全 文 ：第 18 卷 第 6 期
Vol. 18 No. 6
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2010 年 11 月
Nov. 2010
不同高丹草品种对干旱胁迫的响应及抗旱性评价
李 源, 谢 楠 , 赵海明, 刘贵波*
(河北省农林科学院旱作农业研究所, 河北省农作物抗旱研究重点实验室, 河北 衡水 053000)
摘要: 采用全生育期田间模拟干旱法, 设置正常浇水和 干旱胁迫 2 个处理, 从生长发育特性、品质以及产量性
状方面研究了自育高丹草( S orghum bicolor S . sudanense)新品种(冀草 1号、冀草 2 号)与生产中主推品种(皖草
3 号、乐食、健宝)在抗旱性上的差异,借鉴小麦抗旱鉴定技术规范中的抗旱指数( Drought index, DI)对参试品种进
行抗旱性评价。结果表明:各单项指标的性状抗旱系数( Dr ought r esistance coefficient, DRC)显示干旱胁迫降低了
植株株高、草产量、鲜干比及粗蛋白含量,增加了主茎糖锤度含量,对茎叶比影响较小;相同指标的性状抗旱系数在
不同品种间差异性表现不同。运用 DI得出, 鲜草产量下各品种抗旱性排序为冀草 1 号> 冀草 2 号> 乐食> 健宝
> 皖草 3 号,干草产量下各品种抗旱性排序为冀草 1号> 皖草 3号> 冀草 2号> 乐食> 健宝。
关键词:高丹草; 干旱胁迫;抗旱指数; 抗旱性;评价
中图分类号: S544; Q945. 78 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2010) 06-0891-06
Evaluations of Drought Resistance among Different
Sorghum bicolor S. sudanense Varieties
LI Yuan, XIE Nan, ZHAO Ha-i ming, LIU Gu-i bo*
( Dryland Farming Inst itute, H ebei Academy of Agricul tu ral and Forest ry Sciences; Key Lab oratory for Crop
Drought Resistan ce of H eb ei Provin ce, H engshui, Hebei Province 053000, China)
Abstract: Drought resistance of S. bicolor S. sudanense was studied between self-sterile new variety( Jicao
1, Jicao 2) and w idely-popularized variety ( Wancao 3, Ever lush, Jumbro ) using a f ield simulat ing dry
method. The characterist ics o f grow th and development , quality and yield w ere invest igated through both
no rmal w ater ing and drought st ress t reatments. Dif ferent drought resistances w ere assessed by drought in-
dex ( DI) . Results show ed that these index values, such as the plant height , f resh yield, dry yield, the ra-
t io of f resh/ dry and crude pr otein contents w ere decreased except the sugar content o f stems w as increased
under drought st ress, w hereas ther e w as litt le influence to the rat io of stem/ leaf . Dr ought resistance coef-
f icient ( DRC ) show ed diversity in every index betw een dif ferent variet ies. Accor ding to drought index
( DI ) , the drought resistance of different variet ies under fresh yield w as ranked as: Jicao 1> Jicao 2> Everlush>
Jumbro> Wancao 3, and under dry yield was ranked as: Jicao1> Wancao 3> Jicao 2> Everlush > Jumbro.
Key words: Sor ghum bicolor S. sudanense; Drought st ress; Drought index; Drought resistance; Evaluat ion.
