水稻品种耐热性与相关生化指标的关联分析

研究高温胁迫下水稻生化特性变化及其与品种耐热性的关系,可为水稻耐热性育种、耐热品种的鉴定和热害后补偿栽培技术研究提供依据.采用人工智能温室对水稻幼穗分化期到抽穗开花期进行高温处理,研究了高温胁迫对水稻叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等6项生化指标含量变化的影响,对各品种生化指标变化与热敏感指数进行多元同归分析筛选水稻耐热性鉴定指标.结果表明,高温胁迫后,水稻叶片叶绿素、可溶性糖以及内源多胺含最在3个处理阶段均旱下降趋势,但耐热品种下降幅度明显小于热敏感品种;脯氨酸和丙二醛含量变化趋势与之相反,耐热品种脯氨酸含量上升幅度明显大于热敏感晶种,而丙二醛含量上升幅度则明显小于热敏感品种;高温处理7 d后,叶片可溶性蛋白含量上升,处理14 d和21 d后呈逐渐下降趋势.高温胁迫后,叶绿素、可溶性糖、脯胺酸、可溶性蛋白、丙二醛以及内源多胺等含量变化与水稻耐热相关性存在较大差异.叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛以及内源多胺含量可以作为水稻幼穗分化期到抽穗开花期耐热性鉴定的生化指标.     

灌浆期高温胁迫下水稻叶片叶绿素降解的活性氧损伤及调控研究

研究了不同早籼稻品种灌浆期耐热性差异的机理及灌浆期高温胁迫条件下不同耐热性品种叶片Chl含量的降低与原叶绿素酸酯含量、活性氧和H2O2水平、保护酶活性、抗氧化剂含量、Chl-Pro结合度的相关关系,以及外源抗氧化物质和激素调节作用.高温胁迫导致水稻叶片Chl含量降低,不仅是合成受阻,而且存在明显的降解,耐热性越弱的品种降解越严重,稻株的一系列生理生化指标对高温胁迫的反应与品种灌浆期的耐热性呈现很强的一致性,Chl含量的降低与这些生理生化指标的升高或降低均呈显著或极显著的线性相关,这种降低与活性氧的损伤有关,耐热性弱的品种所受的不利影响越大.高温胁迫下水稻叶片中Chl-Pro结合度松弛,有利于自由基对Chl进行氧化损伤,导致叶片中Chl含量下降.利用外源抗氧化物质和激素能减少膜脂过氧化作用,减轻高温胁迫下叶片Chl含量的降低,从而为栽培调控打下了基础.     

播期和收获期对丰两优1号米饭食味品质的影响

通过杂交中籼丰两优1号组合的分期播种和收获试验,分析了播期和收获期对其稻米直链淀粉、蛋白质含量、米饭质地和食味感官评价值的影响以及上述诸性状在不同播期和收获期的变异系数,并对水稻灌浆结实期若干气候因子与稻米主要品质性状进行偏相关分析.结果表明: 5个性状即蛋白质含量、米饭质地的硬度和弹性以及米饭食味感官评价中滋味和弹性在不同播期和收获期均存在显著或极显著差异.根据稻米品质性状在不同播期和收获期变异系数的大小大致分为3类,其中咀嚼性的变异最大;弹性、胶性和凝聚性居中;其它性状较小.在影响稻米品质的气候因子中,水稻灌浆结实期日均气温的作用较大.丰两优1号组合在温州地区可选择6月15日左右播种, 灌浆结实期的平均气温约22.0 ℃,并适当推延收获期将会取得最佳品质效应.丰两优1号的直链淀粉含量约16%、蛋白质含量约9.0%、质地弹性约1.3、咀嚼性大于400 g,米饭食味品质较优.     

