全 文 ：第 26 卷 第 6 期 作　物　学　报 V o l. 26, N o. 6
2000 年 11 月 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA N ov. , 2000
苎麻基因型抗旱性差异及其早期鉴定研究X
揭雨成1　黄丕生2　李宗道3
(1中国农业科学院麻类研究所, 湖南沅江 413100; 2 南京农业大学农学系, 江苏南京 210095; 3 湖南农业大学苎麻所, 湖南
长沙 410125)
提　要　用抗旱指数 (R I) 等指标对苎麻基因型抗旱性进行了鉴定。结果表明: 圆叶青、沅江黄壳早和
沅江稀节巴为抗旱性较强的基因型, 抗旱性较弱的基因型包括资兴绿麻和新宁箭杆麻。苎麻扦插 (45
天)苗在渗透胁迫 4 小时后的RW C (相对含水量)、POD (过氧化物酶)、P ro line (脯氨酸) 与抗旱指数呈
正相关, 而R PP (细胞膜透性)、M DA (丙二醛)则与抗旱指数呈负相关。采用模糊隶属法用上述 5 种生
理生化指标对 13 个基因型抗旱性进行了早期鉴定, 此法简便有效, 准确性高。
关键词　苎麻基因型; 抗旱性; 早期鉴定
Genotype D ifference and Early Eva lua tion of D rought Resistance in
Ram ie
J IE Yu2Cheng1　HUAN G P i2Sheng2　L I Zhong2D ao 3
(1 Institu te of B ast F ibre C rop s, CA A S , Y uanj iang 413100; 2N anj ing A g ricu ltu ra l U niversity , N anj ing 210095; 3 H unan
A g ricu ltu ra l U niversity , Chang sha 410125)
Abstract　　R aim e geno type difference of drough t resistance w as evalua ted by R esistan t
Index (R I). the resu lts show ed tha t geno types“Yuanyeqing”, “Yuangjiang H uangkezao”
and “Yuan jiang X ijieba ”w ere resistan t to drough t and “Zix ing lum a ” and “X inn ing
jianganm a”w ere sen sit ive to drough t. T he RW C, R PP, M DA , P ro line and POD actvity in
ram ie seed lings under 4 hou r of o sm o tic st ress w ere m easu red. RW C, P ro line and POD
act ivity had a po sit ive co rrela t ion w ith w hereas R PP, M DA had a negat ive co rrela t ion w ith
R I, T he subo rd ina t ive funct ion w as u sed to eva lua te 13 geno types of R am ie th rough 5
physio log ica l and b iochem istry characters m en t ioned above. T he average subo rd ina t ive
va lue, can accu ra tely determ ine the degree of drough t resistance of each ram ie geno type.
Key words　　R am ie geno type; D rough t resistance; Early eva lua t ion
我国苎麻主产长江流域, 一般年收 3 次。山、丘区往往因夏、秋干旱使二、三麻严重减产
甚至失收。随着人均耕地日益缩小和粮麻争地矛盾日趋突出, 平原湖区苎麻必然转向山丘
区。因而, 改良和提高苎麻抗旱性已成为生产中必须解决的重大课题[ 1 ]。对苎麻基因型抗旱
性差异及其早期鉴定的研究则是解决上述问题的前提, 并可为苎麻种质资源抗旱性鉴定及抗
旱育种提供理论依据。
X 中国农业科学院院长基金项目。汪志明、吴永兴参加本研究的部分工作。
收稿日期: 1999206214, 接受日期: 2000206224

1　材料与方法
1. 1　材料
抗旱性基因型产量差异研究, 供试材料为: 沅江黄壳早 (A )、资兴绿麻 (B )、沅江稀节巴
(C)、新宁箭杆麻 (D ) , 圆叶青 (E)。早期鉴定抗旱性研究, 除上述材料外, 另加如下 8 个材
料: 铜皮青 (F)、芦藩 (G)、大圩青麻 (H )、小骨白 ( I)、东安圆麻 (J )、长沙青叶圆麻 (K)、武
岗厚皮种 (L )、长沙黄荆子 (M )。
