244份春小麥苗期抗旱性的鑒定

周全，路秋梅，趙張晨，武宸冉，符笑歌，趙玉嬌，韓勇，藺懷龍，陳微林，牟麗明，李興茂，王長海，胡銀崗，陳亮

244份春小麥苗期抗旱性的鑒定

周全1，路秋梅1，趙張晨1，武宸冉1，符笑歌1，趙玉嬌1，韓勇2，藺懷龍2，陳微林2，牟麗明3，李興茂4，王長海2，胡銀崗1，陳亮1

1西北農林科技大學農學院/作物抗逆與高效生產全國重點實驗室，陜西楊凌 712100；2九圣禾控股集團有限公司，新疆昌吉 831100；3定西市農業科學研究院，甘肅定西 743000；4甘肅省農業科學院旱地農業研究所，蘭州 730070

【目的】干旱是限制全球小麥生產的主要環境因素，培育抗旱品種是全球小麥育種面臨的核心挑戰。春小麥作為短生育期小麥品種，為國家糧食安全和種植結構提供了重要保障，確定春小麥材料的抗旱性，為選育抗旱穩產新品種提供依據。【方法】為了解春小麥品種（系）的苗期抗旱性，以來自10個不同地區的244份春小麥品種（系）為試驗材料，利用控制含水量法進行苗期干旱脅迫，于三葉期選擇長勢均勻一致的幼苗，測定最大根長（MRL）、第一葉長（FLL），第一葉寬（FLW）、胚芽鞘長（CL）、地上部鮮重（SFW）和地下部鮮重（RFW）等13個苗期指標，通過描述統計法、隸屬函數法、主成分分析、聚類分析和相關性分析等方法對各春小麥品種（系）的抗旱性進行綜合評價。【結果】春小麥品種（系）之間的耐旱性表現出豐富的變異，干旱處理條件下，所測定性狀的變異系數為2.1%—32.9%，對照組變異系數范圍為1.0%—29.3%；與對照相比，干旱處理條件下的胚芽鞘長度、根干重、鮮重根冠比和干重根冠比均不同程度增加。主成分分析將原13個指標歸納為5個主成分，貢獻率達79.6%，根據各主成分特征向量和各性狀指標的抗旱系數，計算出綜合抗旱系數值，并對值進行聚類分析，將供試材料分為5個亞群，據此篩選出根部生物量（地下部鮮重和干重）作為苗期抗旱性鑒定的有效綜合指標。將苗期指標抗旱系數與田間相關農藝性狀進行相關性分析，發現苗期胚芽鞘長、第一葉長和成熟期旗葉長、株高、穗長、小穗數和籽粒長呈極顯著正相關性，苗期整株生物量與籽粒千粒重呈極顯著正相關。【結論】篩選出高抗旱春小麥品種22份，明確了根部生物量（地下部鮮重和干重）可作為苗期抗旱性鑒定的有效綜合指標。

