基于萌發(fā)期和苗期主要形態(tài)指標(biāo)的耐旱小麥種質(zhì)篩選與評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S512.103.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-1302（2025）14-0106-10

干旱是全球面臨的主要自然災(zāi)害之一，我國又是干旱災(zāi)害頻發(fā)且受影響極為嚴(yán)重的國家[]。隨著全球氣候變暖的加劇，干旱已成為限制糧食生產(chǎn)的主要因素[2]。小麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植最廣泛的糧食作物，也是我國的主要糧食作物之一[3]。小麥全生育期需水量平均為 400～600mm ，滿足小麥全生育期對(duì)水分的需要，才能達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目標(biāo)[4]。目前，干旱缺水是限制小麥生產(chǎn)的主要逆境因子之_[5]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)近50%的小麥產(chǎn)區(qū)受干旱影響，減產(chǎn)幅度達(dá) 10%～70% ，這對(duì)小麥生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[。在小麥的生長進(jìn)程中，種子萌發(fā)期和幼苗生長期特別關(guān)鍵，直接影響作物后期的生長發(fā)育及產(chǎn)量形成，且該階段經(jīng)常受到干旱的影響[7-8]。據(jù)此，研究不同小麥種質(zhì)的萌發(fā)特性和幼苗生長能力對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)，對(duì)篩選耐旱種質(zhì)及闡明耐旱機(jī)制具有重要意義。

小麥種質(zhì)耐旱性是一個(gè)復(fù)雜的由多基因控制的數(shù)量性狀，受到內(nèi)在基因與外界環(huán)境的共同影響，且兩者之間具有很強(qiáng)的相互作用[9。研究表明，不同小麥品種（系）對(duì)干旱的適應(yīng)性和耐受力表現(xiàn)不同，在形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生理生化特性等方面的耐旱機(jī)制存在較大的差異[10-1]。據(jù)報(bào)道，小麥的耐旱形態(tài)指標(biāo)主要圍繞在發(fā)芽能力、根系形態(tài)和產(chǎn)量等方面，具體的指標(biāo)包括發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根長、生物量和產(chǎn)量耐旱系數(shù)等[12]。在生理生化指標(biāo)方面，小麥體內(nèi)脯氨酸含量會(huì)隨著干旱程度的加劇而增加；當(dāng)小麥植株遭受干旱脅迫時(shí)，體內(nèi)膜脂過氧化水平加強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致丙二醛含量增加[13]。此外，葉片凈光合速率、氣孔開度、根系活力和植株相對(duì)含水量等均與作物的耐旱性密切相關(guān)[12-14]。與這些生理生化參數(shù)相比，形態(tài)或農(nóng)藝性狀指標(biāo)更容易觀察、測(cè)定和量化。而且，農(nóng)藝性狀一直是作物育種的首要目標(biāo)，作物最終產(chǎn)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最關(guān)心的問題[15-16]。因此，基于主要形態(tài)指標(biāo)篩選耐旱小麥種質(zhì)更具有實(shí)際價(jià)值。

PEG-6000作為一種滲透脅迫劑，因其具有對(duì)植物體無毒害、可操作性強(qiáng)和效率高等優(yōu)勢(shì)，在小麥萌發(fā)期和幼苗期抗旱性評(píng)價(jià)中得到了廣泛應(yīng)用[17-18]。本研究以29 份小麥品種（系）為材料，利用 PEG-6000 溶液模擬干旱脅迫，測(cè)定脅迫下小麥萌發(fā)期和幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)，利用主成分分析、隸屬函數(shù)法計(jì)算綜合耐旱系數(shù)與指數(shù)，并通過聚類分析等方法在其萌發(fā)期和幼苗期基于主要形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行小麥耐旱種質(zhì)篩選與評(píng)價(jià)。本研究旨在為小麥耐旱新品種的培育以及相關(guān)基因的挖掘提供種質(zhì)資源。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究選取29份小麥品種（系）為供試材料，主要為江蘇、山東和河南等省份培育的品種（系），具體的小麥種質(zhì)名稱如表1所示。

