鄭婷婷 ，趙麗紅 ，王海崗 ，陳 凌 ，王 熠 ，喬治軍 ，王瑞云

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 太谷 030801；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)業(yè)基因資源研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃土高原作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/雜糧種質(zhì)資源發(fā)掘與遺傳改良山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原 030031；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院，山西 太谷 030801）

近年來(lái)，因?yàn)槿驓夂蜃兓?、社?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口數(shù)量快速增長(zhǎng)，在很大水平上導(dǎo)致了水資源的供不應(yīng)求[1]，世界淡水資源缺乏的局面將繼續(xù)加劇。同時(shí)，世界70%以上的水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人類(lèi)90%的水用于農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)業(yè)已成為耗水量最高的產(chǎn)業(yè)。加快培育適應(yīng)干旱與半干旱地區(qū)種植的作物品種，提高土壤水分利用效率，是我國(guó)應(yīng)對(duì)水資源短缺的主要戰(zhàn)略之一[2-3]。

黍 稷（Panicum miliaceumL.）又 稱(chēng) 糜 子 或 黍子，屬禾本科黍?qū)? 年生草本禾谷類(lèi)作物[4-6]，有粳糯之分，糯者稱(chēng)黍，粳者稱(chēng)稷[7]，其培育歷史悠久，最早可追溯到萬(wàn)年以前，是我國(guó)最早栽培的小宗作物之一。黍稷具有較高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值，不僅富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及維生素，還具有一定的抗氧化能力[8]，對(duì)DPPH·和ABTS+·有一定的清除能力[9]。此外，與其他作物相比，黍稷是一種抗旱性極強(qiáng)的耐貧瘠作物，但不同黍稷種質(zhì)資源的抗旱性差異較大。由于黍稷大多種植在干旱丘陵地帶，因此，在其他地貌類(lèi)型地區(qū)，培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗旱的黍稷新品種以供生產(chǎn)和利用，仍然是研究人員的一項(xiàng)重要任務(wù)。糜子的生育期短且抗旱性較強(qiáng)[10]，其本身在高溫環(huán)境下水分利用效率較高。糜子具有較高的氣孔蒸騰阻力，在植物低水分的條件下也能夠較快地積累干物質(zhì)[11]，因而糜子是干旱與半干旱地區(qū)首要的糧食作物。加強(qiáng)對(duì)糜子抗旱種質(zhì)資源的選擇與利用，從現(xiàn)有的糜子種質(zhì)資源中篩選抗旱性較強(qiáng)的品種，加快糜子抗旱品種改良和培育進(jìn)程，是發(fā)展干旱及半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的有效措施之一，也是當(dāng)前糜子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)[12]。

干旱是對(duì)作物影響最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害[13]，作物的抗旱機(jī)制受到多方面因素的綜合影響，其中包括遺傳因素、發(fā)育階段以及發(fā)育環(huán)境。因此，作物不同階段的抗旱機(jī)制可能會(huì)導(dǎo)致作物的抗旱性有所區(qū)別。明確作物不同發(fā)育階段的抗旱性強(qiáng)弱，能夠更好地發(fā)揮種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)，以便更好地適應(yīng)環(huán)境，對(duì)于干旱及半干旱農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義[14]。董孔軍等[15]通過(guò)對(duì)我國(guó)多個(gè)地區(qū)培育的56 份糜子品種進(jìn)行苗期抗旱性評(píng)價(jià)，確定了植株含水量、生物學(xué)產(chǎn)量、單株葉面積可作為糜子苗期抗旱性鑒定1 級(jí)指標(biāo)。張盼盼等[16]選用10 個(gè)不同基因型糜子為材料，分析鑒定出糜子葉片內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase）和過(guò)氧化物酶（Peroxidase）以及葉綠素含量等指標(biāo)可用于糜子抗旱性鑒定。目前對(duì)黍稷抗旱性鑒定與評(píng)價(jià)的研究大多集中在芽期或苗期的單一時(shí)期，試驗(yàn)材料選擇數(shù)量少，區(qū)域代表性選擇不突出，缺乏多個(gè)生態(tài)區(qū)域間的比較，同時(shí)缺乏應(yīng)用多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)共同進(jìn)行抗旱性鑒定與評(píng)價(jià)[17]。

