， ， ， ， ， ， ， (.河北北方学院马铃薯研究中心， 河北 张家口 075000；.河北建筑工程学院信息工程学院， 河北 张家口 075000)

全国主栽马铃薯品种的抗旱性评价

王燕1，杨克俭2，龚学臣1，祁利潘1，冯琰1，王磊1，刘畅1，尹江1
(1.河北北方学院马铃薯研究中心， 河北 张家口 075000；2.河北建筑工程学院信息工程学院， 河北 张家口 075000)

干旱严重限制了马铃薯的生产，为了筛选高抗旱性马铃薯品种，本研究对全国主栽的40份马铃薯栽培品种在旱棚内进行田间人工控水种植，通过测定各品种的抗旱系数、抗旱指数、株高胁迫系数和失水力4个指标，筛选出高抗旱性材料4份，分别是晋早1号、晋薯8号、冀张薯8号和延薯6号，中抗旱性品种有冀张薯12号、克新19号、东农310、云薯202、闽薯1号、延薯8号、丽薯6号、云薯304、延薯7号等9份材料，其余品种均为低抗旱或不抗旱品种。

马铃薯； 干旱胁迫； 抗旱性评价

马铃薯是我国第四大粮食作物，也是重要的蔬菜和经济作物。 播种面积得到快速发展。但我国马铃薯种植面积的60%分布在气候条件恶劣、无霜期短、年降雨量200～400 mm的干旱、半干旱地区。随着全球气候变暖，马铃薯主产区干旱越来越严重，水分短缺严重限制马铃薯生产。干旱除造成马铃薯减产绝收外，还会造成马铃薯品质下降[1]。如何在旱地上提高产量已经成为学者们的研究重点。选育抗旱品种已成当务之急。本研究以全国15个主产省(区)广泛栽培的40个品种为材料，经干旱胁迫处理后，通过测定田间产量和生理生长指标，综合分析筛选干旱条件下的高产稳产的品种，挖掘干旱半干旱地区的马铃薯生产潜力。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试材料为全国15个主产省(区)主栽品种40份，材料及其来源见表1。

表1 供试马铃薯品种

供种单位品种名称贵州省毕节试验站毕薯3号、毕薯4号、威芋5号丽江市农业科学研究所丽薯6号、丽薯7号、丽薯10号甘肃天水市农科所天薯11号、天薯12号、农天1号、农天2号宣威市农业技术推广中心宣薯2号、宣薯5号云南德宏州农业科学研究所德薯2号、德薯3号甘肃定西试验站定薯1号黑龙江省农业科学院马铃薯研究所克新19、克新23、克新25延边农业科学研究院延薯6号、延薯7号、延薯8号云南省农业科学院云薯401、云薯505、云薯202、云薯304青海省农科院青薯2号、青薯6号、青薯10号东北农业大学东农310甘肃农业科学院陇薯7号、陇薯8号、陇薯9号、陇薯10号福建农科院闽薯1号、福克76山西省农业科学院高寒区作物研究所晋早1号、晋薯8号、晋薯15号河北省高寒作物研究所冀张薯8号、冀张薯12号

1.2 材料种植

试验地点在张家口市张北县喜顺沟村进行，该地区无霜期90～110 d。抗旱性鉴定试验在防雨棚内进行，棚内分成2个大区，即干旱处理区和灌溉区。旱棚的种植区距边缘70 cm处及干旱区和灌溉区中间深挖1 m沟，埋入塑料布，防止外界水分进入和水分互渗。

表2 依据抗旱系数对供试材料抗旱能力分类

抗旱类型品 种高抗旱型晋早1号、延薯6号、晋薯8号、克新19、冀张薯8号、丽薯10号。中抗旱型冀张薯12号、东农310、闽薯1号、云薯304、延薯8号、定薯1号、云薯202、克新25、毕薯3号、丽薯6号、陇薯8号、延薯7号。低抗旱型晋薯15号、宣薯5号、青薯2号、天薯12号、威芋5号、青薯10号、青薯6号、农天2号、福克76、克新23、天薯11号、云薯401、陇薯7号、德薯2号、丽薯7号。不抗旱型毕薯4号、云薯505、陇薯9号、农天1号、宣薯2号、德薯3号、陇薯10。

表3 依据抗旱指数对供试材料抗旱能力分类

抗旱类型品 种高抗旱型延薯6号、晋薯8号、晋早1号、冀张薯8号。中抗旱型冀张薯12号、东农310、云薯202、闽薯1号、延薯8号、丽薯6号、青薯10号、延薯7号、农天2号、云薯304、克新19。低抗旱型陇薯8号、丽薯10号、克新25号、晋薯15号、毕薯3号、定薯1号、天薯12号、克新23号、宣薯5号、青薯2号、青薯6号、威芋5号。不抗旱型天薯11号、福克76、丽薯7号、陇薯7号、德薯2号、云薯505、陇薯9号、云薯401、农天1号、毕薯4号、宣薯2号、德薯3号、陇薯10号。