干旱胁迫常常影响植物生长发育, 造成农作物
严重减产, 其损失在所有非生物胁迫中占首位。长
期以来,如何提高作物的抗旱性,在干旱胁迫生境下
获得较高品质和理想产量,一直是人们研究的热点。
高丹草( Sor ghum bicolor S . sud anense ) 是高粱
( Sor ghum bicolor ( L. ) Moench )与苏丹草 ( S or-
ghum sudanense ( P iper) Stapf )的杂交种,为禾本科
C4 作物,在干旱半干旱地区有较好的适应性, 且杂
种优势大、品质好、抗逆性强, 应用前景十分广阔。
近年来,美国、澳大利亚、日本等国家都先后育成了
高粱-苏丹草杂交种[ 1] ,我国从 1998年国审的皖草2
号,到 2010年审定通过的冀草 1号,也取得了一定
的成果。国内外学者从高丹草栽培技术、生物学性
状以及杂种优势利用乃至分子遗传图谱构建、QT L
定位等[ 2] 方面都进行了相关研究。对于高丹草抗旱
性研究, 除赵娜等 [ 3]研究了幼苗期 25%PEG的模拟
干旱胁迫下 6 个高丹草品种的抗旱性, 詹秋文等[ 4]
研究了高粱与苏丹草及其杂交种对干旱胁迫的生理
收稿日期: 2010-04-21;修回日期: 2010- 10-19
基金项目:十一五国家科技支撑计划( 2008BADB3B05)资助
作者简介:李源( 1981- ) ,男,山西翼城人,助理研究员,主要从事牧草育种及栽培技术研究, E-mail: gsly868@ 163. com; * 通讯作者 Auth or
for correspondence, E-mail: lgb2884@ yahoo. com. cn
草 地 学 报 第 18卷
响应外,尚未见其他报道。本研究采用全生育期干
旱棚鉴定法, 通过设置正常浇水和干旱胁迫 2
个处理,比较分析了干旱胁迫对不同品种生长发育
特性、品质特性以及产量性状的影响, 借鉴小麦
( Tr i ti cum aesti vum )抗旱鉴定技术规程中的抗旱指
数( DI) [ 5]评价高丹草新品种的抗旱性, 旨为抗旱品
种丰产栽培、应用推广提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地自然概况
试验地位于河北省农林科学院旱作农业节水试
验站内( E11542, N3744)。海拔 20 m, 属暖温带
半干旱半湿润季风气候, 无霜期 206 d, 年均温
12. 6 ,年均降水 510 mm, 70%降水集中在 7- 8月。
1. 2 试验材料
材料为自育品种冀草 1号、冀草 2号,及生产中
主推品种皖草 3 号、乐食、健宝。其中冀草 1 号、冀
草 2号由河北省农林科学院旱作农业研究所选育;
皖草 3号和乐食是国家草品种区域试验的对照品
种,健宝为澳大利亚的引进品种。
1. 3 试验方法
试验于 2009 年 5 月- 9 月在干旱棚内进行。
播种时每品种种 6行区, 小区面积 7. 2 m 2 ( 3. 0 m
2. 4 m) , 行距 40 cm ,株距 10 cm。5 月 27 日播种,
底施复合肥 750 kg hm- 2 ,尿素 300 kg hm- 2 , 播
深 2~ 3 cm,播后镇压,生育期田间管理包括中耕锄
草、病虫害防治、适时浇水。于 7月 21日、9月 16日
刈割 2次,留茬高度 15 cm,同时取样备测。
试验采用随机区组设计, 全生育期设 干旱胁
迫与正常浇水 2处理, 3次重复。水分控制采用
定期测定土壤含水量, 定量复水的方法来进行。干
旱胁迫处理是通过控制水分使高丹草生长处于相对
干旱状态,即全生育期内 0~ 60 cm 土层的含水量维
持在田间持水量的 30%~ 35% ;正常浇水处理是在
全生育期内保证高丹草生长处于适宜状况, 即 0~
60 cm 土层的含水量维持在田间持水量的 60% ~
65% ;试验测定土壤田间持水量为 25. 36%。
1. 4 测定内容
1. 4. 1 植株生长高度 每次刈割前,每小区随机取
10株,测量从地面到植株最高部位的绝对高度, 取
平均值。
1. 4. 2 草产量 试验每次测产时, 距离地面 15 cm
刈割,去掉小区两侧边行及行头 50 cm,收中间行数
以小区为单位称重,换算成全年鲜草产量;并通过鲜
干比折算成全年干草产量。
