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棉花萌发期抗旱指标筛选及种质资源抗旱性综合评价.pdf

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资源描述

1、生物技术进展生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 4 期 556 564Current Biotechnology ISSN 20952341研究论文研究论文Articles棉花萌发期抗旱指标筛选及种质资源抗旱性综合评价陈金萍1,2,陈全家1,郑凯1,浦元春1,2,徐江淋1,2,周婷2,3,杨椰珺2,3,孙国清2*1.新疆农业大学农学院,教育部棉花工程研究中心,乌鲁木齐 830052;2.中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081;3.山西农业大学农学院,山西 晋中 030801摘要:棉花是重要的经济作物和油料作物。为研究棉花种子萌发期形态指标与抗旱性的关系,筛选棉花萌发期适宜的

2、抗旱性指标,以40个棉花品种为材料,聚乙二醇-6000(polyethylene glycol-6000,PEG-6000)溶液模拟干旱胁迫,清水为对照,采用相关性分析比较了与棉花萌发期抗旱性相关的7个指标(相对种子吸水率、相对发芽势、相对发芽率、相对萌发指数、胚根/下胚轴指数、相对胚根干/鲜重和相对胚芽干/鲜重),依据隶属函数得到综合抗旱性评价值,并将其与7个指标进行相关性分析,以得到最适宜的抗旱性指标。结果显示,相对发芽势、相对发芽率和相对萌发指数是供试40个棉花品种萌发期抗旱性鉴定的3个重要指标。干旱胁迫下,可通过测定这3个指标对不同品种棉花萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。供试的

3、40个棉花材料中,中85271 抗旱性最强,CF75落6 抗旱性最弱。关键词:棉花;萌发期;抗旱性;抗旱指标;综合评价DOI:10.19586/j.20952341.2022.0087 中图分类号:S562 文献标志码:ACotton Drought Resistance Index Screening and Comprehensive Evaluation of Drought Resistance of Germplasm Resources During Germination PeriodCHEN Jinping1,2,CHEN Quanjia1,ZHENG Kai1,PU Yuan

4、chun1,2,XU Jianglin1,2,ZHOU Ting2,3,YANG Yejun2,3,SUN Guoqing2*1.Engineering Research Centre of Cotton,Ministry of Education,College of Agriculture,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2.Biotehchnology Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China;3

5、.College of Agriculture,Shanxi Agricultural University,Shanxi Jinzhong 030801,ChinaAbstract:Cotton is an important cash crop and oil crop.In order to study the relationship between morphological indicators and drought resistance at the germination stage of cotton seeds,the suitable drought resistanc

6、e indexes in the germination stage of cotton were screened.Took 40 cotton varieties as materials,polyethylene glycol-6000(PEG-6000)solution simulating drought stress,and clean water as control,seven indicators(relative seed water absorption,relative germination potential,relative germination rate,re

7、lative germination exponent,radicle/hypocotyl index,relative radicle stem/fresh weight,and relative germ stem/fresh weight)related to drought resistance in the germination stage of cotton were compared by correlation analysis,and the comprehensive drought resistance evaluation value was obtained acc

8、ording to the membership function,and the correlation analysis was carried out with seven indicators to obtain the most suitable drought resistance index.Results showed that the relative germination potential,relative germination rate and relative germination index were screened out as important ind

9、icators for the identification of drought resistance during the germination stage of 40 cotton varieties.Under drought stress,the drought tolerance of different varieties of cotton in the germination stage can be quickly and accurately identified and evaluated by measuring these three indicators.Amo

10、ng the 40 cotton materials tested,Zhong 85271 had the strongest drought resistance and CF75 drop 6 had the weakest drought resistance.Key words:cotton;germination;drought resistance;drought resistance index;comprehensive evaluation收稿日期:20220525;接受日期:20230407基金项目:海南省崖州湾种子实验室2021年度“揭榜挂帅”项目(B21HJ0213)。

