棉花抗旱品種篩選鑒定及抗旱性綜合評(píng)價(jià)方法

李忠旺，陳玉梁，羅俊杰，石有太，馮克云，陳子萱

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，甘肅蘭州730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，甘肅蘭州730070）

棉花抗旱品種篩選鑒定及抗旱性綜合評(píng)價(jià)方法

李忠旺1，陳玉梁1，羅俊杰1，石有太1，馮克云2，陳子萱1

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，甘肅蘭州730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，甘肅蘭州730070）

從甘肅敦煌、新疆的棉花栽培品種和國內(nèi)外引進(jìn)材料中選出76個(gè)遺傳來源不同的棉花品種（系）作為參試材料，在年降雨量不足40mm的甘肅省敦煌市設(shè)置了干旱脅迫和正常灌水兩個(gè)處理，篩選出與棉花抗旱性密切相關(guān)的10個(gè)農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量指標(biāo)，采用綜合抗旱系數(shù)（CDC）、綜合抗旱指數(shù)（CDI）、綜合隸屬函數(shù)值（CDM）、抗旱性綜合評(píng)價(jià)值（D）等四種綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)76份種質(zhì)材料進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，四種綜合評(píng)價(jià)方法兩兩之間的Pearson相關(guān)系數(shù)都在0.88以上，相關(guān)性均達(dá)到了極顯著水平；再利用四種抗旱評(píng)價(jià)體系得分值對(duì)76個(gè)受試棉花品種（系）進(jìn)行K－means劃分聚類，最終將76個(gè)品種分為高抗（Ⅰ類，5個(gè)品種）、抗（Ⅱ類，9個(gè)品種）、中等（Ⅲ類，17個(gè)品種）、敏感（Ⅳ類，31個(gè)品種）、高敏（Ⅴ類，14個(gè)品種）5個(gè)抗旱等級(jí)。為進(jìn)一步方便育種家簡單準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)選育材料的抗旱性，利用篩選出的10個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)的抗旱系數(shù)作為自變量，四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系得分值為因變量，采用逐步回歸的方式建立了棉花抗旱性預(yù)測(cè)模型回歸方程。

棉花；抗旱性；篩選；評(píng)價(jià)

棉花作為世界上最重要的天然纖維作物和最重要的經(jīng)濟(jì)作物，它既是紡織工業(yè)的主要原料，也是國防、醫(yī)藥、化工等工業(yè)部門的原料。近年來由于全球氣候變化影響造成生態(tài)環(huán)境的日益惡化和頻繁發(fā)生的持續(xù)干旱，嚴(yán)重影響了我國棉花生產(chǎn)，尤其是在西北內(nèi)陸棉區(qū)，干旱已成為影響棉花生產(chǎn)的主要環(huán)境因素。選育抗旱性好的棉花品種是降低干旱危害的有效手段，栽培抗旱品種是促進(jìn)西北內(nèi)陸棉區(qū)棉花生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的有效途徑之一。因此，篩選抗旱種質(zhì)資源和基因資源，為進(jìn)一步選育豐產(chǎn)抗旱新品種奠定基礎(chǔ)是非常迫切和必要的。

農(nóng)作物的抗旱性是一個(gè)復(fù)雜的綜合性狀，使用單一指標(biāo)判斷作物的抗旱性極易受到外界環(huán)境及自身基因型差異影響而導(dǎo)致結(jié)果不可靠。研究結(jié)果表明，棉花花鈴期受旱時(shí)，棉株增長緩慢，葉片數(shù)減少，葉片變小、新生葉片生長速率慢，果枝量少，且伸展慢，嚴(yán)重受旱時(shí)棉花植株停止生長，產(chǎn)生自然封頂現(xiàn)象［1－4］。全生育各階段缺水會(huì)使棉花株高降低、果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、單株成鈴數(shù)減少，鈴期變短，脫落增加，產(chǎn)量下降［5－7］。陳玉梁等的研究結(jié)果表明，干旱脅迫下彩色棉的抗旱指數(shù)與株高、果節(jié)數(shù)、單株成鈴數(shù)、花鈴期葉片數(shù)、有效果枝數(shù)、籽指、單鈴重等農(nóng)藝性狀呈極顯著正相關(guān)，且這些農(nóng)藝性狀與彩色棉的水分利用效率也呈極顯著相關(guān)［8－10］。而抗旱性評(píng)價(jià)方法的選擇上越來越多的研究者采用了多指標(biāo)綜合評(píng)定的方法來判斷參試品種抗旱性的強(qiáng)弱，各種抗旱性綜合評(píng)價(jià)方法已在小麥［11－12］、大豆［13］、油菜［14］、谷子［15］、玉米［16－17］、胡麻［18－20］、棉花［21］、水

