小黑麦在南疆抗旱性综合评价

摘要

[目的]新疆属于我国极度干旱缺水的省份,南疆更是以沙漠和戈壁为主,水是限制南疆农业发展的第一因素。筛选出适合于旱地栽培的品种,对于南疆生态恢复和经济发展非常重要。小黑麦(Triticale)属于较抗旱的作物,但不同品种间抗旱性存在着较大差异。本试验旨在探讨南疆小黑麦不同品种(系)的抗旱性能,分析小黑麦抗旱性遗传特征,筛选抗旱性鉴定指标并建立可靠的农艺产量性状评价数学模型,为南疆地区选育抗旱小黑麦新品种以及生产推广奠定基础。[方法]以20个小黑麦品种(系)为试验材料,采用田间鉴定法,在野外自然气候状态下,随机区组设计,干旱处理和有压滴管灌水处理两种方式,可真实反映出小黑麦在大田干旱状态下的实际胁迫环境及真实生长状况。将田间记录和室内考种方式相结合,对2种处理下各材料的株高、生育期、旗叶长、旗叶宽、穗下节长、有效穗数、穗长、主穗粒数、千粒重、容重、籽粒亩产、鲜草产量等共计12个农艺性状进行测定,以各单项性状的抗旱系数作为评价抗旱性的依据,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对其抗旱性进行综合评价及分类,并分析小黑麦品种(系)各抗旱型的产量性状表现特点。[结果]在干旱胁迫下,参试的12个性状与正常灌水对照相比,均有所下降,但所有品种各单项性状的变异幅度均有差异。通过主成分分析,本试验将干旱胁迫处理下小黑麦的12个单项性状浓缩成了5个相互独立的综合性状。通过隶属函数分析,得到不同的小黑麦品种抗旱性综合评价D值,并通过聚类分析,将20个小黑麦品种划分为3种抗旱类型,其中中度抗旱型品种4个,中间型10个,干旱较敏感型6个。进一步运用逐步回归分析法建立了可靠的小黑麦抗旱性评价数学模型D = −0.483 + 0.297X6 + 0.205X7 + 0.387X9 + 0.333X11 + 0.411X12,该方程的决定系数是0.9815,同时筛选出了对小黑麦抗旱性有极显著影响的5个单项性状,分别是有效穗数,穗长,千粒重,籽粒亩产和鲜草产量。对该数学模型的拟合精度进行评价,各品种(系)的拟合精度均在92%以上,说明本试验筛选出来的鉴定性状对小黑麦抗旱性具有显著作用,该模型能用于小黑麦抗旱性综合评价。在此基础上,将综合聚类与逐步回归分析相结果,分析了各个抗旱类型材料的产量性状特点。结果发现相比干旱较敏感类型品种(系),中度抗旱类型的品种能够在有效穗数、穗长、千粒重、籽粒亩产和鲜草产量等性状上保持较高水平。[结论]中度抗旱类型的小黑麦品种(系)能够在有效穗数,穗长,千粒重,籽粒亩产,鲜草产量等这5个产量性状上比干旱较敏感类型品种(系)保持更高的水平,在相同的干旱环境下,可通过测定其它品种的有效穗数,穗长,千粒重,籽粒亩产,鲜草产量这5个产量性状来判定目标品种抗旱性的强弱,可为抗旱栽培、育种及种质资源的鉴定与筛选提供理论依据。