不同花生品种抗旱性鉴定及抗旱指标评价

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0236

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (19): 27-35.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0236

所属专题：油料作物

不同花生品种抗旱性鉴定及抗旱指标评价

刘博宽¹(), 赵楠楠¹, 崔顺立¹, 李秀坤¹, 刘盈茹¹, 何美敬², 侯名语¹, 杨鑫雷¹, 穆国俊¹, 刘立峰¹()

¹省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室/教育部华北作物种质资源实验室/河北省作物种质资源重点实验室/河北农业大学农学院,河北保定 071001
²河北北方学院农林科技学院,河北张家口 075000

收稿日期:2021-03-08 修回日期:2021-04-16 出版日期:2021-07-05 发布日期:2021-07-29
通讯作者: 刘立峰
作者简介:刘博宽,男,1996年出生,河北衡水人,在读硕士,主要从事花生遗传育种研究。通信地址：071000 河北省保定市莲池区河北农业大学西校区农学院,E-mail： bkliu1996@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目“花生膜联蛋白基因启动子的克隆及功能分析”(31771833);国家自然科学基金项目“一个控制花生株型主效QTL qGH 的精细定位”(32072097);国家现代农业产业技术体系建设专项“国家花生产业技术体系保定综合试验站”(CARS-13);河北省现代农业产业技术体系建设专项“河北省油料创新团队”(HBCT2018090202);河北省科技支撑计划“优质多抗早熟花生种质资源创制与应用”(16226301D)

Peanut Varieties: Drought Resistance Identification and Drought Resistance Indices’ Evaluation

Liu Bokuan¹(), Zhao Nannan¹, Cui Shunli¹, Li Xiukun¹, Liu Yingru¹, He Meijing², Hou Mingyu¹, Yang Xinlei¹, Mu Guojun¹, Liu Lifeng¹()

¹State Key Laboratory of North China Crop Improvement and Regulation/North China Key Laboratory for Crop Germplasm Resources of the Education Ministry/Key Laboratory for Crop Germplasm Resources of Hebei Province/College of Agronomy, Hebei Agriculture University, Baoding Hebei 071001
²College of Agriculture and Forestry Science and Technology, Hebei North University, Zhangjiakou Hebei 075000

Received:2021-03-08 Revised:2021-04-16 Online:2021-07-05 Published:2021-07-29
Contact: Liu Lifeng

摘要/Abstract

摘要：

本研究旨在筛选出抗旱性强的花生品种,为开展花生抗旱品种选育和抗旱基因的功能验证提供研究基础。在干旱胁迫及对照处理下,通过对13份花生品种生理指标和表型的测定和分析,筛选抗旱指标,鉴定品种抗旱性。结果表明,各指标间均存在不同程度的相关性,相关系数在0.070~0.683之间;13个花生品种的CDC值和D值整体趋势一致;主成分分析表明,总生物量、可溶性糖等6个公因子可反映花生抗旱性89.97%的原始数据信息量;聚类分析在阈值为5时,把13个品种分为4个类群（较强抗旱、中等抗旱、敏感和高感品种）,其中L147和L149具有较强抗旱能力。试验结果表明,总生物量、相对含水量、POD、可溶性糖可作为花生抗旱性快速鉴定指标。筛选出抗旱性较强的品种为L186、L147、L221和L149。

关键词: 花生, 抗旱性, 综合评价, 生理指标, 抗旱指标, 主成分分析, 隶属函数

Abstract:

The purpose of this study is to screen out peanut varieties with strong drought resistance, and to provide a research basis for breeding drought resistant peanut varieties and functional verification of drought resistance genes. The drought resistance of 13 peanut varieties was identified and the drought resistance indices were obtained by measuring and analyzing the physiological indexes and phenotypes under well-watered and drought conditions. The results are as follows: there are different correlations between these indices, and the correlation coefficients range from 0.070 to 0.683. The trend of CDC and D value of the 13 peanut varieties are consistent. The results of principal component analysis indicate that 6 common factors, such as total biomass and soluble sugar, could reflect 89.97% of the original data information of peanut drought resistance. According to cluster analysis, the 13 varieties are divided into 4 groups consisting of high drought-resistant, moderate drought-resistant, drought-sensitive and high drought-sensitive varieties at the threshold of 5, among which, L147 and L149 are high drought-resistant cultivars. The results indicate that the total biomass, relative water content, POD, and soluble sugar could be used as rapid identification indices for peanut drought resistance. L186, L147, L221 and L149 are identified as drought resistant varieties.

