王兰芬, 武晶, 景蕊莲, 程须珍, 王述民^*
中国农业科学院作物科学研究所 / 农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程, 北京 100081
^*通讯作者(Corresponding author): 王述民, E-mail:wangshumin@caas.cn 第一作者联系方式: E-mail:wanglanfen@caas.cn
收稿日期:2014-09-16 基金:本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-09), 中国农业科学院科技创新工程项目和国家科技支撑计划项目(2013BAD05- 2-4)资助

摘要鉴定筛选苗期抗旱绿豆种质, 对改良绿豆品种抗旱性、促进绿豆产业发展具有重要意义, 同时, 也为“绿豆抗旱性鉴定评价技术规范”的制定提供方法和信息支撑。本研究以70份绿豆种质为材料, 采用苗期反复干旱法, 测定幼苗存活率、萎蔫指数、株高、叶片鲜重、叶片干重、叶片含水量、生物量和胁迫指数等指标, 分析各指标间的相关性, 结果显示第1次旱胁迫后的幼苗存活率与第2次旱胁迫后的幼苗存活率呈极显著正相关; 萎蔫指数、株高与幼苗存活率呈极显著负相关, 故遴选出第1次旱胁迫幼苗存活率、萎蔫指数和株高为绿豆苗期抗旱性评价的适宜指标。采用隶属函数法, 综合分析划级, 获得高抗旱种质16份、抗旱种质20份, 中抗种质23份、敏感种质8份和极敏感种质3份。以第1次旱胁迫幼苗存活率、萎蔫指数和胁迫株高分别评价绿豆的抗旱性并与综合评价结果相比较, 一致率分别为70.0%、58.6%和51.4%。认为第1次旱胁迫幼苗存活率可以作为大规模绿豆种质苗期抗旱筛选的鉴定指标。

关键词:绿豆; 苗期; 反复干旱; 抗旱性; 相关性分析; 隶属函数
Drought Resistance Identification of Mungbean Germplasm Resources at Seedlings Stage
WANG Lan-Fen, WU Jing, JING Rui-Lian, CHENG Xu-Zhen, WANG Shu-Min^*
Institute of Crop Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences / National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement, Beijing 100081, China

AbstractIt is significant to identify and screen drought resistant mungbean germplasm resources at seedling stage for mungbean cultivars improvement and production in China, at the same time, which could provide some reference methods and basic information for developing “the technical specification of identification and evaluation for drought resistance in mungbean”. The indices including survival rate of seedlings, wilt index, plant height, weight of fresh and dry leaf, relative water content, biomass weight and stress index were measured with the method of repeat drought stress in 70 accessions of mungbean resources. The survival rate of seedlings had significantly positive correlation between the first and the second drought stress, both wilt index and plant height had significantly negative correlation with survival rate. The survival rate of seedling under the first drought stress, wilt index and plant height were selected as suitable indices for drought resistance identification and evaluation based on correlation analysis. The various resistant accessions of mungbean germplasm resources screened by subordinative function analysis included 16 highly resistant, 20 resistant, 23 moderately resistant, eight susceptible and three highly susceptible. The drought resistance was evaluated based on the survival rate of seedling under the first drought stress, wilt index and plant height with the concordance rate of 70.0%, 58.6%, and 51.4% respectively as compared to the comprehensive evaluation. The survival rate of seedling under the first drought stress was recommended as a drought resistance index in screening a large number of germplasm resources ofmungbean.

