小麦品种抗旱性鉴定产量指标的比较研究

为了筛选适宜于小麦品种抗旱性鉴定的指标,在旱棚鉴定条件下,以国家北部冬麦区旱地组区试抗旱鉴定品种为试材,对抗旱系数、干旱敏感指数、抗旱指数和抗旱指数修订式等抗旱鉴定产量指标进行了比较研究。结果表明小麦品种抗旱鉴定与小麦抗旱种质筛选不同。抗旱系数反映材料的稳产性,对于小麦种质抗旱性筛选更直观。抗旱指数修订式以对照品种的表现为参照,兼顾品种的相对产量（抗旱系数）和绝对产量,便于与品种区试和品种产量比较试验结合,可操作性强,是目前最适用于小麦抗旱育种和区域试验的综合性抗旱鉴定指标。     

小麦抗旱性鉴定方法及评价指标研究Ⅲ综合评价指标的比较研究

为了筛选适宜小麦品种抗旱性鉴定的综合指标,在灌水和旱棚鉴定条件下,以137个品种为试材,研究了小麦品种抗旱性的基因型间差异,对抗旱系数、干旱敏感指数、抗旱指数和抗旱指数DI等抗旱鉴定产量指标进行了比较分析。结果表明,品种间抗旱性存在较大遗传差异。小麦品种抗旱机制和抗旱表现的复杂性要求选择全生育期综合抗旱性评价指标。小麦品种抗旱鉴定与小麦抗旱种质筛选不同。抗旱系数反映材料的稳产性,对于小麦种质抗旱性筛选更直观。抗旱指数DI以对照品种的表现为参照,兼顾品种的相对产量(抗旱系数)和绝对产量,便于与品种区试和品种产量比较试验结合,可操作性强,是目前最适用于小麦抗旱育种和区域试验的综合性抗旱鉴定指标。     

小麦种质资源抗旱性鉴定评价

培育抗旱节水小麦品种是保障我国粮食安全的重要途径之一, 优异抗旱种质资源筛选及抗旱性评价方法的研究对于提高抗旱育种效率具有关键作用。本研究采用反复干旱法和田间直接鉴定法分别鉴定323份小麦种质苗期和成株期的抗旱性。结果表明, 随着干旱次数的增加幼苗存活率逐渐下降, 而其变异系数和广义遗传力增加。成株期单株产量抗旱系数与综合抗旱性度量值D显著正相关(R ² = 0.609), 采用综合抗旱性度量值D有利于区分干旱对不同种质产量的影响力。苗期反复干旱存活率(DS)与单株产量的抗旱系数及综合抗旱性度量值D均无显著相关。基于反复干旱存活率筛选得到28份苗期强抗旱种质, 基于单株产量抗旱系数和综合抗旱性度量值D分别得到25和30份成株期强抗旱种质, 其中, 9份种质用2种评价方法均表现强抗旱; 21份种质在苗期和成株期均表现抗旱或强抗旱。本研究为小麦抗旱性评价方法及抗旱亲本的合理选择提供理论指导和信息支撑。     

利用花药培养创新水稻抗旱种质资源研究

对3个水稻与旱稻杂交组合F1进行花药培养,结合田间水、旱处理,南繁北育,创造抗旱性强的水稻种质资源。3个组合共获得108份花培材料,对其中68份进行抗旱性鉴定,45份表现抗旱,抗旱植株获得率为66.18％。其中,抗旱性级别为1级、3级、5级,分别为4.41％、17.65％、44.12％,这些材料将为抗旱育种拓宽种质资源。     

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。     

绿豆种质资源成株期抗旱性鉴定

作物种质资源抗旱性鉴定是获得抗旱资源和挖掘抗旱基因的前提。本研究以21份绿豆种质资源为材料,采用温室内盆栽控水旱胁迫,考察不同品种单株产量、单株荚重、单株粒数、单株地上部生物量、单株生物量、根冠比等12项指标,计算各指标在旱胁迫与对照条件下的比值,运用相关性分析、隶属函数、抗旱系数和抗旱指数方法,评价绿豆成株期抗旱性,筛选抗旱优异种质。结果表明,抗旱系数与单株地上部生物量、单株总生物量、单株荚重、单株粒数、单株有效荚数在旱胁迫与对照条件下的比值呈极显著正相关,与根冠比呈极显著负相关,从而遴选出这7项指标作为绿豆成株期抗旱性鉴定的评价指标;基于隶属函数、抗旱系数和抗旱指数三者呈极显著正相关,且3种评价抗旱分级结果一致性较高,故认为抗旱指数法适宜于大规模绿豆成株期抗旱性鉴定;筛选获得高抗种质3份、抗旱种质6份、中抗种质4份、敏感种质5份和极敏感种质3份。     

