水分胁迫下玉米杂交种光合抗旱指数与抗旱性评价研究

通过筛选抗旱玉米品种和抗旱评价指标,进而对其进行生理生化研究,最终实现干旱半干旱地区玉米抗旱节水,是研究玉米高产高效的重要课题。采用盆栽试验方法,选用辽宁省近几年最新选育的12个玉米杂交种,在水分胁迫条件下,对苗期、抽雄吐丝期和灌浆期玉米形态和光合生理等性状特征进行了研究和分析,找出了不同时期水分胁迫下光合抗旱指数与产量抗旱指数的相关性,筛选出了抗旱性较强的玉米品种。结果如下：苗期水分胁迫缩短了58％供试品种抽雄至散粉期时间,延长了83％供试品种的ASI,而铁研120在水分胁迫处理后ASI比对照短,且和其他品种相比,该品种苗期叶片叶绿素含量较高。相关分析表明,灌浆期水分胁迫处理,光合抗旱指数与产量均呈正相关关系,其中,蒸腾速率抗旱指数与产量抗旱指数相关性较强。不同水分胁迫时期的产量抗旱等级划分结果显示,铁研120和铁研58综合抗旱性较强,在苗期、抽雄吐丝期和灌浆期受到水分胁迫,在籽粒成熟期均能获得较高产量。     

不同玉米杂交种及其亲本自交系抗旱性研究

以玉米杂交种及其亲本自交系为试验材料,对不同基因型玉米抗旱性进行了系统研究。结果表明：（1）在花期水分胁迫下,不同基因型玉米都表现出株高、单株叶面积、叶绿素等指标的下降,且下降的幅度不同。同时,水分胁迫下,玉米植物体内的生理代谢发生了明显变化。叶片相对含水量、保水能力显著降低,可溶性糖升高。与抗旱系数关联度密切的有：叶片相对含水量下降率、丙二醛伤害率、株高下降率等。（2）叶片相对含水量、叶水势即离体叶片失水速率与抗旱性关系密切。这些指标既可以反映植株受旱程度,又可以比较不同基因型玉米抗旱能力。（3）在花期水分胁迫下,不同基因型玉米产量都明显下降。抗旱性强的基因型下降的小,抗旱性弱的品种下降的多。可以用抗旱系数和抗旱指数来衡量不同基因型玉米的抗旱性。亲本及F1代间抗旱性在某些性状上有一定相关性。     

攀西地区玉米地方品种萌芽期抗旱性研究

为进一步利用攀西地区玉米地方品种进行抗旱育种提供理论依据,采用聚乙二醇-6000模拟水分胁迫,通过种子发芽试验,以萌芽抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽率、贮藏物质相对转运率和百粒重为鉴定指标,对66份攀西地区玉米地方品种萌芽期抗旱性进行鉴定。结果表明,玉米种子萌芽期抗旱指标应以萌芽抗旱指数为主,但还要以其他指标为辅,才能全面评价品种的抗旱性。66份地方品种对水分胁迫的反应有显著差异,其中18份材料表现较强的抗旱性,5份资源在多个指标上都表现极强的抗旱性。     

几种薏苡种质材料萌芽期的抗旱性能初步研究

采用高渗透性能的PEG-6000作为水分胁迫剂,研究不同PEG浓度对多种薏苡萌发的影响.结果表明:8％ PEG胁迫下降低各薏苡品种的发芽率,其中YY-01、YY-04、YY-03、YY-02降幅较大,分别为74％、63％、58％、52％.不同薏苡品种在抗旱性上存在明显差异,萌发抗旱指数高的品种在水分胁迫下仍保持着较高的根长胁迫指数、发芽势和发芽率,说明根长胁迫指数、发芽势和发芽率与萌发抗旱指数存在显著的相关性,r分别为0.99、0.99和0.97.通过对上述指标的测定分析,可以更好地了解薏苡品种萌芽期的抗旱性.     

不同水稻种子萌芽期抗旱性的初步筛选研究

用聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透剂模拟水分胁迫,以水稻种子萌发期抗旱指数为依据,对10个杂交水稻品种及10个恢复系进行萌芽期的抗旱性鉴定。试验结果表明,在水分胁迫下,水稻的各项生理指标都下降,但不同品种下降程度不同。萌发抗旱指数、伤害率、发芽率、发芽势等都有影响,在抗旱性上存在一定差异。通过抗旱指数的综合鉴定得出本试验中抗旱能力较好的水稻品种有:T优6135和金优T 16以及恢复系品种1207早、1100早4个品种(系)。     

玉米萌芽期抗旱性鉴定研究

通过种子萌发试验,以8个玉米品种（郑单958、豫单998、超越1号、浚单20、中科4号、洛玉4号、农大108、先玉335）为试验材料,研究了玉米萌芽期渗透胁迫对玉米萌发状况的影响。分析表明：在渗透胁迫条件下,发芽率降低,胚根、胚芽的生长受到不同程度的抑制,贮藏物质转运效率降低。其中发芽率和胚根干重与萌发抗旱指数呈极显著正相关,可作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;胚根长、胚芽长与萌发抗旱指数呈正相关可作为萌芽期抗旱性鉴定的二级指标;胚芽干重与贮藏物质与萌发抗旱指数有一定的相关性但未达显著,可作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。鉴定玉米萌芽期抗旱性以萌发抗旱指数为主,结合其他6项指标进行综合评价。     