11、联系方式:陈金萍 E-mail:;*通信作者 孙国清 E-mail:陈金萍,等:棉花种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选除去冰川,地球上可用的淡水资源仅为总水量的0.26%1。当前,世界上农业用水量超过了总用水量的70%(发展中国家占86%),随着全球气候的变化,这个比例还在增长2。种子萌发期是作物对干旱的敏感时期,也是体现作物抗旱能力的重要时期,作物萌发期的生长情况直接关系到后期出苗率以及最终的产量形成。萌发期的抗旱评价是筛选抗旱作物品种的重要途径之一,抗旱性指标可以反映农作物抗旱性强弱。发芽势、发芽率则作为种子发芽能力的重要指标,分别反映了种子的发芽速度和发芽能力。因此选择与农作物抗

12、旱显著相关的鉴定指标是抗旱鉴定过程中的关键环节3。棉花(Gossypium spp.)是重要的经济作物,同时,棉籽的含油量仅次于大豆,也是重要的油料作物。干旱是影响棉花生长发育和产量品质的主要非生物胁迫之一4。目前,关于棉花田间种植从苗期到花铃期的抗旱性评价指标的研究很多5-11,在室内针对棉花萌发期的抗旱性指标研究较少12-14,且大多采用隶属函数分析法评价作物抗旱性指标12,15-17,而采用多种分析方法相结合对棉花抗旱性进行综合评价的研究未见报道。鉴于分析单一指标易造成结果上的片面性和不稳定性,本试验将相关性分析和隶属函数分析方法相结合,进行综合评价,以期有效提高评价标准的准确性。1材料

13、与方法1.1供试棉花材料供试40个棉花种质材料由新疆农业大学提供,材料详情如表1所示。1.2试验设计本试验在中国农业科学院生物技术研究所开展。利用PEG模拟干旱胁迫,采用培养皿纸上发芽法:选用15%(质量体积分数)的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以蒸馏水为对照。每个处理重复3次。在试验开始前1天将试验所用到的所有培养皿和培养箱用70%酒精消毒处理,并将处理后的培养皿用蒸馏水清洗,置于培养箱内晾干。将棉籽脱绒,挑选籽粒饱满、大小均一的种子,75%酒精浸泡3 min,蒸馏水冲洗3次,然后试验组和对照组分别用15%(质量体积分数)的PEG-6000溶液和等量且适量的蒸馏水浸泡种子24 h,待种子

14、充分吸涨后,放入直径为9 cm培养皿中,铺2层滤纸,每皿放50粒棉花种子(每个棉花品种300粒种子)。每皿中加入10 mL液体,保持种子湿润,置于28 恒温光照培养箱中萌发,16 h/8 h光照/黑暗培养7 d。每天更换滤纸和处理液,以防止种子萌发过程霉变,保证渗透势恒定。1.3指标测定为了测定种子萌发期的形态指标,在种子浸泡20 h时测定种子吸水率。从第2天开始每天19 00调查一次发芽数,以胚根突破种皮2 mm作为发芽标准,统计7 d内的种子萌发数量。以第2天的种子发芽数计算发芽势,第7天的种子发芽数计算发芽率。第7天时从每个培养皿中随机选取5株长势一致且具有代表性的幼苗,测定幼苗的胚根鲜

15、重、胚根干重、胚芽鲜重、胚芽干重、下胚轴长、胚根长。105 杀青30 min,80 烘干至恒重后称量干重。按照公式(1)(10)计算种子吸水率、相对种子吸水率、发芽势(germination energy,GE)、表1供试40个棉花品种Table 140 cotton varieties for testing序号1234567891011121314151617181920品种编号NDLM025NDLM030NDLM037NDLM043NDLM071NDLM079NDLM088NDLM091NDLM098NDLM103NDLM107NDLM108NDLM113NDLM123NDLM134ND

16、LM140NDLM176NDLM177NDLM183NDLM185品种名称L5F45PD6186澳siv2北京432邯284冀668晋棉34晋棉46酒棉8号科远4辽4853辽7003灵宝棉美B35陕416石远345新陆早17新陆早18新陆早24新陆早26序号2122232425262728293031323334353637383940品种编号NDLM196NDLM222NDLM224NDLM226NDLM230NDLM267NDLM269NDLM274NDLM277NDLM283NDLM287NDLM289NDLM292NDLM293NDLM297NDLM301NDLM309NDLM346N

