水稻种子萌发期的抗旱性鉴定指标研究

以12个抗旱性不同的水稻品种为材料,在种子萌发期采用20%PEG(聚乙二醇)溶液人工模拟干旱处理,测定了种子萌发抗旱指数等与抗旱性相关的指标。结果表明,采用不同的评价指标,品种间的抗旱性排序有所不同;相对发芽率、相对芽长、相对胚根长、相对根芽干重与种子萌发抗旱指数均呈显著或极显著正相关,表明其均可作为水稻种子萌发期的抗旱性评价指标;认为采用隶属函数法求取这5项指标的平均隶属函数值,作为水稻种子萌发期抗旱性评价的综合指标更为准确。     

基于主成分分析的玉米萌发期抗旱性综合评定

试验在人工气候室内利用称重法精确控制75%和35%土壤相对含水量(RWC),通过分析播种后7 d不同玉米品种的发芽率、根系生长、干物质转化等对干旱胁迫的响应差异,对10个玉米品种进行萌发期抗旱性综合评定。结果表明,干旱胁迫降低了玉米的发芽势、发芽率、发芽指数、种子萌发抗旱指数、地上部与地下根物质积累和贮藏物质转运率,增大了根冠比。利用主成分分析与热图分析得出,玉米萌发期抗旱鉴定的四级指标分别为干物质积累量、发芽指数和种子萌发抗旱指数;根长、根冠比和根干重等;根体积和贮藏物质转运率;发芽势。将指标按照对抗旱性影响的差异分为4类,发芽率、发芽指数、种子萌发抗旱指数;根体积、贮藏物质转运率;根冠比;根长和芽长。依据综合值对10个玉米品种萌发期抗旱性评价,其抗旱性强弱依次为浚单29、蠡玉35、五谷704、吉祥1号、先玉335、博优989、郑单958、伟科702、农玉2号、登海605。     

西南麦区小麦品种萌发期抗旱性的综合鉴定及评价

为筛选西南麦区小麦萌发期抗旱性强的品种,用20％ PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫,测定41个小麦品种的发芽势、发芽率、发芽指数、苗高、胚芽鞘长度、胚根长、胚根数等性状,并通过加权隶属函数法对供试材料的抗旱性进行综合评价.结果表明,与正常条件相比,20％ PEG-6000胁迫下小麦种子胚根数均降低(西科麦5号和川麦104例外),发芽势、发芽率、发芽指数、苗高、胚芽鞘长度、根长均受到抑制,且不同品种降幅不同.通过加权隶属函数法分析,综合评价值(D值)较大的前五位品种分别是蜀万8号、绵麦228、绵麦37、川麦104和内麦316.利用聚类分析对41个品种的抗旱性进行分类,蜀万8号、绵麦37等5个品种为高度抗旱品种;川麦60、昌麦30等13个品种为抗旱品种;内麦9号、川麦43等10个品种为中等抗旱品种;绵阳26、蜀麦482等8个品种为对水分胁迫敏感品种;川麦55、川麦42等5个品种为对水分胁迫高度敏感品种.除根长外,其他鉴定指标与D值呈极显著正相关,发芽率和发芽指数与D值的相关系数最大(0.87).发芽率和发芽指数可作为小麦萌发期抗旱性快速鉴定的参考指标.强抗旱性品种蜀万8号、绵麦37、绵麦228等可作为西南麦区小麦抗旱育种种质资源.     

2013-2015年中国冬小麦种子发芽率及高活力关联物理性状的检测

为了解中国冬小麦种子市场的种子质量情况,连续三年(2013-2015)收集全国冬小麦主产区市场上的冬小麦种子样品共计756份,进行了种子发芽率普查和活力检测,并对与品种种子高活力相关联的物理性状进行了分析.结果表明,全国冬小麦种子标准发芽率在三年内有所提升,分别为83.6％、92.8％和93.0％;在不同地区收集到的同一冬小麦品种种子标准发芽率基本一致,但其耐盐性、抗旱性和耐老化能力均在地区间略有差异.在与种子活力有关的物理性状中,千粒重和种子厚度与种子活力相关性高且稳定.当种子萌发期条件较好时,千粒重49.54～50.30 g、厚度3.20～3.29 mm的冬小麦种子萌发较好;当种子萌发期逆境胁迫较强时,则应选择千粒重33.83～34.50 g、厚度2.76～2.84 mm的冬小麦品种.     

