胡麻重组自交系群体苗期抗旱性的鉴定与评价

以141份胡麻重组自交系为试验材料,进行苗期抗旱性鉴定及其抗旱指标筛选。测定了水分胁迫下株高、根长、叶鲜重、茎鲜重、根鲜重、根干重、叶干重、茎干重、根冠比等9个性状,利用主成分分析和相关分析进行抗旱指标的筛选,用综合抗旱能力D值对141份自交系材料进行苗期抗旱综合评价。结果表明,干旱胁迫时不同材料间变异丰富,9个表型性状平均变异系数为40.70%,根干重的变异系数最大,株高和根长变异系数最小;主成分和相关分析表明,根冠比和根部性状对抗旱性影响显著,可作为苗期抗旱性鉴定综合指标。综合抗旱能力D值聚类将供试自交系材料分为强抗旱、抗旱、弱抗旱和不抗旱四个类群,其中11、14号材料抗旱性最强。     

甜高粱发芽期耐旱性评价初报

在干旱胁迫条件下进行甜高粱发芽试验,研究其发芽特性和幼苗素质,以这些性状在干旱胁迫和正常条件下测定值的相对值作为耐旱指标,对这些性状的相对值进行相关性分析和聚类分析。结果表明:除CX-1外,干旱胁迫缩短了各基因型的平均发芽时间,发芽率有所下降。苗高、根长、苗重和根重等幼苗素质均下降严重,而根比苗对干旱胁迫更为敏感。相对苗高、相对根长、相对苗鲜重、相对根鲜重之间相关性显著,可作为较好的耐旱指标。通过对显著相关的性状相对值进行聚类分析,将参试材料分为耐旱型、中间型和干旱敏感型3种类型。     

水分胁迫对不同抗旱型玉米自交系苗期生长的影响

通过水分胁迫处理对不同抗旱型玉米自交系苗期的影响研究,为抗旱育种选择自交系提供选择参考。采用人工控水的方法,研究干旱胁迫对夏玉米抗旱型和对敏感型自交系苗期株高、地上部和地下部分干重、叶面积、比叶重、叶绿素和净光合速等的影响。结果表明：不同抗旱型自交系苗期对水分胁迫的响应不同。抗旱玉米自交系从5叶期开始在干旱胁迫期间的株高、地上部和地下部分干重、叶面积、叶绿素和净光合速率等指标均高于对水分敏感的玉米自交系,且比叶重相对稳定。这表明干旱条件下,抗旱型自交系较普通自交系在苗期能够表现出更好的适应性,本研究对加强抗旱自交系的筛选和选育,进一步提高耐旱节水玉米新品种选择效率具有一定参考价值。     

转入抗旱主效基因水稻苗期抗旱特性鉴定

发掘和利用抗旱基因资源是水稻抗旱育种的基础。本研究利用PVC管鉴定法,对24份转入抗旱主效基因的材料进行苗期抗旱特性鉴定,设干旱胁迫(DD)和非干旱胁迫(WW)两处理,研究中采用了最大根长、根干物质重、叶干物质重、根叶长比、分蘖数、叶面积、水份消耗量、水份利用率作为鉴定指标。研究结果显示,对于导入抗旱主效基因的材料,经苗期抗旱性鉴定都具有一定的抗旱性,但抗旱的程度有差异。胁迫下,所有材料的最大根长值超过正常生长下的值,处理间差异显著;在根叶长比、分蘖数、水份消耗量、水份利用率上部分材料表现为正增长;在根干物质重、叶干物质重、叶面积上均表现为负增长,处理间差异显著,只是个别材料的值与WW下的生长量差异不显著。鉴定出5份抗旱性表现较好的材料,5份中除IR83376-B-B-71-1外,都转入了两个以上的抗旱基因,说明聚合抗旱基因对提高抗旱性是有效的。鉴定指标间存在较好的相关性并考虑指标值测定的方便准确,最大根长、根叶长比、分蘖数、水份消耗量可作为苗期较好的抗旱性鉴定指标。     

