《Scientific Reports》：Characterization of sorghum lines for low-temperature tolerance and reproductive performance in the post-rainy season
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在印度半干旱地区，11月至12月开花期的低夜温显著影响高粱（Sorghum bicolor L. Moench）生产，尤其是在关键生长阶段。温度对高粱开花和籽粒产量起关键作用，低温可延迟开花、降低花粉活力并导致结实不良，最终降低产量。为研究此问题，在ICRIS
在印度半干旱地区，11月至12月开花期的低夜温显著影响高粱（Sorghum bicolor L. Moench）生产，尤其是在关键生长阶段。温度对高粱开花和籽粒产量起关键作用，低温可延迟开花、降低花粉活力并导致结实不良，最终降低产量。为研究此问题，在ICRISAT（印度）开展了一系列实验，对16份高粱基因型（包括9个品种和7个杂交亲本品系）在受控环境设施和精准实验田条件下进行表征，每基因型3次重复。结果表明，B系296B和R系ICSR 149对冷胁迫最敏感，而B系4111B、104B、ICSB52和185B表现出较强耐受性。在低温处理中，处理2（25 °C/5 °C）影响最为不利，花粉活力、PHI（穗收获指数）和籽粒产量均记录到最低值。籽粒产量与PHI之间观察到显著正相关（r = 0.74，p ≤ 0.01），突显了PHI作为耐冷性可靠表型标记的潜力。在田间实验中，基因型和播种期（DOS）均显著影响除株高外的所有测定性状。值得注意的是，第二播种期（11月8日）导致平均PHI、穗重和籽粒产量大幅降低，进一步突显了低温对高粱性能的不利影响。为评估耐冷性，应用了胁迫敏感性指数（SSI）、胁迫耐受性指数（STI）和产量稳定性指数（YSI）等指标。综合整合耐冷性指数得出，Dagdi Solapur和Phule Anuradha在各项胁迫耐受性指数中表现一致，应作为耐冷育种计划的候选材料。B系4111B可作为耐冷育种中广受欢迎的296B系的更好替代品。
研究背景：高粱（Sorghum bicolor L. Moench）是全球100多个国家种植的多用途作物，在谷物种植面积中排名第五，是亚洲和撒哈拉以南非洲6亿人口的主食。在印度等热带国家，粒用高粱分为雨季和雨后季节种植。雨后高粱占印度耕地面积的45%，贡献高粱产量的32%。高粱以耐旱耐热著称，但对低温更为敏感，尤其是在生殖阶段，与其他谷物相比可导致显著产量损失。高粱发芽最适温度为21–35 °C，营养生长为26–34 °C，生殖生长为25–28 °C。在印度半干旱地区，雨后季节的低夜温负面影响发芽、出苗和生长，显著延迟开花和成熟，最终降低产量。开花期冷胁迫诱导穗花不育、花败育和花粉活力降低等生理紊乱，均导致结实不良和产量损失。耐冷品种的部署可帮助扩展种植窗口并在次优热条件下提高生产力。然而，耐冷性筛选复杂，因为基因型响应因生长阶段而异。许多现有筛选方法协议主要关注幼苗对低温的响应，可能无法反映后期阶段的耐受性。此外，在营养阶段表现耐冷的基因型往往在生殖阶段不表现相同耐受性。这突显了一个关键研究空白：缺乏在受控和田间条件下全面、多阶段的筛选方法来确定耐冷基因型，尤其是生殖期韧性。此外，当前育种努力受限于缺乏可可靠预测多样环境中耐冷性的明确表型标记。因此，开发一种能评估生殖阶段耐冷性并识别耐受性潜在来源的田间筛选技术至关重要。该方法对于提高产量潜力和稳定性尤为重要，尤其是在雨后季节。基因型的田间筛选可能受非生物胁迫等混杂环境因素影响，这些因素在雨后高粱中常以冷和干旱胁迫组合形式影响作物。本研究通过以下方式解决这一空白：（i）在受控环境中评估16份高粱基因型在三种定义冷温度 regime 下的表现；（ii）在ICRISAT印度精准研究田的雨后田间实验中验证这些响应；（iii）识别与生殖期耐冷性相关的关键表型性状。这种双环境、多性状筛选方法旨在提高选择效率并实现针对边缘和雨后季节环境的耐冷高粱品种的定向育种。通过桥接受控环境生理学和田间表现的知识，该研究为高粱在低温胁迫下的适应策略提供了新见解。
