持续模拟干旱胁迫对胡麻萌发特性影响及品种抗旱性评价研究

采用PEG-6000模拟干旱持续胁迫,研究不同PEG-6000浓度对6个胡麻品种(坝选3号、晋亚11号、定亚23号、天亚9号、陇亚8号、陇亚11号)的种子萌发、幼苗生长和幼苗生理指标的影响,并对6个胡麻品种的萌发期抗旱性进行分析和评价。结果表明:随着PEG-6000浓度的升高,胡麻种子的发芽率、发芽势和发芽指数呈先增加后减小的趋势;地上部分长度、地下部分长度、地上部分鲜重及地下部分鲜重整体呈下降趋势;丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性呈先增后减的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性呈增加趋势;萌发抗旱指数呈下降趋势。随着胁迫时间的增加,同一浓度下,MDA含量,POD、CAT、SOD活性均随着胁迫时间的增加逐渐增加。采用模糊数学隶属函数法,对6个胡麻品种萌发期抗旱性进行评价,其抗旱性强弱依次为:坝选3号晋亚11号定亚23号天亚9号陇亚8号陇亚11号。本研究为室内早期快速鉴定胡麻育种材料的抗旱性提供了参考依据。     

六倍体小黑麦萌发期抗旱性分析

利用20%PEG-6000(-0.975 MPa)为渗透介质室内模拟干旱,分析六倍体小黑麦萌发期发芽率、发芽势、胚芽鞘长、根长、根数的变化,采用模糊隶属函数与抗旱系数相结合的方法对品种萌发期的抗旱性进行综合分析,并利用灰色关联分析法分析各个形态指标与抗旱性的关系,结果表明:干旱胁迫下,小黑麦各品种的发芽率、发芽势、胚芽鞘长、根长都比对照不同程度地降低或缩短,不同品种之间的差异达显著或极显著水平,但根数却增减不一,表明根数对水分胁迫的反应方向不一致;品种"Tornado"(S9)萌发期综合抗旱性强,为小麦抗旱育种提供了种质资源;发芽率与六倍体小黑麦萌发期抗旱性的关联度最大,可作为形态指标加以利用。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对紫苏种子萌发的影响

为研究不同紫苏品种种子在萌发期对干旱胁迫的响应,给评价紫苏种子的抗旱性和栽培管理提供理论依据,以紫苏品种TS003号和贵苏4号为试料,采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,分别测定2个品种的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重等指标。结果表明,不同浓度的PEG-6000干旱胁迫处理对TS003号、贵苏4号的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重均产生抑制作用,均随着PEG-6000浓度的增加呈下降趋势。与蒸馏水空白对照相比,在低浓度PEG-6000(3%、6%)干旱胁迫下,各指标值下降幅度差异不显著(P ＞ 0.05),PEG-6000浓度在12%及以上时显著下降(P < 0.05),尤其在PEG-6000浓度为24%(重度干旱胁迫)处理下紫苏种子发芽完全受到抑制。     

水稻近等基因导入系芽期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

为筛选水稻抗旱性鉴定指标并科学鉴定水稻抗旱性,本研究以蒸馏水为对照,采用质量体积比为5%、10%、15%、20% 的PEG-6000溶液处理6份川香29B近等基因导入系进行芽期抗旱鉴定,研究模拟干旱对水稻育种材料芽期种子萌发的影响,并探讨芽期抗旱性鉴定指标及筛选抗旱材料。结果表明,轻度水分胁迫对种子发芽抑制作用较小,部分材料表现出促进效应;重度水分胁迫对种子发芽抑制作用明显;对发芽势抑制作用强于发芽率,根长、根干重、剩余种子干重、根芽比在水分胁迫下表现出增长效应,水分胁迫对种子萌发过程中芽的抑制作用强于根,并阻碍了物质的转运利用。相关性分析表明,储藏物质转化率抗旱系数与发芽指数抗旱系数等8个指标呈显著或极显著相关,总体而言,芽长抗旱系数与其他指标抗旱系数相关性强于根长抗旱系数。应用隶属函数法进行抗旱性综合评价,5818(川香29B/ASOMINORI//29B///29B)、川香29B、5819(川香29B/ASOMINDRI//29B///29B)(分别记作C2、C6、C3)综合D值排前三名,综合评价抗旱性较强。在20% PEG-6000溶液处理下,将D值与各指标抗旱系数进行相关性分析,活力指数抗旱系数、根长抗旱系数、储藏物质转化率抗旱系数与D值相关系数分别为0.84、0.78、0.85。综上,储藏物质转化率抗旱系数、活力指数抗旱系数与多数指标抗旱系数显著相关,且与D值显著正相关,储藏物质转化率可作为芽期抗旱性鉴定一级指标,活力指数和D值可作为鉴定二级指标,应用于水稻材料、品种等于芽期进行快速、准确抗旱性鉴定。应用隶属函数法筛选得到抗旱性较强的材料为C2、C6、C3,可进一步应用于抗旱育种,以选育抗旱性品种,并进一步开展抗旱研究。     

