基于GGE双标图法的西瓜抗旱性鉴定评价方法

以7个已知抗旱性的西瓜品种为试材,大田条件下测定其在正常供水、轻度和中度水分胁迫下的经济产量及产量构成性状。选用7种评价方法对试材的经济产量进行评价比较,利用GGE-bioplot双标图分析系统,筛选西瓜抗旱性评价的适宜方法。结果表明:随水分胁迫加剧,供试西瓜材料的产量逐渐降低,降幅具有明显的品种间差异;抗旱品种为了实现最大可能性的产量产出,单果重与单株坐果数间存在权衡效应,而干旱敏感性品种的单果重与单株坐果数间并无权衡关系,果型大小比较不稳定,且单株坐果数变幅较大,不能够保障产量丰收;在GGE-bioplot分析系统中利用折合公顷产量分析试材间抗旱性的相似性,所得结果与已知品种抗旱性强弱规律一致;以折合公顷产量为基准,试材和评价方法位于GGE-bioplot双标图不同的扇区内,与已知抗旱性强的试材位于同一扇区的评价方法即为筛选出适宜的评价方法;在轻度和中度水分胁迫下,筛选出YSI(抗旱系数)、DRI(抗旱指数)、MP(平均产量)、STI(耐旱指数)与GMP(几何平均产量)为西瓜抗旱性评价的适宜方法,其中MP、STI与GMP属同一类评价方法,YSI与DRI属同一类。本研究结果对西瓜抗旱资源筛选和新品种抗旱性鉴定具有理论指导意义。     

玉米品种开花期抗旱性鉴定指标筛选

为了筛选有效的抗旱性指标,评价玉米品种的抗旱性,以已筛选出的抗旱性有差异的12个玉米品种为材料,采用抗旱池栽试验,设干旱胁迫和正常灌水2个处理,考察了与产量相关的形态和生理生化等33个性状,运用灰色关联分析和主成分分析方法,以抗旱隶属度、产量抗旱系数和抗旱指数为评价参数,结合模糊函数法,对各玉米品种的抗旱性进行综合评价.综合灰色关联和主成分分析结果表明,反映干旱条件下与抗旱性密切相关的有净光合速率(Pn)、实际量子产量(φPSⅡ)、叶绿素含量(Chl)、叶面积、干物质等5个指标,并结合抗旱隶属度进行综合评价,评价结果与经典的抗旱指数法评价结果一致.表明用筛选出的5个指标对玉米开花期抗旱性评价是可行的,提出的综合分析法是一种玉米抗旱性鉴定较为有效的科学方法.     

小麦品种可溶性糖和保护性酶与抗旱性关系研究

采用旱胁迫和灌水两种处理条件,对21个抗旱性不同的冬小麦品种苗期的可溶性糖、SOD和POD进行测定,并以籽粒产量、抗旱指数为目标性状进行抗旱性相关关系研究.结果表明:同一水分处理下不同品种间的可溶性糖、SOD和POD活性差异较大,抗旱指数高的品种明显高于抗旱指数低的品种;且丰产抗旱性品种的可溶性糖、POD和SOD酶活性...     

花生萌芽期水分胁迫品种适应性及抗旱性评价

通过PEG6000人工模拟干旱条件,研究了27个花生品种种子萌芽期对渗透胁迫的响应及抗旱性评价.结果表明,水分胁迫降低了各品种的发芽率,阻碍了胚根和胚芽的生长,降低了种子中贮藏物质的利用效率;不同品种抗旱性存在明显差异,在水分胁迫下抗旱性强的品种仍然保持较高的发芽率和生根率;在17.5%PEG6000水分胁迫处理下萌发期各指标a值(抗旱指数)品种间差异明显,可以作为花生品种抗旱鉴定浓度.     

甘芥种间杂交后代DH系花期抗旱性评价

本试验以22份甘蓝型油菜和芥菜型油菜种间杂交后代DH株系为供试材料,在油菜花期降雨量约5.7 mm、6.7 mm的情况下,连续两年设置正常灌水、花期干旱胁迫2个处理,考察产量及与产量相关农艺性状,应用抗旱指数法、灰色关联度综合分析法结合聚类分析,筛选优异的抗旱种质资源。结果表明,多数甘芥杂交后代材料抗旱性高于常规甘蓝型品种,共获得7份抗旱性较强的材料;无论采用直接评价或关联系数综合评价,两种不同程度的干旱胁迫条件下,约有42.55%的材料抗旱等级分类一致,同一材料在不同程度干旱胁迫条件下,其抗旱性表现有差别,通过不同程度干旱胁迫条件下综合评价其抗旱性结果更可靠。     

旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究——全生育期抗旱性鉴定

用干旱棚法,对11个旱稻品种抗旱性进行了研究,分析了株高、穗长、穗下节、抽穗期、成产三因素、结实率、叶片失水率、叶片萎蔫度等性状在水分胁迫条件下的变化及与品种抗旱性的关系。结果表明:利用产量的抗旱指数作为评价旱稻抗旱性是科学的、准确的,并用其对试验品种的抗旱性进行了定性分级;结合隶属函数法评价了其它生育指标与抗旱性强弱的关系,相对株高与抗旱系数呈极显著相关性,相对结实率、叶片萎蔫度(抽穗期)和相对穗粒数与抗旱系数呈显著相关性,抽穗期和相对穗下节长与抗旱系数相关性密切,其它性状与旱稻抗旱性没有明显的相关性。     

旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究--Ⅲ全生育期抗旱性鉴定

用干旱棚法,对11个旱稻品种抗旱性进行了研究,分析了株高、穗长、穗下节、抽穗期、成产三因素、结实率、叶片失水率、叶片萎蔫度等性状在水分胁迫条件下的变化及与品种抗旱性的关系。结果表明：利用产量的抗旱指数作为评价旱稻抗旱性是科学的、准确的,并用其对试验品种的抗旱性进行了定性分级;结合隶属函数法评价了其它生育指标与抗旱性强弱的关系,相对株高与抗旱系数呈极显著相关性,相对结实率、叶片萎蔫度(抽穗期)和相对穗粒数与抗旱系数呈显著相关性,抽穗期和相对穗下节长与抗旱系数相关性密切：其它性状与早稻抗旱性没有明显的相关性。     

白芥及油菜产量性状抗旱性及抗旱性鉴定指标研究初探

应用干旱敏感指数（SI）、抗旱系数（DC）、抗旱指数（DI）分析白芥及三大类型油菜的子粒产量和产量性状的抗旱性，结合变差序列打分制和隶属函数综合评价各产量性状及品种的抗旱能力，结果表明，奥罗、白芥1号和大辣芥抗干旱胁迫有力较强，白芥2号和白芥3号抗干旱胁迫能力较弱，在产量构成因素方面，各性状抗干旱胁迫的能力因品种而异，同一品种不同性状抗干旱胁迫的能力相差较大；利用产量性状进行抗旱系数，抗旱指数分析，结合隶属函数综合评价是鉴定品种抗旱能力的较好方法。     

模拟干旱胁迫下冬小麦胚芽鞘长度变化及与抗旱性的关系研究

以6个抗旱性不同的冬小麦品种(系)为材料,通过不同浓度的PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫处理,研究了小麦苗期的胚芽鞘长度、苗高、主胚根长等性状,并与其在大田及防雨棚控水条件下的产量构成和抗旱性的关系进行分析.结果表明,在不同浓度的PEG-600 0渗透溶液干旱胁迫处理下,小麦苗期胚芽鞘长度在品种间差异显著;产量的抗旱指数与苗期不同干旱胁迫处理下的胚芽鞘长度的相关性分析表明,小麦的胚芽鞘长度与其抗旱指数呈极显著正相关(相关系数为0.9600),抗旱性强的品种胚芽鞘较长,抗旱性弱的品种胚芽鞘较短.在不同程度的干旱胁迫处理下,各品种的胚芽鞘长度变化趋势大致相同 ,因此利用胚芽鞘长度可以在早期对小麦的抗旱性进行鉴选.     

干旱胁迫下3个油菜品种地上、地下部生长特征与抗旱性的关系

为了探索干旱胁迫下不同抗旱性油菜品种的地上、地下部生长特征与抗旱性的关系，通过土柱栽培试验，对油菜品种DR1、DR2和DR3在不同水分处理条件下不同土层根量、地上部生物量、冠层覆盖面积及抗旱性之间的关系进行研究。结果表明：3个品种在水分胁迫和正常供水条件下产量和根系生物量在品种间均达到显著性差异，3个品种的抗旱能力大小依次为：DR1>DR3>DR2；不同水分处理下油菜的根系主要分布于0~30 cm土层，占根系总量的70%以上；在干旱胁迫下，3个品种DR1、DR2和DR3的总根量分别减少了22.53%、24.17%和24.53%，但仍表现出抗旱性强的品种DR1的根系总量最大,达到12.07 g，其次为品种DR3和DR2；在大于30cm的土层中，DR1的根系量占到总根量的31.5%，这表明根系垂直分布量的多少对抗旱性的影响较大，同时植株冠层面积、总生物量、根系干重与抗旱性的直接通径系数分别为0.5861、0.4514、0.5715，说明除了根系外，大的冠层面积可减少地表蒸发有利于作物抗旱。     