Keyword:Mungbean; Seedling stage; Repeat drought; Drought resistance; Correlation analysis; Subordinative function analysis
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绿豆(Vigna radiate L.)是我国西北干旱瘠薄地区广泛种植和华北地区间作套种的主要食用豆类之一, 2010年播种面积约为74.2万公顷, 总产量约95.4万吨^[1]。
西北干旱半干旱地区是我国绿豆传统的优势产区, 但因近几年自然降雨量少, 基本无灌溉条件, 伏旱时常发生, 导致绿豆产量不高, 品质受到极大影响, 干旱已成为该地区制约绿豆生产的主要限制因素^[2]。作物抗旱性受多种因素影响, 为复杂的数量性状, 不仅与作物种类、品种、形态特性及生理反应等相关, 而且受干旱发生的时期、强度及持续时间的影响^[3]。作物抗旱性鉴定的时期包括芽期、苗期和全生育期等, 其中苗期抗旱鉴定因其周期短、操作方便、结果稳定等特点, 已在小麦^[4]、水稻^{[5, 6, 7]}、玉米^{[8, 9]}和大麦^[10]等作物上被广泛采用。我国曾在“ 七五” 期间, 利用反复干旱法鉴定了包括小麦、高粱、谷子、大豆、食用豆、棉花等作物共计52 817份种质的抗旱性, 筛选出一批抗旱种质资源^[11]。反复干旱法被认为是苗期抗旱性鉴定的较好方法^{[6, 11, 12, 13, 14, 15]}。
本研究在以往绿豆种质资源抗旱性鉴定的基础上, 在苗期干旱条件下, 调查绿豆幼苗部分农艺性状的变化, 综合评价不同绿豆种质的抗旱性, 以期为绿豆抗旱种质鉴定提供方法和指标, 为抗旱基因发掘及品种抗旱性改良奠定基础。
1 材料与方法1.1 试验材料70份供试材料中51份是在“ 七五” 、“ 八五” 、2011— 2012年对我国保存的绿豆种质进行初步抗旱鉴定的基础上筛选获得的, 由中国农业科学院作物科学研究所提供; 19份是近几年食用豆体系新育成的品种(系)及当地大面积推广的地方品种, 由河北省农林科学院粮油作物研究所提供。
1.2 试验设计及处理采用盆栽法, 在作物科学研究所可移动旱棚内试验。每盆(25 cm× 20 cm× 25 cm)装土7 ㎏ , 盆土由壤土、育苗土、鸡粪、复合有机肥混合而成, 质量比为30∶ 5∶ 1∶ 1。浇水2 L。每盆播种20粒, 覆土1 kg。每份材料播种5盆, 其中, 3盆为旱处理的3个重复, 2盆为水对照的2个重复。
第1次干旱胁迫-复水处理: 出苗后正常供水, 待材料生长到三出复叶时停止供水, 每盆留苗10株。测定土壤含水量, 当土壤绝对含水量下降至3.0%时复水, 每盆浇水1 L。
第2次干旱胁迫-复水处理: 第1次复水后不再供水, 当土壤绝对含水量降至3%时复水, 每盆浇水1 L。
1.3 土壤含水量的测定采用烘干法测量土壤含水量。当30%材料叶片出现萎蔫时, 开始隔天取土。随机抽取5盆, 用直径约2 cm的土钻取0~10 cm深度的土, 称土壤湿重, 105℃烘箱干燥2 d后称土壤干重。土壤绝对含水量(SMC)%=(土壤湿重-土壤干重)/土壤干重× 100。
