新疆春小麦的抗干旱和水分高效利用特性研究

研究了新疆当前春小麦主栽品种和近年新审定品种的抗干旱和水分高效利用特性,通过田间干旱和充分灌溉处理小区试验的籽粒产量和主要农艺性状,计算了各品种的抗旱系数(DC)、抗旱指数(DI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI)。结果表明,新疆育成的春小麦品种在干旱处理条件下的产量、抗旱性总体高于引进品种;各品种产量和农艺性状的抗旱系数(DC)与各品种干旱处理条件下的产量相关性差,各品种产量和部分农艺性状的抗旱指数(DI)与各品种干旱处理条件下的产量相关性较高,而干旱产量指数(DYI)与各品种的干旱处理产量趋势完全一致;又通过干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI),筛选出在干旱和充分灌溉两种条件下都高产稳产,即具有水分高效利用特性的春小麦品种四个:新春2号、新春6号、新春7号和新春10号,它们的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都大于1.05。在多年新疆春小麦生产中,它们也都表现高产稳产、耐高温、抗干旱和适应性强,在干热风危害麦区推广面积大。     

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。     

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。     

油菜抗旱性产量指标及品种筛选

【目的】筛选出油菜品种抗旱性产量指标和抗旱性较强的油菜品种,为选育抗旱油菜品种奠定基础。【方法】在旱棚鉴定条件下,比较25个油菜品种(系)的各农艺性状,分析各材料之间的差异性;比较分析供试材料的抗旱鉴定产量指标(抗旱系数、干旱敏感指数、抗旱指数、抗旱指数修订式);选取适宜的抗旱鉴定产量指标,在供试材料中筛选抗旱性较强的油菜品种。【结果】25份供试材料油菜品种在干旱胁迫下,其株高和产量均有不同程度的降低,且各材料间差异较大,具有代表性。抗旱性鉴定产量指标中,抗旱系数和干旱敏感指数可用于评价品种稳产性,但不能反映品种旱地的产量;抗旱指数在考察品种产量稳定性的同时,兼顾了品种旱地产量,并与同组旱地平均产量相比较,更适合用于油菜品种抗旱性鉴定产量指标;抗旱指数修订式利用了对照品种的产量,与抗旱指数所反映的供试油菜品种的抗旱能力大小趋势相同,兼顾供试品种在旱地和水地的绝对产量和抗旱系数,评价供试品种的丰产性和抗旱性。抗旱指数和抗旱指数修订式适合于油菜品种的综合抗旱性鉴定。【结论】3类供试材料中根据各品种抗旱指数、抗旱指数修订式及2种生境(旱区和水区)于对照品种比较共筛选出青杂12号、青杂11号、大辣芥、姚328-331和大黄油菜5个抗旱品种。     

人工合成小麦种质资源抗旱性评价及筛选

【目的】以新春6号和新春10号为对照,采用干旱水分胁迫和正常灌溉对照的处理方法研究33份人工合成小麦种质资源材料的抗早性,探讨利用小麦野生祖先资源进行小麦抗旱种质资源创新的可行性。【方法】分别利用抗旱指数法和隶属函数法对35份小麦种质资源的抗旱性进行评价。【结果】两种研究方法评价人工合成小麦种质资源的抗旱性得出的结论不完全相同;筛选出了3份抗旱性较强的人工合成小麦种质资源。【结论】利用小麦野生祖先种创制人工合成普通小麦进行小麦抗旱种质资源创新是可行的;3份人工合成小麦资源2012-XK008、2012-XK071及2011-46的抗旱性较强;对照新春10号抗旱性较强,可作为新疆小麦种质资源抗旱性鉴定的对照品种。     