基于3种水分控制条件的玉米品种抗旱性综合评价

基于大田试验、人工控制生长环境的旱棚与PEG模拟干旱胁迫的水培试验,对8个玉米品种成株期及苗期的抗旱性进行系统研究,调查分析了不同品种在3种水分控制条件下农艺性状、生理指标及产量表现,筛选出综合抗旱较好的品种。结果表明:通过2 a 5个试验点的大田试验和2 a旱棚试验筛选的抗旱性较强品种一致,分别为九圣禾2468、陕单650、联创825和MC703,在干旱和灌水条件下产量较高且抗旱指数较大,其中在大田条件下的抗旱指数分别为0.910、0.909、0.907和0.873,具有较短的散粉吐丝间隔期(ASI)、较高的SPAD值、较多的干物质等特点;水培试验通过相关指标隶属值筛选出的抗旱品种有陕单650、先玉335、九圣禾2468和MC703,隶属值分别为0.871、0.697、0.680和0.596,具有较发达的根系、较强的生理酶活性等特点。综合3种水分控制条件,结合第一性状(产量、抗旱指数)和第二性状(根系、ASI、生理)等指标的鉴定结果,筛选出稳定抗旱的玉米品种为MC703、九圣禾2468和陕单650。     

丘陵黄壤区不同土层厚度下3个玉米品种花后水分利用效率比较

用水分试验池和人工干旱棚模拟0.4~1.0 m土层夏季干旱胁迫,研究不同基因型玉米花后水分利用特性。结果表明:花后植株伤流强度、叶片RW C、保水力与品种的抗旱性正相关,品种的抗旱性由强至弱的顺序为C 19>C 202>C 14,并且干旱处理的伤流强度和叶片RW C随土层增厚而增强;夏旱导致玉米灌浆持续期缩短2~4d,抽雄吐丝间隔期延长0~7 d;土层厚度和品种抗旱性均与籽粒产量和WUE正相关,土层深厚(1 m)夏旱胁迫处理有利于抗旱品种成单19提高籽粒产量和WUE。但以0.7 m土层的平均产量和WUE最高,其可作为坡耕地改造和利用的参考指标之一。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶生理特性的影响

在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对不同小麦品种旗叶某些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和保护酶系统SOD、CAT和POD活性均降低,膜脂过氧化产物MDA含量升高,产量也随之下降。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号和鲁麦21旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量相对较高且下降缓慢,SOD、CAT和POD活性降低的幅度比较缓和,随着干旱胁迫MDA含量继续积累的速度缓慢,产量及产量构成因素降低的幅度小。青麦6号与鲁麦21相比,旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和SOD、CAT、POD活性较高,MDA含量较低并且最终产量较高,说明青麦6号在干旱胁迫条件下能保持一个相对较优的生理状态,其代谢功能和抗旱能力较强。     

干旱对关中地区不同年代小麦品种旗叶光合特性的影响

以陕西关中地区70年间大面积推广的冬小麦品种为材料,研究了干旱胁迫对冬小麦花后旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,随着小麦品种的更替,抗旱性逐步增强,干旱胁迫下20世纪50年代以前品种五指麦、碧蚂1号比适宜水分条件下分别减产18.2%、38.3%,而90年代后品种小偃22仅减产2.3%。不同品种小麦收获前期旗叶净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度受干旱影响均有所下降,但旗叶胞间CO2浓度则表现为增加趋势,碧蚂1号、小偃22号花后各阶段旗叶气孔导度平均降低了5%、18%,旗叶胞间CO2浓度则提高了9%、8%,说明干旱胁迫下花后旗叶净光合速率的降低并非是由气孔导度降低引起的。     

玉米杂交种耐旱性状的因子分析

在干旱地区大田条件下,通过2a调查4个大面积推广玉米杂交种在4个不同干旱处理下与耐旱性有关的14个生长发育性状,选择差异显著的性状进行农艺性状和产量性状的因子分析。结果表明,影响玉米杂交种耐旱性和耐旱稳定性的主要性状是株高、结实长度、成穗率和出籽率,可利用其预测玉米杂交种的耐旱性。     

