转TaEBP基因小麦新品系G258抗旱性研究

以转TaEBP基因小麦新品系G258及其受体亲本衡观35种子为材料,研究了20%PEG人工模拟干旱胁迫对参试材料种子萌发期的胚芽鞘长度、胚根数、主胚根长度的影响。在此基础上,结合盆栽控水法研究了水分胁迫对转基因小麦新品系生长发育中后期抗旱相关生理生化及形态指标的影响。结果显示:在20%PEG模拟干旱胁迫下,参试材料的胚芽鞘长、胚根数、主胚根都有所降低,而G258降幅较小,并且在同一胁迫下胚芽鞘长度、胚根数、主胚根指标都优于HG35;盆栽控水条件下,随着水分胁迫加剧和生长发育的推进,参试材料的水分利用率呈下降趋势,而转基因小麦G258下降幅度较小。丙二醛含量呈上升趋势,对照品种HG35上升幅度更大,G258上升幅度较小;在中度和重度胁迫下,转基因小麦G258每一生育期脯氨酸、ABA含量都明显高于对照品种HG35。上述结果表明,转基因小麦新品系G258具有较强的抗旱节水性能。     

两个转W23基因小麦株系的抗旱性鉴定

以两个T₅代转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61为材料,在水培条件下采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫措施对转基因小麦株系的根系发育特点、抗旱相关的光合生理等指标进行了测定。结果表明,干旱胁迫条件下各参试小麦的光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均下降,转基因株系降幅较小,且其Pn和Tr值极显著高于受体品种;在正常供水和干旱胁迫两种水分处理下,转基因株系均比受体品种具有较发达的根系,其根总长、根总表面积、根总体积等参数极显著高于受体品种。这一结果说明,转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61在苗期依靠发达的根系维持较强的光合作用,提高其应对干旱胁迫的能力。     

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.     

W16转济麦19小麦株系抽穗期抗旱性研究

以两个转W16基因小麦株系及相应的受体对照品种为材料,在大田控水的条件下研究了水分胁迫对转基因小麦抽穗期相关生理特性的影响,利用方差分析方法对转基因株系的抗旱性进行了综合评价.结果表明:转基因株系和对照及受体有着较大的差异,随着水分胁迫的加剧,参试品种的相对含水量、气孔导度、光合速率、叶绿素含量呈下降趋势,转基因小麦的下降幅度较小;丙二醛含量、胞间CO2浓度、质膜相对透性呈上升趋势.受体对照品种的上升幅度大于转基因小麦;转基因小麦的脯氨酸含量显著高于对照品种.方差分析表明,转基因小麦株系G19-X51、G19-X61具有较好的抗旱性.     

宁夏南部山区春小麦抗旱性鉴定研究

为了研究小麦品种的抗旱性与形态或生理指标的关系,通过室内模拟干旱条件,在种子萌发期和幼苗期,对来自宁夏的不同抗旱性小麦品种或品系分别对发芽率、胚芽鞘长度、主胚根长度、胚根数以及超氧化物歧化酶活性、脯氨酸含量等生理生化指标进行了分析。结果发现,在干旱胁迫条件下,抗旱强的品种(系)发芽率较高,胚芽鞘长度较长,叶绿素含量降低幅度较小,脯氨酸含量增加幅度较大,超氧化物歧化酶活性较强,主胚根长度、胚根数与抗旱性中等和抗旱性弱的有一定差别。将93-399等13个品种或品系进行了抗旱性的等级划分。划分为抗旱性强、中间型、抗旱性弱3个等级。     

不同水分胁迫下转TaEBP基因小麦株系拔节期抗旱性研究

以两个转TaEBP基因小麦株系及相应受体对照品种为材料,采用盆栽控水法研究了水分胁迫对转基因小麦拔节期抗旱相关生理生化指标的影响,并结合隶属函数法对转基因株系的抗旱性进行了综合评价.结果显示:随着水分胁迫加剧,各参试品种(系)的相对含水量、叶绿素含量、光合速率、气孔导度呈下降趋势,转基因小麦下降幅度较小;胞间CO2、丙...     