PEG-6000胁迫下玉米品种萌发期抗旱性鉴定与评价

以收集的52个推广应用的春播玉米为供试材料,运用渗透压为0.5 MPa的PEG-6000模拟干旱胁迫,测定各品种发芽率、耐旱萌发指数等10个鉴定指标。以鉴定指标的相对值作为抗旱性评价指标,应用多种分析方法对各指标进行比较分析并对品种进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫下各指标均受到不同程度的影响,其中,发芽势可用于玉米萌发期抗旱性的快速与初步鉴定。发芽势、发芽率、发芽指数与耐旱萌发指数4项指标可作为抗旱能力的主要鉴定指标,种子吸水率与胚根胚芽长、贮藏物质运转率可作为间接抗旱鉴定指标。根据供试品种隶属函数值,利用聚类分析将其分为4个不同的耐旱等级,筛选出17个抗旱型品种。     

增强小麦种子萌发期抗旱性的植物生长调节物质的筛选与评价

为筛选能增强小麦萌发期抗旱性的植物生长调节物质,以绵麦228为材料,选用21种植物生长调节物质浸种24h,以清水浸种为对照,在20%PEG6000模拟干旱胁迫条件下,测定各处理的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数及苗高、胚芽鞘长度、根长、根数、根冠比、种子贮藏物质转运率等性状,并通过加权隶属函数法评价21种生长调节物质增强小麦萌发期抗旱性的综合效果。结果表明,在PEG6000胁迫下,供试的大部分植物生长调节物质均能在一定程度上增强小麦种子萌发期的抗旱能力,表现为种子发芽率、发芽势、发芽指数提高,苗高、胚芽鞘长度、根长和根数增加,根冠比、贮藏物质转运速率增大;不同植物生长调节物质对小麦萌发期抗旱能力的调控程度存在一定差异。通过加权隶属函数法分析,综合评价值(D值)排在前5位的植物生长调节物质分别为乙烯利、黄腐酸、氯化胆碱、赤霉素、吲哚丁酸·萘乙酸。除根长、根冠比外,其他鉴定指标与D值均呈显著或极显著正相关,其中苗高的相关系数最大(0.80),因此种子发芽势、发芽率、发芽指数、苗高、胚芽鞘长度、根数、种子贮藏物质转运率等指标可作为植物生长调节物质浸种调控小麦萌发期抗旱性的评价指标。     

干旱胁迫对不同抗旱性小麦种子萌发及幼苗根芽生物量分配的影响

为探讨冬小麦种子萌发期抗旱性与幼苗生物量分配的关系,以小麦抗旱型品种长旱58和干旱敏感型品种漯麦18为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,测定和分析了干旱胁迫后小麦种子发芽率、幼苗根冠比、叶绿素含量等16个指标的变化。结果表明,干旱胁迫后,长旱58种子发芽率无明显变化,漯麦18种子发芽率显著下降。干旱胁迫下长旱58种子发芽势、发芽指数、活力指数和干物质转移量显著大于漯麦18,平均发芽时间显著小于漯麦18,长旱58幼苗根、芽的长度和干重及总干重均显著高于漯麦18。干旱胁迫显著增加漯麦18幼苗根冠比,对长旱58萌发第五和第七天的幼苗根冠比无显著影响。干旱胁迫显著降低漯麦18幼苗叶绿素含量,对长旱58无显著影响。由于小麦萌发期幼苗干物质累积取决于种子中营养物质的转移和呼吸消耗,因此推测种子营养物质的快速转移和低呼吸消耗有助于提高小麦萌发期的抗旱能力,促进干旱胁迫下种子萌发和幼苗生长。     

