花生种质苗期抗旱性鉴定与评价

刘永惠+沈一+陈志德

摘要：利用15%PEG6000对80份花生种质资源进行实验室苗期模拟干旱鉴定，以相对株高、相对植株鲜质量、干质量为指标对不同品种（系）抗旱性进行评价。结果表明，与清水对照相比，经胁迫处理10d后植株生长受到了明显抑制。聚类分析表明，在欧氏距离D=15水平上可以细分为A、B、C、D共4个类群，其中B类群抗旱性较强，C类群表现为旱敏感。不同类型花生品种抗旱性比较中以审定品种抗旱性较优。筛选出的抗旱与旱敏感种质将用于进一步的基础研究与种质改良。

关键词：花生；苗期；抗旱鉴定；聚类分析；欧氏距离

中图分类号：S565.203.4文献标志码：A 文章编号：1002-1302（2014）11-0108-03

干旱是世界范围内的一个普遍问题，目前世界陆地面积有1/3处于干旱或半干旱状态。我国是世界上主要干旱国家之一，干旱半干旱耕地约占总耕地面积的53%[1]。花生（ArachishypogaeaL.）起源于南美洲的热带、亚热带地区，为豆科作物，是优质食用油的主要油料品种之一[2]。花生生育期内遭受干旱胁迫，影响其产量与品质水平。目前，关于花生干旱胁迫方面的研究报道很多，尤其是生理生化方面的，如干旱胁迫下植株形态、根系形态、光合特性、叶片SOD酶活性等[3-6]。分子方面涉及花生抗旱OTLs的鉴定[7]、抗旱基因的克隆[8]及干旱胁迫下叶片蛋白组学研究[9]等。在前期研究中，笔者发现胁迫处理前后株高、植株鲜（干）质量差异显著，而根长、根鲜、（干）质量差异不显著[10]，本研究拟通过实验室模拟干旱试验，利用株高、植株鲜质量、干质量等指标对不同类型花生种质资源进行抗旱性鉴定评价，以期为花生抗旱育种研究筛选优异种质资源。

1材料与方法

1.1材料

选用笔者所在项目组保存的花生种质资源80份为试验材料，其中包括审定品种19份，地方品种17份，高世代品系44份。

1.2方法

经前期预试验，选用15%PEG6000溶液进行实验室模拟干旱胁迫，以清水处理为对照（CK）。每个品种挑选饱满的种子90粒，于光照培养箱中萌发，培养箱条件设置为：光暗周期12h/12h，温度27～28℃，待幼苗长至3叶期时挑选生长一致的植株，分别进行清水处理和干旱胁迫处理，每个处理3次重复，处理期间每2d更换1次胁迫液，对照同期更换清水。处理10d后分别测量株高（子叶节到生长点）、植株鲜质量（去除子叶）、植株干质量（去除子叶）等指标。

1.3数据分析

为消除不同品种间性状的基础差异，比较各品种的抗旱性，折算各指标的相对值，计算公式：相对株高（植株鲜质量、植株干质量）=处理株高（植株鲜质量、植株干质量）/对照株高（植株鲜质量、植株干质量）×100%；所采集的数据用Excel、SPSS19.0软件进行处理和统计分析。

2结果与分析

2.1旱胁迫处理下的植株性状表现

从表1看出，与对照比较，经15%PEG6000胁迫处理7d后，植株生长受到了明显抑制。对照条件下80份参试品种（系）的平均株高达到了7.61cm，而经15%PEG6000处理过的植株株高均值仅5.41cm，差异极显著；同时在植株鲜质量、干质量方面，对照与胁迫处理间差异也极显著，对照植株平均鲜质量为2.91g，干质量为1.16g，胁迫处理条件下分别仅为对照的59.8%、71.6%。各项指标的变幅及变异系数不同品种间存在一定差异。