山东省部分小麦材料的抗旱特性分析

以山东地区21个小麦品系为材料,用聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,以小麦萌发期的发芽率、胚根数、主根长、胚芽鞘长为实验指标研究不同品系冬小麦在水分胁迫下萌发期的抗旱特性;用幼苗反复干旱鉴定方法,比较不同品系冬小麦在水分胁迫下苗期的抗旱特性;在旱棚内人工控制水分模拟干旱胁迫,以小麦开花期及灌浆期的株高、穗下第一节间长、叶片相对含水量、叶片POD活性,成熟期的产量为实验指标,研究不同品系冬小麦在水分胁迫下中后期的抗旱特性。结果表明:品系11、17、12、4、6、15、14全生育期抗旱性强;品系13全生育期不抗旱;品系20、9、2、19、18萌发期、苗期抗旱性强;品系10、5萌发期、中后期抗旱性强;品系7、1、8苗期抗旱性强;品系16、3苗期、中后期抗旱性强。通过对21份小麦品系萌发期的综合抗旱系数、苗期的综合抗旱系数、中后期的综合抗旱系数进行相关分析,结果表明小麦各生育期抗旱相关性不强,其中苗期综合抗旱系数与中后期综合抗旱系数相关系数最高为0.465。     

西南地区小麦品种萌发期抗旱性分析

以20份小麦品种为材料,采用20%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,研究小麦种子萌发期对渗透胁迫的响应,并进行抗旱性综合分析,筛选抗旱性鉴定指标。结果表明:PEG胁迫下,不同小麦品种的发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长、胚根数、胚芽鞘长度、胚芽长等均有不同程度的降低,各个指标在不同品种间的降低幅度不同,平均降低幅度分别为59.1%、17.1%、51.7%、51.4%、18.5%、19.6%、71.1%;使用单一鉴定指标筛选出的抗旱性品种结果不一致;将隶属函数法与系统聚类法结合,筛选出蜀万8号为强抗旱型小麦品种,绵麦1403为弱抗旱型品种,川麦42和川麦55为不抗旱型品种,其余的为中间抗旱型品种;相关分析表明,相对发芽率与D值的相关性最大(0.90),可将其作为快速鉴定小麦品种抗旱性的指标。     

甘肃敦煌绿洲区干旱胁迫下玉米抗旱性与灌浆期光合特性

在年降雨量不足40 mm的甘肃省敦煌市绿洲农业区,采用大田干旱胁迫法对玉米品种陇单9号、先玉335、陇单10号、沈单16进行了抗旱性及灌浆期光合特性的研究。结果显示:(1)干旱胁迫和充分供水条件下,4个参试品种间除单株穗数差异不显著外,其余形态性状及光合特征参数间差异较大,干旱胁迫后,4个参试材料平均株高降低了40.25 cm,生物量、穗重、穗粒重、穗粒数分别减少了132.87 g·株~(-1)、90.48 g、79.15 g、167.59粒,差异达到了极显著水平,百粒重、穗数、出籽率分别减少了3.75 g、0.08个、7.75%,差异不显著;光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及叶绿素含量随品种抗旱性减弱呈降低的趋势,而胞间CO_2浓度(Ci)在4个品种间变化较小。(2)抗旱性综合评价值的计算结果表明,4个参试品种的抗旱性依次为先玉335(抗旱)陇单9号(中度抗旱)沈单16(弱抗旱)陇单10号(弱抗旱)。(3)相关及逐步回归分析显示,灌浆期光合速率与不同抗旱类型玉米品种的抗旱性显著相关,而胞间CO_2浓度与抗旱品种陇单9号、先玉335的抗旱性相关性较大,叶绿素含量与弱抗旱品种陇单10号、沈单16的抗旱性极显著相关。     

小麦抗旱性生理生化机制及QTL研究进展

根据现有文献资料,综述了小麦抗旱性的鉴定方法和抗旱小麦的外部形态特征,并对小麦胚芽鞘长度、叶绿素含量、叶绿素荧光动力、渗透调节、水分利用效率、碳稳定同位素等抗旱性鉴定评价指标和抗旱性产量评价方法、干旱胁迫下特异蛋白代谢及抗旱性状的数量性状位点(QTL)等方面的研究进展进行总结,对目前小麦抗旱性研究存在的问题和发展趋势进行了探讨。认为,抗旱性研究仍是农业研究的热点领域,但在不同的生态区要有所侧重,同时选择与产量相关性高的指标进行深入研究;应加强干旱胁迫下根系形态结构及生理代谢的研究;随着分子生物学研究的不断发展,抗旱性研究也应从分子水平阐明干旱胁迫引起作物生理生化变化的原因,并借助基因工程手段进行抗旱基因重组,进而创制、培育综合性状优良的抗旱小麦品种。     

