐盐碱鉴定方法;对粒用高粱核心种质的耐盐碱特性进行综合评价,筛选耐盐碱种质,为进一步培育耐盐碱亲本和杂交种提供种质基础。【方法】松嫩平原盐碱土的主要成分是Na2CO3和NaHCO3。采用50 mmol·L-1 NaHCO3﹕Na2CO3=9﹕1为胁迫液模拟松嫩平原中度盐碱土环境,胁迫液的pH为9.19、含盐量为0.21%。以苗高、根长、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重、根冠比鲜重、根冠比干重8个性状为测定指标,鉴定285份粒用高粱核心种质苗期的耐盐碱特性。采用主成分分析筛选粒用高粱苗期耐盐碱鉴定指标并建立幼苗期耐盐碱评价数学模型,采用聚类分析将285份高粱种质的耐盐碱特性分级,筛选出耐盐碱性较强的种质。【结果】50 mmol·L-1盐碱胁迫对285份高粱种质的8个指标均表现出抑制作用,8个性状的平均耐盐碱系数分别为0.794、0.785、0.565、0.554、0.802、0.638、0.978和0.841,并且盐碱胁迫下各指标之间均呈现出显著正相关性;主成分分析筛选出苗高、根鲜重可作为高粱幼苗期苏打盐碱胁迫鉴定评价的指标;采用多元线性回归分析归纳出高粱幼苗期耐盐碱特性评价模型Y=0.097X4+0.171X2+ 0.201X6+0.157X1+0.105X3-0.147,可用于多个指标的综合评价;聚类分析将285份粒用高粱核心种质耐盐碱特性划分为强耐盐碱、耐盐碱、中间型、敏感型、极敏感型5个等级,其中,强耐盐种质8份、耐盐碱种质8份、中间型种质112份、敏感型种质134份、极敏感型种质23份。将耐盐碱种质和极敏感型种质种植在吉林省西部苏打盐碱地中度盐碱土(pH 8.5—9.5、含盐量0.3%)进行验证,强耐盐碱种质平均出苗率为45.4%、平均苗高为23 cm;耐盐碱种质平均出苗率为31.3%、平均苗高20.9 cm;极敏感型种质平均出苗率为20%、平均苗高12.3 cm。【结论】以50 mmol·L-1苏打盐碱浓度(NaHCO3﹕Na2CO3=9﹕1)从285份高粱种质资源中筛选出8份强耐苏打盐碱的种质,8份耐盐碱种质,筛选出苗高和根鲜重2个性状作为高粱幼苗期大批量耐盐碱筛选的鉴定评价指标。
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表2
各指标测定性状描述"
序号 No. | 性状 Traits | 测定方法 Measurement method |
---|---|---|
1 | 苗高SH (cm) | 用直尺测量最长叶片顶部到茎基部的距离 Measure the distance from the top of the longest leaf to the base of the stem with a ruler |
2 | 根长RL (cm) | 用直尺测量籽粒节点到主根根尖的距离 Measure the distance from the grain node to the root tip of the main root using a ruler |
3 | 苗鲜重SFW (g) | 用分析天平称量籽粒节点以上整个株苗的重量 Weigh the entire seedling above the grain node using an analytical balance |
4 | 根鲜重RFW (g) | 用分析天平称量籽粒节点以下整个根部的重量 Weigh the entire root below the grain node using an analytical balance |
5 | 苗干重SDW (g) | 测完鲜重的株苗于烘箱烘干,用分析天平称量干重 After measuring the fresh weight of the seedlings, dry them in an oven and weigh the dry weight using an analytical balance |
6 | 根干重RDW (g) | 测完鲜重的根部于烘箱烘干,用分析天平称量干重 After measuring the fresh weight of the roots, dry them in an oven and weigh the dry weight using an analytical balance |
7 | 根冠比鲜重RSFW | 根鲜重与苗鲜重的比值 Ratio of root fresh weight to seedling fresh weight |
8 | 根冠比干重RSDW | 根干重与苗干重的比值 Ratio of root dry weight to seedling dry weight |
表3
285份粒用高粱核心种质8个性状耐盐碱系数基本统计分析"
性状 Traits | 最小值 Min | 中位数 Median | 最大值 Max | 平均数 Mean | 标准差 SD | 偏度 Skew | 峰度 Kurt | 变异系数 CV (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
苗高SH (cm) | 0.340 | 0.798 | 1.411 | 0.794 | 0.144 | 0.350 | 1.202 | 18.17 |
根长RL (cm) | 0.382 | 0.763 | 1.454 | 0.785 | 0.194 | 0.572 | 0.452 | 24.73 |
苗鲜重SFW (g) | 0.096 | 0.536 | 1.581 | 0.565 | 0.211 | 0.819 | 1.742 | 37.36 |
根鲜重RFW (g) | 0.102 | 0.521 | 1.573 | 0.554 | 0.264 | 0.882 | 1.035 | 47.75 |
苗干重SDW (g) | 0.102 | 0.790 | 1.768 | 0.802 | 0.217 | 0.512 | 2.373 | 26.99 |
根干重RDW (g) | 0.093 | 0.632 | 1.398 | 0.638 | 0.245 | 0.488 | -0.053 | 38.43 |
根冠比鲜重RSFW | 0.273 | 0.927 | 3.716 | 0.978 | 0.576 | 1.899 | 4.494 | 54.52 |
根冠比干重RSDW | 0.117 | 0.753 | 3.740 | 0.841 | 0.404 | 2.607 | 12.482 | 48.04 |
表4
285份粒用高粱核心种质耐盐碱系数主成分分析"
指标 <BOLD>T</BOLD>raits | 主成分Principal component | |
---|---|---|
PC1 | PC2 | |
苗高SH | 0.813 | -0.265 |
根长RL | 0.654 | 0.094 |
苗鲜重SFW | 0.686 | -0.595 |
根鲜重RFW | 0.935 | 0.101 |
苗干重SDW | 0.662 | -0.609 |
根干重RDW | 0.869 | 0.266 |
根冠比鲜重RSFW | 0.441 | 0.728 |
根冠比干重RSDW | 0.420 | 0.759 |
特征值Eigen value | 3.998 | 1.992 |
贡献率Contribution (%) | 49.976 | 24.901 |
累计贡献率 Cumulative contribution (%) | 49.976 | 74.877 |
表5
粒用高粱种质资源耐盐碱数学模型"
多元回归方程 Multiple regression equation | 相关系数 r | 判定系数 R2 | F值 F value | P值 P value |
---|---|---|---|---|
Y=0.433X4+0.106 | 0.908 | 0.825 | 776.288 | ≤0.001 |
Y=0.357X4+0.203X2-0.005 | 0.948 | 0.900 | 734.972 | ≤0.001 |
Y=0.211X4+0.194X2+0.184X6-0.037 | 0.971 | 0.943 | 899.738 | ≤0.001 |
Y=0.127X4+0.157X2+0.193X6+0.232X1-0.146 | 0.991 | 0.983 | 2345.029 | ≤0.001 |
Y=0.097X4+0.171X2+0.201X6+0.157X1+0.105X3-0.147 | 0.998 | 0.996 | 7601.871 | ≤0.001 |
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