研究人员开展了以下研究：实验材料包括16份高粱基因型，含9个释放品种和7个亲本品系，均来自ICRISAT海得拉巴高粱育种计划，适应雨后季节种植，已知播种后65–80天开花。受控环境实验在ICRISAT受控环境研究设施进行，采用随机完全区组设计（RCBD）三重复，设 three 温度处理：T1中度冷胁迫（日/夜25 °C/10 °C）、T2严重冷胁迫（25 °C/5 °C）、T3对照（自然温室环境22–36 °C）。每基因型在所有三处理下评估，每处理三重复。根据雨后高粱生长季长期平均最低温度安排种植，确保植物在敏感生殖阶段暴露于指定温度 regime。盆栽使用8英寸poly-trainer盆，土壤:农家肥:蚯蚓粪2:1:1混合。每盆播3粒种子，出苗后间苗至1株健康植株。播种后25和50天施尿素10 g/盆。定期灌溉维持最佳土壤湿度。所有植物先在环境条件下生长，播种后50天移至生长室暴露于冷胁迫（T1和T2），冷胁迫处理30天，完成后返回温室正常温度。数据记录株高、50%开花天数、成熟天数、粒重g plant?1、穗收获指数和花粉活力百分比。穗分开收获以测脱粒前穗重和脱粒后粒重。PHI计算为粒重与穗重之比。花粉活力测试：开花期早晨用解剖镊、手术刀和针收集未开花药，打开花药提取花粉，转移至载玻片加一滴乙酸洋红染色液（HIMEDIA GRM 4942），压碎成熟花药，花粉粒染色，盖玻片轻放，每基因型5张玻片，每玻片随机选10个显微视野在10×物镜（100×放大）下观察，深染花粉粒为可育，未染或浅染为不可育。田间实验在ICRISAT-Patancheru（17o30?N；78o16?E；海拔549 m）2013–14雨后季节进行，同样16基因型RCBD三重复。播种两期：10月29日（第一期）和11月8日（第二期）。每小区2行，行长2 m，行距0.75 m，株距0.15 m。分期播种以暴露于不同热 regime。第一期播种记录最低和最高温度分别为6.8 °C和30.5 °C，第二期分别为8.6 °C和32.4 °C。种子用70%水溶性吡虫啉处理防蓟马。基施40 kg N ha?1和40 kg P ha?1，30天追施40 kg N ha?1。Need时灌溉。数据记录50%开花天数、株高、全小区粒重和5个随机穗的PHI。穗分开收获，脱粒前后称重计算PHI。统计分析：受控环境实验计算三重复均值用于统计分析，ANOVA用RCBD双因素评估基因型、温度处理和互作效应，相关性分析以产量为因变量。田间实验用GENESTAT 14版，ANOVA评估基因型、播种期和互作，Bartlett检验评估误差方差同质性后合并两播种数据。耐冷性指数计算：MP、TOL、YSI、STI、SSI和GMP。
主要技术方法：研究采用受控环境表型鉴定（controlled environment phenotyping）在ICRISAT受控环境研究设施进行，设三种温度处理（T1：25 °C/10 °C；T2：25 °C/5 °C；T3：22–36 °C对照），采用随机完全区组设计（RCBD）三重复；田间实验在ICRISAT-Patancheru雨后季节2013–14进行，同样16基因型RCBD三重复，两期播种（10月29日和11月8日）以暴露不同热 regime；花粉活力用乙酸洋红染色法测定；数据分析用ANOVA、Pearson相关分析和HA-GGE双标图Ranking，以及耐冷性指数（SSI、STI、YSI、MP、GMP、TOL）计算。样本队列来源：16份高粱基因型均来自ICRISAT海得拉巴高粱育种计划。
研究结果：
