低鉀脅迫下白菜苗期鉀高效品種的篩選及鉀效率差異研究

關鍵詞： 低鉀脅迫；白菜；耐低鉀系數；主成分分析；種質資源

白菜（Brassica rapa L. ssp. pekinensis） 屬十字花科蕓薹屬蕓薹種大白菜亞種，因具有營養豐富、清爽適口、菜質鮮嫩等特點而被國人喜愛，是我國栽培面積最大的蔬菜作物，在日常蔬菜消費中占有重要地位，具有“蔬菜之王”稱號[1]。白菜是典型的喜鉀（K） 作物，氮（N） 磷（P） 鉀三要素中以對鉀素的需求最多[2]。鉀是作物必需的大量營養元素之一，在植物體內參與酶促反應、同化物運輸、滲透勢調節、有機酸代謝、植物抗逆性等過程，對品質的形成非常關鍵，素有“品質元素”之稱[3]。研究表明，在合理施肥范圍內，增施鉀肥能夠明顯提高白菜產量，而土壤中鉀素供應不足直接影響白菜對鉀素的吸收，進而影響其產量和品質[4]。目前，我國的鉀礦資源一直處于貧乏狀態，主要依賴國外進口鉀肥[5]。因此，如何利用作物的遺傳多樣性，使植物在低鉀環境下更有效地利用土壤中的鉀資源是解決我國鉀素資源短缺、促進農業可持續發展的一條有效途徑，也是植物營養遺傳學家重要的研究目標[6]。

不同作物或者同種作物不同基因型品種對鉀素的吸收、轉運和利用效率存在顯著差異[7]。目前，在多種作物中對鉀高效品種的篩選和鉀效率的評價等方面已有大量報道，如棉花[8]、大麥[9]、大豆[10]、小麥[11]、煙草[12]、甜瓜[13]、梨樹[14]、花生[15]、香蕉[16]等。陳波浪等[8]通過棉花苗期砂培試驗，發現新陸中15 號是鉀高效品種，而石K7 是鉀低效品種。袁園園等[11]利用營養池栽培試驗，快速篩選出鉀效率和產量均表現優異的小麥種質。楊歡等[12]利用大田試驗對93 份煙葉種質資源進行鉀含量測定，從中篩選到6 個高鉀煙草品種。鄭亞萍等[15]采用大田試驗從15個花生品系中篩選出4 個鉀高效吸收型花生品種。范雅芳等[17]以21 份不同玉米自交系為基礎材料，通過比較鉀素吸收效率將這些玉米品種分為鉀高效型、鉀中效型和鉀低效型3 類。以上研究主要針對大田作物品種的耐低鉀能力展開，且更多的是采用土培試驗，肥力和水分難以控制到均勻一致，結果可能具有不確定性。

白菜是葉菜類作物，苗期葉片營養狀況可以直接反映出白菜的生長狀況和品質，且白菜苗期篩選可以快速確認表型，節約育種成本。目前，在白菜上針對抗病蟲害品種篩選或者其他非生物脅迫篩選的研究較多，而關于養分效率高效型品種的篩選尤其是苗期耐低鉀白菜品種的篩選研究比較鮮見。本研究以苗期的21 個白菜自交系種質資源為試驗材料，利用水培法觀測在適鉀與低鉀處理下不同白菜品種根系形態、植株生長、鉀素含量和積累量等指標的差異變化。在此基礎上，采用主成分分析、模糊隸屬函數分析等多元統計方法，以期篩選出耐低鉀型和低鉀敏感型白菜種質資源，為鉀高效白菜種質資源的發掘和耐低鉀新品種培育提供重要材料。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試的21個白菜種質資源（表1） 由河南科技學院園藝園林學院白菜研究團隊提供，這些白菜資源最初是在推廣面積較大的不同地區收集的，之后通過性狀篩選及連續多代自交獲得的純合自交系。

