244份春小麦苗期抗旱性的鉴定

2024-05-14周全路秋梅赵张晨武宸冉符笑歌赵玉娇韩勇蔺怀龙陈微林牟丽明李兴茂王长海胡银岗陈亮

中国农业科学 2024年9期

周全，路秋梅，赵张晨，武宸冉，符笑歌，赵玉娇，韩勇，蔺怀龙，陈微林，牟丽明，李兴茂，王长海，胡银岗，陈亮

244份春小麦苗期抗旱性的鉴定

周全1，路秋梅1，赵张晨1，武宸冉1，符笑歌1，赵玉娇1，韩勇2，蔺怀龙2，陈微林2，牟丽明3，李兴茂4，王长海2，胡银岗1，陈亮1

1西北农林科技大学农学院/作物抗逆与高效生产全国重点实验室，陕西杨凌 712100；2九圣禾控股集团有限公司，新疆昌吉 831100；3定西市农业科学研究院，甘肃定西 743000；4甘肃省农业科学院旱地农业研究所，兰州 730070

【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要环境因素，培育抗旱品种是全球小麦育种面临的核心挑战。春小麦作为短生育期小麦品种，为国家粮食安全和种植结构提供了重要保障，确定春小麦材料的抗旱性，为选育抗旱稳产新品种提供依据。【方法】为了解春小麦品种（系）的苗期抗旱性，以来自10个不同地区的244份春小麦品种（系）为试验材料，利用控制含水量法进行苗期干旱胁迫，于三叶期选择长势均匀一致的幼苗，测定最大根长（MRL）、第一叶长（FLL），第一叶宽（FLW）、胚芽鞘长（CL）、地上部鲜重（SFW）和地下部鲜重（RFW）等13个苗期指标，通过描述统计法、隶属函数法、主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法对各春小麦品种（系）的抗旱性进行综合评价。【结果】春小麦品种（系）之间的耐旱性表现出丰富的变异，干旱处理条件下，所测定性状的变异系数为2.1%—32.9%，对照组变异系数范围为1.0%—29.3%；与对照相比，干旱处理条件下的胚芽鞘长度、根干重、鲜重根冠比和干重根冠比均不同程度增加。主成分分析将原13个指标归纳为5个主成分，贡献率达79.6%，根据各主成分特征向量和各性状指标的抗旱系数，计算出综合抗旱系数值，并对值进行聚类分析，将供试材料分为5个亚群，据此筛选出根部生物量（地下部鲜重和干重）作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。将苗期指标抗旱系数与田间相关农艺性状进行相关性分析，发现苗期胚芽鞘长、第一叶长和成熟期旗叶长、株高、穗长、小穗数和籽粒长呈极显著正相关性，苗期整株生物量与籽粒千粒重呈极显著正相关。【结论】筛选出高抗旱春小麦品种22份，明确了根部生物量（地下部鲜重和干重）可作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。

