不同棉花基因型根系表型差异分析

根系是植物吸收水分和养分的主要器官,对根系表型进行分析,不仅有助于提高资源的利用效率,而且可以加速水分和养分高效吸收利用型种质的创新及新品种选育。本试验采用室内纸培法对88个不同基因型棉花种质进行培养,获得根系发育完全的幼苗,用Epson扫描仪投射扫描获得根系照片,然后利用Image J和WinRhizo软件得到了根系主要表型性状,并测量棉苗地上、地下部分干重,计算根冠比。经统计分析显示,除平均根夹角外,其他9个性状的变异系数均超过10%,说明参试棉花基因型的根表型存在丰富的遗传变异,改良潜力较大。相关分析表明根系表型性状之间存在信息重叠,经主成分分析可降维为3个主成分,累积贡献率为77.872%,包含了表型性状的绝大部分性状,其中,根表面积、总根长、侧根长、主根长、根体积、主根根尖区比例、平均根夹角及侧根密度是3个主成分的主导因子。依据上述结果进行聚类分析,可将88个参试棉花基因型分为5类,其中第Ⅳ类属于水氮高效基因型,第Ⅱ类属于磷、钾高效基因型。本研究结果可为棉花水肥高效利用种质的选育以及阐述其水肥高效吸收利用机制提供依据。