1. 4. 3 茎叶比与鲜干比 在产草量测定的同时,取
代表性的植株 10株,将其茎和叶、花序分开,待自然
风干后各自称重, 计算茎叶比; 另取 10 株, 称其鲜
重,自然风干后称量干重,计算鲜干比。
1. 4. 4 粗蛋白含量 对 2009 年刈割的 2茬草, 人
工取样,自然风干后再烘干,采用凯氏定氮法测定。
1. 4. 5 糖锤度含量 刈割测产时每小区取有代表
性的植株 10株, 采用手持量糖仪测定主茎秆基部、
中部和上部的茎汁液的糖锤度, 然后依据鲜干比,折
算成单位干物质重量下的茎秆糖锤度含量。
1. 5 数据处理
采用 Excel 2003制表, SAS 9. 0软件进行方差
分析。通过计算各指标的抗旱系数 ( Drought re-
sistance coeff icient , DRC) [ 6]揭示不同品种对干旱胁
迫的响应。借鉴小麦抗旱性鉴定评价技术规程中的
抗旱指数( Drought index, DI)对供试品种进行抗旱
性评价,并比较与兰巨生等[ 7]提出的抗旱指数(Drought
resistance index, DRI)的区别。计算公式为:
抗旱系数( DRC) = 干旱胁迫处理下测定值/正常浇
水处理下测定值 ( 1)
抗旱指数(DRI) = GY S. T GYS. T GY- 1S.W GY- 1T ( 2)
抗旱指数 ( DI ) = GY S. T 2 GY - 1S. W GYCK . W
( GY 2CK . T ) - 1 ( 3)
式中: GY S. T 某品种干旱胁迫处理下的产量;
GY S. W 某品种正常浇水处理下的产量; GYT 待
测品种干旱胁迫处理下的旱地平均产量; GYCK. W
对照品种正常浇水处理下的产量; GYCK. T 对照品
种干旱胁迫处理下的产量。试验以国审品种皖草 3
号做抗旱性评价的对照品种。
2 结果与分析
2. 1 干旱胁迫对供试品种生长发育特性的影响
2. 1. 1 干旱胁迫对生育进程的影响 由表 1可知,
同期播种条件下冀草 2号、健宝和乐食 3 个品种无
论在正常浇水还是干旱胁迫处理下均没有抽穗, 这
可能与品种自身遗传特性有关。干旱胁迫下冀草 1
号、皖草 3号这 2个品种的抽穗期均较正常浇水处
理下提前 2天,扬花期提前 4天。
892
第 6期 李源等:不同高丹草品种对干旱胁迫的响应及抗旱性评价
表 1 不同处理下供试品种生育期调查结果
T able 1 Grow th periods of tested var ieties under different tr eat ment, M-D
品种名称
Varieties
播种期
Sow ing
出苗期
Seeding
拔节期
Joint ing
孕穗期
Bootin g
抽穗期
H eading
扬花期
Flow ering
CK T M CK T M CK TM CK T M CK T M CK T M
冀草 1号 Jicao 1 5- 27 5- 27 5- 30 5- 30 6- 29 6- 29 7- 16 7- 14 7- 21 7- 19 8- 1 7- 28
健宝 Jum bro 5- 27 5- 27 6- 1 6- 1 6- 28 6- 28 - - - - - -
冀草 2号 Jicao 2 5- 27 5- 27 5- 30 5- 30 7- 1 7- 1 - - - - - -
乐食 Everlush 5- 27 5- 27 6- 1 6- 1 7- 1 7- 1 - - - - - -
皖草 3号 Wancao 3 5- 27 5- 27 5- 30 5- 30 6- 26 6- 26 7- 13 7- 10 7- 17 7- 15 7- 25 7- 21
注: CK,正常浇水; T M ,干旱胁迫处理
Note: CK, Normal w atering; TM , Drought st ress t reatment
2. 1. 2 干旱胁迫对株高的影响 抗旱系数是供试
品种干旱胁迫下的性状测定值与正常浇水处理下测
定值的比值,反映的是不同品种对干旱胁迫的敏感
程度,抗旱系数越接近 1,则品种的抗旱性越强。表
2中不同品种的株高抗旱系数反映出受干旱胁迫的
影响,植株生长受到抑制,干旱胁迫下的株高低于正
常浇水处理。2次刈割条件下, 自育品种冀草 1号、
冀草 2号的株高在相同处理下虽不是最高,显著低