春小麦；苗期；抗旱性；综合抗旱系数

0 引言

【研究意义】小麦（L）是世界上三大粮食作物之一，世界上接近40%的人口将其作为主粮，其产量对全球粮食安全至关重要。据预测，到2050年，全球农业粮食生产可能需要增加60%—110%才足以保障人类的需求，而小麦的需求量会以每年1.7%的速度增长[1]。近年来，由于极端天气引起的减产影响整个农业生产系统，严重损害了全球粮食安全和经济发展，因此，加强高产抗逆作物品种的选育是应对极端天气、确保稳产的关键措施[2]。Daryanto等[3]研究了1980—2015年间的小麦田间试验数据，发现在干旱条件下小麦的减产高达20.6%。西北春播麦区多为干旱和半干旱地区，该地区属于大陆性气候，气候干燥、积温不足、冬寒夏热且年均降水量较低的大陆性气候，旱地春小麦作为该区域的重要作物，为西北旱区粮食安全和种植结构提供了保障[4]。鉴定、筛选和培养抗旱小麦品种是解决干旱地区农业资源用水短缺，促进小麦产量提高的重要方法[5-7]，因此，对国内外春小麦种质资源进行抗旱性鉴定、筛选高产抗旱的优异春小麦品种，对促进小麦高产稳产具有重要意义。【前人研究进展】由于遗传背景的差异，在干旱胁迫下，不同小麦品种的多种生长指标会表现出显著差异。研究发现，小麦苗期最大根长、胚芽鞘长、根冠比、地上地下部干鲜质量、苗高等指标均可作为苗期抗旱性鉴定的有效指标[8-10]。干旱胁迫会促使小麦苗期胚芽鞘伸长，因此，苗期小麦胚芽鞘长可作为衡量干旱胁迫程度的指标之一[10-12]。根作为植物吸收水分和养分的主要器官，可直接从土壤中吸收水分，李梦达等[13]研究表明，相对于正常环境，在干旱环境下，植物根系会更长更发达，扎根更深。LIU等[14]研究发现小麦苗期抗旱性与根干质量和根系生物量均呈正比。侯俊峰等[15]提出，将苗期抗旱能力与其他生育期如成熟期株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等性状进行联合分析，可提高抗旱种质筛选的效率。【本研究切入点】目前，对春小麦苗期抗旱能力的鉴选工作已开展较多，但将多个苗期生长指标（如苗期胚芽鞘、第一叶长、地上部和地下部、干鲜重量等）进行综合评价来分析春小麦苗期抗旱性的研究较少。【拟解决的关键问题】为综合评价春小麦苗期抗旱能力，筛选苗期有效抗旱指标，本研究对244份春性小麦品种（系）进行苗期干旱胁迫，测定苗期相关指标，通过计算抗旱指数、综合抗旱系数，并利用隶属函数法、聚类分析、主成分分析等方法对小麦苗期抗旱性进行综合分析，筛选抗旱能力强的种质；同时，将苗期性状与成熟期旗叶长、株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等相关农艺性状进行相关性分析，为成熟期抗旱品种的筛选和鉴定提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验材料为来自10个不同地区的244份春小麦品种（系），分别是来自甘肃53份、四川49份、宁夏24份、河南3份、陕西、云南、青海、黑龙江各1份、CIMMYT种质97份，以及国外种质14份（表1和附表1）。

表1 244份春小麦品种（系）材料来源及数量

1.2 苗期试验

1.2.1 苗期干旱试验苗期干旱试验在西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室温室进行，参照张卫星等[16]控制含水量法，其条件设置如下：光周期为16 h光照/8 h黑暗，温度为22 ℃/17 ℃，光照强度为500 μmol·m-2·s-1，相对湿度为70%。试验分为对照组和干旱组2个处理，根据计算公式（重量）=（原土重-烘干土重）/烘干土重×100%=水重/烘干土重×100%，可以精确控制土壤相对含水量，在拌土时，分别通过加水量和土壤重量设置对照组土壤相对含水量为60%、干旱组土壤相对含水量30%，每个处理3个重复。每个品种选取70粒饱满一致的种子，经75%乙醇消毒5 min，纯水清洗后置于铺有滤纸的培养皿中，48 h萌发处理。将发芽情况良好的种子移栽到培养盒（47 cm×37 cm×13 cm），每个重复中有8株幼苗，覆盖5 cm育苗基质（营养土、草炭、珍珠岩和蛭石）。培养至三叶期后，每个重复选择长势均匀一致的5株幼苗，清洗根部，测定最大根长、第一叶长宽、胚芽鞘长、地上和地下部鲜重等指标，105 ℃杀青30 min，80 ℃继续烘干至恒重，测取幼苗地上和地下部干重、干重根冠比，并通过计算得出，第一叶面积=第一叶长×第一叶宽×0.83，苗失水率=1-地上部干重/地上部鲜重，根失水率=1-地下部干重/地下部鲜重。

1.2.2 田间试验 2021年2月至2022年7月，244份小麦品种在陕西杨凌、甘肃定西试验基地进行种植，每个小麦品种（系）种植在面积为4 m2的小区，每个小区9行，行长2 m，行间距25 cm，株间距3 cm。陕西杨凌进行正常灌溉，甘肃定西的整个生育期全靠雨养，同时，对两地降雨量进行统计（图1），陕西杨凌的平均降雨量明显高于甘肃定西，因此，将陕西杨凌当作正常灌溉环境，甘肃定西当作雨养干旱环境。两地田间所有材料的施肥措施和植株密度相同。根据当地小麦生产实践，播种前施用750 kg·hm-2复合肥（N﹕P﹕K=18﹕18﹕5），每年措施相同。一般来说，灌溉在1月初（越冬期）进行一次，并采取常规措施控制害虫和杂草。从小区中间位置选择5株长势一致的植株测定主茎的旗叶长（flag leaf length，FL）、株高（plant height，PH）、穗长（spike length，SL），小穗数（spikelet number per spike，SN）、穗粒数（grain number per spike，GN）等相关农艺性状，种子成熟收获后测定籽粒长（grain length，GL）、籽粒宽（grain width，GW）、千粒重（thousand-grain weight，TGW）等指标。