Key words: Arachis hypogaea, drought resistance, comprehensive appraisal, physiological indices, drought resistance indices, principal component analysis, membership function

中图分类号:

S565.2

刘博宽, 赵楠楠, 崔顺立, 李秀坤, 刘盈茹, 何美敬, 侯名语, 杨鑫雷, 穆国俊, 刘立峰. 不同花生品种抗旱性鉴定及抗旱指标评价[J]. 中国农学通报, 2021, 37(19): 27-35.

Liu Bokuan, Zhao Nannan, Cui Shunli, Li Xiukun, Liu Yingru, He Meijing, Hou Mingyu, Yang Xinlei, Mu Guojun, Liu Lifeng. Peanut Varieties: Drought Resistance Identification and Drought Resistance Indices’ Evaluation[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(19): 27-35.

图/表 7

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品种	丙二醛	脯氨酸	可溶性糖	超氧化物歧化酶	过氧化物酶	相对电导率	叶片相对含水量	叶绿素a	叶绿素b	胡萝卜素
1	0.750	0.443	1.044	0.759	0.578	0.950	0.947	0.628	0.620	0.628
2	0.774	0.385	1.472	1.179	0.705	0.775	1.061	0.545	0.512	0.640
3	0.868	0.437	1.459	2.572	0.761	1.026	0.889	0.530	0.576	0.631
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9	0.653	0.246	1.009	0.784	0.472	0.730	0.964	0.357	0.339	0.374
10	1.100	0.695	1.261	0.997	0.495	0.742	0.941	0.362	0.331	0.464
11	1.099	0.289	1.098	1.093	0.645	0.774	1.129	0.425	0.333	0.496
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平均值	0.810	0.465	1.008	1.088	0.637	0.886	0.977	0.484	0.484	0.564
标准差	0.197	0.118	0.295	0.490	0.263	0.108	0.062	0.114	0.154	0.130
变异系数	0.244	0.253	0.292	0.451	0.412	0.122	0.064	0.235	0.317	0.230

品种	丙二醛	脯氨酸	可溶性糖	超氧化物歧化酶	过氧化物酶	相对电导率	叶片相对含水量	叶绿素a	叶绿素b	胡萝卜素
1	0.750	0.443	1.044	0.759	0.578	0.950	0.947	0.628	0.620	0.628
2	0.774	0.385	1.472	1.179	0.705	0.775	1.061	0.545	0.512	0.640
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8	0.616	0.494	1.016	1.158	0.611	1.037	0.978	0.460	0.407	0.572
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10	1.100	0.695	1.261	0.997	0.495	0.742	0.941	0.362	0.331	0.464
11	1.099	0.289	1.098	1.093	0.645	0.774	1.129	0.425	0.333	0.496
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平均值	0.810	0.465	1.008	1.088	0.637	0.886	0.977	0.484	0.484	0.564
标准差	0.197	0.118	0.295	0.490	0.263	0.108	0.062	0.114	0.154	0.130
变异系数	0.244	0.253	0.292	0.451	0.412	0.122	0.064	0.235	0.317	0.230

品种	主茎高	侧枝长	总分枝数	结果枝数	地上部干重	根干重	单株荚果重	总生物量
1	0.638	0.557	0.931	0.877	0.629	0.920	0.445	0.592
2	0.518	0.507	1.026	0.996	0.745	1.032	0.421	0.620
3	0.590	0.590	0.972	0.988	0.520	1.063	0.401	0.631
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12	0.444	0.473	0.817	0.824	0.494	0.957	0.210	0.409
13	0.494	0.537	1.006	0.955	0.586	1.031	0.318	0.471
平均值	0.547	0.558	0.927	0.929	0.684	1.031	0.420	0.620
标准差	0.094	0.114	0.093	0.062	0.139	0.051	0.133	0.125
变异系数	0.172	0.204	0.101	0.066	0.204	0.049	0.316	0.201