于皖草 3号的株高( P< 0. 05) , 但其二者的抗旱系
数与供试品种皖草 3号、健宝、乐食无显著性差异。
表 2 干旱胁迫对供试品种株高的影响
Table 2 Plant height of tested var ieties under different tr eat ments, cm
品种名称
Varieties
第 1茬 First cut tin g
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
第 2茬 S econ d cu tt ing
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
冀草 1号 Jicao 1 244. 0 14. 11b 227. 6 16. 03b 0. 93 0. 07ab 167. 6 9. 17b 158. 6 3. 20b 0. 95 0. 06a
健宝 Jum bro 213. 0 14. 81cd 183. 2 10. 20cd 0. 86 0. 05b 161. 7 5. 51bc 153. 3 6. 61bc 0. 95 0. 02a
冀草 2号 Jicao 2 227. 8 10. 60bc 206. 5 9. 71bc 0. 91 0. 04ab 166. 4 5. 91bc 154. 7 5. 96b 0. 93 0. 07a
乐食 Everlush 201. 1 18. 33d 172. 9 21. 03d 0. 86 0. 03b 151. 7 5. 96c 140. 1 8. 51c 0. 92 0. 06a
皖草 3号 Wancao 3 268. 6 15. 00a 263. 0 9. 74a 0. 98 0. 09a 208. 9 13. 91a 188. 8 11. 21 a 0. 91 0. 06a
注:同列小写字母表示 P < 0. 05差异显著水平,下表同
Note: Different small letters in sam e colum n in dicate s ignifi can t dif feren ces ( P < 0. 05) , the sam e as b elow
2. 1. 3 干旱胁迫对鲜干比的影响 由表 3可知, 受
干旱胁迫的影响, 供试品种鲜干比降低。2 次刈割
条件下,冀草 1号与乐食、冀草 2号与健宝在相同处
理下鲜干比无显著性差异, 但均显著高于皖草 3 号
( P< 0. 05)。方差分析显示, 冀草 1 号与皖草 3 号
的抗旱系数无显著性差异, 但均与健宝、冀草 2号的
抗旱系数呈显著性差异( P< 0. 05) , 冀草 2号的抗
旱系数在 2次刈割条件下最小, 显著低于健宝和皖
草 3 号( P< 0. 05) , 表明干旱胁迫对其鲜干比影响
最大。
表 3 干旱胁迫对供试品种鲜干比的影响
Table 3 Effect s o f dr ought str ess on fr esh/ dr y of t ested var ieties under different tr eatments
品种名称
Varieties
第 1茬 First cut tin g
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
第 2茬 S econ d cu tt ing
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
冀草 1号 Jicao 1 6. 13 0. 20c 6. 07 0. 44b 0. 99 0. 04 a 6. 76 0. 42a 5. 73 0. 40b 0. 85 0. 05b
健宝 Jumbro 7. 88 0. 13ab 6. 68 0. 23ab 0. 85 0. 03 c 7. 18 0. 53a 6. 82 0. 79a 0. 95 0. 08a
冀草 2号 Jicao 2 8. 52 0. 29a 6. 89 0. 35a 0. 81 0. 02 d 7. 63 0. 54a 6. 18 0. 24ab 0. 81 0. 03c
乐食 E verlush 6. 65 1. 70bc 6. 27 0. 38ab 0. 94 0. 13 b 7. 34 0. 67a 6. 02 0. 42ab 0. 82 0. 05bc
