贵州不同地区扁穗雀麦种质资源苗期抗旱性综合评价

周雪，赵相勇，陈国南

(1.贵州省茶叶研究所，贵州 贵阳 553006;2.贵州省草业研究所，贵州 贵阳 553006;3.贵州省饲草饲料工作站，贵州 贵阳 550001)

贵州不同地区扁穗雀麦种质资源苗期抗旱性综合评价

周雪1，赵相勇2*，陈国南3

(1.贵州省茶叶研究所，贵州 贵阳 553006;2.贵州省草业研究所，贵州 贵阳 553006;3.贵州省饲草饲料工作站，贵州 贵阳 550001)

采用盆栽法对20份扁穗雀麦种质材料苗期进行干旱处理，通过隶属函数与变异系数赋予权重法对其抗旱性进行综合评价。结果表明:抗旱性最强的是采集于福泉市20号，抗旱性最弱的是采集于大方县黄泥塘7号。

扁穗雀麦;苗期;抗旱性;综合评价

贵州是我国喀斯特分布的主要地区，喀斯特山区独特的地理环境使得区域干旱和冬春季节性干旱频发，严重制约了贵州草地生态畜牧业发展［1］。因此，选育抗旱或耐旱型优良牧草对促进贵州草地生态畜牧业持续健康发展具有重要的现实意义。扁穗雀麦(Bromus catharticus Vahl.)又名野麦子，属禾本科雀麦属一年生或短期多年生草本植物，广泛分布于贵州省海拔900～2 200 m地区，是补充冬春两季饲料短缺的优良牧草之一，已成为独具地方特性的优良牧草品种［2～4］。为了丰富贵州抗旱牧草种质资源库，对20个收集于贵州不同地区的种质资源进行形态、反复干旱存活率指标测定，综合评价其抗旱性差异，以期为扁穗雀麦种质资源抗旱育种提供基础材料。

1 材料与方法

1.1 试验材料20份材料均来源于贵州省草业研究所独山资源圃2012年6月所收种子，其中黔南扁穗雀麦为2009年国审品种(登记号:360)，详细情况见表1。

表1 供试材料原产地

1.2 试验方法本试验在贵州省草业研究所独山试验基地温室大棚里进行。采用盆栽法，选用试验基地田间表层土壤，清选后，均匀拌入适当有机肥，再装入无孔塑料花盆(30 cm×40 cm)，每盆装土10 kg(干土)，2012年7月8日播种，待出苗后间苗，2～3片真叶时定株，每盆保留20株生长健壮的幼苗。待生长到3～4片真叶时进行3次反复干旱处理，即从8月23日进行第一次干旱处理，每次干旱间隔时间为15 d。设干旱处理与对照(正常浇水)2组，3次重复。

1.3 测定指标及测定方法

1.3.1 株高:测量干旱胁迫下植株的自然高度和对照下植株的自然高度(每盆10株)，取其平均值。

1.3.2 存活率:当试验结束时统计干旱胁迫处理和对照的每盆植株存活数。存活率=植株存活数/植株总数

1.3.3 叶长、叶宽、叶面积:用直尺测量叶片长度和最大宽度(每盆10片)，取其平均值，然后通过回归方程计算不同材料不同处理的叶面积。选择不同处理不同材料的扁穗雀麦叶片50片，用直尺测长宽，然后将叶片放在背景印有0.5 cm×0.5 cm方格A4打印纸上，用铅笔沿着叶片的形状将其画下来，数格子确定叶面积，根据实测面积与长乘宽的面积建立回归方程(y=0.8386x+0.187，n=50，R2=0.999 6)。

1.3.4 地上生物量:收集每盆的地上部分植株烘干称后称重。

1.3.5 根干重:用尼龙袋收集植株的地下部分，然后用自来水清洗，烘干后称重。

1.4 数据处理试验数据均采用SAS 8.0和Excel软件处理。

1.4.1 各指标抗旱系数:各指标抗旱系数=水分胁迫下性状值/对照性状值

1.4.2 抗旱性综合评价:采用隶属函数与变异系数赋予权重法对抗旱性进行综合评价［5，6］，其计算公式如下:

式中:R(Xi)表示第i个指标的隶属函数值;Xi表示第i个指标值;表示i个指标最大值;表示i个指标最小值;CVi表示第i个指标的变异系数;Si表示第i个指标的标准差;X—i表示第i个指标的平均值;Wi表示第i个指标权重;D表示各材料的综合抗旱评价值。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对扁穗雀麦叶片的影响不同地区扁穗雀麦在遭遇干旱胁迫时，叶长、叶宽受到抑制，叶面积显著减少。从表2可知，干旱条件下扁穗雀麦的叶长、叶宽、叶面积较正常浇水条件下分别减少了2%～27%、1%～30%、8%～45%。叶长、叶宽、叶面积抗旱系数最小的是4号材料，其抗旱系数分别为0.73、0.70、0.55;叶长抗旱系数最大的是13号材料，叶宽、叶面积抗旱系数最大的是20号材料，其抗旱系数分别为0.98、0.99、0.92。其余材料的叶长、叶宽、叶面积抗旱系数分别在0.73～0.98、0.70～0.99、0.55～0.92之间。