灌浆期温度对稻米品质性状的影响及其相关性分析

解析了2013年和2014年气候因素对稻米品质性状的影响,进行了水稻灌浆期温度与稻米品质性状相关关系分析。结果表明:年度间气候因素对稻米直链淀粉含量、蛋白质含量和崩解值的影响均达到极显著差异水平,对最高黏度影响不显著。气候因素中最主要的影响因素是水稻灌浆期温度。水稻灌浆期温度与稻米崩解值呈极显著正相关,与稻米蛋白质含量呈显著正相关,与直链淀粉含量呈极显著负相关,与最高黏度呈弱正相关。水稻灌浆期温度越高,稻米崩解值、蛋白质含量越高,而直链淀粉含量越低,与最高黏度无关。     

杂交水稻苗期耐冷性综合评价及其鉴定指标的筛选

利用不同类型的21个水稻品种,采用人工低温胁迫和自然低温胁迫的方法,测定了叶龄、苗高、叶面积等8项与耐冷性相关的形态指标;选取了5个不同类型的水稻品种,测定了叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等7项与耐冷性相关的生理生化指标,利用相关性显著的指标进行了主成分分析和逐步回归分析.结果表明,水稻苗期叶龄和叶片丙二醛含量与水稻耐冷性有显著关系,可作为水稻苗期的耐冷性鉴定指标.利用所建立的最优回归方程对供试品种进行了预测,结果与他们的存活率表现基本一致,表明用这两个指标在苗期对水稻耐冷性进行鉴定是可行的,用该方法对水稻耐冷性进行综合评价也是可行的.     

水稻灌浆期耐热性近等基因系的选育研究

在广泛搜集、耐热性筛选与鉴定的基础上．从大量的品种资源中选择对灌浆期高温胁迫耐性很强的早籼纯系品种“BG33-2”作供体亲本,灌浆期耐热性敏感的早籼纯系品种“赣早籼38号”为轮回亲本．经过9年11个世代的杂交、连续单株鉴定选择与回交、花药培养、连续自交．育成了一套赣早籼38号近等基因系。33个特征特性的鉴定及性状测定值的统计分析结果表明,本研究育成的G38HT、G38MT、G38HS其性状均已纯合稳定,灌浆期耐热性分别为高抗、中抗、敏感,这3个纯系是灌浆期耐热性有显著差异的赣早籼38号近等基因系。这套近等基因系可为进一步深人系统地探明水稻灌浆期耐热性的生理机制和遗传机理．提供理想的实验材料。     

高温对不同杂交稻开花期影响的生理差异

利用人工气候室研究了高温对不同杂交稻开花期影响的生理差异。结果表明,水稻的耐热性与高温下叶片电导率、游离脯氨酸（pro）、脱落酸（ABA）的增加及叶绿素含量、花粉活力、花药开裂系数的降低有密切的关系。耐热性差的组合叶绿素含量、电导率、花粉活力和花药开裂对高温的响应比耐热性强的迅速,而耐热性强的组合在高温条件下游离脯氨酸和脱落酸含量增加的幅度比耐热性差的大。水稻耐热性与高温条件下叶绿素、游离脯氨酸、脱落酸含量及花粉活力、花药开裂系数呈正相关,与电导率呈负相关。上述6种生理指标可鉴定水稻的耐热性。     

氮素对灌浆期夏玉米叶片蛋白质表达的调控

【目的】在大田生产条件下研究氮素对灌浆期玉米叶片蛋白质表达的调控。【方法】在大田生产条件下,以紧凑耐密型玉米杂交种登海618为试验材料,研究施氮对玉米穗位叶花后净光合速率、硝酸还原酶（NR）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量和可溶性蛋白含量的影响。采用TCA-丙酮沉淀法提取灌浆期（花后20 d）两个施氮处理下玉米穗位叶总蛋白质,并用双向凝胶电泳技术（2-DE）分离获得蛋白质图谱。采用ImageMaster-2D Elite 7.0图像分析软件对蛋白质图谱进行比较,确定玉米叶片应答灌浆期施氮处理的差异蛋白点。通过MALDI-TOF/TOF MS质谱分析及NCBInr数据库搜索,对差异表达蛋白质进行鉴定并分析其涉及的生物学功能。【结果】开花后,随生育进程的推进,玉米穗位叶净光合速率、叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均呈下降趋势,而MDA含量则呈上升趋势。相对于不施氮处理,施氮处理下叶片叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均显著提高,而MDA含量则显著下降。对灌浆期玉米叶片进行双向电泳及图谱分析,分别在施氮和不施氮条件下检测出1 086和1 170个蛋白点。通过图像分析软件进行成对匹配分析,共得到29个显著差异蛋白点。经质谱鉴定分析,29个显著差异蛋白点中有25个被成功鉴定,鉴定成功的蛋白中除未知蛋白（蛋白点55）和30s核糖体蛋白（蛋白点1089）外,其余蛋白表达量均在施氮条件下上调。通过搜索NCBInr数据库,差异表达的蛋白主要分为8类,包括13个能量相关蛋白,2个防御相关蛋白,2个蛋白合成相关蛋白,2个蛋白目的和储存相关蛋白,1个细胞生长相关蛋白,1个次级代谢相关蛋白,1个转运相关蛋白和3个未知蛋白。【结论】施氮对灌浆期玉米叶片光合能力、碳代谢能力、防御能力、蛋白合成能力、蛋白目的和储存能力、以及次级代谢能力等均有显著提升作用。     