表1供試小麥品種（系）名稱

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2023年10月至2024年1月在揚(yáng)州大學(xué)教育部農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品安全國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。每個(gè)品種（系）分別選取籽粒飽滿、大小均勻的小麥種子200粒，先用蒸餾水浸泡 2min ，經(jīng)1.5% 次氯酸鈉溶液消毒 10min ，再用蒸餾水沖洗2～3次（每次 1min ），最后用濾紙將種子表面水分吸干。挑選大小一致的種子置于直徑為 9cm 、鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)。自此，設(shè)置3種不同干旱濃度處理，分別為對(duì)照（CK，倒入蒸餾水）倒入 10% PEG-6000 溶液、倒入 20% PEG-6000 溶液。每個(gè)培養(yǎng)血加 10mL ，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)20粒種子。將培養(yǎng)皿置于培養(yǎng)箱 （25%，12h/12h （202光暗交替、相對(duì)濕度為 55%～60% ）中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)（期間保持濾紙濕潤）。在培養(yǎng)血中培養(yǎng) 3d 后移人 96mm 篩孔板的黑框中，并在培養(yǎng)箱中添加霍格蘭氏（Hoagland）營養(yǎng)液培養(yǎng)7d后，取樣測(cè)定相關(guān)形態(tài)指標(biāo)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1種子萌發(fā)指標(biāo)試驗(yàn)開始后，每隔 12h 統(tǒng)計(jì)培養(yǎng)皿中種子發(fā)芽數(shù)（以芽長超過種子長度的1/2為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)），計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

1.3.2幼苗生長指標(biāo)在每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)選取15株小麥幼苗，移苗后的幼苗測(cè)定株高，用直尺測(cè)定根部至最長葉子頂端的距離。主根長：用直尺測(cè)定主根著生位置至末端的距離。莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)量根部上方的粗細(xì)。幼苗植株鮮重：將小麥幼苗植株用電子稱分別稱重。植株干重：稱完鮮重后將樣品分別放人對(duì)應(yīng)紙袋， 105^°C 下殺青 30min ，再置于 80^°C 烘干至恒重，稱重，記為植株生物量。

1.4 相關(guān)計(jì)算公式

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2019和SigmaPlot10.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，用Statistix9和SPSS27.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件按照二因素隨機(jī)處理設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1干旱脅迫處理下29 個(gè)小麥品種（系）的萌發(fā)特性及其耐旱性

2.1.1發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)由圖1可知，供試的29個(gè)小麥品種（系）的種子發(fā)芽率各有差異，其中鄭麥1860、連麥1936、濟(jì)麥54、濟(jì)麥262、揚(yáng)麥39、揚(yáng)麥33、鎮(zhèn)麥15和揚(yáng)麥23的發(fā)芽率較低。與對(duì)照（CK）相比，除了連麥1936、濟(jì)麥262、鎮(zhèn)麥15和連麥10號(hào) ，20%PEG-6000 處理均顯著降低了種子發(fā)芽率，而 10%PEG-6000 處理對(duì)種子發(fā)芽率的抑制作用相對(duì)較弱，其中 10%PEG-6000 處理還具有提高淮麥35、蘇泰麥1號(hào)、連麥1936、揚(yáng)麥25和隆麥30種子發(fā)芽率的趨勢(shì)。總的來說，隨著PEG-6000濃度的增加，小麥種子發(fā)芽率呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。

由圖2可知，隨著PEG-6000 濃度的增加，除了連麥1738，28個(gè)小麥品種（系）的種子發(fā)芽指數(shù)也呈下降趨勢(shì)。其中，連麥1738、濟(jì)麥262、揚(yáng)麥25、連麥1936、連麥10號(hào)、隆麥30、連麥21137和煙農(nóng)1212隨著PEG-6000濃度的增加，其發(fā)芽指數(shù)的降低幅度相對(duì)較小。

