转海藻糖合酶基因玉米株系的获得及其抗旱性研究

采用农杆菌介导玉米萌发种子转化方法,将海藻糖合酶基因(TPS)导入玉米自交系昌7-2中。PCR和Southern blot检测结果表明,目的基因已导入转化植株并整合到受体基因组上。田间抗旱性鉴定和生理生化指标结果显示,转基因植株(株系)的抗旱性明显高于对照。说明海藻糖合酶基因具有抗旱功能,利用植物基因工程技术对其进行玉米抗旱育种是切实可行的。     

玉米品种抗旱性指标筛选的研究

提高玉米品种的抗旱性是减少干旱带来损失的有效途径之一。产量指标又是玉米品种抗旱性鉴定的最重要指标。本研究通过36个玉米品种抗旱性鉴定试验,对以产量为基准的不同鉴定筛选指标进行了分析比较。结果表明:算术平均值(MP)、几何平均值(GMP)、耐旱指数(DTIv)和抗旱指数(DRI)可以作为鉴定品种抗旱性的主要筛选指标;耐旱指数(DTIv)优于抗旱指数(DRI)能更好地作为不同地点和不同环境条件下抗旱性鉴定筛选指标。     

转基因玉米花期抗旱性指标与综合评价

采用盆栽法,以非转基因玉米为对照,在水分胁迫下,测定转干旱诱导表达启动子驱动的海藻糖合酶基因(RT)、果聚糖合酶基因(PK)、Ubiquitin启动子驱动的海藻糖合酶基因(H)与甜菜碱醛脱氢酶基因(BC)的玉米植株花期的相对含水量、保水力、叶水势、相对电导率、光合速率与蒸腾速率指标;并采用模糊隶属度对4类转基因材料进行抗旱性综合评价。结果表明,在玉米花期,所选指标均可用来筛选玉米的抗旱性能;转基因材料的抗旱性强于非转基因材料;4类转基因材料的抗旱强度为RT最强,PK与BC居中,H最弱。     

转基因玉米的抗旱性鉴定方法与评价指标研究

从抗旱性的鉴定方法(田间鉴定法、温室分子鉴定法、干旱棚或抗旱池法)及各方法的鉴定指标(形态指标、穗部性状指标、产量指标、生理生化指标和生长发育指标)等方面对转基因抗旱玉米的抗旱性进行了综述。     

转基因玉米苗期抗旱性鉴定方法、指标与综合评价的探讨

采用盆栽法,在苗期干旱胁迫下,测定不同转基因玉米在不同水分胁迫下的相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、光合速率(PR)和蒸腾速率(TR)抗旱性指标,以期综合评价4类转基因玉米的抗旱性能和所选指标作为筛选抗旱性指标的可行性。结果表明:RT的抗旱性最强,PK、BC居中,H最弱。同时,相对含水量、光合速率可以作为转基因玉米抗旱性鉴定指标;相对电导率、蒸腾速率为参考指标。     

玉米各生育时期抗旱性鉴定指标的研究

为了给玉米育种工作者选育抗旱自交系及抗旱新品种提供简单易测的鉴定指标,试验在玉米四个比较重要的生育时期:萌发期、苗期、开花期、灌浆期,采用人工模拟干旱胁迫的方法,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,将种子萌发胁迫指数、幼苗反复干旱成活率、花期抗旱指数和灌浆期抗旱指数作为玉米四个生育时期的抗旱性鉴定指标,并将其定义为一级抗旱指标,并在此基础上建立了玉米种质的抗旱性技术鉴定体系,形成了玉米抗旱性鉴定技术规程,为综合评价不同玉米品种的抗旱性奠定了基础.     