稻［22］、萬壽菊［23］等作物上應(yīng)用。其中最常用的有抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)、隸屬函數(shù)法［24］以及基于主成分分析和權(quán)重分析的加權(quán)隸屬函數(shù)值，也就是抗旱性綜合評(píng)價(jià)D值。

本研究從甘肅敦煌、新疆的栽培品種和引進(jìn)材料中收集了76個(gè)遺傳來源不同的棉花品種（系），設(shè)置了干旱脅迫和正常灌水兩個(gè)處理?xiàng)l件，考察與棉花抗旱性密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀，利用抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)、模糊函數(shù)隸屬值、抗旱性綜合評(píng)價(jià)D值等幾種綜合評(píng)價(jià)方法結(jié)合聚類分析將供試品種劃分成5個(gè)抗旱等級(jí)，以期篩選出抗旱性較強(qiáng)的棉花種質(zhì)資源，并對(duì)抗旱性指標(biāo)進(jìn)行回歸分析，總結(jié)出一套方便快捷的棉花抗旱鑒定技術(shù)體系，為棉花資源抗旱性的鑒定和篩選以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所國家棉花種質(zhì)資源中期庫、酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)院敦煌棉花試驗(yàn)站、新疆農(nóng)墾科學(xué)院引進(jìn)國內(nèi)外棉花種質(zhì)資源共計(jì)76份（見附表2），2014年在甘肅省敦煌市肅州鎮(zhèn)魏家橋村開展試驗(yàn)。敦煌市年平均降水量約39.9 mm，而蒸發(fā)量達(dá)2 486 mm，局地年均降雨量僅有10 m，故被稱為中國旱極。試驗(yàn)地前茬為谷子抗旱試驗(yàn)田，基礎(chǔ)土壤物理特性和養(yǎng)分狀況如下：土壤為灌淤土，最大田間持水量18.35%、飽和持水量30.33%、土層平均土壤容重1.52 g·m－3、pH值8.93、有機(jī)質(zhì)13.2 g·kg－1、全氮0.60 g·kg－1、堿解氮47 mg·kg－1、有效磷27.99 mg·kg－1、速效鉀187 mg·kg－1。為消除水肥互作影響，播前10天澆足水后結(jié)合整地施入復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O＝21∶10∶14）600 kg·hm－2，尿素150 kg·hm－2，之后全生育期不施肥。地膜覆蓋以寬窄行方式種植110 cm（地膜）×30 cm（露地），株距為15 cm（密度約166 700株·hm－2）。將同一塊地一分為二，中間開1 m寬、1 m深的溝作為隔離帶，一半為全生育期不灌水的干旱處理，另一半為正常灌水處理（生育期灌水3次，總灌水量約4 500 m3·hm－2）。每一品種（系）種植5 m長2行，3次重復(fù)，隨機(jī)分布。

1.2 土壤含水量測(cè)定

采用5點(diǎn)取樣及烘干法測(cè)定干旱脅迫處理始花期、花鈴期和吐絮期0～60 cm的土壤含水量（表1），其中土層絕對(duì)含水量是指100 g烘干土中含有若干克水分，利用烘干稱重法測(cè)得；土壤相對(duì)含水量是指將土壤絕對(duì)含水量換算成占田間持水量的百分比，計(jì)算公式為土壤相對(duì)含水量（%）＝土壤含水量／田間持水量×100%。

1.3 性狀指標(biāo)測(cè)定方法

從每個(gè)品種／處理的3個(gè)重復(fù)內(nèi)無缺苗處各取連續(xù)3株棉苗作為考察樣株，按照《棉花種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［25］分別對(duì)正常灌溉和干旱脅迫處理的各品種生長勢(shì)及產(chǎn)量相關(guān)性狀考察記錄。

1.4 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

參考謝小玉［14］、孟慶立［15］、田山君［17］、羅俊杰［19］、蘭巨生［26］、王興榮［27］等的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法，供試棉花品種各小區(qū)農(nóng)藝性狀測(cè)定值作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

