黄淮麦区小麦品种(系)成株期抗旱性综合评价

为了探讨小麦成株期抗旱性评价方法并筛选抗旱小麦种质资源,本研究以黄淮麦区119份小麦品种(系)为材料,进行了2年3点(每点在同一地块设置正常和干旱胁迫处理)的大田试验和成株期抗旱性评价。结果表明,与正常处理相比,在干旱胁迫下,各鉴定指标的平均值均有所下降,下降幅度由大到小为产量、千粒重、穗数、穗粒数和株高;以产量抗旱指数、产量抗旱系数、综合抗旱指数、综合抗旱系数等4个指标为抗旱指标,抗旱指标间均极显著正相关,在干旱胁迫条件下,抗旱指标与株高、穗数、穗粒数、产量多呈显著正相关;基于4个抗旱指标,对品种(系)进行综合评价,筛选出抗旱品种(系)15份,可以在小麦育种中作为抗旱种质重点利用。     

小麦种质资源抗旱性鉴定评价

培育抗旱节水小麦品种是保障我国粮食安全的重要途径之一, 优异抗旱种质资源筛选及抗旱性评价方法的研究对于提高抗旱育种效率具有关键作用。本研究采用反复干旱法和田间直接鉴定法分别鉴定323份小麦种质苗期和成株期的抗旱性。结果表明, 随着干旱次数的增加幼苗存活率逐渐下降, 而其变异系数和广义遗传力增加。成株期单株产量抗旱系数与综合抗旱性度量值D显著正相关(R ² = 0.609), 采用综合抗旱性度量值D有利于区分干旱对不同种质产量的影响力。苗期反复干旱存活率(DS)与单株产量的抗旱系数及综合抗旱性度量值D均无显著相关。基于反复干旱存活率筛选得到28份苗期强抗旱种质, 基于单株产量抗旱系数和综合抗旱性度量值D分别得到25和30份成株期强抗旱种质, 其中, 9份种质用2种评价方法均表现强抗旱; 21份种质在苗期和成株期均表现抗旱或强抗旱。本研究为小麦抗旱性评价方法及抗旱亲本的合理选择提供理论指导和信息支撑。     

青稞种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

干旱是影响青藏高原青稞生产的主要因素之一,鉴定青稞种质资源成株期抗旱性,筛选可靠的抗旱指标,可对抗旱青稞品种培育提供依据。本研究以238份青稞种质为材料,于2019和2020年在甘肃省张掖市设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,测定青稞株高、单株穗数、单株生物量、单穗粒重、穗长、千粒重和产量,结果表明:采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC值)分别进行成株期抗旱性综合评价。相关性分析表明,干旱胁迫对各指标的影响均达到极显著水平,产量与株高、千粒重呈极显著正相关,与单穗粒重呈显著正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫的敏感程度依次为株高、产量、单株生物量、单穗粒重、单株穗数、穗长和千粒重。基于D值、CDC值及WDC值的种质排序基本一致。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值之间的关联度大小依次为产量、单株生物量、单穗粒重、株高、单株穗数、穗长和千粒重,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本一致。逐步回归分析表明,产量、株高、单株穗数、千粒重及单株生物量可作为青稞成株期抗旱鉴定的可靠指标, D值为适宜的抗旱评价方法。以D值为依据将供试青稞种质划分为5个抗旱等级...     

大豆微核心种质资源抗旱性评价

抗旱性是大豆在干旱胁迫下高产稳产的重要生态性状，筛选耐旱种质资源提高新品种的抗旱能力，是保障大豆高产稳产的重要途径之一。以大豆微核心种质为研究对象，采用大豆成株期抗旱性鉴定方法，利用海南冬季干旱少雨的气候特点，系统调查了干旱对163份不同大豆资源的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等4个农艺性状的影响。再利用加权隶属函数分析和聚类分析的方法，对163份微核心种质的抗旱性进行综合评价。结果表明，供试的163份大豆微核心种质可划分为5个抗旱等级，并鉴定出高抗旱（1级）种质4份（ZDD02159、ZDD10430、ZDD13560和ZDD16874）、抗旱（2级）种质14份、中抗旱（3级）种质52份、敏感（4级）种质74份以及高敏感（5级）种质19份。这些研究结果和抗旱种质的挖掘，为利用资源拓宽遗传基础，培育抗旱大豆新品种和抗旱基因发掘与功能研究提供了参考。     

旱地小麦集水补灌水分生产效率研究

1998—2000年开展了旱地小麦集水补灌技术研究。结果表明：旱地小麦适时有限补灌、选用抗旱节水生态型品种、适宜的播期密度是提高旱地小麦产量乖水分生产效率的重要途径。该项研究为旱地小麦由被动防旱转向主动抗旱提出了新的思路，是旱地小麦进一步提高单产的战略性措施。     

