全 文 ：第 28 卷 第 1 期 作　物　学　报 V ol. 28, N o. 1
2002 年 1 月　 72～ 75 页 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 72～ 75　 Jan. , 2002
大豆品种根系性状与地上部性状的相关性研究α
杨秀红　吴宗璞　张国栋
(东北农业大学大豆研究所, 黑龙江哈尔滨 150030)
摘　要　采用盆栽方法, 对黑龙江省和吉林省的 42 份大豆品种的根系性状与地上部性状间的相关关系进行了研究。结
果表明: 大豆品种根系性状与地上部性状存在相关关系, 随生长进程的推进相关关系趋于明显。鼓粒初期所测 7 个根
系性状与地上部茎粗、冠鲜重、冠干重均呈中度 (以上)相关关系, 除主根长度与冠鲜重之间的相关系数在 0. 05 水平上
达到显著外, 所测根系性状与茎粗、冠鲜重、冠干重之间的相关系数均在 0. 01 水平上达到显著。判断根系是否发达的
地上部主要指标顺序为: 茎粗> 冠干重> 冠鲜重> 株高> 分枝数。茎粗和冠重是判断根系是否发达的主要指标。
关键词　大豆; 根系性状; 地上部性状; 相关
中图分类号: S565. 1　　　文献标识码: A
Correla tion s between Character istics of Roots and Those of Aer ia l Parts of Soy-
bean Var ieties
YAN G X iu2Hong　WU Zong2Pu　ZHAN G Guo2Dong
(S oy bean R esearch Institu te, N ortheast A g ricultural U niversity , H abin 150030, China)
Abstract　U sing po t experim en t, w e studied the co rrelations betw een the characteristics of roo ts and those of
aerial parts among 42 soybean varieties w h ich cam e from H eilongjiang and J ilin p rovince. T he results show ed:
there w ere sign ifican t co rrelations betw een the characteristics of roo ts and those of aerial parts of the soybean
varieties. T he co rrelations becam e obvious w ith the advancem en t of the grow th stage. In filling stage all the
roo t characteristics m easured roo t fresh w eigh t, roo t vo lum e, roo t surface, roo t dry w eigh t, length of tap roo t,
d iam eter of tap roo t, length of to tal lateral roo t had sign ifican t co rrelations at a= 0. 01 level w ith diam eter of
stem , shoo t fresh w eigh t, shoo t dry w eigh t of the aerial parts excep t that the co rrelation of length of tap roo t
w ith shoo t fresh w eigh t w h ich w as sign ifican t at 0. 05 level. D iam eter of stem and shoo t w eigh t had the
strongest co rrelations w ith roo t characteristics, and they could be used as criteria fo r selecting roo ts in soybean
breeding.
Key words　Soybean; Roo t; Shoo t; Correlation
　　关于根系性状与地上部性状的相关性研究, 仅
有个别报道[ 1～ 6 ]。研究大豆品种根系性状与地上部
性状的相关关系, 有利于选出综合性状良好的品
种。
1　材料和方法
1. 1　材料
试验材料共 42 份, 其中黑龙江省品种 30 份,
吉林省品种 12 份 (见表 1)。
1. 2　方法
试验于 1999 年在东北农业大学农学试验地进
行, 盆栽方法。供试土壤为黑土, 肥力中等。苗期
根系研究采用 12 cm ×12 cm 的小盆, 苗期以后根
系研究采用 35 cm ×35 cm 的大盆。大、小盆均采用
完全随机排列。小盆播供试品种各 3 盆, 每盆留苗