出苗1周内加盖旱棚塑料膜直至收获期，防止雨水进入。每个处理按随机区组种植，行距60 cm，株距25 cm，每行种植10株，3次重复。播种后少量灌水，确保出苗整齐，出苗后干旱处理区则不再灌水直至收获。灌溉区分别在幼苗期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期4个时期进行灌溉，灌水量达到田间最大持水量的70%。

1.3 测定指标

1.3.1 收获指标测定

收获后测定单株块茎产量。计算抗旱系数[2]和抗旱指数[3]。抗旱系数=旱地产量/水地产量，抗旱指数=抗旱系数 × 某材料旱地产量/所有材料平均旱地产量。

1.3.2 株高胁迫指数测定

块茎形成期分别测定对照和处理的株高，计算株高胁迫指数，株高胁迫指数=(正常株高-干旱处理株高)/正常株高，其值越小，抗旱性越强；其值越大，抗旱性越弱。

1.3.3 离体叶片失水力测定

重量法，取新鲜功能叶片精确称重，置空气中缓慢脱水9 h后再称重，计算单位重量叶片在相同时间内的失水量[4]。

2 结果与分析

2.1 不同马铃薯品种抗旱系数比较

抗旱系数是所试品种旱地产量和水地产量的比值，反映了干旱对产量影响的敏感程度。根据黑龙江省农业科学院李军等提出的抗旱等级评定方法进行评定[5]。把抗旱系数扩展到[0.000 0，1.000 0]闭区间内，按4级划分，每隔0.250 0划分一级，即不抗的抗旱系数扩展值 0～0.250 0，低抗的抗旱系数扩展值0.250 0～0.500 0，中抗的抗旱系数扩展值0.500 0～0.750 0，高抗的抗旱系数扩展值0.750 0～1.000 0。由表2可知，根据李军等的抗旱等级划分，40份供试材料中高抗旱性材料有晋早1号、延薯6号、晋薯8号、克新19、冀张薯8号、丽薯10号6份材料，中抗旱性材料有冀张薯12号、东农310、闽薯1号等12份，低抗旱性材料有晋薯15号、宣薯5号、青薯2号等15份，不抗旱性材料有宣薯2号、德薯3号、陇薯10号等7份。

2.2 不同马铃薯品种抗旱指数比较

抗旱指数是供试材料的旱地产量与所有材料平均旱地产量的比值再乘以抗旱系数，不仅反映了干旱环境对产量的影响，还反映了基因型差异对产量的影响。根据李军等的抗旱等级划分[5]，依据抗旱指数指标高抗旱型品种有延薯6号、晋薯8号、晋早1号、冀张薯8号4份，中抗旱性材料有东农310、云薯202、闽薯1号等11份，低抗旱性材料有陇薯8号、丽薯10号、克新25号等13份，不抗旱性材料有天薯11号、福克76、丽薯7号等13份。

2.3 不同马铃薯品种株高比较

作物株高是影响产量的重要因素，干旱条件下通常使作物的株高降低，耐旱能力强的作物通常降低幅度较小，因此不同水分条件下株高变化被用于抗旱性鉴定。由表4可知，不同抗旱能力的品种的株高胁迫系数存在差异，总体趋势为，品种的抗旱能力越强株高胁迫系数越小，高抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.16，中抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.21，低抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.29，不抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.33。对株高胁迫系数与抗旱系数作相关性分析，相关系数r=-0.48，决定系数r2=0.231，株高胁迫系数与抗旱系数存在极显著负相关性，株高胁迫系数越小，干旱对株高的影响越小，抗旱性越强。因此株高可以作为鉴定抗旱能力的指标。

表4 不同马铃薯品种株高胁迫系数

抗旱级别品种株高胁迫系数品种株高胁迫系数株高胁迫系数平均值丽薯10号0．25晋薯80．19高抗冀张薯8号0．20延薯6号0．140．16克新190．19晋早1号0．004中抗延薯7号0．05克新250．084陇薯80．35云薯2020．34丽薯6号0．14定薯1号0．13毕薯3号0．32延薯80．35东农3100．18云薯3040．30冀张薯12号0．22闽薯1号0．150．21低抗丽薯7号0．139青薯60．20德薯2号0．19青薯100．19陇薯70．44威芋5号0．17云薯4010．45天薯12号0．19天薯11号0．28青薯20．20克新230．51宣薯5号0．35福克760．34晋薯150．39农天2号0．370．29不抗陇薯100．50毕薯4号0．19德薯3号0．30陇薯90．39宣薯2号0．21云薯5050．42农天1号0．300．33

