甘薯品种抗旱性评价及抗旱品种筛选

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.07.013

摘要/Abstract

摘要：

【目的】研究新疆干旱环境下甘薯种质资源的抗旱性差异及筛选适宜的抗旱品种,为新疆干旱区甘薯育种与生产提供参考。【方法】以52份疆外引进甘薯种质资源及正常灌水品种潮薯1号为材料,于2024年度田间试验在新疆农业科学院试验场实施,试验设计包含正常灌溉对照组(CK)和自然干旱处理组(T),研究系统评估9项关键指标:蔓长、基部分枝数、茎粗、产量等农艺性状,相对含水量、丙二醛(MDA)、脯氨酸(PRO)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)等生理指标,结合产量表现,通过综合抗旱系数(CDC)、隶属函数法(D值)、主成分分析、灰色关联度与聚类分析构建综合抗旱评价体系。【结果】九个指标分为五个综合指标。所选指标对干旱胁迫的反应性和敏感性较强,在干旱胁迫下各指标均表现出不同程度的变化,且变化明显。试验材料的D值介于0.189和0.726。相对含水量与抗旱性关系最密切。并且D值聚类分析将种质资源划分为5个抗旱等级,分别为14份高抗品种。11份较抗品种,9份中抗品种,13份较敏感品种,5份敏感品种。【结论】筛选到冀元2号、宁E27-5、郑红32等14份高抗种质。

关键词: 甘薯; 抗旱性评价; 自然干旱; 多指标测定; 综合分析方法

Abstract:

【Objective】 To study the difference of drought resistance of sweet potato germplasm resources in Xinjiang under drought environment and to screen suitable drought resistant varieties, which have provided important resources for sweet potato breeding and production in arid region of Xinjiang. 【Methods】 52 imported sweet potato germplasm resources and normal irrigation variety Chaotuou 1 were taken as materials and a field experiment was conducted in the experimental field of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences in 2024. The experiment design included normal irrigation control group (CK) and natural drought treatment group (T). 9 key indicators were systematically evaluated in this study: Agronomic traits such as vine length, base branching number, stem diameter and yield, physiological indexes such as relative water content, malondialdehyde (MDA), proline (PRO), superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD), combined with yield performance. The comprehensive drought resistance evaluation system was constructed by comprehensive drought resistance coefficient (CDC), membership function method (D-value), principal component analysis, grey correlation degree and cluster analysis. 【Results】 The response degree of the selected indexes to drought stress was more obvious than the sensitive response. Under drought stress, all indexes had different degrees of change, and the difference was large. Principal component analysis summarized the 9 indexes into 5 comprehensive indexes. The D-value distribution range was between 0.189 and 0.726. The relative water content was the most closely related to drought resistance. The D-value cluster analysis divided the germplasm into 5 drought-resistant grades, with 14 highly resistant varieties, There were 11 rather high resistant varieties, 9 medium resistant varieties, 13 sensitive varieties, and 5 sensitive varieties. 【Conclusion】 14 high-resistant germplasm, including Jiyuan 2, Ning E27-5 and Zheng Hong 32, are screened out.

Key words: sweet potato; drought resistance evaluation; natural drought; multi-index measurement; comprehensive analysis method

中图分类号:

S531

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图/表 8

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序号 Serial Number	材料名称 Material Name	选育单位 Breeding Unit	序号 Serial Number	材料名称 Material Name	选育单位 Breeding Unit
1	桂薯 13 号	广西农业科学院玉米研究所	27	E14 - 10	龙岩市农业科学研究所
2	徐薯 48	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所	28	CX20200212	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
3	冀元 1 号	河北省农林科学院粮油作物研究所	29	宁 E19 - 33	江苏省农业科学院粮食作物研究所
4	川薯 234	四川省农业科学院作物所	30	宁 E27 - 5	江苏省农业科学院粮食作物研究所
5	龙薯 40 号	龙岩市农业科学研究所	31	湘薯 535	湖南省农业科学院作物研究所
6	渝薯 615	西南大学	32	齐宁 369	济宁市农业科学研究院
7	苏薯 36	江苏省农业科学院粮食作物研究所	33	赣薯 14 号	江西省农业科学院作物研究所
8	绵徐紫 23	绵阳市农业科学研究院	34	郑红 32	河南省农科院粮作所
9	湘薯 628	湖南省农业科学院作物研究所	35	郑红 35	河南省农科院粮作所
10	齐宁 26	济宁市农业科学研究院	36	南 18 - 205	南充市农业科学院
11	鄂薯 19	湖北省农业科学院粮食作物研究所	37	福薯 202	福建省农科院作物研究所
12	赣薯 6 号	江西省农业科学院作物研究所	38	运薯 833	山西农业大学棉花研究所
13	洛薯 13	洛阳市农林科学院	39	运薯 2001	山西农业大学棉花研究所
14	南紫薯 020	南充市农业科学院	40	广薯 20 - 248	广东省农业科学院作物研究所
15	运薯 66	山西农业大学棉花研究所	41	秦薯 14444	宝鸡市农业科学研究院
16	广薯 87	广东省农业科学院作物研究所	42	秦薯 13422	宝鸡市农业科学研究院
17	济薯 33	山东省农业科学院作物研究所	43	济薯 36	山东省农业科学院作物研究所
18	济薯 35	山东省农业科学院作物研究所	44	济紫薯 5 号	山东省农业科学院作物研究所
19	烟薯 29	烟台市农业科学研究院	45	漯薯 10 号	漯河市农业科学院
20	烟薯 25	烟台市农业科学院	46	漯紫薯 4 号	漯河市农业科学院
21	161819	西南大学	47	20210103	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
22	桂薯 Y97 - 4	广西农业科学院玉米研究所	48	20210102	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
23	桂薯 20 号	广西农业科学院玉米研究所	49	20170801	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
24	徐 F10 - 311	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所	50	20211107	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
25	徐 F3 - 43	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所	51	20211104	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
26	冀元 2 号	河北省农林科学院粮油作物研究所	CK	潮薯 1 号

序号 Serial Number	材料名称 Material Name	选育单位 Breeding Unit	序号 Serial Number	材料名称 Material Name	选育单位 Breeding Unit
1	桂薯 13 号	广西农业科学院玉米研究所	27	E14 - 10	龙岩市农业科学研究所
2	徐薯 48	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所	28	CX20200212	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
3	冀元 1 号	河北省农林科学院粮油作物研究所	29	宁 E19 - 33	江苏省农业科学院粮食作物研究所
4	川薯 234	四川省农业科学院作物所	30	宁 E27 - 5	江苏省农业科学院粮食作物研究所
5	龙薯 40 号	龙岩市农业科学研究所	31	湘薯 535	湖南省农业科学院作物研究所
6	渝薯 615	西南大学	32	齐宁 369	济宁市农业科学研究院
7	苏薯 36	江苏省农业科学院粮食作物研究所	33	赣薯 14 号	江西省农业科学院作物研究所
8	绵徐紫 23	绵阳市农业科学研究院	34	郑红 32	河南省农科院粮作所
9	湘薯 628	湖南省农业科学院作物研究所	35	郑红 35	河南省农科院粮作所
10	齐宁 26	济宁市农业科学研究院	36	南 18 - 205	南充市农业科学院
11	鄂薯 19	湖北省农业科学院粮食作物研究所	37	福薯 202	福建省农科院作物研究所
12	赣薯 6 号	江西省农业科学院作物研究所	38	运薯 833	山西农业大学棉花研究所
13	洛薯 13	洛阳市农林科学院	39	运薯 2001	山西农业大学棉花研究所
14	南紫薯 020	南充市农业科学院	40	广薯 20 - 248	广东省农业科学院作物研究所
15	运薯 66	山西农业大学棉花研究所	41	秦薯 14444	宝鸡市农业科学研究院
16	广薯 87	广东省农业科学院作物研究所	42	秦薯 13422	宝鸡市农业科学研究院
17	济薯 33	山东省农业科学院作物研究所	43	济薯 36	山东省农业科学院作物研究所
18	济薯 35	山东省农业科学院作物研究所	44	济紫薯 5 号	山东省农业科学院作物研究所
19	烟薯 29	烟台市农业科学研究院	45	漯薯 10 号	漯河市农业科学院
20	烟薯 25	烟台市农业科学院	46	漯紫薯 4 号	漯河市农业科学院
21	161819	西南大学	47	20210103	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
22	桂薯 Y97 - 4	广西农业科学院玉米研究所	48	20210102	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
23	桂薯 20 号	广西农业科学院玉米研究所	49	20170801	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
24	徐 F10 - 311	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所	50	20211107	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
25	徐 F3 - 43	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所	51	20211104	江苏徐淮地区徐州农业科学研究所
26	冀元 2 号	河北省农林科学院粮油作物研究所	CK	潮薯 1 号