早籼稻垩白形成与灌浆期耐热性关系研究初报

采用田间透明塑料薄膜简易棚遮盖增温的方法,以结实率胁迫指数、千粒重胁迫指数和成熟度胁迫指数为耐热性指标,鉴定37个早籼稻品种灌浆期的耐热性,以及高温胁迫下垩白增量与品种耐热性的关系。结果显示,早籼稻灌浆期耐热性存在广泛的基因型差异。在高温胁迫下,稻米垩白度的增量与成熟度胁迫指数呈显著负相关,表明通过提高品种灌浆期耐热性来减少早籼稻垩白是可能的。     

热胁迫对10个水稻品种生理生化特性的影响

为探索热胁迫对水稻光合特性和生理指标的影响,以10个水稻品种为试材,研究热胁迫对其SOD、POD、MDA、净光合速率、叶绿素含量的影响。结果表明:各水稻品种的SOD、POD、MDA含量随胁迫时间的延长呈增加趋势,其中品种D优3138的SOD增加最多,MDA增加最少;净光合速率和叶绿素含量随胁迫时间的延长逐渐减少,与其他品种相比,D优3138在热胁迫情况下仍然保持较高的净光合速率和叶绿素含量。通过综合生理指标和热胁迫后表型鉴定,得出D优3138在苗期表现出较强的耐热性。     

外源水杨酸对西葫芦幼苗耐热性的影响

[目的]研究外源水杨酸（SA）对西葫芦幼苗耐热性的影响。[方法]以翡翠2号西葫芦幼苗为材料,用浓度75μmol/L的水杨酸溶液进行叶面喷施,对照喷蒸馏水,24 h后进行40℃4、8 h的高温胁迫,并测定叶片各生理指标。[结果]经浓度75μmol/L的水杨酸预处理的幼苗,在高温胁迫下,SODP、OD活性和可溶性蛋白含量高于对照,而MDA含量低于对照。[结论]浓度75μmol/L的水杨酸可通过增强抗氧化酶活性,提高西葫芦幼苗的耐热性。     

狼尾蕨体细胞耐盐突变体NY-7的耐盐性研究

通过盆栽实验,研究了不同盐浓度胁迫下狼尾蕨及其体细胞耐盐突变体NY-7的5个生理指标,并应用模糊隶属函数法对其耐盐性进行了综合评价。结果显示：随着NaCI浓度的升高和胁迫时间的延长,NY-7的叶绿素和可溶性蛋白含量下降,脯氨酸含量、SOD活性均没有显著变化,MDA含量有所增加;而狼尾蕨的叶绿素含量显著降低,SOD活性、脯氨酸、可溶性蛋白和MDA含量均显著增加;NY-7的耐盐性高于狼尾蕨。     

