油菜抗旱性產(chǎn)量指標(biāo)及品種篩選

殷 婷，余青蘭，趙志剛

(1.青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院,西寧 810016;2.青海省春油菜遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西寧 810016)

0 引 言

【研究意義】干旱對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有極其嚴(yán)重的影響，其出現(xiàn)次數(shù)、持續(xù)時(shí)間、影響范圍及所造成損失均位于自然災(zāi)害之首[1,2]。我國(guó)近一半地區(qū)都屬干旱和半干旱，且年降水量在250～500 mm以下[3]，土壤含水量低。油菜是我國(guó)重要的油料作物之一，也是食用植物油和飼料蛋白的重要來(lái)源，我國(guó)油菜的種植面積和產(chǎn)量占世界的1/3，在油料生產(chǎn)供給中占居重要地位[4]。油菜分為甘藍(lán)型油菜(BrassicanapusL.)、芥菜型油菜(BrassicajunceaL.)和白菜型油菜(BrassicarapaL.)。甘藍(lán)型油菜具有抗病、抗倒伏、抗裂角、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、適應(yīng)性強(qiáng)、增產(chǎn)潛力大7個(gè)突出特性[5]，是我國(guó)油菜的主栽品種[6,7]；芥菜型油菜抗旱、耐熱、耐瘠薄、抗裂莢、含油率高，同時(shí)具有豐富的遺傳資源[8,9]；白菜型油菜具有抗寒、耐瘠薄、生育期短等優(yōu)良特性，且種植歷史悠久，遺傳變異豐富，是油菜育種的重要資源庫(kù)[10,11]。我國(guó)是一個(gè)水資源缺乏、水旱頻繁的國(guó)家，同時(shí)水資源時(shí)空分布不均衡[12]。干旱會(huì)使油菜出苗不整齊，植株矮小，影響種子的油脂成分，降低含油量，影響油菜籽品質(zhì)及產(chǎn)量和制約其種植面積[13,14]。開展油菜品種的抗旱篩選和鑒定，不僅可以保證高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高油菜產(chǎn)量，緩解油料供需矛盾，對(duì)節(jié)省和充分利用水資源具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】油菜的抗旱性是一項(xiàng)較為復(fù)雜的生物性狀，可反映作物的生理和形態(tài)改變，以及生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)奏與氣候變化的配合程度，影響作物的產(chǎn)量[15]。目前，有許多形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)可用來(lái)反映品種抗旱性和豐產(chǎn)性[16-18]。干旱條件下，作物的形態(tài)指標(biāo)中株高、莖粗[19]、地上部鮮重及干重[20]、葉面積[21]等降低，生理生化指標(biāo)中脯氨酸含量、抗氧化酶活性、可溶性糖含量上升，丙二醛含量降低[22-24]。但眾多指標(biāo)沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，很難全面切準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)品種抗旱性。有研究指出油菜的抗旱性是植株在干旱時(shí)依靠某些性狀或特性來(lái)提供經(jīng)濟(jì)價(jià)值的能力[25]。油菜抗旱育種的目標(biāo)不僅要求品種具有較好的穩(wěn)產(chǎn)性，而且具有較大的豐產(chǎn)潛力，達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[26]。【本研究切入點(diǎn)】油菜是重要的油料作物，不同品種對(duì)干旱脅迫的反應(yīng)能力存在差異，近年來(lái)研究者對(duì)作物的抗旱性評(píng)價(jià)指標(biāo)選取有所不同，作為重要的經(jīng)濟(jì)作物，其產(chǎn)量應(yīng)是最重要的綜合的抗旱性鑒定指標(biāo)。比較分析油菜抗旱性的產(chǎn)量指標(biāo)，篩選出適合抗旱性鑒定的產(chǎn)量指標(biāo)。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用3種類型的油菜(13份甘藍(lán)型，7份芥菜型，5份白菜型)。對(duì)試驗(yàn)品種進(jìn)行農(nóng)藝性狀行比較分析和存在差異的材料進(jìn)行抗旱鑒定產(chǎn)量指標(biāo)(抗旱系數(shù)、干旱敏感指數(shù)、抗旱指數(shù)、抗旱指數(shù)修訂式)比較分析，選取適宜抗旱鑒定的產(chǎn)量指標(biāo)，篩選抗旱性較強(qiáng)的油菜品種，為油菜抗旱品種選育和評(píng)價(jià)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