新疆玉米抗旱研究进展

干旱一直是制约我国粮食生产的一个重要因素之一。筛选具有强抗旱的玉米种质,培育抗旱的玉米品种,已成为今后玉米育种的重要方向。新疆干旱少雨,是开展农作物抗旱鉴定和抗旱育种的理想区域。从“七五”至“十五”期间,新疆农科院粮食作物研究所结合国家科技攻关项目,对国家种质库内保存的3000余份玉米种质资源进行了抗旱性的鉴定评价。总结出一套简便、易行的玉米抗旱性田间鉴定评价方法。用抗旱性指数(DTIg)作为玉米种质资源抗旱性鉴定与评价的良好指标,该新技术为玉米种质资源抗旱性大规模筛选提供了依据,同时采用轮回选择法进行玉米抗旱种质创新。近年来,随着研究的深入,同中国农科院作物科学研究所一起对玉米的抗旱基因进行了分子水平的标记与定位,大大提升了新疆玉米抗旱育种的研究水平。     

PEG胁迫下玉米自交系苗期抗旱性鉴定及评价

在人工气候室利用水培试验,对17个玉米自交系进行苗期PEG胁迫,测定对照(正常水分)与PEG胁迫处理的叶片相对含水量、叶绿素荧光参数、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)含量及单株干质量,并采用模糊隶属函数和聚类分析方法对17个玉米自交系进行抗旱性评价和分类,以期筛选出苗期抗旱的玉米种质,建立抗旱性评价体系。结果表明,与对照相比,PEG胁迫下,除PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm外,其他指标均发生显著变化,表现为叶片相对含水量下降,SOD和POD活性、Pro含量增加,单株干质量增加,说明玉米通过增加Pro含量、提高SOD和POD活性来应对干旱胁迫;同时,PEG胁迫下玉米自交系间的所有指标差异总体均达到了显著水平。隶属函数抗旱性评价与聚类分析将郑7024、郑588、L269、吉853归为中抗旱型玉米自交系,其他自交系均归为弱抗旱型玉米自交系。     

玉米种质资源抗旱性的田间鉴定与评价

干旱一直是制约我国粮食生产的一个重要因素.筛选具有强抗旱的玉米种质,培育抗旱的玉米品种,已成为今后玉米育种的重要方向.研究采用玉米开花期干旱胁迫法,以经济产量为主要性状,结合株高、穗位高、ASI、有效穗数、穗粒数、千粒重等形态生理性状,用抗旱性指数(DTIg)作为玉米种质资源抗旱性鉴定与评价的良好指标,对国家种质库内的454份玉米种质的抗旱性做了鉴定与评价.鉴定出1级抗旱性极强种质23份、3级抗旱性强种质67份、5级抗旱性中等种质94份、7级抗旱性弱种质173份、9级抗旱性极弱种质97份.试验鉴定筛选出的抗旱性较强的玉米种质是玉米抗旱育种重要而珍贵的抗旱种质资源.     

新疆玉米抗旱研究进展

干旱一直是制约我国粮食生产的一个重要因素之一.筛选具有强抗旱的玉米种质, 培育抗旱的玉米品种,已成为今后玉米育种的重要方向.新疆干旱少雨,是开展农作物抗旱鉴定和抗旱育种的理想区域.从"七五"至"十五"期间,新疆农科院粮食作物研究所结合国家科技攻关项目,对国家种质库内保存的3 000余份玉米种质资源进行了抗旱性的鉴定评价 .总结出一套简便、易行的玉米抗旱性田间鉴定评价方法.用抗旱性指数(DTIg) 作为玉米种质资源抗旱性鉴定与评价的良好指标,该新技术为玉米种质资源抗旱性大规模筛选提供了依据, 同时采用轮回选择法进行玉米抗旱种质创新.近年来,随着研究的深入,同中国农科院作物科学研究所一起对玉米的抗旱基因进行了分子水平的标记与定位,大大提升了新疆玉米抗旱育种的研究水平.     