圖2干旱脅迫下不同小麥品種（系）的發(fā)芽指數(shù)

2.1.2發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)的降低幅度由表2可知， 10%PEG-6000 處理下29個(gè)小麥品種（系）發(fā)芽率的降低幅度為 -18%～50% ， 20% PEG -6000處理下的降低幅度為 15%～76% ，2個(gè)處理下的發(fā)芽率平均降低幅度為 8%～58% 。根據(jù)發(fā)芽率平均降低幅度排序，降低幅度較小的10個(gè)小麥品種（系）分別為蘇泰麥1號(hào)、連麥1936、淮麥35、徐麥44、山農(nóng)41、鄭麥136、徐麥35、淮麥168、連麥10號(hào)和隆麥30。

由表2可知， 10%PEG-6000 處理下29個(gè)小麥品種（系）發(fā)芽指數(shù)的降低幅度為 -18%～55% ，20%PEG-6000 處理的降低幅度為 16%～87% ，2個(gè)處理下的發(fā)芽指數(shù)平均降低幅度為 11%～68% 0根據(jù)發(fā)芽指數(shù)平均降低幅度排序，降低幅度較小的10個(gè)小麥品種（系）分別為連麥1738、濟(jì)麥262、連麥21137、連麥1936、連麥10號(hào)、揚(yáng)麥25、煙農(nóng)1212、隆麥30、揚(yáng)麥34和蘇泰麥1號(hào)。

此外，2個(gè)干旱處理下發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)平均降低幅度為 13%～59% ，其中降低幅度較小的10個(gè)小麥品種（系）分別為連麥1936、連麥1738、連麥21137、連麥10號(hào)、蘇泰麥1號(hào)、煙農(nóng)1212、濟(jì)麥262、隆麥30、山農(nóng)41和徐麥44。

