油菜抗旱性及鉴定方法与指标 Ⅲ.油菜苗期抗旱性及鉴定指标筛选

运用隶属函数综合评判法将各生理指标结合在一起,对苗期油菜抗旱性进行综合评价。相关性分析表明,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性相对值及可溶性蛋白含量相对值与油菜苗期抗旱性呈显著正相关,可作为苗期油菜抗旱性鉴定指标。对以上指标进行回归分析,建立苗期抗旱性鉴定的数学模型:y=-1.059+0.281x1+0.776x2+0.112x3。该数学模型可对不同油菜品种苗期抗旱性进行辅助预测。采用远红外成像技术检测水分胁迫下油菜叶面温度变化,结果表明,根据生理指标筛选到的苗期抗旱性强的3号和10号品种的叶面温度高于抗旱性弱的15号和20号品种。干旱成活率试验结果表明,在严重干旱条件下,根据生理指标筛选到的苗期抗旱性强的品种3、4、10、16号具有较高的存活率,抗旱性弱的15、20号品种的存活率较低,从而证明前期油菜抗旱性鉴定方法是可行的。     

棉花抗旱性综合评价及其相关性分析

为综合评价棉花种质资源的抗旱性,筛选优异抗旱品种(品系),并建立成株期产量抗旱预测模型。对50份棉花种质资源在苗期进行干旱处理,调查其表型性状并测定其生理指标,根据各性状/指标差异的显著性筛选抗旱指标,并计算抗旱系数和抗旱指数,利用主成分分析法和隶属函数法计算综合抗旱系数、综合抗旱指数、综合抗旱隶属函数值、加权抗旱性系数和抗旱性综合度量值,对棉花抗旱性进行综合评价和分级。进一步将苗期评价分级结果与成株期干旱胁迫下产量和纤维品质性状进行比较,以分析苗期抗旱鉴定模型对成株期预测的精度。苗期生理性状在提高抗旱鉴定模型精度上具有重要作用,基于苗期生理指标建立的抗旱鉴定模型能够很好地预测成株期的抗旱性。     

大豆生理指标与抗旱性关系的研究

为探讨大豆生理指标与抗旱性的关系,并筛选出最适合的大豆抗旱鉴定生理指标,选用同一大豆杂交组合产生的4个品系为试验材料[73-1(尖叶白花)、73-2(圆叶紫花)、73-3(圆叶白花)、73-4(尖叶紫花)],于营养生长期干旱胁迫条件下,测定其叶片相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对电导率、渗透势等生理指标;收获后测定株高、百粒重、分枝数、结荚数、单株粒重等农艺性状,并利用抗旱隶属函数值的分析方法,对各品系的抗旱级别进行了划分;进而分析了各品系生理指标与其抗旱性的关系。结果表明:4个品系抗旱性从强到弱的次序为:73-2(圆叶紫花)、73-1(尖叶白花)、73-3(圆叶白花)、73-4(尖叶紫花)。大豆叶片相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量与抗旱性呈正相关;而相对电导率、渗透势与抗旱性呈负相关。对各指标综合比较发现,叶绿素含量、叶片相对含水量和渗透势与抗旱性的关系更为密切,可以作为大豆抗旱鉴定的最佳生理指标。     

海藻肥在黄瓜上的抗旱效应研究

测定了9个海藻肥配方处理后的黄瓜幼苗在干旱胁迫条件下的6个生理指标及抗旱系数,对其中与抗旱系数显著相关的叶片相对含水量(RWC)、相对电导率、自由水/束缚水比值等4个指标求其隶数函数加权平均值,结果与黄瓜幼苗的抗旱性极显著正相关(r=0.847 1)。以此为评价方法筛选出提高黄瓜幼苗抗旱能力最强的海藻肥配方是A2。     

