普通小麦-欧山羊草异附加系对干旱胁迫的生理生化响应

为探究异源染色体对小麦抗旱能力的影响,选取3个普通小麦-欧山羊草异附加系和3个普通小麦为试验材料,以聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,在苗期测定干旱胁迫下叶片丙二醛(MDA)积累量、可溶性蛋白含量和酶促防御系统(SOD、POD和CAT)活性变化。结果表明,随着干旱胁迫程度的加重和时间的延长,供试基因型所测定的五个生理指标的变化趋势较为一致。MDA含量都不断升高,三个普通小麦-欧山羊草异附加系(Ae9013、Ae9041和Ae9061)的MDA积累幅度较抗旱性最好的小麦对照晋麦47小,积累量也较少。三个异附加系的可溶性蛋白含量受干旱胁迫影响较小,虽有小幅度的下降,但保持着较高的含量。干旱胁迫下,各基因型的SOD、POD和CAT活力增加,在一定时间内,随着干旱胁迫的持续,晋麦47表现出先上升后下降的趋势,而Ae9013、Ae9041和Ae9061的SOD和POD活力随着胁迫程度的加重和时间的延长呈现不断上升趋势;Ae9013、Ae9041的CAT活力在15%PEG6000胁迫下不断增加,在25%PEG6000胁迫下先增加后下降,而Ae9061的CAT活力在高浓度PEG6000胁迫下仍持续增加。由此可见,普通小麦-欧山羊草异附加系具备更有效的酶促防御系统和渗透调节能力,说明U组染色体附加提高了小麦的抗旱能力。     

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。     

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。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对黑小麦种子萌发特性的影响

为探究干旱胁迫对黑小麦种子萌发特性的影响,以不同黑小麦品种为供试材料,采用PEG-6000模拟干旱条件,研究黑小麦萌发期对干旱胁迫的响应,比较不同品种黑小麦的萌发期抗旱性。结果表明：(1)干旱胁迫后,黑小麦发芽势、发芽率、主胚根长、芽长、根干质量和芽干质量较对照均有不同程度下降,根冠比上升,贮藏物质转运率下降;变幅因品种而异,除芽干质量外,秦紫2号在其余指标间变幅均呈统计学显著性;(2)发芽势与发芽率(0.959)、芽长(0.968)、根干质量(0.885)、贮藏物质转运率(0.884)显著正相关。发芽率与芽长(0.923)极显著正相关,与根干质量(0.817)、贮藏物质转运率(0.850)显著正相关;(3)通过加权隶属函数法分析,根据抗旱性综合评价值(D值),供试黑小麦品种抗旱能力分为3类,其中珍选1号、秦紫1号和珍选2号属强抗旱型,杨紫1号、西黑88和黑优1号属中等抗旱型,秦紫2号属弱抗旱型。研究结果可为黑小麦品种选用和萌发期抗旱性鉴定提供参考。     

三种处理方法对菘蓝种子抗旱性的影响

以菘蓝种子为试验材料,采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,研究了三种处理方法即ABT浸种﹑CaCl2浸种﹑吸湿回干以及对照对菘蓝种子抗旱性的影响。结果表明:对照组中,在5%PEG6000胁迫条件下,菘蓝种子发芽势发芽指数达到最大为30.67%、21.01,说明菘蓝种子本身具有一定抗旱性,适当水分胁迫对菘蓝种子发芽势发芽率发芽指数及胚根下胚轴生长有促进作用,高胁迫对上述指标有抑制作用;电解质外渗率随水分胁迫强度的增加而降低。三种处理方法中,CaCl2浸种处理提高菘蓝种子抗旱性的作用最好。     

小麦 华山新麦草衍生后代抗旱性分析

为了解小麦-华山新麦草衍生后代的抗旱性,采用籽粒萌发期聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫和幼苗期盆栽控水方法,研究了干旱胁迫对普通小麦7182与华山新麦草的8个衍生后代(B1、B16、B18、B19、B23、B28、B32、A31)籽粒萌发及幼苗保护酶活性等生理指标的影响.结果表明,PEG胁迫对8个衍生材料种子发芽势、发芽率、胚芽和胚根生长均有一定的影响.与无胁迫处理相比,在低PEG浓度下,种子萌发和胚芽及胚根生长变化不明显,高PEG浓度下受到明显抑制,其中B1和B19在种子萌发期抗旱性较强.幼苗盆栽控水后,各材料的SOD、CAT和POD活性均随干旱胁迫程度的增加而增加,其中材料B32的三个指标值最大.各材料的脯氨酸和可溶性蛋白含量对干旱胁迫的反应不一致.通过综合隶属函数法对两个试(实)验的所有指标进行综合评价,不同材料的抗旱性强弱顺序分别为华山新麦草＞B32＞B19＞小偃6号(CK)＞A31＞B23＞B16、B1＞7182＞B18＞B28,说明小麦-华山新麦草衍生后代的抗旱性多数介于两亲本之间,其中B32、B19在籽粒萌发期和幼苗期综合抗旱性较强.     