大豆品种抗旱性早期鉴定方法

为探讨鉴定大豆品种抗旱性的简易方法,依据吸水后48h的发芽率对109个大豆种质材料进行抗旱性分级。继而在萌发期、营养生长期(V3)和生殖生长期(R4)进行盆栽控水试验,根据抗旱等级验证大豆植株的抗旱性。结果发现,大豆品种间抗旱性存在显著差异。种子吸水量与抗旱性无关,吸水后48h发芽率与抗旱性密切相关。幼苗侧根数量、主根长度和根系干重与抗旱性呈显著(P0.05)相关。对萌发后幼苗供水24h后,随即停水24h,反复干旱处理,抗旱品种存活率显著高于普通品种。在V3期对盆栽植株进行暂时萎蔫(土壤含水量为9%～11%)的水分胁迫处理,发现停水后普通品种叶片首先发生萎蔫,且株高、茎直径及叶面积下降的程度均高于抗旱品种。水分胁迫下,抗旱品种株高、茎直径和叶片面积均显著(P0.05)高于普通品种,其中茎直径和叶片面积达到极显著水平(P0.01)。在R4期暂时萎蔫的水分胁迫下,抗旱品种根的生物量和分枝的生物量显著(P0.05)高于普通品种。鼓粒期(R6)普通品种发生永久萎蔫、植株死亡,而抗旱品种仍能保持生长能力。研究结果表明,大豆种子48h发芽率可作为大豆品种抗旱性的鉴定和筛选方法,鼓粒期大豆对水分胁迫最敏感。     

玉米苗期抗旱性评定方法探讨

对辽宁省推广的5个抗旱性不同的玉米品种进行了研究.通过室内发芽试验和室外盆栽试验,在总结前人成果的基础上,测定了与抗旱性有关的芽率、芽势和叶面积等16项鉴定指标.以种子萌发抗旱指数与幼苗反复干旱抗旱指数的乘积作为灰色关联度分析的参考数列,运用灰色关联度理论,分析各指标与苗期抗旱性的关系,从中筛选出关联度较大的10个指标,然后通过隶属函数法对这10项指标进行分析,定量地评价5个玉米品种苗期的抗旱。     

冬小麦种子萌发期抗旱性的基因型差异

为准确评价冬小麦种子萌发期抗旱性的基因型差异,利用15%浓度聚乙二醇(PEG-6000)高渗溶液模拟干旱胁迫,选取22个小麦品种进行种子萌发实验,通过对根长、芽长、根干重、芽干重、发芽势等9个指标的测定,并运用相关分析、主成分分析、隶属函数等方法分析了不同小麦品种萌芽期对干旱胁迫的响应。结果表明,品种间不同指标抗旱指数的变异程度不同,其中发芽势、根长、芽长、根干重、芽干重的抗旱指数变异系数均大于100%,以发芽势变异最大,变异系数达到186.30%,而种子总干重变异最小。通过主成分分析,将9个指标转化为三个相互独立的综合指标,其累计贡献率达到94.43%。根据抗旱性综合评价值(D)进行聚类分析,将22个小麦品种分为四类,其中第一类,D≥0.5,抗旱能力较强,包括长旱58、西杂5号和陕麦139;第二类,0.4≤D0.5,中等抗旱,包括航麦6号、晋麦47和轮选988;第三类,0.19≤D0.4,对干旱中度敏感,包括西农223等7个品种;第四类,D0.19,抗旱能力较弱,包括漯麦18、郑麦7698和天麦535。     

小麦种子物理参数和萌发阶段抗旱性关系的研究

为了解陕西省当前推广小麦品种的物理性状与萌发阶段抗旱性的关系,测定了模拟干旱胁迫下小麦种子相对发芽率和各项物理指标(RGB、Lab、HSB、灰度、长度、宽度、投影面积等),并运用相关分析、方差分析和回归分析等方法,对陕西省目前推广种植的18个小麦品种萌发阶段的抗旱性与物理性状的关系进行了综合分析。结果表明,基于宽度、R、G、B(HSB)、L、H、灰度值等物理指标对小麦种子萌发阶段抗旱能力的预测具有统计学意义,且G、B(HSB)、L、H、灰度值等颜色指标之间相关系数较高,均大于0.96。在这些物理指标和相对发芽率建立的回归模型中,以宽度和G值为参数建模最好,决定系数为0.575,达到极显著水平。以供试材料中的5个品种及陕西省推广种植的其他10个小麦品种进行验证,以宽度和G值为参数所建模型得到的相对发芽率与模拟干旱胁迫条件下实测到的相对发芽率吻合度达到86.7%,说明依据宽度和G值对小麦品种萌发阶段抗旱能力的筛选是可行的。     