按公式（1）、（2）、（3）計(jì)算各單項(xiàng)指標(biāo)抗旱系數(shù)（drought resistance coefficient，DC）、抗旱指數(shù)（drought resistance index）和抗旱隸屬函數(shù)值（drought resistance membership function value，DM）作為直接評(píng)價(jià)參考數(shù)據(jù)，然后按照公式（4）、（5）、（6）、（7）分別計(jì)算綜合抗旱系數(shù)（comprehensive drought resistance coefficient，CDC）、綜合抗旱指數(shù)（comprehensive drought resistance index，CDI）、綜合抗旱隸屬函數(shù)值（comprehensive drought resistance membership function value，CDM）以及抗旱性綜合度量值（drought resistance comprehensive evaluation values，D）對(duì)各品種的抗旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并作為聚類劃分抗旱等級(jí)的變量因子。

以上計(jì)算公式中，Id、Iw為在干旱脅迫處理和正常灌溉條件下某一指標(biāo)測(cè)定值，Iɑd為干旱條件下所有品種某一指標(biāo)測(cè)定值的平均值，DCmax和DCmin分別代表所有品種某一考察指標(biāo)抗旱系數(shù)DC的最大值和最小值，Pi為第i個(gè)綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率，表示第i個(gè)指標(biāo)在所有指標(biāo)中的重要程度。

采用Microsoft Excel2010和SPSS 18.0分析軟件處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對(duì)棉花主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)的影響

試驗(yàn)地土壤為灌淤土，田間持水量18.65%，干旱脅迫處理棉花在始花期、花鈴期、吐絮期0～60 cm土壤平均含水量分別為10.54%、7.56%、4.74%（表1），相對(duì)土壤含水量分別為56.51%、40.54%、25.42%，全生育期平均相對(duì)含水量為40.82%，達(dá)到了重度干旱脅迫條件。

表1 干旱脅迫處理下不同生育期土壤含水量／%Table 1 Soilwater contents at the differentgrowth stage under drought stress

考察了在脅迫處理期間不同時(shí)期與長勢(shì)相關(guān)的農(nóng)藝性狀及收獲后的產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)如始花期葉片數(shù)、始花期株高、始花期倒四葉面積、花鈴期株高、花鈴期葉片數(shù)、單株鈴數(shù)、單鈴重、單株籽棉產(chǎn)量、單株皮棉產(chǎn)量、籽指、果枝數(shù)、衣分等，與正常灌水處理相比，各供試品種在生育期持續(xù)干旱處理后，所選性狀均發(fā)生了不同程度變化。計(jì)算所有品種各農(nóng)藝性狀在干旱脅迫處理及正常灌溉條件下的平均值，再進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示（見表2），其中果枝數(shù)、衣分兩個(gè)性狀在品種間差異不明顯（P值＞0.05，F(xiàn)值＜1），其余10個(gè)指標(biāo)在脅迫處理前后差異均達(dá)到極顯著水平（P值＜0.01，F(xiàn)值＞10）。

變異系數(shù)反映了各農(nóng)藝性狀在不同基因型棉花品種間存在的差異。植株在遭受干旱脅迫后，相關(guān)指標(biāo)必然會(huì)產(chǎn)生變化；某一指標(biāo)變異系數(shù)改變的幅度越大，說明它對(duì)干旱脅迫越敏感。為了進(jìn)一步衡量這種變化幅度，用脅迫和對(duì)照處理下的指標(biāo)變異系數(shù)的差值除以均值消除量綱，引入干旱變異指數(shù)，其計(jì)算方法如下：干旱變異指數(shù)VId＝｜CVd－CVw｜／［（CVd＋CVw）／2］，式中CVd為所有品種某一指標(biāo)在干旱脅迫下的變異系數(shù)，CVw為所有品種此指標(biāo)在正常灌溉條件下的變異系數(shù)。結(jié)果顯示，只有果枝數(shù)、衣分兩個(gè)性狀的干旱變異指數(shù)小于10%，其余10個(gè)指標(biāo)的干旱變異指數(shù)在10%～65%之間，這與差異顯著性分析結(jié)果一致。說明始花期葉片數(shù)、始花期株高、始花期倒四葉面積、花鈴期株高、花鈴期葉片數(shù)、單株鈴數(shù)、單鈴重、單株籽棉產(chǎn)量、單株皮棉產(chǎn)量、籽指等10個(gè)指標(biāo)對(duì)干旱脅迫較為敏感，具有較好的代表性。