1. 2　方法
1. 2. 1　抗旱性基因型产量差异研究　　5 个基因型分一龄麻、二龄麻进行抗旱性基因型产
量差异研究, 一龄麻用高 40 cm、内径 30 cm 的陶瓷钵, 每钵装旱地红壤耕作层干土 16. 5
kg, 于 1997 年 5 月 7 日将供试材料均匀一致的扦插苗移栽入钵, 每个基因型移栽 16 钵, 每
钵 1 株, 栽麻后土壤含水量调到田间持水量 (30% )的 80% , 于 7 月 31 日收第一次麻, 第二次
麻旺长期 8 月 31 日开始干旱处理 (停水 24d)。干旱处理期间 (8. 31～ 9. 23) 移入遮雨棚, 用称
重法[ 2 ]控水, 非处理期间及对照均保持钵土含水量在田间持水量的 75%～ 80%。收获时测定
经济产量。二龄麻于 1998 年 5 月 27 日收头麻, 干旱处理于 6 月 8 日 (进入旺长期) 开始, 停
水 32d。按兰巨生[ 3 ]方法, 计算抗旱指数 (R I)。
1. 2. 2　抗旱性早期鉴定的生理生化指标
1. 2. 2. 1　室内 PEG (聚乙二醇) - 6000 胁迫试验: 通过预备试验确定了苎麻幼苗 PEG -
6000 胁迫的最适宜浓度为 20% (w ö v) , 将均匀一致的扦插苗 (扦插 45d) 插入含 PEG - 6000
20% (w ö v)Hongland (荷格伦特) 营养液的三角瓶内, 每个基因型插 8 瓶, 取功能叶测定生理
生化指标、相对含水量 (用烘干法) [ 4 ]、细胞膜透性 (用电导法) [ 5 ]、游离脯氨酸含量 (用茚三酮
显色法) [ 5 ]、过氧化物酶活性 (愈创木酚法)、丙二醛[ 6 ] , 每次各基因型取 3 个样, 每个样重复
测定 3 次。
1. 2. 2. 2　抗旱性评价: 利用模糊数学中求隶属函数的方法[ 7 ]进行综合评价。其公式
Xdij =
A
X ij - X jm in
X jm ax - X jm in　　X ij = 1 -
B
X ij - X jm in
X jm ax - X jm in　　X i =
C
1
n ∑
n
j= 1
X ij
　　式中Xdij表示 i 基因型 j 指标的抗旱隶属函数值, X ij表示 i 基因型 j 指标的测定值, X jm ax
和 X jm in分别表示各基因型中指标的最大和最小的测定值, X i 为 i 基因型的抗旱隶属函数均
值, n 为指标数。计算抗旱指数的隶属函数值, 则 n= 1, 计算生理生化指标抗旱性隶属函数
值时, n= 5。由于相对含水量、过氧化物酶活性、脯氨酸与抗旱性呈正相关, 它们的抗旱性隶
属函数值用A 式计算; 细胞膜透性、丙二醛与抗旱性呈负相关, 用B 式计算。将生理生化测
定结果按上述公式转化成隶属函数值, 抗旱性分级标准: 以M 表示X ij或X i, 则M < 0. 4 为
不抗旱, 0. 4≤M < 0. 7 为中抗, M ≥0. 7 为抗。
2　结果与分析
2. 1　苎麻抗旱性基因型差异
盆栽干旱胁迫结果 (表 1、2)表明, 一龄麻各基因型抗旱指数以圆叶青> 沅江黄壳早> 沅
江稀节巴> 资兴绿麻> 新宁箭杆麻, 二龄麻各基因型抗旱指数以圆叶青> 沅江黄壳早> 沅江
3496 期　　　　　　　　　揭雨成等: 苎麻基因型抗旱性差异及其早期鉴定研究　　　　　　　　　　　　　

表 1　　干旱条件苎麻产量及抗旱指数 (一、二龄麻盆栽)
Table 1　　Y ield and resistan t index of differen t ram ie genotypes under
drought stress (one-year-ram ie, two-year-ram ie potted plan t)
基因型
Geno types
一龄麻 (二刀麻)
O ne2year2ram ie
产量 (Yield) 3
对照
Contro l
　
干旱
D rough t
stress
抗旱指数
D rough t Resistan t
index to drough t
二龄麻 (二麻)
Two2year2ram ie
产量 (Yield) 3
对照
Contro l
　
干旱
D rough t
stress
抗旱指数
D rough t Resistan t
index to drough t
A 4. 48B 2. 42B 0. 70B 4. 86B 2. 76B 0. 720B
B 3. 95C 1. 19D 0. 19D 4. 34D 1. 41D 0. 211D
C 4. 02C 1. 98C 0. 52C 4. 47C 2. 32C 0. 553C
D 3. 58D 1. 07D 0. 17D 4. 03E 1. 36E 0. 211D
E 5. 18A 2. 67A 0. 74A 5. 60A 3. 03A 0. 753A
　　3 克ö 钵　　3 g ö po t
　　不相同大写字母的数据之间 1% 水平上差异显著, 下同。
　　T he differen t cap ital let ters stand fo r
sign ifican t difference at 0. 01 level, the sam e below.