1.4 反复干旱幼苗存活率分别于第1次和第2次复水72 h后调查存活率, 幼苗叶片转为鲜绿色为存活。幼苗干旱存活率DS=(DS1+DS2)/2= (X_DS1/X_TT× 100+X_DS2/X_TT× 100)/2。DS为干旱存活率; DS1为第1次干旱存活率; DS2为第2次干旱存活率; X_TT为第1次干旱前3次重复总苗数的平均值; X_DS1为第1次复水后3次重复存活苗数的平均值; X_DS2为第2次复水后3次重复存活苗数的平均值。
1.5 叶片萎蔫指数萎蔫指数是可见的指标, 是指茎叶在干旱条件下的萎蔫程度, 适合苗期和试验田各种情况下使用, 且不影响其他性状的测定。萎蔫指数越小, 抗旱级别就越高, 其抗旱性就越强; 反之萎蔫指数越大, 抗旱级别就越低, 其对干旱的敏感性就越强。第1次持续干旱复水前2~3 d下午14:00时左右连续观察并记载萎蔫指数, 参照绿豆苗期抗旱规程的分级方法, 将绿豆萎蔫指数分为5级, 1级为无萎蔫; 2级为轻微萎蔫(萎蔫出现在个别植株); 3为萎蔫(一半的植株或较多的植株萎蔫); 4级为明显萎蔫(多数植株萎蔫); 5级为严重萎蔫(叶片黄化、褐化或大部分叶片死亡或脱落)。
1.6 株高及株高胁迫指数第1次复水72 h后测量株高, 计算平均株高。参考Bouslama^[16]的公式, 株高胁迫指数DPSI= (PHS/PHC)× 100。PHS为干旱下幼苗的株高; PHC为对照幼苗的株高。
1.7 叶片相对含水量在第1次复水前一天上午, 分别选取每盆的3株幼苗, 剪取3个叶片称鲜重(FW), 105℃杀青20 min, 80℃烘干至恒重, 称干重(DW)。叶片含水量WC=(FW-DW)/FW, 叶片相对含水量RWC=WCS/ WCC× 100, 其中WCS为胁迫处理叶片含水量; WCC为水对照叶片含水量。
1.8 干物质重及干物质胁迫指数第2次旱胁迫复水72 h后, 将每盆材料的植株连根挖出, 去掉泥土, 100℃杀青20 min, 在80℃烘干至恒重。参考Bouslama^[16]的公式, 干物质胁迫指数DMSI = (DMS/DMC)× 100, 其中DMS为干早下幼苗干物质重; DMC为对照幼苗干物质重。
1.9 评价方法采用平均隶属函数法对70份绿豆种质进行苗期抗旱性综合评价, 若所用指标与抗旱性呈正相关, 用公式U(X_ij) =(X_ij-X_jmin) /(X_jmax-X_jmin), 反之, U(X_ij) =1- (X_ij-X_jmin) /(X_jmax-X_jmin), X_i= Σ U(X_ij) /n。式中, X_ij为某一种质某指标的实测值, X_jmax为该指标的最大值, X_jmin为该指标的最小值。U(X_ij)为i材料j性状的隶属值。X_i为i材料的平均隶属值, n为测定指标数, X_i值越大, 表明该材料抗旱性越强。参考绿豆芽期分级标准^[17], 将绿豆苗期抗旱性分为5个等级。1级为高抗(highly resistant, HR), X_i≥ 0.8; 2级为抗(resistant, R), 0.6≤ X_i< 0.8; 3级为中抗(moderately resistant, MR), 0.4≤ X_i< 0.6; 4级为敏感(susceptible, S), 0.2≤ X_i< 0.4; 5级为极敏感(highly susceptible, HS), X_i< 0.2。
1.10 数据处理采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0软件分析数据。