干旱胁迫下不同小豆品种根系生长规律研究

采用盆栽人工控水的方法,研究不同小豆品种根系对干旱胁迫的响应。结果表明,干旱胁迫抑制了小豆根系的生长,随着干旱胁迫的加剧,小豆的最大根长呈先增加后减少的趋势,根重、总根长、根表面积、根体积、株高、茎粗和叶面积呈减小的趋势,根冠比呈增加的趋势;不同品种小豆对干旱胁迫的响应存在差异,抗旱型品种的根重、总根长、根表面积、根体积、株高、茎粗和叶面积随干旱胁迫的加剧下降幅度小,根冠比显著加大。重度干旱胁迫下,品种间最大根长、根重、根体积、株高、茎粗、叶面积和根冠比差异在整个生育期间达显著水平。抗旱型品种冀红8937的根系更为发达,根冠比较高,中度干旱胁迫下,最大根长的增加幅度较大,随着干旱胁迫的加剧,其根重、总根长、根表面积、根体积、株高、茎粗和叶面积下降幅度较小,根冠比显著增加。     

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。     

基于D值法的烟草苗期抗旱评价方法研究及抗旱材料筛选

为了探究苗期抗旱性快速评价方法，筛选烟草苗期抗旱材料，开展苗期抗旱种质鉴定和抗旱品种选育。本试验以21个品种(系)5叶1心的烟苗为材料，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，于处理48 h测定参试材料的叶绿素a等10项生理指标，通过主成分分析、隶属函数分析和通径分析构建了烟草苗期抗旱性评价方法。结果显示，主成分分析从10项指标中筛选出叶绿素a、H₂O₂、MDA、SOD、POD等5项典型的抗旱指标；通过筛选出的5项指标与各材料D值的通径分析构建出了烟草苗期抗旱性预测模型，模型表明叶绿素a对烟草苗期抗旱性直接通径系数最大；分别以构建出的抗旱性预测模型和叶绿素a的抗旱系数对各材料进行聚类分析，均将供试材料分为高抗型、中抗型、低抗型、不抗型和敏感型等5类，同时筛选出4份苗期抗旱性较强材料。研究表明，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，利用叶绿素a等5项指标构建的抗旱性度量值及回归预测模型可用于烟草苗期抗旱性评价，干旱胁迫后叶绿素a含量变化可用于快速鉴定烟草苗期抗旱性。     

模拟干旱对不同耐性玉米自交系幼苗根系和水分利用效率的影响

以耐旱玉米自交系昌7-2(T)和旱敏感玉米自交系Mo17(S)为试验材料,利用4个水平PEG-6000浓度处理,研究苗期干旱对不同耐性玉米自交系根系形态特性和叶片水分利用效率的影响。结果表明:PEG-6000胁迫下,玉米自交系的根总长、根系表面积、根系体积与根系吸水能力均减小,Mo17的变化幅度大于昌7-2;植株水分利用效率增加,Mo17增加幅度小于昌7-2。与旱敏感玉米自交系相比,耐旱玉米自交系在干旱胁迫下仍能保持较正常的根系形态、较高的吸水能力和水分利用效率。     

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。     

不同种质玉米自交系种子萌发的干旱胁迫

种子萌发期是植物生长的重要时期,也是评价作物耐旱性强弱的主要时期。为了明确不同玉米自交系的耐旱性,本研究采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件,对254份不同种质玉米自交系进行种子萌发期处理。通过检测发芽指数、发芽率、根数、根鲜重、根干重、茎鲜重、茎干重、根长、苗高等种子发芽性状,以其相对值为指标,鉴定不同自交系种子萌发期的耐旱性。结果表明,在PEG6000处理胁迫下,玉米自交系种子萌发受到抑制;各性状相对指标都与品种综合抗旱能力呈显著或极显著正相关;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99份中等耐旱材料。因此,该方法可以作为一种简单的玉米自交系萌发期耐旱性鉴定方法。     

东北春大豆抗旱品种根系特征的研究

为了开展大豆抗旱育种,进行现有大豆种植区域布局,针对黑龙江省大豆现实生产缺少抗旱品种、产量低及大豆品种抗旱类型不明确等突出问题,本研究选用以黑龙江省不同类型春大豆40份为材料,利用溶液聚乙二醇(PEG-6000)进行芽期抗旱鉴定和苗期抗旱鉴定,对筛选出的抗旱品种进行干旱胁迫,对抗旱品种苗期根系总长度、根表面积、根体积、根冠比等指标进行研究,结果表明：芽期抗旱鉴定,绥字号、黑农号、合丰号及小粒型大豆品种抗旱性强较多,耐和较耐旱型品种为绥农22、合丰48、绥农30、尨小粒2号、黑河52、绥农28、垦豆26、黑农65、龙小粒1号、垦丰17、垦豆25、绥农10、抗线12、黑农61、黑农64、龙豆2号；苗期抗旱鉴定,合丰号、绥农号及黑农号品种较多,合丰50、黑农60、绥农28、合丰48、合丰51、黑农61、龙小粒豆2号、黑河51、黑河50、合丰56、黑农65、黑农64,结合春大豆芽期和苗期抗旱鉴定结果共筛出抗旱品种合丰48,绥农28、龙小粒2号,黑农65,黑农61,黑农64；随着抗旱胁迫增强,品种总根长、根总面积、根体积、及根冠比总体表现增加趋势,特别是从中度干旱到严重干旱时增加幅度最大,合丰48号表现最强,其次,黑农61和64、绥农28。     