甘蔗割手密无性系抗旱性鉴定

以割手密不同无性系为参试材料,研究水分胁迫对割手密伸长期的抗旱性影响,测定苗期植株的叶面积,正常水分和水分胁迫下植株叶片的脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量,质膜透性、含水量、束缚水含量、失水速率、根系活力、根 /冠比,计算各生理生化指标的耐旱系数。结果表明,不同无性系间各指标的耐旱系数不同,利用模糊隶属函数对割手密抗旱性进行评价表明割手密不同无性系间的抗旱性不同。相关分析表明割手密不同无性系间的抗旱性与植株叶面积呈显著负相关 (r=-0. 474,P<0.05)。     

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。     

大豆品种抗旱性对比分析与综合评价

本次研究分别选取中国大豆品种8份、俄罗斯大豆品种12份,在正常供水和水分胁迫两种环境下,研究20种大豆品种开花结荚期的相对电导率、叶片相对含水量(RWC)、过氧化物酶活性(POD)、净光合速率(Pn)四项生理生化指标,并通过田间试验分析大豆品种的抗旱性,旨在筛选出中俄两国的优秀大豆品种,为大豆选种提供抗旱性强、丰产性好的新资源。     

PEG处理下新疆冬小麦品种幼苗期生理指标的抗旱性研究

[目的]了解小麦苗期的抗旱生理性状的变化,明确新疆不同品种小麦幼苗期抗旱性差异,为小麦苗期抗旱材料的筛选与评价提供可借鉴的性状指标及抗旱品种的选育提供理论依据.[方法]以11个新疆主栽小麦品种为材料,经过渗透胁迫处理(20; PEG,6000),研究小麦幼苗期生长变化及部分生化指标(叶绿素、脯氨酸、过氧化物酶、丙二醛)的变化.[结果]旱胁迫处理后,各品种的小麦幼苗生长缓慢,叶绿素含量均降低,叶片的脯氨酸含量、丙二醛含量(MDA)、过氧化物酶活性(POD)不断上升,不同品种的指标差异达到显著水平;同时利用隶属函数分析了不同小麦基因型苗期对水分胁迫响应的形态生理差异,初步评价了11个小麦品种苗期的抗旱性.[结论]小麦抗旱性是一个综合性状,用单一指标或某一类指标评价小麦抗旱性可能不够客观.试验采用隶属函数评价小麦的抗旱性,苗期抗旱性较好的品种是新冬35号,其次是新冬22号与新冬32号.     

不同抗旱性花生品种的叶片形态及生理特性

【目的】筛选叶片抗旱相关性状,探索性状指标大小的评价方法,揭示不同抗旱性花生品种抗旱的叶片形态及生理机制。【方法】以12个花生品种为试验材料,在人工控水条件下,于苗期及结荚期给予干旱胁迫及正常灌水对照2个土壤水分处理,苗期处理以盆栽种植方式进行,称重法控水,结荚期处理在池栽条件下进行,测墒补灌法控水,控水期间以电动防雨棚遮雨。测定苗期干旱及正常供水对照的叶片组织结构、厚度、比叶重、叶面积、光合速率、叶绿素含量等叶片性状指标,对比分析上述叶片性状与花生品种抗旱性的关系,以性状指标大小评价不同花生品种抗旱的叶片机制,以生物量抗旱系数评价苗期抗旱性,以收获期产量抗旱系数评价结荚期抗旱性。【结果】通过2年的试验发现,干旱胁迫下,不同花生品种生物量抗旱系数及产量抗旱系数有显著差异,苗期与结荚期抗旱性基本一致。根据产量抗旱系数可将12个花生品种抗旱性分为强、中、弱3级,抗旱性强的品种为A596、山花11号、如皋西洋生,花育20号、农大818、海花1号、山花9号和79266为中度抗旱品种,抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。干旱胁迫改变了叶片组织结构,降低了单株叶面积、功能叶面积、气孔导度、光合速率和蒸腾速率,增加了比叶重。不同抗旱性花生品种叶片性状有显著差异,抗旱性强的品种在对照及干旱胁迫下均具有较高的叶片厚度、栅/海比、比叶重、单株叶面积、光合速率。干旱胁迫下,较大的叶片栅/海比值、比叶重和光合速率是如皋西洋生和山花11号抗旱的叶片机制;山花9号与花育20号较大的单株光合面积,A596较大的光合速率是它们重要的抗旱机制。相关分析表明,干旱胁迫下的叶片栅/海比、比叶重、单株叶面积和光合速率与品种抗旱系数的相关性达极显著水平。【结论】山花11号和79266分别可作为花生强、弱抗旱性鉴定的标准品种。花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱处理,持续胁迫14 d时的叶片栅/海比、单株叶面积、比叶重和光合速率可鉴定花生种质的叶片抗旱能力。正常灌水条件下,始花期的栅/海比、单株叶面积、比叶重也能反映花生叶片的抗旱级别。山花11号可作为花生叶片优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

