基于耐性指数的青稞苗期耐低氮种质筛选及不同氮效率类型综合评价
文璇, 钟秀丽, 王尚文, 金涛, 彭君, 刘恩科
作物学报
2025, 51 ( 7):
1949-1958.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2025.41075
氮素是作物生长发育的关键营养元素, 但在旱地土壤中常常缺乏, 这会对青稞的生长和经济产量产生负面影响, 因此, 筛选耐低氮和氮高效的青稞种质资源是提高氮素利用效率的有效途径。本研究以143份青稞种质为材料, 采用苗期水培法进行试验, 设置正常氮素处理(5.0 mmol L-1)和低氮胁迫处理(0.1 mmol L-1)。通过测定不同氮处理下的农艺性状及氮素利用相关的10个指标, 结合主成分分析、氮效率综合值和聚类分析, 全面评价不同青稞种质的耐低氮能力。结果表明, 1) 低氮处理下青稞苗期的茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、植株干重、氮含量和氮积累量均显著降低, 而根冠比、氮利用效率及其吸收效率均显著增加; 2) 青稞的各性状在不同氮素水平下表现出一定程度的变异性, 变异系数的范围介于14.01%~49.80%之间, 且均达到10.00%以上; 3) 对不同氮素水平下青稞的12个测定指标进行了主成分分析, 在正常氮和低氮处理下, 各自提取了3个主成分, 且其累计贡献率分别达到了91.91%和93.13%; 4) 结合性状的变异性、相关性和主成分分析确定了氮效率综合评价指标。然后通过氮效率综合值与耐性指数结合筛选出了黑青稞(ZDM04507)、贡觉1号(ZDM0468)、达兴(ZDM04284)、尼玛麻(ZDM04643)、白青稞(ZDM04480)、扎仁(ZDM05597)和灰四棱(ZDM04469) 7份耐低氮青稞种质。
序号 No. | 编号 Code | 种质 Germplasm | 原产地 Origin | 1 | ZDM04231 | 家巴家姆Jiabajiamu | 曲水Qushui | 2 | ZDM04235 | 嘎木青稞Gamuqingke | 曲水Qushui | 3 | ZDM04236 | 阿扎玛Azhama | 曲水Qushui | 4 | ZDM04238 | 查久青稞Chajiuqingke | 达孜Dazi | 5 | ZDM04239 | 拉木白青稞Lamubaiqingke | 达孜Dazi | 6 | ZDM04243 | 花青稞Huaqingke | 达孜Dazi | 7 | ZDM04244 | 拉木蓝青稞Lamulanqingke | 达孜Dazi | 8 | ZDM04284 | 达兴Daxing | 林芝Nyingchi | 9 | ZDM04285 | 纳沙Nasha | 林芝Nyingchi | 10 | ZDM04288 | 马木田古Mamutiangu | 林芝Nyingchi | 11 | ZDM04296 | 拉孜青稞Laziqingke | 日喀则Shigatse | 12 | ZDM04297 | 汤麦Tangmai | 日喀则Shigatse | 13 | ZDM04300 | 年楚Nianchu | 日喀则Shigatse | 14 | ZDM04301 | 般那岗Bannagang | 日喀则Shigatse | 15 | ZDM04302 | 六十天Liushitian | 日喀则Shigatse | 16 | ZDM04303 | 耐久马Naijiuma | 日喀则Shigatse | 17 | ZDM04346 | 西红兰Xihonglan | 日喀则Shigatse | 18 | ZDM04347 | 旱地白Handibai | 日喀则Shigatse | 19 | ZDM04348 | 早熟Zaoshu | 南木林Namling | 20 | ZDM04351 | 米如红Miruhong | 南木林Namling | 21 | ZDM04352 | 扎西平措兰Zhaxipingcuolan | 南木林Namling | 22 | ZDM04354 | 南木加Nanmujia | 萨迦Sa’gya | 23 | ZDM04357 | 索柱嘎没Suizhugamei | 萨迦Sa’gya | 24 | ZDM04359 | 蓝青稞Lanqingke | 萨迦Sa’gya | 25 | ZDM04364 | 地方Difang | 定日Tingri | 26 | ZDM04366 | 木希Muxi | 聂拉木Nyalam | 27 | ZDM04373 | 宗嘎Zongga | 吉隆Gyirong | 28 | ZDM04374 | 