本研究以不同省份、不同國(guó)家的40 份黍稷種質(zhì)資源為試驗(yàn)材料，在PEG-6000 模擬干旱脅迫的條件下，比較分析了干旱脅迫對(duì)黍稷種質(zhì)芽期和苗期的不同影響，通過(guò)計(jì)算黍稷種質(zhì)芽期及苗期發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率并比較對(duì)照組及PEG 脅迫組的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、根鮮質(zhì)量、苗鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量、苗干質(zhì)量及葉綠素含量等多項(xiàng)指標(biāo)，并運(yùn)用隸屬函數(shù)法、相關(guān)分析法和主成分分析法對(duì)黍稷種質(zhì)資源的抗旱性進(jìn)行了鑒定，通過(guò)對(duì)黍稷核心種質(zhì)抗旱性差異的綜合比較，篩選出抗旱性較強(qiáng)的黍稷種質(zhì)資源，旨在完善黍稷抗旱評(píng)價(jià)體系及為黍稷抗旱品種的選育提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選取國(guó)內(nèi)外40 份黍稷種質(zhì)資源為材料，其中，國(guó)內(nèi)品種包括山西省3 份、寧夏5 份、新疆2 份、山東省7 份、河北省4 份，內(nèi)蒙古、甘肅、海南、黑龍江、廣東、安徽、江蘇、青海、西藏、遼寧、陜西、吉林及中國(guó)農(nóng)科院各1 份；國(guó)外品種包括美國(guó)2 份、印度2 份、波蘭、前蘇聯(lián)各1 份。供試材料情況如表1 所示。

表1 供試的黍稷種質(zhì)資源Tab.1 Germplasm resources of broomcorn millets for testing

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 芽期抗旱性測(cè)定 通過(guò)前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在25%的PEG 脅迫濃度下仍有部分品種發(fā)芽良好，故采用25% PEG-6000 作為篩選芽期抗旱性的脅迫濃度。首先，挑選試驗(yàn)材料中籽粒成熟飽滿(mǎn)、大小一致、完整無(wú)破損的黍稷種子，用1%次氯酸鈉溶液進(jìn)行浸種消毒處理，然后用無(wú)菌水清洗3 次，并擦干種子表面水分。挑選30 粒種子置于以雙層濾紙為培養(yǎng)基質(zhì)的培養(yǎng)皿中，然后干旱脅迫組加入25% PEG-6000 溶液，對(duì)照組加入等量的蒸餾水，加蓋后置于25 ℃恒溫、光照周期12 h、環(huán)境濕度70%的光培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在第3 天和第7 天分別計(jì)算種子的發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率。

1.2.2 苗期抗旱性測(cè)定 采用育苗盤(pán)栽培法進(jìn)行抗旱性鑒定，盤(pán)土由農(nóng)田表層壤土、復(fù)合有機(jī)肥混合而成，質(zhì)量比為50∶1。用1%次氯酸鈉溶液對(duì)大小均勻且飽滿(mǎn)的種子進(jìn)行消毒處理，然后分別播種于育苗盤(pán)中。播種后每日適當(dāng)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)液，并觀察其生長(zhǎng)狀態(tài)。當(dāng)幼苗生長(zhǎng)至三葉一心時(shí)，每孔分別保留5 株生長(zhǎng)狀態(tài)大致相同的幼苗，用25%PEG-6000 脅迫濃度來(lái)模擬干旱脅迫進(jìn)行苗期試驗(yàn)。試驗(yàn)組以1/2 Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液和25%PEG-6000 溶液灌溉4 d，再用1/2 Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液灌溉3 d；而對(duì)照組采用1/2 Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液處理7 d。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

