新疆高粱種質(zhì)資源萌發(fā)期抗旱性綜合評價

摘要： 為研究新疆本土高粱（Sorghum）種質(zhì)資源的抗旱性并篩選萌發(fā)期有效抗旱指標(biāo)，以來源于不同地區(qū)的 207 份高粱種質(zhì)資源為研究對象，采用PEG-6000 溶液模擬干旱脅迫條件，對高粱萌發(fā)相關(guān)的 10 個指標(biāo)進(jìn)行分析，在主成分分析基礎(chǔ)上采用隸屬函數(shù)法對各高粱品種的抗旱性進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明：在干旱脅迫下，高粱的各萌發(fā)指標(biāo)均受到影響。其中，相對發(fā)芽勢與萌發(fā)抗旱指數(shù)相關(guān)性最強(qiáng)，前3個主成分累計貢獻(xiàn)率為78.328 %，分別反映高粱在干旱脅迫下的生長、萌發(fā)及發(fā)育情況。根據(jù)綜合得分將207 份種質(zhì)劃分為5類，即高度抗旱種質(zhì)12 份、抗旱種質(zhì)28 份、中等抗旱種質(zhì)87 份、干旱敏感種質(zhì)64 份和高度敏感種質(zhì)16 份。篩選出高粱萌發(fā)期抗旱性鑒定的重要指標(biāo)為相對芽鮮重、萌發(fā)抗旱指數(shù)、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率，建立了可準(zhǔn)確評估高粱萌發(fā)期抗旱性的回歸方程，為高粱萌發(fā)期抗旱性種質(zhì)篩選提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 高粱種質(zhì)；干旱脅迫；主成分分析；萌發(fā)期；綜合評價

中圖分類號：Q945.78 """文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A """"文章編號： 1007-0435（2024）02-0553-09

Comprehensive Evaluation of Drought Resistance of Sorghum Germplasm

Resources during Germination in Xinjiang

YUE Li1， SHAN Qi-mike1， WANG Hui1， Zaituniguli·Kuerban1， MAO Hong-yan1， LIU Min2*

（1.Research Institute of Grain Crops， Xingjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi， Xinjiang 830091， China；

2.Institute of Quality Standards amp; Testing Technology for Agri-products， Xinjiang Academy of Agricultural Sciences， Urumqi，

Xinjiang 830091， China）

Abstract： In order to study the drought resistance of sorghum germplasm resources in Xinjiang and screen effective drought indicators during the germination period，207 sorghum germplasm resources originating from different regions were used to evaluate under drought stress conditions using PEG-6000 solution simulation. 10 indicators related to sorghum germination were analyzed and comprehensive evaluation of drought tolerance of sorghum varieties was done on the basis of principal component analysis using the affiliation function approach. The results showed that all germination indexes of sorghum were affected under drought stress. Among them，the relative germination potential was most strongly correlated with the germination drought tolerance index，and the cumulative contribution of the first three principal components was 78.328 %，reflecting the growth，germination and development of sorghum under drought stress，respectively. Based on the differences in drought tolerance scores among germplasm，the 207 germplasms were classified into five categories by cluster analysis：12 highly drought-tolerant germplasms，28 drought-tolerant germplasms，87 moderately drought-tolerant germplasms，64 drought-sensitive germplasms，and 16 highly sensitive germplasms. The important indicators for the identification of drought resistance in sorghum germination were screened as relative shoot fresh weight，germination drought resistance index，and relative dry matter transfer rate，and a regression equation was established to accurately assess the drought resistance of sorghum germination，which provided a theoretical basis for the screening of drought-resistant germplasm during the germination period of sorghum.

Key words： Sorghum germplasm;Drought stress;Principal component analysis;Germination;Comprehensive evaluation