表2小麥種子發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)的降低幅度

注：下降幅度 σ=σ （處理值-對(duì)照值）/對(duì)照值 ×100% ；平均下降幅度 σ=σ 所有處理值的平均值。

2.1.3發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的綜合耐旱系數(shù)與指數(shù)及其聚類分析對(duì)29個(gè)不同小麥品種（系）發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的綜合耐旱系數(shù)進(jìn)行聚類分析，當(dāng)定義聚類分析歐氏平方距離為0.2時(shí)可將其分為5種不同級(jí)別的品種（系）（圖3）：第1級(jí)為強(qiáng)抗旱品種（系），包括連麥1936、連麥1738、隆麥30和蘇泰麥1號(hào)，共4個(gè)，占總數(shù)的 13.8% ；第Ⅱ級(jí)為抗旱型品種（系），包括淮麥168、徐麥44、山農(nóng)41、煙農(nóng)1212、濟(jì)麥262、連麥10號(hào)和連麥21137，共7個(gè)，占總數(shù)的 24.1% ;第Ⅲ級(jí)為較抗旱品種，包括揚(yáng)麥25，共1個(gè)，占總數(shù)的 3.4% ；第V級(jí)為干旱敏感型品種（系），包括徐麥35、煙農(nóng)301、鄭麥136、淮麥35、煙農(nóng)999、揚(yáng)麥34、揚(yáng)麥39、連麥1901、淮麥20和商道29，共10個(gè)，占總數(shù)的 34.5% ；第V級(jí)為干旱極敏感型品種（系），包括連麥186、揚(yáng)麥23、鎮(zhèn)麥15、揚(yáng)麥33、揚(yáng)麥16、濟(jì)麥54和鄭麥1860，共7個(gè)，占總數(shù)的 24.1% 。對(duì)小麥品種（系）發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的綜合耐旱指數(shù)進(jìn)行聚類分析，當(dāng)定義聚類分析歐氏平方距離為0.7時(shí)可將供試的29份小麥材料分為5級(jí)（圖4）：第I級(jí)為強(qiáng)抗旱品種（系），包括蘇泰麥1號(hào)，共1個(gè)，占總數(shù)的 3.4% ;第Ⅱ級(jí)為抗旱型品種（系），包括煙農(nóng)301、淮麥35、山農(nóng)41、煙農(nóng)1212、徐麥44、連麥21137、連麥10號(hào)和淮麥168，共8個(gè)，占總數(shù)的 27.6% ;第Ⅲ級(jí)為較抗旱品種（系），包括揚(yáng)麥25、連麥1901、連麥1738、煙農(nóng)999、鄭麥136、隆麥30、商道29和徐麥35，共8個(gè)，占總數(shù)的 27.6% ：第V級(jí)為干旱敏感型品種（系），包括淮麥20、連麥1936、連麥186、揚(yáng)麥34和揚(yáng)麥16，共5個(gè)，占總數(shù)的 17.2% ;第V級(jí)為干旱極敏感型品種（系），包括鄭麥1860、鎮(zhèn)麥15、濟(jì)麥54、濟(jì)麥262、揚(yáng)麥39、揚(yáng)麥33和揚(yáng)麥23，共7個(gè)，占總數(shù)的 24.1% 。合并上述小麥發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的綜合耐旱系數(shù)和綜合耐旱指數(shù)的聚類分析結(jié)果中的第I級(jí)和第Ⅱ級(jí)品種（系）有13個(gè)，分別為連麥1936、連麥1738、隆麥30、蘇泰麥1號(hào)、淮麥168、徐麥44、山農(nóng)41、煙農(nóng)1212、濟(jì)麥262、連麥10號(hào)、連麥21137、煙農(nóng)301和淮麥35（圖3、圖4）。此處，綜合考慮到發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的平均下降幅度較小的10份種質(zhì)與上述13份種質(zhì)中的10份完全吻合（圖3、圖4，表2），據(jù)此本研究將連麥1936、連麥1738、連麥21137、連麥10號(hào)、蘇泰麥1號(hào)、濟(jì)麥262、煙農(nóng)1212、隆麥30、山農(nóng)41和徐麥44這10個(gè)吻合的品種（系）初步篩選為耐旱性小麥品種（系）。下文對(duì)這10個(gè)小麥品種（系）幼苗期耐旱性進(jìn)行深人分析，以期篩選出抗旱性更強(qiáng)的品種（系）。

圖3發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的綜合耐旱系數(shù)的聚類分析

I一強(qiáng)抗旱品種（系）；Ⅱ一抗旱型品種（系）；Ⅱ一較抗旱品種（系）;V—干旱敏感型品種（系）；V—干旱極敏感型品種（系）。圖4、圖10、圖11同

2.1.4 發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與其綜合耐旱系數(shù)及指數(shù)的相關(guān)性上述10個(gè)耐旱性小麥品種（系）的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與其綜合耐旱系數(shù)及指數(shù)的相關(guān)性分析表明，種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)雖然與其綜合耐旱系數(shù)無顯著相關(guān)性（ r 分別為 0.04，0.19，Pgt; 0.05，n=20 ），但與其綜合耐旱指數(shù)均呈極顯著正相關(guān)（ r 分別為 0.95^*** 、 0.97^??? ， Plt;0.001 ， 20）（圖5）。

圖4發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的綜合耐旱指數(shù)的聚類分析

圖5小麥發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與其綜合耐旱系數(shù)和綜合耐旱指數(shù)的相關(guān)性