云南玉米资源成株期的抗旱性鉴定

１９９２～１９９４年，在云南元谋自然干旱条件下对１４６７份玉米资源进行了成株期的抗旱性鉴定。筛选出抗旱（１～２级）玉米种质３０份；抗旱玉米种质以黄、白粒，中间型及硬粒型居多，且抗旱性分布与生态地理条件有关，它们主要集中在镇雄、镇康、昌宁等地     

大豆成株期抗旱性鉴定评价方法研究

以我国不同地区育成的77个大豆品种(系)为供试材料、以晋豆21为对照, 在年降雨量不足40 mm的甘肃敦煌市, 设干旱胁迫和正常灌水2个处理, 考察与产量相关的8个农艺性状, 应用简单相关、等级相关等统计学方法, 筛选优异的抗旱种质资源, 旨在明确大豆成株期抗旱性鉴定指标和评价方法。9种抗旱性评价方法比较结果表明, 基于抗旱系数法、伤害指数和敏感指数对供试材料的抗旱性评价结果完全一致, 基于生物产量、单株粒数和单株荚数的综合评价方法与基于产量的直接评价方法比并无优势。经典的抗旱系数法适宜于筛选抗旱资源, 但不一定能筛选出正常条件下的丰产资源, 而本文提出的改进抗旱指数法可筛选到抗旱性和丰产性兼备的品种, 为抗旱育种和生产应用服务;通过划分不同品种熟期组, 筛选到不同熟期类型的抗旱、丰产品种。本研究为制订“大豆抗旱性鉴定评价技术规范”提供了理论依据, 对大豆资源的抗旱性鉴定和抗旱性育种具有重要的意义。     

薏苡种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以50份薏苡种质为材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,测定株高、茎粗、分枝数、主茎节数、分蘖数、单株粒数、单株粒重、千粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明,各指标对干旱胁迫的反应及关联程度各异。6个公因子可代表薏苡抗旱性90.80%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。供试薏苡种质产量抗旱系数(Y值)与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出成株期抗旱性强的薏苡种质有yy18-1、yy03-8和粱丰薏14-2。分蘖数、单株粒重和千粒重可作为薏苡种质资源成株期抗旱性评价的直观指标。     

植物干旱响应生理对策研究进展

干旱是影响植物生长的重要环境因素之一。植物在干旱胁迫下的响应策略一直是抗旱生理的研究热点。本研究综述了干旱胁迫下植物抗旱基因转录调控、渗透调节、活性氧清除、保护蛋白以及形态结构等方面的响应机制,并对未来植物抗旱研究提出了几点建议：结合转录组学、蛋白质组学等手段挖掘机理;加强干旱与其他环境因子复合胁迫效应对植物生长发育影响的研究。     

干旱对不同品种小麦幼苗的生理生化胁迫以及外源5-氨基乙酰丙酸的缓解作用

黄淮主产区冬小麦生育期干旱灾害发生频繁,造成小麦苗期严重光合生理伤害。为探讨不同小麦品种光合特性对干旱胁迫的响应,以百农207,周麦18以及小麦新品种郑麦1860为材料,研究了干旱胁迫对不同品种小麦幼苗光合生理、抗氧化物酶、相关基因表达水平的影响以及外源ALA的干旱缓解作用。研究结果表明,干旱胁迫下郑麦1860具有较高的根干重和根冠比,与周麦18相比,抗旱能力较强的郑麦1860和百农207叶绿素含量的下降幅度、MDA含量的增加幅度、叶绿素荧光参数和光合作用参数的下降幅度相对较低,但SOD和CAT酶活性的增加幅度相对较大。同时,干旱胁迫显著增加了CAT、SOD-Cu/Zn、MnSOD和FeSOD抗氧化酶相关基因的转录表达水平,且增加程度与小麦的抗旱能力密切相关。外源ALA预处理能够通过对CAT、SOD-Cu/Zn和MnSOD的转录诱导,进一步提高干旱胁迫下SOD和CAT酶的活性,降低膜脂过氧化损伤程度,同时提高ATP酶的活性,缓解干旱对小麦光合生理的伤害。此外,本研究首次发现,小麦叶绿体光合机构相关psb28基因转录表达的维持也与不同品种的抗旱能力有一定联系,且受外源ALA预处理的显著诱...     