1.3 数据处理分析

计算各指标的抗旱系数（drought resistance coefficient，）、隶属函数值、主成分分析、综合抗旱系数值。

（1）各测量指标的抗旱系数。

=干旱胁迫处理值/对照处理值（1）

（2）通过主成分分析计算各小麦品种抗旱综合指标值。

(X)=aX+aX+⋯+aX（=1,2,…,;=1,2,…,）（2）

式中，(X)为第个综合指标值，a表示各单一指标的特征值所对应的因子载荷，X为各单一指标标准化处理值。

（3）不同小麦品种（系）各指标抗旱系数隶属函数值。

(X)=（X-min）/（max-min）（=1,2,3,…,）（3）

式中，(X)为第个指标的隶属函数值，X表示第个抗旱系数值，min表示第个指标抗旱系数的最小值，max表示第个指标抗旱系数的最大值。

（4）各综合指标的权重。

式中，W表示第个指标在所有指标中的权重；P为第个指标的贡献率。

（5）综合抗旱系数值。值表示每个品种（系）的综合抗旱系数。

利用Excel 2019进行数据分析及整理，使用以上公式计算综合抗旱系数值，利用SPSS 25对表型数据进行描述性统计及相关性分析，使用Origin 2022b软件进行群体间各指标显著性差异分析，用RStudio软件进行聚类分析。

图1 2021年（A）和2022年（B）的2月—7月定西和杨凌的降雨量示意图

2 结果

2.1 干旱和对照条件下苗期指标的描述性统计

经干旱处理后，于三叶期，分别测定244份春小麦品种的最大根长、胚芽鞘长、第一叶长等13个苗期生长指标（表2），并对各指标进行描述性统计分析。结果表明，在干旱处理条件下，测定性状的变异系数范围为2.1%—32.9%，而对照处理条件下所测指标的变异系数范围为1.0%—29.3%。其中，除苗失水率和根失水率外，其余指标的变异系数均高于10%。与对照相比，干旱处理条件下的根干重、鲜重根冠比的最小值、最大值和平均值、干重根冠比最大值和平均值、胚芽鞘长度的最小值、最大值和平均值均大于对照，表明干旱胁迫对苗期根部和胚芽鞘的生长具有一定的促进作用。其余指标均低于对照，表明在干旱胁迫下小麦整体呈现弱化的趋势。

2.2 苗期各性状的相关性分析

分别对2种条件下的13个小麦苗期指标进行相关性分析（表3）。结果表明，在2种处理条件下，13个苗期指标之间均存在显著相关性，因此，直接采用各性状指标的测定值很难反映出春小麦种质资源的抗旱性，这也表明春小麦品种（系）的抗旱机制的复杂和多态性。说明单一指标不能全面、有效地评价各品种的抗旱性，因此，还需引入综合指标来评价小麦的抗旱性。

表2 244份春小麦品种（系）13个苗期性状描述性统计

MRL：最大根长；CL：胚芽鞘长；FLL：第一叶长；FLW：第一叶宽；FLA：第一叶面积；SFW：地上部鲜重；SDW：地上部干重；RFW：地下部鲜重；RDW：地下部干重；RSFW：鲜重根冠比；RSDW：干重根冠比；SWLR：苗失水率；RWLR：根失水率。下同

MRL: Maximum root length; CL: coleoptile length; FLL: first leaf length;FLW: first leaf width; FLA: Flag leaf area; SFW: shoot fresh weight; SDW: shoot dry weight; RFW: root fresh weight; RDW: root dry weight; RSFW: root/shoot fresh weight; RSDW: root/shoot dry weight; SWLR: water loss rate of shoot; RWLR: water loss rate of root. The same as below