2.2不同品种（系）的植株相对性状表现

为更好比较不同品种（系）间的抗旱性差异，折算参试品种（系）的相对性状值（表2、图1）。在相对株高方面，平均值为71.4%，大部分品种主要集中在60%～80%之间，占总数的66.3%，有15个品种在80%以上，其中仅1个品种超过了90%；相对植株鲜质量方面，参试品种（系）均值仅60.45%，超过70%的品种仅10个，其中最大值为92.58%，最小值为36.63%，变异系数达到了18.41%；参试品种的相对植株干质量都在50%以上，同样有62个品种（系）集中在60%～80%之间，有2个品种超过了90%，最大值达到了94.74%。

2.3品种（系）抗旱性的聚类分析

以相对株高、相对植株鲜质量、相对植株干质量为指标，采用欧氏距离，利用系统分析方法的类间平均法，对80份参试品种（系）进行聚类分析。结果表明，在欧式距离为15处，可以划分为A、B、C、D4个类群。其中，A类群包含的品种数最多，有51个品种，相对株高均值为70.65%，相对植株鲜质量均值为63.44%，相对植株干质量均值为74.03%；B类群包括6个品种，此类群品种相对株高>85%，相对植株鲜质量>70%，相对植株干质量>78%，表现出较强的抗旱性；C类群包括8个品种，相对株高介于48%～60%，相对植株鲜质量44%～55%，相对植株干质量57%～75%，此类群品种表现为旱敏感；D类群包括15个品种，此类群特点是相对株高较高，均值为75.73%，而相对植株鲜质量较差，均值仅48.17%，相对植株干质量均值为63.5%。

2.4不同类型品种间抗旱性差异

审定品种、高世代品系及地方品种间抗旱性差异见表3，审定品种相对株高为75.59%，相对植株鲜质量为68.96%，相对植株干质量为75.43%，这3项指标表现为审定品种>高世代品系>地方品种。具体来说，以相对株高及相对植株鲜质量为指标，进行方差分析，结果表明，审定品种与地方品种间差异分别达到了显著或极显著水平，其他类型间差异不显著；而在相对植株干质量方面，3种类型间差异都不显著。

2.5不同花生品种抗旱性表现

聚类分析结果（表4）表明，B类群的6个品种较抗旱，C类群的8个品种抗旱性较差。B类群中又以编号1、4、14这3个品种的相对株高、相对植株鲜质量、干质量值较高，均在85%以上，表现出较强的抗旱性；其次为58、59、68号，其相对植株鲜质量、干质量值略低，仍表现为较抗旱。43、56、65号是C类群中各项指标值均较低的3个品种，其3项指标均<65%，为旱敏感材料。

3结论与讨论

干旱是影响农业发展的主要障碍因子之一。近年来，全球范围的温室效应加剧，水资源日益匮乏，干旱灾害的发生呈现出频率高、范围广、强度大等特点，对世界粮食安全造成了严重威胁[11-12]。花生虽然是较抗旱耐瘠的作物，但地域降水量偏少、降水集中或季节性干旱仍成为我国花生生产上的主要限制因子。目前，我国已收集保存的各类花生种质资源7000余份[13]，但有关这些种质资源的抗旱性鉴定评价则鲜有报道，明确已有花生资源的抗旱性，挖掘抗旱品种，有利于进一步深入开展花生抗旱育种研究。有关花生抗旱性鉴定的方法和评价指标很多[14]，最直接的田间抗旱筛选鉴定法，能够较客观反映品种的抗旱性，但对于大批量的筛选而言，工作量大，环境条件不易控制。本研究主要采用间接筛选法，利用15%PEG6000进行实验室模拟干旱鉴定，优点在于试验条件具有可控性，避免了环境条件不一致造成的影响。在前期研究中，在模拟干旱的基础上进行田间抗旱再鉴定，两者试验结果一致性较好[10]，表明实验室模拟干旱鉴定在一定程度上可以反映品种间抗旱性差异，尤其在进行大批量花生种质资源抗旱性初步筛选鉴定时具有省时、省力的优势。与水稻、拟南芥等模式作物相比，花生抗旱相关基因的挖掘、遗传机理研究还处于初始阶段。随着花生全基因组测序的完成，以及干旱相关转录组测序的陆续报道[15]，花生抗旱分子机制研究及种质创新成为今后的研究重点。本研究通过对80份花生种质资源的实验室苗期抗旱性鉴定，各获得3份抗旱、较抗旱及旱敏感材料，可作为进一步分子研究与种质改良的基础材料。

