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作物杂志,2023, 第6期: 94–100 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.06.013

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

大豆微核心种质资源抗旱性评价

任洪雷1,2(), 张丰屹1, 韩新春1, 洪慧龙2, 朱筱1,3, 王广金1, 邱丽娟2()   

  1. 1黑龙江省农业科学院大豆研究所，150086，黑龙江哈尔滨
    2中国农业科学院作物科学研究所，100081，北京
    3黑龙江大学，150086，黑龙江哈尔滨
  • 收稿日期:2022-03-18 修回日期:2022-08-09 出版日期:2023-12-15 发布日期:2023-12-15
  • 通讯作者: 邱丽娟，研究方向为大豆基因资源挖掘，E-mail：qiulijuan@caas.cn
  • 作者简介:任洪雷，研究方向为作物遗传育种与基因挖掘，E-mail：47388515@qq.com
  • 基金资助:
    黑龙江省省属科研院所科研业务费项目(CZKYF2022-1-C008);黑龙江省省属科研院所科研业务费项目(CZKYF2022-1-B024);黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”专项(CX23ZD04);核能开发科研项目—核辐射诱变培育大豆等经济作物新品种及关键技术研究

Drought Tolerance Evaluation of Soybean Mini Core Collections

Ren Honglei1,2(), Zhang Fengyi1, Han Xinchun1, Hong Huilong2, Zhu Xiao1,3, Wang Guangjin1, Qiu Lijuan2()   

  1. 1Soybean Research Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086, Heilongjiang, China
    2Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
    3Heilongjiang University, Harbin 150086, Heilongjiang, China
  • Received:2022-03-18 Revised:2022-08-09 Online:2023-12-15 Published:2023-12-15

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PDF (PC)

75

摘要：

抗旱性是大豆在干旱胁迫下高产稳产的重要生态性状，筛选耐旱种质资源提高新品种的抗旱能力，是保障大豆高产稳产的重要途径之一。以大豆微核心种质为研究对象，采用大豆成株期抗旱性鉴定方法，利用海南冬季干旱少雨的气候特点，系统调查了干旱对163份不同大豆资源的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等4个农艺性状的影响。再利用加权隶属函数分析和聚类分析的方法，对163份微核心种质的抗旱性进行综合评价。结果表明，供试的163份大豆微核心种质可划分为5个抗旱等级，并鉴定出高抗旱（1级）种质4份（ZDD02159、ZDD10430、ZDD13560和ZDD16874）、抗旱（2级）种质14份、中抗旱（3级）种质52份、敏感（4级）种质74份以及高敏感（5级）种质19份。这些研究结果和抗旱种质的挖掘，为利用资源拓宽遗传基础，培育抗旱大豆新品种和抗旱基因发掘与功能研究提供了参考。

关键词: 大豆, 微核心种质, 成株期, 抗旱性, 综合评价

Abstract:

Drought resistance is an important ecological trait for high and stable yield of soybean with drought stress. Screening drought-tolerant germplasm resources to improve drought resistance of new varieties is one of the important ways to ensure high and stable yield of soybean. A total of 163 mini-core collections of soybean were used for drought resistance identification at soybean adult stage in Hainan province due to its dry and rainless climate featuring in winter. Four agronomic characteristics, plant height, the number of nodes, pod number per plant and seed number per plant were investigated. By using weighted membership function method and cluster analysis, total five drought resistance levels were found in 163 mini-core collections of soybean. Four accessions were identified as highly drought tolerant (level-1), namely ZDD02159, ZDD10430, ZDD13560, and ZDD16874, 14 drought resistant (level-2) germplasms, 52 moderate drought resistant (level-3) germplasms, 74 sensitive (level-4) germplasms, and 19 highly sensitive (level-5) germplasms. These research results and the excavation of drought resistant germplasms provide reference for the utilization of resources to broaden the genetic foundation and breed new drought resistant soybean varieties, as well as for the exploration and functional research of drought resistant genes.

Key words: Soybean, Mini core collection, Adult stage, Drought resistance, Comprehensive evaluation

表1

163份大豆种质材料在干旱胁迫和灌水条件下农艺性状的描述分析

性状
Trait		 灌水处理Well-water 干旱处理Water-stressed
极小值
Min.		 极大值
Max.		 均值
Mean		 SD CV 极小值
Min.		 极大值
Max.		 均值
Mean		 SD CV
株高Plant height (cm) 9.00 57.00 26.04 10.24 39.33 6.67 43.80 14.55 5.88 40.42
主茎节数Number of nodes on main stem 4.80 14.00 8.31 1.48 17.80 4.00 10.80 6.18 1.06 17.16
单株荚数Pod number per plant 4.00 123.00 26.96 16.61 61.62 2.75 39.00 13.58 7.14 52.60
单株粒数Seed number per plant 6.00 265.00 48.21 32.67 67.77 3.50 78.80 21.56 13.60 63.06