1.2 試驗設計

試驗于河南科技學院資源與環境實驗室進行。取大小一致的白菜種子，將種子播種在含有基質?蛭石（體積比為3∶1） 混合物的穴盤中，并置于智能人工氣候箱（PRX-600C） 培養。培養箱設定條件：白天光照時間16h，溫度22℃，濕度60%，光照強度為150 μmol/（m²·s），夜晚光照時間8 h，溫度20℃，濕度60%。待白菜長到一葉一心時，挑選同一種質資源中長勢一致的白菜苗，先用裝有去離子水的周轉箱（規格為25 cm×17cm×7.5cm） 培養1 星期，每個周轉箱中種植6 株苗，后轉移到改良Hoagland 營養液中培養，期間每隔3天更換1 次營養液，用氧氣泵一直供氧，用HCl 或者NaOH 調至pH 值6.5左右，具體配方見表2。設置適鉀（normal potassium，NK，K⁺6.0 mmol/L） 和低鉀（low potassium，LK，K⁺0.1 mmol/L） 處理。在低鉀處理下，用KCl 來代替KNO₃和KH₂PO₄ （適鉀） 中的鉀素，而KNO₃ 和KH₂PO₄ 中的氮素和磷素分別用NaNO₃ 和NaH₂PO₄補充，每個品種每個處理做3 次重復，每個重復有6 株苗。連續培養3星期后（四葉一心） 取樣和測定相關指標。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 白菜根系形態指標的測定 分別在適鉀和低鉀處理3 周后，取出白菜幼苗，用清水將根部沖洗干凈，采用WinRHIZO 根系分析系統測量根長、根表面積、根平均直徑、根系體積、根尖數等根部性狀指標。

1.3.2 白菜幼苗生物量指標的測定 將培養3 星期白菜苗從根基部剪開，分別用分析天平稱量根系和地上部鮮重（g/plant，FW），并記錄根系鮮重（RFW）、地上部鮮重（SFW） 與植株鮮重（PDW）。將白菜苗根系和地上部兩部分鮮樣放于烘箱內，置于105℃ 殺青30 min 后，75℃ 烘至恒重，用分析天平分別稱量干重（dry weight，DW），并記錄根系干重（root dryweight，RDW）、地上部干重（shoot dry weight，SDW）和植株干重（plant dry weight，PDW）。根據根冠比=根系干重/地上部干重來計算白菜根冠比（rootshootratio，RSR）。

1.3.3 白菜幼苗鉀含量測定及其相關指標計算 將根系和地上部干樣充分研磨后，采用H₂SO₄?H₂O₂方法消煮，火焰光度計法[18]測定根系鉀含量（root Kcontent，RKC） 和地上部鉀含量（shoot K content，SKC）。最后，參考王宜倫等[19]的方法計算植株鉀含量（plant K content，PKC） 和鉀積累量。鉀含量單位為mg/g，鉀積累量單位為mg/株。

相關計算公式如下：

植株鉀含量=（根系鉀含量×根系干重+地上部鉀含量×地上部干重）/（根系干重+地上部干重）；

地上部鉀積累量=地上部鉀含量×地上部干重；

根系鉀積累量=根系鉀含量×根系干重；

植株鉀積累量=根系鉀積累量+地上部鉀積累量

地上部鉀運轉效率=地上部鉀積累量/植株鉀積累量[6]；

根系鉀運轉效率=根系鉀積累量/植株鉀積累量[6]；

地上部鉀利用指數=地上部干物質量/植株鉀素含量[20]；

鉀素干物質生產效率=植株干物質量/植株鉀積累量[21]；

鉀效率比=低鉀處理干物質量/適鉀處理干物質量[14]。

1.4 數據處理與統計分析

參照李新崢等[22]的研究方法，重點分析適鉀和低鉀脅迫下白菜的根系長度、根系表面積、根系體積、根系平均直徑、根尖數、根系鮮重、根系干重、地上部鮮重、地上部干重、植株鮮重、植株干重、根冠比、葉片SPAD值、地上部鉀濃度、根系鉀濃度、植株鉀濃度、地上部鉀積累量、根系鉀積累量和植株鉀積累量共19 個指標，分析比較各個指標的平均值與耐低鉀系數（low potassium tolerancecoefficient，LPTC）[23]。其中耐低鉀系數計算公式如下：