干旱是制約全球農(nóng)作物生產(chǎn)的重要因素之一，威脅著可持續(xù)農(nóng)業(yè)和糧食安全［1］。在氣候變化導(dǎo)致水資源減少的情況下，選育耐旱植物是提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)性和生產(chǎn)力的有效戰(zhàn)略。高粱（Sorghum）是全球第五大谷物作物，主要生長在半干旱地區(qū)，籽粒年產(chǎn)量約為0.6×107kg ［2］。高粱通常被認(rèn)為是一種耐旱作物，但干旱脅迫仍然嚴(yán)重影響了高粱主產(chǎn)區(qū)的生產(chǎn)力，顯著降低了高粱的籽粒產(chǎn)量和生物量。近些年來，國內(nèi)外專家針對高粱耐旱性開展了許多相關(guān)研究，結(jié)果表明干旱條件會影響高粱種子的萌發(fā)、生長和籽粒灌漿，導(dǎo)致籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)大幅下降［3-5］。高粱在不同發(fā)育時期受到干旱脅迫后的表現(xiàn)存在差異，當(dāng)前針對高粱耐旱性評價的研究多集中于苗期、花后及灌漿期［6-8］，萌發(fā)期耐旱性評價報道較少。研究證實(shí)，干旱對高粱的影響多出現(xiàn)于種子萌發(fā)及成苗之前，干旱地區(qū)高粱幼苗的死亡情況非常嚴(yán)重［5］，，但不同品種之間存在顯著差異［10-12］。因此，加強(qiáng)高粱萌發(fā)期抗旱能力的鑒定、篩選培育抗旱種質(zhì)是提升干旱脅迫下高粱產(chǎn)量的重要方法之一。

萌發(fā)期抗旱性鑒定一般采用聚乙二醇（PEG）人工模擬環(huán)境法，因其高效可控，適合大批量鑒定，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于谷子、燕麥、大豆、大麥［13-16］等作物的抗旱性鑒定。在高粱研究中，梁佳等［17］研究了褪黑素對PEG脅迫下甜高粱種子萌發(fā)的影響；吳奇等［18-19］利用PEG模擬干旱脅迫篩選出抗旱性不同的高粱雜交組合。目前，高粱萌發(fā)期抗旱性主要以萌發(fā)抗旱指數(shù)、出苗率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、相對芽長、相對根長等作為評價指標(biāo)［18，20-21］，對植株鮮重、干重等進(jìn)行綜合鑒定的研究較少，不利于高效、準(zhǔn)確地鑒選高粱萌發(fā)期抗旱性。對高粱種質(zhì)資源抗旱性的研究以地方品種居多，針對新疆干旱氣候條件下獲得的本地高粱種質(zhì)資源的研究尚屬空白。為綜合評價新疆本土高粱種質(zhì)資源萌發(fā)期的抗旱能力，篩選萌發(fā)期有效抗旱指標(biāo)，本研究以新疆本土收集的 207 份高粱種質(zhì)資源為試驗(yàn)材料，分析了正常（對照）和 20% PEG溶液脅迫（以下簡稱干旱脅迫）下各品種萌發(fā)指標(biāo)間的差異，利用主成分分析法、隸屬函數(shù)法、聚類分析等方法對高粱萌發(fā)期抗旱性進(jìn)行綜合分析，通過逐步回歸分析優(yōu)化了抗旱評價指標(biāo)，以期為新疆地區(qū)高粱種質(zhì)資源的高效利用及新品種選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料由國家作物種質(zhì)資源庫（新疆分庫）提供，主要來自吐魯番、沙灣、瑪納斯、庫爾勒、疏附、阿克蘇、哈密、察布查爾、伊寧、昌吉、米泉等地區(qū)，詳見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

采用濾紙發(fā)芽法，選用飽滿、大小一致的高粱種子，用已滅菌的蒸餾水清洗3遍，然后用1% 的次氯酸鈉溶液浸泡20 min，之后用無菌水沖洗3～5次。將消毒后的高粱種子數(shù)40粒置于放有濾紙的培養(yǎng)皿中，并加入15 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20% 的PEG-6000溶液，對照加入等量的蒸餾水，每個處理設(shè)置 3次生物學(xué)重復(fù)。

在恒溫恒濕箱中開展種子萌發(fā)試驗(yàn)，培養(yǎng)條件為溫度 25℃，相對濕度60%，光照 12 h、黑暗 12 h，連續(xù)培養(yǎng)8 d。每兩天補(bǔ)充一次溶液，保持溶液的濃度與初始時一致。

1.3 檢測指標(biāo)及方法

1.3.1 萌發(fā)指標(biāo)測定 ""在第 2、4、6和 8天記錄發(fā)芽數(shù)，發(fā)芽以種子胚根達(dá)種子長，胚芽達(dá)種子長的1/2為標(biāo)準(zhǔn)。第 8天從培養(yǎng)皿中隨機(jī)選取10 株幼苗，測定芽長（SL）、根長（RL）、芽鮮重（SFW）、根鮮重（RFW），稱量后放于 85℃烘箱烘干并稱芽干重（SDW）、根干重（RDW）和剩余種子干重。