表2 叶片长、叶片宽、叶面积的抗旱系数变化及变异系数

2.2 干旱胁迫对扁穗雀麦株高、地上生物量、根干重、存活率的影响从表3可知，不同地区扁穗雀麦在遭遇干旱胁迫时，株高生长受到抑制，与对照相比，株高抗旱系数都小于1，不同材料的株高抗旱系数存在一定差异，其中16号材料的抗旱系数最大(0.98)，13号材料的抗旱系数最小(0.73)。受干旱胁迫后，不同地区扁穗雀麦地上生物量、根干重与对照相比均表现出显著下降，其中7号材料地上生物量、根干重的抗旱系数下降最大，分别下降了0.62、0.53;而14号材料的地上生物量、2号材料的根干重下降最小，分别下降了0.19、0.06。反复干旱后不同地区扁穗雀麦的存活率存在一定差异，其中20号材料的存活率抗旱系数最高(0.97)，8号材料最低(0.65)。

表3 株高、地上生物量、根干重、存活率的抗旱系数变化及存活率

续表3

2.3 扁穗雀麦抗旱性综合评价试验以9个指标抗旱系数值(叶长、叶宽、叶面积、株高、地上生物量、根干重、存活率)为基准，采用变异系数赋予权重法对20份不同区域收集的扁穗雀麦材料苗期抗旱性进行综合评价。叶长、叶宽、叶面积、株高、地上生物量、根干重、存活率抗旱系数的隶属函数值采用公式(1)计算，各指标抗旱系数的变异系数权重采用公式(3)计算，综合评价值D采用公式(4)计算，D值越大，表明该扁穗雀麦材料的抗旱性越强。根据D值，将20份扁穗雀麦材料的苗期抗旱性进行排序，结果为:20＞14＞16＞17＞6＞18＞2＞13＞5＞12＞19＞15＞3＞8＞1＞10＞11＞9＞7＞4(见表4)。

表4 扁穗雀麦苗期抗旱性综合评价

3 结论与讨论

3.1 在水分胁迫下，牧草的生存及形成生物产量的能力下降，不同牧草品种对水分胁迫表现出不同的抗性［7～9］。试验表明，水分胁迫抑制了扁穗雀麦叶片、株高生长，地上生物量、根干重减少，存活率降低，其抗旱系数均小于1。同时，单一抗旱指标对不同地区扁穗雀麦的抗寒性评价结果不一致，叶长、叶宽、叶面积胁迫结果表明抗旱性最弱的是4号材料，抗旱性最强的是13号与20号材料;株高胁迫结果表明抗旱性最弱的13号材料，抗旱性最强的是16号材料;地上生物量、根干重胁迫结果表明抗旱性最弱的是7号材料，抗旱性最强的分别是14号与2号材料;存活率胁迫结果表明抗旱性最弱的是8号材料;抗旱性最强的是20号材料。

3.2 植物抗旱性是由多基因、多途径的复杂数量性状控制，综合评价法能较客观、量化其抗旱性［10～12］。试验采用变异系数赋予权重法对20份扁穗雀麦种质材料苗期抗旱性进行综合评价。结果表明，贵州不同地区收集的扁穗雀麦种质材料，其各材料间的抗旱性存在一定差异，采集于福泉市20号、安顺市西秀区14号、花溪区麦坪乡16号、黔南17号的种质材料抗旱性较强，大方县黄泥塘7号、贵阳市龙洞堡4号、安顺市9号、清镇市牛场镇11号种质材料的抗旱性较弱。说明贵州立体气候明显，生境复杂多样，扁穗雀麦种内居群为适应不同生态环境，其抗旱材料的分布也是复杂多样的。

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Comprehensive Evaluation of Drought Resistance for Guizhou Different Regions of Bromus Catharticus at the Seedling Period

Zhou Xue1，Zhao Xiangyong2*，Chen Guonan3
(1.Guizhou Tea Institute，Guiyang Guizhou 553006，China;2.Guizhou Institute of Prataculture，Guiyang Guizhou 553006，China;3.Guizhou Province Forage Grass and Feedstuff Work Station，Guiyang Guizhou 550001，China)

The potted method was done on 20 Bromus Catharticus germplasm materials for drought treatment in seedling.Comprehensive evaluation was used to appraise the drought resistance of their through the membership functions and deviation coefficient given weighting method.The results indicated that the drought resistance with best was 20 material，the drought resistance with worst was 7 material.

Bromus Catharticus;Seedling Period;Drought Resistance;Comprehensive Evaluation

S543+.8

A

1007－1474(2016)05－0054－05

2016－07－11

资金项目:贵州省农业攻关项目“抗旱、耐瘠扁穗雀麦种质资源鉴选与新品系培育”［黔科合NY字(2012)3062号］

周雪(1982—)，女，研究实习员，本科，主要从事茶叶立体农业研究。E－mail:zxy790222@sina.com

*通讯作者