2 结果与分析2.1 不同抗旱指标的相关性分析由表1可知, 第1次旱胁迫后幼苗存活率与2次干旱存活率呈极显著正相关, 相关系数达0.962 (P< 0.01), 说明可用第1次存活率代替2次干旱存活率作为苗期抗旱性鉴定的一个指标。胁迫萎蔫指数和胁迫株高均与第1次旱胁迫存活率、2次干旱存活率呈极显著负相关, 相关系数分别为-0.738、-0.696、-0.568和-0.572, 胁迫株高与萎蔫指数呈显著正相关(0.450), 说明萎蔫指数越小、株高越矮, 存活率越高。萎蔫指数和株高同样可以作为苗期抗旱鉴定的指标。
表1
Table 1
表1(Table 1)

表1 旱胁迫和水对照条件下各指标间的相关性系数 Table 1 Correlation coefficient among various indicators under drought and water conditions 指标Indicator DS DS1 WIS PHS PHC PHSI DMS DMC DMSI FLS DLS WCS 干旱存活率 DS1 0.962* * 叶片萎蔫指数 WIS -0.696* * -0.738* * 胁迫株高 PHS -0.572* * -0.568* * 0.450* * 对照株高 PHC -0.435* * -0.402* * 0.329* * 0.626* * 株高胁迫指数 PHSI -0.190 -0.220 0.158 0.473* * -0.384* * 胁迫干物质重 DMS -0.090 -0.140 0.197 0.422* * 0.248* 0.203 对照干物质重 DMC -0.050 -0.020 -0.050 0.353* * 0.103 0.305* 0.245* 干物质胁迫指数 DMSI 0.009 -0.040 0.124 -0.070 0.021 -0.110 0.460* * -0.712* * 胁迫叶鲜重 FLS -0.273* -0.220 0.097 0.361* * 0.284* 0.135 0.055 0.283* -0.238* 胁迫叶干重 DLS -0.140 -0.080 0.060 0.298* 0.212 0.142 0.197 0.389* * -0.255* 0.866* * 胁迫叶含水量 WCS -0.285* -0.291* 0.086 0.191 0.191 0.014 -0.230 -0.120 -0.010 0.429* * -0.080 相对含水量 RWC 0.011 -0.040 -0.120 0.033 0.122 -0.100 -0.130 -0.050 0.012 0.352* * -0.050 0.797* * DS1: survival percentage after the first drought; DS: survival percentage under repeat drought; WIS: withering index under stress; PHS: plant height stress; PHC: plant height control; PHSI: plant height stress index; DMS: dry matter under stress; DMC: dry matter control; DMSI: dry matter stress index; FLS: Fresh leaf weight under stress; DLS: dry leaf weight under stress; WCS: water content under stress; RWC: relative water content; * Significant at the 0.05 probability level (2-tailed); * * Correlation is significant at the 0.01 probability level. DS1: 第1次存活率; DS: 2次干旱存活率; WIS: 叶片萎蔫指数; PHS: 胁迫株高; PHC: 对照株高; PHSI: 株高胁迫指数; DMS: 胁迫干物质重; DMC: 对照干物质重; DMSI: 干物质胁迫指数; FLS: 胁迫叶鲜重; DLS: 胁迫叶干重; WCS: 胁迫叶含水量; RWC: 相对含水量; * 差异显著(P< 0.05); * * 差异极显著(P< 0.01)。

表1 旱胁迫和水对照条件下各指标间的相关性系数 Table 1 Correlation coefficient among various indicators under drought and water conditions

幼苗反复干旱存活率已在水稻、小麦、玉米等作物中被认为是苗期抗旱性鉴定的适宜指标^{[6, 12, 13, 18, 19]}。本研究中的株高胁迫指数、胁迫干物质重、干物质胁迫指数、胁迫叶鲜重、胁迫叶干重及相对含水量与抗旱性鉴定适宜指标“ 幼苗存活率” 无相关性, 不适宜作为绿豆苗期抗旱性鉴定指标。
胁迫叶片含水量与第1次旱胁迫存活率、2次旱胁迫存活率呈显著负相关(-0.285、-0.291), 与胁迫叶鲜重呈极显著正相关(0.429), 因此, 胁迫下的叶片含水量可以作为苗期抗旱性鉴定的辅助指标。
2.2 抗旱性的综合评价基于相关性分析, 第1次旱胁迫幼苗存活率、2次旱胁迫存活率、萎蔫指数、株高之间的相关性较高, 相关系数均大于0.5, 适合作为绿豆苗期抗旱性鉴定与评价的适宜指标。鉴于第1次与第2次旱胁迫的幼苗存活率相关性较高, 而且绿豆的整个生育期较短(70~100 d), 为提高鉴定效率, 可以采用第1次存活率代替2次存活率作为苗期抗旱性鉴定的适宜指标。采用隶属函数法, 计算每份种质第1次幼苗存活率、胁迫指数和胁迫株高的平均隶属函数值, 依据绿豆芽期抗旱性的分级标准^[17], 获得高抗旱种质16份、抗旱种质20份, 中抗种质23份、敏感种质8份和极敏感3份(表2)。16份高抗种质分别为9004-358、8901-2113、8902-4150、潍绿7号(图1)、中绿4号、中绿11、中绿6号、绿豆(图1)、白绿11、绿小豆、VC2917、Vc2719A、保342、南阳绿豆、内蒙古绿豆及苏绿11-8。3份极敏感的材料分别为小绿豆、绿豆和八角齐绿豆。
表2
Table 2
表2(Table 2)

