杂交玉米苗期耐铝毒的多元综合评价及指标筛选

摘要

为系统评价玉米品种耐铝毒特性并建立高效筛选体系，对不同地区种植的45份杂交玉米品种采用土壤培养体系进行铝毒胁迫处理，运用隶属函数法、主成分分析、相关性分析、聚类分析和逐步回归分析等方法综合评估不同玉米种质资源耐铝毒特性并进行耐铝毒玉米品种筛选。在玉米3叶期这一关键生长阶段，测定茎粗、株高、SPAD值等12项形态生理指标，并引入铝毒耐性系数(C_Alt)量化铝耐性水平。通过主成分分析降维提取特征指标，结合隶属函数法计算铝毒耐性综合评价值（D值），继而运用系统聚类将品种划分为5个耐性等级（其中，强耐铝毒型，D≥0.75；铝毒极敏感型，D≤0.25），筛选出强耐铝毒品种GY14022、EHD1、QKY900和HY1702，铝毒极敏感品种TR1818、JF86和ZY303等。结果显示，铝毒胁迫显著抑制玉米幼苗发育（P<0.001），株高和生物量降幅分别达5.37%和17.65%，各个耐性指标间存在显著相关性（P<0.05），验证了评价体系的可靠性。通过灰色关联度与逐步回归的双重验证，确立根系鲜质量、总干质量、SPAD值、总鲜质量和根长5个核心筛选指标。综上，铝毒害胁迫严重抑制了玉米苗期的生长，不同玉米品种耐酸性差异显著，筛选出根系鲜质量、总干质量、SPAD、总鲜质量和根长为苗期玉米耐铝毒筛选的关键指标。

关键词

杂交玉米 / 铝毒胁迫 / 主成分分析 / 隶属函数法 / 聚类分析 / 逐步回归分析

基金资助

国家重点研发计划项目（2022YFD1900705-4）