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。     

土壤水分胁迫下小麦叶片的渗透调节与膨压维持

两年的试验结果表明,在土壤缓慢脱水和长期水分胁迫下,四个小麦品种叶片均产生渗透调节,孕穗期和灌浆期渗透调节能力较强,渗透调节的幅度为0.40～0.64MPa,抗旱性强的品种大于抗旱性弱的品种.由于渗透调节在土壤含水量60%左右或轻度胁迫下,叶片膨压基本不变.五个生育期四个处理水平叶水势与膨压回归分析,从水势每下降一个单位,膨压降低的单位数看,昌乐5号(0.146)<山农587(0.151)<烟农15(0.162)<济南13(0.240),抗旱性强的品种由于渗透调节能力强,膨压降低的单位数小,维持膨压的程度高.     

土壤水分胁迫下小麦叶片渗透调节与光合作用

在土壤水分胁迫过程中,抗旱性强的小麦品种昌乐5号、北农2号与抗旱性弱的品种济南13,鲁麦5号相比,渗透调节能力高0.41Mpa~0.604Mpa;相对含水量少降7%~8%;叶片水势少降0.40Mpa~0.41MPa。水分胁迫使叶片光合能力下降,抗早性强的品种与抗早性弱的品种相比,其下降的平均百分数为;光合速率前者比后者少降17%~22%;气孔导度     

灌浆斯冬小麦对干旱胁迫的某些生理生化响应

灌浆期冬小麦在干旱胁迫下,叶片中Ｐｒｏ含量增加,抗旱性弱的品种升市幅度大于抗旱性强的品种;可溶性蛋白质和可溶性糖下降,抗旱性强的品种下降幅度小于抗旱弱的品种。     

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。     

胚芽鞘长度作为冬小麦抗旱性鉴定指标的研究

２０％ＰＥＧ－６０００（ｗ／ｖ）作渗透介质，室内模拟干旱条件，对７个旱性不同的冬小麦品种（系）萌发期的芽鞘长、芽长、根长进行了测定。结果表明：渗透胁迫下，抗旱性不同的冬小麦品种（系）芽鞘长、芽长、根长差异显著，以芽鞘长与抗旱性符合最好。芽鞘长与渗透调节能力关系密切。根据实验结果，建立了“冬小麦抗旱性鉴定筛选程序”。用此程序对１１ ３个冬小麦品种（系）进行了抗旱鉴定和系统聚类分析，效果良好。     

土壤水分胁迫对冬小麦叶片渗透调节及叶绿体超微结构的影响

土壤水分胁迫下 ,抗旱性强的小麦品种昌乐 5号、北农 2号与抗旱性弱的济南 13、鲁麦 5号相比 ,渗透调节能力高 0 4 1～ 0 60MPa ,相对含水量少降 6 39～ 10 74个百分点 ,叶水势少降 0 19～ 0 63MPa。水分胁迫使小麦叶片光合能力下降 ,水分胁迫全过程下降平均百分数 ,抗旱性强的品种比抗旱性弱的品种光合速率少降 17 7%～ 2 2 5% ;气孔导度少降 2 1 0 6%～2 3 75%。小麦叶肉细胞叶绿体的超微结构发生变化且随水分胁迫的加重而加剧 ,但变化程度与小麦的抗旱性及渗透调节能力成负相关。胁迫导致叶绿体外形变圆 ,类囊体肿胀 ,片层间距加大 ,基质片层模糊 ,最终叶绿体解体     

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。     

干旱胁迫下不同燕麦品种光合荧光特性及其抗旱性评价

为研究水分胁迫下不同燕麦品种的抗旱性差异,明确不同燕麦品种在水分胁迫下的光合、荧光生理响应机制及其与燕麦抗旱性的相关性,设置干旱胁迫和充分灌水两种处理,分别在抽穗和开花两个时期对6个燕麦品种的光合、荧光等生理指标进行测定,在成熟期对6个燕麦品种的经济性状和产量性状进行测定,并对不同生理指标和抗旱性间的相关性进行分析。结果表明,在抽穗期和开花期,干旱胁迫导致胞间CO_2浓度、蒸腾速率、气孔导度、光合速率下降,且开花期受影响较为严重。水分胁迫导致Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo下降;隶属函数综合分析结果表明,0905-12-14为强抗旱型品种,张莜14号为抗旱型品种,张燕1号、张燕4号为中抗型品种,张燕3号、张莜7号为弱抗型品种;抽穗和开花期干旱胁迫下,产量性状和光合参数间的相关性较强,且光合速率和品种抗旱性间的相关性较强。充分灌溉条件下,产量性状和品种抗旱性与叶绿素荧光参数间有较强的相关性。综合分析表明,抗旱性强的品种对干旱胁迫的适应调节能力强,0905-12-14抗旱性最强,张燕3号、张莜7号抗旱性最弱,利用光合指标、抗旱系数、抗旱指数、敏感指数可作为燕麦抗旱性初步鉴定的指标。     