表2 70份绿豆种质的抗旱性评价结果 Table 2 Results of resistance evaluation of 70 accessions of mungbean germplasm 全国统一编号 National code 材料 Material 来源地 Origin 抗旱性Resistance CEDR ERDS1 ERWI ERPH C0005161 9004-358 中国山东 Shandong, China HR HR HR HR — 潍绿7号Weilü 7 中国山东 Shandong, China HR HR HR HR — 苏绿11-8 Sulü 11-8 中国江苏 Jiangsu, China HR HR HR HR C0005636 保942 Bao 942 中国河北 Hebei, China HR HR HR HR — 白绿11 Bailü 11 中国吉林 Jilin, China HR HR HR HR C0005173 8901-2113 中国山东 Shandong, China HR HR HR HR C0005138 8902-4150 中国山东 Shandong, China HR HR HR HR C0004466 VC2917 亚蔬中心 ARC-AVRDC HR HR HR R C0005558 中绿4号 Zhonglü 4 中国北京 Beijing, China HR HR HR R C0000712 绿小豆 Lü xiaodou 中国吉林 Jilin, China HR HR HR R C0006560 中绿6号 Zhonglü 6 中国北京 Beijing, China HR HR HR R C0005501 内蒙古绿豆Neimenggulü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China HR HR HR R C0006565 中绿11 Zhonglü 11 中国北京 Beijing, China HR HR R HR — 南阳绿豆 Nanyanglü dou 中国河南 Henan, China HR HR R HR C0003410 Vc2719A 亚蔬中心 ARC-AVRDC HR HR R HR C0000066 绿豆 Lü dou 中国北京 Beijing, China HR R HR HR C0006561 中绿7号 Zhonglü 7 中国北京 Beijing, China R HR HR MR C0006396 白绿9号 Bailü 9 中国吉林 Jilin, China R HR HR MR C0005160 9003-4041 中国山东 Shandong, China R HR HR S — 潍绿2117 Weilü 2117 中国山东 Shandong, China R HR R R — 辽绿8号 Liaolü 8 中国辽宁 Liaoning, China R HR R MR C0006564 中绿10号 Zhonglü 10 中国北京 Beijing, China R R HR HR C0000055 绿豆 Lü dou 中国北京 Beijing, China R R HR MR — 冀绿10号 Jilü 10 中国河北 Hebei, China R R HR R C0005801 BERKENx109897F7# 002 澳大利亚 Austrilia R R HR R C0006567 中绿13 Zhonglü 13 中国北京 Beijing, China R R HR R C0000062 绿豆 Lü dou 中国北京 Beijing, China R R HR S — 西绿1号 Xilü 1 中国陕西 Shaanxi, China R R HR S C0006383 冀绿7号 Jilü 7 中国河北 Hebei, China R R R HR — 潍绿8号 Weilü 8 中国山东 Shandong, China R R R HR C0005179 豫绿5号 Yü lü 5 中国河南 Henan, China R R R R C0001791 绿豆 Lü dou 中国陕西 Shaanxi, China R R R R C0006509 吉绿7号 Jilü 7 中国吉林 Jilin, China R R R R — 苏绿2号 Sulü 2 中国江苏 Jiangsu, China R R MR R C0006439 保9815-36 Bao 9815-36 中国河北 Hebei, China R R MR R C0000480 小绿豆 Xiaolü dou 中国山西 Shanxi, China R MR HR R C0000058 绿豆 Lü dou 中国北京 Beijing, China MR R R HS C0000551 绿豆 Lü dou 中国山西 Shanxi, China MR R MR R C0006563 中绿9号 Zhonglü 9 中国北京 Beijing, China MR R MR R C0006399 绿丰3号 Lü feng 3 中国黑龙江 Heilongjiang, China MR R MR MR C0006179 张家口鹦哥绿 Zhangjiakouyinggelü 中国河北 Hebei, China MR R MR MR C0006392 吉绿3号 