转基因小麦抗旱性鉴定及相关指标灰色关联度分析

以9份转ABP9基因春小麦株系UC4-1~UC4-9及其受体亲本宁春4号为材料,在雨养和灌溉条件下,对这些材料的主要农艺性状和部分生化指标进行了测定,采用隶属函数值法和抗旱性度量(D)值法对其抗旱性进行了综合评价,并利用灰色关联度法对相关抗旱性状与抗旱指数之间的关联度进行了分析评价。结果表明:6份转基因小麦的抗旱性较受体亲本宁春4号增强,3份材料的抗旱性较非转基因春小麦品种定西35增强;各农艺性状和生化指标与抗旱指数的关联度从高到低依次分别为株高、单穗粒重、穗长、SOD活性、穗粒数、结实小穗数、有效分蘖数、POD活性、千粒重、脯氨酸含量、MDA含量。     

转CarNAC1基因可提高棉花的抗旱性

以15份稳定遗传的转CarNAC1基因棉花及受体材料K62进行田间和室内试验,通过加权隶属函数法、主成分分析法及聚类分析等方法比较棉花光合指标、农艺性状、产量性状、纤维品质和生理指标的变化情况。结果表明:干旱胁迫后,转基因棉花品系气孔导度下降趋势及净光合速率显著高于受体材料K62;转基因棉花品系平均单铃重高于受体材料0.363~0.657 g;除丙二醛含量为转基因棉花品系低于受体材料K62外,转基因棉花品系的脯氨酸、可溶性糖含量及过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活力均高于受体材料。基于农艺性状和产量性状指标主成分分析结果,将16个品系的9个指标综合为2个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高产量的品系:ZK62-10、ZK62-6、ZK62-1。基于纤维品质指标主成分分析结果,将16个品系的7个指标综合为3个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高纤维品质水平的品系:ZK62-6、ZK62-12、ZK62-15。可以得出以下结论:干旱胁迫下,转CarNAC1基因棉花品系的产量及品质均优于受体材料K62;转CarNAC1基因棉花品系可能通过降低气孔导度、增强渗透条件等方法提高棉花抗旱能力;筛选出综合抗旱能力最优的棉花品系ZK62-6。     

特旱条件下玉米自交系抗旱性评价

为了发掘和利用玉米抗旱种质资源,选育耐旱高产的玉米杂交种,通过全生育期控水试验,对58个玉米优良自交系的抗旱性进行了鉴定和评价,并进行了抗旱性聚类和遗传背景分析。结果表明:在特旱条件下,58个自交系减产幅度为40.6%~100%,平均产量下降了81.6%;结实率、穗行数、行粒数、出籽率4个性状分别与抗旱系数或抗旱指数存在显著或极显著的相关性,可作为玉米自交系抗旱性评价的关键指标;根据抗旱性的不同,58个自交系可划分为3类,其中第I类自交系K12、PB1139、RD6的抗旱性极强,第II类自交系CL11、郑58、P138、特早熟、Ft45-5具有较强的抗旱潜力。为了便于利用杂种优势,将不同抗旱性的自交系按照其所属遗传类群进行了再次划分,58个自交系可划分为2个类群,其中A群中抗旱性强的自交系有CL11和郑58,B群中抗旱性强的自交系有K12、PB1139、RD6、Ft45-5、P138和特早熟。     

三个小麦新品种萌发期和幼苗期抗旱性的综合评价

为了鉴定西农538、西农556和西农558三个小麦新品种的抗旱特性,以抗旱性不同的三个生产上大面积推广的小麦品种晋麦47、小偃22和西农979为对照,通过在不同梯度的渗透胁迫(5%,10%,15%,20%PEG-6000)处理下,测定这6个品种在萌发期和幼苗期的发芽率、发芽势、胚芽鞘长、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶(CAT)等指标,运用相关分析、主成分分析、模拟隶属函数等方法对这6个品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)在不同梯度的渗透胁迫处理下,各单项指标对不同品种抗旱性的影响不同,各指标间存在不同程度的相关性。(2)通过主成分分析,5%和10%PEG胁迫下将12个单项指标转化为4个相互独立的综合指标,15%和20%PEG胁迫下将12个单项指标转化为3个相互独立的综合指标,4种胁迫梯度下其累计贡献率依次达到了92.61%、92.96%、88.74%和93.12%。(3)通过抗旱性综合评价值(D值),将这6个小麦品种分为三类:西农538与对照品种晋麦47为强抗旱型;西农558与对照品种小偃22为中等抗旱型;西农556与对照品种西农979为弱抗旱型。