1 株, 只在苗期 (V 4) 取样; 大盆播供试品种各 6
盆, 每盆留苗 1 株, 分别于花期 (R 2)、鼓粒初期
(R 5) 取样, 每品种每次取 3 盆。取样时, 用水将盆α 基金项目: 国家教委留学回国人员基金
作者简介: 杨秀红 (19742) , 女, 黑龙江呼兰人, 在读博士研究生, 主要从事大豆遗传育种研究工作。
Received on (收稿日期) : 2000211212, A ccep ted on (接受日期) : 2001204214

土充分浸泡, 将土坨轻轻倒出, 然后用流水慢慢冲
洗, 洗净根上所有附泥, 在子叶节处将植株剪断,
分为根、冠两部分, 分别对根、冠部性状进行测定。
根系性状测定项目: 根鲜重, 根干重, 根体积,
根表面积, 主根长度、粗度, 上部侧根条数, 最长
上部侧根长度, 最短上部侧根长度; 下部侧根条
数, 最长下部侧根长度, 最短下部侧根长度等。(下
胚轴上发生的侧根为上部侧根, 主根上发生的侧根
为下部侧根[ 3 ]。)
侧根总长度测定采用经验公式法[ 4 ]。
表 1　试验材料
Table 1　M ater ia l of the exper iment
品种
V ariety
株高 (cm )
P lan t
heigh t
分枝数
N um ber
of branch
结荚习性
Bearing habit
百粒重 (g)
W eigh t of
100 seeds
满仓金M ancangjin 90～ 100 3～ 4 无限结荚习性 18～ 20
紫花 4 号 Zi hua 4 60～ 70 3～ 4 无限结荚习性 17～ 20
小金黄 X iao jin huang 70～ 75 1～ 2 无限结荚习性 20
元宝金 Yuan bao jin 70～ 80 3～ 4 无限结荚习性 18～ 21
荆山朴 J ingshanpu 80～ 90 3～ 4 无限结荚习性 19
丰收 4 号 Fengshou 4 70～ 90 1. 5～ 3 无限结荚习性 18～ 20
丰收 10 Fengshou 10 70～ 80 1～ 2 无限结荚习性 20～ 24
东农 4 号Dongnong 4 80～ 90 1～ 2 亚有限结荚习性 21～ 23
合交 6 号 Hejiao 6 80～ 85 2～ 3 无限结荚习性 22～ 26
丰收 12 Fengshou 12 80～ 85 1～ 2 无限结荚习性 22～ 24
黑农 26 Heinong 26 90～ 110 1～ 2 无限结荚习性 17～ 21
合丰 22 Hefeng 22 80～ 90 2～ 2. 5 无限结荚习性 22～ 25
黑河 5 号 Heihe 5 70～ 80 2～ 3 亚有限结荚习性 20
北丰 3 号Beifeng 3 70～ 75 1～ 1. 5 无限结荚习性 18
绥农 4 号 Suinong 4 70～ 85 1～ 2 无限结荚习性 20
黑河 7 号 Heihe 7 90～ 95 2～ 3 亚有限结荚习性 20
嫩丰 14 N enfeng 14 60～ 80 2～ 3 无限结荚习性 20～ 23
东农 36 Dongnong 36 70～ 100 2～ 3 无限结荚习性 20
东农 39 Dongnong39 80～ 100 2～ 3 无限结荚习性 18～ 20
合丰 25 Hefeng 25 65～ 70 1～ 2 亚有限结荚习性 18～ 20
北丰 11 Beifeng 11 75～ 85 1～ 2 亚有限结荚习性 17～ 19
北丰 14 Beifeng 14 75～ 85 1～ 2 亚有限结荚习性 18～ 20
绥农 10 Suinong 10 90～ 100 2～ 3 无限结荚习性 20～ 22
绥农 14 Suinong 14 80～ 90 2～ 3 亚有限结荚习性 20～ 22
黑农 35 Heinong 35 80～ 85 1～ 1. 5 亚有限结荚习性 20～ 22
黑农 37 Heinong 37 80～ 90 1～ 2 亚有限结荚习性 18～ 20
黑农 40 Heinong 40 95～ 105 2～ 3 无限结荚习性 18～ 20
嫩丰 15 N enfeng 15 80～ 90 2～ 3 无限结荚习性 18～ 20
合丰 35 Hefeng 35 70～ 80 1～ 1. 5 亚有限结荚习性 20～ 22
东农 42 Dongnong 42 95～ 105 1～ 1. 5 无限结荚习性 21～ 23
吉林 3 号 J ilin 3 90～ 100 1～ 1. 5 无限结荚习性 15～ 16
早丰 1 号 Zaofeng 1 65～ 75 3～ 5 有限结荚习性 19～ 21
吉林 13 J ilin 13 70～ 80 1～ 1. 5 亚有限结荚习性 15～ 16
吉林 16 J ilin 16 95～ 105 1～ 1. 5 无限结荚习性 17～ 19
九农 6 号 J iunong 6 80～ 90 1～ 2 亚有限结荚习性 19～ 20
吉林 17 J ilin 17 81～ 90 1～ 1. 5 亚有限结荚习性 17～ 18
