玉米灌浆期干旱胁迫对产量性状及生理生化的影响

为探究干旱胁迫对玉米不同品种产量性状及生理生化指标的影响。选取华农887、极峰2号、先玉335、先玉1266、MC812等5个不同抗旱性的玉米杂交种为材料,采用随机区组设计,在吐丝散粉后对试验组进行干旱胁迫处理。结果表明,在灌浆期干旱条件下,5个玉米杂交种的穗行数、秃尖长变化不大,但行粒数、百粒质量受干旱影响达到了显著水平;玉米的POD活性、SOD活性、MDA含量提高,其中耐旱性好的玉米品种的POD活性、SOD活性变化幅度大于耐旱性中等和耐旱性差的玉米品种,耐旱性差的玉米品种的MDA含量变化幅度大于较为耐旱品种。该结果为玉米抗旱机制的深入研究及抗旱性品种的鉴定等工作提供了科学依据。     

拔节期干旱对不同玉米品种叶片生理特性的影响及抗旱性分析

以选育的和目前主推广的6个玉米品种为试验材料,利用人工可控移动抗旱棚进行拔节期水分中度胁迫试验,研究干旱胁迫对玉米生理特性的影响。分析旱胁迫下6个玉米品种的丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,结果表明：6个玉米品种在干旱胁迫下表现出了不同的生理响应机制,6个玉米品种叶片的丙二醛含量、叶绿素含量均不同幅度的显著下降,脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均不同程度的显著升高。旱胁迫下,尤其郑单988和郑单6386的MDA含量升高幅度较低,叶绿素含量下降幅度较小,抗氧化酶活性升高幅度较大,可溶性蛋白和脯氨酸含量较高,反应出其耐旱性较强；相反郑单958相对于郑单6386和郑单988,生理生化层面表现出较弱的抗旱性。本研究结果对揭示玉米耐旱机理有一定的重要意义,并可以为玉米耐旱种质筛选、改良和分子育种提供有效的指导和参考。     

马铃薯抗旱评价指标及方法

干旱是限制马铃薯生产的重要因子。根据国内外马铃薯抗旱性鉴定指标和鉴定分析方法的研究成果,对马铃薯抗旱评价指标进行总结与分析,分析结果如下:目前马铃薯抗旱性鉴定多利用干旱胁迫下马铃薯形态、生理生化指标变化的差异确定品种的抗旱性。耐旱品种在根系分布的深度、根系的拉力和强度、根系吸收能力、根系活力等方面优于不耐旱品种,抗旱性品种受干旱胁迫影响较小,干旱胁迫下产量降幅、株高降幅、相对含水量的降幅、叶片质膜相对透性升高幅度小的品种抗旱性强,脯氨酸的积累幅度大的品种抗旱性强,MDA含量增幅低的品种抗旱性强。SOD活性、POD活性、CAT活性在受旱植株体内的变化规律性差,且与胁迫强度、时间等相关,适于作为抗旱性鉴定参考。抗旱性是由多基因控制的数量性状,单个抗旱基因不能完全代表植株整体的抗旱性。马铃薯抗旱性是由多种因素和多种机制相互作用构成的一个复杂的综合性状,近年来较多采用综合指标法。     