17、DLM347NDLM348品种名称新陆早38新陆中11新陆中14新陆中16新陆中20银棉1号豫棉18运93抗354运早219中203016中5765中85271中R773310中R773314中棉所16中棉所35中棉所82CF75落5CF75落6CF75落7557生物技术进展生物技术进展 Current Biotechnology相对发芽势(relative germination energy,RGE)、发芽率(germin ation rate,GR)、相对发芽率(relative germination rate,RGR)、萌发指数、相对胚根长(relative radicle leng

18、th,RRL)、相对下胚轴长(relative hypocotyls length,RHL)、胚根/下胚轴指数(index of RRL/RHL)。种子吸水率=种子吸水20 h时的质量-种子未吸水的质量种子未吸水的质量(1)相对种子吸水率=试验组吸水率对照组吸水率(2)发芽势=第2天发芽种子数供试种子数(3)相对发芽势=试验组发芽势对照组发芽势(4)发芽率=第5天发芽种子数供试种子数(5)相对发芽率=试验组发芽率对照组发芽率(6)萌发指数=17(GR2+GR4+GR7)(7)式中:GR2、GR4和 GR7分别为第 2、4和 7天的种子发芽率。相对胚根长=试验组胚根长对照组胚根长(8)相对下胚轴

19、长=试验组下胚轴长对照组下胚轴长(9)胚根/下胚轴指数=相对胚根长相对下胚轴长(10)1.4数据处理采用Microsoft Excel 2019进行数据统计及隶属函数分析,SPSS 26.0 软件进行 Pearson 相关性分析。1.4.1 抗旱性综合评价 采用隶属函数法进行抗旱综合评价。隶属函数值参照温蕊等16的计算方法。()Xij=Xij-XjminXjmax-Xjmin(11)Vj=j=1n(Xij-Xj)2-Xj(12)Wj=Vjj=1mVj(13)D=j=1n()Xij Wj(14)(11)(14)式中,Xij为 i品种第 j项指标测定值;Xjmin为全部品种第j项指标的最小值;Xj

20、max为全部品种第j项指标的最大值;(Xij)为i品种第j项指标的隶属函数值;-Xj表示全部品种第 j项指标的平均值;Vj表示第j项指标标准差系数;Wj表示第 j项指标权重;D 表示各品种的抗旱性综合评价,D值越大,抗旱性越强18。2结果与分析2.1干旱胁迫对棉花种子萌发特性的影响40个棉花材料在15%PEG模拟的干旱条件和正常条件下48 h的萌发情况及7 d的生长状态分别如图1和图2所示。从图中可以看出,相比于对照,干旱处理下棉花种子的发芽及生长均受到抑制。如表2所示,15%PEG模拟干旱胁迫下,40个供试棉花材料相对吸水率、相对发芽势、相对发芽率、相对萌发指数、相对胚根长、相对下胚轴长、相

21、对胚根干重及相对胚芽干重的均值均低于1,表明干旱胁迫抑制了种子萌发。2.2相关性分析7个测定指标相对值的相关分析(表3)表明,相对吸水率与相对发芽势之间,相对发芽率、相对萌发指数与相对发芽势两两之间,相对胚芽干/鲜重与相对发芽率之间,相对胚根干/鲜重、相对胚芽干/鲜重与胚根/下胚轴指数两两之间,均呈极显著正相关;相对吸水率与相对萌发指数之间,相对发芽率与相对胚芽干/鲜重之间,均呈现显著正相关;相对萌发指数与相对发芽势和相对发芽率之间,相对胚芽干/鲜重与胚根/下胚轴指数之间,表现出极显著正相关关系。虽然相对胚芽干/鲜重与胚根/下胚轴指数组合的相关系数较高(R2=0.794),但相对萌发指数与相对

