Comprehensive evaluation of low-iron tolerance and screening of elite germplasm at the soybean seedling stage

铁是植物生长必需的微量元素, 土壤有效铁不足会直接引发植物缺铁症的发生。大豆苗期对缺铁较为敏感, 缺铁显著影响其生长发育。本研究以130份大豆种质资源为试验材料, 设置低铁(1 μmol L^-1, LFe)和正常铁(25 μmol L^-1, CK) 2种处理, 通过水培法培养大豆幼苗, 待处理至第2片三出复叶完全展开期, 收集处理组(LFe)与对照组(CK)大豆植株的相对叶绿素含量、株高、叶面积、主根长、茎叶鲜重和根平均直径等13个性状表征值。结果显示, 相较于对照组, 低铁胁迫处理后的大豆植株叶片相对叶绿素含量、叶面积和茎叶鲜重3个指标均显著降低20%以上, 株高、主根长等9个指标均显著降低10%以上。表明相较于正常铁浓度, 低铁胁迫处理显著抑制了大豆地上部和地下部生长发育。对获得的各性状耐低铁系数进行主成分分析, 将13个指标转换成4个主成分, 进一步通过隶属函数标准化分析, 计算获得大豆耐低铁性综合评价<italic>D</italic>值, 并基于<italic>D</italic>值对参试品种进行聚类分析, 最终将参试大豆苗期耐低铁特性划分为5个等级, 即: I级耐低铁型(12份)、II级较耐低铁型(48份)、III级中间型(47份)、IV级低铁较敏感型(16份)和V级低铁敏感型(7份)。对各项指标逐步回归分析后, 建立大豆苗期耐低铁综合评价预测模型: <italic>D</italic> = -0.486+0.178X1+0.262X2+0.072X3+0.189X4+0.124X5+0.091X6+0.065X7+0.064X8+0.118X9, 筛选出相对叶绿素含量、株高和叶面积等9个指标作为大豆苗期耐低铁评价的核心指标。研究结果为挖掘大豆耐低铁功能基因和铁营养高效利用等提供了理论依据和材料基础。