2.2 不同抗旱性綜合評(píng)價(jià)方法及其度量值的比較

根據(jù)對(duì)所考察農(nóng)藝性狀指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，篩選出了10個(gè)在干旱脅迫處理后有顯著變化的農(nóng)藝性狀指標(biāo)，計(jì)算出不同品種各指標(biāo)的抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)、抗旱隸屬函數(shù)值，再分別計(jì)算每個(gè)品種各指標(biāo)抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)、抗旱隸屬函數(shù)值的平均值作為抗旱性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合抗旱系數(shù)（CDC）、綜合抗旱指數(shù)（CDI）和綜合抗旱隸屬函數(shù)值（CDM）。再采用因子分析對(duì)各性狀指標(biāo)抗旱系數(shù)DC值進(jìn)一步分析，獲得特征向量、因子載荷和貢獻(xiàn)率，根據(jù)貢獻(xiàn)率結(jié)合隸屬函數(shù)值計(jì)算出抗旱性綜合度量值D。

結(jié)果顯示（見表4），CDC、CDI、CDM、D值等四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系所得的抗旱性鑒定結(jié)果基本一致。同時(shí)，相關(guān)性分析表明，CDC、CDI、CDM、D值等四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系兩兩之間的Pearson相關(guān)性均達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01）（表3）。這說明四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系具有高度一致性，都能夠較為準(zhǔn)確地反映出品種間抗旱性的差異。

表2 干旱脅迫處理與正常灌溉條件下各農(nóng)藝性狀測(cè)定值差異分析Table 2 Agronomic traits between drought stress treatment and normal irrigation

表3 各抗旱性評(píng)價(jià)體系間相關(guān)性分析Table 3 Correlation coefficients between drought-resistance parameters

2.3 參試棉花品種（系）抗旱等級(jí)劃分

利用綜合抗旱系數(shù)（CDC）、綜合抗旱指數(shù)（CDI）、綜合抗旱隸屬函數(shù)值（CDM）和抗旱性綜合度量值D等四種抗旱評(píng)價(jià)體系得分值對(duì)76個(gè)參試棉花品種（系）進(jìn)行K－means劃分聚類，最終將76個(gè)品種分為高抗（Ⅰ類）、抗（Ⅱ類）、中等（Ⅲ類）、敏感（Ⅳ類）、高敏（Ⅴ類）五類，其中高抗（Ⅰ類）有5個(gè)品種（系），抗（Ⅱ類）有9個(gè)品種（系），中等（Ⅲ類）有17個(gè)品種（系），敏感（Ⅳ類）有31個(gè)品種（系），高敏（Ⅴ類）有14個(gè)品種（系）。高抗和抗性材料大多為新疆、甘肅等地選育推廣的品種（系），而敏感型材料大多為來自湖北、河北及山西等地的品種（系），詳細(xì)結(jié)果見表4。

2.4 不同品種棉花抗旱性預(yù)測(cè)模型建立

為方便在品種選育過程中簡單準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)選育材料的抗旱性，利用篩選出的10個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)的抗旱系數(shù)作為自變量，四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系得分值為因變量，采用逐步回歸的方式建立抗旱性預(yù)測(cè)模型回歸方程。選擇相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99以上，且所需性狀指標(biāo)數(shù)最少的方程作為最終預(yù)測(cè)模型方程。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，各模型方程的F值和顯著性概率Sig.值均達(dá)到極顯著水平，結(jié)果如表5所示。

根據(jù)4個(gè)預(yù)測(cè)模型的回歸方程可知，在棉花品種（系）抗旱性鑒定中，可以有選擇地測(cè)定如始花期葉片數(shù)、始花期株高、始花期倒四葉面積、花鈴期株高、花鈴期葉片數(shù)、單鈴重、單株籽棉產(chǎn)量等7個(gè)指標(biāo)，就可以有效地預(yù)測(cè)、鑒定棉花品種（系）的抗旱性，從而使鑒定工作簡單化。

表4 參試品種（系）各類抗旱性評(píng)價(jià)值及抗旱等級(jí)Table 4 Evaluation parameters and drought-resistantgrades of varieties（line）