参考文献：

[1]张智猛，万书波，戴良香，等.不同花生品种对干旱胁迫的响应[J].中国生态农业学报，2011，19（3）：631-638

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3结论与讨论

干旱是影响农业发展的主要障碍因子之一。近年来，全球范围的温室效应加剧，水资源日益匮乏，干旱灾害的发生呈现出频率高、范围广、强度大等特点，对世界粮食安全造成了严重威胁[11-12]。花生虽然是较抗旱耐瘠的作物，但地域降水量偏少、降水集中或季节性干旱仍成为我国花生生产上的主要限制因子。目前，我国已收集保存的各类花生种质资源7000余份[13]，但有关这些种质资源的抗旱性鉴定评价则鲜有报道，明确已有花生资源的抗旱性，挖掘抗旱品种，有利于进一步深入开展花生抗旱育种研究。有关花生抗旱性鉴定的方法和评价指标很多[14]，最直接的田间抗旱筛选鉴定法，能够较客观反映品种的抗旱性，但对于大批量的筛选而言，工作量大，环境条件不易控制。本研究主要采用间接筛选法，利用15%PEG6000进行实验室模拟干旱鉴定，优点在于试验条件具有可控性，避免了环境条件不一致造成的影响。在前期研究中，在模拟干旱的基础上进行田间抗旱再鉴定，两者试验结果一致性较好[10]，表明实验室模拟干旱鉴定在一定程度上可以反映品种间抗旱性差异，尤其在进行大批量花生种质资源抗旱性初步筛选鉴定时具有省时、省力的优势。与水稻、拟南芥等模式作物相比，花生抗旱相关基因的挖掘、遗传机理研究还处于初始阶段。随着花生全基因组测序的完成，以及干旱相关转录组测序的陆续报道[15]，花生抗旱分子机制研究及种质创新成为今后的研究重点。本研究通过对80份花生种质资源的实验室苗期抗旱性鉴定，各获得3份抗旱、较抗旱及旱敏感材料，可作为进一步分子研究与种质改良的基础材料。

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干旱是影响农业发展的主要障碍因子之一。近年来，全球范围的温室效应加剧，水资源日益匮乏，干旱灾害的发生呈现出频率高、范围广、强度大等特点，对世界粮食安全造成了严重威胁[11-12]。花生虽然是较抗旱耐瘠的作物，但地域降水量偏少、降水集中或季节性干旱仍成为我国花生生产上的主要限制因子。目前，我国已收集保存的各类花生种质资源7000余份[13]，但有关这些种质资源的抗旱性鉴定评价则鲜有报道，明确已有花生资源的抗旱性，挖掘抗旱品种，有利于进一步深入开展花生抗旱育种研究。有关花生抗旱性鉴定的方法和评价指标很多[14]，最直接的田间抗旱筛选鉴定法，能够较客观反映品种的抗旱性，但对于大批量的筛选而言，工作量大，环境条件不易控制。本研究主要采用间接筛选法，利用15%PEG6000进行实验室模拟干旱鉴定，优点在于试验条件具有可控性，避免了环境条件不一致造成的影响。在前期研究中，在模拟干旱的基础上进行田间抗旱再鉴定，两者试验结果一致性较好[10]，表明实验室模拟干旱鉴定在一定程度上可以反映品种间抗旱性差异，尤其在进行大批量花生种质资源抗旱性初步筛选鉴定时具有省时、省力的优势。与水稻、拟南芥等模式作物相比，花生抗旱相关基因的挖掘、遗传机理研究还处于初始阶段。随着花生全基因组测序的完成，以及干旱相关转录组测序的陆续报道[15]，花生抗旱分子机制研究及种质创新成为今后的研究重点。本研究通过对80份花生种质资源的实验室苗期抗旱性鉴定，各获得3份抗旱、较抗旱及旱敏感材料，可作为进一步分子研究与种质改良的基础材料。

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[12]赵丽，冯宝平，张书花.国内外干旱及干旱指标研究进展[J].江苏农业科学，2012，40（8）：345-348.

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