材料為25個(gè)油菜品種(系)，其中13份甘藍(lán)型油菜、7份芥菜型油菜和5份白菜型油菜。表1

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

油菜品種的抗旱性鑒定方法采用旱棚鑒定法。試驗(yàn)于2018年在青海省農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)田中進(jìn)行，設(shè)棚內(nèi)干旱脅迫處理和棚外相鄰地塊補(bǔ)充灌溉處理，棚內(nèi)、棚外2個(gè)處理均設(shè)3個(gè)重復(fù)，田間種植采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

抗旱系數(shù)是用于評(píng)價(jià)品種穩(wěn)產(chǎn)性的抗旱指標(biāo)，反映了油菜品種在2種生境下產(chǎn)量的接近程度，待測(cè)品種的抗旱系數(shù)接近1，則品種的抗旱性強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)性好。

在油菜成熟期各小區(qū)隨機(jī)選取10個(gè)單株，室內(nèi)進(jìn)行株高、分枝高度、1次分枝數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量、單株角果數(shù)、單株干重、根干重性狀的測(cè)定。

根冠比=根干重/(單株干重-根干重)

1.2.3 抗旱性評(píng)價(jià)

干旱敏感指數(shù)的計(jì)算公式為(干旱敏感指數(shù)(SSI)=(1-GST/GSW)/(1-GT/GW))，公式中：GST/GSW為待測(cè)品種抗旱系數(shù)，GT/GW為同一組供試品種的抗旱系數(shù)，是一個(gè)常數(shù)，干旱敏感指數(shù)和抗旱系數(shù)呈直線函數(shù)關(guān)系。

“抗旱性強(qiáng)”的油菜品種應(yīng)在干旱條件下，產(chǎn)量相對(duì)較高，因干旱減產(chǎn)的幅度比較小。根據(jù)這種理解，蘭巨生[27]提出了抗旱指數(shù)的概念?？购抵笖?shù)(DRI=DRC×(GST/GT))的計(jì)算利用了所有參試品種的平均產(chǎn)量GT，對(duì)同組品種可視為常數(shù)，參考冀天會(huì)等[25]方法。

減產(chǎn)率=(GSW-GST)/GSW×100%.

抗旱系數(shù)(DRC)=GST/GSW.

干旱敏感指數(shù)(SSI)=(1-GST/GSW)/(1-GT/GW).

抗旱指數(shù)(DRI)=DRC×(GST/GT).

抗旱指數(shù)修訂式(DI)=(GST2/GSW)×(GCKW/GCKT2).

式中：GST——待測(cè)品種旱區(qū)籽粒產(chǎn)量；

GSW——待測(cè)品種水區(qū)籽粒產(chǎn)量；

GT——同組待測(cè)品種旱區(qū)籽粒產(chǎn)量；

GW——同組待測(cè)品種水區(qū)籽粒產(chǎn)量；

GCKT——對(duì)照品種旱區(qū)籽粒產(chǎn)量；

GCKW——對(duì)照品種水區(qū)籽粒產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對(duì)不同油菜品種農(nóng)藝性狀的影響

研究表明,干旱脅迫對(duì)不同抗旱類型油菜品種的影響存在差異。在不同處理下，13個(gè)甘藍(lán)型油菜品種的8個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)介于8.77%～39.00%，其中單株產(chǎn)量變異系數(shù)最大，根冠比變異系數(shù)最小，13份材料之間遺傳差異較大。與正常灌水相比，干旱脅迫嚴(yán)重影響了油菜的生長(zhǎng)發(fā)育， 8個(gè)農(nóng)藝性狀均有較大改變， 其中株高和單株產(chǎn)量均降低，分別降低27.59%和19.47%。表2

表1 油菜品種名稱及其來(lái)源

Table 1 The varieties and source of experimental rapeseed

材料編號(hào)Material number品種名稱Material name類型Type來(lái)源Origin1青雜2號(hào)甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院2青雜5號(hào)甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院3青雜6號(hào)甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院4青雜7號(hào)甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院5青雜11號(hào)甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院6青雜12號(hào)甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院7偉杰甘藍(lán)型油菜內(nèi)蒙古引進(jìn)8贛油雜1009甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院9甘白花甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院10中雙11甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院11中油雜19甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院12贛油雜108甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院13中油821甘藍(lán)型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院14新疆野芥芥菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院15嚴(yán)小村芥芥菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院16大辣芥芥菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院17藏芥芥菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院18姚328-331芥菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院19姚346-349芥菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院20姚336-339芥菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院21大黃油菜白菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院22浩油11白菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院23青油21白菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院24Hja96331白菜型油菜國(guó)外引進(jìn)25小日期白菜型油菜青海省農(nóng)林科學(xué)院

