





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (8): 1608-1621.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.08.002
王小玮1,2(
), 杜佛力1,2, 闫红财1,2, 郎正东1,2, 党志娟1,2, 李葆春2,3, 汪军成1,2, 马小乐1,2, 王化俊1,2, 张宏1,2, 姚立蓉1,2,*(
)
收稿日期:2025-11-04
接受日期:2025-12-15
出版日期:2026-04-21
发布日期:2026-04-21
通信作者:
联系方式:
王小玮,E-mail:1224019863@qq.com。
基金资助:
WANG XiaoWei1,2(
), DU FoLi1,2, YAN HongCai1,2, LANG ZhengDong1,2, DANG ZhiJuan1,2, LI BaoChun2,3, WANG JunCheng1,2, MA XiaoLe1,2, WANG HuaJun1,2, ZHANG Hong1,2, YAO LiRong1,2,*(
)
Received:2025-11-04
Accepted:2025-12-15
Published:2026-04-21
Online:2026-04-21
摘要:
【目的】干旱是造成小麦减产的重要因素之一,培育强抗旱性小麦种质是当前小麦育种面临的重要挑战。春小麦在保障国家粮食安全方面发挥着至关重要的作用。明确春小麦种质的抗旱性,为春小麦抗旱基因挖掘及种质创新提供依据。【方法】以396份春小麦品种(系)作为供试材料,以正常灌水为对照,干旱胁迫处理下,测定春小麦的灌浆期叶片相对含水量、叶绿素含量、叶面积指数等4个指标,成熟期的株高、穗长、有效分蘖等8个指标,计算各指标的抗旱系数。运用描述性统计、主成分分析、隶属函数法、聚类分析和相关性分析对各春小麦品种(系)进行抗旱性综合评价。【结果】与正常灌水条件相比,干旱胁迫条件下灌浆期和成熟期各指标均降低,其中,小区产量、叶面积指数和生物量降幅较大,叶绿素含量、穗长和叶片相对含水量降幅较小。不同品种(系)的抗旱性存在显著差异。在干旱胁迫下,各相关指标的变异系数为6%—34%;而在正常灌水条件下,各指标的变异系数则为5%—34%。通过对灌浆期4个指标和成熟期8个指标的抗旱系数进行主成分分析,提取了6个主成分,其累计方差贡献率达78.07%。利用隶属函数值计算综合抗旱系数D值,并对D值进行聚类分析,将396份春小麦品种(系)分为5类,并对其进行组间方差分析,发现强抗旱春小麦种质的小区产量最高,且在干旱胁迫下的小区产量降幅最低。同时,对综合抗旱系数D值与12个指标的抗旱系数进行相关性分析,筛选出小穗数、生物量、旗叶面积与有效分蘖可作为春小麦抗旱性鉴定的有效综合评价指标。此外,相关性分析表明,正常灌水条件下,叶片相对含水量与株高、有效分蘖、小穗数、生物量、穗下茎长、小区产量呈极显著正相关,叶绿素含量与千粒重呈极显著正相关,旗叶面积与穗长、千粒重呈极显著正相关;干旱胁迫条件下,叶片相对含水量与生物量、小区产量、千粒重呈极显著正相关,叶面积指数与株高、有效分蘖、小穗数、生物量、穗下茎长、小区产量呈极显著正相关,旗叶面积与穗长、生物量呈极显著正相关,表明春小麦灌浆期的抗旱性指标与成熟期关键农艺指标存在紧密的联系。【结论】筛选出强抗旱春小麦种质20份,其在干旱胁迫下的产量最高且降幅最低,小穗数、生物量、旗叶面积、有效分蘖可作为春小麦抗旱性鉴定的有效综合评价指标。
王小玮, 杜佛力, 闫红财, 郎正东, 党志娟, 李葆春, 汪军成, 马小乐, 王化俊, 张宏, 姚立蓉. 396份春小麦灌浆期和成熟期抗旱性评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(8): 1608-1621.
WANG XiaoWei, DU FoLi, YAN HongCai, LANG ZhengDong, DANG ZhiJuan, LI BaoChun, WANG JunCheng, MA XiaoLe, WANG HuaJun, ZHANG Hong, YAO LiRong. Evaluation of Drought Resistance of 396 Spring Wheat Varieties at Grain Filling Stage and Maturity Stage[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(8): 1608-1621.