Jilü 3 中国吉林 Jilin, China MR R MR S C0006508 吉绿6号 Jilü 6 中国吉林 Jilin, China MR R MR S C0006507 吉绿5号 Jilü 5 中国吉林 Jilin, China MR MR HR S C0000532 绿豆 Lü dou 中国山西 Shanxi, China MR MR R MR C0000624 小绿豆 Xiaolü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR R MR C0000627 绿豆 Lü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR R MR C0000649 小绿豆 Xiaolü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR MR R C0000478 小绿豆 Xiaolü dou 中国山西 Shanxi, China MR MR MR R C0004797 大绿豆 Dalü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR MR R C0005223 榆林绿豆 Yulinlü dou 中国山西 Shanxi, China MR MR MR R C0005246 中绿5号 Zhonglü 5 中国北京 Beijing, China MR MR MR MR C0000623 绿豆 Lü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR MR MR C0000637 大八角 Dabajiao 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR MR MR C0000456 十八绿豆Shibalü dou 中国山西 Shanxi, China MR MR MR S C0000655 小绿豆 Xiaolü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR MR S C0000622 绿豆 Lü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China MR MR S MR C0001100 大槐花 Dahuaihua 中国山东 Shandong, China MR MR S MR C0000565 黄绿豆 Huanglü dou 中国山西 Shanxi, China MR S HR MR C0000652 小绿豆 Xiaolü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China S MR MR S C0000714 青绿豆 Qinglü dou 中国吉林 Jilin, China S MR MR HS C0000648 小绿豆 Xiaolü dou 中国内蒙古Inner Mongolia, China S MR S S — 辽绿10号 Liaolü 10 中国辽宁 Liaoning, China S MR S S C0000408 绿豆 Lü dou 中国山西 Shanxi, China S MR HS MR C0000001 绿豆 Lü dou 中国北京 Beijing, China S MR HS MR C0001013 明绿豆 Minglü dou 中国山东 Shandong, China S S S S C0000069 明绿245 Minglü 245 中国北京 Beijing, China S S HS MR C0000380 小绿豆 Xiaolü dou 中国山西 Shanxi, China HS HS HS MR C0000401 绿豆 Lü dou 中国山西 Shanxi, China HS HS HS S C0000440 八角齐绿豆 Bajiaoqilü dou 中国山西 Shanxi, China HS HS HS S HR: highly resistant; R: resistant; MR: moderately resistant; S: susceptible; HS: highly susceptible; CEDR: comprehensive evaluation of drought resistance; ERDS1: resistance evaluated by subordinative value of survival rate after the first drought; ERWI: resistance evaluated by wilt index in the stress condition; ERPH: resistance evaluated by subordinative value of plant height in the stress condition; — : no code. HR: 高抗; R: 抗; MR: 中抗; S: 敏感; HS: 极敏感; CEDR: 综合评价抗旱性; ERSR1: 以第1次存活率隶属值评价抗旱性; ERWI: 以萎蔫指数评价抗旱性; ERPH: 以胁迫株高隶属值评价抗旱性; — : 未编号。

