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耐低钾马铃薯品种的筛选与评价

刘寅笃, 脱军康, 李成举, 张锋, 张春利, 张莹, 王云姣, 范又方, 姚攀锋, 孙超, 刘玉汇, 刘震, 毕真真, 白江平

植物学报 2024, 59 (1): 75-88. DOI: 10.11983/CBB23016

摘要（194）

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土壤缺钾严重降低了我国马铃薯(Solanum tuberosum)的产量。而不同品种马铃薯对低钾的响应差异较大。因此, 采用耐低钾马铃薯品种可通过提高钾素利用效率减少钾肥施用量, 成为我国农业可持续发展和绿色发展的重要途径。该研究对30个马铃薯品种在正常钾处理(202.5 kg∙hm^-2 K₂O)和低钾处理(0 kg∙hm^-2 K₂O)下的17个指标进行测定, 并对9个代表性指标, 包括叶面积指数、根冠比、茎叶干质量、根干质量、单株产量、单株大薯产量、单株小薯产量、块茎干质量和块茎钾积累量进行后续分析。结果表明, 在低钾条件下, 各项指标均有不同程度的下降。主成分分析表明, 这9个指标可转换为4个独立的综合指标, 累计贡献率达87.1%。根据综合评价值(D值)和聚类分析, 将30个品种分为6类, 其中第1类为高度耐低钾品种, 包括Lucinda、Favorita、Kexin1、Xisen6、Xingjia2、Helan15和Chuanyin2, 第2类为中度耐低钾品种, 包括Longshu20、Dingshu3、Jizhang12(W)、Jiuen1、Longshu19和Jizhang12(Y)。此外还建立了耐低钾性评价回归模型Y= -0.595+0.247X₅+0.155X₄+0.138X₃+0.167X₈+0.088X₁+0.081X₆+0.097X₉+0.053X₂(R²=0.999, P=0.000), 利用回归方程对30个品种的估计精度均在90%以上。在低钾条件下, 可利用单株产量、根干质量、茎叶干质量、块茎干质量、叶面积指数、单株大薯产量、块茎钾积累量和根冠比快速鉴定耐低钾马铃薯品种。

Cultivars	Primary value	Regression	Differen- ce	Evaluation accuracy (%)	Cultivars	Primary value	Regression	Differen- ce	Evaluation accuracy (%)
Helan15	0.662	0.664	-0.002	100.26	Longshu14	0.440	0.439	0.001	99.73
Favorita	0.700	0.701	-0.001	100.18	Dingshu6	0.161	0.150	0.011	93.11
Xingjia2	0.686	0.688	-0.001	100.21	Longshu22	0.317	0.322	-0.005	101.70
Xuechuan8	0.445	0.443	0.001	99.68	Qingshu9	0.385	0.376	0.009	97.54
Longshu20	0.634	0.631	0.003	99.54	L0109-4	0.327	0.333	-0.005	101.66
Xisen6	0.693	0.696	-0.002	100.36	Jizhang12(W)	0.609	0.612	-0.003	100.49
Lucinda	0.743	0.737	0.005	99.26	Longshu10	0.369	0.369	0.000	99.89
Atlantic	0.205	0.204	0.001	99.69	Heijingang	0.477	0.481	-0.004	100.77
Chuanyin2	0.656	0.658	-0.002	100.37	Jiuen1	0.578	0.578	0.000	100.01
Jizhang12(Y)	0.550	0.551	0.000	100.08	Longshu19	0.575	0.575	-0.001	100.10
Lishu6	0.381	0.384	-0.003	100.69	Qingshu10	0.412	0.413	-0.001	100.23
Dingshu4	0.502	0.501	0.000	99.96	Kexin1	0.697	0.684	0.013	98.17
Xindaping	0.239	0.243	-0.003	101.44	Dingshu3	0.625	0.631	-0.006	100.95
Longshu7	0.290	0.296	-0.006	102.15	Zhuangshu3	0.347	0.347	0.000	100.05
Huasong7	0.185	0.184	0.000	99.83	Longshu3	0.428	0.428	0.000	99.95

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表8 回归方程的估计精度分析

正文中引用本图/表的段落

为探明各指标与不同品种马铃薯耐低钾性之间的关系, 筛选出有效的耐低钾性鉴定指标, 我们以综合评价值(D值)为因变量, 各单项指标的耐低钾系数作为自变量, 对9个鉴定指标进行逐步回归分析, 建立最优回归方程: Y=-0.595+0.247X₅+0.155X₄+0.138X₃+ 0.167X₈+0.088X₁+0.081X₆+0.097X₉+0.053X₂(R2= 0.999, P=0.000), 其中, X₅、X₄、X₃、X₈、X₁、X₆、X₉和X₂分别代表单株产量、根干质量、茎叶干质量、块茎干质量、叶面积指数、单株大薯产量、块茎钾积累量和根冠比。上述8个指标对马铃薯耐低钾品种的筛选具有显著影响(P=0.000<0.01)。对回归方程的估计精度进行评价, 结果显示, 各品种的估计精度均大于90.0%, 且在93.1%-102.2%之间(表8), 表明这8个指标对马铃薯耐低钾性筛选具有指导作用, 可使鉴定工作更为便捷。回归方程可用于马铃薯耐低钾性评价, 还可使用此方程预测其它品种马铃薯的耐低钾性。

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