劉永惠+沈一+陳志德

摘要：利用15%PEG6000對(duì)80份花生種質(zhì)資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室苗期模擬干旱鑒定，以相對(duì)株高、相對(duì)植株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量為指標(biāo)對(duì)不同品種（系）抗旱性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，與清水對(duì)照相比，經(jīng)脅迫處理10d后植株生長(zhǎng)受到了明顯抑制。聚類分析表明，在歐氏距離D=15水平上可以細(xì)分為A、B、C、D共4個(gè)類群，其中B類群抗旱性較強(qiáng)，C類群表現(xiàn)為旱敏感。不同類型花生品種抗旱性比較中以審定品種抗旱性較優(yōu)。篩選出的抗旱與旱敏感種質(zhì)將用于進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究與種質(zhì)改良。

關(guān)鍵詞：花生；苗期；抗旱鑒定；聚類分析；歐氏距離

中圖分類號(hào)：S565.203.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）11-0108-03

干旱是世界范圍內(nèi)的一個(gè)普遍問(wèn)題，目前世界陸地面積有1/3處于干旱或半干旱狀態(tài)。我國(guó)是世界上主要干旱國(guó)家之一，干旱半干旱耕地約占總耕地面積的53%[1]?；ㄉˋrachishypogaeaL.）起源于南美洲的熱帶、亞熱帶地區(qū)，為豆科作物，是優(yōu)質(zhì)食用油的主要油料品種之一[2]?；ㄉ趦?nèi)遭受干旱脅迫，影響其產(chǎn)量與品質(zhì)水平。目前，關(guān)于花生干旱脅迫方面的研究報(bào)道很多，尤其是生理生化方面的，如干旱脅迫下植株形態(tài)、根系形態(tài)、光合特性、葉片SOD酶活性等[3-6]。分子方面涉及花生抗旱OTLs的鑒定[7]、抗旱基因的克隆[8]及干旱脅迫下葉片蛋白組學(xué)研究[9]等。在前期研究中，筆者發(fā)現(xiàn)脅迫處理前后株高、植株鮮（干）質(zhì)量差異顯著，而根長(zhǎng)、根鮮、（干）質(zhì)量差異不顯著[10]，本研究擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬干旱試驗(yàn)，利用株高、植株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量等指標(biāo)對(duì)不同類型花生種質(zhì)資源進(jìn)行抗旱性鑒定評(píng)價(jià)，以期為花生抗旱育種研究篩選優(yōu)異種質(zhì)資源。

1材料與方法

1.1材料

選用筆者所在項(xiàng)目組保存的花生種質(zhì)資源80份為試驗(yàn)材料，其中包括審定品種19份，地方品種17份，高世代品系44份。

1.2方法

經(jīng)前期預(yù)試驗(yàn)，選用15%PEG6000溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬干旱脅迫，以清水處理為對(duì)照（CK）。每個(gè)品種挑選飽滿的種子90粒，于光照培養(yǎng)箱中萌發(fā)，培養(yǎng)箱條件設(shè)置為：光暗周期12h/12h，溫度27～28℃，待幼苗長(zhǎng)至3葉期時(shí)挑選生長(zhǎng)一致的植株，分別進(jìn)行清水處理和干旱脅迫處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，處理期間每2d更換1次脅迫液，對(duì)照同期更換清水。處理10d后分別測(cè)量株高（子葉節(jié)到生長(zhǎng)點(diǎn)）、植株鮮質(zhì)量（去除子葉）、植株干質(zhì)量（去除子葉）等指標(biāo)。

1.3數(shù)據(jù)分析

為消除不同品種間性狀的基礎(chǔ)差異，比較各品種的抗旱性，折算各指標(biāo)的相對(duì)值，計(jì)算公式：相對(duì)株高（植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量）=處理株高（植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量）/對(duì)照株高（植株鮮質(zhì)量、植株干質(zhì)量）×100%；所采集的數(shù)據(jù)用Excel、SPSS19.0軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1旱脅迫處理下的植株性狀表現(xiàn)