表2 70份绿豆种质的抗旱性评价结果 Table 2 Results of resistance evaluation of 70 accessions of mungbean germplasm

图1
Fig. 1

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	图1 高抗种质在旱胁迫30 d与对照条件下的长势Fig. 1 Growth status of the highly resistant germplasm after drought stress 30 days and of control conditions

2.3 旱胁迫下幼苗存活率与抗旱性供试材料第1次旱胁迫后幼苗存活率为13.33%~ 100%, 平均64.84%, 变异系数为31.43%; 2次旱胁迫后幼苗存活率为6.67%~71.67%, 平均为42.66%, 变异系数为36.42%。旱胁迫后存活率明显下降, 变异系数都大于31%。
以第1次幼苗存活率的隶属值, 将70份绿豆种质分为5级(表2), 获得高抗种质20份、抗性种质22份、中抗22份、敏感和极敏感同为3份。与综合评价结果比较, 49份种质的评价结果完全一致, 占总种质数的70.0%。说明可以用第1次存活率评价绿豆的苗期抗旱性。
2.4 旱胁迫下绿豆叶片萎蔫指数与抗旱性依据萎蔫指数的分级标准, 共得到高抗种质26份、抗旱种质14份、中抗种质19份、敏感种质5份和极敏感种质6份(表2)。与综合评价结果相比, 有41份种质的评价结果完全一致, 占总种质数的58.57%。本研究中, 依据萎蔫指数表现敏感或极敏感的11种质中, 2份(18.18%)被综合评价为中抗; 而在表现抗旱的59份种质中, 只有2份(3.39%)中抗的种质被综合评价为敏感, 说明萎蔫指数与抗旱性的关系密切, 可以作为绿豆苗期抗旱鉴定的指标之一。
2.5 旱胁迫下绿豆株高与抗旱性干旱胁迫条件下绿豆株高为6.33~11.83 cm, 平均8.58 cm, 变异系数为13.65%。对照条件下株高为10.80~18.80 cm, 平均14.69 cm, 变异系数为13.12%。旱胁迫条件下平均株高较对照下降6.11 cm, 但二者变异系数相近, 都大于13%。说明材料间的株高在胁迫和正常条件下都存在显著差异。株高与存活率呈负相关, 采用反隶属函数值, 将70份绿豆种质划分为5级(表2)得到高抗种质14份、抗性种质21份、中抗19份、敏感14份和2份极敏感种质。与综合评价结果相比, 36份种质的评价结果完全一致, 占总种质数的51.43%。进一步分析发现, 抗旱的54份种质(旱胁迫株高小于9.50 cm)中, 只有4份中抗的被综合评价为3份敏感和1份极敏感, 其余50份(92.59%)为高抗(16份)、抗(17份)和中抗(17份); 敏感和极敏感的16份种质(株高大于9.67 cm)中, 在综合评价中只有3份表现抗, 6份中抗, 5份敏感和2份极敏感。说明胁迫株高与抗旱性存在较强的相关性, 可以作为苗期抗旱鉴定与评价指标。