室内模拟干旱对大豆萌发性状的影响及抗旱性评价

本试验以22份不同基因型大豆品种(品系)为研究材料,使用快速简便的高渗溶剂聚乙二醇(PEG6000)进行室内模拟干旱胁迫试验,探讨干旱胁迫对不同大豆品种(品系)萌发性状的影响,并采用隶属函数值法对不同品种进行抗旱适应性评价。结果表明干旱胁迫条件下不同生态型大豆品种的吸水率、相对发芽率、相对发芽势、根长指数均比清水对照低。品种间萌发性状存在差异,其中变异系数最大的为相对发芽率,为73%,变异幅度为4.25%~44.56%,变异系数最小的为12h吸水率,为11%,变异幅度为28.54%~48.75%,12h吸水率、相对发芽势、相对发芽率、根长指数与萌发抗旱系数呈极显著正相关,可作为大豆芽期抗旱性鉴定的重要指标。初步鉴选出4个强抗型大豆品种,分别为:晋大74、晋大70、晋大83和晋大73,鉴选出3份敏感型品种,分别为晋大75、黑珍珠、扁茎豆,其他15份品种为中抗型品种。研究结果可为大豆萌发期抗旱性评价提供理论参考。     

不同品种谷子种子萌发期对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性评价

对4个品种的谷子晋谷28、晋谷45、晋谷42和晋谷77-322进行种子萌发期抗旱性研究。试验首先筛选出合适的PEG浓度模拟干旱胁迫条件;在正常供水和模拟干旱条件下测定了种子发芽特性及生长、生理生化等指标。结果表明:18%PEG浓度为合适的干旱胁迫条件;随着干旱胁迫的加强,谷子的相对发芽势、相对发芽率、发芽指数和抗旱指数都呈下降趋势。在18%PEG的胁迫下,谷子的可溶性蛋白、脯氨酸含量、SOD和POD活性、MDA含量都有所升高,差异较显著。其中,晋谷45的脯氨酸含量、蛋白质含量、SOD、POD活性比对照分别提高462.34%、34.17%、113.84%、61,22%,晋谷28的SOD活性提高266.35%。晋谷42的POD活性比28、45、77-322三个品种分别降低了9.9%、7.5%、19.5%,MDA含量28增幅最小,42增幅最大比CK增加98.7%。经过隶属函数法分析谷子萌芽期抗旱性的强弱顺序为:晋谷45晋谷28晋谷77-322晋谷42。研究为谷子抗旱种质资源鉴定评价及品种选育提供理论依据。     