2.2干旱處理下耐旱性小麥品種（系）幼苗期主要心日小入六小口小雙雙

2.2.1株高、根長、莖粗和生物量由圖6可知，上述10個(gè)耐旱性小麥品種（系）的幼苗株高各有不同。總的來說，隨著PEG-6000濃度的增加，小麥幼苗株高基本呈現(xiàn)降低的變化趨勢(shì)。經(jīng)計(jì)算，與各自CK相比， 10% PEG處理下株高降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為煙農(nóng)1212（ -5.30% ）、蘇泰麥1號(hào)（2.65% ）徐麥44（ 4.43% ）連麥 1936（12.17% ）和連麥1738（ 12.99% ）， 20% PEG處理下降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為蘇泰麥1號(hào) （5.30% ）、連麥21137（ 13.39% ）、煙農(nóng)1212（ 15.69% ）、徐麥44（20.21% ）和連麥10號(hào)（ 22.66% ），而2個(gè)干旱處理下的株高平均降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為蘇泰麥1號(hào) （3.97% ）、煙農(nóng) 1212（5.19% ）、徐麥44（ 12.32% ）、連麥21137（ 13.54% ）和連麥1738（20.24% ）（圖6）。據(jù)此認(rèn)為，蘇泰麥1號(hào)、煙農(nóng)1212、徐麥44、連麥21137和連麥1738是幼苗株高受干旱脅迫影響較小的5個(gè)品種（系）。

由圖7可知，在CK條件下，10個(gè)小麥品種（系）的幼苗根長具有一定的差異性。隨著PEG-6000濃度的增加，小麥幼苗根長呈現(xiàn)降低的變化趨勢(shì)。經(jīng)計(jì)算，與各自CK相比， 10% PEG處理下幼苗根長降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為濟(jì)麥262（ 7.25% ）、連麥21137（11. 47% ）、隆麥300 14.54% ）、連麥10號(hào)（19. 15% ）和連麥1936（20.06% ）， 20% PEG處理下降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為濟(jì)麥262（ 14.31% ）、連麥1738（21. 59% ）、蘇泰麥1號(hào)（ 24.50% ）、連麥10號(hào)（ 30.32% ）和隆麥 30（30.58% ），而2個(gè)干旱處理下的根長平均降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為濟(jì)麥262（ 10.78% ）、連麥1738（ 20.89% ）、連麥21137（22. 36% ）、隆麥30（22. 56% ）和連麥10號(hào)（24.73% ）。據(jù)此認(rèn)為，濟(jì)麥262、隆麥30、連麥10號(hào)、連麥1738和連麥21137是幼苗根長受干旱脅迫影響較小的5個(gè)品種（系）。

圖7干旱脅迫下不同小麥品種（系）的幼苗根長

由圖8可知，在CK條件下，10個(gè)小麥品種（系）的幼苗莖粗各有不同，其中蘇泰麥1號(hào)、煙農(nóng)1212、隆麥30和山農(nóng)41的莖稈相對(duì)較粗。隨著PEG-6000濃度的增加，小麥幼苗莖粗呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。經(jīng)計(jì)算，與各自CK相比， 10% PEG處理下幼苗莖粗降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為連麥21137（0. 27% ）、連麥1738（4. 93% ）、連麥1936（ 6.66% ）、連麥10號(hào)（8. 51% ）和山農(nóng)41（11.24% ）， 20% PEG處理下降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為連麥1738（ 12.75% ）、連麥21137（14. 02% ）、連麥10號(hào)（ 17.73% ）、連麥1936（ 18.58% ）和山農(nóng) 41（20.04% ），而2個(gè)干旱處理下的莖粗平均降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為連麥21137（ 7.15% ）、連麥1738（8. 84% ）、連麥1936（12. 62% ）、連麥10號(hào)（13. 12% ）和山農(nóng)41（ 15.64% ）。據(jù)此認(rèn)為，連麥21137、連麥1738、連麥1936、連麥10號(hào)和山農(nóng)41是幼苗莖粗受干旱脅迫影響較小的5個(gè)品種（系）。

