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。     

谷子苗期对不同程度干旱胁迫的响应及抗旱性评价

以6份谷子材料为研究对象,研究了不同程度干旱胁迫（设水分充足、中度干旱、重度干旱3个处理）对谷子苗期生长及根系形态特征的影响,并进行了抗旱性鉴定。结果表明,谷子在水分充足条件下生长最好,随着干旱胁迫的加强,谷子的株高、顶三叶叶面积、根长、根表面积、根体积、根尖数均呈下降趋势。山西2010在中度干旱和重度干旱胁迫下根冠比增加的幅度均最大,分别为15.95%和25.36%,抗旱性较好。     

不同生育时期干旱胁迫对马铃薯生理生化指标的影响

研究不同生育时期干旱胁迫下马铃薯相关生理生化指标的变化,以期探讨干旱胁迫下马铃薯抗旱的生理机制。选取生产上推广的‘冀张薯8号’和‘夏波蒂’两个马铃薯品种,在旱棚内分区栽培。不同生育时期进行干旱处理,测定马铃薯超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）的含量变化。结果表明,各生育时期干旱胁迫下,马铃薯MDA、Pro含量均增加,而SOD活性下降。花期干旱胁迫对马铃薯的生理生化指标影响最大;抗性强的品种MDA、脯氨酸含量增加的幅度较小,SOD的活力较高,而抗旱性弱的品种则相反。抗旱性强的品种在生理生化指标上具有抗旱的调节机制。     

盐胁迫对水稻根系相关性状及产量的影响

以寒地粳稻牡丹江30（MDJ30）与龙稻5（LD5）为材料,分析不同浓度盐胁迫处理对水稻根系形态特征、根系活力、根干重、根冠比及产量的影响。结果表明:与对照相比,盐胁迫下根长、根表面积、根体积、根系活力、根干重均显著下降,且随盐浓度增加下降幅度不断增大。相同盐胁迫处理,耐盐品种LD5的相对根长、相对根表面积、相对根体积、相对根系活力、相对根干重均大于盐敏感品种MDJ30。与对照相比,盐胁迫下根冠比不断下降,且灌浆期S4处理的根冠比显著下降。盐胁迫下,两品种产量均下降,相同盐胁迫下,两品种产量差异显著。相关分析结果表明,各生育时期的根系相关性状与产量均呈极显著正相关,盐胁迫下根系生长受抑制不利于产量的形成。     

类芦根系对不同强度干旱胁迫的形态学响应

为了探讨类芦根系对干旱胁迫逆境的响应规律,为其在水土流失区推广和应用提供科学理论依据,以水土保持先锋植物类芦为研究对象,通过4个不同干旱强度胁迫的盆栽试验,测定不同干旱处理对类芦根系生物量和根系形态指标。结果表明：不同干旱强度胁迫处理,类芦根系总长度、表面积、平均直径、根系生物量的差异明显,而根体积差异较小。在不同程度干旱胁迫下,根体积、根平均直径随着干旱胁迫程度增加逐渐减小,且均比充足供水的小;而类芦根系总长度、根表面积、根系生物量、根冠比均比充足供水的大,中度干旱胁迫条件下（田间持水量40%±5%）,类芦的根系长度、根表面积、根系生物量、地上部生物量、根冠比均为最大。类芦具有庞大的根系,抗旱和耐旱能力强;类芦根系增强延伸能力、扩大与土壤接触面积是对干旱逆境的形态学响应机制之一。     

不同抗旱类型胡麻幼苗对干旱胁迫的生理响应

旨为阐明不同抗旱类型胡麻对干旱胁迫的生理响应规律,以抗旱性由强到弱4个不同抗旱类型的胡麻品种晋亚7号、晋亚10号、晋亚11号、E051-20为材料,采用盆栽控水法,研究了干旱胁迫对不同抗性胡麻生长、膜质过氧化及渗透调节物质含量及过氧化物酶活性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深及时间的延长,幼苗的株高、茎粗及植株的生物量和叶片相对含水量均显著降低;抗旱性强的品种下降幅度明显低于抗旱性弱的品种,依次为晋亚7号晋亚10号晋亚11号E051-20。同时,质膜相对透性、MDA和Pro含量显著升高,并且抗性强的品种Pro含量积累的幅度明显高于抗性弱的品种,增加幅度依次为晋亚7号晋亚10号晋亚11号E051-20。抗性弱的品种MDA和质膜透性的增幅明显高于抗旱性强的品种,可溶性蛋白含量相对稳定。POD酶活性总体呈现上升的趋势,抗旱性强的品种上升幅度明显高于抗性弱的品种。相关性分析结果表明,不同品系胡麻的株高、茎粗与生物量间均呈极显著正相关,与MDA、Pro含量间均呈极显著负相关。因此,可以用Pro、MDA和生物量作为鉴定胡麻幼苗抗旱性的生理指标。     