春小麥；苗期；抗旱性；綜合抗旱系數

0 引言

【研究意義】小麥（L）是世界上三大糧食作物之一，世界上接近40%的人口將其作為主糧，其產量對全球糧食安全至關重要。據預測，到2050年，全球農業糧食生產可能需要增加60%—110%才足以保障人類的需求，而小麥的需求量會以每年1.7%的速度增長[1]。近年來，由于極端天氣引起的減產影響整個農業生產系統，嚴重損害了全球糧食安全和經濟發展，因此，加強高產抗逆作物品種的選育是應對極端天氣、確保穩產的關鍵措施[2]。Daryanto等[3]研究了1980—2015年間的小麥田間試驗數據，發現在干旱條件下小麥的減產高達20.6%。西北春播麥區多為干旱和半干旱地區，該地區屬于大陸性氣候，氣候干燥、積溫不足、冬寒夏熱且年均降水量較低的大陸性氣候，旱地春小麥作為該區域的重要作物，為西北旱區糧食安全和種植結構提供了保障[4]。鑒定、篩選和培養抗旱小麥品種是解決干旱地區農業資源用水短缺，促進小麥產量提高的重要方法[5-7]，因此，對國內外春小麥種質資源進行抗旱性鑒定、篩選高產抗旱的優異春小麥品種，對促進小麥高產穩產具有重要意義。【前人研究進展】由于遺傳背景的差異，在干旱脅迫下，不同小麥品種的多種生長指標會表現出顯著差異。研究發現，小麥苗期最大根長、胚芽鞘長、根冠比、地上地下部干鮮質量、苗高等指標均可作為苗期抗旱性鑒定的有效指標[8-10]。干旱脅迫會促使小麥苗期胚芽鞘伸長，因此，苗期小麥胚芽鞘長可作為衡量干旱脅迫程度的指標之一[10-12]。根作為植物吸收水分和養分的主要器官，可直接從土壤中吸收水分，李夢達等[13]研究表明，相對于正常環境，在干旱環境下，植物根系會更長更發達，扎根更深。LIU等[14]研究發現小麥苗期抗旱性與根干質量和根系生物量均呈正比。侯俊峰等[15]提出，將苗期抗旱能力與其他生育期如成熟期株高、穗長、小穗數、穗粒數、千粒重等性狀進行聯合分析，可提高抗旱種質篩選的效率。【本研究切入點】目前，對春小麥苗期抗旱能力的鑒選工作已開展較多，但將多個苗期生長指標（如苗期胚芽鞘、第一葉長、地上部和地下部、干鮮重量等）進行綜合評價來分析春小麥苗期抗旱性的研究較少。【擬解決的關鍵問題】為綜合評價春小麥苗期抗旱能力，篩選苗期有效抗旱指標，本研究對244份春性小麥品種（系）進行苗期干旱脅迫，測定苗期相關指標，通過計算抗旱指數、綜合抗旱系數，并利用隸屬函數法、聚類分析、主成分分析等方法對小麥苗期抗旱性進行綜合分析，篩選抗旱能力強的種質；同時，將苗期性狀與成熟期旗葉長、株高、穗長、小穗數、穗粒數、千粒重等相關農藝性狀進行相關性分析，為成熟期抗旱品種的篩選和鑒定提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗材料為來自10個不同地區的244份春小麥品種（系），分別是來自甘肅53份、四川49份、寧夏24份、河南3份、陜西、云南、青海、黑龍江各1份、CIMMYT種質97份，以及國外種質14份（表1和附表1）。

表1 244份春小麥品種（系）材料來源及數量

1.2 苗期試驗

1.2.1 苗期干旱試驗 苗期干旱試驗在西北農林科技大學旱區作物逆境生物學國家重點實驗室溫室進行，參照張衛星等[16]控制含水量法，其條件設置如下：光周期為16 h光照/8 h黑暗，溫度為22 ℃/17 ℃，光照強度為500 μmol·m-2·s-1，相對濕度為70%。試驗分為對照組和干旱組2個處理，根據計算公式（重量）=（原土重-烘干土重）/烘干土重×100%=水重/烘干土重×100%，可以精確控制土壤相對含水量，在拌土時，分別通過加水量和土壤重量設置對照組土壤相對含水量為60%、干旱組土壤相對含水量30%，每個處理3個重復。每個品種選取70粒飽滿一致的種子，經75%乙醇消毒5 min，純水清洗后置于鋪有濾紙的培養皿中，48 h萌發處理。將發芽情況良好的種子移栽到培養盒（47 cm×37 cm×13 cm），每個重復中有8株幼苗，覆蓋5 cm育苗基質（營養土、草炭、珍珠巖和蛭石）。培養至三葉期后，每個重復選擇長勢均勻一致的5株幼苗，清洗根部，測定最大根長、第一葉長寬、胚芽鞘長、地上和地下部鮮重等指標，105 ℃殺青30 min，80 ℃繼續烘干至恒重，測取幼苗地上和地下部干重、干重根冠比，并通過計算得出，第一葉面積=第一葉長×第一葉寬×0.83，苗失水率=1-地上部干重/地上部鮮重，根失水率=1-地下部干重/地下部鮮重。