转基因玉米苗期抗旱性生理生化指标及综合评价的研究

采用盆栽法,测定不同转基因玉米RT、BC、PK和H的指标:相对电导率(RWC)、相对含水量(REC)、光合速率(PR)、蒸腾速率(TR)、叶片失水速率(LLR)和叶水势(LWP),以期综合评价这4类转基因玉米的抗旱性能和所选指标作为筛选抗旱性指标的可行性,同时探求一套综合评价的方法。结果表明:抗旱性RT>BC>PK>H>CK,同时所选指标均可应用于抗旱性筛选,隶属度评价法可以作为一种综合评价方法应用到转基因玉米抗旱性筛选中。     

28份玉米自交系抗旱性鉴定

【目的】鉴定28份玉米自交系进行抗旱性,为广西抗旱玉米种质创新和抗旱玉米品种选育提供依据。【方法】在正常灌水和干旱胁迫处理下,测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重等果穗性状指标,同时测定产量指标。采用隶属函数法对果穗性状指标抗旱系数计算D值,采用产量指标计算抗旱指数,综合评价不同玉米自交系的抗旱性。【结果】D值0.318 6~0.985 7,其中抗旱性强的自交系12份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的6份;产量抗旱指数在0.387 7~1.458 3,其中为抗旱性强的自交系7份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的11份;2种评价结果之间相关性为0.7402,达到极显著正相关。【结论】产量抗旱指数与隶属函数法均可用于玉米自交系抗旱性评价,2方面评价结果均属于抗旱性强的自交系为D1101、Q901、VN、桂39722、YD2、D1113和SP221。     

渗透胁迫对水稻芽期抗旱性的影响

利用6个抗性不同的水稻品种为材料,研究渗透胁迫下水稻芽期形态和生理指标的变化。结果表明:水稻胚芽鞘、胚根长度和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)、维生素C(Vc)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)以及亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量等11项与抗旱性有关的形态和生理指标的相对值与抗旱系数相关显著或极显著,可作为水稻芽期抗旱性的评价指标。通过主成分分析确立了Vc、GSH和Spm含量的相对值为水稻芽期抗旱性的综合指标,以抗旱系数为因变量,3个综合指标为自变量建立的回归方程对供试品种的抗旱性进行预测效果较好。     

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.     

玉米抗旱性鉴定指标及分子生物学机理研究

干旱严重影响农业生产。抗旱性是玉米重要的农艺性状,它是影响玉米生长和发育的重要因子,与玉米产量和品质密切相关。玉米抗旱性相关遗传调控分子机制的研究备受关注。玉米抗旱性研究目前多停留在对抗旱指标的筛选上,主要通过对干旱胁迫敏感程度不同的品种进行抗旱生理指标的筛选,包括光合特性、有机物含量、叶绿素含量和硝酸还原酶等抗旱有关的生理指标的研究上,对于深层次挖掘玉米本身存在的抗旱分子机制研究仍旧十分缺乏。目前,玉米抗旱性以及一些重要农艺性状基因克隆进展缓慢,其主要原因表现在:大多数玉米株高等重要农艺性状受多个遗传效应低的QTL控制;表型自然变异的功能性位点多位于调控区,过于隐蔽,不易定位。文末展望了玉米抗旱性研究的发展前景。     

PEG胁迫下玉米自交系萌发期抗旱性综合评价

为探索不同玉米自交系的萌发期抗旱性,研究采用15%聚乙二醇(PEG-6000),蒸馏水作对照,以18个玉米自交系为试验材料,在人工气候室内通过渗透胁迫人工模拟干旱条件,测定不同自交系的胚根长、胚芽长、发芽率、发芽势4个形态指标和种子萌发期渗透调节物质游离脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性4个生理生化指标。采用方差分析、相关性分析、模糊隶属函数分析等方法对不同玉米自交系抗旱性进行综合评价。结果表明：玉米萌芽期干旱胁迫对种子的8个指标影响较大,其中4个形态指标在15%PEG胁迫下均显著降低,4个生理生化指标均显著升高;胚根长、胚芽长、发芽率、发芽势、Pro含量和SOD活性可优先作为不同材料之间鉴定抗旱性差异的重要指标。通过模糊隶属函数法采用3种不同的方法评价抗旱性,表明单独使用一类指标可有效评价具有极端差异的玉米自交系萌发期的耐旱性,而综合使用形态指标和生理生化指标比单一类型指标更能准确评价抗旱性。利用胁迫指数显著性分析和模糊隶属函数法共同筛选出抗旱较强的自交系N958。研究为进一步研究玉米抗旱性机制提供了抗性来源。     