22、发芽势和相对发芽率的相关系数都更接近1,因此选择相对萌发指数、相对发芽势和相对发芽率这3个指标更能体现出供试40个棉花材料萌发期的抗旱能力。2.3棉花萌发期抗旱性综合性评价用隶属函数法对40个棉花材料的种子吸水率、发芽势、发芽率、萌发指数、胚根/下胚轴指数、胚根干/鲜重、胚芽干/鲜重的相对值进行了综合性评价,如表4所示,得到40个棉花材料萌发期的558陈金萍,等:棉花种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选注:每图的左侧处理为15%PEG模拟的干旱条件,右侧处理为正常条件。图240个棉花材料在干旱与正常条件下7 d的生长状态Fig.27 days growth state of 40 cot

23、ton materials under drought resistance and control condition注:每图的左侧处理为15%PEG模拟的干旱条件,右侧处理为正常条件。图140个棉花材料在干旱与正常条件下48 h的萌发情况Fig.148 hours germination of 40 cotton materials under drought resistance and control condition559生物技术进展生物技术进展 Current Biotechnology表2干旱胁迫下棉花种子萌发特性相对值Table 2Relative values of cot

24、ton seed germination characteristics under drought stress品种编号NDLM025NDLM030NDLM037NDLM043NDLM071NDLM079NDLM088NDLM091NDLM098NDLM103NDLM107NDLM108NDLM113NDLM123NDLM134NDLM140NDLM176NDLM177NDLM183NDLM185NDLM196NDLM222NDLM224NDLM226NDLM230NDLM267NDLM269NDLM274NDLM277NDLM283NDLM287NDLM289NDLM292NDLM293N

25、DLM297NDLM301NDLM309NDLM346NDLM347NDLM348最小值最大值平均值相对种子吸水率0.930.920.830.950.970.850.960.930.980.930.910.710.930.950.850.920.760.950.821.120.850.830.770.710.920.861.030.800.850.820.841.100.870.830.950.860.650.900.940.850.651.120.88相对发芽势0.250.100.030.110.060.040.060.070.070.100.2100.160.06000.030.150.1

26、500.040.030.110.030.0200.18000.090.050.500.060.020.090.0700.1800.1700.50.08相对发芽率0.200.030.030.080.050.030.080.030.060.080.150.050.080.030.040.030.030.100.040.010.040.060.080.050.020.040.110.010.040.150.050.160.010.150.070.080.060.1200.0500.200.06相对萌发指数0.220.040.030.130.060.030.080.050.060.090.180.04

27、0.110.030.060.040.030.110.060.020.040.060.090.050.030.060.130.010.040.130.060.280.020.120.080.070.060.1400.0700.280.07相对胚根长0.590.100.150.110.250.250.260.130.610.290.720.170.520.170.070.030.100.330.080.030.220.200.160.240.050.140.690.100.050.800.510.730.170.310.670.140.170.6200.8500.850.29相对下胚轴长0.470

28、.010.060.050.160.090.140.090.190.110.580.100.300.050.040.040.090.100.090.010.090.090.040.140.070.080.600.020.040.270.180.700.060.080.440.040.060.4200.5200.700.17胚根/下胚轴指数1.264.712.041.684.161.772.610.501.773.581.301.971.592.140.700.261.442.310.591.091.471.863.181.280.671.231.141.490.482.991.890.700.8

29、64.161.521.301.791.4801.7004.711.72相对胚根干重0.690.130.130.220.30.140.310.080.460.781.610.220.610.140.070.070.040.220.110.330.610.110.560.670.140.270.530.220.081.110.500.440.330.441.320.110.440.6101.0001.610.40相对胚芽干重0.950.160.210.290.470.350.530.150.370.300.660.550.730.170.140.140.130.450.220.060.160.34

30、0.370.490.190.320.900.170.221.040.521.150.050.691.150.150.240.4400.8301.150.41相对胚根干/鲜重2.651.421.541.501.110.691.670.230.824.342.211.670.942.750.170.330.711.590.851.672.220.642.241.930.952.881.121.000.373.632.430.861.011.432.650.291.673.0600.6404.341.50相对胚芽干/鲜重1.591.681.601.732.011.322.370.380.802.17

31、1.321.691.511.690.730.631.011.610.840.620.991.842.661.481.231.311.111.290.712.151.321.150.333.421.890.891.011.0201.0203.421.35560陈金萍,等:棉花种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选表3不同品种的7个指标之间相关性分析(Pearson相关系数)Table 3Correlation analysis between seven indicators of different varieties(Pearson correlation coefficient)指标相