1.2.2 田間試驗 2021年2月至2022年7月，244份小麥品種在陜西楊凌、甘肅定西試驗基地進行種植，每個小麥品種（系）種植在面積為4 m2的小區，每個小區9行，行長2 m，行間距25 cm，株間距3 cm。陜西楊凌進行正常灌溉，甘肅定西的整個生育期全靠雨養，同時，對兩地降雨量進行統計（圖1），陜西楊凌的平均降雨量明顯高于甘肅定西，因此，將陜西楊凌當作正常灌溉環境，甘肅定西當作雨養干旱環境。兩地田間所有材料的施肥措施和植株密度相同。根據當地小麥生產實踐，播種前施用750 kg·hm-2復合肥（N﹕P﹕K=18﹕18﹕5），每年措施相同。一般來說，灌溉在1月初（越冬期）進行一次，并采取常規措施控制害蟲和雜草。從小區中間位置選擇5株長勢一致的植株測定主莖的旗葉長（flag leaf length，FL）、株高（plant height，PH）、穗長（spike length，SL），小穗數（spikelet number per spike，SN）、穗粒數（grain number per spike，GN）等相關農藝性狀，種子成熟收獲后測定籽粒長（grain length，GL）、籽粒寬（grain width，GW）、千粒重（thousand-grain weight，TGW）等指標。

1.3 數據處理分析

計算各指標的抗旱系數（drought resistance coefficient，）、隸屬函數值、主成分分析、綜合抗旱系數值。

（1）各測量指標的抗旱系數。

=干旱脅迫處理值/對照處理值 （1）

（2）通過主成分分析計算各小麥品種抗旱綜合指標值。

(X)=aX+aX+?+aX（=1,2,…,;=1,2,…,）（2）

式中，(X)為第個綜合指標值，a表示各單一指標的特征值所對應的因子載荷，X為各單一指標標準化處理值。

（3）不同小麥品種（系）各指標抗旱系數隸屬函數值。

(X)=（X-min）/（max-min）（=1,2,3,…,）（3）

式中，(X)為第個指標的隸屬函數值，X表示第個抗旱系數值，min表示第個指標抗旱系數的最小值，max表示第個指標抗旱系數的最大值。

（4）各綜合指標的權重。

式中，W表示第個指標在所有指標中的權重；P為第個指標的貢獻率。

（5）綜合抗旱系數值。值表示每個品種（系）的綜合抗旱系數。

利用Excel 2019進行數據分析及整理，使用以上公式計算綜合抗旱系數值，利用SPSS 25對表型數據進行描述性統計及相關性分析，使用Origin 2022b軟件進行群體間各指標顯著性差異分析，用RStudio軟件進行聚類分析。

圖1 2021年（A）和2022年（B）的2月—7月定西和楊凌的降雨量示意圖

2 結果

2.1 干旱和對照條件下苗期指標的描述性統計

經干旱處理后，于三葉期，分別測定244份春小麥品種的最大根長、胚芽鞘長、第一葉長等13個苗期生長指標（表2），并對各指標進行描述性統計分析。結果表明，在干旱處理條件下，測定性狀的變異系數范圍為2.1%—32.9%，而對照處理條件下所測指標的變異系數范圍為1.0%—29.3%。其中，除苗失水率和根失水率外，其余指標的變異系數均高于10%。與對照相比，干旱處理條件下的根干重、鮮重根冠比的最小值、最大值和平均值、干重根冠比最大值和平均值、胚芽鞘長度的最小值、最大值和平均值均大于對照，表明干旱脅迫對苗期根部和胚芽鞘的生長具有一定的促進作用。其余指標均低于對照，表明在干旱脅迫下小麥整體呈現弱化的趨勢。