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。     

小麦种子萌发耐高铵胁迫的基因型差异

为明确小麦萌发期的高铵胁迫临界浓度以及耐高铵胁迫的基因型差异,采用温室水培方法,通过研究不同铵(NH~+_4-N)浓度对小麦种子萌发时期的形态学影响以及不同品种对高铵环境的响应,系统评价了24个小麦品种间种子萌发耐高铵胁迫的基因型差异。结果表明,随着铵浓度的升高,种子发芽率、总根长、根数、株高、胚根干重和胚芽鞘干重逐渐降低;当铵浓度为5.0 mM时,上述指标较对照均显著降低。此外,5.0 mM铵显著降低了萌发种子内α-淀粉酶活性、可溶性糖和游离氨基酸含量,增加了淀粉含量,表明5.0 mM铵抑制萌发种子贮藏物质动员,影响小麦种子萌发形态形成,确定5.0 mM为高铵胁迫临界浓度。从相关性分析结果发现,胚根长度与胚芽鞘长度的相关性达到显著水平;胚根干重与根冠比和植株干重的相关性达到极显著水平,表明根系对高铵胁迫的响应更敏感。以胚根长度、胚芽鞘长度、植株干重和根冠比耐性指数为筛选指标,将24个小麦品种分为高铵敏感型、中间型和耐高铵型。     

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.     

小麦干旱胁迫对黏虫取食及食物利用效率的影响

为了解小麦干旱对食叶害虫黏虫食物利用效率的影响,采用PEG-6000模拟干旱处理小麦植株,设置对照(0g·mL-1)、低(0.05g·mL-1)、中(0.1g·mL-1)和强(0.2g·mL-1)4个干旱胁迫水平,以盆栽小麦饲喂黏虫幼虫,观察黏虫取食及食物利用效率。协方差分析表明,干旱胁迫对黏虫幼虫的体质量、取食量有显著影响,但对食物利用量没有显著影响。与对照相比,强干旱胁迫下黏虫取食量减少10.4%,幼虫体质量增加量减少10.6%。经食物利用指数方法分析,干旱胁迫显著影响黏虫的近似消化率和食物转化率,强干旱胁迫下食物转化率较对照减小了8.0%,近似消化率增加10.5%;干旱胁迫对其他食物利用指数均无显著影响。以上结果说明,小麦中度和强度干旱胁迫可对黏虫营养利用效率造成不良影响。     

异源细胞质小麦的抗旱性研究

以分别具有山羊草属、小麦属和簇毛麦属的15种普通小麦近缘种细胞质的异源细胞质小麦为材料．采用高渗溶液法、水培盆栽法和田间鉴定法研究了异源细胞质对小麦抗旱性的遗传效应。结果表明，波斯小麦（T.persicum）、柱穗山羊草（Ae．cylindrica）、簇毛麦（Hanaldia villosa）和粗厚山羊草（Ae．crassu 6x）细胞质对小麦的抗旱性具有明显的遗传效应。其效应值的性质、大小与核亲毒品种的基因型有关，在特定的核质组合中波斯小麦、柱穗山羊草、簇毛麦和粗厚山羊草细胞质可明显提高小麦的抗旱性。具波斯小麦细胞质的异质系（T．persicum）-s．c66种子发芽阶段和三叶期的抗旱性比相应核亲本明显增强．并且超过抗旱品种晋麦47。成熟期的鉴定结果表明．经核基因型改良的粗厚山羊草细胞质小麦新品系NC223、NC232和NC236等15个异质系具有较强的抗旱性。因此，进一步研究异源细胞质提高小麦抗旱性的遗传机制，有助于拓宽小麦抗旱育种途径。     

Mapping of QTLs for Germination Characteristics under Non-stress and Drought Stress in Rice

Identification of genetic factors controlling traits associated with seed germination under drought stress conditions, leads to identification and development of drought tolerant varieties. Present study by using a population of F2：, derived from a cross between a drought tolerant variety, Gharib （indica） and a drought sensitive variety, Sepidroud （indica）, is to identify and compare QTLs associated with germination traits under drought stress and non-stress conditions. Through QTL analysis, using composite interval mapping, regarding traits such as germination rate （GR）, germination percentage （GP）, radicle length （RL）, plumule length （PL）, coleorhiza length （COL） and coleoptile length （CL）, totally 13 QTLs were detected under pole drought stress （-8 MPa poly ethylene glycol 6000） and 9 QTLs under non-stress conditions. Of the QTLs identified under non-stress conditions, QTLs associated with COL （qCOL-5） and GR （qGR-1） explained 21.28% and 19.73% of the total phenotypic variations, respectively Under drought stress conditions, QTLs associated with COL （qCOL-3） and PL （qPL-5） explained 18.34% and 18.22% of the total phenotypic variations, respectively. A few drought-tolerance-related QTLs identified in previous studies are near the QTLs detected in this study, and several QTLs in this study are novel alleles. The major QTLs like qGR-1, qGP-4, qRL-12 and qCL-4 identified in both conditions for traits GR, GP, RL and CL, respectively, should be considered as the important and stable trait-controlling QTLs in rice seed germination. Those major or minor QTLs could be used to significantly improve drought tolerance by marker-assisted selection in rice.     