干旱胁迫对圆叶决明种子萌发的影响

通过聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱条件,分别对圆叶决明CPI86134与CPI34721种子进行胁迫处理,测定不同胁迫梯度下,发芽率、发芽势、相对发芽势、胚根/胚芽比值等指标的变化情况,据此综合评定两者的抗旱性。结果表明,不同浓度的PEG胁迫环境对圆叶决明种子萌发有显著影响,随着干旱胁迫程度加大,对种子萌发的抑制作用明显增强,活力指数对PEG胁迫的反应更敏感。CPI34721与CPI86134种子萌发受干旱胁迫抑制的程度不同,其中CPI34721较弱,CPI86134相对较强。萌发初期,CPI34721的发芽率、相对发芽率、发芽势、相对发芽势、发芽指数等指标与CPI86134比较都表现出较高的数值。     

小麦 TaFer A1基因抗旱相关分子标记的开发

铁结合蛋白(Ferritin,Fer)参与干旱胁迫应答反应,开发Fer基因抗旱相关的分子标记可为抗旱小麦品种选育提供依据。本研究依据2个强抗旱性和2个弱抗旱性小麦品种1A染色体上铁结合蛋白基因(TaFer-A1)序列的差异,开发TaFer-A1基因抗旱相关的分子标记,用150份萌发期抗旱性不同的小麦品种(系)对标记的有效性进行验证。克隆序列比对发现,TaFer-A1基因在4份抗旱性极端品种间仅存在7个变异位点,包括6个SNP位点和1个3bp碱基Del/Ins位点,其中仅在基因第1个内含子区域的3个连续碱基TCT的Del/Ins位点变异与4份品种抗旱性的表型相对应,而其余6个SNP位点在强与弱抗旱性品种之间随机发生。根据两组抗旱性极端品种间TCT碱基的差异,设计1对引物开发出了分子标记FerA1i-ntr1。该分子标记在2个强抗旱性品种中扩增出了167bp特异性条带,定名为TaFer-A1a等位变异;在2个弱抗旱性品种中扩增出了170bp特异性条带,定名为TaFer-A1b等位变异,表明FerA1i-ntr1为共显性标记。在分子标记FerA1i-ntr1检测的150份小麦品种(系)中,有73份被检测为TaFer-A1a等位变异类型,平均相对发芽率为70.1%;77份被检测为TaFer-A1b等位变异类型,平均相对发芽率为55.1%。TaFer-A1a等位变异类型品种(系)的平均相对发芽率极显著高于TaFer-A1b等位变异类型的(P<0.01),说明该共显性标记FerA1-intr1可用于小麦抗旱性的鉴定和筛选,也表明TaFer-A1基因与小麦抗旱性有关。     

不同玉米自交系萌芽期的抗旱性研究

以聚乙二醇(PEG)-6000作为渗透剂模拟水分胁迫,胁迫溶液渗透势范围在-0.3～-0.7 MPa,分析进行玉米种子水分胁迫萌发试验的条件;以种子萌发抗旱指数为依据对97份玉米自交系进行萌芽期抗旱性鉴定。结果表明,-0.5 MPa(PEG)-6000处理可以作为玉米萌芽期抗旱性鉴定的水分胁迫条件;在相同剂量的PEG-6000胁迫溶液下,相关分析显示,千粒重与相对发芽率呈显著负相关,与活力抗旱指数呈极显著负相关,与萌发抗旱指数未呈显著性相关。     

