基于生理指标的棉花耐高温品种筛选及与根系表型关系分析

• 作者: 司鹏 刘连涛 孙红春 张科 白志英 李存东 张永江
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 学科: 农学
• 关键词: 耐热性 棉花 根系表型 黄河流域棉区
• 年，卷（期）: 2023,（12）
• 所属期刊栏目: 作物栽培与生理生态
• 页码范围: 1949-1958
• 页数: 9页
• 分类号: S562
• 语种: 中文
• DOI: 10.12357/cjea.20220114

摘要

近年来黄河流域棉区高温频发，已成为限制棉花生长发育的重要非生物胁迫因素之一。目前不同棉花品种响应高温的特性，尤其是根系表型差异尚不明确。本试验选择该棉区15个主栽棉花品种，于六叶期在人工气候室设置对照(昼夜25℃/25℃)和高温(昼夜35℃/30℃)处理，处理1周后测定功能叶片光合性能指标及根长、根表面积等根系表型指标。结果表明，高温胁迫下棉花叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和叶绿素含量(SPAD值)均降低；超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性，可溶性糖含量和相对电导率均升高。利用主成分分析将10个指标整合为2个综合指标，得到不同品种的耐热系数和品种得分，聚类分析筛选出3个耐高温品种：‘硕丰1号’‘国欣9号’和‘鲁棉研28’，及5个不耐高温品种：‘石抗126’‘邯无216’‘国欣4号’‘沧棉268’和‘农大601’。进一步将高温与对照的棉花根系表型指标比值与耐高温品种得分进行相关性分析，根长、根表面积、根体积和根平均直径的相关系数分别为0.766(P<0.01)、0.659(P<0.01)、0.628(P<0.05)和0.501(P>0.05)，表明耐高温能力强的品种在受到高温胁迫后，根系表型指标值降低的幅度较小；此外研究也表明，根长、根表面积和根体积也可以作为棉花耐高温筛选的指标。