從表1看出，與對(duì)照比較，經(jīng)15%PEG6000脅迫處理7d后，植株生長(zhǎng)受到了明顯抑制。對(duì)照條件下80份參試品種（系）的平均株高達(dá)到了7.61cm，而經(jīng)15%PEG6000處理過(guò)的植株株高均值僅5.41cm，差異極顯著；同時(shí)在植株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量方面，對(duì)照與脅迫處理間差異也極顯著，對(duì)照植株平均鮮質(zhì)量為2.91g，干質(zhì)量為1.16g，脅迫處理?xiàng)l件下分別僅為對(duì)照的59.8%、71.6%。各項(xiàng)指標(biāo)的變幅及變異系數(shù)不同品種間存在一定差異。

2.2不同品種（系）的植株相對(duì)性狀表現(xiàn)

為更好比較不同品種（系）間的抗旱性差異，折算參試品種（系）的相對(duì)性狀值（表2、圖1）。在相對(duì)株高方面，平均值為71.4%，大部分品種主要集中在60%～80%之間，占總數(shù)的66.3%，有15個(gè)品種在80%以上，其中僅1個(gè)品種超過(guò)了90%；相對(duì)植株鮮質(zhì)量方面，參試品種（系）均值僅60.45%，超過(guò)70%的品種僅10個(gè)，其中最大值為92.58%，最小值為36.63%，變異系數(shù)達(dá)到了18.41%；參試品種的相對(duì)植株干質(zhì)量都在50%以上，同樣有62個(gè)品種（系）集中在60%～80%之間，有2個(gè)品種超過(guò)了90%，最大值達(dá)到了94.74%。

2.3品種（系）抗旱性的聚類分析

以相對(duì)株高、相對(duì)植株鮮質(zhì)量、相對(duì)植株干質(zhì)量為指標(biāo)，采用歐氏距離，利用系統(tǒng)分析方法的類間平均法，對(duì)80份參試品種（系）進(jìn)行聚類分析。結(jié)果表明，在歐式距離為15處，可以劃分為A、B、C、D4個(gè)類群。其中，A類群包含的品種數(shù)最多，有51個(gè)品種，相對(duì)株高均值為70.65%，相對(duì)植株鮮質(zhì)量均值為63.44%，相對(duì)植株干質(zhì)量均值為74.03%；B類群包括6個(gè)品種，此類群品種相對(duì)株高>85%，相對(duì)植株鮮質(zhì)量>70%，相對(duì)植株干質(zhì)量>78%，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗旱性；C類群包括8個(gè)品種，相對(duì)株高介于48%～60%，相對(duì)植株鮮質(zhì)量44%～55%，相對(duì)植株干質(zhì)量57%～75%，此類群品種表現(xiàn)為旱敏感；D類群包括15個(gè)品種，此類群特點(diǎn)是相對(duì)株高較高，均值為75.73%，而相對(duì)植株鮮質(zhì)量較差，均值僅48.17%，相對(duì)植株干質(zhì)量均值為63.5%。

2.4不同類型品種間抗旱性差異

審定品種、高世代品系及地方品種間抗旱性差異見(jiàn)表3，審定品種相對(duì)株高為75.59%，相對(duì)植株鮮質(zhì)量為68.96%，相對(duì)植株干質(zhì)量為75.43%，這3項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)為審定品種>高世代品系>地方品種。具體來(lái)說(shuō)，以相對(duì)株高及相對(duì)植株鮮質(zhì)量為指標(biāo)，進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，審定品種與地方品種間差異分別達(dá)到了顯著或極顯著水平，其他類型間差異不顯著；而在相對(duì)植株干質(zhì)量方面，3種類型間差異都不顯著。

2.5不同花生品種抗旱性表現(xiàn)