大豆苗期根系与抗旱性基因型差异的研究

采用抗旱隶属函数值法在苗期对品种的抗旱性进行重复鉴定分级，利用扫描成像技术结合winRizo根系分析软件分析根系形成指标，并对根系构型、形态指标与抗旱性之间的关系进行了研究。结果表明，大田和盆栽条件下的根系构型与大豆的抗旱性无明显相关；干旱胁迫条件下的根重、总根长、根体积的相对值在抗感品种之间达极显著差异，三者与平均隶属函数值．亦成极显著正相关。采用根重、总根长、根体积的相对值作为抗旱品种根系形态的指标是合理的，可作为大豆品种抗旱性改良的根系形态育种指标。     

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。     

河北省主要推广玉米品种萌发期抗旱性鉴定和生理性状分析

为筛选出抗旱性较强的玉米品种,本实验用15%PEG-6000溶液模拟干旱条件,对河北省推广面积较大的37个玉米品种进行萌发期抗旱性鉴定,分析幼苗株高、根长、根鲜重、总根长、总根表面积和总根体积等性状的差异性,对供试品种进行抗旱性分级,并检验胁迫处理对幼苗根系过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性及丙二醛含量的影响。结果表明:与对照相比,PEG胁迫后各品种间幼苗地上部和地下部形态学指标差异均达到极显著水平,37个品种依据抗旱水平被划分为5级,其中宽玉1101、农大372、京农科728、郑单958和豫单9953等品种萌发期抗旱性较强,而先玉1140、强盛368和LS 838等抗旱能力较弱。抗旱性较强的玉米品种经干旱胁迫处理后,过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性要高于抗旱性较弱的玉米品种,丙二醛含量的上升幅度小于抗旱性较弱的玉米品种。该研究为进一步开展田间鉴定奠定了基础。     

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。     

盐和水分胁迫对不同荞麦品种生理特性的影响

以甜荞（平荞2号）和苦荞（黔苦2号）为实验材料,研究NaCl和等渗PEG对荞麦根系活力、质膜透性、MDA含量及净光合速率的影响。低盐度处理时两种荞麦根系活力明显增强,苦荞增加幅度较大,甜荞根部和叶片质膜透性及MDA含量明显增加,苦荞叶片净光合速率明显增加;高盐度处理时两种荞麦根系活力仍保持较高的水平,甜荞根部和叶片质膜透性及MDA含量增加幅度明显大于苦荞,甜荞叶片净光合速率明显下降且下降幅度明显大于等渗PEG处理,而苦荞叶片净光合速率与对照无明显差异。说明质膜透性、MDA含量和净光合速率是荞麦抗逆性敏感生理指标,苦荞的耐胁迫性大于甜荞。     

不同浓度PEG-6000对苦荞种子萌发的影响及抗旱性评价

选取4个苦荞材料,以不同浓度(0%、5%、15%、25%)的PEG-6000溶液胁迫萌发,研究不同浓度PEG-6000对苦荞种子萌发影响,以期筛选出苦荞抗旱性鉴定指标并对不同苦荞材料的抗旱性进行综合评价。结果显示,5%PEG-6000胁迫促进了云南花苦和晋荞2号的种子萌发,提高了黔苦4号的幼苗活力指数、胚芽含水量、胚根干物重和储藏物质转运率。15%PEG-6000胁迫抑制了苦荞的种子萌发,降低了苦荞的胚芽长、幼苗活力指数和储藏物质转运率,提高了苦荞的根茎比、黔苦4号的胚根长和胚根干物重。25%PEG-6000胁迫下4个材料均未发芽,复水后川荞1号多倍体恢复发芽率仅为16.7%。通过灰色关联分析筛选出萌发指数、发芽率、储存物质转运率作为抗旱鉴定的初级指标,发芽势、胚芽干物重、胚芽含水量、胚根含水量作为抗旱鉴定的次级指标。通过隶属函数对苦荞材料抗旱性进行评价,发现不同苦荞材料在5%PEG-6000、15%PEG-6000胁迫下种子的抗旱性不同。     