152份向日葵重组自交系苗期抗旱性的鉴定与评价

以152个油用向日葵重组自交系为试验材料,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理进行温室盆栽试验,研究干旱胁迫对其苗期表型及生理生化特性的影响;利用抗旱系数、综合抗旱能力D值、相关性分析、线性回归分析和聚类分析方法进行计算分析,以筛选简便有效的向日葵苗期抗旱性鉴定指标和抗旱种质。结果表明,抗旱系数从高到低依次为根冠比、根表面积、根长、根体积、电导率、SPAD值、株高、叶片相对含水量和叶面积;线性回归分析及与综合抗旱能力D值的相关性分析均表明该9项指标与苗期抗旱系数均呈现显著关联,其中根长、根表面积与抗旱系数的相关性较显著。综合抗旱能力D值的聚类将供试自交系材料聚为4大类,包括强耐旱型2个、耐旱型2个、弱耐旱型83个和不耐旱型65个,其中149号和10号材料的综合抗旱能力D值显著大于其他材料,属于强耐旱型。     

大豆微核心种质资源抗旱性评价

抗旱性是大豆在干旱胁迫下高产稳产的重要生态性状，筛选耐旱种质资源提高新品种的抗旱能力，是保障大豆高产稳产的重要途径之一。以大豆微核心种质为研究对象，采用大豆成株期抗旱性鉴定方法，利用海南冬季干旱少雨的气候特点，系统调查了干旱对163份不同大豆资源的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等4个农艺性状的影响。再利用加权隶属函数分析和聚类分析的方法，对163份微核心种质的抗旱性进行综合评价。结果表明，供试的163份大豆微核心种质可划分为5个抗旱等级，并鉴定出高抗旱（1级）种质4份（ZDD02159、ZDD10430、ZDD13560和ZDD16874）、抗旱（2级）种质14份、中抗旱（3级）种质52份、敏感（4级）种质74份以及高敏感（5级）种质19份。这些研究结果和抗旱种质的挖掘，为利用资源拓宽遗传基础，培育抗旱大豆新品种和抗旱基因发掘与功能研究提供了参考。     

青藏高原近缘野生大麦优异种质

近１０年国家组织了野生大麦资源综合鉴定，已筛选出具有极早熟、熟相好、矮秆、大粒、多粒、优质、高耐盐、强抗旱、抗大麦条纹病、抗和耐大麦黄矮病等一批优异种质，从而为遗传和育种工程提供了物质基础和科学依据     

土壤干旱对棉花生理特性与产量的影响

土壤干旱条件下，棉花不同品种、不同生育时期对水分胁迫的反应不同。抗旱种质材料８２０２比非耐旱品种黑山棉表现为叶水势高、水分饱和亏缺少、气孔阻力大、蒸腾强度小、细胞膜透性、呼吸强度及光合速率变化幅度小、脯氨酸积累多的生理特性。中等耐旱品种塔什干生理指标变化幅度介于８２０２与黑山棉之间。抗旱系数为８２０２＞塔什干＞黑山棉，不同生育时期各项指标对水分胁迫的敏感程度为花期＞铃期＞蕾期。     