外源ABA对渗透胁迫下玉米幼苗根系渗透调节的影响

用ABA处理不同抗旱性的两个玉米品种幼苗根系, 测定了根系的水势、渗透势、渗透调节能力及4种渗透调节物质的变化, 结果表明: 渗透胁迫条件下, ABA能提高根系的水势、降低渗透势、增加渗透调节能力, 且对抗旱性强的鲁玉14号的作用大于抗旱性弱的掖单13号. 正常供水条件下, ABA处理对根系水势的提高有一定的作用, 但对渗透势及     

Application of natural plant extracts improves the tolerance against combined terminal heat and drought stresses in bread wheat

Drought and heat are among the main abiotic stresses causing severe damage to the cereal productivity when occur at reproductive stages. In this study, ten wheat cultivars were screened for combined heat and drought tolerance imposed at booting, heading, anthesis and post‐anthesis stages, and role of the foliage applied plant extracts was evaluated in improving the performance of differentially responding wheat cultivars under terminal heat and drought stresses. During both years, wheat crop was raised under ambient temperature and 70% water holding capacity (WHC) till leaf boot stage. The plant extracts (3% each) of sorghum, brassica, sunflower and moringa were foliage applied at booting, anthesis and post‐anthesis stage; and after one week of application of these plant extracts, combined heat and drought was imposed at each respective stage. Heat and drought stresses were imposed at each respective stage by placing pots in glass canopies with temperature of 4 ± 2°C above than the ambient temperature in combination with drought stress (35% WHC) until maturity. Combination of drought and heat stresses significantly reduced the performance of tested wheat cultivars; however, stress at the booting and heading stages was more damaging than the anthesis and post‐anthesis stages. Cultivars Mairaj‐2008 and Chakwal‐50 remained green with extended duration for grain filling, resulting in the maintenance of number of grains per spike and 100‐grain weight under stress conditions and thus had better grain yield and water‐use efficiency. However, in cultivars Fsd‐2008, and Shafaq‐2006, the combined imposition of drought and heat accelerated the grain filling rate with decrease in grain filling duration, grain weight and grain yield. Foliar application of all the plant extracts improved the wheat performance under terminal heat and drought stress; however, brassica extract was the most effective. This improvement in grain yield, water‐use efficiency and transpiration efficiency due to foliage applied plant extracts, under terminal heat and drought stress, was owing to better stay‐green character and accumulation of more soluble phenolics, which imparted stress tolerance as indicated by relatively stable grain weight and grain number. In crux, growing of stay‐green wheat cultivars with better grain filling and foliage application of plant extracts may help improving the performance of bread wheat under combined heat and drought stresses.     

不同冬小麦品种的离体叶片失水速率差异及对供水的反应

较低的离体叶片失水速率(RWL)与抗旱性有关已经得到很多研究者的认同.选取8个冬小麦品种为试材,设置干旱(0水)、节水(2水)和足水(4水)的水分条件,研究不同冬小麦品种对供水条件的反应和生育时期的RWL变化特征.结果表明:不同品种间的RWL差异不显著.RWL随着灌水次数的增加而增高.0水处理的衡7228 RWL最低,冀5579和石麦16也较低.2水处理的石麦16最低,石麦14和冀5579也较低.4水处理下,石新618 的RWL最低,石麦14和衡7228较低,综合3种灌水结果,石麦16、冀5579和石麦14抗旱节水性较好.RWL随着生育进程而变化,拔节期较低,逐渐增加,至抽穗期达到峰值,此后明显下降,直至成熟.前期控水对降低小麦离体叶片失水速率,提高抗旱节水性有利.     

