利用隶属函数法对不同花生品种的抗旱性评价

张 俊，汤丰收，刘 娟，臧秀旺，董文召，张忠信，徐 静，苗利娟

（河南省农业科学院经济作物研究所，农业部黄淮海油料作物重点实验室，河南省油料作物遗传改良重点实验室，花生遗传改良国家地方联合工程实验室，河南 郑州450002）

花生是重要的油料作物和经济作物，也是植物油脂和蛋白质的重要来源[1]。但其主产区多为干旱、半干旱地区，生育期内降雨偏少，易出现季节性干旱，严重影响花生的产量。据统计，每年因干旱造成的花生减产平均在20%以上[2]。干旱已成为限制我国花生生产程度最大、影响范围最广的因素之一。因此，分析花生抗旱指标，比较不同品种的抗旱性，是花生抗性育种的重要依据。

同一作物不同品种对环境的适应性有很大差异[3]，且每个相关性状都参与花生的抗旱响应[4-6]。因此，用单一性状指标鉴定花生的抗旱性，准确性较差，如需全面客观准确地对某品种的抗旱能力进行评价，必须综合多个性状分析。研究以黄淮海地区主栽的9个花生品种为对象，选择形态和产量构成的10个指标，采用抗旱系数法和隶属函数值法对品种的抗旱性进行定量分析比较，以期为抗旱品种鉴定、筛选及干旱地区花生品种选育提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取黄淮海地区9个主栽的花生品种，分别为：豫花9719、豫花9326、豫花15 号、山花9 号、开农49、濮花28、湘花2008、冀花0212-4、潍花10 号。

1.2 试验方法

试验在河南农科院原阳实验基地旱池中进行，土壤为沙壤土，每个品种分别进行干旱和正常供水（CK）两个处理。旱池规格为3.5 m×1.7 m。试验于2012年5月11日播种，每品种播种2 行，每行10 穴，每穴一棵，重复3 次。9月20日收获。播种前每池浇水0.4 m3，干旱处理全生育期不浇水，下雨时用棚车遮盖，对照处理正常供水。于收获期调查植株性状。

1.3 测定与分析方法

1.3.1 抗旱性直接鉴定 以抗旱系数对品种的抗旱等级直接评定[7-16]，抗旱系数（%）=（水分胁迫下产量/正常水分下产量）×100。

1.3.2 性状相对值 各指标性状相对值（%）=（水分胁迫下性状值/正常水分下性状值）×100。

1.3.3 抗旱隶属值的计算 将各项指标给予在闭区间（0，1）内相应的数值，利用性状相对值，对各指标作出单项评估，计算各单因素隶属度的加权算术平均，获得综合隶属度，并划分其抗旱等级，其结果越接近0 越差，越接近1 越好。

（1）计算隶属值：将测定的每个性状分别用下列公式求出相应的隶属值。

（2）计算平均数：计算每个品种各性状抗旱隶属值的平均数。

根据所得各指标隶属函数平均值划分其抗旱等级[18-19]。当≥0.7 时，为Ⅰ级，高度抗旱；当0.7＞≥0.5 时，为Ⅱ级，抗旱；当0.5＞≥0.4 时，为Ⅲ级，中等抗旱；当＜0.4 时，为Ⅳ级，不抗旱。

2 结果与分析

2.1 不同花生品种产量抗旱性的直接评定

产量是最可靠也是最重要的抗旱性指标，常用于品种抗旱性的最终鉴定。由表1 可知，不同花生品种产量的抗旱系数存在显著差异，说明品种间抗旱性差异大。其中，以豫花9326 品种的抗旱系数最高，为76.42%；以山花9 号品种的最低，仅为33.11%；冀花0212-4、濮花28、潍花10 号，这3个品种的抗旱系数均大于70%，具有较强的抗旱性；濮花28 的抗旱系数接近70%，在65%以上，说明其亦具有较强的抗旱性；而开农49 和山花9号的抗旱系数小于50%，因而抗旱性较差。