32、对种子吸水率相对发芽势相对发芽率相对萌发指数胚根/下胚轴指数相对胚根干/鲜重相对胚芽干/鲜重相对种子吸水率10.458*0.1690.336*-0.096-0.037-0.143相对发芽势10.688*0.868*-0.0360.1280.065相对发芽率10.933*0.2160.392*0.460*相对萌发指数10.0830.2900.303胚根/下胚轴指数10.428*0.794*相对胚根干/鲜重10.497*相对胚芽干/鲜重1注:*表示在P0.05水平上显著相关;*表示在P0.01水平上极显著相关。表440个棉花种质材料的隶属函数值及抗旱性综合评价Table 4Membership f

33、unction values and comprehensive evaluation of drought resistance of 40 cotton germplasm materialsNDLM025NDLM030NDLM037NDLM043NDLM071NDLM079NDLM088NDLM091NDLM098NDLM103NDLM107NDLM108NDLM113NDLM123NDLM134NDLM140NDLM176NDLM177NDLM183NDLM185NDLM196NDLM222NDLM224NDLM226NDLM230NDLM267NDLM269NDLM274NDLM27

34、70.610.580.380.640.680.430.660.610.710.610.550.120.610.650.430.580.230.640.371.000.420.380.260.120.580.450.810.330.420.510.200.060.220.110.080.120.150.140.190.410.000.330.110.000.000.050.300.300.000.080.060.220.060.050.000.360.000.001.000.140.120.410.240.170.410.160.320.390.770.240.390.130.210.130.1

35、70.480.190.050.190.300.410.260.120.180.530.070.190.770.160.100.460.220.110.290.170.230.310.660.140.380.120.200.130.090.390.210.050.130.200.330.170.100.200.470.030.140.271.000.430.360.880.380.550.110.380.760.280.420.340.450.150.060.300.490.120.230.310.390.670.270.140.260.240.320.100.610.330.360.350.2

36、50.160.380.050.191.000.510.380.220.630.040.080.160.370.200.380.510.150.520.440.220.660.260.230.080.470.490.470.510.590.390.690.110.230.640.390.490.440.490.210.180.310.470.250.180.290.540.780.430.360.380.330.380.210.760.190.120.380.220.140.310.170.250.340.620.150.370.160.150.100.120.400.230.070.160.2

37、10.340.180.110.150.460.060.1322234919311325171233010262936338183827201124352863932品种编号相对种子吸水率相对发芽势相对发芽率相对萌发指数胚根/下胚轴指数相对胚根干/鲜重相对胚芽干/鲜重综合评价值D排序561生物技术进展生物技术进展 Current Biotechnology综合抗旱能力D值。供试40个棉花材料D值在0.020.90范围内,其中NDLM289(中85271)抗旱性最强,D值为0.90,NDLM347(CF75落6)抗旱性最弱,D值为0.02,NDLM071(邯284)、NDLM222(新陆中11)、

38、NDLM287(中5765)抗旱性居中,D值分别为0.22、0.21、0.21。2.47 个指标与隶属函数综合评价值的相关性分析本试验分析了7个种子萌发特性指标与综合指标D值的相关性(表5),其中胚根/下胚轴指数与D值相对独立,相对吸水率、胚根及胚芽干/鲜重与D值存在显著弱正相关,可作为棉花萌发期抗旱性鉴定的参考指标,相对发芽势、发芽率及萌发指数与D值存在极显著强正相关,可作为棉花萌发期抗旱性鉴定的主要指标。综合表3与表5数据,我们选取相对发芽势、相对发芽率及相对萌发指数这3个指标作为供试40个棉花种质材料萌发期抗旱性鉴定指标。3讨论棉花具有一定的耐旱能力,萌发期的种子对水分尤其敏感,干旱缺水