皖草 3号 Wancao 3 3. 88 0. 41d 3. 71 0. 37c 0. 96 0. 09 ab 4. 74 0. 23b 4. 05 0. 22c 0. 85 0. 05b
2. 2 干旱胁迫对供试品种品质特性的影响
2. 2. 1 干旱胁迫对糖锤度含量的影响 试验采用
手持量糖仪测定了不同品种茎秆汁液的糖锤度, 由
于供试品种中皖草 3 号茎秆髓质干涸型, 鲜干比显
著低于其他品种( P< 0. 05) , 造成不同品种间茎秆
汁液的糖锤度无法比较, 为此,通过换算将茎秆汁液
中的糖锤度修订为单位干物质重量下的茎秆糖锤度
含量进行比较。不同品种茎杆糖锤度含量的抗旱系
数显示(表 4) , 供试品种在干旱胁迫下的茎秆糖锤
度含量增加。第 1茬草刈割时除乐食外, 其他品种
间的茎秆糖锤度含量在相同处理下无显著性差异,
在第 2茬草刈割时所有品种间的茎秆糖锤度含量均
893
草 地 学 报 第 18卷
无显著性差异。从各品种的抗旱系数可以看出, 除
第 2茬草刈割时健宝的抗旱系数显著高于其他品种
外( P< 0. 05) ,其余品种间抗旱系数无显著性差异。
表 4 干旱胁迫对供试品种茎秆糖锤度含量的影响
T able 4 Effects of drought str ess on stem sugar contents of tested var ieties, DW %
品种名称
Varieties
第 1茬 First cut tin g
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
第 2茬 S econ d cu tt ing
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
冀草 1号 Jicao 1 19. 78 2. 45a 22. 00 2. 66ab 1. 11 0. 05 a 25. 33 4. 96a 25. 85 4. 06a 1. 03 0. 11b
健宝 Jumbro 17. 25 3. 19ab 20. 41 2. 15ab 1. 20 0. 11 a 15. 99 5. 44a 22. 60 7. 10a 1. 43 0. 21a
冀草 2号 Jicao 2 17. 32 3. 08ab 19. 71 1. 88ab 1. 15 0. 07 a 25. 11 6. 17a 26. 86 5. 33a 1. 12 0. 27b
乐食 E verlush 14. 40 1. 86b 17. 73 4. 29b 1. 27 0. 08 a 18. 11 5. 91a 20. 77 6. 28a 1. 13 0. 16b
皖草 3号 Wancao 3 20. 13 3. 47a 24. 76 5. 14a 1. 23 0. 16 a 18. 96 5. 03a 19. 18 5. 56a 1. 01 0. 24b
2. 2. 2 干旱胁迫对茎叶比的影响 由表 5可知, 2
次刈割条件下, 无论正常浇水还是干旱胁迫处理, 冀
草 1号与皖草 3号的茎叶比均无显著性差异, 冀草
2号与健宝、乐食的茎叶比也无显著性差异。第 1
茬草刈割时抗旱系数在 0. 94~ 1. 01内变化,第 2茬
草刈割时抗旱系数在 0. 88~ 1. 03内变化,方差分析
表明,不同品种间抗旱系数无显著性差异, 因此, 干
旱胁迫对不同品种的茎叶比没有影响。
表 5 干旱胁迫对供试品种茎叶比的影响
T able 5 Effects o f drought str ess on stem/ leaf of tested var ieties under different tr eatments
品种名称
Varieties
第 1茬 First cut tin g
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
第 2茬 S econ d cu tt ing
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
冀草 1号 Jicao 1 1. 27 0. 03a 1. 26 0. 09a 0. 99 0. 09 a 1. 77 0. 18ab 1. 71 0. 23ab 0. 98 0. 22a