干旱胁迫对不同苜蓿种质苗期抗旱性的影响

【目的】探明不同苜蓿种质的苗期抗旱性,为抗旱性较强的基因筛选及新疆和类似地区的牧草种植提供参考。【方法】采用室内盆栽,利用隶属函数法计算不同干旱胁迫[正常浇水量(土壤相对含水量70%)、轻度干旱胁迫(土壤相对含水量55%)、中度干旱胁迫(土壤相对含水量40%)和重度干旱胁迫(土壤相对含水量25%)]下室内盆栽5个苜蓿种质(新牧4号、中苜3号、歌纳、A-17和D-23)苗期的生长、生理和光合指标(抗旱性指标)的隶属函数值,并对各种质的抗旱性进行综合评价。【结果】新牧4号的生长、生理和光合指标隶属函数值为0.162～0.507,平均0.404,以生理指标的SPAD值最大,光合指标的水分利用效率最小;中苜3号各指标隶属函数值为0.230～0.733,平均0.419,以生长指标的根冠比最大,光合指标的水分利用效率最小;歌纳各指标隶属函数值为0.272～0.591,平均0.449,以生理指标的相对电导率最大,脯氨酸最小;A-17各指标隶属函数值为0.183～0.537,平均0.398,以生理指标的SPAD值最大,丙二醛最小;D-23各指标隶属函数值为0.145～0.557,平均0.414,以光合...     

不同种源地云杉的苗期抗旱性评价

以青海云杉、黑云杉、欧洲云杉、蓝云杉和白云杉不同种源的2年生苗木为试材,测定其在不同水分梯度下叶片的保护酶(SOD、POD和CAT)活性、质膜透性(RPP)、游离脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖(SS)含量、丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量等生理指标,分析其生理指标的变化规律,并利用隶属函数法和灰色关联度法研究其抗旱性.结果表明:在连续干旱胁迫下,5种云杉的SOD、CAT活性和Pro含量均呈现先升高后降低的趋势,SS含量、MDA含量均呈逐渐增加的趋势,POD活性呈降-升-降的趋势,叶绿素则呈逐渐降低的趋势,各指标的变化幅度在不同种及种源间的表现不一.5种云杉的苗期抗旱性大小依次为青海云杉>黑云杉>欧洲云杉>蓝云杉>白云杉;不同种源地云杉的抗旱性大小依次为青海云杉001>黑云杉001>欧洲云杉001>黑云杉002>欧洲云杉002>蓝云杉001>蓝云杉002>白云杉001.关联度分析结果表明,各项抗旱指标与平均隶属函数值的关联顺序依次为过氧化氢酶>可溶性糖>脯氨酸>质膜透性>过氧化物酶>超氧化物歧化酶>丙二醛>叶绿素.     