不同品种春小麦抗旱性研究

以28份春小麦品系为试材,以晋麦33号为对照,设置水、旱2种处理,研究春小麦品种抗旱性的基因型间差异,并对抗旱系数、抗旱指数等抗旱指标进行了比较分析。结果表明,春小麦品种间抗旱性存在较大遗传差异;抗旱指数与旱地产量和抗旱系数均呈极显著正相关(相关系数分别为0.93,0.85);筛选出抗旱性极强的春小麦品种2个(9693和9738)和抗旱性强品种1个(9681),占供试鉴定品种的10.7%;抗旱性中等品种4个(9643,9658,9725,9742),占供试鉴定品种的14.3%。研究结果可为春小麦的抗旱育种提供参考。     

燕麦育成品种抗旱性评价及筛选

【目的】以15份燕麦品种为材料,采用干旱水分胁迫和正常灌溉对照研究其抗旱性。【方法】分别利用抗旱指数法和隶属函数法对15份燕麦品种的抗旱性进行评价。【结果】水分胁迫对燕麦农艺性状和产量产生了影响,而不同品种对干旱的反应能力不同;两种研究方法评价燕麦品种的抗旱性得出的结论不完全相同。【结论】裸燕麦参试品种W04-69抗旱性较强,皮燕麦参试品种西燕2号抗旱性较强。     

不同燕麦品种抗旱生态适应性研究

以东北地区白燕2号,张北地区坝莜8号,乌兰察布地区旱地主栽品种＂一把抓＂,新引进品种白燕11号、燕科2号、坝莜1号共6个燕麦品种为试材,采用裂区设计,研究不同灌溉处理对燕麦生长的影响;利用抗旱指数法,对参试燕麦品种的抗旱性进行评价。结果表明：不同灌溉处理对燕麦生长和产量均产生一定影响,但是不同品种对干旱的反应能力不同,其中＂一把抓＂与白燕11号抗旱性最强,坝攸1号抗性最弱。     

小麦抗旱水分高效表型指标分析与新种质筛选鉴定

为了筛选与建立适宜于山西省晋中麦区的简易抗旱水分高效(节水)小麦表型鉴选指标,培育抗旱和水分高效利用型小麦新品系,以12份小麦品种(系)为材料,采用干旱和灌溉2个处理,分析主要农艺性状与抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数的相关性,产量与抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数间的相关性。同时利用基因组原位杂交方法对筛选出的小麦-荆州黑麦抗旱节水新品系进行细胞学鉴定。结果表明,公顷穗数与抗旱系数、抗旱指数间呈极显著正相关,相关系数分别为0.796 4,0.859 8(干旱)和0.811 4,0.760 5(灌溉);千粒质量和抗旱指数间呈显著正相关,干旱和灌溉条件下的相关系数分别为0.611 1和0.652 5,因此,公顷穗数、千粒质量可作为直接选择丰产、抗旱性的指标。产量和产量-水分高效利用指数间呈极显著正相关关系,表明可在高产品种(系)中筛选高水分利用率的品种。筛选鉴定出的SY03和SY08为六倍体普通小麦,是小麦抗旱、节水育种的新种质材料。     

山西中部区试小麦品种抗旱节水指标分析

为了准确地鉴定新育成小麦品种的节水抗旱特性,筛选出适宜山西中部旱地种植的小麦新品种,以10份山西中部旱地小麦区域试验品种为材料,采用干旱和灌溉2个处理,通过对水旱条件下抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数计算,进行了节水抗旱性评价,同时分析农艺性状与抗旱节水指标间的相关性。结果表明,长麦6197、晋太141、汾4862、ZM147、长麦6065和长5553等6个品种抗旱节水性优于对照长6878,晋太141是具有水分高效利用特性的小麦品种;干旱条件下,穗粒数与产量-水分高效利用指数呈极显著正相关(r=0.739 5),与抗旱指数呈显著正相关(r=0.631 8),说明品种在旱地条件下穗粒数的表现,可作为抗旱节水小麦种质筛选指标;产量和产量-水分高效利用指数间呈极显著相关,干旱、灌溉条件下的产量和抗旱指数分别呈极显著(r=0.982 9)和显著相关(r=0.716 6)。因此,可利用水旱交替选择育种方法,选育抗旱节水小麦品种。     