甘肃地区玉米品种抗旱性评价及指标筛选

本文旨在进行甘肃地区玉米品种抗旱性评价及指标筛选。选择甘肃省张掖市甘州区小满镇王其闸村制种玉米基地作为研究区域，研究玉米试验品种的抗旱性评价及抗旱指标筛选。结果发现，在玉米产量性状及水分利用效率方面，先玉335的抗旱性最优。在玉米生长形态指标和生理生化指标方面，试验品种生长形态指标包括株高、叶面积、穗长、穗粗，以及生理生化指标包括过氧化氢酶、根活力、最大光化学效率以及原初光能捕获效率对于干旱胁迫环境较为敏感。主成分分析及综合评价中，试验品种的抗旱能力为先玉335>甘鑫128>敦玉49>五谷568。本研究结果能够为鉴选优秀抗旱玉米品种、降低干旱胁迫提升玉米农业发展实效提出有效参考。     

灰色关联度分析在玉米抗旱生理鉴定中的应用

以抗旱性不同的玉米品种为试材，应用灰色系统的理论与方法，研究了不同水分胁迫条件下玉米主要生理生化指标与抗旱性的关系。关联度分析结果表明，叶片相对含水量、叶水势可作为玉米重要的抗旱鉴定指标。光合速率、外渗电导率、叶片渗透势与保护性酶、Vc含量也可作为抗旱性鉴定的良好参数。     

新疆玉米杂交种的抗旱性评价与筛选

新疆是我国典型的干旱半干旱农区,玉米在生育期内遇到干旱胁迫会使产量大幅度下降.筛选抗旱的玉米品种,对在干旱地区和干旱年份选择种植适宜的抗旱玉米品种具有重要指导意义.研究采用玉米开花期干旱胁迫法,以经济产量为主要性状,结合株高、穗位高、ASI、有效穗数、穗粒数、千粒重等形态生理性状,用抗旱性指数(DTIg)作为玉米品种抗旱性鉴定与评价的良好指标,用品种耐旱指数(DTIv)来筛选抗旱品种.对新疆正在推广种植的13个玉米品种进行了抗旱性鉴定、评价和筛选.鉴定出先玉335、新玉29号抗旱性较强,初步筛选出先玉335、郑单958、Sc704、新玉29号等品种适宜在新疆干旱地区和干旱年份种植.     

不同生育时期干旱胁迫下玉米自交系生理指标与产量的关系及抗旱性评价

为筛选拔节期、抽雄期抗旱能力强的玉米自交系,为抗旱玉米品种的选育提供种质基础,以18份玉米优良骨干自交系及自选系为材料,在玉米拔节期和抽雄期进行中度干旱胁迫,测定叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)含量、相对含水量(RWC)及叶绿素含量等生理指标,利用灰色关联度和模糊隶属函数对不同时期各指标与产量之间的关系及自交系的综合抗旱性进行评价。结果表明:拔节期各生理指标与产量的关联度顺序为POD活性Pro含量RWC=叶绿素含量SOD活性,抽雄期为POD活性 Pro含量 SOD活性叶绿素含量 RWC;采用模糊隶属函数对18份玉米自交系进行抗旱性综合评价,结果表明,昌7-2、郑T5372为拔节期抗旱自交系;郑H71、昌7-2为抽雄期强抗旱自交系,DK517M、郑375、利民33F、DK517F、郑D7314、郑641、郑9712、郑D7325为抽雄期抗旱自交系。其中,昌7-2在2个时期都表现出较强的抗旱性;自交系DK517M、郑375、郑58、郑D7325和郑9712在2个时期均表现抗或中抗。综上,拔节期和抽雄期玉米自交系POD活性与产量关联度最大,且抽雄期大于拔节期;抗旱型自交系昌7-2、郑58、DK517M、郑375、郑9712、郑D7325可用于培育抗旱玉米品种。