山西小麦地方品种幼苗期抗旱性的鉴定

小麦幼苗长至二叶一心时,以200 g/L PEG-6000胁迫处理72 h,测定幼苗最大根长、根冠比、叶片相对含水量、相对电导率、SOD和POD活性以及MDA含量;采用模糊隶属函数与抗旱系数相结合的方法对各品种苗期的抗旱性进行综合分析;利用灰色关联度分析各个形态、生理指标与抗旱性的关系.结果表明:1)PEG胁迫下,9个小麦品种的最大根长、根冠比、相对电导率、SOD和POD活性及MDA含量均比对照高,而叶片相对含水量较对照低,而且差异均达到显著或极显著水平.2)利用隶属函数和抗旱系数相结合的方法对品种苗期抗旱性进行综合分析,各品种苗期的抗旱性表现依次为:白和尚头＞晋麦47＞竹杆青＞小红麦＞四月黄＞红皮冬麦＞灯笼红＞中麦9号＞忻县冬麦.3)SOD活性与苗期抗旱性关联度最大,其次为最大根长.     

披碱草与野大麦杂种BC1F3代苗期抗旱性研究

采用盆栽试验,在室内干旱胁迫下,测定了披碱草与野大麦及其杂种BC1F3代各株系幼苗的相对含水量、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量等7项生理指标的变化.运用打分法、模糊隶属度函数法对各株系的抗旱性进行评价,并结合表观生长状况对评价结果进行综合分析.结果显示各株系的抗旱性强弱顺序为:披碱草＞ YF3 -3＞YF3 -31＞ YF3 -2＞ YF3-53＞ YF3 -74＞野大麦＞YF3 - 76.关联度分析结果显示各项抗旱指标与平均隶属度函数值的关联顺序为:相对生长率＞相对含水量＞游离脯氨酸含量＞幼苗成活率＞叶绿素含量＞丙二醛含量＞细胞膜相对透性,即相对生长率、相对含水量、游离脯氨酸含量、幼苗成活率是各供试材料抗旱评价的重要指标.     

干旱胁迫对甘蔗生长生理的影响及品种抗旱性评价

[目的]综合分析甘蔗不同时期及品种的抗旱性差别,为甘蔗抗旱性评价和品种选育提供依据.[方法]以GT28、GT21及ROC22 3个甘蔗品种为材料,在桶栽自然干旱胁迫条件下,测定株高和其他7个生理生化指标,并采用模糊数学隶属函数法综合评价供试品种的抗旱性.[结果]在反复干旱胁迫处理下,不同甘蔗品种的生长势、叶片水势及叶绿素含量均有不同程度降低,叶片脯氨酸和丙二醛含量升高,叶片细胞质膜透性增大;生长势、叶片水势、脯氨酸含量以及POD活性在苗期变化幅度较大,而丙二醛含量、叶片细胞质膜透性、可溶性蛋白和叶绿素含量在伸长期变化较明显.不同品种中,以GT21叶片水势、丙二醛和可溶性蛋白含量、叶绿素含量相对较高,细胞质膜透性、游离脯氨酸和POD活性相对较低,而ROC22株高、细胞质膜透性、脯氨酸含量、POD活性较高,丙二醛和可溶性蛋白稍低于GT21,叶片水势较低.供试3个甘蔗品种的整体抗旱性强弱的排序为GT21>ROC22>GT28.[结论]干旱胁迫下不同甘蔗品种间的农艺性状及生理指标变化差异明显,苗期与伸长期反复两次干旱胁迫处理没有表现出一致明显的累积影响效应,应用隶属函数法能更加准确全面评价甘蔗品种的抗旱特性.     

鸭茅种质资源苗期抗旱指标筛选及抗旱评价

为筛选鸭茅苗期抗旱性指标,以7份不同来源鸭茅（Dactylisglomerata）种质为供试材料,设置适宜水分、轻度和重度干旱胁迫3个处理,于处理30 d后测定叶片的相对含水量、相对电导率、抗氧化酶活性等生理生化指标,采用抗旱性度量值、综合抗旱系数、加权抗旱系数并结合主成分分析、隶属函数分析、灰色关联分析等多种方法对鸭茅进行抗旱性综合评价及抗旱指标的筛选。结果表明,随干旱胁迫的加剧,鸭茅叶片的相对含水量及叶绿素含量逐渐降低,相对电导率逐渐升高,渗透调节物质和丙二醛含量逐渐升高,抗氧化酶活性总体呈上升趋势。综合指标评价表明,叶片的相对含水量在轻度和重度干旱胁迫下均为敏感指标;而叶绿素含量及丙二醛含量在轻度干旱下为抗旱性敏感指标;除叶片相对含水量外,可溶性蛋白含量和可溶性糖含量在重度干旱胁迫下变化较大。综上所述,在进行抗旱性鉴定时,应用综合评价方法才能得出准确结论。对不同鸭茅种质进行比较,来自新疆的野生鸭茅在不同干旱胁迫下均表现出较强的抗旱性,具有极大的发掘潜力。     