健宝 Jumbro 1. 02 0. 13b 0. 95 0. 08b 0. 95 0. 15 a 1. 55 0. 04bc 1. 59 0. 42ab 1. 03 0. 28a
冀草 2号 Jicao 2 1. 02 0. 10b 1. 02 0. 03b 1. 00 0. 12 a 1. 49 0. 06c 1. 49 0. 16ab 1. 01 0. 15a
乐食 Everlush 0. 89 0. 06b 0. 83 0. 07b 0. 94 0. 06 a 1. 43 0. 06c 1. 26 0. 26b 0. 88 0. 16a
皖草 3号 Wancao 3 1. 43 0. 12a 1. 44 0. 23a 1. 01 0. 12 a 1. 91 0. 24a 1. 78 0. 19a 0. 94 0. 08a
2. 2. 3 干旱胁迫对粗蛋白含量的影响 由表 6 可
知,干旱胁迫降低了不同品种的粗蛋白含量。干旱
胁迫处理下,皖草 3号的粗蛋白含量显著低于冀草
1号、冀草 2号( P< 0. 05)。第 1茬草刈割时, 冀草
1号的抗旱系数与健宝无显著性差异, 但显著高于
乐食、皖草 3号( P< 0. 05) ,而冀草 2号的抗旱系数
与健宝、乐食、皖草 3号的抗旱系数无显著性差异。
第 2茬草刈割时, 冀草 1号、冀草 2号的抗旱系数与
乐食、皖草 3号的抗旱系数无显著性差异,但与健宝
的抗旱系数呈显著性差异( P< 0. 05)。
表 6 干旱胁迫对供试品种粗蛋白含量的影响
Table 6 Crude protein contents of tested variet ies under different treatments, DW %
品种名称
Varieties
第 1茬 First cut tin g
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
第 2茬 S econ d cu tt ing
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
冀草 1号 Jicao 1 10. 29 0. 68c 10. 26 1. 07a 0. 99 0. 04 a 10. 03 0. 45bc 9. 34 0. 93a 0. 93 0. 05a
健宝 Jumbro 12. 19 0. 99a 11. 20 0. 53a 0. 92 0. 03 ab 12. 80 1. 79a 10. 07 0. 30a 0. 80 0. 03b
冀草 2号 Jicao 2 10. 98 0. 34bc 10. 28 0. 35a 0. 94 0. 01 ab 10. 69 0. 30b 9. 59 0. 27a 0. 90 0. 02a
乐食 E verlush 11. 84 0. 53ab 10. 47 0. 68a 0. 88 0. 04 b 11. 53 0. 35ab 10. 26 0. 89a 0. 89 0. 07a
皖草 3号 Wancao 3 8. 70 0. 53d 7. 49 0. 59b 0. 86 0. 09 b 8. 95 0. 63c 7. 51 0. 47b 0. 84 0. 09ab
2. 3 干旱胁迫对供试品种产量性状的影响
以全年鲜草产量、干草产量为依据,分析了不同
品种在不同处理下的产量表现(表 7)。结果表明,
干旱胁迫不同程度的降低了供试品种的草产量。干
旱胁迫处理下, 冀草 1号、冀草 2号的鲜草产量显著
高于其他品种( P< 0. 05) , 其干草产量与皖草 3 号
差异不显著,但与乐食、健宝的干草产量呈显著性差
异( P< 0. 05)。由供试品种的抗旱系数可知(表 8) ,
鲜草产量下冀草 1号的抗旱系数最大, 表明其鲜草
产量受干旱胁迫影响最小,而引进品种健宝抗旱系
数最小。方差分析表明, 不同品种间干草产量的抗
旱系数间无显著性差异。
894
第 6期 李源等:不同高丹草品种对干旱胁迫的响应及抗旱性评价
表 7 不同处理方式下供试品种的草产量比较
Table 7 Comparison o f total yield among tested variet ies under different treatments, kg hm- 2
品种名称