不同基因型苦荞苗期抗旱性综合评价及指标筛选

【目的】苦荞不仅具有丰富的营养价值和药用价值且具有耐冷凉、耐瘠薄、适应性强等生理特性,不同苦荞品种间的抗旱性差异显著,探讨苦荞苗期耐旱特性,筛选耐旱基因型材料及耐旱性鉴定指标并建立耐旱性数学评价模型,不仅能够为品种耐旱性评价与品种筛选奠定基础,更为黄土高原冷凉地区的种质选育提供理论依据。【方法】采用苗期沙培方式,设置正常供水CK和干旱胁迫DS两个处理,对9份不同苦荞品种在不同处理下的株高、茎粗、叶面积等农艺性状及根系活力、根系酶活性等生理指标进行测定。利用隶属函数法、主成分分析与聚类分析对各苦荞品种耐旱能力进行综合评价,并用逐步回归分析建立最优回归方程进而实现对苦荞耐旱能力的预测与鉴定。【结果】干旱胁迫对苦荞各指标均有显著影响,差异性分析结果表明,苦荞苗期地上部指标、根系干重、根系活力、根系形态指标、可溶性蛋白含量、相对含水量、叶绿素含量、Fm和Fv/Fm等指标与对照相比均明显下降;而根系酶活性、MDA含量、可溶性糖、游离脯氨酸含量、Fo与对照相比,表现为升高,且耐旱型品种的根冠比也表现为升高,中间型和不耐旱品种则表现为下降。主成分分析将21个单项指标转化为3个相互独立的综合指标(累计贡献率达87.30%),且第1主成分主要反映的是生物量、根系形态、叶片荧光参数等信息;第2主成分反映的是植株根系活力、根系酶活性和根系渗透调节物质等信息;第3主成分反映的是植株地上部形态及部分叶片和根系生理特性的相关信息。聚类分析将9个苦荞基因型划分为3类,分别为耐旱型、中间型和不耐旱型。为了对各基因型的耐旱能力进行预测并建立数学评价模型,将D值作因变量,各指标耐旱系数作自变量进行逐步回归分析。结果分析表明,通过建立最优回归方程,筛选出株高、茎粗、根冠比、根系活力、最大根长、MDA、Fo及水势等8项对苦荞耐旱能力有影响的指标,并且9个苦荞基因型的苗期耐旱能力预测值与D值极显著相关(R2=0.988**),表明用此方程对苦荞抗旱特性进行预测具有一定的准确性及高效性,进而在苦荞抗旱特性的鉴定工作中如果有选择的测定上述指标,可使鉴定工作简单化。【结论】干旱胁迫对苦荞苗期各指标均有显著影响。通过聚类分析图得出参试品种分为3大类型,即迪庆苦荞、西农9909和奇台农家品种为耐旱型品种;广苦1号、黔苦6号、云荞1号为中间型品种;多元苦荞、黑丰1号和西荞1号为不耐旱品种。确定了苗期耐旱能力预测值与D值极显著相关(R2=0.988**),筛选出株高、茎粗、根冠比、根系活力、最大根长、MDA、Fo及水势等指标,可作为苦荞抗旱特性快速鉴定的指标。     

干旱胁迫对大豆苗期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响

[目的]探讨干旱胁迫对大豆幼苗的伤害与膜质过氧化的关系以及保护酶系统与抗旱性的关系。[方法] 以2个不同耐旱性的大豆品种为试材,研究干旱胁迫对大豆苗期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响及其与抗旱性的关系。[结果]随着干旱胁迫的加强,质膜透性和丙二醛（MDA）含量逐渐增加,超氧歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性表现为先升后降的趋势。轻度胁迫下质膜透性和MDA含量增幅较小,重度胁迫时增幅达显著或极显著水平,且MDA含量与质膜透性呈极显著正相关。SOD和CAT活性分别在胁迫的第2天和第3天达到峰值,尔后下降,第6天酶活性明显低于对照;而POD活性在第3-4天达到峰值,尔后下降,第6天仍略高于对照。耐旱性品种比不耐旱性品种具有较低的质膜透性和MDA含量,同时具有较高的SOD、CAT和POD活性。[结论]为大豆抗旱机理的研究提供了理论依据。     

干旱胁迫对大豆苗期生理生化特性的影响

以两个不同耐旱性的大豆品种为试材,研究了干旱胁迫对大豆苗期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响及与抗旱性的关系.结果表明,随着干旱胁迫的加强,质膜透性和MDA含量逐渐增加,SOD、POD和CAT活性表现为先升后降的趋势.耐旱性品种比非耐旱性品种具有较低的质膜透性和MDA含量,同时具有较高的SOD、CAT和POD活性.重度干旱胁迫下POD活性高于SOD、CAT的活性.     

干旱对不同耐旱性玉米品种干物质及氮素积累分配的影响

通过盆栽人工模拟干旱试验,研究了全生育期中度干旱胁迫对不同耐旱玉米品种干物质及氮素积累分配的影响。结果表明：干旱胁迫下,耐旱玉米杂交种比对照减产33．7％,不耐旱玉米杂交种则比对照减产62．3％。干旱胁迫导致玉米干物质积累量降低、各器官干物质向籽粒转移率降低;氮收获指数（NHI）、氮肥效率（NFE）显著降低,氮生理效率（NPE）升高。干旱胁迫下耐旱玉米品种干物质及各器官干物质向籽粒转移率下降幅度低于不耐旱玉米品种,耐旱玉米品种NHI、NPE降低程度低,这可能是耐旱玉米品种在干旱胁迫下取得较高产量的重要原因之一。     

旱寒区冬油菜苗期抗寒性与抗旱性相关性分析

为了了解冬油菜苗期抗寒性与抗旱性的相关性,为北方旱寒区抗寒、耐旱冬油菜新品种选育提供理论参考,本试验对抗寒性不同的8个白菜型冬油菜品种进行苗期抗旱胁迫研究。结果表明,冬油菜抗寒性与抗旱性显著正相关;干旱胁迫后,油菜叶绿素含量逐渐增加,组织含水量与抗旱性不存在相关性,根系活力与抗旱性存在极显著相关性。     

