任艷 姜曉靜 崔瀟 李雙鈴 李磊 吳麗軍 石延茂 尹亮 袁美

摘要：為評(píng)價(jià)不同花生品種（系）苗期的抗旱性，本試驗(yàn)將聚乙二醇（PEG-6000）加入到MS0培養(yǎng)基模擬干旱脅迫，測(cè)定不同濃度PEG-6000脅迫條件下12個(gè)花生品種（系）離體主莖的生根特性，應(yīng)用隸屬函數(shù)法評(píng)價(jià)其苗期抗旱性。結(jié)果表明，45 g/L是評(píng)價(jià)花生品種（系）苗期抗旱性的適宜PEG-6000濃度。根據(jù)隸屬函數(shù)值，花育16號(hào)的抗旱性最強(qiáng)，花育19號(hào)和H1816為中等抗旱品種（系），弱抗旱品種（系）為 C70532、花育46、花育9812、NP13、H2833、豐花1號(hào)和花育45號(hào)，不抗旱品種（系）為花育53號(hào)和花育25號(hào)。

關(guān)鍵詞：花生;苗期抗旱性;聚乙二醇（PEG-6000）;隸屬函數(shù)法

中圖分類號(hào)：S565.201 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A ?文章編號(hào)：1001-4942（2020）01-0042-04

Abstract In order to evaluate drought resistance of peanut varieties （lines） at seedling stage， the PEG-6000 was added into the MS0 medium to simulate water stress. The rooting characteristics of main stems of 12 peanut varieties （lines） at different concentrations of PEG-6000 were measured， and their drought resistances were evaluated by membership function method. The results showed that 45 g/L of PEG-6000 was suitable for evaluating the drought resistance of peanut varieties （lines）. According to the membership function value， Huayu 16 had the highest drought resistance， followed by Huayu 19 and H1816 with moderate drought resistance. The weak drought-resistant varieties included C70532， Huayu 46， Huayu 9812， NP13， H2833， Fenghua 1 and Huayu 45. Huayu 53 and Huayu 25 had no drought resistance.

Keywords Peanut; Drought resistance at seedling stage; Polyethylene glycol （PEG-6000）; Membership function method

花生是世界范圍內(nèi)廣泛栽培的油料與經(jīng)濟(jì)作物，也是重要的植物油脂和蛋白來(lái)源[1]。花生主要在我國(guó)北方的干旱、半干旱地區(qū)種植，灌溉條件較差。與其他作物相比，花生是一種比較耐旱的作物，但過度干旱仍會(huì)造成大幅減產(chǎn)，且更加容易發(fā)生黃曲霉素的污染以及各種病蟲害[2，3]。花生在生長(zhǎng)的不同時(shí)期會(huì)受到不同程度的干旱脅迫，干旱是花生產(chǎn)量和質(zhì)量提高的主要限制因子[4]。因此，分析比較花生品種各個(gè)時(shí)期的抗旱性很有必要。

我國(guó)花生抗旱研究較其它作物相對(duì)較晚。近年來(lái)關(guān)于花生抗旱性的研究日趨增多，已對(duì)花生的干旱適應(yīng)機(jī)制等方面進(jìn)行了初步研究[5-18]，同時(shí)對(duì)品種抗旱性和抗旱鑒定指標(biāo)等的研究也取得了較大進(jìn)展[19-21]。同一花生品種在干旱與正常供水條件下相比較，其株高、單株葉面積、根冠比、比葉重、根莖葉干重及葉綠素含量差異顯著，因此，它們可以作為鑒定花生抗旱性的簡(jiǎn)易指標(biāo)[22]。大多研究者采用田間育種篩選的方法進(jìn)行研究，將產(chǎn)量作為衡量作物抗旱性的指標(biāo)。但是田間育種篩選的方法工作量大，易受多種環(huán)境因素影響，育種周期長(zhǎng)且需要大量勞動(dòng)力。而組織培養(yǎng)方法具有周期短、易控制、成本低等優(yōu)點(diǎn)，為研究花生的抗旱性提供了新的途徑，此外還可以在培養(yǎng)基中加入特定的選擇劑以提高選擇效率，增強(qiáng)育種的方向性。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料由山東省花生研究所提供，包含12個(gè)花生品種（系）：花育16號(hào)、花育19號(hào)、花育25號(hào)、花育45號(hào)、花育46、花育53、豐花1號(hào)、花育9812、H1816、 NP13、H2833、C70532。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 每份花生材料取飽滿種子40粒，先用75%無(wú)水乙醇滅菌50 s，再用0.1%的升汞滅菌12 min，用蒸餾水沖洗5次，每次5 min，消毒滅菌后接種在MS0培養(yǎng)基上，待無(wú)菌苗長(zhǎng)至3～4 cm高，切取2 cm主莖接種在添加0、45、65 g/L PEG-6000的MS0培養(yǎng)基上，30 d后測(cè)量生根率、主根數(shù)、主根長(zhǎng)、葉片相對(duì)含水量。