7個(gè)芥菜型油菜品種的8個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)介于16.87%～60.22%，其中每角粒數(shù)最小，單株角果數(shù)較大，7份材料之間遺傳差異較大。與正常灌水相比，干旱脅迫嚴(yán)重影響了油菜的生長(zhǎng)發(fā)育，8個(gè)農(nóng)藝性狀均有較大改變，其中株高和單株產(chǎn)量均降低，分別降低22.78%和34.687%。表3

研究表明,5個(gè)白菜型油菜品種的8個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)介于14.80%～133.41%，其中分支起點(diǎn)變異系數(shù)最大，千粒重、單株產(chǎn)量次之，5份材料之間遺傳差異較大。與正常灌水相比，干旱脅迫嚴(yán)重影響了油菜的生長(zhǎng)發(fā)育，8個(gè)農(nóng)藝性狀均有較大改變，其中株高和單株產(chǎn)量均降低，分別降低24.22%和34.68%。

在干旱脅迫下，油菜品種的株高和單株產(chǎn)量均有不同程度的降低，且這25份材料間差異較大，具有代表性。表4

表2 甘藍(lán)型油菜品種各指標(biāo)

Table 2 Statistical analysis of indicators ofBrassicanapus

處理Treatment性狀Trait最大值Max最小值Min極差Range平均值Mean變異系數(shù)Coefficient of variation(%)水區(qū)Water-land株高(cm)PH201.65145.0956.55175.389.52分枝高度(cm)SPFPB114.6549.2065.4586.7920.19一次分枝數(shù)No.NB7.043.713.345.2916.21每角粒數(shù)No.NS285.01101.80183.20237.8520.44千粒重(g)TSW3.171.541.632.1924.69單株產(chǎn)量(g)SYP11.111.779.346.7337.72單株角果數(shù)NSP205.7897.80107.98151.0023.12根冠比RSR0.100.070.020.088.77旱區(qū)Drought-land株高(cm)PH147.7657.0290.74127.0018.99分枝高度(cm)HFPB82.6930.2252.4655.2423.42一次分枝數(shù)No.NB5.942.933.014.9316.55每角粒數(shù)No.NS294.8896.56198.33238.3722.69千粒重(g)TSW2.931.541.402.1917.32單株產(chǎn)量(g)SYP9.391.427.975.4239.00單株角果數(shù)NSP264.7278.53186.18168.9231.12根冠比RSR0.130.080.050.1112.97

注:PH.株高；HFPB.分枝高度；No.NB.一次分枝數(shù)；No.NS.每角粒數(shù)；TSW.千粒重；SYP.單株產(chǎn)量；NSP.單株角果數(shù)；RSR.根冠比

Note:PH.plant height;HFPB.height of the first primary branch;No.NB.number of primary branch per plant;No.NS.number of seed per silique;TSW.thousand seed weight;SYP.seed yield per plant;NSP.number of siliques per plant;RSR.root shoot ratio

2.2 油菜抗旱性產(chǎn)量指標(biāo)

2.2.1 抗旱系數(shù)

研究表明,干旱脅迫導(dǎo)致各油菜品種單株產(chǎn)量下降，不同品種對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)存在差異。

25份油菜品種中，青海地區(qū)主栽品種青雜5號(hào)(甘藍(lán)型油菜)在干旱脅迫下產(chǎn)量下降22.55%，所有供試品種在干旱脅迫條件下單株平均產(chǎn)量比正常灌溉低1.59 g/株，降幅達(dá)20.91%，而甘藍(lán)型油菜中青雜6號(hào)產(chǎn)量降幅最小，為3.04%，且抗旱系數(shù)最大(0.969 6)，其抗旱性強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)性好，但旱區(qū)和水區(qū)籽粒產(chǎn)量分居第8和第9位，低于對(duì)照品種青雜5號(hào)(旱區(qū)第6位和水區(qū)第6位)，芥菜型油菜中姚336-339和白菜型油菜中青油21均有相似情況。對(duì)于以經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為目的的油菜品種篩選而言，這樣的抗旱指標(biāo)是不合適的。表5