表5 不同马铃薯品种的失水力

抗旱级别品种失水力品种失水力失水力平均值丽薯10号0．3晋薯80．30高抗冀张薯8号0．28延薯6号0．250．28克新190．29晋早1号0．30中抗延薯7号0．33克新250．35陇薯80．40云薯2020．31丽薯6号0．40定薯1号0．32毕薯3号0．36延薯80．32东农3100．28云薯3040．40冀张薯12号0．34闽薯1号0．300．34低抗丽薯7号0．50青薯60．30德薯2号0．49青薯100．30陇薯70．47威芋5号0．40云薯4010．65天薯12号0．37天薯11号0．42青薯20．34克新230．30宣薯5号0．29福克760．20晋薯150．35农天2号0．410．38不抗陇薯100．50毕薯4号0．50德薯3号0．39陇薯90．47宣薯2号0．48云薯5050．30农天1号0．430．44

2.4 叶片失水力与抗旱系数的关系

叶片保水能力是植物抗旱能力的一种表现，表5显示，抗旱性越弱的品种失水力越大，即保水力越差，高抗旱性品种的失水力平均值为0.28，中抗旱性品种的失水力平均值为0.34，低抗旱性品种的失水力平均值为0.38，不抗旱性品种的失水力平均值为0.44。对失水力与抗旱系数作相关性分析，相关系数=-0.644，决定系数r2=0.415，失水力与抗旱系数呈极显著的负相关性，随着失水力的增大，抗旱系数降低，旱地产量降低。

3 结论与讨论

干旱胁迫下，植株的高度普遍降低。本研究对供试的40份材料株高进行了测定，分析得出高抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.16，中抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.21，低抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.29，不抗旱性品种的株高胁迫系数平均值为0.33。随着材料抗旱能力的增强干旱对株高的影响减少，由干旱引起的株高降低致使块茎产量降低的幅度变小。因此株高可以作为抗旱性鉴定的指标。有研究指出干旱对株高的影响程度还与材料的熟性有关，早熟品种要弱于晚熟品种[6]。本研究还发现，干旱对株高的影响除与熟性有关外，还与品种的节间有关，对于节间短的品种株高影响程度要小于长节间品种。总体来看株高的影响因素可能存在多方面原因，但是株高可以作为抗旱性鉴定的一个指标。

离体叶片失水力能够反映植物的抗旱性，研究普遍认为,失水率越低、保水力强的品种抗旱性强[7]。在大豆、甘薯、马铃薯等多种作物中通过测失水力鉴定材料的抗旱性[8-10]。本研究中失水力与品种的抗旱性呈负相关性，随着失水力的降低，抗旱性增强。在40份材料中，高抗旱性品种的失水力平均值为0.28，中抗旱性品种的失水力平均值为0.34，低抗旱性品种的失水力平均值为0.38，不抗旱性品种的失水力平均值为0.44。离体叶片失水率代表着植物叶片保水能力，在逆境条件下，离体叶片失水力可以代表植物叶片的抗脱水能力。

干旱胁迫下，马铃薯块茎产量是评价抗旱性的重要指标。因此本研究分别应用了抗旱系数和抗旱指数2个重要产量指标，不仅分析了干旱环境对每个品种产量的影响，还分析了不同品种的耐旱能力。综合分析各品种的抗旱系数、抗旱指数、株高胁迫系数和失水力4个指标，筛选出高抗旱性材料4份，分别是晋早1号、晋薯8号、冀张薯8号和延薯6号，中抗旱性品种有冀张薯12号、克新19号、东农310、云薯202、闽薯1号、延薯8号、丽薯6号、云薯304、延薯7号等9份材料，其余品种均为低抗旱或不抗旱品种。

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Evaluation of Drought Resistance in Major Potato Cultivars

WANGYan1,YANGKejian2,GONGXuechen1,QILipan1,FENGYan1,WANGLei1,LIUChang1,YINJiang1

2016-05-28

河北省科技计划项目“高产优质抗逆马铃薯新品种选育”(编号：14226303 D-3)；国家现代农业产业(马铃薯)技术体系专项经费资助(MATS)；河北北方学院校基金(编号：Q 2014012)。

王 燕(1982—)，女，河北邯郸人；博士，讲师，主要从事抗旱研究；E-mail:nkxwyy@163.com。

尹 江(1960—)，男，河北张家口人；研究员，主要从事马铃薯育种及高产栽培技术研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.09.082

S 532

A

1001-4705(2016)09-0082-04