不同生育时期非充分灌溉对间作作物产量构成因子及收获指数的影响

针对内蒙古河套灌区干旱缺水的实际情况,以春小麦间作玉米、春小麦间作向日葵复合群体为研究对象,以不同生育期的非充分灌溉为试验处理,进行间作模式下的非充分灌溉试验。结果表明:间作下小麦分蘖期每多灌溉15 mm有效分蘖数提高5.4%~15.07%,而乳熟期随着水分胁迫加剧间作模式下的小麦穗粒数、千粒重、产量均呈现出先升高后降低的规律。对于间作下的玉米产量构成,适当减少小麦分蘖与拔节期的灌水量,相应增加小麦乳熟与玉米灌浆吐丝期的灌水量,有利于大幅提高缺水地区间作模式下的玉米产量,且随着灌水总量的升高,穗粒数以1.27~2.47粒·mm~(-1)的速度递增,产量以62.24,94.93,29.73 kg·hm~(-2)·mm~(-1)的"S"型曲线逐渐升高。而对于间作下的向日葵产量构成,其主要受小麦乳熟期与向日葵现蕾期水分处理的影响,且随灌水总量的提高间作向日葵的单株粒数呈先升后降的规律,而百粒重和产量则呈"N"型和"M"型规律变化。对于不同水分处理下各间作作物对水分的敏感指数表现为小麦的敏感指数最高,玉米次之,向日葵最低。不同水分处理对各间作作物收获指数的影响表现为间作模式下的小麦受水分胁迫后其收获指数普遍提高,间作模式下玉米的收获指数随灌水总量上升而逐渐上升,而间作模式下受水分胁迫处理的向日葵收获指数反而下降。     

施肥和降水年型对旱地玉米产量及水分利用的影响

在我国北方半湿润偏旱区的山西省寿阳旱农试验区,经过长达10a的定位试验结果表明,施肥可使水分利用效率明显提高,是不施肥处理的2.25倍;旱地玉米产量和水分利用效率,同时受生育期降水量和播前土壤贮水量两个因素的影响。干旱年份,玉米产量的提高更依赖于土壤水分、养分的协调供应,施肥的增产效果受到土壤水分亏缺的限制,合理施肥、培肥土壤、保蓄水分,可增强旱地玉米抵御干旱的能力;丰水年份和正常年份,肥料的增产作用得到充分发挥,丰水年份应注意蓄水保墒。     

干旱条件下锰肥对玉米生长及光合色素含量的影响

通过盆栽试验,研究了干旱条件下施用微量元素锰对夏玉米生长及叶片光合色素含量的影响。在正常供水和土壤干旱条件下,锰肥的施用明显地改善了夏玉米的生长状况和叶片叶绿素含量。干旱情况下,施锰处理的玉米株高、地上部及地下部干物质分别比对照增加了12.6%、24.8%和29.5%。正常供水条件下,施锰处理的玉米株高、地上部及地下部干物质分别依次增加了9.0%、7.6%和21.6%。正常供水和土壤干旱条件下,施锰处理的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加了31.7%和16.3%、40.0%和11.7%、35.8%和12.6%。     

玉米自交系抗旱相关性状的主成分分析与模糊聚类

采用主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)和模糊聚类(Fuzzy Clustering,FC)分析,对51个玉米自交系在正常灌溉和干旱胁迫条件下的主要农艺形状及部分生理指标进行分析并对其抗旱性进行综合评价。主成分分析结果表明,4个综合主成分(2012TMC:丰产性因子-雄穗发育性因子,光合调控性因子,生长发育性因子,繁茂性因子;2012HT:丰产性因子-生长发育性因子,光合调控因子,繁茂性因子,雄穗发育因子)可代表两个地区(2012TMC和2012HT)玉米自交系抗旱性91.05%的原始数据信息量。利用抗旱性度量值进行模糊聚类,可将51个玉米自交系的抗旱性划分为4类,即耐旱、中度耐旱、中度干旱敏感和干旱敏感。其中H201、H21、英64、吉842、早49、吉8415、东46和沈137抗旱性强且稳定性好。利用主成分分析,结合模糊聚类的方法进行玉米自交系的抗旱性综合评价,不仅可以避免单一指标的片面性,而且可以较好地揭示玉米自交系抗旱相关性状与其抗旱性的关系。     

玉米抗旱相关生理生化指标研究及品种筛选

对水分胁迫下12个玉米品种产量、水分利用效率和抗旱相关生理生化指标的分析表明,各品种产量与水分利用效率差异均达到显著水平(p<0.05),其中宁玉309、辽单565、郑单958、大民338四个品种的产量与水分利用效率达到较高水平;叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量等抗旱相关生理生化指标值的差异在水分胁迫下达到显著水平(p<0.05)。通过12个玉米品种生理生化指标值进行的聚类分析表明,辽单565、郑单518、北育288及大民338聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较高,丙二醛含量较低,抗旱性强;郑单958、益丰29、铁研124及秀青74-5聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较低,丙二醛含量较高,抗旱性弱;宁玉309、大丰26、冀玉10及抚玉8号的各抗旱相关生理生化指标含量居中,抗旱性中等。结果表明:辽单565和大民338两个品种在具有较高抗旱性基础上,产量与水分利用效率也达到较高水平,达到了节水、抗旱、增产的目标,适合推广应用。