淮北地区小麦播期干旱发生规律及其影响与对策研究

为了摸清淮北地区小麦播期干旱发生规律、影响程度,提出应对策略,依据小麦播期干旱的降水指标、小麦干旱灾害等级指标统计分析了宿州各地的干旱等级。通过采用多年滑动平均法等,研究淮北地区小麦播期干旱发生的频率、基本规律及分布状况。结果表明,淮北地区2/3以上的年份会出现小麦播期干旱,其中重旱至严重干旱中北部旱情重于南部;进入21世纪以来,旱情加重显著;小麦适播期干旱比短期干旱时段重,且自北向南增加的趋势明显;无论是短期干旱、中期干旱,还是秋冬连旱,2001年以来加重的趋势都较为突出。通过研究得知,造成小麦播期干旱的根本原因是降水偏少,能够形成旱灾的重旱及严重干旱平均5年一遇;针对2010-2011年秋冬连旱及对小麦生长发育的影响,分析了播期干旱对小麦各生育期的影响程度,长时间干旱时,严重影响后期产量的形成,平均减产20%以上。提出了精耕细作,科学利用底墒是防御干旱失墒的最好办法,入冬前适时灌溉,有利于小麦分蘖及根系发育,形成壮苗安全越冬,为小麦多成穗打下良好的基础。     

近60年河北省冬小麦干旱风险时空规律

干旱是造成作物减产的主要自然灾害,开展作物干旱成因机制和时空特征研究,对于稳定区域粮食生产有重要意义。本研究基于河北省内18个国家标准气象站点1958—2016年的长时间序列观测资料,采用水分亏缺指数(CWDI)作为干旱评价指标,分析了近60年来河北省冬小麦的干旱风险时空格局;通过CWDI对不同气象因子的敏感性分析,进一步探究了冬小麦干旱的成因机制。研究表明,冬小麦生育期需水量和干旱风险呈先增后减再增加的特征,在拔节–抽穗阶段的干旱风险最高,其次是抽穗-成熟阶段。冬小麦全生育期间干旱等级以重旱和特旱为主,特别在其产量形成的关键生长中后期,河北省东南部黑龙港地区面临较高的旱灾风险。冬小麦干旱受降水、气温、湿度等多种因素的影响,其中影响最大的是降水;气温是影响冬小麦生育后期干旱程度的关键因子,伴随近几十年气候变化冬小麦生长期内温度明显升高,将增加冬小麦生长期的耗水量和灌溉需求。本研究揭示了气候变化影响下河北省冬小麦干旱风险的时空演变规律,识别出了干旱灾害的高风险区和关键生育期阶段,可为优化冬小麦灌溉管理和农田防灾减灾提供参考依据。     

开花期复水对受旱冬小麦的补偿效应研究

以冬小麦品种北农6号为材料,研究了开花期复水对小麦生长的影响。结果表明,前期受旱程度不同的植株开花期恢复供水后,其株高、单株叶面积、生物量及产量等都超过相应的干旱对照,表现出明显的补偿生长效应。同时,各复水处理与对照相比,分配到冠部的干物质比例均增加,R/S下降。中度水分胁迫后充分供水的处理,可以在少减     

Identification of Physiological Traits Underlying Cultivar Differences in Drought Tolerance in Rice and Wheat

Rice is used as a model cereal to study drought response at the molecular level, with the goal of applying results to other cereals. To assess the relevance of results from rice to other species, the kinetics of drought development and plant response of tolerant and susceptible tropical rice ( Oryza sativa L.) and subtropical wheat ( Triticum aestivum L.) cultivars were compared under vegetative and reproductive stage drought in pot experiments. Water was withheld during reproductive stage until plant available soil moisture content was 30 % of field capacity (FC) or leaf wilting was observed, and then reapplied. Rice reached 30 % FC 9 days after withholding water and wheat after 13 days. Before rewatering, both species reached leaf water potentials of −12 bars and similarly low transpiration rates. Stress reduced leaf relative water content, leaf elongation and membrane stability. When water stress was imposed during reproductive stage, pollen fertility was most affected in wheat, while panicle exsertion and anther dehiscence were severely affected in rice. When water stress was imposed during vegetative stage, wheat was less affected to vegetative stage drought than rice. The nature of differences between tolerant and susceptible cultivars was similar for the two species. However, the differential growth habitats and growth rate of plants needs to be considered in these kinds of experiments.     

不同发育阶段干旱胁迫对玉米株高、果穗性状及产量的影响

为研究同一品种不同发育阶段干旱胁迫对玉米植株高度、果穗性状以及产量的影响程度,设置全生育期供水充足、大田自然干旱、拔节期控水、抽雄期控水、拔节期控水-复水、抽雄期控水-复水6种处理的对比试验,用对比分析的方法比较不同处理下玉米的株高、果穗性状以及产量之间的差异。结果表明：干旱胁迫使玉米植株矮小,果穗长减小7.88%~54.55%,果穗粗减小14.58%~52.08%,秃尖长度增大66.67%~258.33%,百粒重减小0.99%~41.36%,单株产量减少15.03%~94.41%,最终导致减产23.57%~90.03%。不同发育阶段干旱胁迫对产量的影响差异显著,全生育期干旱最为严重,几乎无产量,拔节期次之,抽雄期干旱胁迫影响最小,复水后由于部分补偿了前期干旱胁迫所减少的生物量,果穗性状、百粒重均有好转,减产幅度减轻。     