分析方差和基因型在控制环境实验（T1至T3）和田间实验（T4和T5）中的平均表现：低温影响高粱穗分化和发育，开花期夜温13 °C或以下可诱导雄性不育、降低花粉活力并最终影响籽粒形成。与高温影响不同，关于低温对高粱生殖生长影响的信息有限。本研究中16份高粱基因型在受控条件下筛选耐冷性，评估性状包括穗收获指数（PHI）、花粉活力（PV）、籽粒产量、50%开花天数、株高和成熟天数；田间实验评估PHI、籽粒产量、50%开花天数、株高、种子重和穗重。受控环境实验ANOVA显示所有研究性状显著差异（P ≥ 0.01），除T1中花粉活力不显著。田间实验Bartlett检验评估误差方差同质性后合并两播种数据，p值表明除PHI外所有性状两播种间方差无显著差异，因此进行合并ANOVA评估基因型、播种期（DOS）和互作（Genotype × DOS）效应。基因型和DOS对所有研究性状显著，除DOS对株高不显著，而Genotype × DOS互作对所有性状不显著。
50%开花天数：受控环境实验中冷胁迫显著延迟开花 compared to 对照。各处理开花范围：T1 58–88天，T2 60–103天，T3 48–89天，Shanghai Red始终最早开花，Phule Vasudha或ICSR 149最晚。基因型296B和ICSR 149在两冷处理下均未开花，表明高热敏感性。雨季适应基因型（104B、185B、4111B和ICSB 52）在T1下延迟有限但在T2下显著延迟。相反，雨后地方品种衍生基因型（Barshi Zoot、Dagdi Solapur、M35-1和SPV 1359）在T1下开花稳定，SPV 1411和Phule Vasudha在T2下中度延迟。基因型M35-1、Phule Anuradha、Shanghai Red和SPV 1359在两冷处理下一致稳定。根据开花响应，基因型分类为热敏感、热响应或温度中性。田间实验第一期播种（T4）平均开花时间80天（范围70天Shanghai Red至88天296B），第二期播种（T5）延迟至90天（范围76天Shanghai Red至104天296B）。多数雨季适应基因型296B、ICSB 52和104B在第二期播种延迟开花 compared to 第一期。基因型Phule Anuradha、SPV 1359和SPV 1411在两播种期同时开花（稳定）。
成熟天数：平均成熟天数范围T1 88天（Shanghai Red）至134天（Phule Vasudha），T2 90天（Shanghai Red）至131天（Phule Jyoti），T3 75天（Shanghai Red）至117天（Phule Vasudha）。冷处理 compared to 对照成熟天数增加。基因型Phule Vasudha在T1和T3最后成熟，Parbhani Jyothi在T2最后成熟。
株高：受控环境实验平均株高范围T1 60–143 cm，T2 57–122 cm，T3 71–118 cm。Phule Vasudha在所有处理中始终最高，296B在冷处理下最矮，ICSR 149在对照下最矮。多数基因型在T1 compared to T3株高增加，T2株高与对照相当。总体T1促进株高，T2影响最小。田间实验平均株高范围第一期播种100–267 cm，第二期100–283 cm，两播种株高稳定。296B在两播种中最矮（100 cm），Parbhani Jyoti最高。总体雨后季节基因型高于雨季适应基因型。
穗收获指数（PHI）：作为结实和籽粒充实效率指标，在冷胁迫下显示广泛基因型变异。受控环境实验PHI范围T1 6–69%，T2 3–60%，对照40–73%。冷处理 compared to 对照大幅降低PHI，T2降低更明显 than T1。基因型296B和ICSR 149在冷胁迫下未开花，雨季适应基因型185B和ICSB 52 PHI显著低，表明高冷敏感性。相反，Phule Anuradha、Parbhani Jyoti、Phule Vasudha、Barshi Zoot、Dagdi Solapur、M35-1和SPV 1359在各处理中维持较高PHI，其中地方品种M35-1和Dagdi Solapur在温度 regime 间稳定性最高。田间实验播种期和基因型显著影响PHI，第二播种期（T5）明显降低。PHI范围第一期播种66.7–81.4%，第二期53.7–80.2%。基因型296B始终最低PHI，ICSB 52同样低，表明冷敏感性。相反，雨后适应基因型Dagadi Solapur、Phule Anuradha、SPV 1411和M35-1在两播种期维持较高PHI。雨季基因型延迟播种PHI下降反映生殖期冷胁迫增加。