藜麦种子萌发阶段响应干旱和盐胁迫变化的综合评价

随着我国藜麦产业不断发展和利用边际性土地种植规模的扩大,藜麦种子萌发阶段对干旱和盐胁迫的响应研究越来越受到重视。本文采用室内PEG-6000模拟干旱胁迫和NaCl模拟盐胁迫,通过测定发芽率、发芽势、长度和鲜重等8个指标,对5个藜麦品种(系)(‘南非2号’‘陇藜1号’‘陇藜4号’、HTH-y605、HTH-01)种子萌发期对干旱和盐胁迫的响应进行综合评价研究,并利用主成分分析方法评价藜麦的抗旱性和耐盐性,指出抗旱性和耐盐性的主要评价指标。结果表明:在藜麦萌发阶段抗旱性综合评价中,主成分分析将8个指标归类为2个成分因子,各成分分别以相对长度和相对发芽率载荷量最大,可作为藜麦萌发期抗旱性主要鉴定指标。抗旱性强弱顺序为:‘南非2号’HTH-01‘陇藜4号’‘陇藜1号’HTH-y605。在其耐盐性综合评价中,通过主成分分析将8个指标归类为3个成分因子,相对长度、相对发芽率和相对发芽指数分别为各成分因子上最大的载荷,可以作为藜麦萌发期耐盐性的主要鉴定指标,耐盐性强弱顺序为:HTH-01HTH-y605‘陇藜4号’‘陇藜1号’‘南非2号’。相关性分析结果显示,不同藜麦品种萌发阶段抗旱性与耐盐性之间无明显相关性。研究发现藜麦不同品种在抗旱性和耐盐性具有遗传多样性,其机制有待进一步研究。研究结论对藜麦抗逆机理研究和品种选育有一定的参考价值,为当前中低产田开发利用提供了理论和数据支持。     

箭筈豌豆种质资源萌发期抗旱指标筛选及抗旱性评价

  【目的】  萌发期干旱影响绿肥作物箭筈豌豆 (Vicia sativa L.) 生产。筛选关键、敏感抗旱评价指标，开展不同箭筈豌豆萌发期抗旱性评价，为挖掘抗旱种质和开展抗旱性品种选育提供理论依据。  【方法】  选择分布于箭筈豌豆主要种植区的14份代表性箭筈豌豆种质资源为研究对象，以蒸馏水处理为试验对照，分别设置2.5%、5%、10%和15% 等4个不同PEG-6000 (高分子聚合物聚乙二醇6000) 模拟干旱胁迫处理，测定和计算发芽率、发芽势、发芽指数、种子萌发指数、胚根长、胚芽长、胚根重、胚芽重、胚根长/胚芽长值、胚根重/胚芽重值和活力指数等11项指标及其相应抗旱系数。  【结果】  4个PEG-6000浓度胁迫不同程度地降低了供试箭筈豌豆各测试指标及其抗旱系数 (P < 0.05)，14个种质资源的测试指标变异系数为11.40%～48.71%，抗旱系数的变异系数为10.20%～46.56%。大多数测试指标抗旱系数间存在显著或极显著相关关系，相关系数变化范围为0.182～0.956。基于主成分分析方法，各指标抗旱系数降维为3个相互独立的主成分综合指标，3个主成分综合指标累计贡献率为85.9%。基于模糊数学隶属函数方法，各资源抗旱性综合评价指数 (D值) 平均数为0.420，变异系数为50.6%，9号种质资源D值最高，10号种质资源D值最低。基于聚类分析方法，14份箭筈豌豆资源可根据抗旱特性不同聚为4类，抗旱等级划分与不同等级D值大小相一致，9号资源为强抗旱资源，14号资源为较强抗旱资源，中等与弱抗旱资源占总资源量85.8%。基于逐步回归方法，抗旱性综合评价指数D值与各鉴定指标抗旱系数的回归关系为D = 1.31X₁ + 0.566X₂ + 0.183X₃–1.068 (R2 = 0.991, P < 0.001, X₁、X₂、X₃分别表示发芽指数、胚根重和胚根长抗旱系数)。  【结论】  抗旱性综合评价指数D值是表征种质资源萌发期抗旱特性的有效指标，发芽指数、胚根重和胚根长抗旱系数可以解释99.1%的不同种质资源抗旱性变异，鉴定获得2份萌发期抗旱性较强箭筈豌豆资源，85%以上的供试箭筈豌豆资源为中等或弱抗旱性种质资源，选择抗旱性种质资源是箭筈豌豆高效生产的重要方面。     

