基于综合指标构建预测方程快速评价高粱种质资源耐镉性

作者：董俐利; 张燕; 陈松树; 王睿; 周光怡; 李魁印; 吴传喜; 任明见^*

来源：江苏农业科学, 2023, 51(24): 60-71.

DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2023.24.008

• 高粱
• 镉胁迫
• 综合评价
• 预测方程

镉(Cd)是一种对动植物具有极强毒性的重金属，我国拥有超过2 912 hm2的Cd污染农田土地，对粮食安全与环境都产生了巨大危害。因此利用被镉污染的土地，改良污染土壤，对于提高粮食产量与粮食安全至关重要。为利用大量被镉污染的农田，收集来自世界各地的189份高粱资源，筛选苗期耐镉性评价指标，为高粱耐镉、低镉富集品种筛选提供依据。以189个高粱品种为研究对象，以Cd2+浓度为0与20 mg/L分别进行发芽试验，记录其对高粱种子的发芽率、根长、芽长、根干质量、芽鲜质量、芽干质量、根芽比7个指标的影响，计算各指标的耐镉指数，求出平均隶属函数值与耐镉综合评价值(D值),通过回归分析与相关性分析确定高粱耐镉性鉴定的适宜指标。20 mg/L镉胁迫下，高粱种子的发芽率、根长、芽长、根干质量、芽鲜质量、芽干质量、根冠比均降低。其中，根长对镉胁迫最为敏感。通过主成分分析将7个指标转化成3个综合指标(累计贡献率为81.94%),计算D值后聚类分析将189个品种划分为5类。其中，强耐镉性6个，耐镉综合评价0.507 6≤D值≤0.618 2;较强耐镉性23个，耐镉综合评价0.308 2≤D值≤0.436 8、中等耐镉性14个，耐镉综合评价0.230 9≤D值≤0.284 7;弱耐镉性101个，耐镉综合评价0.146 2≤D值≤0.222 2;极不耐镉45个，耐镉综合评价0.077 2≤D值≤0.144 5。基于根长等可靠指标使用平均隶属函数值与耐镉综合评价D值分别建立预测方程并验证，验证结果显示综合评价D值更适合筛选极端材料，而平均隶属函数法适宜大量粗略分类。基于综合评价D值建立的预测方程更为准确，方程Y=0.029+0.043X1+0.063X2+0.046X3可以准确地预测高粱种子耐镉性。

• 单位
  贵州大学; 安顺学院