39、严重影响了种子萌发。一般在室内进行作物萌发期的抗旱性鉴定,实验室内条件易控、可操作性强、试验周期较短,现已在多种农作物上开展了相关研究17,19-23。PEG作为植物抗旱性选择剂或水分胁迫剂24-26,常用于模拟土壤的自然水分胁迫状况。常用的PEG胁迫试剂种类有PEG-2000、PEG-6000和PEG-8000,其中以PEG-6000的研究报道最多,在相同水势下PEG-6000对植物水分生理产生的影响和土壤干旱相似27。因此,本试验采用PEG-6000模拟干旱胁迫,在人工气候箱内对40个供试棉花品种进行胁迫处理,每处理设置3次重复以减小误差。相关系数是衡量观测数据之间相关程度的指标,一般情况

40、下,相关系数越大表明相关程度越高,相关系数在0.30.5范围内为弱相关、在0.50.7范围内为中度相关、在0.70.9范围内为强相关。表3中各指标间的相关性分析表明,虽然相对胚芽干/鲜重与胚根/下胚轴指数组合的相关系数较高(R2=0.794),但相对萌发指数与相对发芽表5棉花种子萌发期7个指标与隶属函数综合评价值的相关性分析(Pearson相关系数)Table 5Correlation analysis between seven indexes at the germination stage of cotton seeds and the comprehensive evaluation

41、value of membership function(Pearson correlation coefficient)指标相对种子吸水率相对发芽势相对发芽率相对萌发指数胚根/下胚轴指数相对胚根干/鲜重相对胚芽干/鲜重隶属函数综合评价值D0.332*0.873*0.951*0.991*0.1450.333*0.351*相关性P0.0360.0000.0000.0000.3710.0360.026注:*表示在P0.05水平上相关性显著;*表示在P0.01水平上相关性极显著。NDLM283NDLM287NDLM289NDLM292NDLM293NDLM297NDLM301NDLM309NDLM3

42、46NDLM347NDLM3480.360.410.970.470.380.640.460.2310-60.540.620.430.190.111.000.110.040.180.130.000.350.000.340.730.240.820.040.740.360.390.300.610.000.240.470.211.000.060.430.270.260.220.510.000.240.630.400.150.180.880.320.280.380.310.000.360.840.560.200.250.330.610.070.380.700.000.150.630.390.340.10

43、1.000.550.260.300.300.000.300.490.210.900.080.440.300.270.190.500.020.27521137714162344015续表品种编号相对种子吸水率相对发芽势相对发芽率相对萌发指数胚根/下胚轴指数相对胚根干/鲜重相对胚芽干/鲜重综合评价值D排序562陈金萍,等:棉花种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选势和相对发芽率的相关系数都更接近1,因此选择相对萌发指数、相对发芽势和相对发芽率这3个指标更能体现出供试40个棉花材料萌发期的抗旱能力。对 7 个种子萌发特性指标与综合指标 D 值的相关性分析表明,除胚根/下胚轴指数外,其他6个指标与

44、D值均有相关性,均可作为萌发期抗旱性的鉴定指标,而相对发芽势、发芽率及萌发指数与 D 值存在极显著的强正相关(0.7R20.9,P0.01),因此,我们选取这3个指标作为供试40个棉花种质材料萌发期抗旱性的鉴定指标。孙瑶等12通过隶属函数分析,发现发芽率、下胚轴长度和48 h吸水率的相对值可作为棉花的抗旱性评价综合指标。而本研究通过相关性分析与隶属函数法相结合的方法,证明相对发芽势、发芽率及萌发指数可作为试验40个棉花材料的抗旱性综合评价指标。这可能是由于分析方法不同,以及供试的棉花材料不同造成的。除了萌发期外,其他生育阶段对棉花最终产量的形成也有较大影响。陈玉梁等28以白棉和彩棉为材料进行干

45、旱处理,分别在花铃期和吐絮盛期测定了多个农艺性状指标,最终认为单株铃数、单铃重和花铃期叶片数可作为棉花抗旱性鉴定的农艺性状指标。水分亏缺对于棉花全生育期的影响可综合不同发育时期的鉴定指标来体现。对于其他植物,如苜蓿,主要以根长、发芽率和活力指数作为萌发期抗旱性鉴定的首选指标26;模式植物狗尾草的萌发期抗旱性鉴定指标分为3个等级29,依次为鲜重、根长和芽长、发芽率;粮食作物水稻在萌发期以胚芽干重、发芽率、胚芽鞘长和根冠比作为水稻抗旱性鉴定的主要指标30。这些结果都表明发芽率在作物萌发期的重要性。随着我国棉花主产区的“东退西进”,2022年新疆地区的棉花栽培面积占我国棉花总面积的83.22%。在新