花粉活力：温度胁迫影响各基因型花粉活力。平均花粉活力范围T1 85–91%，T2 45–88%，对照90–94%。T1和T3花粉活力基本稳定，T2显著降低。基因型185B、4111B、ICSB 52和SPV 1411在T2下花粉活力急剧下降，表明高冷敏感性。相反，其余基因型在冷胁迫下维持相对稳定花粉活力。
籽粒产量：受控环境实验籽粒产量基因型间显著差异，低温处理下大幅降低。平均籽粒产量范围T1 0.8–28.6 g plant?1，T2 0.4–17.7 g plant?1，T3 10.8–50.9 g plant?1。基因型185B、ICSB 52和Shanghai Red各处理一致低产，M35-1、Phule Anuradha、Barshi Zoot、Dagdi Solapur和SPV 1359维持较高产量。雨季B和R系在冷胁迫下产量急剧下降，雨后品种产量损失相对较低。田间实验基因型和播种期显著影响籽粒产量，延迟播种（T5）平均产量从2.64降至1.12 kg plot?1，反映生殖期冷胁迫。产量范围第一期播种1.4–3.9 kg，第二期0.3–2.0 kg。Dagadi Solapur和Phule Anuradha产量最高，296B、ICSB 52、ICSR 149和ICSR 93,034严重产量损失，表明冷敏感性。
种子重：平均种子重两播种处理间变异小。第一期播种Phule Anuradha和SPV 1411种子重最高，第二期Phule Anuradha仍最高。ICSR 149始终最低种子重，其次ICSB 52和296B，表明冷敏感性。相反，Parbhani Jyothi、Phule Anuradha、Phule Vasudha、SPV 1359和SPV 1411受延迟播种影响最小。
穗重：第二播种期 compared to 第一期穗重急剧下降，范围第一期2.0–4.8 kg至第二期0.6–2.4 kg。Dagdi Solapur在两处理中穗重最重。雨后适应基因型包括Dagdi Solapur、Phule Anuradha、SPV 1411和Barshi Zoot在各播种处理中维持较高穗重。
穗收获指数、花粉活力和种子重与籽粒产量在五个冷处理（T1至T5）中的关联：各冷处理单独和合并分析计算农艺性状与籽粒产量关联。PHI与籽粒产量在所有三处理中显示最高显著正相关（T1 r2 = 0.88，T2 r2 = 0.82，T3 r2 = 0.88；P ≤ 0.01）和合并分析（合并r2 = 0.74；P ≤ 0.01）。花粉活力与籽粒产量在冷处理T1、T2和合并分析中显示非显著正相关，而在T3对照中显著正相关（r2 = 0.70，P ≤ 0.01）。PHI与PV在冷处理T3（r2 = 0.69，P ≤ 0.01）和合并分析（r2 = 0.52，P ≤ 0.01）中显著正相关。田间实验研究种子重、PHI和穗重与籽粒产量关联。种子重与籽粒产量在两播种期显著正相关（T4 r2 = 0.55，p ≤ 0.05；T5 r2 = 0.62，p ≤ 0.05）。PHI也与籽粒产量显著正相关（T4 r2 = 0.75，p ≤ 0.01；T5 r2 = 0.78，p ≤ 0.01）。穗重与籽粒产量在两播种期强正相关（T4 r2 = 0.99，p < 0.01；T5 r2 = 0.97，p < 0.01）。所有产量相关性状与籽粒产量显著正相关。