聚類分析結(jié)果（表4）表明，B類群的6個(gè)品種較抗旱，C類群的8個(gè)品種抗旱性較差。B類群中又以編號(hào)1、4、14這3個(gè)品種的相對(duì)株高、相對(duì)植株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量值較高，均在85%以上，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗旱性；其次為58、59、68號(hào)，其相對(duì)植株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量值略低，仍表現(xiàn)為較抗旱。43、56、65號(hào)是C類群中各項(xiàng)指標(biāo)值均較低的3個(gè)品種，其3項(xiàng)指標(biāo)均<65%，為旱敏感材料。

3結(jié)論與討論

干旱是影響農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙因子之一。近年來(lái)，全球范圍的溫室效應(yīng)加劇，水資源日益匱乏，干旱災(zāi)害的發(fā)生呈現(xiàn)出頻率高、范圍廣、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，對(duì)世界糧食安全造成了嚴(yán)重威脅[11-12]?；ㄉm然是較抗旱耐瘠的作物，但地域降水量偏少、降水集中或季節(jié)性干旱仍成為我國(guó)花生生產(chǎn)上的主要限制因子。目前，我國(guó)已收集保存的各類花生種質(zhì)資源7000余份[13]，但有關(guān)這些種質(zhì)資源的抗旱性鑒定評(píng)價(jià)則鮮有報(bào)道，明確已有花生資源的抗旱性，挖掘抗旱品種，有利于進(jìn)一步深入開(kāi)展花生抗旱育種研究。有關(guān)花生抗旱性鑒定的方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)很多[14]，最直接的田間抗旱篩選鑒定法，能夠較客觀反映品種的抗旱性，但對(duì)于大批量的篩選而言，工作量大，環(huán)境條件不易控制。本研究主要采用間接篩選法，利用15%PEG6000進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬干旱鑒定，優(yōu)點(diǎn)在于試驗(yàn)條件具有可控性，避免了環(huán)境條件不一致造成的影響。在前期研究中，在模擬干旱的基礎(chǔ)上進(jìn)行田間抗旱再鑒定，兩者試驗(yàn)結(jié)果一致性較好[10]，表明實(shí)驗(yàn)室模擬干旱鑒定在一定程度上可以反映品種間抗旱性差異，尤其在進(jìn)行大批量花生種質(zhì)資源抗旱性初步篩選鑒定時(shí)具有省時(shí)、省力的優(yōu)勢(shì)。與水稻、擬南芥等模式作物相比，花生抗旱相關(guān)基因的挖掘、遺傳機(jī)理研究還處于初始階段。隨著花生全基因組測(cè)序的完成，以及干旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的陸續(xù)報(bào)道[15]，花生抗旱分子機(jī)制研究及種質(zhì)創(chuàng)新成為今后的研究重點(diǎn)。本研究通過(guò)對(duì)80份花生種質(zhì)資源的實(shí)驗(yàn)室苗期抗旱性鑒定，各獲得3份抗旱、較抗旱及旱敏感材料，可作為進(jìn)一步分子研究與種質(zhì)改良的基礎(chǔ)材料。

