發(fā)布時(shí)間：2018-03-31 10:07

  本文選題：苦蕎　切入點(diǎn)：抗旱指標(biāo)篩選　出處：《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》2017年17期

【摘要】：【目的】苦蕎不僅具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值且具有耐冷涼、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)等生理特性,不同苦蕎品種間的抗旱性差異顯著,探討苦蕎苗期耐旱特性,篩選耐旱基因型材料及耐旱性鑒定指標(biāo)并建立耐旱性數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型,不僅能夠?yàn)槠贩N耐旱性評(píng)價(jià)與品種篩選奠定基礎(chǔ),更為黃土高原冷涼地區(qū)的種質(zhì)選育提供理論依據(jù)�！痉椒ā坎捎妹缙谏撑喾绞�,設(shè)置正常供水CK和干旱脅迫DS兩個(gè)處理,對(duì)9份不同苦蕎品種在不同處理下的株高、莖粗、葉面積等農(nóng)藝性狀及根系活力、根系酶活性等生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。利用隸屬函數(shù)法、主成分分析與聚類分析對(duì)各苦蕎品種耐旱能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并用逐步回歸分析建立最優(yōu)回歸方程進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)苦蕎耐旱能力的預(yù)測(cè)與鑒定�！窘Y(jié)果】干旱脅迫對(duì)苦蕎各指標(biāo)均有顯著影響,差異性分析結(jié)果表明,苦蕎苗期地上部指標(biāo)、根系干重、根系活力、根系形態(tài)指標(biāo)、可溶性蛋白含量、相對(duì)含水量、葉綠素含量、Fm和Fv/Fm等指標(biāo)與對(duì)照相比均明顯下降;而根系酶活性、MDA含量、可溶性糖、游離脯氨酸含量、Fo與對(duì)照相比,表現(xiàn)為升高,且耐旱型品種的根冠比也表現(xiàn)為升高,中間型和不耐旱品種則表現(xiàn)為下降。主成分分析將21個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為3個(gè)相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)(累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)87.30%),且第1主成分主要反映的是生物量、根系形態(tài)、葉片熒光參數(shù)等信息;第2主成分反映的是植株根系活力、根系酶活性和根系滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)等信息;第3主成分反映的是植株地上部形態(tài)及部分葉片和根系生理特性的相關(guān)信息。聚類分析將9個(gè)苦蕎基因型劃分為3類,分別為耐旱型、中間型和不耐旱型。為了對(duì)各基因型的耐旱能力進(jìn)行預(yù)測(cè)并建立數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型,將D值作因變量,各指標(biāo)耐旱系數(shù)作自變量進(jìn)行逐步回歸分析。結(jié)果分析表明,通過(guò)建立最優(yōu)回歸方程,篩選出株高、莖粗、根冠比、根系活力、最大根長(zhǎng)、MDA、Fo及水勢(shì)等8項(xiàng)對(duì)苦蕎耐旱能力有影響的指標(biāo),并且9個(gè)苦蕎基因型的苗期耐旱能力預(yù)測(cè)值與D值極顯著相關(guān)(R2=0.988**),表明用此方程對(duì)苦蕎抗旱特性進(jìn)行預(yù)測(cè)具有一定的準(zhǔn)確性及高效性,進(jìn)而在苦蕎抗旱特性的鑒定工作中如果有選擇的測(cè)定上述指標(biāo),可使鑒定工作簡(jiǎn)單化�！窘Y(jié)論】干旱脅迫對(duì)苦蕎苗期各指標(biāo)均有顯著影響。通過(guò)聚類分析圖得出參試品種分為3大類型,即迪慶苦蕎、西農(nóng)9909和奇臺(tái)農(nóng)家品種為耐旱型品種;廣苦1號(hào)、黔苦6號(hào)、云蕎1號(hào)為中間型品種;多元苦蕎、黑豐1號(hào)和西蕎1號(hào)為不耐旱品種。確定了苗期耐旱能力預(yù)測(cè)值與D值極顯著相關(guān)(R2=0.988**),篩選出株高、莖粗、根冠比、根系活力、最大根長(zhǎng)、MDA、Fo及水勢(shì)等指標(biāo),可作為苦蕎抗旱特性快速鑒定的指標(biāo)。
[Abstract]:[objective] Tartary buckwheat not only has rich nutritional value and medicinal value, but also has physiological characteristics such as cold tolerance, barren tolerance and strong adaptability. The drought resistance of different Tartary buckwheat varieties is significant, and the drought tolerance characteristics of Tartary buckwheat at seedling stage are discussed. The selection of drought tolerance genotypes and the evaluation index of drought tolerance and the establishment of mathematical evaluation model of drought tolerance can not only lay a foundation for drought tolerance evaluation and selection of varieties. The germplasm breeding in the cold area of the Loess Plateau provides theoretical basis. [methods] the plant height and stem diameter of 9 different Tartary buckwheat varieties under different treatments were treated with normal water supply CK and drought stress DS by means of sand culture in seedling stage. The agronomic characters such as leaf area, root system activity and root enzyme activity were determined. The drought tolerance of buckwheat varieties was evaluated by membership function method, principal component analysis and cluster analysis. The optimum regression equation was established by stepwise regression analysis to predict and identify the drought tolerance of Tartary buckwheat. [results] drought stress had a significant effect on each index of Tartary buckwheat. Root dry weight, root activity, root morphology index, soluble protein content, relative water content, chlorophyll content, Fm and Fv/Fm were all significantly decreased compared with the control, while the root enzyme activity and soluble sugar were significantly decreased compared with the control. Compared with the control, the content of free proline and the ratio of root to shoot of drought-tolerant varieties were increased. Principal component analysis (PCA) transformed 21 single indexes into 3 independent comprehensive indexes (cumulative contribution rate was 87.30%) and the first principal component mainly reflected biomass and root morphology. The second principal component reflected the plant root activity, root enzyme activity and root osmotic regulator. The third principal component reflects the relative information of plant shoot morphology and physiological characteristics of some leaves and roots. The nine Tartary buckwheat genotypes were classified into 3 groups by cluster analysis. In order to predict the drought tolerance ability of each genotype and establish a mathematical evaluation model, D value was taken as dependent variable and drought tolerance coefficient of each index was used as independent variable for stepwise regression analysis. By establishing the optimal regression equation, 8 indexes, such as plant height, stem diameter, root / shoot ratio, root activity, maximum root length MDAA Fo and water potential, were selected to influence the drought tolerance of Tartary buckwheat. The drought tolerance of nine Tartary buckwheat genotypes was significantly correlated with D value, which indicated that this equation had certain accuracy and high efficiency in predicting drought resistance of Tartary buckwheat. And then in the appraisal of the drought resistance characteristics of Tartary buckwheat, if there is a selective determination of the above indexes, [conclusion] drought stress has a significant effect on each index of Tartary buckwheat seedling stage. By cluster analysis, the tested varieties can be divided into three types, I. e., Diqing Tartary buckwheat, Xinong 9909 and Qitai Nongjia varieties are drought-tolerant varieties. Guangku-1, Qianku6, Yunxiao 1 were intermediate varieties, and multivariate Tartary buckwheat, Heifeng 1 and West buckwheat 1 were non-drought-tolerant varieties. The prediction value of drought tolerance at seedling stage was significantly correlated with D value. The plant height, stem diameter and root / shoot ratio were screened out. The indexes of root activity, maximum root length, MDA-Fo and water potential can be used as indexes for rapid identification of drought resistance characteristics of Tartary buckwheat.
【作者單位】： 山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;山西師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(31571604)
【分類號(hào)】：S517

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本文編號(hào)：1690260