表1
396份春小麦品种(系)12个指标差异性分析"
| 处理 Treatment | 指标 Index | 最小值 Min | 最大值 Max | 平均值 Mean | 标准差 SD | 变异系数 CV (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 正常灌水 Normal irrigation | 叶片相对含水量RWC | 0.64 | 0.92 | 0.82 | 0.05 | 6 |
| 叶绿素含量SPAD | 45.50 | 64.40 | 56.66 | 2.90 | 5 | |
| 叶面积指数LAI | 1.50 | 4.74 | 2.97 | 0.52 | 18 | |
| 旗叶面积FLA (cm2) | 15.87 | 61.51 | 30.14 | 7.08 | 23 | |
| 株高PH (cm) | 54.33 | 118.67 | 79.26 | 7.29 | 9 | |
| 穗长SL (cm) | 7.43 | 12.50 | 9.89 | 0.91 | 9 | |
| 有效分蘖ETN | 1.33 | 6.33 | 3.30 | 0.75 | 23 | |
| 小穗数SN | 22.67 | 89.33 | 46.44 | 11.08 | 24 | |
| 生物量BM (g) | 5.33 | 45.33 | 17.79 | 6.07 | 34 | |
| 穗下茎长ILBS (cm) | 44.50 | 109.83 | 69.36 | 7.30 | 11 | |
| 小区产量PY (g) | 186.00 | 521.10 | 329.38 | 59.41 | 18 | |
| 千粒重TGW (g) | 32.40 | 57.40 | 46.70 | 3.90 | 8 | |
| 干旱胁迫 Drought stress | 叶片相对含水量RWC | 0.20 | 0.98 | 0.74 | 0.09 | 12 |
| 叶绿素含量SPAD | 47.70 | 65.80 | 56.09 | 3.10 | 6 | |
| 叶面积指数LAI | 0.34 | 3.31 | 1.35 | 0.44 | 33 | |
| 旗叶面积FLA (cm2) | 10.34 | 60.31 | 18.93 | 5.02 | 27 | |
| 株高PH (cm) | 44.67 | 83.67 | 65.05 | 6.41 | 10 | |
| 穗长SL (cm) | 6.67 | 12.10 | 9.20 | 0.92 | 10 | |
| 有效分蘖ETN | 1.00 | 4.00 | 2.63 | 0.62 | 24 | |
| 小穗数SN | 12.67 | 60.00 | 34.58 | 8.87 | 26 | |
| 生物量BM (g) | 2.67 | 22.33 | 9.53 | 3.21 | 34 | |
| 穗下茎长ILBS (cm) | 30.50 | 73.00 | 55.76 | 6.49 | 12 | |
| 小区产量PY (g) | 77.00 | 361.00 | 165.09 | 46.60 | 28 | |
| 千粒重TGW (g) | 22.40 | 49.80 | 36.30 | 4.53 | 12 |
表3
不同供水条件下春小麦各综合指标载荷系数及累计贡献率"
| 指标 Index | 因子载荷Factor loading | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| PC1 | PC2 | PC3 | PC4 | PC5 | PC6 | |
| 叶片相对含水量RWC | -0.01 | -0.13 | 0.55 | -0.51 | -0.33 | -0.14 |
| 叶绿素含量SPAD | 0.06 | -0.15 | 0.32 | 0.38 | 0.71 | 0.19 |
| 叶面积指数LAI | 0.19 | 0.11 | 0.21 | 0.65 | -0.28 | 0.06 |
| 旗叶面积FLA | 0.17 | 0.11 | 0.68 | 0.31 | 0.21 | -0.03 |
| 株高PH | 0.43 | 0.87 | 0.01 | -0.10 | 0.05 | 0.04 |
| 穗长SL | 0.42 | -0.10 | 0.26 | 0.11 | -0.04 | -0.46 |
| 有效分蘖ETN | 0.85 | -0.29 | -0.16 | -0.05 | 0.07 | 0.08 |
| 小穗数SN | 0.91 | -0.26 | -0.10 | -0.04 | 0.08 | -0.01 |
| 生物量BM | 0.84 | -0.21 | 0.02 | -0.17 | -0.02 | -0.02 |
| 穗下茎长ILBS | 0.37 | 0.90 | -0.01 | -0.12 | 0.06 | 0.11 |
| 小区产量PY | 0.12 | -0.19 | 0.01 | 0.01 | -0.39 | 0.79 |
| 千粒重TGW | -0.14 | -0.05 | 0.54 | -0.43 | 0.37 | 0.26 |
| 方差贡献率Variance contribution rate (%) | 24.00 | 15.91 | 11.00 | 9.99 | 8.88 | 8.27 |
| 累计方差贡献率Cumulative variance contribution rate (%) | 24.00 | 39.91 | 50.91 | 60.91 | 69.80 | 78.07 |
表4
春小麦灌浆期指标与成熟期指标的相关性分析"
| 处理 Treatment | 指标 Index | 叶片相对含水量 RWC | 叶绿素含量 SPAD | 叶面积指数 LAI | 旗叶面积 FLA |
|---|---|---|---|---|---|
| 正常灌水 Normal irrigation | 株高PH | 0.15** | -0.10* | 0.12* | -0.05 |
| 穗长SL | -0.03 | 0.04 | 0.09 | 0.34** | |
| 有效分蘖ETN | 0.29** | 0.06 | -0.04 | -0.11* | |
| 小穗数SN | 0.28** | 0.10 | 0.01 | -0.02 | |
| 生物量BM | 0.46** | 0.11* | 0.07 | 0.11* | |
| 穗下茎长ILBS | 0.15** | -0.11* | 0.11* | -0.10 | |
| 小区产量PY | 0.14** | -0.11* | 0.02 | 0.06 | |
| 千粒重TGW | 0.12* | 0.15** | -0.01 | 0.16** | |
| 干旱胁迫 Drought stress | 株高PH | 0.12* | -0.01 | 0.16** | 0.10 |
| 穗长SL | 0.10* | 0.08 | 0.11* | 0.25** | |
| 有效分蘖ETN | 0.01 | 0.10* | 0.21** | -0.01 | |
| 小穗数SN | 0.05 | 0.13* | 0.21** | 0.05 | |
| 生物量BM | 0.13** | 0.07 | 0.19** | 0.14** | |
| 穗下茎长ILBS | 0.10* | -0.03 | 0.16** | 0.08 | |
| 小区产量PY | 0.17** | 0.06 | 0.14** | 0.02 | |
| 千粒重TGW | 0.33** | 0.06 | 0.04 | 0.07 |
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