吉林 20 J ilin 20 90～ 100 1～ 1. 5 亚有限结荚习性 18～ 20
长农 4 号 Changnong 4 91～ 100 1～ 1. 5 亚有限结荚习性 18～ 20
白农 1 号Bainong 1 91～ 100 2～ 3 无限结荚习性 18～ 20
长农 5 号 Changnong 5 81～ 90 1～ 1. 5 亚有限结荚习性 20～ 22
吉林 28 J ilin 28 80～ 90 1～ 2 亚有限结荚习性 23～ 26
吉林 37 J ilin 37 90～ 100 3～ 4 亚有限结荚习性 18
　　侧根总长度= (最长侧根长度+ 最短侧根长
度) ö2×侧根条数×0. 618 (经验公式)
　　根体积测定采用排水法。
根表面积采用粘性硝酸钙吸附法[ 5 ]。将盛有
36. 6 molöL 粘性硝酸钙溶液的烧杯置于天平上并
称重, 然后把干燥根系浸于硝酸钙溶液中 10 秒, 拿
出根系悬吊 30 秒, 重新记录烧杯中溶液的重量, 根
据溶液的初重和终重之差, 计算出其吸附于根系的
硝酸钙数量, 即得根表面积相对值。根表面积的单
位以 g (Ca (NO 3) 2·4H 2O )表示。
地上部性状测定项目: 茎粗、株高、冠鲜重、
冠干重、分枝数 (常规方法测定)。
2　结果与分析
2. 1　苗期大豆品种根系性状与地上部性状的相关
性研究
苗期大豆品种根系性状和大部分地上部性状间
的相关分析结果 (表 2) 表明: 所测 7 个根系性状与
茎粗均呈不显著正相关 (表 2) ; 除主根长度与株高
呈不显著弱正相关外, 其它根系性状与株高均呈不
显著的弱负相关; 除主根粗度与冠鲜重呈弱负相关
外, 其它根系性状与冠鲜重均呈弱正相关, 但相关
关系均未达到显著水平; 所测 7 个根系性状与冠干
重均呈正相关关系, 其中根干重和冠干重之间的相
关达到 0. 05 显著水平。苗期大豆根系性状与地上
部性状间的相关程度很小。
2. 2　花期大豆品种根系性状与地上部性状间的相
关性研究
花期大豆品种根系性状和地上部性状间的相关
分析结果 (表 3) 表明: 大多数根系性状与地上部茎
粗、冠干重、冠鲜重呈中度相关关系, 与株高和分
枝数呈弱相关或负相关关系。根鲜重、根体积、根
干重、主根粗度、侧根总长度与茎粗、冠干重之间
的相关系数均在 0. 01 水平上达到显著; 根干重、主
根粗度与冠鲜重之间的相关系数在 0. 01 水平上达
到显著; 根表面积与冠干重之间的相关系数在 0. 05
水平上达到显著; 主根长度与株高、茎粗、冠干重
之间的相关系数在 0. 05 水平上达到显著。
以上分析结果可以看出, 大豆花期在植株地上
部的直观性状中, 茎粗和冠干重是判断根鲜重、根
体积、根干重、主根粗度、侧根总长度的重要指标;
冠鲜重是判断根干重、主根粗度的重要指标。
371 期　　　　　　　　　　　　杨秀红等: 大豆品种根系性状与地上部性状的相关性研究　　　　　　　　　　　　　　

表 2　苗期大豆品种根系性状与地上部性状间的相关系数
Table 2　Correlation coeff ic ien t between the character istics of root and aer ia l parts in seedl ing stage
　　　　　性状
　　　　　T rait
茎粗 (cm )
D iam eter of stem
株高 (cm )
P lant heigh t
冠鲜重 (g)
Shoot fresh w eigh t
冠干重 (g)
Shoot dry w eigh t
根鲜重 Root fresh w eigh t (g) 0. 155 - 0. 368 0. 076 0. 071
根体积 Root volum e (mL ) 0. 174 - 0. 353 0. 095 0. 131
根表面积 Root surface (g) 0. 117 - 0. 285 0. 121 0. 297
根干重 Root dry w eigh t (g) 0. 270 - 0. 202 0. 277 0. 3443
主根长度 L ength of tap roo t (cm ) 0. 049 0. 047 0. 252 0. 210
主根粗度 D iam eter of tap roo t (cm ) 0. 156 - 0. 057 - 0. 04 0. 133
侧根总长度 L ength of to tal lateral roo t (cm ) 0. 161 - 0. 126 0. 221 0. 117
　　注: 1: df= 37, r0. 05= 0. 325, r0. 01= 0. 418. Note 1: df= 37, r0. 05= 0. 325, r0. 01= 0. 418; 2: 3 和3 3 分别表示在 0. 05 和 0. 01 水平上显
著, 下同。Note 2: 3 and 3 3 indicate significant at the 0. 05 and 0. 01 levels, respectively. The sam e as in o ther tables fo llow ed.