46、疆地区棉花生产过程中主要采用膜下水肥一体化的栽培措施,利用有限的水资源保证棉花稳产增产。尤其是棉花播种之后约2个月不浇水,主要依赖播种前灌水和覆盖地膜来保证棉花苗期免受干旱危害并且完成营养生长阶段。因此,棉花品种的抗旱性状决定着幼苗发育状态和后期的产量形成。棉花抗旱材料的选育是推进棉花产业的重要手段。尽管目前对棉花的抗旱性研究已有较多报道,尤其是通过基因工程手段鉴定抗旱基因31-35,是目前棉花研究领域的一大热点,在此基础上,如何评价棉花的抗旱性就显得尤为重要,抗旱性指标是鉴别作物抗旱能力的简单、直观方法,无论是筛选抗旱品种,还是验证基因编辑材料的抗旱性,都需要这些具体评价指标的支撑。本研究搜

47、集了 40 个棉花品种,利用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,通过搜集7个指标对不同品种的抗旱能力进行综合评价,发现相对发芽势、相对发芽率及相对萌发指数这3个指标可综合评价供试40个棉花材料萌发期的抗旱性,并且依据这3个综合评价指标,从供试40个棉花材料中筛选出了强抗旱性品种及弱抗旱性品种,分别是 中 85271 抗旱性最强,CF75落 6 抗旱性最弱。不同品种材料在萌发期的抗旱性不同,这为阐明棉花耐旱分子机制提供了较好的供体材料。对于棉花优异新种质的选育,可选用强干旱耐受品种为亲本之一,利用传统育种方法多年杂交,实现棉花耐逆与高产结合。本研究结果提供了棉花萌发期的抗旱性评价方法,并为抗旱棉花

48、品种的选育提供了理论依据。参考文献 1 石凤英.浅谈水资源的保护与利用J.山西农经,2019,23:88,94.2 GONG Z,XIONG L,SHI H,et al.Plant abiotic stress response and nutrient use efficiencyJ.Sci.China Life Sci.,2020,63(5):635-674.3 敬礼恒,刘利成,梅坤,等.水稻抗旱性能鉴定方法及评价指标研究进展J.中国农学通报,2013,29(12):1-5.4 ABDELRAHEEM A,ESMAEILI N,OCONNELL M,et al.Progress and p

49、erspective on drought and salt stress tolerance in cottonJ.Ind.Crops Prod.,2019,130:118-129.5 冯方剑,宋敏,陈全家,等.棉花苗期抗旱相关指标的主成分分析及综合评价J.新疆农业大学学报,2011,34(3):211-217.6 刘光辉,陈全家,吴鹏昊,等.棉花花铃期抗旱性综合评价及指标筛选J.植物遗传资源学报,2016,17(1):53-62,69.7 罗俊杰,石有太,陈玉梁,等.甘肃不同色彩陆地棉抗旱指标筛选及评价研究J.核农学报,2012,26(006):952-959.8 孙丰磊,曲延英,陈全家,

50、等.棉花抗旱相关指标综合评价及灰色关联分析J.干旱地区农业研究,2019(1):233-239.9 王宁,南宏宇,冯克云.甘肃河西地区棉花抗旱相关指标的主成分分析与抗旱性评价C/全国棉花青年学术研讨会论文集,2015.10 李憬霖,刘绍东,张思平,等.棉花品种资源全生育期抗旱性评价及抗旱指标筛选J.中国农业科技导报,2021,23(10):52-65.11 田又升,叶春秀,张国丽,等.棉花蕾期至初花期抗旱性评价及指标筛选J.西南农业学报,2018,31(2):306-312.563生物技术进展生物技术进展 Current Biotechnology 12 孙瑶,杨晓杰,薄晓培,等.棉花芽期的抗

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