在種子萌發(fā)階段分別統(tǒng)計(jì)不同處理下各處理組的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率，計(jì)算種子的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率；在苗期脅迫處理7 d 后，每個(gè)育苗盤(pán)中挑選生長(zhǎng)一致幼苗，測(cè)量其根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)，測(cè)定根鮮質(zhì)量、苗鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量、苗干質(zhì)量和葉綠素含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Office Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理；使用Origin 2022 軟件對(duì)各農(nóng)藝性狀進(jìn)行顯著性分析及聚類(lèi)分析。

式中，Xij表示某一品種某一指標(biāo)的相對(duì)值，Xmax表示測(cè)定品種最大值，Xmin表示測(cè)定品種最小值。

式中，m為指標(biāo)數(shù)量性狀，Kj為第j個(gè)性狀隸屬函數(shù)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 芽期、苗期不同黍稷種質(zhì)資源對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)

25%PEG-6000 脅迫濃度下40 份黍稷品種各抗旱指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析如表2 所示。

表2 25% PEG-6000 脅迫濃度下40 份黍稷品種各抗旱指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析Tab.2 Statistical analysis of drought resistance indexes of 40 broomcorn millet varieties under 25% of PEG-6000 stress concentration

對(duì)芽期和苗期的9 項(xiàng)鑒定指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明（表2），在25% PEG-6000 脅迫濃度的干旱脅迫下，各個(gè)品種指標(biāo)最大值的變動(dòng)幅度為0.028～71.429，最小值的變動(dòng)幅度為0～16.242，均值的變動(dòng)幅度為-0.003～-94.310，所有單項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)值均值都小于1，表明這些性狀均受到不同程度的干旱抑制，其中，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率受抑制尤為明顯。由試驗(yàn)組與對(duì)照組變異系數(shù)范圍可知，對(duì)照組的變異系數(shù)范圍在0.052～0.861，試驗(yàn)組的變異系數(shù)范圍在0.141～6.245，說(shuō)明9 個(gè)指標(biāo)在40 個(gè)品種中的變化程度并不完全相同；變異系數(shù)越大表明該指標(biāo)對(duì)干旱脅迫就越敏感；反之，受干旱脅迫的影響則越小。如發(fā)芽勢(shì)的變異系數(shù)最大，所屬品種間差異最大，則說(shuō)明發(fā)芽勢(shì)對(duì)干旱脅迫最為敏感；葉綠素含量的變異系數(shù)最小，所屬品種間差異最小，說(shuō)明干旱脅迫對(duì)葉綠素含量抑制作用最小。

通過(guò)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)顯示，對(duì)照組與PEG 脅迫組t值變化范圍是-0.851～-30.318，其中，發(fā)芽勢(shì)t值為-30.318，發(fā)芽率t值為-27.135，說(shuō)明PEG 水分脅迫對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生了特別明顯的抑制作用。脅迫組的發(fā)芽勢(shì)、根鮮質(zhì)量與對(duì)照組呈極顯著差異，苗鮮質(zhì)量與對(duì)照組呈顯著差異，其余指標(biāo)對(duì)照組與脅迫組差異不顯著。在PEG 脅迫下，各性狀指標(biāo)變異系數(shù)介于0.141～6.245，對(duì)照組變異系數(shù)介于0.052～0.861，變異跨度較大，表明供試40 份材料的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)干旱脅迫敏感，所選擇鑒定指標(biāo)具有代表性。