2.3 抗旱性状主成分分析

通过对供试品种（系）各指标抗旱系数隶属函数值进行主成分分析，选取特征值＞1的5个主成分（表4）。这5个主成分的特征值分别为3.39、2.56、2.22、1.13和1.04，贡献率分别为26.07%、19.72%、17.04%、8.70%和8.03%。5个主成分的累计贡献率为79.56%，接近80%，涵盖了13个指标近80%的数据信息。第一个主成分包括RFW、RDW和RSDW，特征向量最大的是RFW；第二个主成分包括FLL、FLA和SFW，特征向量最大的是FLA；第三个主成分包括FLW；第四个主成分包括CL；第五个主成分包括FLA。

表3 苗期指标的相关性分析

*和**分别表示在＜0.05和＜0.01水平差异显著。下同 * and ** indicate significant at＜0.05 and＜0.01, respectively. The same as below

2.4 小麦材料苗期综合抗旱性评价

为了更加客观评价244份春小麦品种（系）的抗旱性，根据各个主成分特征向量和各性状指标的抗旱系数，计算综合抗旱系数值，并对值进行聚类分析。结果表明，供试材料的值范围为0.318—0.695，值聚类为5个亚群（图2），分别对应5个抗旱类群：高抗旱、抗旱、中等抗旱、敏感、高敏感品种（系）。其中，第Ⅰ类为高抗旱亚群（≥0.601）共22份；第Ⅱ类为抗旱亚群（0.547≤＜0.601）共71份；第Ⅲ类为中等抗旱亚群（0.522≤＜0.547）共50份；第Ⅳ类为敏感亚群（0.437≤＜0.522）共87份；第Ⅴ类为高敏感亚群（＜0.437）共14份。其中，高抗旱品种（系）有19A6034宁春23号、繁6、中科麦138、内麦11、南麦991、国豪麦3号、内麦366、CIMMYT-94、毕麦26等22份，占供试品种（系）的9.02%。

将5个不同抗旱等级小麦材料的13个苗期指标的抗旱系数进行群体间的方差分析。由图3可知，高抗旱材料胚芽鞘长、地上部干重、根干重、鲜重根冠比、干重根冠比的抗旱系数均高于高敏感品种（系）。高抗旱和抗旱品种（系）的最大根长、第一叶长、第一叶宽、第一叶面积、地上部干重、地下部鲜重、地下部干重，鲜重根冠比的抗旱系数与敏感和高敏感品种（系）之间均有显著差异。与高抗旱和抗旱品种（系）相比，敏感和高敏感品种（系）的胚芽鞘长的抗旱系数降低但不显著，而地上部干重、干重根冠比、苗失水率的抗旱系数在高抗旱和抗旱品种（系）与敏感和高敏感品种（系）之间均无差异。同时，对综合抗旱系数值与苗期抗旱系数进行相关性分析（表5），发现综合抗旱系数值与地下部鲜重、地下部干重、干重根冠比的抗旱系数均呈显著正相关，相关系数分别为0.512、0.487和0.573。综上所述，筛选出根部生物量（地下部鲜重和干重）作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。

Ⅰ：高抗旱群体；Ⅱ：抗旱群体；Ⅲ：中等抗旱群体；Ⅳ：敏感群体；Ⅴ：高敏感群体

2.5 苗期性状与成熟期相关农艺性状间的相关性分析

为探究苗期抗旱性指标与成熟期农艺性状的关联性，对苗期指标与成熟期株高、产量、千粒重等性状进行相关性分析（表6）。结果表明，在陕西杨凌和甘肃定西2种环境下，旗叶长与胚芽鞘长、第一叶长、第一叶面积呈极显著正相关，与最大根长、地上部干重、地下部干鲜重呈极显著负相关；株高与胚芽鞘长、第一叶长呈极显著正相关；穗长与胚芽鞘长呈极显著正相关；小穗数与胚芽鞘长、第一叶长、第一叶面积呈极显著正相关，与鲜重根冠比呈极显著负相关；千粒重与第一叶宽、地上部干鲜重、地下部干鲜重呈极显著正相关；籽粒长与胚芽鞘长、第一叶长、第一叶面积、地上部干鲜重呈极显著正相关，与最大根长、地下部干重、干鲜重根冠比呈极显著负相关；籽粒宽与第一叶宽、地下部干重、干鲜重根冠比呈极显著正相关。