不同抗旱性玉米苗期叶片活性氧代谢对水分胁迫的响应

［目的］抗旱性玉米栽培和育种提供理论依据。［方法］以耐旱品种掖单13和不耐旱品种丹玉13为试材,通过盆栽试验研究了水分胁迫对玉米苗期叶片活性氧代谢水平的影响。［结果］ 与正常供水处理相比,水分胁迫下掖单13和丹玉13苗期叶片O2产生速率分别升高了28.9%、36.1%（WS 50%）和31.3%、41.9%（WS 35%）,叶片H2O2含量分别升高了16.1%、25.4%（WS 50%）和23.7%、29.8%（WS 35%）。中度水分胁迫下掖单13和丹玉13的叶片SOD和POD活性分别比对照提高了22.8%、29.9%和22%、21.7%。与正常供水处理相比,丹玉13和掖单13的叶片MDA含量分别比对照增加了22.7%、14.5%（中度胁迫）和40.2%、15.6%（重度胁迫）。重度水分胁迫下掖单13和丹玉13的AsA和GSH含量分别比对照降低了12.6%、14.2%和33.3%、44.1%。［结论］耐旱性较强的玉米品种在水分胁迫下维持活性氧代谢平衡的能力较强。     

干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系生长及生理特性影响

【目的】研究干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系生长特征及生理特性的影响,明确不同抗旱性苜蓿品种响应干旱胁迫的生长及生理差异,为进一步阐明紫花苜蓿抗旱的分子机理、提高紫花苜蓿耐旱性和水分利用效率提供理论依据。【方法】采用营养液沙培法,选用强抗旱的陇中苜蓿（Medicago sativa L. cv. Longzhong）、中抗旱的陇东苜蓿（Medicago sativa L. cv. Longdong）和弱抗旱的甘农3号紫花苜蓿（Medicago sativa L. cv. Gannong No.3）为试验材料,在幼苗期对其进行6种不同水势（0、-0.4、-0.8、-1.2、-1.6和-2.0 MPa）的PEG-6000人工模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对供试苜蓿根系生长特征（根系总长度、根系总表面积、根系平均直径、根体积、根尖数和根系干重）、根系活力、游离脯氨酸（Pro）含量、可溶性蛋白（SP）含量、可溶性糖（SS）含量,丙二醛（MDA）含量、质膜相对透性、活性氧（H₂O₂、OH·和O₂^•-）含量,抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性、还原型抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量的影响。并用逐步回归分析建立最优回归方程,进而筛选出不同胁迫程度下对不同抗旱性苜蓿品种抗旱性影响较为显著的指标。【结果】干旱胁迫会显著影响苜蓿的根系生长特征及生理特性。随着干旱胁迫的加剧,供试苜蓿的根系总长度、Pro含量、MDA含量、质膜相对透性、活性氧（H₂O₂、OH·和O₂^•-）含量及CAT活性不断增加;根系干重、根系活力、SS含量和GSH含量先增加后下降。此外,随胁迫程度增加,陇中苜蓿的根系平均直径、根体积、根尖数、POD活性及SOD活性均呈先增加后下降的变化趋势,AsA含量不断增加;陇东苜蓿和甘农3号的根系平均直径、根体积、根尖数、POD活性及根系总表面积则呈不断下降的趋势,而AsA含量呈先增加后下降的变化趋势。整体而言,陇中苜蓿的根系总长度、根系总表面积、根系干重显著高于陇东苜蓿和甘农3号,H₂O₂含量和O₂^•-含量显著低于甘农3号;陇中苜蓿和陇东苜蓿的SP含量、SS含量和MDA含量显著低于甘农3号。-1.2 MPa至-2.0 MPa胁迫时,陇中苜蓿的H₂O₂和OH·含量显著低于陇东苜蓿。-2.0 MPa胁迫时,陇中苜蓿的POD活性、AsA和GSH含量均显著高于甘农3号。逐步回归分析表明,根系活力、根体积、根系总长度、MDA和AsA是对陇中苜蓿抗旱性影响较为显著的指标;根尖数、根系平均直径、根系总表面积、根系干重、O₂^•-、GSH和CAT是对陇东苜蓿抗旱性影响较为显著的指标;根系活力、根尖数、Pro、SS、MDA、质膜相对透性和GSH是对甘农3号紫花苜蓿抗旱性影响较为显著的指标。【结论】不同抗旱性苜蓿品种在形态特征和生理特性上对干旱胁迫存在相同和不同的生长及生理响应策略。轻度和中度胁迫（0 MPa至-1.2 MPa）下,抗旱苜蓿品种主要通过增加根系总长度、根体积和根尖数及降低膜脂过氧化程度来适应干旱,弱抗旱苜蓿品种则通过改变细胞膜稳定性、根系活力及渗透调节能力来适应干旱;重度胁迫（-1.2 MPa至-2.0 MPa）下,不同抗旱性苜蓿品种均可通过改变根系生长特征和启动抗氧化系统来抵御干旱,其中强抗旱苜蓿品种主要通过增加根长和AsA含量来适应干旱,而中等抗旱和弱抗旱苜蓿品种主要通过增加根尖数和GSH含量来适应干旱。     