表1 不同花生品种产量的抗旱性评价

2.2 不同花生品种形态指标的抗旱性评价

从表2 中可以看出，与对照相比较，水分胁迫下的花生主茎高、侧枝长、分枝数和结果枝数均呈不同程度的降低，且不同品种之间的差异显著。其中，豫花15 号的主茎高和侧枝长的相对值均最高，分别为64.77%和66.11%，冀花0212-4、湘花2008、豫花9326 的主茎高和侧枝长的相对值均在55%以上，而山花9 号、开农49 和濮花28 的主茎高、侧枝长的相对值在50%左右；潍花10号的分枝数干旱和正常情况相差较小，分枝数差异较小的品种有豫花9326、濮花28，相对值均在88%以上，冀花0212-4 干旱时分枝数减少最多，相对值为80.45%，山花9 号次之，为84.87%；结果枝数同样存在差异，冀花0212-4、豫花15、豫花9326 和潍花10 号相对值较高，均在80%以上，濮花28、湘花2008 相对值均在70%以上，濮花28 最少，仅为59.14%，但其干旱条件下分枝数较多，说明在干旱条件下，濮花28 许多分枝失去了结果能力。因此，从形态指标上分析，冀花0212-4、潍花10 号、湘花2008、豫花15 号和豫花9326 的抗旱性较强。

2.3 不同花生品种产量构成因素的抗旱性评价

由表3 可知，生长发育的差异最终将体现在产量构成的各个因素上，干旱降低了不同花生品种的百果重和百仁重。其中，冀花0212-4、濮花28、湘花2008、豫花9326 和豫花9719 的变化幅度较小，百果重、百仁重的相对值均在90%以上，山花9 号和豫花15 的百果重、百仁重在干旱时相对下降幅度大，相对值均在90%以下。从单株结果数和单株生产力上分析，冀花0212-4 和潍花10 号在干旱和正常供水状态下的差异性较小，相对值在80%以上，冀花0212-4 百果重、百仁重变化幅度也较小，因此其抗旱系数较大；开农49 和濮花28 的差异性大，其中开农49 差异性最大，单株结果数和单株生产力的相对值分别为67.57%、35.21%，加之其百果重、百仁重在9个品种中差异性也较为明显，致使其抗旱系数较小。因此，从产量构成因素来说，冀花0212-4 的抗旱性较好，而开农49 的抗旱性较差。

2.4 不同花生品种抗旱性综合评价

从表4 中可以看出，以产量、形态指标、产量构成等10 项指标对花生的抗旱性进行综合评价，各品种的隶属函数值差异较大，表明这10 项指标均与花生抗旱响应关系密切，能够在一定程度上反映花生品种的抗旱性强弱，同时也说明供试的9个花生品种的抗旱性存在较大差异。豫花9326 的各指标隶属函数平均值达0.76，而开农49、濮花28 和山花9 号的各指标隶属函数平均值均在0.4 以下。高抗旱型品种豫花9326 的单株结果数、出仁率的隶属函数值均为1。这说明豫花9326 能在水分胁迫条件下，较好的完成荚果的发育和成熟，并保证植株的正常功能，制造足够的养分，减少了水分胁迫对花生产量的影响。

表2 不同花生品种形态指标的抗旱性评价

表3 不同花生品种产量构成因素的抗旱性评价

表4 不同花生品种抗旱性综合评价

3 讨论

在目前的作物抗旱性研究中，一系列与抗旱性有关的性状（或指标）已被发掘利用[20]，但这些性状在抗旱研究中有多大的应用价值，在抗旱过程中哪个指标或者哪些指标起了决定性作用，并没有统一的定论。最佳的方法是综合各个指标，以作为衡量抗旱性高低的最终标准。

产量可直接和直观地表达品种的相对抗旱能力，但产量需收获后才能进行分析、评价，且部分抗旱生理反应与抗旱实际反应表现不一致，如单一使用抗旱系数进行筛选，不能作出判断。生长量是植物对干旱胁迫的综合反应，也是评估干旱胁迫程度和植物抗旱能力的可靠标准。作物的产量、生长发育、形态以及生理生化指标，均与抗旱有密切的关系[21]。这些指标的差异值均能较好地反应品种抗旱耐旱性，为花生抗旱育种提供了理论基础[22-25]。但利用单一性状指标鉴定花生抗旱性，准确性较差，为全面客观准确地评价某品种的抗旱能力，需对多个性状综合评价，以消除个别指标带来的片面性。

试验利用隶属函数法，以品种抗旱系数作为衡量抗旱性强弱的最终标准，并将各抗旱指标的响应值落实到抗旱系数上，用这种方法可以更合理地选出相应的指标对品种进行综合评价，更接近于全面、系统、准确评定抗旱性，从而大大提高抗旱性筛选的可靠性。

研究采用抗旱系数直接评价法、隶属函数值法对9个花生品种抗旱性评价，产量构成结果表明，豫花9326、冀花0212-4、潍花10 号、湘花2008 的抗旱能力较强；形态指标结果表明，冀花0212-4、潍花10 号、湘花2008、豫花15 号、豫花9326 的抗旱性较强。综合评价结果与产量构成的结果相同。因此，从产量构成角度对不同品种的抗旱性进行评价，能更好的反应该品种的抗旱性。

[1]孙大容.花生育种学[M].北京：中国农业出版社，1998.