稀节巴> 资兴绿麻
= 新 宁 箭 杆 麻。
一、二龄麻平均抗
旱指数隶属函数值
评定抗旱性为: 圆
叶青、沅江黄壳早
为抗旱基因型, 沅
江稀节巴为中抗旱
基因型, 资兴绿
麻、新宁箭杆麻为
不抗基因型。
2. 2　苎麻抗旱性
的早期鉴定
以 PEG 渗透
胁迫苎麻基因型幼
苗4 h , 测定生理
表 2　　苎麻抗旱性评定 (一、二龄麻, 盆栽)
Table 2　　Evaluation for resistance to drought of ram ie genotypes
(One-year-ram ie. Two-year-ram ie. potted plan t)
基因型
Geno types
一、二龄麻
平均抗旱指数
A verage drough t
resistan t index
隶属函数值
Subo rdinative
function value
抗旱性评定
A ssessm ent of
drough t resistance
抗旱名次
O rder
A 0. 710 0. 935 抗R 2
B 0. 202 0. 018 不抗 S 4
C 0. 538 0. 625 中抗M 3
D 0. 192 0 不抗 S 5
E 0. 746 1 抗R 1
生化指标, 结果 (表 3) 表明:
沅江黄壳早、沅江稀节巴、圆
叶青三基因型 RW C、POD、
P ro line 较高, 与抗旱指数的
相关系数 r 依次为 0. 918, 0.
776 和 0. 974; 而资兴绿麻和
新宁箭杆麻的 R PP、M DA 较
高, 与抗旱指数的相关系数依
次为: - 0. 874, - 0. 896。
　　将生理生化测定值 (表 3)
转化成隶属函数值 (表 4) , 结
果表明, 抗旱名次、抗旱性评定结果与抗旱指数的评定结果基本一致。因此, 渗透胁迫幼苗
是苎麻抗旱性鉴定的早期途径, 所测定的 5 项生理生化指标可用作苎麻抗旱性早期鉴定的生
理生化指标。
表 3　　抗旱指标测定值及其与抗旱指数的关系
Table 3　　D rought resistan t characters and the correlation coeff ic ien t with R I(4h, O smotic stress)
基因型
Geno types
RW C
(% )
RPP
(% )
POD
($ 470 m in- 1 g- 1DW )
P ro line
(L g g- 1DW )
M DA
(nmo l g- 1DW ) R I
A 74. 290A 26. 614AB 1633. 464B 420. 720B 177. 088C 0. 710B
B 65. 780AB 31. 458AB 1489. 992C 174. 256D 218. 544B 0. 202C
C 75. 320A 23. 330B 1636. 992B 273. 184C 168. 712C 0. 538B
D 61. 340B 35. 106A 936. 096D 117. 808E 243. 184B 0. 192C
E 75. 100A 22. 727B 2518. 992A 436. 992A 174. 512C 0. 746A
相关系数 0. 918 - 0. 874 0. 776 0. 974 - 0. 896
Co rrelat ion coefficien t
449　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　　 　　　　　　　　26 卷

表 4　　抗旱指标隶属值及抗旱性综合评价
Table 4　　Subordinative function value of drought resistan t
and comprehen sive evaluation of ram ie genotypes
基因型
Geno types
RW C RPP POD P ro line M DA
平均
A verage
抗旱性
D rough t
resistance
抗旱名次
O rder
A 0. 941 0. 686 0. 441 0. 949 0. 888 0. 781 R 2
B 0. 323 0. 295 0. 350 0. 177 0. 331 0. 295 S 4
C 1. 00 0. 951 0. 443 0. 487 1. 00 0. 776 R 3
D 0 0 0 0 0 0. 0 S 5
E 0. 984 1. 0 1. 00 1. 0 0. 922 0. 981 R 1
　　R = 抗; M = 中抗; S= 不抗旱, 下同 ( the sam e below )。
2. 3　苎麻抗旱性早
期鉴定途径及生理生
化指标的应用
用上述途径和指
标对苎麻进行抗旱性
鉴定与实际是否相
符? 为此, 以生产上
已知其抗旱性强弱的
地方品种用其扦插生
根苗为材料, 采用
PEG 渗透胁迫, 胁迫
表 5　　苎麻抗旱指标测定
Table 5　　D rought resistan t characters of ram ie genotypes
基因型
