PEG处理幼苗和盆栽水分胁迫不同玉米自交系抗旱性研究

用高渗溶液PEG-6000模拟干旱胁迫,对10个玉米自交系进行发芽和幼苗培养试验,同时进行室外盆栽控制水分,在苗期和开花期进行中度水分胁迫试验测定籽粒产量.结果表明,PEG处理后,所测定的指标与田间水分胁迫一样具有相同的趋势,都表现电导率上升、丙二醛含量增加、叶片水势增大,说明利用PEG处理模拟水分胁迫,能够达到与田间水分胁迫相似的效果.进一步的相关性分析结果表明,所测定抗旱鉴定指标与水分胁迫下的籽粒产量表现极显著相关.因此可以利用PEG模拟干旱胁迫代替盆栽、田间水分胁迫对玉米种质进行抗旱性研究.     

干旱胁迫对小麦农艺性状的影响

为了研究干旱胁迫对小麦主要性状的影响及其机理,选用8个抗旱性不同的小麦品种,在干旱胁迫和正常灌溉两种水分环境下,进行随机区组试验,用方差分析、t测验、和通径分析等方法分析试验结果。结果表明：干旱胁迫导致小麦株高降低,单株产量和千粒重下降,单株穗数、总小穗数和穗粒数减少,穗长缩短,不育小穗数增多;各性状对干旱胁迫敏感程度都存在显著的品种间差异;除千粒重外,各性状的环境间差异均达到极显著水平;千粒重和单株产量的品种与环境互作达显著或极显著水平;各品种的抗旱指数差异显著;通径分析表明,各性状对单株产量的直接影响：穗粒数〉单株穗数〉千粒重〉穗长〉不育小穗数〉总小穗数〉株高。干旱胁迫对小麦主要性状的影响显著,晋麦47、新旱1号和洛旱3号对干旱胁迫的抗耐性较好。     

利用胚芽鞘长度法鉴定冬小麦抗旱性的研究

选用山东省2006年小麦旱地区域试验试的7个参试品系为材料,以20%聚乙二醇溶液（PEG-6000）做渗透介质,人工模拟干旱条件对其进行了抗旱性研究。同时借助田间鉴定获得各品系的抗旱指数。两者对比发现:利用胚芽鞘长度法对萌芽期冬小麦抗旱性强弱的鉴定结果与田间试验下苗期及产量表现综合分析所得出的抗旱性强弱顺序基本一致,说明胚芽鞘长度法对于早期鉴定抗旱小麦种质具有一定的可行性。     

谷子萌芽期抗旱性鉴定研究

为了探索谷子种子萌发期相关抗旱性形态和生理生化指标,从而为谷子品种的早期抗旱性鉴定提供更多理论依据。通过PEG渗透胁迫人工模拟干旱条件,对20个谷子品种进行了萌芽期抗旱性研究。以种子的萌发抗旱指数为依据进行谷子萌芽期抗旱性筛选,将20个谷子品种分为五类。研究结果表明：在渗透胁迫条件下,谷子的发芽率、发芽势降低,幼根和幼芽的生长受到不同程度的抑制。其中发芽势、发芽率和幼芽长度与萌发抗旱指数呈极显著正相关(r=0.90**;r=0.73**;r=0.63**),根长和侧根数与萌发抗旱指数呈正相关(r=0.48*;r=0.51*),胚芽鞘长度与萌发抗旱指数相关性不显著。分析表明,发芽势可作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;发芽率和幼芽长度可作为抗旱性鉴定的二级指标;根长和侧根数可作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。鉴定谷子萌芽期抗旱性,可以以抗旱指数为主,结合其他5项指标进行综合评价。     

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...     