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。     

不同小麦品种对干旱胁迫的形态生理响应及抗旱性分析

为了探讨不同冬小麦品种对干旱胁迫的生理响应,以矮抗58、郑麦366、开麦21、衡观35、周麦26、西农979,6个河南省主推的小麦品种为试验材料,研究了在返青期充分灌水(1 050 m~3·hm~(-2))、非充分灌水(450m~3·hm~(-2))以及不灌水处理对不同小麦品种形态指标、生理指标、产量以及产量构成要素的影响。结果表明,返青期非充分灌水和不灌水处理都使小麦的叶片相对含水量、株高、叶面积以及干物质积累量显著降低。衡观35、开麦21、西农979和矮抗58在受到干旱胁迫时过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的降幅小于郑麦366和周麦26,丙二醛(MDA)含量的增幅也表现出相同趋势。同时,干旱胁迫使小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重及产量显著下降。在轻度干旱胁迫下,有效穗数和产量降幅较大;在严重干旱胁迫下,穗粒数、千粒重和产量下降的幅度均更明显。干旱胁迫引起的小麦叶片相对含水量、株高、叶面积、干物质积累量、POD活性的降幅和MDA含量的增幅与抗旱系数和抗旱指数呈显著或极显著负相关。6个小麦品种中,衡观35和开麦21抗旱性较强,西农979和矮抗58抗旱性中等,郑麦366和周麦26抗旱性较弱。     

水分胁迫下不同小麦品种抗性反应与产量表现的相关研究

本研究在聚乙二醇（ＰＥＧ－６０００）模拟的不同水分胁迫条件下，研究了８个小麦品种相对发芽率、叶片相对含水量、脯氨酸含量和电解质外渗率的变化，用隶属函数对各品种的苗期抗旱性进行了综合评价，同时依据干旱棚内外各品种产量表现及其干旱系数隶属函数将参试品种分成３类。结果表明：（１）室内模拟试验与田间干旱鉴定的结果一致，说明可以用室内模拟代替田间鉴定来对育种早期世代的大量材料进行筛选；（２）归入第一类的品种如百农３２１７，豫麦２号和冀麦５４１８可作为抗旱亲本利用；（３）在水分胁迫条件下抗旱品种在苗期积累较多的脯氨酸，这一性状可作为抗旱鉴定的生理指标之一，但使用多个生理性状隶属函数综合值评价参试品种的抗旱性更趋合理。本文还对干旱系数在抗旱鉴定中的使用价值进行了讨论。     

基于热红外图像的小麦品种抗旱性鉴定与评价

【目的】分析不同基因型小麦冠层的温度参数相关信息,探寻快速高效筛选冬小麦抗旱品种的指标和方法,给冬小麦抗旱品种筛选提供参考依据。【方法】本研究以小麦为研究对象,获取干旱胁迫下10个抗旱性存在差异的小麦品种冠层热红外图像,采用温度频率直方图等分析方法提取冠层温度特征参数,明确温度特征参数与抗旱指数之间定量关系,分析冠层温度特征参数对筛选冬小麦抗旱品种的有效性。【结果】基于产量抗旱指数（DRI）的分级标准将测定小麦品种分为4种抗旱类别,其抗旱性越强,最大光化学效率（F_v/F_m）,植株含水量（PWC）,气孔导度（G_s）,蒸腾速率（T_r）和籽粒产量越稳定。基于热红外图像提取冠层温度特征参数,小麦抗旱性越强,冠层温度的差异性越小,冠层温度的离散程度也较小。产量抗旱指数（DRI）与拔节期、孕穗期和开花期的作物冠层温度与环境温度的偏差（CTD）均呈现极显著的正相关关系,相关系数r为0.79—0.84,而与冠层温度标准差（CTSD）、变异系数(CTCV)、水分胁迫指数（CWSI）和冠层相对温差（CRTD）呈显著负相关（r=-0.56—-0.78）。基于单一生育时期冠层温度特征参数建立了产量抗旱指数（DRI）回归模型,估算精度为r²=0.73—0.87,其中以拔节期预测模型精度最高。而基于3个生育时期的相关冠层温度参数CTD、CTCV、CTSD CWSI组合构建产量抗旱指数（DRI）预测模型,较基于单一生育时期预测精度显著提升（r²=0.95）。【结论】利用热红外图像可进行小麦品种抗旱性的早期鉴定与快速评价,这对促进作物高效节水生产具有重要意义。     