LPTC=低鉀脅迫處理測定值/適鉀處理測定值

采用Microsoft Excel 2010軟件進行數據整理，應用SPSS 26.0 Duncan 法和LSD法檢驗差異顯著性，GraphPad" Prism 8.3.0軟件進行繪圖。將適鉀和低鉀脅迫下21 份白菜品種的19 個指標采用相關性分析、主成分分析和聚類分析，對不同基因型白菜進行分類。

2 結果與分析

2.1 不同基因型白菜苗期在適鉀和低鉀處理下各項性狀指標的比較

由表3可知，以21份不同白菜種質資源為材料，低鉀脅迫下白菜幼苗期根表面積介于20.26～330.41 cm²，平均133.19 cm²，變異系數0.64；根系體積介于0.70～61.57 cm³，平均15.03 cm³，變異系數1.02；根尖數介于522.50～1497.50，平均867.36，變異系數0.31，地上部鉀濃度介于4.52～23.50 mg/g，平均11.49 mg/g，變異系數0.44；植株鉀濃度介于4.34～20.03 mg/g，平均10.53 mg/g，變異系數0.41；地上部鉀積累量介于1 .9 0～8 .6 5 m g /株，平均4.62 mg/株，變異系數0.38；植株鉀積累量介于2.10～8.93 mg/株，平均4.95 mg/株，變異系數0.37。低鉀處理下21份白菜幼苗根系表面積、根系體積、根尖數、地上部鉀濃度、植株鉀濃度、地上部鉀積累量、植株鉀積累量平均值相對于適鉀處理顯著降低，在適鉀和低鉀處理下白菜其他指標均值多無顯著差異。

在適鉀處理下，白菜各指標的變異系數為0.16～0.81，其變異系數順序為：根系體積gt;根系表面積gt;根系鉀積累量gt;地上部鉀積累量gt;植株鉀積累量gt;根系鮮重gt;根系干重=地上部干重gt;植株干重gt;根尖數gt;地上部鮮重=植株鮮重gt;根系長度gt;根系鉀濃度gt;根冠比gt;根系平均直徑gt;植株鉀濃度gt;葉片SPAD 值=地上部鉀濃度。然而，在低鉀處理下，白菜各指標的變異系數為0.20～1.02，其變異系數順序為：根系體積gt;根系表面積gt;根系鉀積累量gt;根系鮮重gt;根系干重gt;地上部干重=植株干重gt;地上部鮮重=植株鮮重gt;地上部鉀濃度gt;植株鉀濃度gt;根系長度gt;地上部鉀積累量gt;植株鉀積累量gt;根冠比gt;根系鉀濃度gt;根尖數gt;根系平均直徑gt;葉片SPAD 值。

2.2 白菜苗期各項性狀指標耐低鉀系數的分析

通過分析比較各個指標的耐低鉀系數（表4） 發現，低鉀處理下地上部鉀濃度（SKC）、植株鉀濃度（PKC）、地上部鉀積累量（SKA）、根系鉀積累量（RKA） 和植株鉀積累量（PKA） 與適鉀處理相比均降低（LPTClt;1）。低鉀處理下根系鉀濃度（RKC） 與適鉀處理相比均升高（LPTCgt;1），而其他指標的耐低鉀系數變化不一。從白菜各個指標的相關系數來看（圖1），各指標之間存在著顯著或極顯著相關性，其中SKA、PKA、SDW、PDW、SFW、PFW、RFW、RSA 和RV 存在顯著正相關關系（Plt;0.05），相關系數在0.44～1.00。綜上所述，不論從耐低鉀系數還是相關性分析來看，上述適鉀和低鉀脅迫下19 個指標所反映的信息與耐低鉀系數之間存在很大的差異性，很難根據某個指標對不同基因型白菜開展鉀高效品種的篩選。為彌補單項指標耐低鉀評價的不足，需在此基礎上進一步利用其他多元統計方法進行分析。