表2

大豆种质资源农艺性状的方差分析（F检验）

变异来源
Source of variation		 株高
Plant height (cm)		 主茎节数
Number of nodes on main stem		 单株荚数
Pod number per plant		 单株粒数
Seed number per plant
环境Environment 2520.38** 1556.36** 570.98** 646.44**
基因型Genotype 14.18** 6.35** 4.95** 5.34**

表3

基于不同鉴定指标的抗旱系数

参数Parameter DCPH DCNS DCPP DCSP
极小值Min. 0.2053 0.4808 0.0547 0.0437
极大值Max. 1.6846 1.2500 2.1786 2.2069
均值Mean 0.6231 0.7624 0.6396 0.5902
SD 0.3013 0.1697 0.4376 0.4612
CV 0.4836 0.2226 0.6842 0.7814

表4

基于4种抗旱系数的163份大豆隶属函数值

参数Parameter μ(DCPH) μ(DCNS) μ(DCPP) μ(DCSP)
均值Mean 0.2207 0.3342 0.2754 0.2106
标准差Standard deviation 0.1592 0.2014 0.2060 0.1777
CV 0.7213 0.6027 0.7481 0.8439
权重Weight 0.2474 0.2067 0.2566 0.2894

表5

基于各指标的耐旱系数的隶属函数值与D值的相关性分析

参数
Parameter		 μ(DCPH) μ(DCNS) μ(DCPP) μ(DCSP) D值
D-value
μ(DCPH) 1.0000
μ(DCNS) 0.8179** 1.0000
μ(DCPP) 0.5530** 0.6419** 1.0000
μ(DCSP) 0.6029** 0.6444** 0.9625** 1.0000
D值
D-value		 0.8140** 0.8581** 0.9187** 0.9309** 1.0000

图1

163份大豆种质资源抗旱性的聚类分析

表6

基于D值对163份大豆种质资源抗旱性的分级结果

抗旱级别
Drought
resistance grade		 D值
D-value		 材料数量
Number of
materials		 材料编号
Code
高抗
High tolerance		 0.6494~0.7365
 4
 ZDD16874、ZDD13560、ZDD02159、ZDD10430
抗
Tolerance		 0.4834~0.6074
 14
 ZDD12635、ZDD14409、ZDD14190、ZDD12680、ZDD10539、ZDD06515、ZDD02315、ZDD18277、ZDD02764、ZDD12322、ZDD12407、ZDD13233、ZDD12836、ZDD12453
中抗
Middle tolerance





 0.2442~0.4367






 52






 ZDD14911、ZDD16954、ZDD12908、ZDD18524、ZDD12331、ZDD03969、ZDD02149、ZDD13666、ZDD16675、ZDD04620、ZDD14920、ZDD17767、ZDD07610、ZDD03570、ZDD12023、ZDD15357、ZDD14783、ZDD10186、ZDD03153、ZDD17375、ZDD02990、ZDD03741、ZDD12828、ZDD02114、ZDD04429、ZDD03533、ZDD10270、ZDD03739、ZDD04572、ZDD16846、ZDD19293、ZDD08564、ZDD14505、ZDD17457、ZDD11866、ZDD03603、ZDD03733、ZDD08352、ZDD02913、ZDD02866、ZDD02940、ZDD02134、ZDD03540、ZDD10100、ZDD04604、ZDD05920、ZDD17989、ZDD19579、ZDD02891、ZDD00610、ZDD13341、ZDD08251
敏感
Susceptibility








 0.0908~0.2335









 74









 ZDD11092、ZDD16756、ZDD11586、ZDD04959、ZDD01720、ZDD11703、ZDD05502、ZDD14240、ZDD03868、ZDD14125、ZDD17574、ZDD14252、ZDD07218、ZDD06377、ZDD10812、ZDD08124、ZDD06438、ZDD11951、ZDD03293、ZDD01983、ZDD06375、ZDD04092、ZDD03776、ZDD08650、ZDD00932、ZDD05572、ZDD06363、ZDD08190、ZDD06562、ZDD08120、ZDD01489、ZDD08238、ZDD10615、ZDD02096、ZDD14782、ZDD11255、ZDD07580、ZDD20340、ZDD20387、ZDD06856、ZDD06378、ZDD19381、ZDD01060、ZDD03728、ZDD18835、ZDD18771、ZDD08633、ZDD11575、ZDD20671、ZDD06851、ZDD06803、ZDD00076、ZDD05494、ZDD18558、ZDD08728、ZDD06454、ZDD08603、ZDD00709、ZDD00059、ZDD06358、ZDD03106、ZDD00638、ZDD00046、ZDD07623、ZDD02864、ZDD00294、ZDD02892、ZDD01074、ZDD10252、ZDD01402、ZDD01629、ZDD19131、ZDD09279、ZDD00310
高敏感
High susceptibility
 0.0214~0.0878

 19

 ZDD01683、ZDD08928、ZDD08018、ZDD11226、ZDD11323、ZDD00698、ZDD01421、ZDD00326、ZDD19027、ZDD04275、ZDD06543、ZDD08228、ZDD18870、ZDD20676、ZDD21030、ZDD07370、ZDD22145、ZDD11588、ZDD22188
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