品种	主茎高	侧枝长	总分枝数	结果枝数	地上部干重	根干重	单株荚果重	总生物量
1	0.638	0.557	0.931	0.877	0.629	0.920	0.445	0.592
2	0.518	0.507	1.026	0.996	0.745	1.032	0.421	0.620
3	0.590	0.590	0.972	0.988	0.520	1.063	0.401	0.631
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5	0.601	0.661	0.942	0.917	0.886	1.053	0.414	0.694
6	0.525	0.525	0.942	1.017	0.751	1.063	0.517	0.687
7	0.543	0.563	0.996	0.965	0.710	1.103	0.625	0.774
8	0.602	0.648	0.817	0.952	0.616	1.019	0.378	0.556
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10	0.460	0.467	0.779	0.824	0.568	1.035	0.233	0.493
11	0.355	0.309	0.942	0.884	0.652	1.015	0.384	0.591
12	0.444	0.473	0.817	0.824	0.494	0.957	0.210	0.409
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平均值	0.547	0.558	0.927	0.929	0.684	1.031	0.420	0.620
标准差	0.094	0.114	0.093	0.062	0.139	0.051	0.133	0.125
变异系数	0.172	0.204	0.101	0.066	0.204	0.049	0.316	0.201

指标	丙二醛	脯氨酸	可溶性糖	超氧化物歧化酶	过氧化物酶	相对电导率	叶片相对含水量	叶绿素 a	叶绿素 b	胡萝卜素	主茎高	侧枝长	总分枝数	结果枝数	地上部干重	根干重	单株荚果重
脯氨酸	0.166	—
可溶性糖	0.206	-0.225	—
超氧化物歧化酶	0.161	-0.104	0.536	—
过氧化物酶	0.519	0.041	0.007	0.202	—
相对电导率	-0.156	0.198	-0.181	0.454	0.366	—
叶片相对含水量	0.409	-0.438	0.116	-0.194	0.270	-0.337	—
叶绿素a	0.179	0.096	-0.205	0.170	0.274	0.478	0.045	—
叶绿素b	0.140	0.175	-0.266	0.178	0.193	0.473	-0.143	0.953^**	—
胡萝卜素	0.180	0.166	-0.198	0.278	0.175	0.504	0.019	0.930^**	0.921^**	—
主茎高	-0.711^**	-0.111	-0.175	0.025	-0.075	0.307	-0.562^*	-0.008	-0.011	-0.135	—
侧枝长	-0.729^**	-0.081	-0.278	-0.046	-0.144	0.197	-0.597^*	-0.135	-0.064	-0.190	0.926^**	—
总分枝数	-0.084	-0.137	-0.211	0.268	0.291	0.327	0.179	0.464	0.387	0.485	0.105	-0.050	—
结果枝数	-0.067	-0.225	-0.052	0.398	0.691^**	0.477	0.101	0.308	0.247	0.312	0.340	0.324	0.603^*	—
地上部干重	-0.440	-0.085	-0.434	-0.343	0.083	-0.129	0.105	-0.233	-0.312	-0.312	0.478	0.440	0.479	0.357	—
根干重	-0.007	0.125	-0.172	0.329	0.341	0.183	-0.061	-0.257	-0.222	-0.073	0.116	0.206	0.480	0.591^*	0.504	—
单株荚果重	-0.327	-0.249	-0.231	0.071	0.344	0.352	0.048	-0.057	-0.146	-0.101	0.506	0.353	0.660^*	0.596^*	0.734^**	0.591^*	—
总生物量	-0.373	-0.240	-0.183	0.071	0.247	0.158	-0.033	-0.276	-0.345	-0.322	0.557^*	0.449	0.561	0.532	0.830^**	0.664^*	0.944^**