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     

玉米自交系生理指标与抗旱性及复水恢复能力的关系研究

【研究目的】为了评价不同玉米自交系的抗旱性，探究生理指标与抗旱性、恢复能力和综合抗旱能力之间的关系。【方法】本研究以19份自交系为材料，采用盆栽称重控水法对苗期玉米进行中度旱胁迫及复水，测定生物量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、Fv/Fm、脯氨酸含量和抗氧化酶活性对干旱和复水的响应。【结果】分析发现自交系‘郑8713’、‘郑63’和‘昌7-2’的抗旱性、恢复能力和综合抗旱能力均较强，自交系‘郑C112’、‘郑718’和‘郑6722’虽然抗旱性较弱，但是恢复能力和综合抗旱能力较强，自交系‘郑3733’、‘郑E846’和‘郑36’恢复能力较弱，但是抗旱能力和综合抗旱能力很强；同时发现类胡萝卜素与抗旱性之间呈现显著的相关性(P=0.503*)，POD抗氧化酶与复水后的恢复能力之间关系显著(P=0.421*)，Fv/Fm与综合抗旱性之间呈显著的相关性(P=-0.456*)，叶绿素含量与抗旱性(P=0.468*)和复水后的恢复能力(P=0.407*)之间均呈现显著的相关性。【结论】以上结果为培育抗旱型品种提供优良的种质资源，同时为玉米抗旱性、恢复能力及综合抗旱能力的筛选与鉴定提供一定的指导意义。     

普通菜豆品种苗期抗旱性鉴定

以不同来源的普通菜豆品种为材料,采用盆栽法,设正常供水和反复干旱2种处理,测定11项生理指标,采用灰色关联度理论进行苗期抗旱性指标筛选,通过加权抗旱指数(weighted drought-resistance index,WDI值)和抗旱度量值D(drought resistance comprehensive evaluation values,D值)对供试材料进行抗旱性综合评价并通过聚类分析划分抗旱等级。结果表明,不同指标与综合抗旱指数的关联度大小依次为叶片相对含水量(0.7726)、PSII最大量子产量(0.7607)、叶绿素含量(0.7435)、反复干旱存活率(0.7341)、生物量(0.7329)、茎叶干重(0.7314)、根干重(0.7192)、气孔导度(0.7159)、根冠比(0.7092)、株高(0.7086)、叶面积(0.6910)。基于加权抗旱指数和抗旱度量值D的评价结果存在一定差异,但不同材料的抗旱性排序大体一致。根据抗旱度量值D将供试材料分为高抗、中抗、敏感和高敏感4个级别,各占总数的10%、6%、58%和26%。综上所述,叶片相对含水量、PSII最大量子产量和叶绿素含量等10项指标可用于普通菜豆苗期抗旱性综合评价;加权抗旱指数与抗旱度量值D两种综合指标相结合能够提高鉴定结果的可靠性;50个参试普通菜豆品种中,白金德利豆、跃进豆、兔子腿、圆白菜豆和260205抗旱性强。     

211份小麦种质资源抗旱性的评价

为了筛选更多抗旱小麦种质资源供育种利用,选用来自我国17个省的211份小麦品种资源,连续2年分别在旱地和水地种植,调查其株高、穗长、每穗小穗数、主穗粒数、单株产量和千粒重6个产量相关性状,利用综合抗旱系数、抗旱指数和隶属函数综合评价值3种方法对试验材料进行抗旱性评价。结果表明,在干旱胁迫下,这些产量相关性状均受到了不同程度的抑制,单株产量对干旱胁迫的敏感程度最大,综合3种抗旱评价方法共鉴定出8份高度抗旱种质：藁城8901、蒙科3号C、海宁75-39、济南13、烟农15、有芒红18号、郑麦9023和中优16,其中藁城8901与蒙科3号C是利用3种方法同时鉴定为高度抗旱类型的优良种质资源。     