花铃期干旱胁迫复水后棉花产量和纤维品质的变化研究

以抗旱差异明显的中棉所45(CCRI 45)和中棉所60(CCRI 60)为材料,采用人工控水的方法,研究棉花花铃期不同干旱胁迫程度和干旱胁迫后复水棉花根系干物质质量、皮棉产量和纤维品质的变化。结果表明,CCRI 45根系干物质质量增加幅度和皮棉产量在SRWC((45±5)%)干旱胁迫6 d后复水最大,且达到显著水平(P0.05),CCRI 60根系干物质质量增加幅度和皮棉产量在SRWC((60±5)%)干旱胁迫6 d后复水最大,且达到显著水平(P0.05),但CCRI 45和CCRI 60根系干物质质量和皮棉产量在SRWC((45±5)%)干旱胁迫9 d后复水显著低于对照。CCRI 45纤维上半部平均长度、整齐度指数、伸长率和断裂比强度在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱胁迫6 d后复水均高于对照,CCRI 60纤维上半部平均长度、整齐度指数、伸长率和断裂比强度在SRWC((45±5)%)干旱胁迫3 d和SRWC((60±5)%)干旱胁迫6 d后复水均高于对照,但未达到显著水平,CCRI 45和CCRI 60在SRWC((45±5)%)干旱胁迫9 d后复水纤维品质显著低于对照。在SRWC((45±5)%)干旱胁迫6 d后复水,CCRI 45根系干物质质量和皮棉产量的增加幅度大于CCRI 60,表明CCRI 45的抗旱性高于CCRI 60,且补偿能力较高。同时,棉花根系干物质质量增加量与棉花皮棉增加量存在显著的正相关关系。本研究结论将为棉花生产上适时、适度采取抗旱栽培调控措施及开展棉花节水高产栽培技术研究提供理论依据。     

Fine root and root hair morphology of cotton under drought stress revealed with RhizoPot

Fine roots (roots with a diameter of less than 2 mm) and root hairs are the primary absorbers of water and nutrients; however, the morphology of cotton fine roots and root hairs in response to drought stress has not yet been defined. To solve this problem, this study characterized a self-made in situ root observation device (RhizoPot) with a scanner with a resolution of up to 4,800 DPI was used to observe the roots of cotton plants grown indoors under both well-watered and drought stress conditions. RhizoPot provided healthy growth conditions for cotton, and fine roots as well as root hairs were successfully observed. Root length density increased significantly under drought stress, whereas the average root diameter decreased gradually with the extension of treatment time. Drought stress accelerated fine root death, and the diameter of the fine roots was positively correlated with root lifespan. Additionally, the root hair lifespan was negatively regulated by soil drought stress and was associated with the growth stage. This result suggests that cotton developed more slender fine roots and longer root hairs under drought stress, which accelerated the death process of both, in order to develop new fine roots. This process helps cotton absorb as much water as possible under drought stress.     

陆地棉品种根系特性与耐旱性关系的研究

研究了不同陆地棉品种棉花根系特性与耐旱性的关系。结果表明,耐旱型较非耐旱型棉花品种根系发达,主根长,各级侧根数量多且长,总根系长度长;一级侧根数、侧根总长、根系总长度与耐旱性呈显著或极显著正相关;棉花根系重量与生物学产量、子棉产量、皮棉产量呈极显著正相关。单位主根长度一级侧根着生密度可作为棉花耐旱性鉴定和选育的指标。     

干旱胁迫下紫花苜蓿叶片几种内源激素的变化

以陇东(耐旱)、BL-02-329(不耐旱)2种抗旱性强弱差异较大的紫花苜蓿为试验材料,对干旱胁迫下2种紫花苜蓿叶片中ABA,IAA,GA3,ZR 4种内源激素的含量变化进行研究,结果表明:在干旱胁迫下,陇东、BL-02-329两种紫花苜蓿叶片ABA,IAA含量均有不同程度的上升,GA3和ZR的含量均呈下降趋势。干旱胁迫下4种内源激素之间的协调总趋势是向着气孔关闭、促进根系发展的方向进行。重度干旱时,苜蓿叶片中4种内源激素之间的协调趋势反映出抗旱性强的陇东苜蓿通过减缓生长速率来保证生存方面的调节能力较强,能有效地避免缺水伤害。     

Root pulling resistance in rice: Inheritance and association with drought tolerance

Summary Avoidance of drought stress is commonly associated with root system characteristics and root development. The inheritance of root pulling resistance in rice (Oryza sativa L.) was investigated and its relationship with visual field scores for drought tolerance was studied. Transgressive segregation for high root pulling resistance was observed in 3 crosses (high x high, low x high, and intermediate x intermediate). Both dominant and additive genes control the variation. F₁ superiority for high root pulling resistance was observed and could be exploited in an F₁ hybrid breeding program. F₂ distribution curves indicated that plants highly resistant to root pulling can be obtained not only from low x high and high x high crosses, but also from intermediate x intermediate crosses. Root pulling resistance in rice has a low heritability (39 to 47%). Thus, breeding for a high root pulling resistance may best be accomplished by selection based on line means rather than individual plant selection. Field screening showed significant differences in leaf water potential among random F₃ lines. F₃ lines with higher leaf water potential had better visual scores for drought tolerance. Visual drought tolerance scores were correlated with root pulling resistance. Plants with high root pulling resistance had the ability to maintain higher leaf water potentials under severe drought stress. The usefulness of the root pulling technique in selecting drought tolerant genotypes was confirmed.     