2.3 基于主成分分析的耐低鉀特征評價

本研究對19 個指標的耐低鉀系數進行主成分分析。由表5 可知，前3 個綜合評價指標的方差貢獻率分別為35.024%、21.515% 和17.920%，累計貢獻率為74.459%。將互相關聯的各個指標轉換成3 個互相獨立的綜合指標（principal componen，PC），分別為第一主成分（PC1）、第二主成分（PC2） 和第三主成分（PC3），用其來代表各個單項指標74.459% 的信息。通過對不同綜合指標的各個特征向量分析可以看出，第一主成分中RDW、RSA、RV、RFW、RKA的系數較大，其中RDW 系數最高，為0.891，這說明根系干重是反映白菜低鉀脅迫下根系生長發育狀況的重要指標。第二主成分中SKA、PKA、SDW、PDW、SFW 的系數較大，其中SKA 系數最高，為0.790，這說明地上部鉀積累量在反映白菜葉片鉀吸收效率中起重要作用；第三主成分中SKC 和PKC 的系數較大，其中SKC 系數最高，為0.951，這說明地上部鉀離子濃度在反映白菜對鉀離子吸收和利用效率中起重要作用。綜上來看，將前3 個主成分分別定義為第一至第三個綜合指標，這樣就把原來19 個具有相互關聯的單項指標轉換為3個新的相互獨立的綜合指標。

2.4 不同種質資源白菜苗期耐低鉀性的綜合評價

2.4.1 隸屬函數分析 由表6 可知，對于同一指標而言，在低鉀脅迫條件下，U（X₁） 值范圍是0.00～1.00，其中HK48 的U（X₁） 值最小（0.00），說明HK48在這一綜合指標上表現對低鉀脅迫極敏感，HK42的U（X₁） 值最大（1.00），說明HK42 在這一綜合指標上表現最耐低鉀。U（X₂） 值范圍是0.00～1.00，HK40的U（X₂） 值為0.00，HK54 的U（X₂） 值為1.00。U（X3）值范圍是0.00～1.00，HK27 的U（X₃） 值最小，為0.00，HK18 的U（X₃） 值最大，為1.00。

2.4.2 權重的確定 根據綜合指標方差貢獻率（PC1、PC2、PC3 分別為35.024、21.515、17.920） 用公式（3） 求出各個綜合指標的權重W_j，由表5 可知，3 個綜合指標的權重分別為0.470、0.290、0.240。

2.4.3 綜合評價及分類 根據隸屬函數值U（X_j） 和權重W_j 用公式（1） 計算出不同種質資源白菜的綜合耐低鉀能力的大小（D 值），D 值為不同種質資源白菜在低鉀脅迫條件下用綜合指標評價所得到的耐低鉀性綜合評價值，可對不同種質資源白菜的耐低鉀性進行評價。由表6 可知，‘HK42’的D 值最大，表明其耐低鉀能力最強；‘HK40’的D 值最小，表明其耐低鉀能力最弱。