表 3　花期大豆品种根系性状与地上部性状间的相关系数
Table 3　Correlation coeff ic ien t between the character istics of root and aer ia l parts in f lower ing stage
　　　　　性状
　　　　　T rait
茎粗 (cm )
D iam eter of stem
株高 (cm )
P lant heigh t
冠鲜重 (g)
Shoot fresh w eigh t
冠干重 (g)
Shoot dry w eigh t
分枝数
N um ber of branch
根鲜重 Root fresh w eigh t (g) 0. 4643 3 - 0. 056 0. 3383 0. 4023 3 - 0. 134
根体积 Root volum e (mL ) 0. 4553 3 - 0. 058 0. 3233 0. 3933 3 - 0. 138
根表面积 Root surface (g) 0. 282 - 0. 075 0. 285 0. 3643 - 0. 107
根干重 Root dry w eigh t (g) 0. 4633 3 0. 006 0. 4213 3 0. 5103 3 - 0. 069
主根长度 L ength of tap roo t (cm ) 0. 3383 0. 3363 0. 272 0. 3773 0. 302
主根粗度 D iam eter of tap roo t (cm ) 0. 4393 3 0. 246 0. 4523 3 0. 5203 3 0. 260
侧根总长度 L ength of to tal lateral roo t (cm ) 0. 5193 3 0. 185 0. 3483 0. 4943 3 0. 041
　　注: df= 40, r0. 05= 0. 304, r0. 01= 0. 393. Note: df= 40, r0. 05= 0. 304, r0. 01= 0. 393.
2. 3　鼓粒初期大豆品种根系性状与地上部性状间
的相关性研究
鼓粒初期根系性状和地上部性状间的相关分析
结果 (表 4)表明: 所测 7 个根系性状与地上部茎粗、
冠鲜重、冠干重均呈中度 (以上) 相关关系, 其中茎
粗、冠鲜重与主根粗度之间的相关程度达到高度相
关, 回归方程分别为 Y = 0. 624X 3 3 - 0. 0823 (图 1)
和 Y = 0. 0015X 3 3 + 0. 32693 3 (图 2) , 绝大多数根
系性状与株高呈中度相关, 而与分枝数呈弱相关关
系。除主根长度与冠鲜重之间的相关系数在 0. 05
水平上达到显著外, 所测根系性状与茎粗、冠鲜
重、冠干重之间的相关系数均在 0. 01 水平上达到
显著; 根鲜重、根体积、根干重、主根粗度与株高
之间的相关系数在 0. 01 水平上达到显著; 除主根
粗度与分枝数之间的相关系数在 0. 05 水平上达到
显著外, 其它根系性状与分枝数之间的相关系数均
不显著。
从以上分析中可以看出, 鼓粒初期根系性状与
地上部性状间的相关关系比花期和苗期明显, 在植
株地上部的直观性状中, 茎粗和冠干重是判断根鲜
重、根体积、根表面积、根干重、主根长度、主根粗
度、侧根总长度的重要指标; 冠鲜重是判断根鲜
重、根体积、根表面积、根干重、主根粗度、侧根总
长度的重要指标; 株高是判断根鲜重、根体积、根
干重、主根粗度的重要指标; 分枝数可以辅助用来
判断主根粗度。
　　综合 3 次取样结果, 根据地上部指标的实用性
及其与根系性状间的相关程度, 我们初步认为判断
表 4　鼓粒初期大豆品种根系性状与地上部性状间的相关系数
Table 4　Correlation coeff ic ien t between the character istics of root and aer ia l parts in f il l ing stage
　　　　　性状
　　　　　T rait
茎粗 (cm )
D iam eter of stem
株高 (cm )
P lant heigh t
冠鲜重 (g)
Shoot fresh w eigh t
冠干重 (g)
Shoot dry w eigh t
分枝数
N um ber of branch