不同干旱胁迫条件下我国玉米骨干自交系的抗旱性比较研究

以目前我国科研育种和生产中84份骨干自交系为材料,采用2种不同的干旱胁迫处理,依据成熟期产量和产量构成因素的表现剖析其抗旱性,发现我国玉米自交系存在着丰富多样的抗旱类型及抗旱丰产类型,它们是我国玉米抗旱育种的重要种质资源;抗旱性分析发现, 产量构成因素的抗旱性存在着较大差异,有些材料表现生育中、后期均抗旱,有些材料只在某一个生育时期表现较强的抗旱性;抗旱丰产性分析发现,产量构成因素的抗旱指数同样存在着较大的差异,有些材料穗粒数、百粒重抗旱指数均较高,有些材料穗粒数抗旱指数较高,还有些材料百粒重抗旱指数较高,表明不同的玉米能够以不同的途径实现抗旱丰产。     

常用玉米自交系抗旱性及抗旱性鉴定指标研究

采用人工水分胁迫处理,通过植物生理学方法,对10个常用玉米自交系进行了抗旱性研究。结果表明,不同玉米自交系存在明显差异,沈136、齐319、丹598和沈137耐旱性较好,可以作为玉米耐旱育种的基础材料。干旱胁迫下,玉米植株叶片相对含水量、丙二醛含量、电导率和ASI与玉米子粒产量极显著相关,能够比较准确地评价玉米自交系抗旱性的强弱,和抗旱系数、抗旱指数一样可以作为玉米育种耐旱自交系筛选的鉴定指标。     

谷子萌芽期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

为了探索谷子萌芽期抗旱性相关指标,筛选抗旱谷子品种,采用PEG渗透剂模拟干旱胁迫,测定萌发抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长和相对胚根长6个指标,对20个谷子品种进行抗旱性鉴定。结果表明:活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长和相对胚根长与萌发抗旱指数呈极显著正相关(相关系数分别为0.867**,0.995**,0.997**,0.762**,0.680**),可以作为谷子萌芽期抗旱性鉴定的指标。其中,相对发芽势和相对发芽率可以作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;活力抗旱指数可以作为萌芽期抗旱性鉴定的二级指标;相对胚芽长和相对胚根长可以作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。抗旱性评价结果表明,在20个谷子品种中,长农40、晋中208、长生08-2、汾选446、复12、保200302、郑12、长生08-1这8个品种的萌发抗旱指数分别为0.917 3,0.920 5,0.865 1,0.869 9,0.836 6,0.831 3,0.843 0,0.979 5,抗旱性较好。     

76 份冬小麦品种（系）苗期耐旱性鉴定筛选研究

为了解不同冬小麦品种（系）的耐旱性,掌握冬小麦在轻度干旱胁迫条件下的胚芽鞘长度变化规律,缩短抗旱小麦品种筛选周期,以76份冬小麦品种（系）为试验材料,采用聚乙二醇（PEG-6000）模拟田间干旱胁迫,并对不同材料的胚芽鞘长度进行调查,运用聚类分析方法按遗传距离对所有材料进行分类。结果表明：不同品种（系）种子之间、同一品种（系）种子水处理与PEG处理之间胚芽鞘的长度均存在梯度的差异;加入聚乙二醇（PEG-6000）后,种子生长受到胁迫,胚芽鞘的生长速度比对照处理的生长速度减慢,胚芽鞘的伸长长度比对照处理的胚芽鞘长度短;经过PEG处理后的种子胚芽鞘长度明显低于在水中生长的种子。筛选出经PEG处理胚芽鞘长度高于对照洛旱7号的品种开麦1606和济麦22。与对照品种周麦36相比,胚芽鞘更长的品种有38个,胚芽鞘长度增幅1.39%～53.47%。根据胚芽鞘长度的变化,将76份小麦材料分为8类,类群IV胚芽鞘长度最长,可作为抗旱性小麦品种（系）。该结果可为抗旱品种的筛选和新品种选育及抗旱机制研究提供参考和基础材料。     

几种薏苡种质材料萌芽期的抗旱性能初步研究

采用高渗透性能的PEG-6000作为水分胁迫剂,研究不同PEG浓度对多种薏苡萌发的影响.结果表明:8％ PEG胁迫下降低各薏苡品种的发芽率,其中YY-01、YY-04、YY-03、YY-02降幅较大,分别为74％、63％、58％、52％.不同薏苡品种在抗旱性上存在明显差异,萌发抗旱指数高的品种在水分胁迫下仍保持着较高的根长胁迫指数、发芽势和发芽率,说明根长胁迫指数、发芽势和发芽率与萌发抗旱指数存在显著的相关性,r分别为0.99、0.99和0.97.通过对上述指标的测定分析,可以更好地了解薏苡品种萌芽期的抗旱性.     