Root characteristic system improves drought tolerance in orchardgrass

Plant genotypes with higher drought tolerance through improved root characteristics are poorly studied in orchardgrass. In the current research, 30 orchardgrass genotypes were polycrossed and the resulting half‐sib families evaluated under both normal and water stress environments. Under water stress conditions, values for most root traits decreased at 0–30 cm soil depth, while at 30–60 cm depths, the root length (RL), root area (RA), root volume, percentage of root dry weight (RDW) and the ratio of root to shoot were increased. We identified drought‐tolerant genotypes with a high combining ability for root characteristics and a high yield potential. High estimates of heritability as well as genetic variation for root traits indicated that phenotypic selection would be successful in order to achieve genetic progress. Indirect selection to improve dry matter yield was most efficient when selecting for RL and RDW under water stress conditions. Significant associations between a drought tolerance index and RL, RA and root volume confirmed the importance of these traits in conferring drought tolerance of orchardgrass.     

小麦远缘杂种材料中4,中5的抗旱生理特性

本试验证明:中_4、中_5两个远缘杂种后代材料,保留了其亲本天蓝堰麦草许多重要的抗旱优良特性,地下部根系发达,根冠比大,在土壤干旱条件下能主动调节根系活性,提高吸水能力.地上部叶片比孔面积小,蒸腾消耗低.在水分胁迫时能建立起开源节流的水分经济,保持较高的水分势.不同水分处理的光合作用、呼吸作用和细胞膜透性变化幅度小,恢复性好,对干旱有较强的适应性,是小麦抗旱育种良好的种质资源.     

甜菜种质资源苗期耐旱性综合评价

对336份甜菜种质资源苗期的15个表型和生理生化指标进行测定，并通过隶属函数、主成分分析、聚类分析和相关性分析方法对甜菜种质资源耐旱性进行综合评价。结果表明，干旱胁迫后叶干重、株高、根长、叶鲜重、根鲜重、根干重、叶片饱和鲜重和叶片相对含水量等指标均显著降低，根冠比、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量等4个指标均显著高于对照。主成分分析将15个单一指标转化为6个综合指标，可代表原始数据信息的75.95%。聚类分析将336份甜菜种质资源分为5个类群，其中耐旱性强种质16份，耐旱性较强种质49份，耐旱性中等种质109份，耐旱性较弱种质79份，耐旱性弱种质83份。相关性分析结果显示，胚轴直径、株高、根长、叶鲜重、根鲜重、根干重、叶干重、叶片饱和鲜重、叶片相对含水量和根冠比与D值呈显著相关性。     

不同抗旱性花生品种根系形态及生理特性

以12个花生品种为试验材料, 在人工控水条件下, 通过苗期及结荚期干旱试验, 对比分析花生品种苗期根系性状与抗旱性的关系。结果表明, 花生苗期与结荚期抗旱性基本一致。利用产量抗旱系数可把12个花生品种的抗旱性划分为强、中、弱3级, 抗旱性强的品种为A596、山花11和如皋西洋生, 中度抗旱品种为花育20、农大818、海花1号、山花9号和79266, 抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。山花11可作为花生强抗旱性鉴定的标准品种, 79266可作为花生弱抗旱性鉴定的标准品种。山花9号、山花11、花育20的根系抗旱机制为较大的根量及根系吸收能力, 而A596、如皋西洋生、农大818、山花11为较强的根系抗氧化能力及膜稳定性。相关分析表明, 苗期重度干旱胁迫下的单株根系干重、体积、总吸收面积、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量与品种抗旱系数的相关性达极显著水平, 对照与重度干旱胁迫下的以上性状呈极显著正相关。因此, 在花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱胁迫, 持续胁迫至出苗24 d的单株根系干重、体积、总吸收面积、根尖SOD活性和MDA含量可鉴定花生品种的根系抗旱能力, 正常水分下的性状值也能反映根系性状的抗旱级别。山花11可作为花生根系形态及生理优异抗旱性状鉴定的标准品种。