根鲜重 Root fresh w eigh t (g) 0. 6293 3 0. 5243 3 0. 6303 3 0. 6133 3 0. 207
根体积 Root volum e (mL ) 0. 6153 3 0. 4913 3 0. 6193 3 0. 5963 3 0. 183
根表面积 Root surface (g) 0. 5893 3 0. 3463 0. 5943 3 0. 4963 3 0. 130
根干重 Root dry w eigh t (g) 0. 6653 3 0. 4293 3 0. 5913 3 0. 5163 3 0. 085
主根长度 L ength of tap roo t (cm ) 0. 5223 3 0. 3773 0. 3823 0. 4293 3 0. 223
主根粗度 D iam eter of tap roo t (cm ) 0. 7103 3 0. 3983 3 0. 6873 3 0. 6343 3 0. 3423
侧根总长度 L ength of to tal lateral roo t (cm ) 0. 5723 3 0. 179 0. 4723 3 0. 4543 3 0. 034
　　注: df= 40, r0. 05= 0. 304, r0. 01= 0. 393. Note: df= 40, r0. 05= 0. 304, r0. 01= 0. 393.
47　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28 卷

图 1　　鼓粒初期茎粗与主根粗度之间的关系
F ig. 1　The relationsh ip betw een the diam eter of stem
and that of tap roo t in filling stage
图 2　鼓粒初期冠鲜重与主根粗度之间的关系
F ig. 2　The relationsh ip betw een the shoot fresh w eigh t
and diam eter of stem in filling stage
根系是否发达的地上部主要指标顺序为: 茎粗> 冠
干重> 冠鲜重> 株高> 分枝数。茎粗和冠重是判断
根系是否发达的主要指标。
3　讨论
根系的生长不是孤立的, 而是与地上部的生长
息息相关的[ 6～ 7 ], “根茎众多, 则花叶繁茂。”(王
充:《论衡》)。这一点在玉米、水稻等作物中已得到
证实[ 7, 8 ]。本研究结果表明, 大豆根系也具有这一
特征。花期大多数根系性状与地上部茎粗、冠干
重、冠鲜重呈中度相关关系, 根鲜重、根体积、根
干重、主根粗度、侧根总长度与茎粗、冠干重之间
的相关系数在 0. 01 水平上达到显著; 鼓粒初期所
测 7 个根系性状与地上部茎粗、冠鲜重、冠干重均
呈中度 (以上) 相关关系, 其中主根粗度与茎粗、冠
鲜重之间的相关程度达到高度相关, 除主根长度与
冠鲜重之间的相关系数在 0. 05 水平上达到显著外,
所测根系性状与茎粗、冠鲜重、冠干重之间的相关
系数均在 0. 01 水平上达到显著; 判断根系是否发
达的地上部主要指标顺序为: 茎粗> 冠干重> 冠鲜
重> 株高> 分枝数。茎粗和冠重是判断根系是否发
达的主要指标。这一结果对大豆育种工作具有一定
的指导作用。茎粗和冠重可以用来判断根系的发达
程度。在以后的大豆育种工作中, 如需对根系性状
进行选择时, 茎粗和冠重这两个性状应予足够重
视。
苗期 (V 4) 根系性状与地上部性状间的相关性
很小, 除主根长度与株高呈不显著正相关外, 所测
的其它 6 个根系性状与株高均呈负相关; 除根干重
与冠干重呈显著正相关外, 其它根系性状与茎粗和
冠干重均呈不显著正相关。在大豆植株生长的早
期, 苗期是以根系生长为主的时期, 此期间地上部
处于前期叶片生长和整个茎、叶分化阶段, 外界气
温又较低, 地上部生长不快, 光合产物更多的是分
配到地下部分, 促进根系的生长发育。苗期根系生
长良好对于植株整个生命过程具有重要意义, 花期
以后, 外界气温不断升高, 主要生长渐移至地上
部, 地上部的旺盛生长反过来促进了根系的生长,
而它们共同为后期 (鼓粒期)地上部的生殖生长奠定
了基础。
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571 期　　　　　　　　　　　　杨秀红等: 大豆品种根系性状与地上部性状的相关性研究