PEG模拟干旱胁迫对耐旱型与干旱敏感型甜菜种质形态指标的影响

探讨不同程度干旱胁迫对甜菜苗期生长状况的影响,旨在为耐旱甜菜种质选育与抗逆性研究提供理论依据。本研究以两种耐旱型BGRC16137(V₁)、依安一号(V₂)和两种干旱敏感型92011/1-6/1(V₃)、7412/823-3(V₄)的甜菜种质为材料,采用PEG模拟干旱,以差异显著性检验和逐步回归分析的方法来衡量干旱胁迫对甜菜的影响。随着干旱胁迫程度的增加,4个甜菜种质的幼苗地上部指标、地下部指标与叶片相对含水量都有显著的降低,根冠比逐渐升高。在各种浓度的干旱胁迫下,耐旱型V₁、V₂种质的叶鲜重、叶干重、叶饱和鲜重、根长和根鲜重的下降程度都低于旱敏感型V₃、V₄种质。重度干旱胁迫下,旱敏感型V₃、V₄种质的叶片相对含水量分别比对照组下降37.33%、43.90%,而耐旱型V₁、V₂种质仅下降14.94%、20.45%。结果表明耐旱型甜菜种质通过增加叶鲜重、叶干重、叶饱和鲜重、根长、根鲜重和叶片相对含水量来适应干旱胁迫。     

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。     

不同抗旱性甘薯品种叶片生理性状差异及抗旱指标筛选

在人工控水条件下,以15个甘薯品种为试验材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个土壤水分处理,研究了干旱胁迫条件下不同甘薯品种叶片生理特性的差异。结果表明,干旱胁迫条件下,叶面积系数均不同程度下降,反映了品种抗旱性的差异。通过抗旱系数聚类分析,将15个甘薯品种分为3个抗旱类型,抗旱品种:济薯21、济薯25、济徐23、济薯15、烟薯25;中等抗旱品种:徐薯18、济薯26、北京553、济紫薯2号、济薯18;不抗旱品种:郑薯20、济紫薯3号、济薯22、济紫薯1号、凌紫。叶面积系数与抗旱系数的相关性分析表明,干旱胁迫条件下抗旱性强的甘薯品种可维持较高的叶面积系数;而正常灌水条件下的叶面积系数不能反映甘薯品种抗旱性。干旱胁迫导致功能叶叶绿素含量和相对含水量下降,叶片相对电导率升高。干旱胁迫条件下,功能叶叶绿素含量和相对含水量与甘薯品种的抗旱性呈显著正相关关系,而功能叶相对电导率则与甘薯品种抗旱性呈显著的负相关关系。因此,叶面积系数以及功能叶叶绿素含量、相对含水量和相对电导率等指标可作为甘薯品种抗旱性鉴定的评价指标。     

玉米不同时期抗旱性鉴定指标的灰色关联度与聚类分析

试验从玉米抗旱性的系统性和整体性出发,在玉米4个比较重要的生育时期,即:萌发期(播种-出苗)、苗期(出苗-拔节)、开花期(抽雄-吐丝)、灌浆期(授粉-收获)采用分阶段人工模拟干旱胁迫的方法,利用综合性状比较优良的超级玉米品种为试验材料,通过比较形态学、发育学、生理学等方面的抗旱性鉴定指标与玉米抗旱能力的关系,通过一些简便易测指标的分析筛选,建立一套可靠、迅速的指标体系。通过玉米抗旱性与各指标的相关分析、灰色关联度分析、聚类分析,明确了各指标与玉米抗旱性关系及抗旱性鉴定的指标体系,为综合评价不同玉米品种抗旱性奠定了基础。     

玉米自交系幼苗生物量积累及根系形态对两种氮素水平的反应及聚类分析

为探讨低氮胁迫对玉米自交系幼苗生物量和根系形态的影响,以35份玉米自交系为材料,测定了两个氮素水平处理后14d玉米幼苗的单株干重、地上部干重、根干重、根冠比、总根长、根表面积、根体积、根平均直径、侧根数和初生根长。结果表明,低氮胁迫下玉米幼苗根干重、根冠比、根总表面积、根体积、侧根数、根平均直径和初生根长显著增加,地上部干重和单株干重显著减小,而总根长没有明显变化。通过主成分分析和聚类分析发现,同一氮素水平下,玉米幼苗各性状的综合表现存在基因型差异,且在正常氮素和低氮条件下均可以分为6组。低氮处理后,选取的9个自交系地上部氮素积累量均显著降低,PH4CV、B73和XY4的根系氮素积累量显著增加,其余6个自交系显著降低。此外,只有XY4的氮素吸收和利用效率均较高。综合分析表明,XY4是低氮高效型玉米自交系。