2.2 PEG 脅迫下黍稷各指標(biāo)的相關(guān)性分析

對(duì)PEG 脅迫下芽期與苗期的9 項(xiàng)相對(duì)值指標(biāo)進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析可知（表3），芽期的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)（X1′）和相對(duì)發(fā)芽率（X2′）與苗期的7 個(gè)指標(biāo)之間均無(wú)相關(guān)性；芽期的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)（X1′）與相對(duì)發(fā)芽率（X2′）2 個(gè)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)為0.936，在0.01 的水平上呈極顯著相關(guān)；苗期的7 個(gè)指標(biāo)兩兩之間大部分都在0.01 的水平上呈極顯著正相關(guān)，相對(duì)苗鮮質(zhì)量（Y4′）與相對(duì)苗干質(zhì)量（Y6′）相關(guān)系數(shù)為0.882，二者的相關(guān)性最高；相對(duì)根鮮質(zhì)量（Y3′）與相對(duì)根干質(zhì)量（Y5′）的相關(guān)系數(shù)為0.855，相關(guān)性次之；相對(duì)葉綠素含量（Y7′）與相對(duì)根鮮質(zhì)量（Y3′）、相對(duì)根干質(zhì)量（Y5′）之間有一定相關(guān)性，與其余苗期指標(biāo)的相關(guān)性都較低。由此可以看出，各指標(biāo)所提供的信息發(fā)生堆疊，PEG 脅迫對(duì)各指標(biāo)作用效果明顯，如果僅根據(jù)單一指標(biāo)的增減幅度得出結(jié)論會(huì)存在的一定片面性，因此，需要綜合這些指標(biāo)對(duì)黍稷進(jìn)行抗旱性評(píng)定。

表3 干旱脅迫下各指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)Tab.3 Correlation coefficients of each index under drought stress

2.3 40 份黍稷資源芽期抗旱性分析

對(duì)芽期隸屬函數(shù)平均值和綜合抗旱系數(shù)進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析（表4），得出兩者間相關(guān)系數(shù)為0.989，在0.01 的水平上呈極顯著相關(guān)，表明兩者判別黍稷芽期抗旱性結(jié)果的一致性好。通過(guò)歐式距離的平均聯(lián)接法聚類(lèi)分析結(jié)果可知可知（圖1）：糜子抗旱性劃分為3 級(jí)，其中芽期高抗資源1 份：外引黍4 號(hào)（00007667）；中抗資源1 份：白軟黍（00001581）；其余全為低抗資源。

圖1 40 份黍稷品種的芽期抗旱性譜系Fig.1 Drought resistance spectrum of 40 broomcorn millet varieties at germination stage

表4 芽期、苗期鑒定指標(biāo)的相關(guān)性Tab.4 Correlation of identification indexes of germination stage and seedling stage

2.4 40 份黍稷資源苗期抗旱性分析

用主成分分析法對(duì)苗期相關(guān)抗旱性指標(biāo)的相對(duì)值進(jìn)行分析，轉(zhuǎn)換成可用于評(píng)價(jià)黍稷苗期抗旱性新的相互獨(dú)立的綜合指標(biāo)。因子分析結(jié)果表明（表5），前3 個(gè)主成分貢獻(xiàn)率分別為66.543%、13.071%和8.456%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到88.070%（符合主成分分析累計(jì)貢獻(xiàn)率大于80%的要求[18]），說(shuō)明前2 個(gè)主因子所包含的要素信息量可以反映出9 個(gè)抗旱性指標(biāo)原始特征參數(shù)的大部分信息，因此，9 個(gè)抗旱性指標(biāo)可用前3 個(gè)主成分因子表示。

表5 各主成分的特征值及貢獻(xiàn)率Tab.5 Eigenvalues and contribution rates of each principal component

由于因子載荷的區(qū)分仍不明朗，需要對(duì)公共因子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以便更清晰地了解抗旱性狀的公共因子的結(jié)構(gòu)。運(yùn)用正態(tài)最大方差準(zhǔn)則進(jìn)行因子旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣（表6）。其中，強(qiáng)烈影響抗旱性的因子載荷絕對(duì)值接近于1；對(duì)抗旱性影響越小的因子載荷絕對(duì)值則接近于0。