2.4.4 白菜品種的聚類分析及不同基因型白菜品種的表型差異分析 根據組間連接距離聚類法建立聚類樹狀圖（圖2），對D 值進行聚類分析，把21 個不同的白菜種質資源劃分為4 個類群：耐低鉀型、較耐低鉀型、中等低鉀敏感型、低鉀敏感型。由圖2可知，第Ⅰ類群包括‘HK27’、‘HK42’、‘HK54’共3 個白菜種質資源，其耐低鉀性最強，占供試白菜種質資源的14.29%；第Ⅱ類群包括‘HK1’、‘HK8’、‘HK18’共3 個白菜種質資源，其耐低鉀性中等偏上，占供試白菜種質資源的14.29%；第Ⅲ類群包括‘HK4’、‘HK6’、‘HK12’、‘HK13’、‘HK19’、‘HK20’、‘HK22’、‘HK25’、‘HK31’、‘HK34’、‘HK33’、‘HK45’、‘HK46’共13 個白菜種質資源，其耐低鉀性中等偏弱，占供試白菜種質資源的61.90%；第Ⅳ類群包括‘HK40’、‘HK48’共兩個白菜種質資源，其耐低鉀性最弱，占供試白菜種質資源的9.52%。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類群白菜種質資源D值的平均值分別為0.67、0.49、0.31、0.12。分別取每個類群分支上第一個品種，其適鉀和低鉀處理后表型如圖2 所示。低鉀脅迫下‘HK42’品種葉片相比適鉀處理表型差異不大，而‘HK40’品種葉片數目和大小表現低于適鉀處理。

2.5 低鉀脅迫對不同基因型品種白菜鉀效率差異的影響

根據上述聚類分析結果，本研究挑選并比較4種基因型白菜苗期在適鉀和低鉀處理下的地上部鉀運轉效率、根系鉀運轉效率、地上部鉀利用指數、鉀素干物質生產效率和鉀效率比指標的變化（圖3）。

從地上部鉀運轉效率和根系鉀運轉效率來看，‘HK42’品種在適鉀和低鉀處理下地上部鉀運轉效率差異不大，而‘HK40’品種低鉀處理下地上部鉀運轉效率顯著低于適鉀處理。從地上部鉀運轉效率比來看，耐低鉀基因型白菜‘HK42’品種顯著高于低鉀敏感型白菜‘HK40’品種。‘HK42’品種在適鉀和低鉀處理下根系鉀運轉效率差異不大，而‘HK40’品種低鉀處理下根系鉀運轉效率相比適鉀處理顯著提高58.95%。從根系鉀運轉效率比來看，耐低鉀基因型白菜‘HK42’品種顯著低于低鉀敏感型白菜‘HK40’品種（圖3A 和B）。

從地上部鉀利用指數來看，相比適鉀處理，低鉀處理下‘HK42’、‘HK1’、‘HK33’和‘HK40’品種的地上部鉀利用指數分別顯著提高888.51%、559.38%、348.35% 和151.80%。‘HK42’、‘HK1’、‘HK33’和‘HK40’品種的地上部鉀利用指數比逐漸降低，相比耐低鉀基因型白菜‘HK42’品種，其他3 個品種地上部鉀利用指數比分別顯著降低33.11%、53.71% 和74.01% （圖3C）。

從鉀素干物質生產效率來看，相比適鉀處理，低鉀處理下‘HK42’、‘HK1’、‘HK33’和‘HK40’品種的鉀素干物質生產效率分別顯著提高478.62%、505.09%、608.95% 和742.80%。‘HK42’、‘HK1’、‘HK33’和‘HK40’品種的鉀素干物質生產效率比逐漸提高，相比耐低鉀基因型白菜‘HK42’品種，‘HK1’、‘HK33’、‘HK40’品種的鉀素干物質生產效率比分別提高7.94%、23.00% 和45.23% （圖3D）。

從鉀效率比來看，相比‘HK42’品種，‘HK1’、‘HK33’和‘HK40’品種的鉀效率比分別顯著降低35.00%%、63.36%% 和81.70% （圖3E）。