不同玉米种子萌发期耐旱性分析

种子萌发期是研究玉米生长和耐旱性的关键时期。为了鉴定不同玉米自交系的萌发期耐旱性,采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件,对42份不同玉米自交系进行干旱处理,通过研究发芽指数、发芽率、发芽势等种子发芽性状,以其相对值为指标,鉴定不同玉米自交系种子萌发期的耐旱性。结果表明,在PEG-6000处理胁迫下,玉米自交系种子萌发受到抑制,不同自交系的耐旱性存在较大差异,通过隶属函数法结合抗旱分级标准筛选出丹3140为萌发期强耐旱自交系,农系1315、YML 1615、京2416为萌发期中等耐旱材料。     

攀西地区玉米地方品种萌芽期抗旱性研究

为进一步利用攀西地区玉米地方品种进行抗旱育种提供理论依据,采用聚乙二醇-6000模拟水分胁迫,通过种子发芽试验,以萌芽抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽率、贮藏物质相对转运率和百粒重为鉴定指标,对66份攀西地区玉米地方品种萌芽期抗旱性进行鉴定。结果表明,玉米种子萌芽期抗旱指标应以萌芽抗旱指数为主,但还要以其他指标为辅,才能全面评价品种的抗旱性。66份地方品种对水分胁迫的反应有显著差异,其中18份材料表现较强的抗旱性,5份资源在多个指标上都表现极强的抗旱性。     

黍稷芽、苗期抗旱性评价及抗旱资源鉴定

为了全面了解中国现存黍稷种质资源的抗旱性,研究黍稷在PEG6000模拟干旱胁迫下的抗旱表现,挖掘优异抗旱种质并筛选抗旱鉴定指标,本研究以前期构建的包含230份资源的黍稷微核心种质为试验对象,开展室内PEG6000模拟干旱胁迫处理下的芽、苗期抗旱性研究。通过对芽期和苗期抗旱性指标的测定发现:干旱胁迫下,芽期和苗期各指标较对照组均有下降趋势;芽期指标变异系数较苗期偏大,苗期根鲜重变异系数最大,根干重、苗鲜重、苗干重其次(变化范围在0.35~0.50之间)。相关性分析显示多数指标间相关性都达到了显著或极显著水平,其中相对根鲜重与相对根干重的相关性最高,而相对叶绿素含量与相对根长、相对苗长、相对根鲜重及相对苗干重的相关性均较低。采用平均值-标准差逐级分级法和分层聚类分析综合鉴定参试黍稷芽期和苗期抗旱性,发现芽期极强抗旱、强抗旱材料分别为3份和10份,苗期极强抗旱、强抗旱材料分别为24份和23份;其中紫秆黍(00003289)、乌克兰黍(00006438)和白糜子(00000101)三个品种在芽期和苗期均有很好的抗旱性,可作为后续全生育期抗旱研究和抗旱品种选育的优良资源。对芽期及苗期各抗旱鉴定指标进行相关性分析,结果表明芽期与苗期抗旱性没有显著相关性;主成分分析表明,相对苗长、相对苗鲜重以及相对叶绿素含量可作为评价黍稷苗期抗旱性鉴定的主要指标。     

玉米耐旱系数的多元回归分析

利用塑料防雨棚遮挡降水,在土壤含水量略高于萎蔫系数的干旱条件下,调查12个常用和新近选育的玉米自交系与耐旱性有关的15个生长发育和生理生化指标,根据其与正常灌水对照的差异计算耐旱系数,并与籽粒产量耐旱系数进行多元回归分析.结果表明,播种出苗期可用出苗率与生物学产量耐旱系数的乘积作为自交系耐旱性鉴定指标,成株期     

拔节期干旱对春玉米产量性状及抗旱性的影响

在干旱区大田条件下,选用当前生产上主推密植型玉米品种,在拔节期不同干旱胁迫度下,对其产量性状及抗旱性进行研究,结果表明,不同旱胁迫度下百粒重与产量均呈极显著正相关;随干旱胁迫程度增加,穗粒数对产量所起的直接效应明显增加,而穗粒数则与行粒数呈极显著正相关,所以百粒重是决定产量的首要因子,其次是穗粒数,而行粒数则决定了穗粒数。品种抗旱性分析结果表明,大丰30丰产性较好,而抗旱性一般;富友968抗旱性最好,而丰产性较差;潞玉36则抗旱性和丰产性均较差。     