從表6 可以看出，因子1 中相對(duì)根長(zhǎng)、相對(duì)苗長(zhǎng)、相對(duì)根鮮質(zhì)量、相對(duì)苗鮮質(zhì)量、相對(duì)根干質(zhì)量、相對(duì)苗干質(zhì)量的載荷絕對(duì)值較大，分別為0.795、0.903、0.864、0.856、0.886、0.882。這表明因子1 中，這6 個(gè)指標(biāo)對(duì)抗旱性起支配作用，反映出糜子抗旱性與相對(duì)根長(zhǎng)、相對(duì)苗長(zhǎng)、相對(duì)根鮮質(zhì)量、相對(duì)苗鮮質(zhì)量、相對(duì)根干質(zhì)量、相對(duì)苗干質(zhì)量有較密切的且直接的聯(lián)系；因子2 中相對(duì)葉綠素具有較大載荷，為0.880，表明糜子光合作用受到抗旱性強(qiáng)弱的影響較大；因子3 中相對(duì)苗鮮質(zhì)量具有較大載荷，為0.395。

表6 各主成分的因子載荷矩陣Tab.6 Factor load matrix of each principal component

通過(guò)對(duì)40 份黍稷種質(zhì)資源的苗期隸屬函數(shù)平均值、抗旱性綜合得分和苗期綜合抗旱系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析（表4），發(fā)現(xiàn)苗期隸屬函數(shù)平均值與抗旱性綜合得分的相關(guān)系數(shù)為0.995，苗期隸屬函數(shù)平均值與苗期綜合抗旱系數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.993，均在0.01 的水平上呈極顯著相關(guān)，說(shuō)明3 種鑒定方法結(jié)果的一致較好。

通過(guò)歐氏距離的平均聯(lián)接法聚類(lèi)分析結(jié)果可知（圖2），苗期一級(jí)高抗資源包括2 份：吉林黍（00007629）、本地糜子（00003144）；二級(jí)中抗資源包 括17 份：巴 盟 黑 糜 子（00002340）、大 紅 糜 子（00002628）、西吉小黃糜（00002641）、華池黃草紅糜子（00002901）、紅糜（00003111）、黃糜（00003117）、金守黍（00004198）、塞蓋德斯（00005191）、黍子（00006253）、老來(lái)黑（00006609）、糯黍（00006655）、賀 蘭 大 紅（00007297）、雁 北 天 糜（00007361)、790035（00007375）、790051（00007391）、嫩 黍23（00007832）、色查爾托（00007369）。

圖2 40 份黍稷品種的苗期抗旱性譜系Fig.2 Drought resistance spectrum of 40 broomcorn millet varieties at seedling stage

三級(jí)低抗資源包括21 份：支多奧斯支（00007367）、平羅二黃（00007291）、海原紫稈紅（00006776）、黃 黍 子（00006632）、黃 糜（黍）（00006575）、大紫稈（00006200）、大黃黍（00006175）、黑 稷 子（00005169）、A85-45（00007716）、A85-29（00007700）、外引黍4 號(hào)（00007667）、外引黍1 號(hào)（00007664）、E75-11（00007613）、札達(dá)糜（00006681）、黍子（00006580）、青龍黃黍子（00006257）、黑子（00005583）、白稷子（00004203）、黃稷子（00004200）、白軟黍（00001581）、A75-2（00007518）。

2.5 40 份黍稷品種抗旱綜合分析

根據(jù)平均值-標(biāo)準(zhǔn)差逐級(jí)分級(jí)法，將供試的40份材料劃分為高抗品種、中 抗 品 種低抗品種為了避免運(yùn)用單一指標(biāo)進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)而產(chǎn)生的片面性，用隸屬函數(shù)平均值法分別獲得了40 份待測(cè)品種的相對(duì)指標(biāo)、隸屬函數(shù)值以及平均隸屬函數(shù)值，并以各品種的平均隸屬函數(shù)值作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（表7）。