2.2.2 干旱敏感指數(shù)

研究表明,供試品種抗旱敏感指數(shù)從小到大排列位次與抗旱系數(shù)從大到小的排列位次相同。干旱敏感指數(shù)利用旱地與水地供試品種的平均產(chǎn)量比值為常數(shù)，對(duì)抗旱系數(shù)進(jìn)行了修訂，引入了環(huán)境指數(shù)。甘藍(lán)型油菜青雜6號(hào)抗旱敏感指數(shù)最小，為0.156 9，其抗旱性最強(qiáng)，但青雜6號(hào)產(chǎn)量低。干旱敏感指數(shù)同抗旱系數(shù)一樣，只能體現(xiàn)品種的穩(wěn)產(chǎn)性，無(wú)法體現(xiàn)其旱地產(chǎn)量，不適合抗旱性的鑒定。

2.2.3 抗旱指數(shù)

研究表明,抗旱指數(shù)與待測(cè)品種旱地產(chǎn)量和抗旱系數(shù)乘積呈直線函數(shù)關(guān)系。與抗旱系數(shù)比較，抗旱指數(shù)在考察品種產(chǎn)量穩(wěn)定性的同時(shí)，兼顧了品種旱地產(chǎn)量，并與同組旱地平均產(chǎn)量相比較，更適用于油菜品種抗旱性鑒定產(chǎn)量指標(biāo)。

研究表明,參試品種的抗旱指數(shù)為0.230 8～1.603 2。按照抗旱指數(shù)(DRI)≤0.600 0為極弱(HS)；0.600 1～0.800 0為弱(S)；0.800 1～1.000 0為中等(MR)；1.000 1～1.200 0為強(qiáng)(R)；≥1.200 1為極強(qiáng)(HR)將供試材料分為5級(jí)，其中青雜12號(hào)、贛油雜108、大黃油菜抗旱性極強(qiáng)，占12%，青雜6號(hào)、青雜11號(hào)、中油雜19和大辣芥這4個(gè)品種抗旱性強(qiáng)，占16%，中抗占16%，弱抗占32%，極弱占24%。3個(gè)對(duì)照品種青雜5號(hào)、嚴(yán)小村芥、浩油11的抗旱指數(shù)依次為0.845 0、0.738 6、0.782 7，抗旱性為中抗、弱抗、弱抗，產(chǎn)量較高或中等。抗旱指數(shù)大的這幾個(gè)品種其旱區(qū)和水區(qū)產(chǎn)量為高或中等，但減產(chǎn)率、抗旱系數(shù)、干旱敏感指數(shù)大小不一定?？购抵笖?shù)高者，不僅抗旱性強(qiáng)，而且其產(chǎn)量相對(duì)較高。表5

表3 芥菜型油菜品種各指標(biāo)

Table 3 Statistical analysis of indicators ofBrassicajuncea

處理Treatment性狀Trait最大值Max最小值Min極差Range平均值Mean變異系數(shù)Coefficient of variation(%)水區(qū)Water-land株高(cm)PH248.57142.26106.31194.0217.81分枝高度(cm)HFPB102.6829.3073.3870.1532.28一次分枝數(shù)No.NB10.155.404.756.9023.51每角粒數(shù)No.NS169.8896.4273.47149.4416.87千粒重(g)TSW2.881.081.791.6838.63單株產(chǎn)量(g)SYP13.793.4910.297.4460.22單株角果數(shù)NSP555.55197.31358.24329.2835.78根冠比RSR0.080.040.040.0623.37旱區(qū)Drought-land株高(cm)PH204.14102.71101.43149.8321.87分枝高度(cm)HFPB72.2619.8952.3751.3642.69一次分枝數(shù)No.NB11.155.006.156.5333.26每角粒數(shù)No.NS170.5699.8270.74145.8319.22千粒重(g)TSW2.690.961.731.6235.49單株產(chǎn)量(g)SYP8.512.376.134.8640.12單株角果數(shù)NSP420.15144.68275.47253.6335.68根冠比RSR0.110.060.050.0820.3

注:PH.株高；HFPB.分枝高度；No.NB.一次分枝數(shù)；No.NS.每角粒數(shù)；TSW.千粒重；SYP.單株產(chǎn)量；NSP.單株角果數(shù)；RSR.根冠比