參考文獻(xiàn)：

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3結(jié)論與討論

干旱是影響農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙因子之一。近年來(lái)，全球范圍的溫室效應(yīng)加劇，水資源日益匱乏，干旱災(zāi)害的發(fā)生呈現(xiàn)出頻率高、范圍廣、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，對(duì)世界糧食安全造成了嚴(yán)重威脅[11-12]?；ㄉm然是較抗旱耐瘠的作物，但地域降水量偏少、降水集中或季節(jié)性干旱仍成為我國(guó)花生生產(chǎn)上的主要限制因子。目前，我國(guó)已收集保存的各類花生種質(zhì)資源7000余份[13]，但有關(guān)這些種質(zhì)資源的抗旱性鑒定評(píng)價(jià)則鮮有報(bào)道，明確已有花生資源的抗旱性，挖掘抗旱品種，有利于進(jìn)一步深入開(kāi)展花生抗旱育種研究。有關(guān)花生抗旱性鑒定的方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)很多[14]，最直接的田間抗旱篩選鑒定法，能夠較客觀反映品種的抗旱性，但對(duì)于大批量的篩選而言，工作量大，環(huán)境條件不易控制。本研究主要采用間接篩選法，利用15%PEG6000進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬干旱鑒定，優(yōu)點(diǎn)在于試驗(yàn)條件具有可控性，避免了環(huán)境條件不一致造成的影響。在前期研究中，在模擬干旱的基礎(chǔ)上進(jìn)行田間抗旱再鑒定，兩者試驗(yàn)結(jié)果一致性較好[10]，表明實(shí)驗(yàn)室模擬干旱鑒定在一定程度上可以反映品種間抗旱性差異，尤其在進(jìn)行大批量花生種質(zhì)資源抗旱性初步篩選鑒定時(shí)具有省時(shí)、省力的優(yōu)勢(shì)。與水稻、擬南芥等模式作物相比，花生抗旱相關(guān)基因的挖掘、遺傳機(jī)理研究還處于初始階段。隨著花生全基因組測(cè)序的完成，以及干旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的陸續(xù)報(bào)道[15]，花生抗旱分子機(jī)制研究及種質(zhì)創(chuàng)新成為今后的研究重點(diǎn)。本研究通過(guò)對(duì)80份花生種質(zhì)資源的實(shí)驗(yàn)室苗期抗旱性鑒定，各獲得3份抗旱、較抗旱及旱敏感材料，可作為進(jìn)一步分子研究與種質(zhì)改良的基礎(chǔ)材料。

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干旱是影響農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙因子之一。近年來(lái)，全球范圍的溫室效應(yīng)加劇，水資源日益匱乏，干旱災(zāi)害的發(fā)生呈現(xiàn)出頻率高、范圍廣、強(qiáng)度大等特點(diǎn)，對(duì)世界糧食安全造成了嚴(yán)重威脅[11-12]?；ㄉm然是較抗旱耐瘠的作物，但地域降水量偏少、降水集中或季節(jié)性干旱仍成為我國(guó)花生生產(chǎn)上的主要限制因子。目前，我國(guó)已收集保存的各類花生種質(zhì)資源7000余份[13]，但有關(guān)這些種質(zhì)資源的抗旱性鑒定評(píng)價(jià)則鮮有報(bào)道，明確已有花生資源的抗旱性，挖掘抗旱品種，有利于進(jìn)一步深入開(kāi)展花生抗旱育種研究。有關(guān)花生抗旱性鑒定的方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)很多[14]，最直接的田間抗旱篩選鑒定法，能夠較客觀反映品種的抗旱性，但對(duì)于大批量的篩選而言，工作量大，環(huán)境條件不易控制。本研究主要采用間接篩選法，利用15%PEG6000進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬干旱鑒定，優(yōu)點(diǎn)在于試驗(yàn)條件具有可控性，避免了環(huán)境條件不一致造成的影響。在前期研究中，在模擬干旱的基礎(chǔ)上進(jìn)行田間抗旱再鑒定，兩者試驗(yàn)結(jié)果一致性較好[10]，表明實(shí)驗(yàn)室模擬干旱鑒定在一定程度上可以反映品種間抗旱性差異，尤其在進(jìn)行大批量花生種質(zhì)資源抗旱性初步篩選鑒定時(shí)具有省時(shí)、省力的優(yōu)勢(shì)。與水稻、擬南芥等模式作物相比，花生抗旱相關(guān)基因的挖掘、遺傳機(jī)理研究還處于初始階段。隨著花生全基因組測(cè)序的完成，以及干旱相關(guān)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的陸續(xù)報(bào)道[15]，花生抗旱分子機(jī)制研究及種質(zhì)創(chuàng)新成為今后的研究重點(diǎn)。本研究通過(guò)對(duì)80份花生種質(zhì)資源的實(shí)驗(yàn)室苗期抗旱性鑒定，各獲得3份抗旱、較抗旱及旱敏感材料，可作為進(jìn)一步分子研究與種質(zhì)改良的基礎(chǔ)材料。

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