表4 各综合指标的主成分特征向量及贡献率

不同字母表示同一测定指标在不同抗旱等级小麦材料中差异显著（P＜0.05）

表5 综合抗旱系数D值与苗期抗旱系数相关性分析

表6 苗期性状与田间农艺性状相关性分析

YL：陕西杨凌；DX：甘肃定西。FL：旗叶长；PH：株高；SL：穗长；SN：小穗数；GN：穗粒数；TKW：千粒重；GL：籽粒长；GW：籽粒宽

YL: Yangling, Shaannxi; DX: Dingxi, Gansu. FL: flag leaf length; PH: plant height; SL: spike length; SN: spikelet number per spike; GN: grain number per spike; TKW: thousand-grain weight; GL: grain length; GW: grain width

2种环境下，穗粒数表现差异最大，杨凌试验条件下，穗粒数与第一叶宽、第一叶面积、地上部干鲜重地上部性状呈极显著正相关；而定西试验条件下，穗粒数与地下部干鲜重、干鲜重根冠比呈极显著正相关，与胚芽鞘长呈极显著负相关。同时，在定西环境下，株高与地下部干鲜重、干鲜重根冠比呈极显著负相关，但在杨凌试验条件下并无相关性。杨凌试验环境下，千粒重、籽粒宽与胚芽鞘长、第一叶长呈极显著负相关，但在定西试验条件下无显著相关性。

3 讨论

3.1 苗期抗旱性有效综合性状的鉴定

本研究以244份春小麦品种（系）为供试材料，测定苗期抗旱性相关指标，发现干旱处理下的胚芽鞘长、地下部干重、鲜重根冠比和干重根冠比均高于对照，这与在干旱胁迫以及低浓度PEG胁迫下促进胚芽鞘伸长的研究结果一致[17-19]。白旭瑞[20]研究表明干旱胁迫促进小麦苗期根系生长粗化，进而增加根冠比，景蕊莲等[21]研究表明小麦幼苗的抗旱性与根干重呈显著正相关。通过对小麦的抗旱性进行综合评价，以值为依据进行聚类分析，将244份春小麦品种（系）分为5个抗旱等级的群体，筛选出苗期高抗旱品种（系）22份。将不同抗旱等级的小麦群体之间进行方差分析，发现高抗旱和抗旱材料在第一叶形态、地上部干重、地下部鲜重和鲜重根冠比的抗旱系数与敏感和高敏感品种（系）之间有显著差异，并通过分析综合抗旱系数值与苗期抗旱系数的相关性，从中筛选出根部生物量（地下部鲜重和干重）作为苗期抗旱性鉴定有效综合指标。

3.2 苗期性状与成熟期性状的相关性

小麦苗期生物量与植物抗旱性有密切关系[5]，孙海丽等[22]研究表明苗期抗旱性状与成熟期相关农艺性状呈显著相关性，如根系性状与成熟期抗旱性，胚芽鞘长度与产量性状。因此，可以通过苗期抗旱性相关指标的筛选与鉴定，对小麦成株期的抗旱性和产量进行预测，有助于加快抗旱小麦品种的选育进程。本研究对244份春小麦苗期综合抗旱系数值与田间成熟期农艺性状进行分析，水地和旱地2种环境下有所差别，但均呈显著负相关。在2种环境下，小麦苗期多个性状指标与田间成熟期农艺性状之间存在显著相关性，在水地条件下和旱地条件下，苗期地上部性状与穗粒数呈极显著正相关，这与霍治军[23]研究结果一致，抗旱性强的品种根系干质量较大，且产量和抗旱性均比较高。曲可佳等[24]以83份国外引进春小麦品种为材料进行苗期抗旱试验，发现小麦根系与抗旱性之间关系紧密。同时，在干旱环境下，苗期根部性状（地下部鲜重、地下部干重、鲜重根冠比和干重根冠比）与株高呈极显著负相关，在水地环境下，苗期胚芽鞘长、第一叶长与部分籽粒性状呈极显著负相关。韩开明等[25]研究指出，抗旱节水、高产春小麦品种共同的形态及生理特征与株高和叶片形态呈显著相关性。苗期整株生物量与成熟期千粒重呈极显著正相关，表明小麦苗期活力对后期的生长发育有积极作用。但也有研究认为，通过人为设定的抗旱性评价方法和指标筛选出的不同生育期抗旱性材料可能存在较大差异，因此，应进一步在群体水平分析不同种质的抗旱性，剖析优良抗旱品种的特性，为品种改良提供理论依据和技术支持。