3 讨论3.1 绿豆苗期抗旱性鉴定与评价指标的选择苗期抗旱性鉴定已在多种作物被广泛应用, 不同研究者所选用的抗旱性鉴定指标不尽相同。多位****对作物抗旱性鉴定方法和鉴定指标进行了详细的阐述, 主要包括生长发育指标、形态学指标和生理生化指标等^{[20, 21, 22, 23, 24]}。本研究结果表明, 以第1次旱胁迫幼苗存活率、萎蔫指数和株高3项指标的平均隶属值综合评价绿豆种质抗旱性较为适宜。综合评价结果与第1次旱胁迫存活率的评价结果一致性最好(70.0%), 萎蔫指数(58.57%)次之、株高(51.4%)位居第3。由于综合评价所需调查性状多, 结果与第1次幼苗存活率直接评价高度相关, 作者认为, 在对大量的绿豆种质资源进行苗期抗旱性鉴定时, 建议以第1次幼苗存活率为指标的直接评价方法代替综合评价法。
3.2 萎蔫指数与抗旱性由于萎蔫指数是经目测获得的数据, 带有一定的主观性, 存在一定的误差。胡荣海^[24]指出, 以叶片萎蔫程度来判断种质的抗旱性有误差, 因为有的作物是以叶片萎蔫下垂, 卷曲等方式来适应水分胁迫, 减少蒸腾, 通过对40个小麦种质的干旱试验发现, 在叶片萎蔫的种质中, 约有13%的种质较抗旱, 而未萎蔫的种质有30%不抗旱。本研究发现萎蔫指数与抗旱性存在较强的相关性。在11份敏感(萎蔫较重)种质中, 18% (2份)种质在综合评价中较抗, 与胡荣海^[24]的13%种质较抗相近; 而在59份抗旱(未萎蔫或萎蔫程度较轻)种质中, 只有3% (2份)被综合评价为不抗旱, 与小麦的鉴定结果相差很大。萎蔫指数可以作为绿豆苗期抗旱性鉴定与评价的一个指标。
3.3 株高与抗旱性旱胁迫条件下, 植株变矮是公认的事实, 一般认为株高胁迫指数越大的种质抗旱性越强。而本研究结果显示, 抗旱性与株高胁迫指数无关, 而与胁迫株高、对照株高有关。相关分析表明, 胁迫和对照条件下绿豆种质的株高呈显著的正相关, 均与绿豆种质的幼苗存活率呈显著的负相关。研究发现, 胁迫株高小于9.50 cm的54份种质中, 92.6% (50份)为抗旱种质; 株高大于9.67 cm的16份种质中, 抗旱种质占56.3%。说明胁迫条件下相对较矮的种质大部分为抗旱种质, 而在相对较高的种质中, 抗旱种质和敏感种质所占的比例相当。在对照条件下, 株高小于15.5 cm的47份种质中, 只有1份敏感、2份极敏感, 93.6% (44份)为抗旱种质; 株高大于16.0 cm的23份种质中, 65.2%为抗旱种质, 其中2份高抗、4份抗和9份中抗, 说明正常条件下植株矮的种质同样大多是抗旱种质, 而植株高的种质中抗旱种质所占比例略大于敏感种质, 这一结论有待再验证。进一步分析株高矮的绿豆种质具有较强抗旱性的主要原因是, 在相同水分供给情况下, 植株矮的品种对水分需求少, 适应旱胁迫的能力较强, 而植株高的品种对旱胁迫比较敏感。
3.4 绿豆种质芽期与苗期抗旱性本研究选用的70份绿豆种质与王兰芬等^[17]在芽期抗旱性鉴定所用的113份种质有44份相同。比较相同种质在苗期和芽期的抗旱性, 结果显示, 23份绿豆种质在2个时期的表现相同, 16份为抗旱种质, 7份为敏感种质, 一致率为52.3%; 在21份抗旱性存在差异的种质中, 只有1份在芽期抗旱、苗期敏感, 其余20份均表现苗期抗旱, 这也进一步验证了前期对51份种质的抗旱评价比较准确。作物种质资源在不同生育时期抗旱性存在差异, 在谷子、大豆抗旱鉴定、大豆耐盐鉴定中均有报道^{[25, 26, 27]}, 不同时期抗旱机制不同, 或许是由于抗性基因在不同时期的表达存在差异所致。
3.5 绿豆品种间的抗旱性差异绿豆属于热季豆类, 生育期较短, 一般为70~100 d, 是公认的抗旱性较强的食用豆类, 品种间抗旱性存在差异^{[2, 17]}。本研究采用的70份绿豆种质中, 34份为地方品种, 36份为育成品种。地方品种中, 高抗和抗的只有8份、中抗16份, 敏感和极敏感10份; 在育成品种中, 高抗和抗性种质28份, 中抗为7份, 敏感的仅为1份。表明育成品种抗旱性优于地方品种, 这与现代育种以抗旱、早熟、高产为目标相吻合^[2]。
不同品种适应干旱的方式各异, 甚至同一品种在不同的生育阶段其抗旱机制也各不相同, 抑或多种抗旱机制共同发挥作用^[28]。本研究采用的70份绿豆种质分别来源于11个省(区)和澳大利亚、亚洲蔬菜研究与发展中心, 生育期差异很大。本研究没有考虑生育期差异, 可能导致鉴定结果存在一定误差。因此, 建议在今后的抗旱鉴定中根据绿豆生育期长短划分不同组别, 分别进行抗旱性鉴定比较适宜。

4 结论采用苗期反复干旱法遴选出幼苗存活率、萎蔫指数和株高为绿豆苗期抗旱性评价的适宜指标。采用隶属函数法, 综合分析划级, 获得高抗旱种质16份、抗旱种质20份, 中抗种质23份、敏感种质8份和极敏感种质3份。
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