小麦品种抗旱性鉴定指标与产量性状关系的探讨

分析了多个小麦品种在旱地条件下部分生理特性、形态特征与抗旱性和产量的关系以及水、旱地对比条件下抗旱系数、干旱敏感系数、抗旱指数、单株产量降低指数、产量构成因素降低指数与产量的关系。结果表明，小麦生育期间叶片含水量、失水率、植株高度、拔节期苗高、穗茎节长、抽穗度与抗旱性有着密切地相关关系。根据这些性状选择抗旱性对选择产量无明显负作用，可作为杂种后代分离群体选择抗旱性的生理和形态指标。以抗旱系数、干旱敏感系数、单株产量降低指数、产量构成因素降低指数作为选择抗旱性指标时，要考虑产量的高低。抗旱指数既能反映品种的抗旱性，又能体现品种的丰产性，可作为杂种稳定世代选择抗旱性和产量的较为可靠的指标。     

不同基因型冬小麦抗旱性鉴定及相关抗旱指标分析

【目的】研究干旱胁迫对冬小麦形态指标的影响和不同材料间抗旱性的差异。【方法】采用田间干旱胁迫和室内模拟干旱辅助试验相结合的方法,在种子萌发期和生育中后期,对不同品系(种)相关指标进行研究分析。【结果】发芽率、发芽势、根数、芽鞘长和贮藏物质转运率的抗胁迫系数与种子抗旱性之间关系达显著或极显著水平,可以作为种子萌发期的鉴定指标;产量、株高、穗长和收获穗数与抗旱指数相关显著或极显著,可以作为田间抗旱性鉴定指标。种子萌发期鉴定指标与田间鉴定指标之间相关不显著,说明种子萌发期与生育后期抗旱性是独立的遗传性状。【结论】冬小麦抗旱性评价应对各生育时期鉴定指标的指示结果进行综合考虑。     

耐旱小麦品种选育指标的研究

在不同土壤水分条件下对耐旱小麦品种 (系 )的产量及其它农艺性状进行研究 ,结果表明 ,在干旱条件下 ,小麦产量与单株穗数、单株粒重、株高均呈极显著正相关 ,其相关系数分别为 0 .7955,0 .53 83和0 .4 977,而与千粒重和穗粒重呈极显著负相关 ,其相关系数分别为 -0 .542 3和 -0 .4 570。因此 ,在耐旱品种选育过程中 ,以选择单株穗数多、成穗率高的材料为宜。另外 ,根据耐旱性和产量表现 ,对试验材料进行分类。     

不同降水年型节水小麦产量构成与效益分析

为筛选适宜北京地区小麦抗旱品种,同时为北京小麦节水栽培推广决策提供参考,2003—2006年间3个不同降水年型,在大兴区以28个小麦品种为材料,采用只浇冻水的节水措施,比较品种间产量构成因素和农艺性状等方面的差异性,并与常规灌溉管理进行比较分析。结果表明:(1)以产量水平为指标,参试品种间抗旱性存在显著差异。"中麦326"和"京农02-2"在平水年表现出较好的抗旱性;"北农9580"、"中麦12"、"京农04-133"和"京冬8"在枯水年表现出较好的抗旱性。(2)干旱条件下,小麦分蘖成穗过程受影响最大,分蘖成穗率可以作为小麦抗旱性筛选鉴定的较早期指标。(3)枯水年采取节水栽培比正常灌溉产量降低48.89%以上。效益综合分析结果认为,应用抗旱品种,即使在枯水年,北京地区小麦实施只浇冻水一水的节水栽培措施,也能取得明显的增效。