表7 參試品種的抗旱隸屬值Tab.7 Subordinate value of drought resistance of tested varieties

由表7 可知，40 個(gè)參試品種的平均隸屬函數(shù)值最大為0.67，最小為0.07；其中有9 份品種的平均隸屬函數(shù)值都大于0.437，分別為巴盟黑糜子（00002340）、本 地 糜 子（00003144）、金 守 黍（00004198)、黍子（00006253）、賀蘭大紅（00007297）、雁北天糜（00007361）、吉林黍（00007629）、外引黍4 號(hào)（00007667）、嫩黍23（00007832），按照抗旱性等級(jí)分類(lèi)歸為1 級(jí)，屬于高抗（R）；大紅糜子（00002628）、西吉小黃糜（00002641）、華池黃草紅 糜 子（00002901）、紅 糜（00003111）、黃 糜（00003117)、黑 稷 子（00005169)、塞 蓋 德 斯（00005191）、大 黃 黍（00006175）、老 來(lái) 黑（00006609)、糯黍（00006655）、黃黍子（00006632）、海原紫稈紅（00006776）、平羅二黃（00007291）、支多 奧 斯 支（00007367）、色 查 爾 托（00007369）、790035（00007375）、790051（00007391）、A75-2（00007158）、E75-11（00007613）等19 個(gè)品種的平均隸屬函數(shù)值介于0.261～0.437，歸為2 級(jí)，屬于中抗（MR）；其余品種都低于0.261，歸為3 級(jí)，屬于低抗（S），分 別 為 白 軟 黍（00001581）、黃 稷 子（00004200）、白稷子（00004203）、黑子（00005583）、青龍黃黍子（00006257）、黃糜（黍）（00006575）、黍子（00006580）、札達(dá)糜（00006681）、外引黍1 號(hào)（00007664）、A85-29（00007700）、A85-45（00007716）、大紫稈（00006200）。

3 討論

3.1 黍稷種質(zhì)資源地理來(lái)源與抗旱性關(guān)系

40 份黍稷種質(zhì)資源分別來(lái)源于我國(guó)18 個(gè)省市以及前蘇聯(lián)、波蘭、印度、美國(guó)。根據(jù)平均值-標(biāo)準(zhǔn)差逐級(jí)分級(jí)法抗旱綜合分析結(jié)果可知，由國(guó)內(nèi)篩選出的中抗及高抗抗旱種質(zhì)資源為23 份，其中西北地區(qū)（內(nèi)蒙古、新疆、寧夏、甘肅、陜西）含有的種質(zhì)數(shù)目較多，共為10 份，占參試種質(zhì)總數(shù)的25%；山東、河北2 個(gè)省份篩選出的敏感種質(zhì)較多，分別為3、2 份，分別占參試種質(zhì)總數(shù)的7.5%和5.0%；這一結(jié)果與黍稷種質(zhì)所在地區(qū)的氣候條件和育種力量相符合。我國(guó)的西北部分地區(qū)因?yàn)闅夂蜷L(zhǎng)期干旱缺水，經(jīng)過(guò)持續(xù)的自然選擇、人工選擇，容易篩選出相對(duì)來(lái)說(shuō)抗旱性較強(qiáng)的黍稷種質(zhì)資源。

3.2 抗旱性綜合評(píng)價(jià)及抗旱指標(biāo)篩選

與其他作物相比，黍稷是一種抗旱性極強(qiáng)的貧瘠作物[19]，但不同黍稷種質(zhì)資源的抗旱性差異較大。植物抗旱性是一個(gè)由多種因素組成的復(fù)雜綜合性狀。用單一的指標(biāo)評(píng)價(jià)其抗旱性很難得到準(zhǔn)確有效的結(jié)果。從多個(gè)指標(biāo)中選取影響較大的幾個(gè)主要抗旱指標(biāo)進(jìn)行綜合分析判斷更為有效[20]。本試驗(yàn)采用主成分分析法對(duì)黍稷芽期和苗期2 個(gè)重要時(shí)期的抗旱性鑒定指標(biāo)進(jìn)行了篩選。結(jié)果表明，在25% PEG-6000 脅迫濃度下，種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率受抑制尤為明顯，因此，相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率可作為評(píng)價(jià)黍稷芽期的有效指標(biāo)；第1 主成分中的相對(duì)苗長(zhǎng)、相對(duì)根鮮質(zhì)量、相對(duì)苗鮮質(zhì)量、相對(duì)根干質(zhì)量、相對(duì)苗干質(zhì)量等反映幼苗生長(zhǎng)狀況參數(shù)的載荷絕對(duì)值較大，可作為評(píng)價(jià)黍稷苗期抗旱性的有效指標(biāo)，第2 主成分中的相對(duì)葉綠素含量可作為鑒定黍稷苗期抗旱性強(qiáng)弱的有效指標(biāo)。

