Drought Resistance of Sugar Beet Seedling: Identification and Index Screening

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-1173

Abstract

Abstract:

To screen the drought-resistant sugar beet germplasm resources at the seedling stage and determine the drought-resistant indexes, in this study, 24 beet germplasms provided by the National Beet Germplasm Bank were used as materials, PEG-6000 was used to simulate drought stress, and Hoagland hydroponic solution (CK) under normal growth condition was used as control. Sugar beet seedlings were treated with 6% PEG-6000 for 7 days, and the phenotype indexes of aboveground and underground parts were determined. The results showed that the effects of drought stress on leaf fresh weight, root fresh weight, leaf saturated fresh weight and leaf dry weight were significant, with a decrease rate of more than 50%, and the root-to-shoot ratio of sugar beet germplasm increased significantly after drought stress. Cluster analysis divided the 24 beet germplasms into four categories, of which, ZT000516 belonged to one category alone, which was the most drought-resistant germplasm resource. The second category had strong drought-resistance, including ZT000078, ZT000547 and ZT000247. The third category was medium drought-resistant, which had a total of 7 germplasms. The fourth category was low drought-resistant, which had 13 germplasms, of which, ZT001698 and ZT001398 were highly drought-sensitive germplasms. By stepwise regression analysis, leaf dry weight and leaf saturated fresh weight were significantly correlated with D value. ZT000516 was a germplasm with strong drought resistance, and ZT001698 and ZT001398 were drought-sensitive germplasms. Leaf dry weight and leaf saturated fresh weight could be used as indexes for rapid and accurate identification of drought stress in sugar beet seedling stage.

Key words: sugar beet, seedling stage, drought stress, identification of drought resistance, cluster analysis

CLC Number:

S566.3

LI Wangsheng, WANG Xueqian, YIN Xilong, SHI Yang, XING Wang. Drought Resistance of Sugar Beet Seedling: Identification and Index Screening[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(21): 17-23.

Figures/Tables 7

References 30

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材料编号	库中编号	来源国家	材料编号	库中编号	来源国家
1	ZT001806	中国	13	ZT000196	中国
2	ZT000168	日本	14	ZT000540	中国
3	ZT000078	中国	15	ZT000627	美国
4	ZT001594	中国	16	ZT000247	荷兰
5	ZT000585	中国	17	ZT000619	美国
6	ZT001825	荷兰	18	ZT001772	中国
7	ZT001687	中国	19	ZT001698	美国
8	ZT000734	荷兰	20	ZT000002	美国
9	ZT000547	中国	21	ZT001618	前苏联
10	ZT000516	中国	22	ZT001194	中国
11	ZT001391	美国	23	ZT000687	中国
12	ZT001215	美国	24	ZT001398	意大利

材料编号	库中编号	来源国家	材料编号	库中编号	来源国家
1	ZT001806	中国	13	ZT000196	中国
2	ZT000168	日本	14	ZT000540	中国
3	ZT000078	中国	15	ZT000627	美国
4	ZT001594	中国	16	ZT000247	荷兰
5	ZT000585	中国	17	ZT000619	美国
6	ZT001825	荷兰	18	ZT001772	中国
7	ZT001687	中国	19	ZT001698	美国
8	ZT000734	荷兰	20	ZT000002	美国
9	ZT000547	中国	21	ZT001618	前苏联
10	ZT000516	中国	22	ZT001194	中国
11	ZT001391	美国	23	ZT000687	中国
12	ZT001215	美国	24	ZT001398	意大利

指标	最大值		最小值		均值
指标	CK	DS	CK	DS	CK	DS
茎粗/mm	10.329	6.587	2.703	1.113	6.150	4.239
株高/cm	28.333	18.767	14.300	8.353	20.460	13.963
根长/cm	44.200	32.067	17.733	16.100	27.583	24.185
叶鲜重/g	19.437	6.567	2.500	0.280	9.408	2.603
根鲜重/g	7.737	2.980	0.563	0.167	2.560	1.200
根干重/gt	0.727	0.247	0.043	0.017	0.211	0.112
叶干重/g	2.073	0.747	0.193	0.050	0.832	0.341
叶饱和鲜重/g	24.313	7.443	2.640	0.423	10.618	3.198
根冠比	0.399	1.329	0.182	0.260	0.273	0.718
叶片相对含水量/%	0.939	0.913	0.808	0.198	0.886	0.685
指标	标准差		变异系数		t值
指标	CK	DS	CK	DS	t值
茎粗/mm	6.600	1.267	0.241	0.299	5.003^**
株高/cm	4.688	2.743	0.169	0.196	8.075^**
根长/cm	1.780	4.002	0.193	0.165	3.005^**
叶鲜重/g	0.174	1.883	0.416	0.723	7.482^**
根鲜重/g	0.517	0.687	0.519	0.573	4.252^**
根干重/gt	5.845	0.054	0.625	0.486	3.336^**
叶干重/g	0.067	0.160	0.502	0.468	4.936^**
叶饱和鲜重/g	0.038	1.984	0.445	0.620	6.898^**
根冠比	6.218	0.371	0.238	0.517	-6.107^**
叶片相对含水量/%	0.341	0.214	0.037	0.313	4.805^**

指标	最大值		最小值		均值
指标	CK	DS	CK	DS	CK	DS
茎粗/mm	10.329	6.587	2.703	1.113	6.150	4.239
株高/cm	28.333	18.767	14.300	8.353	20.460	13.963
根长/cm	44.200	32.067	17.733	16.100	27.583	24.185
叶鲜重/g	19.437	6.567	2.500	0.280	9.408	2.603
根鲜重/g	7.737	2.980	0.563	0.167	2.560	1.200
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叶干重/g	2.073	0.747	0.193	0.050	0.832	0.341
叶饱和鲜重/g	24.313	7.443	2.640	0.423	10.618	3.198
根冠比	0.399	1.329	0.182	0.260	0.273	0.718
叶片相对含水量/%	0.939	0.913	0.808	0.198	0.886	0.685
指标	标准差		变异系数		t值
指标	CK	DS	CK	DS	t值
茎粗/mm	6.600	1.267	0.241	0.299	5.003^**
株高/cm	4.688	2.743	0.169	0.196	8.075^**
根长/cm	1.780	4.002	0.193	0.165	3.005^**
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根干重/gt	5.845	0.054	0.625	0.486	3.336^**
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根冠比	6.218	0.371	0.238	0.517	-6.107^**
叶片相对含水量/%	0.341	0.214	0.037	0.313	4.805^**

指标	因子1	因子2
茎粗/mm	0.3458	0.0769
株高/cm	0.2816	0.3139
根长/cm	0.2352	0.5228
叶鲜重/g	0.3674	-0.0362
根鲜重/g	0.3499	0.0081
根干重/g	0.3538	-0.0511
叶干重/g	0.3702	0.0378
叶饱和鲜重/g	0.3656	0.0340
根冠比	-0.2154	0.4612
叶片相对含水量/%	0.2150	-0.6347
特征根λ	6.96	1.19
贡献率/%	69.62	11.88
累计贡献率/%	69.62	81.50
因子权重	85.42	14.58