續(xù)表1

3 討論

3.1 棉花抗旱相關(guān)農(nóng)藝性狀指標(biāo)選擇

干旱脅迫是一種廣泛存在且嚴(yán)重影響棉花生長和產(chǎn)量的一種自然現(xiàn)象。杜傳莉等［4］通過對(duì)國內(nèi)外研究結(jié)果的收集、整理和分析認(rèn)為，株高、出葉速率、干物質(zhì)累積量、葉面積、主莖生長速度、主莖高度、果枝數(shù)、三桃的比重以及蕾鈴脫落率等生長發(fā)育指標(biāo)和主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)可用作棉花抗旱性鑒定的參考指標(biāo)。陳玉梁等［8，10］也提出單株成鈴數(shù)、單鈴重、株高、花鈴期葉片數(shù)、有效果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、籽指、衣分、莖粗和果莖節(jié)間長度等主要農(nóng)藝性狀可作為彩色棉花抗旱評(píng)價(jià)指標(biāo)。但是棉花不同發(fā)育時(shí)期的干旱脅迫、不同脅迫程度對(duì)棉花生長發(fā)育的影響不同，如俞希根等［1］研究得出中旱對(duì)產(chǎn)量的影響大小趨勢(shì)是：苗期＜成熟期＜蕾期＜花鈴期和全生育期，認(rèn)為花鈴期時(shí)干旱脅迫對(duì)棉花的生長影響最大，棉株增長緩慢，葉片也相應(yīng)變小，果枝量少，且伸展慢，重旱時(shí)生長停止，產(chǎn)生自然封頂現(xiàn)象。

本研究綜合分析了前人的研究成果，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，選擇考察了76個(gè)參試品種與棉花抗旱性密切相關(guān)的12個(gè)不同生育期的農(nóng)藝性狀指標(biāo)在干旱脅迫與正常灌溉條件下的變化情況，顯著性分析和干旱變異指數(shù)分析結(jié)果顯示，始花期葉片數(shù)、始花期株高、始花期倒四葉面積、花鈴期株高、花鈴期葉片數(shù)、單株鈴數(shù)、單鈴重、單株籽棉產(chǎn)量、單株皮棉產(chǎn)量、籽指等10個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)在脅迫處理前后差異均達(dá)到極顯著水平（P值＜0.01，F(xiàn)值＞10），干旱變異系數(shù)在10%～65%之間，對(duì)干旱脅迫較為敏感，在抗旱性評(píng)價(jià)中具有較好的代表性。

3.2 作物抗旱性評(píng)價(jià)方法

對(duì)于作物生產(chǎn)來說，其抗旱與否主要體現(xiàn)在產(chǎn)量方面，因而有關(guān)學(xué)者提出了以產(chǎn)量指標(biāo)為依據(jù)的多種抗旱性直接評(píng)價(jià)方法，如抗旱系數(shù)（DC）［28］和抗旱指數(shù)（DI）［26］曾被許多研究者用來衡量作物的抗旱性。而黎裕等［24，29］認(rèn)為作物抗旱性和產(chǎn)量都是由數(shù)量性狀位點(diǎn)所控制，遺傳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同，因而在抗旱品種篩選時(shí)需對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮，且重點(diǎn)考慮抗旱性本身而不是產(chǎn)量潛力。近年來，國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為多指標(biāo)多方法相結(jié)合的抗旱性綜合評(píng)價(jià)更加真實(shí)、可靠，也研究和提出了基于抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)、主成分分析法、聚類分析法、隸屬函數(shù)法等多種分析方法的作物抗旱性鑒定評(píng)價(jià)方法，并應(yīng)用在多種作物的抗旱性評(píng)價(jià)上［11－19，30－31］。

本研究利用抗旱指數(shù)和抗旱系數(shù)的算法，與棉花抗旱性評(píng)價(jià)相關(guān)指標(biāo)結(jié)合，計(jì)算出了不同品種各個(gè)指標(biāo)的平均抗旱系數(shù)和平均抗旱指數(shù)作為綜合評(píng)價(jià)值，再進(jìn)一步結(jié)合了模糊函數(shù)隸屬值和基于主成分分析的抗旱性綜合評(píng)價(jià)D值，對(duì)收集到的76個(gè)棉花種質(zhì)資源進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)，再利用四種抗旱評(píng)價(jià)體系得分值對(duì)76個(gè)受試棉花品種（系）進(jìn)行K－means劃分聚類，最終將76個(gè)品種分為高抗（Ⅰ類）、抗（Ⅱ類）、中等（Ⅲ類）、敏感（Ⅳ類）、高敏（Ⅴ類）五類。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果表明，這四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系兩兩之間的Pearson相關(guān)性均達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），說明四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系具有高度一致性，都能夠較為準(zhǔn)確地反映出品種間抗旱性的差異，本研究對(duì)所列棉花品種資源的抗旱性評(píng)價(jià)結(jié)果具有較高的參考價(jià)值。