基于三种温度处理/实验平均表现使用HA-GGE双标图对基因型排序：基于五温度处理平均表现使用GGE双标图对PHI和籽粒产量进行基因型排序。双标图中平均环境协调（AEC）横坐标箭头指示平均表现增加方向，从而按表现排序基因型。PHI前两主成分解释总变异94.46%。基因型G13（Phule Anuradha）排名最高，其次G11（Phule Jyothi）、G7（D. Solapur）和G10（M35-1）。相反，基因型G5（ICSB 52）、G3（296B）、G14（Shanghai Red）和G2（185B）PHI表现差。冷胁迫处理T1、T2和T3分组，表明对PHI相似区分能力，T4和T5胁迫相对较轻。籽粒产量前两主成分解释总变异90.60%。位于AEC横坐标正侧且靠近AEC纵坐标的基因型显示较高且稳定籽粒产量。基因型G7（D. Solapur）、G13（Phule Anuradha）和G16（SPV 1411）在各环境显示优越产量表现，远离AEC轴的基因型显示较大不稳定性。基因型G3（296B）和G14（Shanghai Red）籽粒产量表现差。冷处理中T4和T5对籽粒产量更具区分性，T1至T3聚类，表明低温胁迫下籽粒产量相似模式。
胁迫耐受性指数：基于六种常用指数：胁迫耐受性（TOL）、平均生产力（MP）、几何平均生产力（GMP）、胁迫敏感性指数（SSI）、胁迫耐受性指数（STI）和产量稳定性指数（YSI），在三种对比胁迫场景计算：T3-T1（严重胁迫）、T3–T2（中度胁迫）和T4–T5（轻度胁迫）。严重胁迫（T3 vs T1）：严重胁迫条件（T1 = 10 °C）清晰区分耐受和敏感基因型。基因型4111B最耐受，记录最低TOL（1.4）、最高GMP（29.29）、最高STI（0.66）和最大YSI（0.95），表明强稳定性。基因型Dagdi Solapur和Parbhani Jyoti显示中度耐受，基于中间STI（0.46和0.16）和可接受YSI值。相反，基因型ICSB 52、Shanghai Red和185B高度敏感，证据为高SSI（> 1.3）、极低STI（< 0.1）和差YSI（< 0.2）。中度胁迫（T3 vs T2）：基因型104B记录最高STI（0.54）和高GMP（26.55），表明一致产量表现。基因型M-35-1表现较好，高MP（31.8）、GMP（25.43）和STI（0.50），反映广泛适应性。Parbhani Jyoti相对低SSI（0.67）和高YSI（0.48）表明尽管中度产量潜力但较好产量稳定性。相反，基因型Barshi zoot和ICSR 93,034显示极高SSI（> 1.2）和极低STI（≤ 0.05），鉴定为高度胁迫敏感基因型。轻度胁迫（T4 vs T5）：平均生产力（MP）最高为基因型Dagdi Solapur（2.9），其次Phule Anuradha（2.7）、SPV 1411（2.5）和Barshi Zoot（2.4）。几何平均生产力最高为Dagdi Solapur（3.5）其次Phule Anuradha（3.3）。SSI最低为基因型Phule Anuradha和4111B（0.7），其次104B和185B（0.8），最高为ICSB 52和296B（1.4）。STI范围0.1（296B和Shanghai Red）至1.0（Dagdi Solapur），表明研究基因型胁迫耐受性 ample 变异。高STI基因型Dagdi Solapur（0.9）、Phule Anuradha（0.9）和SPV 1411（0.8）表明两条件较好表现，低STI基因型296B、Shanghai Red、ICSR 149和ICSB 52显示差适应性。YSI范围0.2（Parbhani Jyoti）至0.6（104B、4111B、185B和Phule Anuradha），较高YSI基因型表明胁迫条件下较好稳定性。三种场景比较分析，基因型Phule Anuradha、SPV 1359、M 35–1和Dagdi Solapur显示一致稳健性，具有高MP、GMP和STI结合中低SSI值。基因型ICSB 52和185B在胁迫易感环境中一致敏感。