Note:PH.plant height;HFPB.height of the first primary branch;No.NB.number of primary branch per plant;No.NS.number of seed per silique;TSW.thousand seed weight;SYP.seed yield per plant;NSP.number of siliques per plant;RSR.root shoot ratio

表4 白菜型油菜品種各指標(biāo)

Table 4 Statistical analysis of indicators ofBrassicarapa

處理Treatment性狀Trait最大值Max最小值Min極差Range平均值Mean變異系數(shù)Coefficient of variation(%)水區(qū)Water-land株高(cm)PH156.02112.1343.89124.2118.39分枝高度(cm)HFPB51.900.6051.3015.6320.85一次分枝數(shù)No.NB8.005.072.936.111.14每角粒數(shù)No.NS196.75132.4064.35153.8026.17千粒重(g)TSW4.771.273.502.121.49單株產(chǎn)量(g)SYP6.693.463.224.801.33單株角果數(shù)NSP247.50109.80137.70185.5249.55根冠比RSR0.080.040.030.060.01旱區(qū)Drought-land株高(cm)PH114.6084.2230.3894.1311.81分枝高度(cm)HFPB24.314.0420.279.358.52一次分枝數(shù)No.NB6.674.332.335.250.96每角粒數(shù)No.NS163.00130.4032.60147.4112.66千粒重(g)TSW3.411.252.171.820.90單株產(chǎn)量(g)SYP5.782.533.263.821.27單株角果數(shù)NSP184.4094.5289.88151.6336.95根冠比RSR0.090.050.040.060.01

注:PH.株高；HFPB.分枝高度；No.NB.一次分枝數(shù)；No.NS.每角粒數(shù)；TSW.千粒重；SYP.單株產(chǎn)量；NSP.單株角果數(shù)；RSR.根冠比

Note:PH.plant height;HFPB.height of the first primary branch;No.NB.number of primary branch per plant;No.NS.number of seed per silique;TSW.thousand seed weight;SYP.seed yield per plant;NSP.number of siliques per plant;RSR.root shoot ratio

表5 供試品種籽粒產(chǎn)量及抗旱性鑒定

Table 5 Grain yield and drought resistance identification result for materials

類型Type品種Variety旱區(qū)Drought area水區(qū)Water area單株產(chǎn)量Yield per plant(g)位次Rank單株產(chǎn)量Yield per plant(g)位次Rank減產(chǎn)率Yield reducation ratio(%)抗旱系數(shù)Drought resistance coefficient干旱敏感指數(shù)Drought sensitivity index抗旱指數(shù)Drought resistance index抗旱性Drought-resistance甘藍(lán)型油菜Brassica napus青雜2號(hào)5.6678.24331.32 0.686 81.619 2 0.716 8 S青雜5號(hào)5.9167.64622.55 0.774 51.165 7 0.845 0 MR青雜6號(hào)5.5785.7493.04 0.969 60.156 9 0.996 5 R青雜7號(hào)3.31117.73557.20 0.428 02.956 9 0.261 3 HS青雜11號(hào)7.2128.67416.86 0.831 40.871 7 1.105 7 R青雜12號(hào)9.39111.11115.47 0.845 30.799 8 1.464 2 HR偉杰6.2258.61227.79 0.722 11.436 3 0.828 6 MR贛油雜10094.6494.82113.84 0.961 60.198 4 0.822 3 MR甘白花1.42131.771319.55 0.804 51.010 4 0.210 8 HS中雙114.41105.011011.84 0.881 60.612 2 0.717 8 S中油雜196.8647.5979.67 0.903 30.499 9 1.142 6 R贛油雜1087.1037.4584.72 0.952 80.244 1 1.248 1 HR中油8212.81123.10129.15 0.908 50.472 9 0.471 3 HS芥菜型油菜Brassica juncea新疆野芥2.3773.497 32.05 0.679 51.011 6 0.343 2 HS嚴(yán)小村芥3.915 4.40511.16 0.888 40.352 2 0.738 6 S大辣芥8.511 13.791 38.30 0.617 01.208 6 1.116 8 R藏芥5.932 13.572 56.32 0.436 81.777 3 0.551 0 HS姚328-3314.883 5.134 4.88 0.951 20.154 1 0.987 0 MR姚346-3494.7347.80339.41 0.605 91.243 9 0.609 3 S姚336-3393.726 3.936 5.17 0.948 30.163 1 0.751 0 S