3.3 棉花抗旱性預(yù)測(cè)模型建立

近年來由于全球氣候變化影響造成生態(tài)環(huán)境的日益惡化和頻繁發(fā)生的持續(xù)干旱，干旱脅迫已成為影響棉花生產(chǎn)的主要環(huán)境因素。篩選和利用棉花抗旱種質(zhì)資源、培育抗旱性強(qiáng)的棉花品種及挖掘現(xiàn)有主栽品種的抗旱潛力是解決棉花生產(chǎn)問題的一個(gè)有效途徑。但是，育種家們?cè)谄贩N選育過程中如何快速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)新材料的抗旱性是一個(gè)關(guān)鍵問題。本研究利用篩選出的10個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)的抗旱系數(shù)作為自變量，四種抗旱性綜合評(píng)價(jià)體系得分值為因變量，采用逐步回歸的方式建立抗旱性預(yù)測(cè)模型回歸方程。結(jié)果顯示，各模型方程的F值和顯著性概率Sig.值均達(dá)到極顯著水平，模型的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)效果很好，在棉花品種（系）抗旱性鑒定中，可以有選擇地測(cè)定如始花期葉片數(shù)、始花期株高、始花期倒四葉面積、花鈴期株高、花鈴期葉片數(shù)、單鈴重、單株籽棉產(chǎn)量等7個(gè)指標(biāo)，就可以有效地預(yù)測(cè)、鑒定棉花品種（系）的抗旱性，從而使鑒定工作簡單化。

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Screening and evaluation for drought resistance of cotton varieties

LIZhong-wang1，CHEN Yu-liang1，LUO Jun-jie1，SHIYou-tai1，F(xiàn)ENG Ke-yun2，CHEN Zi-xuan1
（1.Biotechnology Institute，Gɑnsu Acɑdemy of Agriculturɑl Sciences，Lɑnzhou，Gɑnsu 730070，Chinɑ；2.Institute of Crop Sciences，Gɑnsu Acɑdemy of Agriculturɑl Sciences，Lɑnzhou，Gɑnsu 730070，Chinɑ）

In order to screen the drought resistance of germplasm resources and develop cotton drought resistance evaluation system，76 different cotton varieties（lines）were planted under drought stress and normal irrigation in Dunhuang City，Gansu province，where the annual rainfall is less than 40mm.Drought resistance of76 varieties（lines）was evaluated by the investigation on 10 agronomic traits and yield index which is closely related to drought resistance of cotton，in combination with the comprehensive drought resistant coefficient（CDC），comprehensive drought resistant index（CDI），membership function values（CDM）and drought resistance，drought resistance comprehensive evaluation values（D）fourmethod.The evaluation results of the fourmethods were basically the same，and then clustering analysis was performed.The 76 varietieswere divided into High Resistance（class I），Resistance（classⅡ），Middle（classⅢ），Sensitive（class IV）and High Sensitivity（class V）.The resulting 10 agronomic traits of drought resistance coefficientas the independent variable，four kinds of comprehensive evaluation of drought resistance of score values as the dependent variable，can be used to establish the regression equation using stepwise regressionmethod for predict drought resistance of cotton，facilitating the simple and accurate evaluation of the drought resistance of breeding germplasms.

cotton；drought resistance；screening；evaluation

S562

：A

1000-7601（2017）01-0240-08

10.7606／j.issn.1000-7601.2017.01.36

2016-01-10

甘肅省科技重大專項(xiàng)（1207NCXA264）；國家自然科學(xué)基金（31460365）；甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)集成與應(yīng)用”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2015GAAS02）

李忠旺（1980—），男，助理研究員，碩士，主要從事作物抗逆生理研究。E-mail：lizhongwang33＠163.com。

陳玉梁（1972—），男，主要從事農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究。E-mail：chenyl925＠163.com。