發(fā)芽勢（GP）= 第4天發(fā)芽數(shù) 40 ×100％；

發(fā)芽率（GR）＝ 第8天發(fā)芽數(shù) 40 ×100％；

萌發(fā)指數(shù)（GI）＝1.00 nd2＋0.75 nd4＋0.50 nd6＋0.25 nd8，其中，nd2、nd4、nd6和nd8分別為第 2、4、6和 8天的種子萌發(fā)率［22］；

萌發(fā)抗旱指數(shù)（DGRI）＝20% PEG脅迫下種子的萌發(fā)指數(shù)/對照處理種子的萌發(fā)指數(shù)；

干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率（DMTR）=（芽干重+根干重）/（芽干重+根干重+籽粒干重）×100%［18］；

各性狀的相對值=20% PEG脅迫下各性狀測定值/對照性狀測定值×100%。

1.3.2 抗旱性綜合評價方法［23］ ""Wi= Pi ∑ n i=1 Pi ，i=1，2，3…n；式中，Wi表示第i個成分的權(quán)重；Pi為第i個成分的貢獻(xiàn)率。

Ui= Ti-Tmin Tmax-Tmin ，i=1，2，3…n；式中，Ui表示第i個主成分的隸屬函數(shù)值；T表示各品種在各個成分的綜合得分；Tmin和Tmax分別代表各品種綜合得分的最小值和最大值。

D=∑ n i=1 "Ui×Wi ，i=1，2，3…n；式中，D值為抗旱性綜合評價值［24］。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)分析采用IBM SPSS Statistics 27，熱圖繪制利用ORIGIN 2022 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對高粱萌發(fā)期各指標(biāo)的影響

由表2可知，各萌發(fā)指標(biāo)對干旱脅迫的響應(yīng)程度存在差異，在干旱脅迫處理下高粱的發(fā)芽率、芽長、根長、芽鮮重、根鮮重、芽干重、根干重、萌發(fā)指數(shù)、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率均降低。對照組各指標(biāo)的變異系數(shù)為9.97%～71.43%，干旱脅迫處理下各指標(biāo)的變異系數(shù)為16.26%～66.53%，其中：根鮮重＞根干重＞芽鮮重＞干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率＞芽干重＞萌發(fā)指數(shù)＞芽長＞根長＞發(fā)芽率。對照組根干重變異系數(shù)最大，干旱處理組根鮮重變異系數(shù)最大。對照組和干旱處理組發(fā)芽率最大值均為 1.00，干旱處理組的平均發(fā)芽率低于對照組，說明干旱脅迫抑制了部分品種高粱種子的萌發(fā)；對照組芽長最大值為18.26 cm，而干旱處理組僅為6.06 cm，高粱芽長及芽質(zhì)量的下降可能是由于主要的細(xì)胞生長激素減少引起的。對照組根長最大值為11.56 cm，而干旱處理組為10.44 cm，兩者相差不大，這說明高粱根系對干旱作出反應(yīng)且適度的干旱脅迫促進(jìn)根系伸長；干旱處理組的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率平均值為 0.07 顯著低于對照組 0.35（Plt;0.05），說明干旱脅迫嚴(yán)重阻礙了高粱萌發(fā)過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.2 萌發(fā)期各性狀的相對值及頻次分布

如表3所示，相對發(fā)芽勢的變化區(qū)間為 0.5～1.15，相對發(fā)芽率的變化區(qū)間為 0.52～1.13，相對芽長變化區(qū)間為 0.07～0.70，相對根長的變化區(qū)間為 0.23～1.45，相對芽鮮重的變化區(qū)間為 0.02～0.43，相對根鮮重的變化區(qū)間為 0.04～0.90，相對芽干重的變化區(qū)間為 0.04～0.84，相對根干重的變化區(qū)間為 0.10～1.65，萌發(fā)抗旱指數(shù)的變化區(qū)間為 0.52～1.15，相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率的變化區(qū)間為 0.03～0.49。