續(xù)表5 供試品種籽粒產(chǎn)量及抗旱性鑒定

Table 5 Grain yield and drought resistance identification result for materials

類型Type品種Variety旱區(qū)Drought area水區(qū)Water area單株產(chǎn)量Yield per plant(g)位次Rank單株產(chǎn)量Yield per plant(g)位次Rank減產(chǎn)率Yield reducation ratio(%)抗旱系數(shù)Drought resistance coefficient干旱敏感指數(shù)Drought sensitivity index抗旱指數(shù)Drought resistance index抗旱性Drought-resistance白菜型油菜Brassica rapa大黃油菜5.7816.69113.48 0.865 20.601 5 1.214 8 HR浩油114.2725.65224.48 0.755 21.092 4 0.782 7 S青油212.535 4.33341.65 0.583 51.858 5 0.358 0 HSHja963313.1443.4659.43 0.905 70.420 6 0.689 5 S小日期3.373 3.89413.40 0.866 00.598 1 0.707 4 S平均值Mean4.95-6.54-20.91----

注：抗旱指數(shù)(DRI)≤0.600 0.極弱(HS)；0.600 1～0.800 0.弱(S)；0.800 1～1.000 0.中等(MR)；1.000 1～1.200 0.強(qiáng)(R)；≥1.200 1.極強(qiáng)(HR)

Note:Drought resistance index(DRI)≤0.600,0.HS;0.600,1-0.800,0.S;0.800,1-1.000,0.MR;1.000,1-1.200,0.R;≥1.200,1.HR

2.2.4 抗旱指數(shù)修訂式

根據(jù)抗旱指數(shù)的概念，進(jìn)一步對(duì)其計(jì)算公式進(jìn)行了修訂。即：抗旱指數(shù)修訂式(DI)=(GST2/GSW)×(GCKW/GCKT2)，該指數(shù)的計(jì)算利用了對(duì)照品種的產(chǎn)量，與抗旱指數(shù)所反映的供試油菜品種的抗旱能力大小趨勢(shì)相同?？购抵笖?shù)修訂式以對(duì)照品種作為參照，兼顧供試品種在旱地和水地的絕對(duì)產(chǎn)量和抗旱系數(shù)，評(píng)價(jià)供試品種的豐產(chǎn)性和抗旱性。進(jìn)行抗旱指數(shù)修訂式計(jì)算時(shí)，甘藍(lán)型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜依次選取青雜5號(hào)、嚴(yán)小村芥、浩油11作為對(duì)照品種，評(píng)價(jià)不同油菜品種的豐產(chǎn)性和抗旱性。與蘭巨生[27]提出的抗旱指數(shù)相比，其修訂式強(qiáng)調(diào)與對(duì)照品種比較，鑒定品種抗旱性，便于與區(qū)試和產(chǎn)量比較試驗(yàn)接軌，在旱地品種評(píng)價(jià)篩選中，可操作性更強(qiáng)，更具有實(shí)際意義。

其中甘藍(lán)型油菜對(duì)照品種青雜5號(hào)、芥菜型油菜對(duì)照品種嚴(yán)小村芥和白菜型油菜對(duì)照品種浩油11的抗旱指數(shù)修訂式均恒定為1，高于1者抗旱性優(yōu)于對(duì)照品種，低于1者抗旱性不如對(duì)照品種。甘藍(lán)型油菜中，青雜12號(hào)、贛油雜108、中油雜19、青雜11號(hào)、青雜6號(hào)這5個(gè)品種的抗旱指數(shù)修訂式大于1，其抗旱性優(yōu)于對(duì)照品種青雜5號(hào)；芥菜型油菜中，大辣芥、姚328-331和姚336-339這53品種的抗旱指數(shù)修訂式大于1，其抗旱性優(yōu)于對(duì)照品種嚴(yán)小村芥；白菜型油菜中只有大黃油菜的抗旱指數(shù)修訂式大于1，其抗旱性優(yōu)于對(duì)照品種浩油11。表6