由圖9可知，在CK條件下，10個(gè)小麥品種（系）的幼苗生物量的差異較為明顯，其中蘇泰麥1號(hào)、隆麥30和山農(nóng)41的生物量相對(duì)較大。隨著PEG-6000濃度的增加，小麥幼苗生物量也呈現(xiàn)降低的變化趨勢(shì)。經(jīng)計(jì)算，與各自CK相比， 10% PEG處理下幼苗生物量降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為連麥1738（ 25.10% ）、連麥1936（ 25.21% ）、連麥10號(hào)（ 27.28% ）、濟(jì)麥262（ 29.29% ）和徐麥44（33.84% ）， 20% PEG處理下降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為連麥10號(hào) （40.26% ）、連麥1738（41. 57% ）、連麥21137（43. 18% ）、煙農(nóng)1212（ 50.50% ）和連麥 1936（50.66% ），而2個(gè)干旱處理下的生物量平均降低幅度較小的5個(gè)品種（系）依次為連麥 1738（33.33% ）、連麥10號(hào) （33.77% ）連麥1936（ 37.93% ）、連麥21137（39. 90% ）和濟(jì)麥262（ 43.80% ）（圖9）。據(jù)此認(rèn)為，連麥1738、連麥1936、連麥10號(hào)、連麥21137和濟(jì)麥262是幼苗生物量受干旱脅迫影響較小的5個(gè)品種（系）。

綜上，根據(jù)幼苗株高、根長、莖粗和生物量在干旱脅迫下的降低幅度較小，進(jìn)一步篩選出連麥21137、連麥1738、連麥10號(hào)、連麥1936和濟(jì)麥262為受干旱脅迫影響最小的5個(gè)品種（系）。

2.2.2幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)的綜合耐旱系數(shù)與指數(shù)對(duì)小麥幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)的綜合耐旱系數(shù)進(jìn)行聚類分析，當(dāng)定義聚類分析歐氏平方距離為0.14時(shí)可將10份小麥材料分為5級(jí)（圖10）：第I級(jí)為強(qiáng)抗旱品種（系），包括連麥10號(hào)、連麥21137和連麥1738，共3個(gè)，占總數(shù)的 30% ；第Ⅱ級(jí)為抗旱型品種（系），包括濟(jì)麥262和連麥1936，共2個(gè)，占總數(shù)的 20% ;第Ⅲ級(jí)為較抗旱品種（系），包括蘇泰麥1號(hào)，共1個(gè)，占總數(shù)的 10% ；第V級(jí)為干旱敏感型品種（系），包括徐麥44、煙農(nóng)1212和山農(nóng)41，共3個(gè)，占總數(shù)的 30% ；第 ΔV 級(jí)為干旱極敏感型品種（系），包括隆麥30，共1個(gè)，占總數(shù)的 10% 。

圖10幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)的綜合耐旱系數(shù)的聚類分析

對(duì)小麥幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)的綜合耐旱指數(shù)進(jìn)行聚類分析，當(dāng)定義聚類分析歐氏平方距離為0.3時(shí)可將10份小麥材料分為5級(jí)（圖11）：第I級(jí)為強(qiáng)抗旱品種（系），包括連麥1738、連麥21137、連麥10號(hào)和山農(nóng)41，共4個(gè)，占總數(shù)的 40% ；第 I 級(jí)為抗旱型品種（系），只有蘇泰麥1號(hào)，占總數(shù)的10% ;第Ⅲ級(jí)為較抗旱品種（系），包含濟(jì)麥262和連麥1936，共2個(gè)，占總數(shù)的 20% ；第V級(jí)為干旱敏感型品種（系），包括徐麥44和煙農(nóng)1212，共2個(gè)，占總數(shù)的 20% ；第 ΔV 級(jí)為干旱極敏感型品種（系），只有隆麥30，占總數(shù)的 10% 。

圖11幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)的綜合耐旱指數(shù)的聚類分析

合并上述幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)綜合耐旱系數(shù)與指數(shù)的聚類分析結(jié)果中的第I級(jí)和第Ⅱ級(jí)品種（系）有7個(gè)，分別為連麥10號(hào)、連麥21137、連麥1738、濟(jì)麥262、連麥1936、山農(nóng)41和蘇泰麥1號(hào)（圖10和圖11）。此處，綜合考慮到苗期主要形態(tài)指標(biāo)下降幅度最小的5份種質(zhì)與上述7份種質(zhì)中的5份完全吻合（圖6至圖11），據(jù)此，最終將連麥10號(hào)、連麥21137、連麥1738、濟(jì)麥262和連麥1936這5份小麥種質(zhì)歸類為強(qiáng)耐旱性品種（系）。