黄淮海麦区小麦耐热性分析及其鉴定指标的筛选

【目的】分析不同基因型小麦的耐热性,筛选耐热鉴定指标,建立可靠的耐热评价模型,为耐热小麦品种的选育提供理论支撑。【方法】以黄淮海麦区大面积推广的20个小麦品种为试验材料,采用田间试验,设置高温（花后第14—20天,连续7 d高温处理）和自然条件2种处理,在灌浆后期测定小麦穗部冠层温度、旗叶叶绿素相对含量（SPAD）、丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性;收获晾干后测定单穗粒重、千粒重和产量。根据高温处理和自然条件生长下各项指标的耐热系数,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法对小麦耐热性进行综合评价。【结果】高温处理下各性状变异幅度为-14.89%—15.09%。通过对9个性状指标的相关分析,发现各指标之间存在显著或极显著相关性。通过主成分分析将9个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,其贡献率分别为55.970%、15.530%和12.171%,代表了全部数据83.670%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐热评价值（D）,并对其进行聚类分析,按照耐热性强弱将20个小麦品种划分为3类,第一类耐热型8个品种;第二类中等耐热型7个品种;第三类高温敏感型5个品种。通过逐步回归方程建立了小麦耐热性的评价数学模型：D=-4.801+0.834X₄+2.913X₇+0.303X₆+2.937X₈- 1.409X₁-0.524X₃+0.876X₉（R²=0.986）,利用建立的最优回归方程预测供试材料的耐热性,预测值（VP）与D值基本一致,表明SOD活性（X₄）、单穗粒重（X₇）、CAT活性（X₆）、千粒重（X₈）、冠层温度（X₁）、MDA含量（X₃）和产量（X₉）这7个指标可用于小麦耐热性品种的鉴定。【结论】采用多元统计分析方法对小麦耐热性评价是可行的;20个小麦品种被分为3类（耐热型、中等耐热型和高温敏感型）;高温处理下,SOD活性、单穗粒重、CAT活性、千粒重、冠层温度、MDA含量和产量可以作为小麦耐热性的鉴定指标。     

EMS处理对牛皮杜鹃组培苗叶片再生及耐热性的影响

该试验以长白山野生牛皮杜鹃组培苗为材料,探讨了EMS处理对牛皮杜鹃耐热性的影响和可能的耐热机理,为牛皮杜鹃推广应用及种质资源的创新奠定基础.结果表明,EMS浓度为0.1％处理2d时,叶片存活率48.92％.接近半致死剂量,可以将其作为耐热性突变体的筛选条件.随着温度的升高,诱变组植株叶绿素、MDA、Pro、SOD、POD活性、可溶性糖、MDA含量与对照均存在显著差异;相同温度时,诱变组植株叶绿素含量、可溶性糖含量、Pro,SOD和POD活性显著高于对照组.MDA含量显著低于对照组.EMS处理在一定程度上提高了牛皮杜鹃组培苗的的耐热性.     

白杨派无性系苗期耐盐性综合评价及筛选

以10个白杨派无性系为试材进行盆栽试验,通过对比各无性系的盆栽苗在不同质量分数(0、0.1%、0.3%、0.5%和0.7%)NaCl单盐胁迫条件下生长和生理代谢等参数的变化,对白杨派无性系进行了耐盐性能分析与评价。结果表明:高盐胁迫明显抑制了10个无性系苗高和地径的增长率(P < 0.05),无性系0057表现出较强的速生性和高存活率;低盐胁迫对无性系生长和细胞膜系统的影响不明显,但能诱导细胞内抗氧化酶(SOD和POD)活性和可溶性蛋白含量的上升;随着土壤盐浓度的增加以及盐处理时间的延长,保护酶活性、可溶性蛋白含量、细胞膜透性和MDA含量与对照相比均有显著提高。无性系的SOD与POD、可溶性蛋白之间的耐盐系数呈显著正相关关系,POD与MDA之间的耐盐系数呈显著负相关,表明无性系可以通过积累大量可溶性蛋白,增强抗氧化酶活性减少MDA的积累,提高自身耐盐能力。利用主成分分析和隶属函数法对10个无性系的耐盐性进行综合评价,初步认为无性系0057、422和XJY具有显著耐盐性和速生性, 可作为盐碱地造林或抗逆育种的重要试验材料应用。      

油菜素内酯对秦岭高山杜鹃耐热性的影响

以野生高山杜鹃幼苗为试材,研究不同质量浓度[0(对照)、0.05、0.10、0.50、1.00、1.50 mg/L]油菜素内酯(BR)对高山杜鹃热害指数及生理生化指标的影响。结果表明:在高温胁迫下,随着BR质量浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及脯氨酸、可溶性蛋白含量均呈现先升后降的趋势,且BR质量浓度在0.5 mg/L时脯氨酸含量、可溶性蛋白含量最高分别为32.8μg/g、2.5 mg/g,SOD、POD、CAT活性最高分别为89.6、84.5、25.5 U/g;MDA含量呈现先降后升的趋势,且BR质量浓度在0.5 mg/L时效果最为明显,MDA含量在高温胁迫72 h比对照组降低40.49%;不同质量浓度BR均能降低热害指数,缓解高温对高山杜鹃幼苗的伤害。BR质量浓度为0.50 mg/L时对高温胁迫下高山杜鹃各项生理生化特征有较好的缓解作用,可减轻高温对杜鹃的热伤害,提高其耐热性。     