吉隆青稞Gyirongqingke | 吉隆Gyirong | 29 | ZDM04375 | 一季青稞Yijiqingke | 吉隆Gyirong | 30 | ZDM04376 | 二季青稞Erjiqingke | 吉隆Gyirong | 31 | ZDM04380 | 通门西卡白Tongmenxikabai | 谢通门Xaitongmoin | 32 | ZDM04389 | 酣久马Hanjiuma | 江孜Gyantse | 33 | ZDM04391 | 蓝青稞Lanqingke | 江孜Gyantse | 34 | ZDM04422 | 嘎拉Laga | 康马Kangmar | 35 | ZDM04426 | 紫青稞Ziqingke | 康马Kangmar | 36 | ZDM04428 | 短芒白Duanmangbai | 康马Kangmar | 37 | ZDM04430 | 嘎夏Gaxia | 仁布Renbu | 38 | ZDM04435 | 地方大麦Difangdamai | 仁布Renbu | 39 | ZDM04436 | 紫青稞Ziqingke | 亚东Yadong | 40 | ZDM04437 | 白青稞Baiqingke | 亚东Yadong | 41 | ZDM04438 | 帕里青稞Paliqingke | 亚东Yadong | 42 | ZDM04440 | 班那岗兰Bannaganglan | 白朗Bainang | 43 | ZDM04441 | 白朗兰Bainanglan | 白朗Bainang | 44 | ZDM04442 | 库西紫Kuxizi | 白朗Bainang | 45 | ZDM04467 | 短芒密穗Duanmangmisui | 乃东Nedong | 46 | ZDM04469 | 灰四棱Huisileng | 乃东Nedong | 47 | ZDM04470 | 亚加白Yajiabai | 乃东Nedong | 48 | ZDM04474 | 白短芒Baiduanmang | 乃东Nedong | 49 | ZDM04476 | 阳笋Yangsun | 贡嘎Gonggar | 50 | ZDM04477 | 绿青稞Lyuqingke | 贡嘎Gonggar | 51 | ZDM04480 | 白青稞Baiqingke | 贡嘎Gonggar | 52 | ZDM04483 | 灰青稞Huiqingke | 贡嘎Gonggar | 53 | ZDM04484 | 岗堆Gangdui | 贡嘎Gonggar | 54 | ZDM04501 | 花青稞Huaqingke | 扎囊Chanang | 55 | ZDM04505 | 查久Chajiu | 扎囊Chanang | 56 | ZDM04507 | 黑青稞Heiqingke | 桑日Sangri | 57 | ZDM04510 | 长芒冬Changmangdong | 桑日Sangri | 58 | ZDM04511 | 吾宗Wuzong | 桑日Sangri | 59 | ZDM04524 | 黑青稞Heiqingke | 加查Gyaca | 60 | ZDM04530 | 早熟青稞Zaoshuqingke | 穷结Qonggyai | 61 | ZDM04558 | 叉久Chajiu | 曲松Chosum | 62 | ZDM04576 | 扎西群体Zhaxiqunti | 错那Cona | 63 | ZDM04577 | 白青稞Baiqingke | 错那Cona | 64 | ZDM04622 | 花青稞Huaqingke | 隆子Lhuntse | 65 | ZDM04626 | 早熟青稞Zaoshuqingke | 隆子Lhuntse | 66 | ZDM04628 | 苏如嘎布Surugabu | 隆子Lhuntse | 67 | ZDM04632 | 搜1号Sou 1 | 山南Lhoka | 68 | ZDM04643 | 尼玛麻Nimama | 昌都Chamdo | 69 | ZDM04653 | 白玉裸大麦Baiyuluodamai | 昌都Chamdo | 70 | ZDM04676 | 绿青稞Lyuqingke | 昌都Chamdo | 71 | ZDM04682 | 贡觉1号Gonjue1 | 贡觉Gongjo | 72 | ZDM04684 | 爬黑Pahei | 贡觉Gongjo | 73 | ZDM04717 | 本地黑青稞Bendiheiqingke | 边坝Pelbar | 74 | ZDM04744 | 米尼群体Miniqunti | 八宿Basu | 75 | ZDM04769 | 冬青稞Dongqingke | 波密Bomi | 76 | ZDM04786 | 白青稞Baiqingke | 类乌齐Riwoqe | 77 | ZDM04814 | 紫青稞Ziqingke | 普兰Purang | 78 | ZDM04818 | 高原早1号Gaoyuanzao 1 | 定日Tingri | 79 | ZDM04824 | 色布车日Sebucheri | 日喀则Shigatse | 80 | ZDM04840 | 小白青稞Xiaobaiqingke | 日喀则Shigatse | 81 | ZDM04845 | 拉屯红Latunhong | 萨迦Sa’gya | 82 | ZDM04849 | 卡至兰Kazhilan | 萨迦Sa’gya | 83 | ZDM04876 | 吉丁紫Jidingzi | 萨迦Sa’gya | 84 | ZDM04877 | 黑尼兰Heinilan | 萨迦Sa’gya | 85 | ZDM04880 | 却兴Quexing | 白郎Bainang | 86 | ZDM04881 | 车多Cheduo | 康马Kangmar | 87 | ZDM04882 | 嘎拉紫Galazi | 康马Kangmar | 88 | ZDM04913 | 则当紫Zedangzi | 隆子Lhuntse | 89 | ZDM04915 | 浪卡子青稞Nakartseqingke | 浪卡子Nakartse | 90 | ZDM04917 | 乃东紫Nedongzi | 乃东Nedong | 91 | ZDM04923 | 藏青21 Zangqing 21 | 西藏自治区农牧科学院 Xizang Autonomous Region Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences | 92 | ZDM04925 | 藏青336 Zangqing 336 | 墨竹工卡Maizhokunggar | 93 | ZDM04961 | 舍突查久Shetuchajiu | 堆龙德庆Tolun Dechen | 94 | ZDM04966 | 嘎夏折仁Gaxiazheren | 堆龙德庆Tolun Dechen | 95 | ZDM04970 | 欧泽Ouze | 墨竹工卡Maizhokunggar | 96 | ZDM04973 | 耐那折仁Nainazheren | 墨竹工卡Maizhokunggar | 97 | ZDM04977 | 古那当耐Gunadangnai | 林周Lhundrup | 98 | ZDM05003 | 地方大麦Difangdamai | 朗县Nangxian | 99 | ZDM05005 | 温姆得巴Wenmudeba | 错那Cona | 100 | ZDM05056 | 阿巴久乌Abajiuwu | 墨竹工卡Maizhokunggar | 101 | ZDM05060 | 黑勾芒Heigoumang | 林芝Nyingchi | 102 | ZDM05089 | 黑灰芒Heihuimang | 乃东Nedong | 103 | ZDM05091 | 短芒白Duanmangbai | 乃东Nedong | 104 | ZDM05092 | 痕珠Henzhu | 贡嘎Gonggar | 105 | ZDM05104 | 蓝青稞Lanqingke | 芒康Markam | 106 | ZDM05110 | 六棱青稞Liulengqingke | 日土Rutog | 107 | ZDM05155 | 索珠巴拉Suzhubala | 隆子Lhuntse | 108 | ZDM05164 | 阳西白Yangxibai | 谢通门Xietongmen | 109 | ZDM05166 | 希德白Xidebai | 普兰Purang | 110 | ZDM05167 | 帕卓Pazhuo | 吉隆Gyirong | 111 | ZDM05172 | 萨马达紫Samadazi | 康马Kangmar | 112 | ZDM05181 | 扎西岗青稞Zhaxigangqingke | 日喀则Shigatse | 113 | ZDM05182 | 穷让黄Qiongranghuang | 日喀则Shigatse | 114 | ZDM05187 | 杨孙Yangsun | 穷结Qonggyai | 115 | ZDM05191 | 苏六棱Suliuleng | 隆子Lhuntse | 116 | ZDM05194 | 苏如Suru | 措美Comai | 117 | ZDM05197 | 山南白青稞Shangnaibaiqingke | 山南农业科学研究所 Lhoka Agricultural Science Research