水分胁迫条件下不同肥水类型小麦抗旱特性的研究

为了提高小麦抗旱性,本试验选用6个肥水类型不同的小麦品种,在聚乙二醇-6000(PEG-6000)水分胁迫条件下考察了不同小麦品种种子的萌发状况和小麦幼苗的生理生化变化,并在防雨旱棚池栽条件下对品种的抗旱性进行了鉴定。结果表明,不同肥水类型小麦品种随着水分胁迫时间的延长胚芽鞘长度、相对发芽率和硝酸还原酶活性均降低,可溶性糖含量和丙二醛含量均升高,根系活力呈现先略微升高再下降的趋势。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号、济旱5034和鲁麦21的胚芽鞘长度较长,相对发芽率、硝酸还原酶活性和根系活力相对较高且下降缓慢,可溶性糖含量较高且随胁迫时间延长增加的幅度大,丙二醛含量积累的速度较为缓慢。其中,胚芽鞘长度、相对发芽率、硝酸还原酶活性和根系活力与抗旱性鉴定指标抗旱指数存在极显著相关性,可以作为小麦抗旱性鉴定的早期指标。     

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。     

玉米高产种质抗旱性鉴定及生理机理研究

将玉米种子萌发期、苗期及整个生育期相结合,研究了玉米种子耐旱指数(GSI)、不同生理性状和抗旱指数(DRI)及其相互关系。结果发现:正常条件下叶片水势值较高、胁迫后降低幅度较大以及渗透势较高、胁迫后降低幅度较小的品种,抗旱指数较大;正常条件下水势低、胁迫后降低幅度中等以及胁迫前后渗透势降低幅度较大的品种抗旱指数较低;正常条件下植株POD活性较低、而胁迫后酶活升高幅度较大的品种,抗旱指数较大,而本身酶活较高,胁迫后升高幅度较小的品种,抗旱指数较低;胁迫下升高幅度较小、而本身脯氨酸含量较高的品种,抗旱指数较大;胁迫下升高幅度较大且本身脯氨酸含量较低的品种,抗旱指数一般较小;正常条件下丙二醛(MDA)含量较低的品种,抗旱指数也较大。种子耐旱指数低的品种,抗旱指数也低。综合认为,萌发期种子耐旱指数、苗期叶片水势、渗透势、POD活性与抗旱指数的一致性较高,脯氨酸和丙二醛含量次之,从机理上解释了玉米抗旱性差异。     

谷子萌芽期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

为了探索谷子萌芽期抗旱性相关指标,筛选抗旱谷子品种,采用PEG渗透剂模拟干旱胁迫,测定萌发抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长和相对胚根长6个指标,对20个谷子品种进行抗旱性鉴定。结果表明:活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长和相对胚根长与萌发抗旱指数呈极显著正相关(相关系数分别为0.867**,0.995**,0.997**,0.762**,0.680**),可以作为谷子萌芽期抗旱性鉴定的指标。其中,相对发芽势和相对发芽率可以作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;活力抗旱指数可以作为萌芽期抗旱性鉴定的二级指标;相对胚芽长和相对胚根长可以作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。抗旱性评价结果表明,在20个谷子品种中,长农40、晋中208、长生08-2、汾选446、复12、保200302、郑12、长生08-1这8个品种的萌发抗旱指数分别为0.917 3,0.920 5,0.865 1,0.869 9,0.836 6,0.831 3,0.843 0,0.979 5,抗旱性较好。     

玉米抗旱机理及抗旱性鉴定指标研究进展

玉米抗旱性是一个复杂的综合特性,研究内容主要是抗旱机理研究和抗旱性鉴定与评价,其中适应干旱的形态结构特征是玉米长期进化的结果,生理代谢调节也是玉米适应抗旱的有效手段之一。通过总结前人有关对玉米抗旱性的大量研究,从形态结构、生理生化及遗传等角度阐述了玉米抗旱机理与抗旱性鉴定的各项指标。指出玉米抗旱性由多基因控制,呈现典型的数量遗传。抗旱性鉴定需要在特定环境和试验条件下运用生理生化指标变化结合遗传分析进行综合评价。同时发现玉米抗旱性研究的方向从一般的生理生化分析转移到分子遗传学的QTLs定位与分析。总结分析玉米抗旱性研究现状与方向,为玉米抗旱性鉴定、玉米抗旱育种和农业生产提供可靠的理论依据。     

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。     

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。     

陆稻苗期抗旱性鉴定指标筛选与评价

为筛选出陆稻苗期抗旱性鉴定指标,以24个云南陆稻品种为材料,采用反复干旱存活率作为标准,分析各测定指标与抗旱性的相关关系并对供试品种的抗旱性进行综合评价。结果表明,心叶下倒1叶长、心叶下倒2叶长、心叶下倒2叶宽、根干重和根冠比等5个形态指标的相对值与反复干旱存活率呈显著或极显著的相关性,可作为苗期抗旱性鉴定的形态指标。以反复干旱存活率为因变量,5个综合指标为自变量建立的回归方程对24个供试品种的抗旱性进行预测,其结果与芽期抗旱鉴定呈显著相关关系。     