苦豆子和苦马豆种子萌发对干旱胁迫的响应特征

以河西走廊中部荒漠边缘的苦豆子(Sophora alopecuroides L.)和苦马豆〔Swainsonia salsula(Pall.)DC.〕为材料,采用聚乙二醇PEG-6000模拟干旱条件,在6种渗透势(-0.03,-0.10,-0.24,-0.42,-0.65,-0.94 MPa)条件下对种子萌发和幼苗生长进行了研究。研究结果显示,随着干旱胁迫程度的加剧,两种植物种子吸胀速率、发芽率、发芽指数、生活力、苗高和根长、组织饱和含水量等指标均表现出明显降低的趋势,而幼苗干重、根干重和根冠比均呈先升后降的趋势。研究表明,苦豆子和苦马豆种子在适当的干旱胁迫下可以提高其幼苗的抗旱性,有利于培育壮苗。     

红小豆萌发期耐旱种质筛选

本研究采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,首先研究了不同PEG-6000浓度对3份红小豆品种发芽期的根长、上胚轴长、真叶数、发芽指数和活力指数的影响,明确了红小豆萌发期模拟干旱胁迫的最适PEG-6000浓度为10%;进而以10%的PEG-6000对40份红小豆种质资源进行萌发期抗旱性鉴定,利用隶属函数法进行耐旱性的综合评价筛选耐旱红小豆种质2份,较耐旱型种质2份,耐旱中间型种质5份,干旱较敏感型种质6份,其余25份为干旱敏感型种质。     

干旱胁迫对窄叶鲜卑花种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究干旱胁迫对窄叶鲜卑花种子萌发及幼苗生长的影响,为野生种驯化和种群恢复提供参考。[方法]以窄叶鲜卑花种子为实验材料,采用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫环境,研究干旱协迫强度对窄叶鲜卑花种子的吸胀速率、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和种子抗旱萌发指数及幼苗生长情况的影响。[结果]随着干旱胁迫程度的加剧,窄叶鲜卑花种子的吸水过程表现出急速吸水期、缓慢上升期和吸水平稳期3个阶段;其发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和种子抗旱萌发指数及苗高、根长,苗重与胁迫强度均呈负相关;当PEG浓度达30%时,种子萌发完全被抑制。另一方面,种子群体萌动、萌发和出苗达50%所需时间随胁迫强度的增加而越发延迟,且各阶段对环境临界水势要求不同,出苗阶段最为严格,表明种子出苗过程对环境水分胁迫较为敏感,耐旱能力较弱。[结论]干旱胁迫显著抑制了窄叶鲜卑花种子的萌发和幼苗生长,也说明水分是窄叶鲜卑花种子萌发和幼苗形成的主导因素之一,在较干旱地区种植需要考虑水分的供给。     

干旱胁迫对油菜种子萌发和幼苗生长的表型影响

采用17%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,研究其对15个油菜品系发芽期表型性状的变化及其抗旱能力的影响。为了研究干旱对种子萌发的影响,测出FG,T50,出苗率,鲜质量,干质量。结果表明,PEG-6000模拟干旱胁迫后,幼苗的相对活力指数在0.32~0.79,15个品种的平均相对活力指数为0.49。干旱胁迫后,15个油菜品种的平均苗高比对照降低40.68%,平均单株鲜质量比对照降低34.2%,平均成苗率比对照降低18%。在各种指标中,相对活力指数较为直观、综合地反映了发芽和生长性状,可作为油菜发芽期抗旱鉴定的主要指标。实验证明,干旱胁迫下,油菜幼苗形态特征发生明显变化,植株矮小或不发芽甚至死亡。     