不同楸树品种的抗旱性鉴定

利用人工气候室模拟干旱胁迫环境研究了7个楸树Catdpn bungei品种和梓树C.ovata的生长指标和生理生化指标,旨在研究楸树抗旱特性。供试材料为各品种的1年生扦插苗．分别在4种不同聚乙二醇（PEG）6000质量浓度0（ck）,40,80和120g·L^-1下进行处理,研究与抗旱性相关的生长及生理指标的差异性,并利用隶属函数法及系、统聚类分析法对楸树进行了抗旱性的综合评价。实验结果表明,抗旱性较强的为光叶楸、梓树和金丝楸．其次为周楸2号和南阳楸．而楸树原种、圆基长果楸和豫楸1号的抗旱性最弱。且发现抗旱能力中等的周楸2号和南阳楸随水分胁迫强度的增加．其抗旱能力逐渐降低．但其他树种的抗旱性在不同水分强度下表现基本一致．从隶属函数以及聚类分析结果的一致性来看．40和80g·L^-1 PEG 6000处理的结果更适合对楸树抗旱性的评价。     

玉米自交系抗旱性评价指标体系的建立

 【目的】筛选玉米不同时期抗旱鉴定指标,建立玉米抗旱性评价体系。【方法】室内运用PEG（6000）胁迫处理,研究了种子吸水速率等7个指标与玉米抗旱性的关系;大棚内通过水分胁迫,研究了叶片相对含水量等24个指标与玉米抗旱性的关系。【结果】通过简单相关分析筛选出15% PEG溶液处理GDRI、相对发芽势,20% PEG溶液处理GDRI、相对发芽势及胁迫后苗期叶片水势、抽雄吐丝期叶片保水力、行粒数、单轴重、百粒重和对照相对值9个与抗旱系数或抗旱指数相关显著的指标。通过逐步回归分析筛选出5个指标：20% PEG溶液处理相对发芽势和胁迫后苗期叶片水势、抽雄吐丝期叶片保水力、行粒数、百粒重和对照相对值。根据逐步回归筛选出的指标和偏相关系数,建立了不同时期的抗旱评价（D值）方程和评价体系。【结论】20% PEG溶液处理相对发芽势和胁迫后苗期叶片水势、抽雄吐丝期叶片保水力、行粒数和百粒重和对照相对值可作为玉米抗旱性鉴定指标,利用这些指标建立的评价（D值）方程可对玉米抗旱性进行较好的评价。     

转TaDREB3a基因大豆抗旱筛选鉴定

研究利用转TaDREB3a基因株系T4代大豆植株与野生型植株开展PEG模拟干旱处理和PCR鉴定,获得5个阳性TaDREB3a过表达株系。于苗期和花期分别干旱处理,根据表型及相对含水量、相对电导率、叶绿素含量等生理指标,利用抗旱隶属函数值对5个转基因株系划分抗旱级别,同时分析株高、根长、荚数、粒数等农艺性状差异显著性。结果表明,大豆株系花期极其敏感,不适合在花期鉴定抗旱性,苗期适合抗旱材料鉴定;通过各生理指标与抗旱级别划分以及相关农艺性状显著性分析,最终确定株系HL16-16-6、HL16-17-1为高抗品系,为抗旱材料鉴定及抗旱品种培育奠定理论基础。     

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。