2.2 苗期各性狀的相關性分析

分別對2種條件下的13個小麥苗期指標進行相關性分析（表3）。結果表明，在2種處理條件下，13個苗期指標之間均存在顯著相關性，因此，直接采用各性狀指標的測定值很難反映出春小麥種質資源的抗旱性，這也表明春小麥品種（系）的抗旱機制的復雜和多態性。說明單一指標不能全面、有效地評價各品種的抗旱性，因此，還需引入綜合指標來評價小麥的抗旱性。

表2 244份春小麥品種（系）13個苗期性狀描述性統計

MRL：最大根長；CL：胚芽鞘長；FLL：第一葉長；FLW：第一葉寬；FLA：第一葉面積；SFW：地上部鮮重；SDW：地上部干重；RFW：地下部鮮重；RDW：地下部干重；RSFW：鮮重根冠比；RSDW：干重根冠比；SWLR：苗失水率；RWLR：根失水率。下同

MRL: Maximum root length; CL: coleoptile length; FLL: first leaf length;FLW: first leaf width; FLA: Flag leaf area; SFW: shoot fresh weight; SDW: shoot dry weight; RFW: root fresh weight; RDW: root dry weight; RSFW: root/shoot fresh weight; RSDW: root/shoot dry weight; SWLR: water loss rate of shoot; RWLR: water loss rate of root. The same as below

2.3 抗旱性狀主成分分析

通過對供試品種（系）各指標抗旱系數隸屬函數值進行主成分分析，選取特征值＞1的5個主成分（表4）。這5個主成分的特征值分別為3.39、2.56、2.22、1.13和1.04，貢獻率分別為26.07%、19.72%、17.04%、8.70%和8.03%。5個主成分的累計貢獻率為79.56%，接近80%，涵蓋了13個指標近80%的數據信息。第一個主成分包括RFW、RDW和RSDW，特征向量最大的是RFW；第二個主成分包括FLL、FLA和SFW，特征向量最大的是FLA；第三個主成分包括FLW；第四個主成分包括CL；第五個主成分包括FLA。

表3 苗期指標的相關性分析

*和**分別表示在＜0.05和＜0.01水平差異顯著。下同 * and ** indicate significant at＜0.05 and＜0.01, respectively. The same as below

2.4 小麥材料苗期綜合抗旱性評價

為了更加客觀評價244份春小麥品種（系）的抗旱性，根據各個主成分特征向量和各性狀指標的抗旱系數，計算綜合抗旱系數值，并對值進行聚類分析。結果表明，供試材料的值范圍為0.318—0.695，值聚類為5個亞群（圖2），分別對應5個抗旱類群：高抗旱、抗旱、中等抗旱、敏感、高敏感品種（系）。其中，第Ⅰ類為高抗旱亞群（≥0.601）共22份；第Ⅱ類為抗旱亞群（0.547≤＜0.601）共71份；第Ⅲ類為中等抗旱亞群（0.522≤＜0.547）共50份；第Ⅳ類為敏感亞群（0.437≤＜0.522）共87份；第Ⅴ類為高敏感亞群（＜0.437）共14份。其中，高抗旱品種（系）有19A6034寧春23號、繁6、中科麥138、內麥11、南麥991、國豪麥3號、內麥366、CIMMYT-94、畢麥26等22份，占供試品種（系）的9.02%。