荞麦属(Fagopyrum Mill)植物资源的RAPD研究

以10个随机引物对荞麦属(Fagopyrum)11个种(含大粒组7个种,小粒组4个种)共50份栽培及野生荞麦资源进行RAPD研究.初步建立了养麦属不同物种的RAPD指纹图谱.系统聚类分析表明,荞麦属大粒组和小粒组组间以及不同荞麦种间在DNA水平上差异极大.在大粒组中苦荞DNA与其他种之间有较大的差异.大野荞和毛野荞分别与甜荞和苦荞在RAPD水平上较近缘,支持它们分别是甜荞和苦荞祖先种的假说.     

不同播期对苦荞“黑丰1号”产量的影响

[目的]旨在研究不同播期对荞麦产量的影响,筛选适合青海东部农区荞麦种植的时间,[方法]以苦荞黑丰1号品种为试验材料开展田间试验,测定了5个播种时间下生育期及其构成因素等对产量的影响。试验结果表明：随着播期的延长,苦荞“黑丰1号”的产量呈现出先上升后下降的趋势,且在A3处理时理论产量达到最高,为408.9kg/亩。随着播种期的推迟,苦荞“黑丰1号”的生育期呈现出缩短的趋势,且各个阶段也表现出不同的差异性；地上部农艺性状中的主茎分支数处理间差异显著；同时与产量相关的构成要素差异性明显,最终产量在A3处理时最高。     

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。     

Production of phenolic compounds in hairy root culture of tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn)

Fagopyrum tataricum Gaertn (tartary buckwheat) is an excellent medicinal and nutrient-rich crop. It has a high content of rutin and other phenolic compounds. An experiment was conducted to investigate in vitro production of phenolic compounds from hairy root culture of tartary buckwheat. Hairy root growth was promoted by increasing culture time in MS medium. The highest hairy root growth reached up to 11.2 g/l dry weight at 18 d after placement. Transformation was confirmed by PCR using rol genes, rol A (304 bp), B (797 bp), C (550 bp), and D (1035 bp) genes which is transferred into hairy roots from the Ri-plasmid in Agrobacterium rhizogenes and is responsible for the induction of hairy root from plant species. Rutin, quercetin, (−) epicatechin, (−) catechin hydrate, gallic acid, ferulic acid, chlorogenic acid, and caffeic acid were identified both in hairy and wild type roots of tartary buckwheat. The main compound found in the both types of root was epicatechin followed by rutin. The concentration of phenolic compounds in the hairy roots of tartary buckwheat was several-fold higher compared with wild type roots of same species. Our results indicate that hairy root culture of F. tataricum is a valuable alternative approach for the production of phenolic compounds.     

3个苦荞品种对盐胁迫的生理响应及耐受性评价

为研究不同苦荞品种对盐胁迫的生理响应及耐受性,以3个苦荞品种野鸡苦荞、宁苦2号和湖南苦荞7-2为材料,采用盆栽试验,分别用0、50、100、150mmol/L NaCl溶液处理,通过观察和测定幼苗叶片形态特征、幼苗生长指标和生理生化指标,采用隶属函数分析法对不同苦荞品种耐盐性进行综合评价。结果显示,在盐胁迫下3个苦荞品种叶片出现失水皱缩和黄化腐烂的症状,以高浓度伤害最明显;随NaCl浓度的升高,3个苦荞品种的鲜重、干重、株高、茎粗和根长均表现出下降趋势;叶绿素、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性呈先上升后下降趋势,以100mmol/L处理最高,过氧化物酶活性和相对电导率呈上升趋势,以150mmol/L处理最高;根系活力呈下降趋势,以150mmol/L处理最低。经过隶属函数分析及综合评价,3个苦荞品种耐盐性表现为宁苦2号>湖南苦荞7-2>野鸡苦荞。