表6 供試品種抗旱指數(shù)修訂式

Table 6 Revised formula of drought resistance index for materials

類型Type品種Material抗旱指數(shù)修訂式Revised formula of drought resistance index位次Rank甘藍(lán)型Brassica napus青雜2號(hào)0.848 3 10青雜5號(hào)1.000 0 6青雜6號(hào)1.179 3 5青雜7號(hào)0.309 2 12青雜11號(hào)1.308 5 4青雜12號(hào)1.732 7 1偉杰0.980 6 7贛油雜10090.973 2 8甘白花0.249 4 13中雙110.849 5 9中油雜191.352 2 3贛油雜1081.477 1 2中油8210.557 8 11芥菜型Brassica juncea新疆野芥0.463 67嚴(yán)小村芥1.000 04大辣芥1.511 61藏芥0.745 76姚328-3311.336 32姚346-3490.825 05姚336-3391.015 63白菜型Brassica rapa大黃油菜1.550 81浩油111.000 02青油210.457 85Hja963310.620 24小日期0.905 03

2.3 油菜籽粒產(chǎn)量和產(chǎn)量抗旱指標(biāo)的相關(guān)性

研究表明,參試油菜品種旱地產(chǎn)量與減產(chǎn)率、抗旱系數(shù)、干旱敏感指數(shù)相關(guān)均不顯著，減產(chǎn)率、抗旱系數(shù)、干旱敏感指數(shù)只能體現(xiàn)干旱脅迫條件下產(chǎn)量相對(duì)降低的程度，無(wú)法表明該品種旱區(qū)產(chǎn)量的高低，與抗旱指數(shù)及其抗旱指數(shù)修訂式呈極顯著正相關(guān)，抗旱指數(shù)或抗旱指數(shù)修訂式高者，不僅抗旱性強(qiáng)，而且旱地產(chǎn)量相對(duì)較高。以上幾個(gè)指標(biāo)中，可選用抗旱指數(shù)來(lái)衡量1個(gè)油菜品種的抗旱性。

在進(jìn)行油菜品種抗旱性鑒時(shí)，抗旱指數(shù)和抗旱指數(shù)修訂式均可作為抗旱性的衡量指標(biāo)。對(duì)照品種青雜5號(hào)在2種生境下產(chǎn)量均居中，抗旱指數(shù)為0.845 0，抗旱性為中抗；嚴(yán)小村芥抗旱指數(shù)為0.738 6，抗性較弱；浩油11在2種環(huán)境中產(chǎn)量均具第2，抗旱指數(shù)為0.782 7，抗性較弱。甘藍(lán)型品種中抗旱指數(shù)或抗旱指數(shù)修訂式大于對(duì)照青雜5號(hào)的有青雜12號(hào)、贛油雜108、中油雜19、青雜11號(hào)和青雜6號(hào)，這5個(gè)品種中，2種生境下產(chǎn)量均高于青雜5號(hào)的有青雜12號(hào)、青雜11號(hào)，抗旱性為極強(qiáng)和強(qiáng)，贛油雜108和中油雜19號(hào)旱區(qū)產(chǎn)量高于對(duì)照，但水區(qū)產(chǎn)量稍低于對(duì)照，抗旱性為極強(qiáng)和強(qiáng)，青雜6號(hào)2種生境下產(chǎn)量均低于青雜5號(hào)，抗旱性為強(qiáng)；芥菜型油菜中抗旱大于指數(shù)或抗旱指數(shù)修訂式大于對(duì)照嚴(yán)小村芥的有大辣芥、姚328-331和姚336-339，大辣芥、姚328-331抗旱性依次為強(qiáng)和中等，在2種生境中產(chǎn)量均高于對(duì)照嚴(yán)小村芥，而姚336-339抗旱性弱且產(chǎn)量低于對(duì)照嚴(yán)小村芥；白菜型油菜中抗旱大于指數(shù)或抗旱指數(shù)修訂式大于對(duì)照浩油11的只有大黃油菜，其抗旱性為中等且產(chǎn)量高于對(duì)照浩油11。25份油菜品種在豐產(chǎn)性和抗旱性方面均優(yōu)于對(duì)照品種的有青雜12號(hào)、青雜11號(hào)、大辣芥、姚328-331和大黃油菜5個(gè)品種。表7

表7 供試品種籽粒產(chǎn)量和產(chǎn)量抗旱指標(biāo)的相關(guān)性

Table 7 Correlation analysis of grain yield and drought resistance indicators of yield for materials