大豆品种鼓粒期田间抗旱鉴定

大豆鼓粒期缺水是制约大豆产量形成的重要因素之一。在鼓粒期对大豆品种进行抗旱性鉴定,可为大豆抗旱育种和抗旱节水栽培提供依据。选取不同地区育成的代表性品种（品系）46份,在鼓粒期田间干旱与灌水条件下,分析其产量、产量性状、生育期与形态性状、籽粒品质性状等指标,并且对其进行抗旱性鉴定。结果表明,干旱区46份材料平均产量1 759.6 kg/hm²,灌水对照区平均产量2 223.1 kg/hm²,46个品种平均耗水系数1.079 t/kg。干旱对三粒荚影响显著,对单株荚数、单株粒数、生物产量、单株粒重、百粒重影响极显著。干旱区的平均蛋白质含量极显著高于灌水区,比对照区提高幅度4.47 %;平均脂肪含量极显著低于灌水区,比正常灌水区降低幅度4.19 %。干旱条件下品种百粒重下降,生育期提早均属于品种抗旱性的适应反映,与抗旱性无关。适于呼伦贝尔的品种推荐为北豆14、黑河50、黑河43、华疆3、登科1号、蒙豆15、北豆37、黑河36、北豆38等。     

PEG胁迫下85份引进柱花草种子的萌发特性

为探究不同柱花草的抗旱性强弱,构建柱花草资源抗旱评价体系,以85份引进柱花草为试验材料,分别测定0（CK）、10%和20%质量浓度的PEG-6000渗透液胁迫下萌发期的相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对胚轴长、萌发抗旱指数共5项指标,分析不同干旱胁迫对柱花草种子萌发的影响,并结合隶属函数法综合评价柱花草抗旱性能。结果表明：低浓度的PEG对柱花草种子的萌发有一定促进作用,高浓度PEG降低了柱花草种子的相对发芽势和相对发芽率,阻碍了胚芽和胚根的生长,种间表现出较大差异。其中抗旱型材料为头状柱花草CIAT 2250、大头柱花草CIAT 2113和CIAT 1942、蔓性柱花草CIAT 10182,不耐旱材料有墨西哥柱花草CIAT 1590、卡尔奇柱花草CIAT 1616和CIAT 1624。本研究结果为引进柱花草资源抗旱性评价、抗旱品种选育及其机理研究提供了理论依据。     

Seed variation among annual ryegrass cultivars in south-eastern USA and the relationship with seedling vigour and forage production

Abstract Annual ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) is grown on more than one million ha in the south‐eastern USA each year. Recommended and actual seeding rates vary substantially within the region. The objective of this study was to evaluate variation in seed weight, germination, seedling vigour and seasonal yield performance among annual ryegrass cultivars. During 1997, 1998 and 1999, seed from fourteen commercial cultivars was weighed and germinated to determine numbers of pure live seed (PLS) m^?2 before yield evaluation at four locations. Seed from ten cultivars was planted at 0·7 and 2·0 cm depth in a greenhouse study to evaluate relative seedling vigour. Cultivar mean single‐seed weight ranged from 2·4 to 4·8 mg in 1997, 1·8 to 4·5 mg in 1998, and 2·6 to 4·6 mg in 1999. Seed germination ranged from 78·8% to 98·0% in 1997, 82·3 to 98·3% in 1998 and 77·8 to 98·3% in 1999. Seed number, PLS m^?2, ranged from 675 to 1289 in 1997, 710 to 1550 in 1998, and 717 to 1179 in 1999. Among the ten cultivars evaluated for seedling vigour, seedling weight differed between planting depths and a significant cultivar by year interaction was observed. Seedling weight was highly correlated with seed weight at each seeding depth. The effect of increasing number of PLS m^?2 on subsequent yield performance, although small, was consistently negative. These results indicate that target plant populations may be obtained more economically by adjusting seeding rates for seed size differences among cultivars and seed lots of annual ryegrass.     

柱花草太空育种后代种子萌发期抗旱性研究

以不同渗透势的PEG(6000)溶液模拟水分胁迫条件,研究了柱花草28个品系的耐旱能力。结果表明院较高PEG浓度(20%)明显抑制28个品系胚根和胚芽的生长及种子发芽率、发芽势、发芽速度、抗旱指数和活力指数的提高;PEG浓度对胚芽生长的抑制效应比胚根大;各品系的发芽率、发芽势、活力指数和萌发抗旱指数均随PEG浓度的增加显著降低(P＜0.05)。采用模糊隶属函数法对上述7个指标的耐旱性进行综合评价,结果显示9804-4-8、9803-1-16、9803-1-19号品系较为耐旱,9809-54-5、五队224-2、9804-16-1为不耐旱品系,而对照为中等耐旱品系。