高温胁迫下西洋杜鹃的生理响应及耐热性

以西洋杜鹃‘铁红’、‘粉红’、‘梅红’、‘普红’4个品种(系)扦插苗为试材,分别在38℃/28℃(昼/夜)和43℃/32℃(昼/夜)下胁迫4 d,之后转入25℃/22℃(昼/夜)恢复,以研究不同高温下西洋杜鹃的耐热性及其叶片对高温胁迫的生理生化响应。结果表明,在43和38℃胁迫下,植株遭受严重形态伤害,43℃胁迫对植株造成伤害的速度和程度明显大于38℃。相对电导率、MDA含量和氧自由基含量随胁迫时间延长、胁迫温度升高而增加;叶绿素含量变化趋势则相反;可溶性蛋白含量和SOD活性呈现先升后降趋势;脯氨酸含量在胁迫4 d后与初始值相比并无显著差异,不适合应用于西洋杜鹃的耐热品种筛选。对7个单项指标的耐热系数进行主成分分析,可溶性蛋白、MDA和相对电导率3项指标的累积贡献率达96.8%。耐热性综合评价,4个供试品种(系)耐热性顺序为:‘铁红’>‘普红’>‘梅红’>‘粉红’。     

高温胁迫对不同油茶品种细胞膜稳定性的影响

为探讨高温条件下油茶叶片细胞膜的稳定性及变化规律,以来自江西省林业科学院油茶种质资源圃中耐热性不同的(包括感热型、中间型和耐热型3类)25个优良油茶品种为材料,对成年大树的水培枝条进行8h常温(对照)、40℃、45℃3种温度处理,测定了其叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明:与常温相比,40℃、45℃高温胁迫后,25个油茶品种的叶片相对电导率平均值分别增加53.68%、113.00%,MDA含量平均值分别增加81.76%、198.46%,SOD活性平均值分别增加88.33%、131.5%;油茶品种间上述各指标在同一胁迫温度下差异极显著,由此可见,高温胁迫使油茶品种叶片的相对电导率、MDA含量和SOD活性均显著升高,且同一温度胁迫下感热型品种的变化幅度明显高于耐热性品种。综合分析表明,叶片相对电导率、MDA含量和SOD活性可以作为评价油茶耐热性的重要指标。     

水杨酸与氯化钙单一及复配诱导对黄瓜幼苗耐热性的影响

以黄瓜为试材,采用叶面喷施的方法,研究了水杨酸（SA）和CaCl2单一及复配处理对热胁迫逆境下黄瓜幼苗的诱抗作用。结果表明,SA和CaCl2单一及复配处理黄瓜幼苗耐热性均有提高,其中SA处理的SOD、POD活性增幅最大,在高温处理3天时SOD、POD活性分别比对照提高42．7％、77．1％,并且MDA含量降低42．6％;CaCl2处理的CAT活性和脯氨酸含量骤增且显著高于其它处理,在处理3天时CAT活性和脯氨酸含量分别比对照提高49．2％、42．7％。SA与CaCl2复配处理的诱导效果虽优于对照,但显著低于SA和CaCl2的单一处理,表现出拮抗性。     

百合新种质苗期耐热性比较

以鉴定为真杂种的3个远缘杂交新种质‘Snow Queen’×条叶百合、‘Snow Queen’×川百合和‘SnowQueen’×细叶百合及其亲本组培苗为材料,对其进行梯度温度处理(25、28、31、34、37、40℃),测定不同处理下幼苗叶片游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、叶绿素荧光参数以及根系活力等抗性生理指标的变化。结果表明:31℃处理下幼苗表现出一定的耐热性,37℃幼苗受到自身难以调节恢复的严重热害;3个杂交种质耐热性均优于母本,表现出一定的杂种优势;3个杂交种质相比,‘Snow Queen’×川百合耐热性强,‘Snow Queen’×条叶百合次之,‘Snow Queen’×细叶百合最弱。