由表4可知，各萌發(fā)指標(biāo)的區(qū)間分布和頻率分布差異明顯。大多數(shù)品種的萌發(fā)性狀測定指標(biāo)在干旱脅迫條件下小于對照處理，但少數(shù)品種的相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率及相對根干重在干旱脅迫條件下大于對照，這說明脅迫條件促進(jìn)了個別品種的萌發(fā)及干物質(zhì)的積累。相對發(fā)芽勢和相對發(fā)芽率主要分布在0.8～1之間，相對芽長主要分布在 0～0.4 之間，相對根長主要分布在 0.4 ～1之間，相對芽鮮重主要集中在 0～0.2 之間。相對根鮮重、相對芽干重主要集中在 0.2～0.4 之間，相對根干重主要分布在 0.2～0.8 之間。萌發(fā)抗旱指數(shù)分布在 0.8 ～1之間，相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率主要分布在 0～0.4 之間。各萌發(fā)指標(biāo)頻率分布的不同說明各性狀對干旱脅迫的敏感程度有差異。在干旱脅迫條件下各萌發(fā)指標(biāo)的敏感程度為相對芽鮮重＞相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率＞相對芽長＞相對芽干重＞相對根鮮重＞相對根干重＞萌發(fā)抗旱指數(shù)＞相對根長＞相對發(fā)芽勢＞相對發(fā)芽率。

2.3 各性狀的相關(guān)性分析

利用雙變量Pearson相關(guān)系數(shù)法對干旱脅迫下萌發(fā)期 10 個指標(biāo)性狀的相對值進(jìn)行相關(guān)性分析（圖1），由相關(guān)系數(shù)熱圖可知，干旱脅迫下各萌發(fā)指標(biāo)之間的相關(guān)程度不同，但各萌發(fā)指標(biāo)的相對值之間均呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。其中，相對發(fā)芽勢與萌發(fā)抗旱指數(shù)相關(guān)系數(shù)為 0.99，相關(guān)性最強(qiáng)，相對發(fā)芽率與萌發(fā)抗旱指數(shù)相關(guān)系數(shù)次之為 0.95，相對發(fā)芽率與相對芽長相關(guān)系數(shù)最低為 0.17。相對芽長、相對芽鮮重、相對根鮮重、相對芽干重、相對根干重和相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率呈極顯著正相關(guān)（P＜0.001），相關(guān)系數(shù)分別為 0.68，0.73，0.71，0.83和 0.81。

2.4 抗旱性狀的主成分分析

由表5主成分分析結(jié)果可知，共累計提取到10個主成分，前3個主成分的貢獻(xiàn)率分別為55.31%，23.71%，7.36%； 其累計貢獻(xiàn)率達(dá)到86.38%，即前3個相互獨(dú)立的主成分代表了10個指標(biāo)86.38%的變異信息，其余可忽略不計。提取成分1，2，3；用以替代 10 個萌發(fā)指標(biāo)作為后續(xù)分析的綜合成分。

由表6所示，第Ⅰ主成分的貢獻(xiàn)率為55.31%。從載荷矩陣可以看出，第Ⅰ主成分上相對芽長、相對根長、相對芽鮮重、相對根鮮重、相對芽干重、相對根干重、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率都有較高的載荷，分別為0.766，0.657，0.873，0.839，0.806，0.857，0.844；說明第Ⅰ主成分由芽和根的生長情況決定的，可以初步反映高粱在干旱脅迫下的“生長”情況，稱之為“生長性狀因子”；第Ⅱ主成分的貢獻(xiàn)率為23.71%，第Ⅱ主成分在相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率和萌發(fā)抗旱指數(shù)上有較大的載荷，反映的是高粱種子的萌發(fā)狀況，因此，把第Ⅱ主成分稱之為“萌發(fā)因子”；第Ⅲ主成分的貢獻(xiàn)率為7.36%，在相對根長和相對芽長上有相對較大的載荷，主要反映的是高粱發(fā)育狀況。

2.5 萌發(fā)期抗旱性綜合評價及其與各指標(biāo)的相關(guān)性

由于各萌發(fā)指標(biāo)信息的相互交叉，在進(jìn)行抗旱性品種篩選鑒定時會存在一定的偏差，結(jié)果不能客觀準(zhǔn)確的反映實(shí)際情況［25］，因此采用隸屬函數(shù)法，以 10 個萌發(fā)指標(biāo)為依據(jù)，對高粱種子萌發(fā)期的抗旱性進(jìn)行綜合評價，以提高萌發(fā)期抗旱性評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。