將5個不同抗旱等級小麥材料的13個苗期指標的抗旱系數進行群體間的方差分析。由圖3可知，高抗旱材料胚芽鞘長、地上部干重、根干重、鮮重根冠比、干重根冠比的抗旱系數均高于高敏感品種（系）。高抗旱和抗旱品種（系）的最大根長、第一葉長、第一葉寬、第一葉面積、地上部干重、地下部鮮重、地下部干重，鮮重根冠比的抗旱系數與敏感和高敏感品種（系）之間均有顯著差異。與高抗旱和抗旱品種（系）相比，敏感和高敏感品種（系）的胚芽鞘長的抗旱系數降低但不顯著，而地上部干重、干重根冠比、苗失水率的抗旱系數在高抗旱和抗旱品種（系）與敏感和高敏感品種（系）之間均無差異。同時，對綜合抗旱系數值與苗期抗旱系數進行相關性分析（表5），發現綜合抗旱系數值與地下部鮮重、地下部干重、干重根冠比的抗旱系數均呈顯著正相關，相關系數分別為0.512、0.487和0.573。綜上所述，篩選出根部生物量（地下部鮮重和干重）作為苗期抗旱性鑒定的有效綜合指標。

Ⅰ：高抗旱群體；Ⅱ：抗旱群體；Ⅲ：中等抗旱群體；Ⅳ：敏感群體；Ⅴ：高敏感群體

2.5 苗期性狀與成熟期相關農藝性狀間的相關性分析

為探究苗期抗旱性指標與成熟期農藝性狀的關聯性，對苗期指標與成熟期株高、產量、千粒重等性狀進行相關性分析（表6）。結果表明，在陜西楊凌和甘肅定西2種環境下，旗葉長與胚芽鞘長、第一葉長、第一葉面積呈極顯著正相關，與最大根長、地上部干重、地下部干鮮重呈極顯著負相關；株高與胚芽鞘長、第一葉長呈極顯著正相關；穗長與胚芽鞘長呈極顯著正相關；小穗數與胚芽鞘長、第一葉長、第一葉面積呈極顯著正相關，與鮮重根冠比呈極顯著負相關；千粒重與第一葉寬、地上部干鮮重、地下部干鮮重呈極顯著正相關；籽粒長與胚芽鞘長、第一葉長、第一葉面積、地上部干鮮重呈極顯著正相關，與最大根長、地下部干重、干鮮重根冠比呈極顯著負相關；籽粒寬與第一葉寬、地下部干重、干鮮重根冠比呈極顯著正相關。

表4 各綜合指標的主成分特征向量及貢獻率

不同字母表示同一測定指標在不同抗旱等級小麥材料中差異顯著（P＜0.05）

表5 綜合抗旱系數D值與苗期抗旱系數相關性分析

表6 苗期性狀與田間農藝性狀相關性分析

YL：陜西楊凌；DX：甘肅定西。FL：旗葉長；PH：株高；SL：穗長；SN：小穗數；GN：穗粒數；TKW：千粒重；GL：籽粒長；GW：籽粒寬

YL: Yangling, Shaannxi; DX: Dingxi, Gansu. FL: flag leaf length; PH: plant height; SL: spike length; SN: spikelet number per spike; GN: grain number per spike; TKW: thousand-grain weight; GL: grain length; GW: grain width

2種環境下，穗粒數表現差異最大，楊凌試驗條件下，穗粒數與第一葉寬、第一葉面積、地上部干鮮重地上部性狀呈極顯著正相關；而定西試驗條件下，穗粒數與地下部干鮮重、干鮮重根冠比呈極顯著正相關，與胚芽鞘長呈極顯著負相關。同時，在定西環境下，株高與地下部干鮮重、干鮮重根冠比呈極顯著負相關，但在楊凌試驗條件下并無相關性。楊凌試驗環境下，千粒重、籽粒寬與胚芽鞘長、第一葉長呈極顯著負相關，但在定西試驗條件下無顯著相關性。