3 討論

白菜是典型的喜鉀作物，對鉀肥的需求量巨大，而篩選和培育鉀高效白菜品種是提高鉀肥利用效率，降低施鉀成本的有效途徑之一。鉀營養效率是植物營養學的研究重點，由于作物特性不同，在耐低鉀性篩選方法上仍未形成統一認識[25?26]。通過前期小麥[27]、玉米[28]、水稻[29]等作物的耐低鉀性研究，結果表明苗期是研究植物生長發育過程中抗逆性的最佳時期，同時同一作物不同基因型的鉀素營養特性差異顯著。目前對于白菜耐低鉀性基因篩選的研究較少，因此本試驗選擇白菜對外界環境最為敏感的苗期進行低鉀處理。

耐低鉀性鑒定需要選擇合適的鑒定指標，不同材料耐低鉀性可采用不同的生長和生理指標進行評價，對不同作物以及同一作物鑒定指標的選擇也有差異。基于前人已發現的多種與作物苗期耐低鉀性相關的農藝性狀指標，本試驗選擇在實際操作中較為便捷、直觀、簡易的19 個指標進行評價，其中根系構型是影響白菜K+吸收的重要因素之一。缺鉀脅迫下，植物根系是最先感受到養分脅迫的器官[30]。植物根系的發育狀況與其吸鉀能力和耐低鉀能力密切相關，根系發達、活力強、表面積大的植物有可能獲得更多的養分。通常，根系從土壤中吸收和運輸K+等養分和水分供給植物生長發育。當植物遇到養分缺乏時會優先將生物量分配到根系（增加根冠比），以便從土壤中尋找更多的養分[31]。在缺鉀脅迫下根系細胞質K+無法維持細胞的pH，抑制蛋白質的陰離子負電荷，造成細胞質溶液不平衡，直接影響植物根系生長發育[32]。有研究發現適宜的K+濃度能使擬南芥根系生物量增加、根系活力增強、一二級根表面積提高，根毛數量增加，吸收土壤養分的根表面積增加，反之缺鉀脅迫限制地下根系生長，降低根系吸收養分效率[32]。鄒春琴等[33]認為根長、根吸收面積、根/冠值、根毛體積均是衡量小麥對鉀吸收效率的良好形態指標。本研究發現相對適鉀處理，在低鉀處理下白菜根系結構中根表面積、根體積和根尖數都受到顯著抑制，而地上部鉀濃度、植株鉀濃度、地上部鉀積累量和植株鉀積累量的降低進一步說明低鉀脅迫嚴重影響白菜苗生長，造成養分含量下降。低鉀脅迫能夠抑制作物根系的生長，但不同品種間受抑制程度表現出明顯差異。郭煥茹等[34]發現，耐低鉀玉米自交系總根長、根表面積、根體積、干物質量以及植株鉀積累量都顯著高于鉀敏感自交系。王曉茹等[35]發現，低鉀脅迫下鉀高效品種根系發達且稠密，具有較大的根系吸收面積和活躍面積，鉀吸收量大；鉀敏感品種根系小，鉀含量低，嚴重影響其生長發育進程。本研究中發現在低鉀脅迫下耐低鉀型品種‘HK42’在根系構型指標、根系生物量、葉片鉀素積累量和植株鉀素含量的耐低鉀系數都高于低鉀敏感型品種‘HK40’，說明敏感型白菜品種在低鉀脅迫下根系結構遭到嚴重破壞，不僅影響了根系對養分的吸收，同時阻礙養分的運輸。