不同程度水分处理对烟农21根系抗旱特性的影响

此文在盆栽条件下研究了不同程度干旱胁迫对冬小麦根系抗旱特性的影响。结果表明：中度和严重水分胁迫条件下,单株根干重、根冠比和次生根数目增加,但冠干重降低,且烟农21根干重、冠干重、次生根数目均高于鲁麦21,说明烟农21根系形态抗旱性优于鲁麦21。中度水分胁迫和严重水分胁迫条件下,烟农21和鲁麦21根系活力均降低;各生育时期根系活力差异显著,拔节期>挑旗期>开花期>成熟期;烟农21根系活力降低幅度明显低于鲁麦21。中度和严重水分胁迫下,烟农21根系可溶性糖含量分别提高了32.8%、65.6%,脯氨酸含量分别提高了327%和514%。水分胁迫提高了两品种根系的超氧化物岐化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量。各生育期根系SOD、POD酶活性比较,开花期>挑旗期>拔节期>成熟期。说明烟农21抗旱性优于鲁麦21。     

黄淮海地区冬小麦关键生育期不同灌溉水平对产量影响的模拟

研究黄淮海地区不同灌溉水平下冬小麦产量的变化规律,对于识别干旱对冬小麦产量的影响和制定合理的节水灌溉措施具有指导意义。基于DSSAT作物模型,参考各生育阶段的水分亏缺量以及当地的灌溉习惯,制定模型输入的不同处理的灌溉量,模拟分析近30年黄淮海灌溉冬麦区4个典型站点冬小麦关键生育期不同灌溉水平下,产量及产量构成的相对变化规律,并且以典型处理为例,探讨2个关键生育阶段减产的累积概率。结果表明,拔节至抽穗期的水分胁迫对冬小麦的产量影响最大,产量相对变化主要由水分胁迫引起单位面积粒数的相对变化引起。在重度干旱条件下,拔节至抽穗期胁迫造成中等程度减产概率约为灌浆期胁迫的2倍(山东兖州点除外);在河北石家庄和天津点,轻度和重度减产主要由拔节至抽穗期胁迫引起,而在山东兖州和河南新乡点,拔节至抽穗期及灌浆期胁迫造成轻度减产概率差别不大,但灌浆期重度干旱导致一定概率的重度减产。因此,在黄淮海冬小麦灌区偏南部,不但要加强拔节至抽穗期的灌溉措施,还应该注重灌浆期的干旱风险。     

不同冬小麦品种的离体叶片失水速率差异及对供水的反应

较低的离体叶片失水速率(RWL)与抗旱性有关已经得到很多研究者的认同.选取8个冬小麦品种为试材,设置干旱(0水)、节水(2水)和足水(4水)的水分条件,研究不同冬小麦品种对供水条件的反应和生育时期的RWL变化特征.结果表明:不同品种间的RWL差异不显著.RWL随着灌水次数的增加而增高.0水处理的衡7228 RWL最低,冀5579和石麦16也较低.2水处理的石麦16最低,石麦14和冀5579也较低.4水处理下,石新618 的RWL最低,石麦14和衡7228较低,综合3种灌水结果,石麦16、冀5579和石麦14抗旱节水性较好.RWL随着生育进程而变化,拔节期较低,逐渐增加,至抽穗期达到峰值,此后明显下降,直至成熟.前期控水对降低小麦离体叶片失水速率,提高抗旱节水性有利.     

干旱条件下氮营养对小麦不同抗旱品种生长的影响

在土壤干旱条件下，３米小麦品种叶片水势、饱和渗透势、相对含水量、净光合速率、叶片导度、干物质积累量和籽粒产量均明显降低，且施氮小麦的下降幅度大于不施氮小麦，干旱削弱了氮素营养对小麦生长和产量的促进作用。土壤愈旱，渗透调节作用愈强，适当的氮素营养可增强渗透调节强度，水地型品种对水分和氮素营养均最敏感，其水分状况、游离脯氮酸含量，光合物质生产的产量的变化均较旱地型品种大；旱地型品种受旱时水分状况较稳定     

土壤水分胁迫对冬小麦耗水规律及产量的影响

在温定盆栽和池栽防雨旱棚条件下，研究了土壤水胁迫对冬小麦耗水规律及产量的影响，结果表明，随土壤水分胁迫加剧，干物质积累减少，子粒千物质来自贮藏同化物的比例上升，产量下降，产量构成三因子中穗粒数，亩穗数下降均极显著，而千粒重下降较少，随水分胁迫加剧，拔节前耗水量占总耗水量的比率增高，从播种到拔节期，耗水量占总耗水量的比例愈高，拔节后植株衰老死亡愈早，产量降低就愈大，中度水分胁迫下，虽然水分生产率和经