旱區(qū)產(chǎn)量Yield of drought area水區(qū)產(chǎn)量Yield of water area減產(chǎn)率Yield reducation ratio(%)抗旱系數(shù)Drought resistance coefficient干旱敏感指數(shù)Drought sensitivity index抗旱指數(shù)Drought resistance index抗旱指數(shù)修訂式Revised formula of drought resistance index旱區(qū)產(chǎn)量Yield of drought area1.000水區(qū)產(chǎn)量Yield of water area0.822??1.000減產(chǎn)率Yield reducation ratio(%)-0.0460.492?1.000抗旱系數(shù)Drought resistance coefficient0.046-0.492?-1.000??1.000干旱敏感指數(shù)Drought sensitivity index-0.0760.3910.932??-0.932??1.000抗旱指數(shù)Drought resistance index0.864??0.463?-0.477?0.477?-0.480?1.000抗旱指數(shù)修訂式Revised formula of drought resistance index0.856??0.494?-0.423?0.423?-0.463?0.981??1.000

3 討 論

干旱是制約作物發(fā)展的重要生態(tài)因素，不僅會(huì)限制種植面積，也會(huì)影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。國(guó)內(nèi)外在作物抗旱性評(píng)價(jià)、指標(biāo)選擇、統(tǒng)計(jì)方法等方面做的大量的研究工作[28-31]評(píng)價(jià)指標(biāo)包括了形態(tài)及生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)[32-34]、生理生化指標(biāo)[35,36]、產(chǎn)量和品質(zhì)[37]產(chǎn)量作為油菜的經(jīng)濟(jì)價(jià)值指標(biāo)，在進(jìn)行抗旱性鑒定評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)該作為重要的鑒定指標(biāo)。

研究比較25份油菜品種農(nóng)藝性狀。結(jié)果表明,干旱脅迫影響油菜的植株生長(zhǎng)，其株高和單株產(chǎn)量均降低，且各材料間存在差異，具有代表性，可用于抗旱性的鑒定與評(píng)價(jià)。4個(gè)抗旱性鑒定的產(chǎn)量指標(biāo)中：(1)抗旱系數(shù)和干旱敏感指數(shù)只能體現(xiàn)品種的穩(wěn)產(chǎn)性，無(wú)法體現(xiàn)其旱地產(chǎn)量，不適合抗旱性的鑒定；(2)抗旱指數(shù)既反映了品種的穩(wěn)產(chǎn)性，又兼顧了其旱地產(chǎn)量，同時(shí)又與同組參試品種旱地產(chǎn)量平均值比較，適合于油菜品種抗旱性鑒定；(3)抗旱指數(shù)修訂式以對(duì)照品種作為參照，兼顧供試品種在旱地和水地的絕對(duì)產(chǎn)量和抗旱系數(shù)，評(píng)價(jià)供試品種的豐產(chǎn)性和抗旱性。在以產(chǎn)量為抗旱性評(píng)價(jià)依據(jù)時(shí)，產(chǎn)量變幅和旱區(qū)產(chǎn)量應(yīng)是抗旱性鑒定的標(biāo)準(zhǔn)?？购敌澡b定的4個(gè)產(chǎn)量指標(biāo)中，抗旱系數(shù)指反映了干旱條件下的產(chǎn)量變幅；抗旱指數(shù)在抗旱系數(shù)的基礎(chǔ)上考慮了旱地產(chǎn)量，并與同組旱地平均產(chǎn)量相比較；抗旱指數(shù)修訂式以對(duì)照品種為參試，同時(shí)考慮了產(chǎn)量變幅和旱地產(chǎn)量。故抗旱指數(shù)和抗旱指數(shù)修訂式可作為油菜品種抗旱性的產(chǎn)量鑒定指標(biāo)，這一結(jié)果與冀天會(huì)等[25]的研究結(jié)果一致。選取這2個(gè)指標(biāo)，在25個(gè)油菜品種中篩選5個(gè)抗旱性和豐產(chǎn)性較高的油菜品種。

4 結(jié) 論

利用油菜產(chǎn)量為抗旱性篩選指標(biāo)，篩選出抗旱指數(shù)和抗旱指數(shù)修訂式這2個(gè)指標(biāo)，運(yùn)用該指標(biāo)對(duì)25個(gè)油菜品種進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)，篩選出2個(gè)甘藍(lán)型品種分別為青雜12號(hào)和青雜11號(hào)，抗旱性為極強(qiáng)和強(qiáng)，2個(gè)芥菜型品種大辣芥和姚328-331，抗旱性為強(qiáng)和中等以及1個(gè)白菜型品種大黃油菜，抗旱性為中等。