聚乙二醇处理不同甘蔗品种/品系组培苗的生理响应研究

利用聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透剂进行模拟水分胁迫处理4个甘蔗品种/品系的组培苗,分析测试甘蔗组培苗在不同浓度PEG-6000的水分胁迫下的叶绿素含量、丙二醛含量和脯氨酸含量等生理响应。结果表明:随着PEG-6000的处理浓度增高,胁迫强度增大,甘蔗组培苗叶片叶绿素、脯氨酸和丙二醛的含量发生了不同变化。不同甘蔗品种/品系的抗旱性不同,对水分胁迫的敏感程度也不同,水分胁迫后叶绿素含量均低于对照,脯氨酸含量随着处理强度的增大显著增加,且以30%的PEG-6000浓度处理增加较为明显,抗旱性强的甘蔗品系脯氨酸增幅更大;丙二醛含量随着胁迫强度的增大急剧增加,抗旱性差的甘蔗品种/品系增幅更大。聚乙二醇模拟水分胁迫组培苗结果表明,4个甘蔗品种/品系中02-6甘蔗品系抗旱性最强,其次为新台糖22号,最差的为新台糖16号。通过组培在实验室模拟甘蔗抗旱胁迫,为进一步田间干旱胁迫提供初选材料及参考价值,有利于加速甘蔗抗旱新品种的选育进程。     

苦豆子和披针叶黄华种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应

以采集于河西走廊中部荒漠边缘的苦豆子(Sophora alopecuroides L.)和披针叶黄华(Thermopsis lanceolate L.)种子为试验材料, 以不同渗透势PEG-6000 溶液模拟干旱条件, 研究了2 种植物种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征。研究结果显示, 随着干旱胁迫程度的加剧, 2 种植物种子吸胀速率、萌发率、萌发指数、活力指数、苗高、根长和组织饱和含水量等指标均表现出明显降低趋势, 而幼苗干重、根干重和根冠比均呈先升后降趋势。2 种植物种子萌发对干旱胁迫均较为敏感, 苦豆子和披针叶黄华种子能够萌发的最低渗透势阈值分别为-0.65 MPa 和-0.42 MPa。2 种植物因干旱胁迫未能萌发的种子复水后萌发率均较高。分析认为, 2 种植物种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征对幼苗的成功定植和种群的自然更新具有重要生态学意义, 但在人工栽培时保证土壤墒情应是保障建植成功的关键措施。     

湿地松种子萌发对模拟水分胁迫的响应

采用聚乙二醇(PEG-6000)高渗溶液人工模拟水分胁迫,研究湿地松(Pinus elliottii)种子对水分胁迫的生态响应。结果表明:随着水分胁迫的加重,湿地松种子的萌发率、相对萌发率、发芽势、发芽指数、幼苗高度、根长与生物量等指标均呈现不同程度的下降趋势;通过建立水分胁迫与种子萌发率的回归方程,求解得出湿地松种子萌发的耐旱临界值是-0.68MPa,耐旱极限值是-1.14MPa;水分胁迫对湿地松种子萌发初期影响较大,会延迟其萌发时间,分别为1～8d不等;幼苗的根系在轻中度水分胁迫下生长较为稳定,表现出对干旱的适应性;水势为-0.8MPa时湿地松种子进入浅度休眠状态来适应干旱环境,通过建立水势与生物量的回归方程预测在-1.07MPa下湿地松生物量降至为0。     

不同玉米自交系的抗旱力与超弱发光关系的研究

本研究利用单光子分析法 ,对不同玉米自交系干种子和萌发种子的超弱发光值进行了测定 ,比较和分析了干旱胁迫 (PEG处理 )和非干旱胁迫 (水处理 )下 ,萌发时期玉米自交系种子的超弱发光规律与抗旱性的关系。结果表明 ,各玉米自交系干种子的超弱发光与其抗旱性相关不大 ;而在干旱胁迫和非干旱胁迫下 ,不同萌发时间的玉米自交系种子的超弱发光值存在明显差异。干旱胁迫使萌发种子的超弱发光值低于正常值 ,而不同基因型的超弱发光曲线在干旱和水处理条件下的拟合程度和发光衰减的起始时间不同 ,即抗旱自交系的曲线拟合程度高 ,发光衰减的起始时间较迟 ;非耐旱性自交系两处理曲线偏差较大 ,发光衰减的起始时间较早。我们认为 ,种子在萌动过程中 ,在干旱胁迫和正常水处理条件下发光曲线的拟合程度和发光衰减的起始时间可以作为鉴定品种抗旱性强弱的指标。     