不同耐盐性小麦胚芽鞘伸长对NaCI胁迫的响应

以100mmolL^-1NaCI处理耐盐小麦品种德抗961和盐敏感品种鲁麦15各2d，测定其胚芽鞘相对伸长速率及渗透调节能力。结果表明，NaCl处理抑制小麦胚芽鞘的伸长，其相对伸长速率最大值减小，生长最快的时间推后，但胚芽鞘最终长度没有改变；NaCI胁迫使小麦胚芽鞘渗透势下降，德抗961渗透调节能力强于鲁麦15；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘Na^＋、脯氨酸、总可溶性糖含量明显增加，德抗961增加幅度大于鲁麦15；NaCl胁迫下，德抗961胚芽鞘伸长明显好于鲁麦15，其具有较强渗透调节能力是原因之。因此，一定浓度NaCl处理下小麦胚芽鞘的长度可作为耐盐筛选的有用指标。     

不同耐盐性小麦胚芽鞘伸长对NaCl胁迫的响应

以100 mmol L^-1 NaCl处理耐盐小麦品种德抗961和盐敏感品种鲁麦15各2 d，测定其胚芽鞘相对伸长速率及渗透调节能力。结果表明，NaCl处理抑制小麦胚芽鞘的伸长，其相对伸长速率最大值减小，生长最快的时间推后，但胚芽鞘最终长度没有改变；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘渗透势下降，德抗961渗透调节能力强于鲁麦15；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘Na⁺、脯氨酸、总可溶性糖含量明显增加, 德抗961增加幅度大于鲁麦15；NaCl胁迫下，德抗961胚芽鞘伸长明显好于鲁麦15，其具有较强渗透调节能力是原因之一。因此，一定浓度NaCl处理下小麦胚芽鞘的长度可作为耐盐筛选的有用指标。     

Expression analysis of the genes involved in osmotic adjustment in bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under terminal drought stress conditions

Osmotic adjustment is the main component for physiological machinery of wheat drought tolerance. Some of parameters implicated in osmotic adjustment in 15 bread wheat cultivars were evaluated at soil water deficits (50% FC) and FC as the control in the greenhouse. For the physiological traits, analysis of variance showed that there are highly significant differences between treatments, i.e. water stress levels and wheat cultivars. Shahpasand and Marvdasht as sensitive wheat cultivars had significantly lower osmotic adjustment, relative water content, K+ content, soluble sugar, proline, and glycine betaine levels than the rest of the cultivars. The results of cluster analysis revealed that all cultivars were grouped into three distinct clusters. Dez, Kavir, Pishtaz, and Maron cultivars which have the highest osmoregulation activity were in cluster I, whereas clusters II (Pishgam, Aflak, Hirmand, Zagros, and Vee/Nac) and III (Ws-89-2, Sardari, Azar2, Shapasand, and Marvdasht) had intermediate activity and the lowest capacities for osmoregulation, respectively. In addition, in wheat flag leaf during the reproductive stage under drought conditions, the changes in gene expression of two key genes namely P5CS (D-Pyrroline-5-carboxylate synthetase) and BADH (Betaine Aldehyde Dehydrogenase) in two selected cultivars including Dez and Marvdasht revealed that water stress can increase the expression level of the genes P5CS and BADH in the resistant cultivar, Dez, compared with Marvdasht, the sensitive one. In general, it seemed that application of the all cultivars in cluster I would enable breeders to acquire more reliable achievements under drought conditions.     

不同基因型玉米种子萌发特性与芽、苗期抗旱性的关系

利用PEG高渗溶液法研究了不同基因型玉米种子的萌发特性；同时采用盆栽控水法测定了其干旱后幼苗存活率。研究结果表明：在水分亏缺条件下，不同基因型玉米在各性状上表现受抑程度不同，具有较强根、芽生长能力的玉米基因型，芽、苗期的抗旱性较强。玉米在高渗溶液中的种子萌发耐旱指数是评价其芽期抗旱性的综合指标，而苗期抗旱性评价应以干旱后幼苗存活率为标准。     

不同土壤水分条件下冬小麦根系分布规律研究

为了探讨不同土壤水分条件下冬小麦根系在土壤深度中的分布规律,为精细化农田灌溉提供技术支撑.采用池栽定量灌溉的方法,在冬小麦的几个主要生长发育期进行0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm土壤层次的根系鲜重、干重测定并计算不同层次土壤中的根系占整个根系干重的百分数.结果表明0～10cm土壤中根干重占总重80％以上,10～20cm土壤中根干重占总重10％以上,20～30cm土壤中根干重占总重5％左右.小穗型品种山农20根干重顺序孕穗期是轻度干旱＞水分过量、干旱和适宜水分,开花期是适宜水分＞轻度干旱＞水分过量＞干旱.大穗型品种山农21根干重顺序孕穗期是适宜水分＞水分过量＞轻度干旱＞干旱,开花期是适宜水分＞水分过量＞轻度干旱＞干旱.在干旱型生产上多采用小穗型品种,根系强大,可减轻干旱危害,小麦全生育期生产上以灌溉水为宜.