谷子萌芽期抗旱性鉴定研究

为了探索谷子种子萌发期相关抗旱性形态和生理生化指标,从而为谷子品种的早期抗旱性鉴定提供更多理论依据。通过PEG渗透胁迫人工模拟干旱条件,对20个谷子品种进行了萌芽期抗旱性研究。以种子的萌发抗旱指数为依据进行谷子萌芽期抗旱性筛选,将20个谷子品种分为五类。研究结果表明：在渗透胁迫条件下,谷子的发芽率、发芽势降低,幼根和幼芽的生长受到不同程度的抑制。其中发芽势、发芽率和幼芽长度与萌发抗旱指数呈极显著正相关(r=0.90**;r=0.73**;r=0.63**),根长和侧根数与萌发抗旱指数呈正相关(r=0.48*;r=0.51*),胚芽鞘长度与萌发抗旱指数相关性不显著。分析表明,发芽势可作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;发芽率和幼芽长度可作为抗旱性鉴定的二级指标;根长和侧根数可作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。鉴定谷子萌芽期抗旱性,可以以抗旱指数为主,结合其他5项指标进行综合评价。     

玉米干旱气象保险指数研究——以陇东南为例

干旱是影响陇东南玉米产量的主要因素,为了探索该地域玉米种植干旱气象风险,运用1961—2015 年陇东南天水市区域内7 个气象站降水及同期玉米产量资料,分析1961—2015 不同类型干旱出现概率及其干旱对玉米产量的影响,建立干旱气象保险指数并依据其对玉米种植的风险理赔额度进行计算分 析。结果表明：干旱对玉米产量无影响年份概率最高,为27.9%。春季、初夏、伏期3 个时段重旱依次出现的概率为0.1%,春季、伏期出现重旱而初夏出现中旱的组合及春季出现中旱、初夏及伏期出现重旱的组合出现概率分别为0.1%和0.2%,均属于小概率事件。在研究年份中,免于理赔的组合（干旱气象保险 指数≤10%）有9 种,0＜理赔标准≤10%的干旱组合有17 种,10%＜理赔标准≤40%的干旱组合38种,理赔标准＞40%（干旱气象保险指数＞50%）的组合为0。     

穗期干旱胁迫下春玉米产量与抗旱性分析研究

干旱是造成中国北方玉米产量低而不稳的重要原因,为保证玉米既丰产又稳产,研究和筛选适宜的春玉米栽培品种至关重要;本试验在大田干旱条件下,选用生产上推广应用的春玉米代表品种,在穗期采用干旱胁迫和正常供水方法处理,对不同类型品种的产量及产量构成因素和抗旱性进行分析,结果表明,穗期受旱后密植型品种小区产量平均为12.14 kg,高于稀植型品种小区产量平均值10.4 kg;耐旱指数分析表明,以密植型品种‘大丰26’最高为0.89,而以稀植型品种‘农大108’最低为0.39,整体上密植型优于稀植型品种;同时结合产量构成因素分析表明,密度是影响产量的首要因子,其次才是穗粒数,而百粒重影响最小;试验中以‘大丰26’、‘先玉335’丰产及稳产性最好;因此,在干旱区选用适宜的密植型品种并推广玉米增密技术,是支撑未来玉米产业发展乃至粮食安全生产的重要途径。     

13个玉米杂交种主要农艺性状与其抗旱性的相关分析

选用13份玉米杂交种材料,同时在水、旱地种植,调查了多个性状值,计算比较出15个性状值水旱地之间的差异。其中,产量作为最主要的指标,水旱地之间差值最大达到7600.5 kg,最小为1000.5 kg,旱地平均减产4357.5 kg。计算出5个性状值的抗旱系数和抗旱指数,产量抗旱系数范围0.2245~0.8571,抗旱指数范围0.1289~1.3425,为选择耐旱品种提供了科学依据。估算出在水旱地中,产量分别和11个性状值之间的遗传相关系数：水地产量与穗粒重、穗长、穗粗、轴粗、百粒重、出籽率等6个性状呈正相关,遗传相关系数为0.3513~0.9999,水地产量与株高、生育期、穗位、茎粗、雄穗分枝数等5个性状呈负相关,遗传相关系数为-0.6336~-0.0846;旱地产量与穗粒重、株高、穗位、茎粗、穗长、穗粗、轴粗、百粒重、出籽率等9个性状呈正相关,遗传相关系数为0.0153~0.9898,旱地产量与生育期、雄穗分枝数2个性状呈负相关,遗传相关系数为-0.4962~-0.0157。以上数据体现了在水旱地中产量与11个性状的关联性大小及异同。为玉米抗旱育种的研究,在确保产量高和稳产性好的同时,兼顾选择其它性状提供了科学依据。