通過(guò)對(duì)芽期、苗期抗旱指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，2 個(gè)時(shí)期各抗旱指標(biāo)之間相關(guān)系數(shù)較小，抗旱指標(biāo)之間無(wú)顯著相關(guān)性。此外，聚類(lèi)分析結(jié)果也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)，從聚類(lèi)分析結(jié)果可以看出，所選材料在2 個(gè)時(shí)期的抗旱性差別較大，如外引黍4 號(hào)（00007667）在芽期被劃分為高抗資源，而在苗期歸屬為低抗資源；吉林黍（00007629）、本地糜子（00003144）在苗期為高抗資源，但是在芽期歸屬于低抗品種。聚類(lèi)分析對(duì)作物抗旱性的結(jié)果起到了很好的分類(lèi)作用，可根據(jù)供試材料的類(lèi)別特征對(duì)品種進(jìn)行分類(lèi)，但當(dāng)材料數(shù)量較多的時(shí)候，聚類(lèi)分析可能無(wú)法識(shí)別由相似系數(shù)得出的分析結(jié)果[21]。不同的抗旱性評(píng)價(jià)方法有各自的特點(diǎn)。根據(jù)不同的評(píng)價(jià)目的，所采用的評(píng)價(jià)方法也各不相同，篩選出的抗旱性結(jié)果可能有所不同。隸屬函數(shù)平均值法是表征模糊集合的數(shù)學(xué)工具，該方法可消除單一指標(biāo)帶來(lái)的片面性，使評(píng)定結(jié)果與實(shí)際結(jié)果較為接近，篩選出的抗旱性結(jié)果更為準(zhǔn)確，因此，被廣泛用于作物抗旱性分析。而且隸屬函數(shù)法其結(jié)果是數(shù)值化的抗旱得分，能夠簡(jiǎn)化品種間的比較，且使結(jié)果一目了然[22]。目前，越來(lái)越多的學(xué)者利用隸屬函數(shù)法進(jìn)行作物抗旱性評(píng)價(jià)[23-26]。本研究以隸屬函數(shù)平均值為依據(jù)，按照逐級(jí)分類(lèi)法共篩選出高抗品種9 份，分別為巴盟黑糜子（00002340）、本地糜子（00003144）、金守黍（00004198)、黍子（00006253）、賀蘭大紅（00007297）、雁北天糜（00007361）、吉林黍（00007629）、外引黍4 號(hào)（00007667）、嫩黍23（00007832）。

4 結(jié)論

本研究在25%的PEG-6000 模擬干旱條件下，對(duì)黍稷核心種質(zhì)中的40 份種質(zhì)資源進(jìn)行抗旱性鑒定與抗旱資源篩選，根據(jù)平均值-標(biāo)準(zhǔn)差逐級(jí)分級(jí)法，篩選出9 份高抗黍稷種質(zhì)資源，分別為巴盟黑糜子（00002340）、本地糜子（00003144）、金守黍（00004198)、黍子（00006253）、賀蘭大紅（00007297）、雁北天糜（00007361）、吉林黍（00007629）、外引黍4 號(hào)（00007667）、嫩黍23（00007832），可為不同地區(qū)黍稷抗旱育種親本材料的選用提供理論依據(jù)，同時(shí)可為完善黍稷抗旱評(píng)價(jià)體系以及黍稷抗旱育種的基因挖掘提供一定的理論指導(dǎo)和參考。