红花种子萌发期抗旱性鉴定与评价

为了探索红花耐旱机制及为选育耐旱品种提供理论依据,本文研究了干旱胁迫对红花种质萌发及生长状况的影响。采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理,对干旱胁迫下10个红花种质萌发率及幼苗生长指标进行测量,并对各测量指标进行模糊隶属函数分析。结果表明低浓度的PEG对红花种子萌发有一定程度的促进作用；当浓度为15%时,对各指标的抑制作用明显,因此本研究选用15%的PEG浓度鉴定红花种质的抗旱性。在干旱胁迫下红花发芽势、发芽率、下胚轴重、子叶重等降低,胚芽生长受到抑制,干旱对不同种质的根长和根重的影响不一致。通过种子萌发抗旱指数及隶属函数值对红花种质萌发期抗旱性进行综合评价,其中BXY1465为萌发期抗旱性强的材料,BXY512、BXY426、BXY1466以及BXY1859属于萌发期抗旱性中等的材料,BXY1805、BXY2527、BXY2110、BXY750以及WH0086属于萌发期抗性弱的材料。     

以活力抗旱指数作为玉米萌芽期抗旱性评价指标的初探

首次提出了活力抗旱指数,并以此为指标,在PEG人工模拟水分胁迫的条件下,对18个不同的玉米品种进行抗旱性研究。结果表明:活力抗旱指数和常用的萌发抗旱指数有很高的相关性,且能更好的反映不同品种幼苗水分胁迫下的差别,可以作为玉米萌发阶段抗旱性鉴定的筛选方法。     

干旱胁迫下‘宛麦632’的抗旱性分析

为了探究小麦新品种‘宛麦632’的抗旱性，以‘周麦18’为对照试验材料，采用PEG模拟干旱和田间自然干旱的方法测定抗旱指标。无干旱胁迫条件下，‘宛麦632’与‘周麦18’的各项抗旱指标均无显著差异，其产量分别为7052 kg/hm²和6916 kg/hm²。干旱胁迫条件下，在萌发期，‘宛麦632’的发芽率、发芽势分别较‘周麦18’高44.23%、106.25%；在苗期，‘宛麦632’的苗高、根长、茎叶鲜重和根鲜重分别较‘周麦18’高62.90%、55.32%、83.33%和60.00%；在成株期，‘宛麦632’的株高、最高分蘖、有效穗、穗粒数、千粒重和产量分别较‘周麦18’高2.99%、1.94%、1.44%、14.71%、10.61%和6.80%。除有效穗外，其他性状差异均达显著水平。此外，‘宛麦632’和‘周麦18’的综合抗旱指数分别为0.901、0.582。据此认为，在干旱胁迫条件下，‘宛麦632’生长受抑制程度小，其各项抗旱指标均优于‘周麦18’；‘宛麦632’具有较好的抗旱性，在干旱环境下有产量优势。     

大田环境下玉米抗旱相关性状QTL定位

干旱是世界范围内导致玉米产量损失的主要因素。为了阐明玉米抗旱性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用抗旱自交系临1和敏感的湘97-7组配160个F2:3家系定位群体,于2011年在湖南省作物研究所和长沙县高桥镇,分别在大田干旱胁迫和正常水分条件下进行表型鉴定。所考察性状包括抽雄至吐丝间隔、株高、千粒重和产量,用抗旱系数来衡量抗旱性。结果表明,110个SSR标记构建连锁图,图谱总长1246.1 cM,标记间平均距离11.33 cM。抗旱相关性状定位的QTL介于8～14个,共检测到43个QTL。单个QTL解释的表型变异为6.27%～18.27%。不同水分条件下定位到的QTL大多数不相同,表明对干旱胁迫的适应存在不同机制。抗旱性相关性状定位到的QTL,除第2和10染色体外,在其它染色体上都有分布,主要集中在第1染色体1.02-03区域和1.06-07区域,以及第3染色体3.04-05区域。第1染色体标记umc2224和bnlg176区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇;标记bnlg1556和umc1128区间检测到与抽雄至吐丝间隔和产量有关的QTL簇。第3染色体标记umc1773和umc1311区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇。这些QTL簇可能有助于通过分子标记辅助选择的方法提高干旱地区玉米的抗旱性。