2.2.3強(qiáng)耐旱性小麥品種（系）幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)與其綜合耐旱系數(shù)和指數(shù)的相關(guān)性上述5種強(qiáng)耐旱性小麥品種（系）幼苗期主要形態(tài)指標(biāo)與其綜合耐旱系數(shù)及指數(shù)的相關(guān)分析表明，株高、根長、莖粗和生物量與其綜合耐旱系數(shù)及指數(shù)呈顯著（ Plt; 0.05）極顯著（ Plt;0.01， 或極其顯著（ Plt;0.001 ）正相關(guān)（ n=10 ；圖12）。由相關(guān)系數(shù)的大小可得，各指標(biāo)與綜合耐旱系數(shù)及指數(shù)的相關(guān)性表現(xiàn)為生物量 gt; 株高 gt; 莖粗 gt; 根長的趨勢(shì)（圖12）。

圖12小麥苗期主要形態(tài)指標(biāo)與其綜合耐旱系數(shù)及指數(shù)的相關(guān)性

*、**和***分別表示在0.05、0.01和0.001平上差異顯著

2.3干旱脅迫下強(qiáng)耐旱性小麥品種（系）芽苗期耐旱能力綜合評(píng)價(jià)

由表3可知，本研究利用隸屬函數(shù)法基于小麥芽苗期各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)上述5種強(qiáng)耐旱性小麥品種（系）進(jìn)行耐旱能力的綜合評(píng)價(jià)，獲得了不同品種（系）的綜合耐旱能力 D 值。根據(jù) D 值大小排序，連麥1738和連麥10號(hào)分別排名第一和第二， D 值分別為0.87和0.78，相差較小；其次，連麥21137排名第三， D 值為0.57，與連麥1936和濟(jì)麥262的 D 值（0.30～0.32） 相比相對(duì)較低。據(jù)此，強(qiáng)耐旱性小麥品種（系）的耐旱能力依次為連麥1738、連麥10號(hào)、連麥21137、連麥1936和濟(jì)麥262。

表3強(qiáng)耐旱性小麥品種（系）芽苗期耐旱能力隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)

3討論與結(jié)論

小麥萌發(fā)期和幼苗期是生長發(fā)育的初始階段，該階段的抗旱能力直接關(guān)系到小麥的成苗與后期產(chǎn)量[19]。為測(cè)試小麥的抗旱性，研究人員常采用高滲溶液模擬干旱法，該方法操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力，因?yàn)槟軌蛳鄬?duì)準(zhǔn)確地控制脅迫程度而被廣泛應(yīng)用[19]本試驗(yàn)在小麥萌發(fā)期和幼苗期用PEG-6000模擬不同程度的干旱脅迫，并測(cè)定相關(guān)萌發(fā)指標(biāo)與幼苗生長指標(biāo)。

干旱脅迫后，本研究中大多數(shù)供試小麥種質(zhì)的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均隨著PEG-6000溶液濃度的升高呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這與余貴海等的研究結(jié)果[20-21]一致。筆者所在課題組發(fā)現(xiàn)，2個(gè)不同干旱處理下供試小麥種質(zhì)發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的平均下降幅度達(dá) 13%～59% ，說明小麥的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)受到嚴(yán)重抑制，這與馬玉慧等的研究結(jié)果[22相一致。這些表明，PEG-6000模擬干旱脅迫處理降低了小麥種質(zhì)的萌發(fā)能力。PEG-6000溶液濃度越高，大多數(shù)的小麥種子受到的干旱脅迫程度越大，小麥種質(zhì)在萌發(fā)與幼苗期的生長均會(huì)受到抑制，這與李靜靜等在利用PEG-6000模擬干旱脅迫下不同基因型小麥品種萌發(fā)期抗旱性的綜合鑒定結(jié)果[17]一致。隨著PEG-6000溶液濃度的增加，大多數(shù)小麥種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)顯著下降，這可能是因?yàn)楦邼舛萈EG-6000脅迫處理?xiàng)l件下的高滲透壓環(huán)境導(dǎo)致種子吸水困難，進(jìn)而影響了萌發(fā)過程及后期生長。但是，本研究還觀察到， 10%PEG-6000 處理促進(jìn)了部分小麥品種（系）種質(zhì)的萌發(fā)與幼苗生長。同樣地，馬海鴿等在甘草研究上發(fā)現(xiàn)，低濃度的PEG處理對(duì)甘草草種萌發(fā)具有促進(jìn)作用[23]。這可能與輕度干旱處理會(huì)促進(jìn)種子吸水膨脹、提高小麥幼苗期根系活性密切相關(guān)[24-25]