一般認為作物的抗逆性是一個受多種因素影響的復雜數量性狀。不同品種對某一具體指標的抗性反應不一定相同。因此，用單一指標難以全面準確地反映作物抗性的強弱，采用多種指標進行綜合鑒定評價，其結果更加真實有效。在有多個變量存在時，由于變量與變量之間關系復雜，無法明確具體變量之間的關系，此時采用主成分分析的方法，達到既能降低變量數目，又能包含全部或者大部分信息的目的。一般把最后具有代表性的變量稱為主成分，主成分比原來的數據更具有優越的性能。張寧等[36]采用相對耐低鉀指數為篩選指標，運用主成分分析方法得出各個水稻基因型的綜合得分來對水稻耐低鉀能力進行評價，篩選出兩個耐低鉀水稻品種。吳宇佳等[37]認為相對生物量、低鉀脅迫下絕對生物量、鉀利用指數和鉀積累量可作為耐低鉀香蕉基因型篩選的重要指標。唐忠厚等[38]認為塊根鉀利用效率與鉀敏感性可作為篩選耐低鉀高效利用型甘薯的兩個主要指標。唐海浪等[29]將不同品種水稻單株的根長、株高、地上部鮮重、地上部干重等性狀的相對耐性指數構成的綜合指數作為耐低鉀能力的評價指標，最終篩選出11 個耐低鉀地方稻品種。劉明等[39]對214 份甘薯品種（系） 材料進行培養，收集生物量、鉀積累量、鉀含量、鉀利用效率等11 個性狀表征值，計算各指標耐低鉀脅迫指數，對各個指標的耐低鉀脅迫指數進行主成分分析，將214份甘薯材料劃分為耐低鉀型、中間型和不耐低鉀型3 種類型，篩選出甘薯苗期耐低鉀能力最強的6 個品種。本研究通過主成分分析發現根系干重、地上部鉀積累量和植株鉀素含量這3 個主成分在評價不同種質白菜苗期耐低鉀性中起重要作用，并結合D 值進行聚類分析篩選出3 個耐低鉀性較強白菜種質資源，3個耐低鉀性中等偏上白菜種質資源，13個耐低鉀性中等偏弱白菜種質資源和兩個低鉀敏感型白菜種質資源。

根系干重是反映白菜低鉀脅迫下根系生長發育狀況的重要指標，而鉀積累量又是反映植物鉀吸收效率的重要指標[37]。鉀素運轉效率和鉀利用指數是反映植物體內鉀利用效率的兩個指標，其中利用指數則綜合考慮了利用效率和生物量的差異，能更好地反映養分效率[6]。通過對4 種耐低鉀能力不同的白菜進一步比較鉀效率差異，發現‘HK42’、‘HK1’、‘HK33’和‘HK40’品種地上部和根系鉀素運轉效率存在差異。對于低鉀敏感型品種‘HK40’來說，低鉀脅迫會嚴重影響鉀離子在白菜地上部和根系中的分布（圖3A和B）。此外，地上部鉀利用指數比與鉀效率比變化趨勢相似，都是隨著白菜耐低鉀性能的降低而顯著降低，說明耐低鉀能力強的品種在有限的鉀濃度下生產的物質更多。從以上數據可知，低鉀脅迫下耐低鉀型白菜品種地上部干物質量和鉀積累量高，且鉀素吸收利用率高，而根系鉀積累量少，低鉀敏感型白菜反之。一般認為植物鉀營養效率高的基因型具有吸鉀能力強、鉀素利用效率高等特性，其中良好的根系形態和根系分布，鉀向地上部的運轉速率快，再利用、再運轉的效率高是鉀高效品種的一大特點。因此，我們建議白菜在低鉀脅迫下通過幾個關鍵生理指標變化（如根系生物量、葉片鉀素積累量和植株鉀素含量等） 來進行耐低鉀品種的快速篩選。本研究選用的21 份種質資源僅是在室內進行盆栽試驗，今后仍需在大田條件下進行田間試驗以進一步驗證室內試驗結果。

4 結論

低鉀脅迫下，白菜苗期地上部鉀濃度、植株鉀濃度、地上部鉀積累量、根系鉀積累量和植株鉀積累量的耐低鉀系數顯著低于適鉀處理（LPTClt;1）。通過主成分分析，發現根系干重、地上部鉀積累量和植株鉀濃度這3 個指標作為評價苗期白菜品種耐低鉀性強弱的指標。通過多元統計分析，初步確認‘HK27’、‘HK42’和‘HK54’為耐低鉀型白菜品種，‘HK40’和‘HK48’為低鉀敏感型白菜品種。