讨论部分总结：印度中部（马哈拉施特拉邦、北卡纳塔克邦和特伦甘纳邦）雨后（rabi）季节大面积种植高粱，500–700万公顷产300万吨。作物利用 residual 土壤水分生长，为避免终端干旱，10月最后一周前播种，使开花期暴露于12月–1月低温。播种不能提前，因为早播作物受蓟马影响，其次光周期敏感基因型即使早播也不开花。多数雨后高粱约圣诞节开花，恰逢严寒。田间实验评估耐冷性困难，因其他非生物胁迫混杂效应。营养期基因型耐冷性报道独立于生殖期耐冷性。因此，识别开花期选择耐冷基因型最佳表型指标可导致耐冷品系鉴定。本研究中观察到穗收获指数（PHI）可作为高粱生殖期耐冷性可靠指标。冷温度对50%开花天数、穗收获指数和其他产量组分影响讨论如下。50%开花天数：受控环境实验中冷胁迫导致开花延迟，严重冷条件下基因型未开花。本研究中基因型296B和ICSR 149在冷处理T1和T2中未能开花，表明高度敏感。开花延迟较长主要为雨季适应基因型如104B、ICSB 52 compared to 典型雨后适应地方品种。清楚表明雨季开发品种如B系和R系更易感冷，可能是雨季适应杂交种在雨后季节种植低产原因。雨后季节主导基因型M 35–1、Barshi zoot、Dagdi Solapur光周期敏感和耐冷，能同时开花，证实先前发现。M-35–1光周期敏感和热不敏感导致其广泛用作亲本开发众多成功改良后代适应雨后季节。迫切需要替换广受欢迎296B系 with 改良耐冷B系以使雨季杂交种能在雨后季节种植。田间实验两播种期也表明冷温度对开花影响。第二播种期平均50%开花天数延迟，因孕穗高峰期恰逢低温。雨季适应基因型开花延迟表明冷敏感性，雨后适应基因型尽管低温开花延迟相对较少。即使固有耐受基因型也可能遭受冷胁迫。开花期低温胁迫可导致高粱穗抽穗延迟。本研究建议通过分期播种将开花阶段同步至窄日历窗口可实现精准，确保基因型开花时间与 prevailing 低温对齐，也有助于理解光周期敏感和热敏感性遗传。穗收获指数（PHI）：PHI为粒重与穗重之比，成功解释冷胁迫对基因型影响。较高PHI意味多数小花能转化为籽粒。冷和热已知不利影响许多谷物生殖生长。最低PHI观察于T2（3%），其次T1（6%）。冷处理中这些值降低表明生殖生长失败或籽粒未能填充潜力。PHI与籽粒产量在单独冷处理和合并分析中高正相关表明PHI是选择耐冷基因型最佳指标。雨季适应B系和R系发现于低PHI组，多数雨后基因型所有处理中显示较高PHI。此外，Barshi Zoot、Dagadi Solapur、M35-1和SPV1359被GGE双标图排名为稳定基因型。该发现证实先前发现多数耐冷基因型源于MPKV-Rahuri，包括M 35–1、Dagadi Solapur、Barshi Zoot和SPV 1359为稳定表现者，因为西马哈拉施特拉农业生态理想适合种植雨后高粱。这些地区白天通常较暖和明亮，但最低温度已知冬季最后7个周末降至10 °C以下，至少一周降至5 °C以下，表明雨后高粱地区中度冷条件。这些环境开发品种显示较大冷胁迫适应性，使这些地点成为筛选耐冷育种材料潜在热点。田间实验中PHI第二播种期（T5）多数基因型降低，而基因型Dagdi Solapur、Phule Anuradha和Phule Vasudha两播种稳定。Dagdi Solapur第一期播种（T4）最高PHI（81.4%）。PHI也是脱粒指数，代表每整穗粒产部分。冷是影响生殖生长主要因素，测量PHI是主要筛选因素。本研究基因型观察到良好遗传区分。PHI与高粱穗花 fertility 密切相关，水稻和小麦中同样。PHI与籽粒产量正关联表明产量评估试验中记录PHI将同时选择籽粒产量和耐冷性。田间研究结果也由受控环境研究证实。两实验中雨后适应基因型如Phule Anuradha、Dagadi Solapur、M 35–1、SPV 1359和SPV 1411显示较高PHI值，因此这些基因型应用于育种计划改善高粱耐冷性。产量组分：产量是任何育种计划最重要组分。本研究冷温度对产量影响使用受控环境实验中籽粒产量/株和花粉活力，田间实验中种子重、穗重/plot和籽粒产量/plot记录。低温通过穗发育期花粉不育降低高粱产量20%，小花败育增加 with 皱缩花药和枯萎柱头23%，种子数减少39%先前报道。