水分胁迫对番茄种子萌发及幼根发育的影响

用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫条件(0、-0.2、 -0. 3、-0. 5、-0.6、-0.8、-1.0 MPa),对10个番茄品种进行发芽试验,研究渗透胁迫对番茄种子萌发及幼根发育的影响。结果显示, 渗透势越低,对种子发芽的胁迫程度越大,在-0.5、-0.6、-0.8、-1.0 MPa 处理下所有供试品种的种子均不能发芽。在0、-0.2、-0.3 MPa 处理下,发芽率、发芽势及幼根发育均受到不同程度的抑制。在供试番茄品种中,石红59号、IVF3155、屯河5501、IVF6172具有较强的耐干旱胁迫能力。     

PEG模拟干旱胁迫下花生品种萌发特性与抗旱性评价

为了解新疆8个主栽品种的耐旱性,本试验采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对9个花生品种的萌芽期耐旱性进行综合评价。结果表明,9个花生品种不同测定指标中均存在一定差异性,平均隶属函数值表现为花育25号(0.8144)花育51号(0.6444)花育52号(0.4694)花育951号(0.4616)山花7号(0.4597)中花16号(0.4036)山花9号(0.2928)花育22号(0.2296)花育33号(0.1227)。由此可见,花育25号的抗旱性较强,花育33号的抗旱性最差。本研究结果对新疆选育抗旱花生品种具有一定指导意义。     

PEG模拟干旱胁迫下花椰菜种质资源萌发特性及抗旱性评价

为鉴定和筛选花椰菜耐旱种质资源,以12个花椰菜种质资源为试验材料,测定不同浓度PEG[0(CK)、100、150和200 g·L^-1]模拟干旱胁迫对花椰菜的相对发芽率(RGP)、相对发芽势(RGR)、相对发芽指数(RGI)、相对活力指数(RVI)、相对苗高(RSH)和相对根长(RRL)等6个指标的影响,并采用隶属函数法进行抗旱性的综合评价。结果表明,100 g·L^-1PEG胁迫对花椰菜种子萌发的影响不大,150~200 g·L^-1PEG胁迫则显著抑制花椰菜种子萌发。100~150 g·L^-1PEG胁迫对RRL具有一定的促进作用,而150~200 g·L^-1 PEG胁迫则会明显抑制RSH,表明150~200 g·L^-1 PEG可作为花椰菜萌发期抗旱性筛选的适宜浓度。基于RGP、RGR、RGI、RVI、RSH和RRL 6个指标,通过隶属函数法综合评价发现,12个花椰菜材料的抗旱性依次表现为P3>P6>A1>P8>P7>P2>P1>P4>P5>A2>A3>P9。本研究结果为花椰菜抗旱品种选育提供了一定的理论依据。     

主要胡麻品种抗旱相关指标分析及综合评价

为了探讨国内胡麻品种抗旱性及其鉴定指标与综合评价方法,为抗旱育种及参试品种在适应区域的合理利用提供参考依据。以15份主要胡麻栽培品种为材料,设自然降雨和正常灌水处理,考查7个农艺性状、8个生理指标及产量指标,采用产量抗旱系数、综合抗旱系数、加权抗旱系数、隶属函数、抗旱性量度值、灰色关联度分析等相结合方法进行抗旱性综合评价、抗旱型划分和评价指标筛选。结果表明:被考查性状、指标对干旱胁迫的反应及关联程度各异,所得D值与Y值间呈极显著正相关,而CDC及WDC值分别于D值和Y值间的相关性相对较低,据D值将供试品种划分为5个抗旱级别,可较好的反映品种的选育条件及适应地区。说明采用抗旱性综合评价方法,以D值进行胡麻抗旱性综合评价、预测、抗旱型划分、评价指标筛选是适宜且准确的,能较好地反映和揭示指标性状与抗旱性的关系及各品种抗旱性、抗旱特点及应用区域。本研究对提高胡麻抗旱性鉴定,抗旱育种及其科学性和预见性具有重要意义,并为抗旱品种的生产应用提供参考。