有研究表明，小麥苗期根長、生物量和苗高等指標(biāo)均可作為苗期抗旱性鑒定的有效指標(biāo)[26-28]。 。本研究中，小麥幼苗期株高、根長、莖粗和生物量在20%PEG-6000 模擬干旱脅迫條件下都出現(xiàn)了不同程度的下降，說明干旱脅迫越大越會(huì)抑制小麥的幼苗生長，這與張軍等在分析強(qiáng)筋冬小麥品種萌發(fā)期和幼苗期抗旱性方面的結(jié)果[29相似。此外，相關(guān)分析表明，幼苗株高、根長、莖粗和生物量均與其綜合耐旱系數(shù)和綜合耐旱指數(shù)呈顯著或極顯著正相關(guān)，其中生物量與綜合耐旱系數(shù)及指數(shù)的相關(guān)系數(shù)最大，其次分別是株高、莖粗和根長。據(jù)報(bào)道，小麥苗期生物量與其抗旱性關(guān)系極其密切[30]。據(jù)此，幼苗期生物量被優(yōu)先推薦為小麥耐旱性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。

近年來，研究者們采用聚類分析、主成分分析、隸屬函數(shù)分析和相關(guān)性分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)多種作物在萌發(fā)期和幼苗期進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)[31-33]。其中，Bao等通過聚類分析和隸屬函數(shù)法，將16個(gè)小麥品種劃分為耐旱、干旱弱敏感和干旱敏感3類[31]。周全等[32]、李龍等[33]和常利芳等[34]均采用主成分分析和隸屬函數(shù)分析等方法對(duì)小麥的抗旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。王永剛等利用主成分分析法對(duì)新疆冬小麥萌發(fā)期抗旱性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[18]。魏良迪等將主成分分析與隸屬函數(shù)分析進(jìn)行結(jié)合，在小麥苗期篩選出了5個(gè)抗旱品種[35]。同樣地，本研究分別根據(jù)小麥萌發(fā)期和幼苗期的萌發(fā)及生長指標(biāo)的綜合耐旱系數(shù)和指數(shù)對(duì)供試的小麥種質(zhì)進(jìn)行聚類分析，最終篩選出5種強(qiáng)耐旱品種（系），最后又利用隸屬函數(shù)法對(duì)5種小麥品種（系）進(jìn)行耐旱能力的綜合評(píng)價(jià)。研究結(jié)果可靠，可為耐旱小麥品種選育提供種質(zhì)資源。

小麥種質(zhì)的萌發(fā)能力和幼苗生長勢(shì)隨干旱脅迫的增加而降低。連麥10號(hào)、連麥21137、連麥1738、濟(jì)麥262和連麥1936這5份小麥種質(zhì)為強(qiáng)耐旱種質(zhì)。幼苗生物量可作為小麥苗期耐旱性的關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)。連麥1738和連麥10號(hào)被進(jìn)一步認(rèn)定為極強(qiáng)耐旱種質(zhì)，其次為連麥21137。本研究可為小麥耐旱新品種的培育及相關(guān)基因的挖掘提供種質(zhì)材料。

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