3.3 抗旱种质评价的方法

小麦的抗旱性鉴定和抗旱品种选育对提高小麦产量具有重要意义，近年来，科研工作者们为寻找有效评价小麦抗旱的指标和方法做了大量工作。大多数研究者认为抗旱性是复杂的性状，由多种因素共同作用，单一指标无法准确评价其抗旱性，因此，采用多指标的综合评价比单指标更加准确和客观[26-27]。利用隶属函数分析法得到的综合抗旱系数值，既能代表各指标的相关性，又能消除单个指标的片面性，因而可以较为准确地评价各材料的抗旱性[28]。本研究测定了244份春小麦品种（系）的最大根长、胚芽鞘长、第一叶长等13个苗期指标，通过隶属函数法、聚类分析、主成分分析等方法对各春小麦品种（系）的抗旱性进行综合评价，结果表明，综合抗旱系数值与隶属函数值密切相关，其考虑了各性状指标的权重，而且不同的性状指标对作物抗旱性的贡献是不同的，因此，用综合抗旱系数值对抗旱性进行综合评价更为准确和客观。

4 结论

将244份春小麦分为5个抗旱等级不同的群体，筛选出高抗旱春小麦材料22份，根部生物量（地下部鲜重和干重）可作为春小麦苗期抗旱的有效综合指标。

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Identification of drought resistance of 244 spring wheat Varieties at seedling stage

ZHOU Quan1, LU QiuMei1, ZHAO ZhangChen1, WU ChenRan1, FU XiaoGe1, ZHAO YuJiao1, HAN Yong2, LIN HuaiLong2, CHEN WeiLin2, MOU LiMing3, LI XingMao4, WANG ChangHai2, HU YinGang1, CHEN Liang1

1College of Agronomy, Northwest A&F University/State Key Laboratory for Crop Stress Resistance and High-Efficiency Production, Yangling 712100, Shaanxi;2Jiushenghe Holding Group Limited, Changji 831100, Xinjiang;3Dingxi Academy of Agricultural Sciences, Dingxi 743000, Gansu;4Institute of Dryland Farming, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070

【Objective】Drought is a major environmental factor limiting global wheat production, and breeding drought-tolerant varieties is a key challenge faced by wheat breeders worldwide. Spring wheat, which has a short growth period, plays a vital role for national food security and planting structure, therefore, it is of great importance to identify and select drought tolerance of spring wheat varieties for breeding of high-yielding and drought-tolerant wheat.【Method】In this study, 244 spring wheat varieties (lines) from 10 different regions were used to assess the drought tolerance of spring wheat varieties during the seedling stage, this study used the controlled water content method to impose drought stress during the seedling stage, 5 seedlings with uniform and consistent growth were selected during the trefoil stage. Thirteen seedling stage indicators including maximum root length (MRL), first leaf length (FLL), first leaf width (FLW), coleoptile length (CL), shoot fresh weight (SFW) and root fresh weight (RFW) were measured. Comprehensive evaluation of drought resistance of various spring wheat varieties (lines) was conducted through methods such as using descriptive statistics, membership function, principal component analysis, cluster analysis, and correlation analysis. 【Result】The drought tolerance of spring wheat varieties (lines) exhibits a large variation. The coefficient of variation of the measured traits under drought treatment conditions ranges from 2.1% to 32.9%, while the coefficient of variation of the control group ranges from 1.0% to 29.3%. Compared with the control, the coleoptile length, root dry weight, fresh weight root to shoot ratio, and dry weight root to shoot ratio under drought treatment were all greater than those under the control treatment. The original 13 indexes were summarized into 5 principal components, and the contribution rate reached 79.56%, and thevalue of the comprehensive drought resistance coefficient was calculated according to the characteristic vector of each principal component and the drought resistance coefficient of each trait index, then thevalue was clustered and analyzed, which could be divided into 5 subgroups. Therefore, the root biomass (underground fresh weight and dry weight) was screened as an effective comprehensive index for the identification of drought resistance at the seedling stage. We conducted correlation analysis between the seedling stage drought index and the agronomic traits of maturity stage showed that the coleoptile length, first leaf length was significantly positively correlated with flag length, plant height, spike length, the number of spike and grain length. Additionally, and the seedling biomass was significantly positively correlated with thousand-grain weight.【Conclusion】Twenty-two highly drought-tolerant varieties were screened, and root biomass (both fresh and dry weight of the underground part) was identified as an effective comprehensive indicator for evaluating seedling stage drought tolerance.

spring wheat; seedling stage; drought resistance; comprehensive drought resistance coefficient