不同花生品种抗旱性鉴定及抗旱指标评价

Peanut Varieties: Drought Resistance Identification and Drought Resistance Indices’ Evaluation

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序号	品种名称	序号	品种名称	序号	品种名称
1	L98	6	L221	11	34
2	L147	7	L379	12	35
3	L149	8	L631	13	38
4	L186	9	L632
5	L220	10	33

指标	因子载荷
指标	F1	F2	F3	F4	F5	F6
丙二醛	-0.532	-0.013	0.174	0.235	0.681	0.101
脯氨酸	-0.239	0.103	-0.742	0.270	0.103	-0.335
可溶性糖	-0.232	-0.138	0.150	0.006	0.016	0.863
超氧化物歧化酶	0.116	0.355	-0.095	0.297	0.061	0.830
过氧化物酶	0.143	0.158	0.052	0.209	0.928	0.018
相对电导率	0.325	0.581	-0.397	-0.030	0.326	0.221
叶片相对含水量	-0.212	-0.142	0.857	0.137	0.290	-0.082
叶绿素a	0.001	0.875	0.001	-0.070	0.378	0.010
叶绿素b	-0.157	0.934	-0.119	-0.040	0.063	-0.044
胡萝卜素	-0.166	0.853	0.038	0.154	-0.381	0.139
主茎高	0.904	0.125	-0.346	-0.009	-0.026	0.023
侧枝长	0.764	-0.080	-0.449	-0.040	-0.210	-0.110
总分枝数	0.413	0.450	0.523	0.342	-0.126	-0.299
结果枝数	-0.025	0.037	0.064	0.913	0.253	0.153
地上部干重	0.759	-0.292	0.200	0.203	-0.102	-0.391
根干重	0.500	-0.054	-0.096	0.840	0.084	0.049
单株荚果重	0.890	0.065	0.246	0.097	0.169	-0.032
总生物量	0.928	-0.186	0.168	0.254	0.053	0.067
特征根	4.965	3.618	2.858	1.867	1.642	1.247
贡献率/%	27.581	20.099	15.877	10.370	9.121	6.928
累计贡献率/%	27.581	47.680	63.558	73.928	83.049	89.977
因子权重	0.307	0.223	0.176	0.115	0.101	0.077

编号	隶属函数						CDC值		D值
编号	μ₁	μ₂	μ₃	μ₄	μ₅	μ₆	数值	排序	数值	排序
1	-0.070	1.039	-0.429	-3.550	-0.686	-0.591	0.719	7	0.359	9
2	-0.358	0.771	1.756	1.208	0.055	0.904	0.773	3	0.538	5
3	0.140	2.492	-1.327	1.079	1.025	4.734	0.861	1	0.558	4
4	3.918	-0.098	-0.127	1.910	-1.092	-1.023	0.772	4	0.592	1
5	1.779	-1.271	-0.993	-0.273	-1.955	-3.331	0.656	12	0.354	10
6	0.620	0.263	-0.045	1.672	4.341	-0.665	0.804	2	0.559	3
7	2.692	-0.337	0.327	2.169	0.181	-0.200	0.744	6	0.583	2
8	0.020	0.220	-1.238	-0.583	-0.344	0.584	0.719	8	0.382	8
9	1.224	-2.857	0.348	-1.646	-2.005	-0.656	0.667	11	0.321	11
10	-2.793	-1.914	-1.179	-0.159	0.112	0.625	0.680	10	0.213	12
11	-1.999	-1.505	3.651	0.389	1.546	0.607	0.695	9	0.464	7
12	-3.647	-0.378	-0.247	-2.366	-1.490	0.297	0.634	13	0.191	13
13	-1.524	3.574	-0.498	0.152	0.313	-1.285	0.751	5	0.470	6
平均值	—	—	—	—	—	—	0.729	—	0.429	—
变异系数	—	—	—	—	—	—	0.088	—	0.320	—

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