小麦种子萌发期抗早衰鉴定指标的初步研究

为了探索小麦抗早衰性的早期鉴定指标,采用种子萌发试验比较了不同抗早衰类型的33个小麦(Triticum aestivum L.)品种(系)萌发种子的芽长、胚芽鞘长、主胚根长、种子根数、根系活力、种子贮藏物质转运率、总鲜重、总干重、根芽干重、干物质含量等指标与抗早衰性之间的关系。结果表明,萌发种子的芽长、胚芽鞘长、主胚根长、种子根数、根系活力、总鲜重及根芽干重等7项指标均与小麦抗早衰性无明显相关性;萌发种子的总干重、干物质含量与小麦抗早衰性有部分相关性,但不能准确区分抗早衰型和典型早衰型品种(系);种子贮藏物质转运率能较好区分不同抗早衰类型的小麦品种,可作为小麦种子萌发期抗早衰性的鉴定指标。     

不同浓度PEG模拟干旱胁迫对玉米种子萌发特性的影响

以广西3个硬粒型玉米品种为材料,设7个PEG浓度（0、5%、10%、15%、20%、25%和30%）处理,分析PEG对玉米种子发芽率、胚根长、胚芽长和贮藏物质运转率等12个萌发特性指标的影响,探究不同浓度PEG模拟不同程度干旱胁迫对硬粒型玉米种子萌发特性的影响,同时筛选模拟干旱胁迫最适宜的PEG浓度。结果表明,PEG浓度增加会延缓种子第一粒发芽、萌发峰值和平均发芽时间;发芽势、发芽率和萌发指数随PEG浓度的增加而呈下降趋势;PEG处理抑制胚根和胚芽的生长,浓度越高,抑制作用越明显;PEG处理抑制子粒中贮藏物质的运转,随PEG浓度的增加胚根干重、胚芽干重和贮藏物质运转率均呈现显著的下降趋势。12个萌发特性指标均可以用于评价玉米种子抗旱性。模拟轻度、中度和重度干旱胁迫时,PEG浓度可分别为5%或10%、15%或20%、25%。     

玉米黄改系材料萌芽期耐旱性鉴定与评价

在正常水分和PEG6000胁迫处理条件下,对玉米自交系黄早四和16份黄改系材料进行萌芽期耐旱性鉴定并筛选耐旱材料。结果表明,PEG溶液在浓度为-0.2 Mpa(11.96%)即可进行干旱胁迫处理。萌发耐旱指数(GDRI)和贮藏物质干旱伤害率能够区分材料的耐旱性,GDRI与贮藏物质干旱伤害率呈显著负相关。GDRI与胚根长伤害率、胚芽干重伤害率和胚根干重伤害率呈显著负相关。中胚轴长度、子粒鲜重和子粒干重不受干旱胁迫的影响,不能作为耐旱性鉴定的性状,可用于育种材料的筛选性状。根据PEG胁迫筛选,获得6份黄改系的萌芽期耐旱性材料。     

普通小麦/山羊草属间杂交F_1的形态学及细胞遗传学研究

为了解普通小麦与山羊草属的杂交F1代的育性、细胞遗传学表现及育种利用潜力,以普通小麦7182和丰优1718为母本,分别以卵穗山羊草SY163和离果山羊草SY119为父本进行杂交,对杂交F1代的生育特性、染色体构型、田间条锈病抗性、F1自交和回交结实性等进行了分析。结果表明,F1代植株生长势较强,株型倾向母本,成熟期穗子易断,壳硬;杂交F1代高度不育,花粉可育率1.26%~3.54%,回交结实率2.08%~5.26%,仅普通小麦/卵穗山羊草自交结实,但结实率最高仅为0.25%。7182/SY163、7182/SY119、丰优1718/SY163、丰优1718/SY119杂交F1代花粉母细胞减数分裂中期I的染色体构型平均分别为31.11I+1.90II+0.03III、20.04I+7.45II+0.02III、30.08I+2.40II+0.04III、22.37I+6.30II+0.01III,说明普通小麦与2种山羊草杂交亲和性差,且可交配性主要由山羊草基因决定。田间条锈病抗性鉴定结果显示,F1代均对条锈菌混合小种高抗或免疫,这对于丰富小麦抗病基因资源有重要意义。