Institute | 118 | ZDM05199 | 穷结紫青稞Qonggyaiziqingke | 穷结Qonggyai | 119 | ZDM05535 | 乃那Naina | 林芝Linzhi | 120 | ZDM05537 | 乃那Naina | 墨竹工卡Maizhokunggar | 121 | ZDM05539 | 乃那Naina | 林周Lhundrup | 122 | ZDM05541 | 乃那Naina | 尼木Nyemo | 123 | ZDM05542 | 乃那Naina | 工布江达Gongbo gyamda | 124 | ZDM05544 | 乃那Naina | 乃东Nedong | 125 | ZDM05546 | 乃那Naina | 浪卡子Nakartse | 126 | ZDM05547 | 乃那Naina | 洛扎Lhozhag | 127 | ZDM05575 | 大白青稞Dabaiqingke | 错那Cona | 128 | ZDM05577 | 大麦Damai | 贡觉Gonjo | 129 | ZDM05580 | 门勒Menle | 察雅Zhayag | 130 | ZDM05588 | 门嘎如乃那Mengarunaina | 乃东Nedong | 131 | ZDM05591 | 马甫察诀Mafuchajue | 白朗Bainang | 132 | ZDM05593 | 马若Maluo | 堆龙德庆Tolun Dechen | 133 | ZDM05597 | 扎仁Zharen | 边坝Pelbar | 134 | ZDM05929 | 白青稞Baiqingke | 南木林Namling | 135 | ZDM05945 | 白青稞Baiqingke | 定日Tingri | 136 | ZDM05946 | 白青稞Baiqingke | 定日Tingri | 137 | ZDM05947 | 白青稞Baiqingke | 定日Tingri | 138 | ZDM05948 | 白青稞Baiqingke | 聂拉木Nielamu | 139 | ZDM05950 | 白青稞Baiqingke | 谢通门Xaitongmoin | 140 | ZDM05955 | 白青稞Baiqingke | 白朗Bainang | 141 | ZDM05961 | 白青稞Baiqingke | 穷结Qonggyai | 142 | ZDM05966 | 白青稞Baiqingke | 隆子Lhuntse | 143 | ZDM05969 | 白青稞Baiqingke | 扎囊Chanang |
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附表1
供试青稞种质及编号
正文中引用本图/表的段落
供试的143份青稞种质资源均由西藏自治区农牧科学院提供(详见附表1)。
由表1可知, 低氮处理下, 青稞苗期的茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、植株干重、氮含量和氮积累量均显著低于正常供氮处理; 而氮利用效率、氮吸收效率和根冠比则显著增加。分析不同青稞种质性状的变异系数后发现, 在不同氮素水平条件下青稞的各性状的变异系数在14.01%~49.80%之间; 并且所有性状的变异系数均超过10.00%。在正常氮素供给条件下, 青稞种质各性状的变异系数范围在14.25%~49.80%之间, 按照由高到低排序依次为茎叶干重、根系鲜重、氮吸收效率、根系干重、氮累积量、植株干重、茎叶鲜重、根冠比、氮利用效率和氮含量。其中, 茎叶干重、根系鲜重、氮吸收效率、根系干重和氮累积量等指标的灵敏度相对较高, 表明在正常氮素条件下, 这些性状明显受到基因型的影响。而在低氮条件下, 各性状的变异系数范围在11.77%~40.81%之间, 按照由高到低依次为根系鲜重、根系干重、茎叶干重、氮吸收效率、茎叶鲜重、根冠比、植株干重、氮累积量、氮利用效率、氮含量。其中, 根系鲜重、根系干重、茎叶干重和氮吸收效率等性状的灵敏度相对较高, 进一步表明在低氮条件下, 这些性状受到基因型的影响明显。
NN: 正常氮; LN: 低氮。表中的顺序同附表1。
图中序号同附表1。
附表 请见网络版: 1) 本刊网站 http://zwxb.chinacrops.org/; 2) 中国知网 http://www.cnki.net/; 3) 万方数据 http://c.wanfangdata.com.cn/Periodicalzuowxb.aspx。
本文的其它图/表
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