1.2.2 統(tǒng)計(jì)方法 各指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

葉片相對(duì)含水量（RWC）=（鮮重-干重）/（飽和重-干重）[23]。

各性狀抗（耐）旱系數(shù)X（%）=脅迫下性狀值/對(duì)照性狀值×100[24]。

凡干旱減少該性狀表現(xiàn)的，其抗旱隸屬函數(shù)值[25]Fi=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）?？购导?jí)別劃分參照文獻(xiàn)[19]：1級(jí)為強(qiáng)抗旱（Fi≥0.7）;2級(jí)為中等抗旱（0.7>Fi≥0.6）;3級(jí)為弱抗旱（0.6>Fi≥0.5）;4級(jí)為不抗旱（Fi<0.5）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度PEG-6000對(duì)花生生根的影響

本研究中由離體主莖直接再生的根稱為主根，由主根分化的根稱為側(cè)根。培養(yǎng)30 d時(shí)統(tǒng)計(jì)12個(gè)花生品種（系）的平均主根數(shù)、平均主根長(zhǎng)度、葉片相對(duì)含水量和生根率。由表1可知，花生品種（系）主莖的生根性狀值隨PEG-6000濃度的增加而減小。與不添加PEG-6000的對(duì)照相比，在PEG-6000濃度為65 g/L時(shí)，各品種（系）的性狀值顯著降低，花生品種（系）的平均主根數(shù)1.19，平均主根長(zhǎng)1.25 cm，葉片相對(duì)含水量75.58%，平均生根率28.55%。說(shuō)明外植體在PEG-6000濃度為65 g/L時(shí)耐受性差，此濃度不適用于進(jìn)行花生苗期抗旱性研究。

PEG-6000濃度為45 g/L時(shí)，12個(gè)花生品種（系）的平均主根數(shù)4.01，平均主根長(zhǎng)1.67 cm，葉片相對(duì)含水量78.52%，平均生根率55.34%。與對(duì)照相比差異明顯，且能夠體現(xiàn)外植體對(duì)PEG-6000的耐受性。因此可采用45 g/L PEG-6000脅迫下外植體的性狀相對(duì)值來(lái)評(píng)價(jià)不同花生品種（系）苗期的抗旱性。

2.2 PEG-6000濃度為45 g/L時(shí)各花生品種（系）的抗旱分級(jí)

利用抗旱隸屬函數(shù)值對(duì)12個(gè)品種（系）的抗旱性進(jìn)行分級(jí)、評(píng)價(jià)，結(jié)果見表2?；ㄓ?6號(hào)的抗旱隸屬函數(shù)值為0.804，屬于1級(jí)強(qiáng)抗旱;花育19號(hào)和H1816的抗旱隸屬函數(shù)值分別為0.679、0.652，屬于2級(jí)中等抗旱;C70532、花育46、花育9812、NP13、H2833、豐花1號(hào)的抗旱隸屬函數(shù)值分別為0.596、0.581、0.571、0.540、0.537、0.514，屬于3級(jí)弱抗旱;花育45號(hào)、花育53和花育25號(hào)的抗旱隸屬函數(shù)值分別為0.404、0.338、0.384，屬于4級(jí)不抗旱。

3 結(jié)論

作物的抗旱性是一個(gè)較為復(fù)雜的綜合性狀，受各種因素的影響。田間抗旱篩選鑒定法，能夠全面客觀反映品種（系）的抗旱性，但工作量大，環(huán)境條件不易控制。王彩等采用室內(nèi)水培法，在PEG-6000模擬干旱脅迫條件下對(duì)花生品種（系）苗期抗旱性進(jìn)行研究，也是一種較為方便快捷的鑒定方法[26]。本試驗(yàn)利用45 g/L PEG-6000模擬干旱脅迫，采用組織培養(yǎng)方法鑒定花生苗期抗旱性，試驗(yàn)周期短、環(huán)境溫度與營(yíng)養(yǎng)可控，且能表現(xiàn)出不同花生品種（系）的抗旱性差異。但花生在不同時(shí)期遭遇干旱脅迫，抗旱性表現(xiàn)不同，因此，本研究結(jié)果不能代表花生品種（系）的整體抗旱性?；ㄉ贩N（系）的整體抗旱性需要依據(jù)各個(gè)時(shí)期的抗旱性綜合來(lái)評(píng)價(jià)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 孫大容. 花生育種學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 1998.