[2]程 曦，赵长星，王铭伦，等.不同生育时期干旱胁迫对花生抗旱指标值及产量的影响[J].青岛农业大学学报（自然科学版），2010，27（4）：282-288.

[3]尚晓颍，刘化冰，张小全，等.干旱胁迫对不同烤烟品种根系生长和生理特性的影响[J].西北植物学报，2010，30（2）：357-361.

[4]姚春梅，杨培岭，郝仲勇，等.不同水分条件下沙地花生的根冠发育动态分析[J].中国农业大学学报，1999，4（4）：40-44.

[5]王贺正.水稻抗旱性研究及其鉴定指标筛选[D].雅安：四川农业大学，2007.

[6]李贵全，李慧峰，张海燕.大豆花荚期抗旱性的鉴定与综合评价[J].中国生态农业学报，2007，15（6）：96-100.

[7]李德全，郭清福，张以勤，等.冬小麦抗旱性生理特性的研究[J].作物学报，1993，（2）：125-131.

[8]吕德彬，杨建平，李莲芝，等.水分胁迫下不同小麦品种抗性反应与产量表现的相关研究[J].河南农业大学学报，1994，28（3）：230-235.

[9]王 环，胡荣海，昌小平.小麦水分胁迫下小麦地上和地下部分的反应及其抗旱性研究[J].西北植物学报，1996，16（2）：107-115.

[10]黎 裕.作物抗旱鉴定方法与指标[J].干旱地区农业研究，1993，11（1）：91-99.

[11]栗雨勤，张文英，王有增，等.作物抗旱性鉴定指标研究及进展[J].河北农业科学，2004，8（1）：58-61.

[12]王贺正，马 均，李旭毅，等.水稻开花期抗旱性鉴定指标的筛选[J].作物学报，2005，31（11）：1485-1489.

[13]张灿军，王育红，姚宇卿，等.旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究——Ⅱ抗旱性鉴定评价技术规范[J].干旱地区农业研究，2005，23（3）：37-39.

[14][14]Zhang ZM，Wan SB，Dai LX，etal.Estimatingand screeningofdrought resistance indexes in peanut[J].Chinese Journal of Plant Ecology，2011，35（1）：100-109.

[15]张智猛，万书波，戴良香，等.花生品种芽期抗旱性指标筛选与综合性评价[J].中国农业科技导报，2010，12（1）：85-91.

[16]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.

[17]康红梅，王国桐，赵铭森，等.花生抗旱性鉴定方法研究初报[J].花生科技，1999，（S1）：219-221.

[18]严美玲，李向东，矫岩林，等.不同花生品种的抗旱性比较鉴定[J].花生学报，2004，33（1）：8-12.

[19]胡标林，余守武，万 勇，等.东乡普通野生稻全生育期抗旱性鉴定[J].作物学报，2007，33（3）：425-432.

[20]龚 明.作物抗旱性鉴定方法与指标及其综合评价[J].云南农业大学学报，1989，4（1）：73-81.

[21]桑子阳，马履一，陈发菊.干旱胁迫对红花玉兰幼苗生长和生理特性的影响[J].西北植物学报，2011，31（1）：109-115.

[22]姜慧芳，任小平，段乃雄.中国龙生型花生的耐旱性鉴定与综合评价[J].中国农业科学，1999，32（S1）：59-63.

[23]王福青，王铭伦，郑芝荣，等.花生苗期耐旱性与品种关系的研究[J].干旱地区农业研究，2000，18（4）：82-86.

[24]邵艳军，山 仑.植物耐旱机制研究进展[J].中国生态农业学报，2006，14（4）：16-20.

[25]GriffithsH，ParryMAJ.PlantResponsestoWaterStress[J].Annalsof Botany，2002，89（7）：801-802.