3 討論

3.1 苗期抗旱性有效綜合性狀的鑒定

本研究以244份春小麥品種（系）為供試材料，測定苗期抗旱性相關指標，發現干旱處理下的胚芽鞘長、地下部干重、鮮重根冠比和干重根冠比均高于對照，這與在干旱脅迫以及低濃度PEG脅迫下促進胚芽鞘伸長的研究結果一致[17-19]。白旭瑞[20]研究表明干旱脅迫促進小麥苗期根系生長粗化，進而增加根冠比，景蕊蓮等[21]研究表明小麥幼苗的抗旱性與根干重呈顯著正相關。通過對小麥的抗旱性進行綜合評價，以值為依據進行聚類分析，將244份春小麥品種（系）分為5個抗旱等級的群體，篩選出苗期高抗旱品種（系）22份。將不同抗旱等級的小麥群體之間進行方差分析，發現高抗旱和抗旱材料在第一葉形態、地上部干重、地下部鮮重和鮮重根冠比的抗旱系數與敏感和高敏感品種（系）之間有顯著差異，并通過分析綜合抗旱系數值與苗期抗旱系數的相關性，從中篩選出根部生物量（地下部鮮重和干重）作為苗期抗旱性鑒定有效綜合指標。

3.2 苗期性狀與成熟期性狀的相關性

小麥苗期生物量與植物抗旱性有密切關系[5]，孫海麗等[22]研究表明苗期抗旱性狀與成熟期相關農藝性狀呈顯著相關性，如根系性狀與成熟期抗旱性，胚芽鞘長度與產量性狀。因此，可以通過苗期抗旱性相關指標的篩選與鑒定，對小麥成株期的抗旱性和產量進行預測，有助于加快抗旱小麥品種的選育進程。本研究對244份春小麥苗期綜合抗旱系數值與田間成熟期農藝性狀進行分析，水地和旱地2種環境下有所差別，但均呈顯著負相關。在2種環境下，小麥苗期多個性狀指標與田間成熟期農藝性狀之間存在顯著相關性，在水地條件下和旱地條件下，苗期地上部性狀與穗粒數呈極顯著正相關，這與霍治軍[23]研究結果一致，抗旱性強的品種根系干質量較大，且產量和抗旱性均比較高。曲可佳等[24]以83份國外引進春小麥品種為材料進行苗期抗旱試驗，發現小麥根系與抗旱性之間關系緊密。同時，在干旱環境下，苗期根部性狀（地下部鮮重、地下部干重、鮮重根冠比和干重根冠比）與株高呈極顯著負相關，在水地環境下，苗期胚芽鞘長、第一葉長與部分籽粒性狀呈極顯著負相關。韓開明等[25]研究指出，抗旱節水、高產春小麥品種共同的形態及生理特征與株高和葉片形態呈顯著相關性。苗期整株生物量與成熟期千粒重呈極顯著正相關，表明小麥苗期活力對后期的生長發育有積極作用。但也有研究認為，通過人為設定的抗旱性評價方法和指標篩選出的不同生育期抗旱性材料可能存在較大差異，因此，應進一步在群體水平分析不同種質的抗旱性，剖析優良抗旱品種的特性，為品種改良提供理論依據和技術支持。

3.3 抗旱種質評價的方法

小麥的抗旱性鑒定和抗旱品種選育對提高小麥產量具有重要意義，近年來，科研工作者們為尋找有效評價小麥抗旱的指標和方法做了大量工作。大多數研究者認為抗旱性是復雜的性狀，由多種因素共同作用，單一指標無法準確評價其抗旱性，因此，采用多指標的綜合評價比單指標更加準確和客觀[26-27]。利用隸屬函數分析法得到的綜合抗旱系數值，既能代表各指標的相關性，又能消除單個指標的片面性，因而可以較為準確地評價各材料的抗旱性[28]。本研究測定了244份春小麥品種（系）的最大根長、胚芽鞘長、第一葉長等13個苗期指標，通過隸屬函數法、聚類分析、主成分分析等方法對各春小麥品種（系）的抗旱性進行綜合評價，結果表明，綜合抗旱系數值與隸屬函數值密切相關，其考慮了各性狀指標的權重，而且不同的性狀指標對作物抗旱性的貢獻是不同的，因此，用綜合抗旱系數值對抗旱性進行綜合評價更為準確和客觀。