Varieties
鲜草产量 Total fresh yield
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
干草产量 T otal dry yield
对照 CK 处理 T M 抗旱系数 DRC
冀草 1号 Jicao 1 87554. 7 9119. 1bc 77628. 9 2604. 2a 0. 89 0. 07 a 13564. 5 1129. 6ab 13188. 7 589. 2a 0. 98 0. 11a
健宝 Jumbro 91258. 3 3194. 2ab 62369. 7 2100. 4b 0. 69 0. 08 b 12029. 8 1537. 7bc 9315. 0 942. 7b 0. 78 0. 10a
冀草 2号 Jicao 2 105480. 4 7663. 2a 78369. 6 9111. 9a 0. 75 0. 11 ab 13095. 8 1513. 1bc 11958. 5 1136. 8a 0. 92 0. 14a
乐食 E verlush 73332. 6 5979. 3cd 56295. 7 7401. 4b 0. 77 0. 15 ab 10802. 4 1160. 3c 9214. 9 1648. 7b 0. 89 0. 30a
皖草 3号 Wancao 3 67554. 9 2666. 7d 52740. 2 5431. 2b 0. 78 0. 08 ab 15800. 0 639. 8a 13638. 4 760. 1a 0. 86 0. 06a
2. 4 全生育期供试品种抗旱性评价
运用兰巨生等[ 7] 的抗旱指数( DRI)和小麦抗旱
性鉴定技术规范中抗旱指数( DI)对供试品种的抗
旱性进行评价。抗旱指数( DRI)是以某组试验平均
产量做对照来比较不同品种间的抗旱性, 抗旱指数
( DI)是以生产中推广面积较大的皖草 3号品种的旱
地产量表现做对照来比较不同品种间的抗旱性。由
表 8可以看出 DI评价结果与 DRI 排序完全一致,
表明二者数学意义相近, 只是 DI因引入对照品种做
参照,使对照品种的抗旱指数为 1. 00, 抗旱鉴定结
果比 DRI 更直观。鲜草产量下各品种的抗旱性排
序为:冀草 1 号> 冀草 2号> 乐食> 健宝> 皖草 3
号,干草产量下各品种的抗旱性排序为:冀草 1号>
皖草 3号> 冀草 2号> 乐食> 健宝。皖草 3号在 2
种情况下排序差异较大,可能与品种自身特性有关,
皖草 3号属白脉品种, 茎秆髓质干涸型,鲜干比显著
低于其他品种( P< 0. 05)。其余品种属蜡脉品种,
茎秆髓质多汁型, 鲜、干草产量排序结果一致。
表 8 供试品种抗旱性鉴定评价结果
Table 8 Evaluations o f drought r esistance between test ed var ieties
品种名称
Varieties
鲜草产量 Fresh yield
抗旱指数 DRI 抗旱指数 DI
干草产量 Dry yield
抗旱指数 DRI 抗旱指数 DI
冀草 1号 Jicao 1 1. 06 0. 10a 1. 72 0. 41a 1. 13 0. 15a 1. 12 0. 31a
健宝 Jum bro 0. 66 0. 07b 1. 07 0. 28b 0. 64 0. 12b 0. 64 0. 21b
冀草 2号 Jicao 2 0. 90 0. 20ab 1. 42 0. 09ab 0. 97 0. 25ab 0. 93 0. 14ab
乐食 Everlush 0. 68 0. 22b 1. 14 0. 51ab 0. 74 0. 33ab 0. 75 0. 38ab
皖草 3号 Wancao 3 0. 63 0. 11b 1. 00 0. 00b 1. 03 0. 15a 1. 00 0. 00ab
3 讨论与结论
各单项指标的抗旱系数揭示了不同高丹草品种
对干旱胁迫的响应,同一指标抗旱系数在不同品种
间的差异性表现不同, 仅从各单项指标的抗旱系数
进行抗旱性评价,其结果具有一定局限性,且这些指
标是否可靠最终也只能以产量指标为依据进行确
定。抗旱系数只反映出供试品种对干旱的敏感程
度,不能反映其产量水平。研究表明冀草 1号在鲜
草产量、干草产量下的抗旱系数均最大, 分别为 0.