项目 Items	参数 Parameter	蔓长 Tendril (cm/株)	基部分枝数 Number of basal branches (个/株)	茎粗 Stem diameter (mm/株)	产量 Yield (kg)	相对含水量 RWC (%)	MDA (μmol/g)	SOD (U/g)	PRO (μg/g)	POD (U/(g·min)
正常灌水 CK	最大值 Max	155.00	7.00	22.41	686.61	87.00	70.96	1132.69	83.18	1608.02
	最小值Min	75.00	3.60	8.33	13.64	49.00	8.93	325.58	28.39	176.36
	均值 Avc	123.33	4.72	15.55	199.95	73.69	31.40	599.61	61.25	753.21
	标准差 SD	21.47	0.70	2.87	110.65	9.13	14.15	160.92	14.10	245.56
	变异系数 CV/%	15.73	15.00	19.92	55.88	12.39	35.84	24.12	23.47	28.74
干旱胁迫 Drought	最大值 Max	103.50	4.00	13.30	327.20	78.96	95.09	1166.67	117.65	3875.32
	最小值 Min	21.60	1.05	2.16	9.91	34.68	20.14	450.38	46.28	700.15
	均值 Avc	54.23	2.13	6.31	79.51	58.49	50.11	754.38	86.99	1394.71
	标准差 SD	21.05	0.76	2.15	48.62	9.16	18.18	155.75	13.05	623.31
	变异系数 CV(%)	46.36	35.96	41.30	61.75	15.67	24.56	17.65	15.59	44.32

项目 Items	参数 Parameter	蔓长 Tendril (cm/株)	基部分枝数 Number of basal branches (个/株)	茎粗 Stem diameter (mm/株)	产量 Yield (kg)	相对含水量 RWC (%)	MDA (μmol/g)	SOD (U/g)	PRO (μg/g)	POD (U/(g·min)
正常灌水 CK	最大值 Max	155.00	7.00	22.41	686.61	87.00	70.96	1132.69	83.18	1608.02
	最小值Min	75.00	3.60	8.33	13.64	49.00	8.93	325.58	28.39	176.36
	均值 Avc	123.33	4.72	15.55	199.95	73.69	31.40	599.61	61.25	753.21
	标准差 SD	21.47	0.70	2.87	110.65	9.13	14.15	160.92	14.10	245.56
	变异系数 CV/%	15.73	15.00	19.92	55.88	12.39	35.84	24.12	23.47	28.74
干旱胁迫 Drought	最大值 Max	103.50	4.00	13.30	327.20	78.96	95.09	1166.67	117.65	3875.32
	最小值 Min	21.60	1.05	2.16	9.91	34.68	20.14	450.38	46.28	700.15
	均值 Avc	54.23	2.13	6.31	79.51	58.49	50.11	754.38	86.99	1394.71
	标准差 SD	21.05	0.76	2.15	48.62	9.16	18.18	155.75	13.05	623.31
	变异系数 CV(%)	46.36	35.96	41.30	61.75	15.67	24.56	17.65	15.59	44.32

参数 Parameter	蔓长 Tendril	基部分枝数 Number of basal branches	茎粗 Stem diameter	产量 Yield	相对含水量 RWC	MDA	SOD	PRO	POD
最大值Max	0.75	0.84	0.76	0.81	94.38	4.13	2.15	2.74	4.21
最小值Min	0.21	0.22	0.19	0.10	50.55	1.10	1.01	1.03	1.01
均值Ave	0.44	0.45	0.41	0.42	79.46	1.73	1.29	1.49	1.94
标准差SD	0.15	0.16	0.13	0.17	8.96	0.58	0.22	0.41	0.77
变异系数 CV(%)	34.62	35.73	31.89	39.97	11.27	33.74	16.85	27.46	39.82
综合抗旱系数 CDC	0.437	0.454	0.409	0.421	79.462	1.728	1.290	1.493	1.944