4 結論

將244份春小麥分為5個抗旱等級不同的群體，篩選出高抗旱春小麥材料22份，根部生物量（地下部鮮重和干重）可作為春小麥苗期抗旱的有效綜合指標。

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Identification of drought resistance of 244 spring wheat Varieties at seedling stage

ZHOU Quan1, LU QiuMei1, ZHAO ZhangChen1, WU ChenRan1, FU XiaoGe1, ZHAO YuJiao1, HAN Yong2, LIN HuaiLong2, CHEN WeiLin2, MOU LiMing3, LI XingMao4, WANG ChangHai2, HU YinGang1, CHEN Liang1

1College of Agronomy, Northwest A&F University/State Key Laboratory for Crop Stress Resistance and High-Efficiency Production, Yangling 712100, Shaanxi;2Jiushenghe Holding Group Limited, Changji 831100, Xinjiang;3Dingxi Academy of Agricultural Sciences, Dingxi 743000, Gansu;4Institute of Dryland Farming, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070

【Objective】Drought is a major environmental factor limiting global wheat production, and breeding drought-tolerant varieties is a key challenge faced by wheat breeders worldwide. Spring wheat, which has a short growth period, plays a vital role for national food security and planting structure, therefore, it is of great importance to identify and select drought tolerance of spring wheat varieties for breeding of high-yielding and drought-tolerant wheat.【Method】In this study, 244 spring wheat varieties (lines) from 10 different regions were used to assess the drought tolerance of spring wheat varieties during the seedling stage, this study used the controlled water content method to impose drought stress during the seedling stage, 5 seedlings with uniform and consistent growth were selected during the trefoil stage. Thirteen seedling stage indicators including maximum root length (MRL), first leaf length (FLL), first leaf width (FLW), coleoptile length (CL), shoot fresh weight (SFW) and root fresh weight (RFW) were measured. Comprehensive evaluation of drought resistance of various spring wheat varieties (lines) was conducted through methods such as using descriptive statistics, membership function, principal component analysis, cluster analysis, and correlation analysis. 【Result】The drought tolerance of spring wheat varieties (lines) exhibits a large variation. The coefficient of variation of the measured traits under drought treatment conditions ranges from 2.1% to 32.9%, while the coefficient of variation of the control group ranges from 1.0% to 29.3%. Compared with the control, the coleoptile length, root dry weight, fresh weight root to shoot ratio, and dry weight root to shoot ratio under drought treatment were all greater than those under the control treatment. The original 13 indexes were summarized into 5 principal components, and the contribution rate reached 79.56%, and thevalue of the comprehensive drought resistance coefficient was calculated according to the characteristic vector of each principal component and the drought resistance coefficient of each trait index, then thevalue was clustered and analyzed, which could be divided into 5 subgroups. Therefore, the root biomass (underground fresh weight and dry weight) was screened as an effective comprehensive index for the identification of drought resistance at the seedling stage. We conducted correlation analysis between the seedling stage drought index and the agronomic traits of maturity stage showed that the coleoptile length, first leaf length was significantly positively correlated with flag length, plant height, spike length, the number of spike and grain length. Additionally, and the seedling biomass was significantly positively correlated with thousand-grain weight.【Conclusion】Twenty-two highly drought-tolerant varieties were screened, and root biomass (both fresh and dry weight of the underground part) was identified as an effective comprehensive indicator for evaluating seedling stage drought tolerance.

spring wheat; seedling stage; drought resistance; comprehensive drought resistance coefficient

10.3864/j.issn.0578-1752.2024.09.003

2023-07-23；

2023-09-26

ANSO聯合研究合作專項（ANSO-CR-KP-2022-05）、陜西省自然科學基礎研究計劃（2023-JC-ZD-08）

周全，E-mail：1240769020@qq.com。通信作者陳亮，E-mail：chenliang9117@nwsuaf.edu.cn

（責任編輯 李莉）