89, 0. 98, 但其产量却不是最高的; 干旱胁迫下,冀草
2号的鲜草产量、皖草 3号的干草产量为最高, 分别
达到 78369. 6 kg hm - 2 , 13638. 4 kg hm- 2 , 但其
抗旱系数却不是最大的。
植物抗旱性的研究往往注重品种的抗旱性而忽
视了品种的丰产性[ 8, 9]。植物在干旱胁迫下的产量
指标是评价不同品种抗旱性强弱的最根本最直接指
标,由于牧草抗旱性研究中没有统一的抗旱鉴定技
术规范,本研究借鉴小麦抗旱鉴定技术规范,以 5个
高丹草品种为研究材料,采用全生育期旱棚鉴定法,
比较了抗旱指数 DRI 和抗旱指数 DI在评价不同品
种抗旱性上的差异。结果表明, 抗旱指数 DRI和 DI
得到参试品种的抗旱性排序一致, 表明二者数学意
义相近。抗旱指数( DRI)弥补了抗旱系数的不足,
在强调品种稳产性的同时,兼顾了不同品种的旱地
产量,评价结果更具科学性。而抗旱指数 DI更强调
与对照品种比较, 在旱地品种筛选评价试验中, 可操
作性强,更具有现实意义。
由于在高丹草品种抗旱性鉴定研究中没有设立
的对照品种,研究以皖草 3号做对照,其抗旱性并没
有相关研究,只因在生产推广面积较大,旱地和水地
产量下表现较好, 使其抗旱指数为 1. 00, 使得不同
品种间的抗旱性鉴定结果更加直观。同时抗旱性是
多基因控制的数量性状遗传[ 10] , 受环境影响较大,
模拟抗旱性状基因表达的环境是进行抗旱性鉴定研
895
草 地 学 报 第 18卷
究的关键。本研究采用全生育期内定期监测土壤含
水量,定量复水法使干旱胁迫处理下的土壤含水量
在 7. 17%~ 10. 23% 范围内变化, 土壤墒情处于相
对干旱状态,在此环境下进行抗旱性研究更具有科
学意义。植物对干旱的适应性和抵抗能力最终要体
现在产量上,产量是育种过程和生产过程中追求的
最终目标。运用全生育期内干旱胁迫, 以实现经济
产量为目的,依据抗旱指数对供试品种抗旱性进行
评价,既考虑了旱作条件下品种的稳产性又兼顾了
丰产性。与种子萌发期 PEG 干旱胁迫以及幼苗期
反复干旱法只侧重品种的抗旱稳产性相比, 全生育
期抗旱鉴定更具科学性,试验结果更具代表性。依
据抗旱指数评价供试品种抗旱性的相对强弱, 但不
同品种间的抗旱性等级无法划分。原因有二: 一是
是高丹草与小麦属不同属作物, 运用小麦抗旱性分
级标准来对高丹草的抗旱性进行分级是不合适的;
二是研究中供试品种数量少, 试验年限短,难以对抗
旱性等级进行划分。
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(责任编辑 李美娟)
(上接 883页)
愈率没有显著差异,而对照滤纸培养条件下的无菌
苗,子叶和下胚轴出愈率很低。因此,尽管滤纸培养
的种子能快速萌发得到子叶和下胚轴, 但愈伤诱导
效果不佳, 不能用于组培无菌苗的培养。琼脂培养
基无菌苗出愈率高的主要原因一方面可能是种子一
开始就处在无机盐环境中, 得到了一定的耐受性锻
炼;另一方面可能是琼脂培养基营养充分,无菌苗比
滤纸培养条件下的苗强壮,活力更旺盛。
参考文献
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(责任编辑 蔚 瑛)
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