Geno types
RW C
(% )
RPP
(% )
POD
($ 470 m in- 1g- 1DW )
P ro line
(L g g- 1DW )
M DA
(nmo l g- 1DW )
I 69. 62B 32. 02B 1821. 33D 309. 19C 255. 49E
G 72. 55B 26. 54BC 2379. 93A 316. 18C 240. 86F
F 78. 29A 24. 64C 1944. 81B 458. 95A 231. 19G
H 81. 13A 27. 10BC 1834. 56C 362. 80B 272. 67D
L 59. 19C 45. 37A 1006. 79G 148. 48E 384. 09A
K 62. 95C 46. 10A 1089. 70E 152. 86E 348. 60B
J 63. 62C 40. 95A 1190. 70E 196. 52D 331. 62C
M 54. 14D 44. 40A 867. 30H 100. 00F 356. 13B
4h 后测定上述生理
生化指标 (表 5) , 将
指标按上述公式换算
成隶属函数值 (表
6)。结果表明, 铜皮
青、芦藩、大圩青麻
等三品种为抗旱基因
型, 小骨白为中抗基
因型, 而东安圆麻、
长沙青叶圆麻、武岗
厚皮种、长沙黄荆子为不抗基因型, 这些结果与生产实际情况相符合[ 8 ] , 进一步证明了渗透
胁迫幼苗是抗旱性鉴定的早期途径, 胁迫4h时测定的上述指标可作为苎麻早期抗旱性鉴定
表 6　　抗旱性隶属值
Table 6　　Subordinative function value of
drought resistan t index
基因型
Geno types
RW C RPP POD P ro line M DA
平均
A verage
抗旱性
D rough t
resistance
抗旱名次
O rder
F 0. 895 1. 0 0. 712 1. 0 1. 0 0. 921 R 1
G 0. 682 0. 911 1. 0 0. 602 0. 937 0. 826 R 2
H 1. 0 0. 885 0. 639 0. 715 0. 729 0. 794 R 3
I 0. 574 0. 656 0. 631 0. 583 0. 824 0. 657 M 4
J 0. 351 0. 240 0. 214 0. 269 0. 343 0. 283 S 5
K 0. 326 0 0. 147 0. 147 0. 232 0. 170 S 6
L 0. 187 0. 034 0. 092 0. 135 0 0. 090 S 7
M 0 0. 079 0 0 0. 183 0. 052 S 8
的生理生化指标。
3　讨论
一般认为抗旱性是
一个受多种因素影响的
复杂数量性状。不同品
种对某一具体指标的抗
旱性反应不一定相同。
因此, 单一指标难以全
面准确地反映抗旱性强
弱, 本文选择室内条件
下测定的 RW C、R PP、
P ro line、POD 和M AD 等 5 个性质不同但与抗旱性有一定相关的生理生化指标, 并采用隶属
函数值平均法 (平均值) , 既消除了个别指标带来的片面性, 又由于平均值是个[ 0, 1 ]区间上
的纯数, 使各品种抗旱性差异具有可比性。试验结果表明: 以上述 5 个生理生化指标对 13 个
不同的苎麻基因型进行抗旱性综合评价, 结果与实际和生产情况完全吻合, 故本法不失为一
5496 期　　　　　　　　　揭雨成等: 苎麻基因型抗旱性差异及其早期鉴定研究　　　　　　　　　　　　　

种早期快速准确地筛选苎麻抗旱品种的好方法。
由于苎麻是多年生作物, 具有明显的年周期和生命周期, 这些无疑会对苎麻抗旱性产生
影响, 对抗旱性鉴定带来很大难度, 在本研究中盆栽抗旱性鉴定结果表明, 大钵盆栽对苎麻
抗旱性基因型差异鉴定符合大田抗旱性鉴定结果[ 9 ] , 但苎麻根系发达, 需要用大钵来种植,
因此操作不方便。
参　考　文　献
1　李宗道主编, 苎麻生理生化与遗传育种, 北京: 农业出版社, 1989. 20～ 26
2　H siao T C. A nn R ev P lan t P hy siol, 1973, 24: 519～ 570
3　兰巨生. 中国农学通报, 1994 (5) : 34～ 35
4　华东师大生物学系植物生理教研组, 植物生理学实验指导, 北京: 人民教育出版社, 1984. 12～ 14, 143～ 144
5　张宪政主编. 作物生理研究法, 北京: 农业出版社, 1989, 195～ 200
6　李柏林, 梅慧生. 植物生理学报, 1989, 15 (1) : 6～ 12
7　陶向新. 沈阳农学院学报, 1982 (2) : 96～ 97
8　中国农业科学院麻类研究所主编, 中国苎麻品种志, 北京: 农业出版社, 1992. 34～ 186
9　揭雨成, 黄丕生, 李宗道等. 中国麻作, 1998, (1) : 1～ 7
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