一般而言，綜合評價值越大，表明其抗旱能力越強(qiáng)［26］。以抗旱性綜合評價值（D值）為依據(jù)，利用SPSS軟件進(jìn)行聚類分析，207份高粱材料可分為5類，分別為高度抗旱種質(zhì)（HDT，Ⅰ）、抗旱種質(zhì)（DT，Ⅱ）、中等抗旱種質(zhì)（MDT，Ⅲ），干旱敏感種質(zhì)（DS，Ⅳ）、高度敏感種質(zhì)（HS，Ⅴ）。高度抗旱種質(zhì)D值在1.03～1.52 共12 份，占總材料的5.8%；抗旱種質(zhì)D值在0.62～0.97 共28 份，占總材料的13.5%；中等抗旱種質(zhì)D值在-0.18～0.53 共87 份，占總材料的42.1%；干旱敏感種質(zhì)D值在-0.87～-0.22共64 份，占總材料的30.9%；高度敏感種質(zhì)D值在-1.45～-0.93共16份，占總材料的7.7%。

表7所示為抗旱性綜合評價值與萌發(fā)期各性狀的相對值相關(guān)性系數(shù)，各指標(biāo)與抗旱性綜合評價值D極顯著正相關(guān)（P＜0.01），其中相對芽鮮重、相對根干重、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率對抗旱性綜合評價值D值影響最大，相關(guān)系數(shù)分別為0.826，0.815和0.813。

2.6 不同抗旱類型高粱品種各性狀相對值

為進(jìn)一步明確不同抗旱型高粱品種萌發(fā)指標(biāo)之間的差異，根據(jù)聚類分析的結(jié)果，對比高度抗旱型、抗旱型、中等抗旱型，干旱敏感型、高度敏感型種質(zhì)各指標(biāo)的相對值變化，結(jié)果如表8所示。

由表8可以看出高度抗旱型高粱各萌發(fā)指標(biāo)的均值明顯高于高度敏感型高粱，其中相對芽鮮重和相對根鮮重相差最為明顯。高度抗旱型高粱各指標(biāo)下降幅度在8.28%～64.55%，其中相對芽干重降幅最大，發(fā)芽勢降幅最小。高度敏感型高粱在干旱脅迫下各指標(biāo)的降幅在36.59%～87.76% 之間，其中相對芽鮮重降幅最大，萌發(fā)抗旱指數(shù)降幅最小。

與高度抗旱型高粱材料相比，高度敏感型高粱材料的相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、相對芽長、相對根長、相對芽鮮重、相對根鮮重、相對芽干重、相對根干重、萌發(fā)抗旱指數(shù)、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率均值均顯著降低，下降幅度在31.71%～81.67%，其中相對芽鮮重降幅最大，相對發(fā)芽率降幅最小。

2.7 高粱萌發(fā)期抗旱指標(biāo)的篩選

以綜合抗旱D值為因變量，10個單項(xiàng)指標(biāo)的相對值為自變量進(jìn)行逐步回歸分析，得出相關(guān)的回歸方程Y＝-3.063+0.025 XRGFW+2.481XDGRI+0.025 XRDMTR，且回歸方程的決定系數(shù)R2=0.967，意味著相對芽鮮重、萌發(fā)抗旱指數(shù)和相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率可以解釋綜合得分96％ 的變化原因。而且P＜0.001，說明模型有效。根據(jù)該回歸方程可知，相對芽鮮重、萌發(fā)抗旱指數(shù)、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率是高粱萌發(fā)期抗旱性鑒定的重要指標(biāo)。

以篩選得出的高粱萌發(fā)期抗旱指標(biāo)為評價依據(jù)，對不同抗旱類型的高粱種質(zhì)材料進(jìn)行分析，由圖3可以看出，與高度抗旱型高粱相比，高度敏感型高粱的相對芽鮮重、萌發(fā)抗旱指數(shù)、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率的下降幅度分別為 81.67%，33.33%，74.72%；顯著高于其他指標(biāo)，因此可以作為高粱萌發(fā)期抗旱性鑒定的重要指標(biāo)。