[2] Williams J H， Boote K J. Physiology and modelling—predicting the unpredictable legume [C]// Pattee H E，Stalker H T. Advances in peanut science. American Peanut Research and Education Society， Stilwater， OK， USA， 1995： 301-353.

[3] 王育紅， 姚宇卿， 呂軍杰， 等. 花生抗旱指標(biāo)研究初報(bào)[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2002， 20（3）： 89-92.

[4] 張彥芹， 賈偉瓏， 楊麗莉， 等. 不同玉米品種苗期抗旱性研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2001， 19（1）：83-86.

[5] 高國(guó)慶， 周漢群， 唐榮華. 花生品種抗旱性鑒定[J]. 花生科技， 1995（3）： 7-9.

[6] Reddy L J， 張建成. 國(guó)際半干旱所的花生抗旱育種進(jìn)展[J]. 種子， 1996（5）： 62.

[7] 姜慧芳， 任小平， 段乃雄， 等. 幾個(gè)龍生型花生的耐旱形態(tài)性狀研究[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)， 2001， 23（1）： 12-16.

[8] 姜慧芳， 任小平. 干旱脅迫對(duì)花生葉片SOD活性和蛋白質(zhì)的影響[J]. 作物學(xué)報(bào)， 2004， 30（2）： 169-174.

[9] 嚴(yán)美玲， 矯巖林， 李向東， 等. 苗期干旱脅迫對(duì)不同抗旱花生品種生理特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].作物學(xué)報(bào)， 2007， 33（1）： 116-119.

[10] Songsri P， Jogloy S， Kesmala T， et al. Responses of reproductive characters of drought resistant peanut genotypes to drought [J]. Asian Journal of Plant Sciences， 2008， 7（5）： 427-439.

[11] 張智猛， 萬(wàn)書波， 戴良香， 等. 花生萌芽期水分脅迫品種適應(yīng)性及抗旱性評(píng)價(jià)[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2009， 27（5）： 173-182.

[12] Akcay U C， Ercan O， Kavas M， et al. Drought-induced oxidative damage and antioxidant responses in peanut（Arachis hypogaea L.） seedlings [J]. Plant Growth Regulation， 2010， 61： 21-28.

[13] 劉吉利， 趙長(zhǎng)星， 吳娜， 等. 苗期干旱及復(fù)水對(duì)花生光合特性及水分利用效率的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2011， 44（3）： 469-476.

[14] 張智猛， 萬(wàn)書波， 戴良香， 等. 不同花生品種對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2011， 19（3）：631-638.

[15] 張智猛， 戴良香， 宋文武， 等. 不同花生基因型對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)性[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)， 2012， 34（4）： 377-383.

[16] 劉永慧， 沈一， 陳志德. 不同花生品種抗旱性鑒定與評(píng)價(jià)[J]. 金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào)， 2013， 29（2）： 46-49.

[17] 厲廣輝. 花生抗旱性狀鑒定及不同品種抗旱的生理機(jī)制研究[D]. 泰安： 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2014.

[18] 石運(yùn)慶， 王建， 苗華榮， 等. 不同花生品種芽期抗旱性篩選及其田間驗(yàn)證[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2015， 47（2）： 34-37.

[19] 張智猛， 萬(wàn)書波， 戴良香， 等. 花生抗旱性鑒定指標(biāo)的篩選與評(píng)價(jià)[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào)， 2011， 35（1）：100-109.

[20] 程曦， 趙長(zhǎng)星， 王銘倫， 等. 不同生育時(shí)期干旱脅迫對(duì)花生抗旱指標(biāo)值及產(chǎn)量的影響[J]. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2010， 27（4）： 282-284.

[21] 王育紅， 姚宇卿， 呂軍杰. 花生抗旱性與生理生態(tài)指標(biāo)關(guān)系的研究[J]. 雜糧作物， 2002， 22（3）： 147-149.

[22] 嚴(yán)美玲， 李向東， 矯巖林， 等. 不同花生品種的抗旱性比較鑒定[J]. 花生學(xué)報(bào)， 2004， 33（1）： 8-12.

[23] 胡榮海. 農(nóng)作物抗旱鑒定方法和指標(biāo)[J]. 作物品種資源，1996（4）：36-38.

[24] 高俊鳳. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京：高等教育出版社， 2006.

[25] 胡榮海， 周莉， 昌小平. 苗期抗旱性鑒定方法——不同水分梯度法[J].種子，1989（1）：62-65.

[26] 王彩， 萬(wàn)勇善， 劉風(fēng)珍， 等. 苗期PEG滲透脅迫條件下花生品種抗旱性的研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，50（6）：65-71.