低温胁迫生殖期导致花脱落、花粉不育、花粉管 destitution、胚珠败育和结实不良。受控环境研究中冷处理（T2） compared to 对照花粉活力急剧降低，最终影响T2 compared to 对照籽粒产量。基因型M 35–1、Dagadi Solapur、Phule Vasudha、Phule Anuradha和SPV 1359所有冷处理中显示高花粉活力和籽粒产量。田间实验中穗重和籽粒产量第二播种期急剧降低，种子重两播种期间变异不大。穗重也与籽粒产量两播种强正相关。受精后光合产物从源到库分配由对冷胁迫遗传响应决定。这种遗传变异将通过穗重、PHI和种子重计算。基因型Dagadi Solapur两播种期穗重最高，其次Phule Anuradha和SPV 1411。基因型296B和ICSB 52对冷敏感，穗重和籽粒产量较低。不同处理场景耐冷性指数：三种不同处理场景组合（严重胁迫T3 vs T1、中度胁迫T3 vs T2和轻度胁迫田间筛选T4 vs T5）和六种胁迫耐受性指数共同提供基因型耐冷性综合分析。三种场景中胁迫耐受性指数变异表达表明耐冷性是数量性状，可靠鉴定耐冷基因型需在多胁迫水平评估而非单一胁迫处理。不同胁迫耐受性指数中GMP、STI和YSI比TOL和MP更一致区分耐冷基因型，与先前报告一致。基因型Phule Anuradha、SPV 1359、M 35–1和Dagdi Solapur具有一致高GMP和STI值 coupled with 中低SSI显示跨冷胁迫处理稳定表现。基因型一致稳定性表明存在稳健生理机制 governing 冷胁迫耐受性而非环境特定响应。这些基因型在育种计划中优于处理不可预测胁迫条件。相反，基因型ICSB 52和185B在三种比较中一致高SSI和低STI和YSI，包括高易感冷胁迫。基因型296B和ICSR 149在胁迫和中度冷环境未能开花和产生籽粒，表明高度敏感。基因型排名随胁迫强度增加转移强调轻度胁迫条件倾向掩盖敏感性而中度和严重胁迫条件真正揭示耐受性。这与先前报告一致中度胁迫环境最佳选择因平衡区分力与生物因素。GMP、STI和YSI跨冷胁迫场景一致强 concordance 突显其稳健性和植物育种计划中选择耐冷基因型和供体鉴定选择标准。不同冷处理关联分析：受控环境处理（T1至T3）中PHI与籽粒产量跨冷处理强正关联以及合并分析表明PHI为生殖期冷胁迫耐受性稳健指标。类似收获指数与籽粒产量在非生物胁迫条件下高粱和其他谷物关联先前报道，冷胁迫主要限制同化物分配和籽粒充实而非生物量生产。仅在T3（对照）花粉活力（PV）与籽粒产量显著关联，表明PV仅在最佳环境为产量限制因素，冷胁迫下成功受精和籽粒充实（如PHI反映）主导。田间实验（T4和T5）相关分析与发现一致，PHI和穗重两处理中与籽粒产量强正相关。晚播（T5）产量急剧下降表明生殖期冷敏感性增加，与先前雨后高粱报告一致。基于HA-GGE双标图基因型排序：HA-GGE双标图基于PHI和籽粒产量跨处理（T1-T5）有效区分基因型。基因型Phule Anuradha、Phule Jyothi、Dagdi Solapur和M35-1 PHI一致排名优越，突显冷胁迫下稳定生殖效率。这些基因型是高粱耐冷育种最佳供体。籽粒产量M35-1其次Phule Anuradha和Dagdi Solapur最稳定和高产基因型，类似发现先前报道。B系296B和ICSB 52耐冷性表现差，类似这些B系差表现。
结论翻译：研究的性状在受控环境和田间实验中为16份高粱基因型提供良好基因型区分。其中穗收获指数是最佳表型指标，由开花期冷处理结果证实。其在冷胁迫下与籽粒产量强关联且 compared to 花粉活力测试是简单成本有效协议。发现清楚区分雨后适应基因型Phule Anuradha、Dagadi Solapur、M 35–1和SPV 1359跨环境耐冷，而基因型296B和ICSR 149对冷胁迫高度敏感，显示延迟开花、差PHI和降低产量。鉴定耐冷基因型应用于育种计划改善雨后高粱耐冷性。其纳入育种计划可显著贡献开发适应雨后季节低温胁迫环境稳定高产高粱品种。