3 討論

3.1 干旱脅迫對高粱種子萌發(fā)和生長的影響

萌發(fā)期是高粱完成其整個生育周期的關(guān)鍵階段，對高粱的群體結(jié)構(gòu)和群體數(shù)量具有決定性作用［27］。本研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫顯著降低了高粱種子的發(fā)芽率，這與Sehgal等［3-5］的研究結(jié)果一致，推測可能是由于干旱脅迫增加呼吸速率影響淀粉合成和能量的產(chǎn)生，導(dǎo)致幼苗活力指數(shù)、發(fā)芽率和發(fā)芽率指數(shù)降低。研究表明，發(fā)達(dá)的根系和較高的貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率與植物的耐旱能力呈明顯正相關(guān)，在干旱脅迫下營養(yǎng)物質(zhì)會優(yōu)先提供給胚根，促進(jìn)根系伸長和發(fā)育［28］。本研究得出的結(jié)論與前人基本一致，干旱脅迫減少了高粱的根長及根重，影響根系的生長發(fā)育，但一定程度的干旱脅迫可以促進(jìn)作物根系的生長［18］。干旱脅迫對干旱敏感品種的營養(yǎng)生長影響更明顯，在干旱脅迫條件下，干旱敏感品種的莖長和根長減少更多［29］。本試驗(yàn)中高度抗旱型高粱品種的相對根長及相對芽長高于高度敏感型材料證明了此觀點(diǎn)。

3.2 萌發(fā)期抗旱指標(biāo)的篩選及綜合評價

植物的抗旱性屬于數(shù)量性狀，受多種基因控制，并且受環(huán)境的影響較大［30］，單一指標(biāo)或單一方法很難準(zhǔn)確全面的評價其抗旱性，需要多個指標(biāo)鑒定并結(jié)合多元分析方法［31］進(jìn)行綜合評價，彌補(bǔ)單個指標(biāo)評價的不足。本研究利用綜合評價方法得出相對芽鮮重、萌發(fā)抗旱指數(shù)、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率可作為高粱萌發(fā)期抗旱指標(biāo)，此結(jié)果和各項(xiàng)指標(biāo)與綜合評價值的相關(guān)性相吻合，進(jìn)一步增強(qiáng)了指標(biāo)篩選的準(zhǔn)確性和全面性。其中，萌發(fā)抗旱指數(shù)指標(biāo)的選擇與陳冰嬬等［18，20］的研究結(jié)果一致，相對芽鮮重、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率兩個指標(biāo)與前人［33］推薦的不完全一致，這可能與鑒定材料的類型和評價方法有關(guān)。徐銀萍等［34］研究表明，基于抗旱性綜合評價D 值的抗旱評價與田間實(shí)際抗旱性更為接近，且與綜合抗旱系數(shù)極顯著正相關(guān)。本研究依據(jù)主成分分析和隸屬函數(shù)法得出高粱萌發(fā)期抗旱性綜合評價D 值，基于D值進(jìn)行聚類分析，明確了 207 份高粱種質(zhì)資源的抗旱類型，充分考慮了各單項(xiàng)指標(biāo)的重要性，評價結(jié)果準(zhǔn)確更為可靠，與前人的研究結(jié)果一致［35-36］。此外，研究還通過回歸模型建立了多變量回歸方程，用于評估高粱萌發(fā)期的抗旱性，提高抗旱能力鑒定的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

利用聚乙二醇溶液對萌發(fā)期高粱進(jìn)行干旱脅迫，通過主成分分析結(jié)合逐步回歸等多種分析方法，綜合評價了 207 份高粱種質(zhì)資源萌發(fā)指標(biāo)對干旱脅迫的響應(yīng)。干旱脅迫降低了大部分受試品種的發(fā)芽勢、發(fā)芽率，影響萌發(fā)期幼苗芽長、根長，降低了干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，阻礙了幼苗的生長發(fā)育。測定的 10 個指標(biāo)中相對芽鮮重、萌發(fā)抗旱指數(shù)、相對干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率是高粱萌發(fā)期抗旱性的有效評價指標(biāo)，并建立最優(yōu)回歸方程，Y=-3.063+0.025 XRGFW+2.481XDGRI+0.025 XRDMTR。根據(jù)綜合評價值對所選種質(zhì)進(jìn)行聚類，將 207 份高粱種質(zhì)分為高度抗旱、抗旱、中等抗旱、干旱敏感、高度敏感 5個類型。

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（責(zé)任編輯 劉婷婷）

收稿日期：2023-07-10；修回日期：2023-08-24

基金項(xiàng)目： "新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年基金（xjnkq-2022012）；新疆維吾爾自治區(qū)公益性科研院所基本業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（KY2022008）；新疆少數(shù)民族科技人才特殊培養(yǎng)計劃科研項(xiàng)目（2022D03008）資助

作者簡介：

岳麗（1990-），女，漢族，新疆吉木薩爾人，碩士，主要從事作物抗逆研究，E-mail：Yueli4467@ 163. com；*通信作者Author for correspondence，E-mail：523337046@qq.com