不同生育期水分胁迫对玉米叶片CAT和MDA的影响

在不同生育期用中度水分胁迫处理2个不同的玉米品种,处理后不同玉米品种叶片的过氧化氢酶(CAT)活性下降,体内相对含水量(RWC)都表现出类似的降低趋势,相反膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量表现类似的上升趋势。不同时期的水分胁迫结果表明,在玉米前期进行干旱胁迫,对玉米叶片相对含水量影响不大,而在玉米吐丝期进行水分胁迫,对玉米叶片RWC影响很大,在苗期,大喇叭口期,吐丝期和灌浆期分别持续7d水分胁迫而后复水直至植株成熟的条件下对RWC和CAT影响最大,这两项指标都达到最低值。     

水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响

[目的]为了研究水分胁迫对玉米萌芽期和苗期生长的影响。[方法]用PEG高渗溶液模拟干旱条件,以抗旱性不同的玉米自交系为材料,研究了玉米萌芽期和苗期水分胁迫对其生长的影响及生理指标的变化与抗旱性的关系。[结果]各玉米自交系发芽率、叶片鲜干比明显下降,抗旱性强的自交系下降的幅度较小;根冠比、MDA含量和CAT、SOD酶活性均有一定程度升高,抗旱性强的自交系升高的幅度较大。萌芽期发芽率、苗期叶片鲜干比、根冠比、失水率、MDA含量及SOD和CAT酶活性与玉米抗旱性都有明显的相关性,可作为玉米抗旱性的鉴定指标。[结论]该研究为玉米早期抗旱育种提供了参考。     

广西玉米品种萌芽期生理生化特性及其抗旱性综合评价

【目的】依据生理生化指标评价广西玉米品种萌芽期抗旱性,为广西抗旱玉米品种筛选和培育提供参考。【方法】利用20% PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对14个广西玉米品种进行萌芽期抗旱性试验,测定对照（蒸馏水）和干旱胁迫下各玉米品种胚芽的叶绿素、可溶性糖和丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,探究干旱胁迫对玉米萌芽特性的影响,并采用隶属函数法综合评价各参试玉米品种萌芽期的抗旱性。【结果】与对照相比,干旱胁迫下各参试玉米品种的生长发育均受到明显抑制,表现出种子萌发困难,胚芽生长缓慢,但不同品种受到的影响存在差别。方差分析结果表明,各生理生化指标在品种间和处理间的差异均达极显著水平（P<0.01）。与对照相比,干旱胁迫下各玉米品种的叶绿素和可溶性糖含量减少,SOD、POD和CAT活性降低,MDA含量增加。隶属函数法评价中指标权重系数最大为MDA含量,达46.96%,其次为SOD活性,为21.77%。各品种隶属函数法D值在0.176~0.795,其中兆玉215和桂单162的D值大于0.7,属于强抗旱品种;桂单6205、桂单666和兆玉200的D值在0.5~0.7,属于抗旱品种;桂单660、桂单658、桂单673、桂单6209、桂单203和桂单6203的D值在0.4~0.5,属于中抗旱品种;桂单669、桂单671和桂单668的D值小于0.4,属于弱抗旱品种。【结论】叶绿素、可溶性糖和MDA含量及SOD、POD和CAT活性均可作为玉米萌芽期抗旱性评价指标,其中以MDA含量和SOD活性为主要评价指标。14个玉米品种中,兆玉215、桂单162、桂单6205、桂单666和兆玉200的抗旱性相对较强。     

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.     

水分胁迫对玉米杂交种叶绿素含量的影响

 叶绿素含量是反映植物抗旱性的一个重要指标。为了研究玉米杂交种的抗旱性,筛选出抗旱性较强的玉米杂交种用于生产,本研究选用7个玉米杂交种,在遮雨棚中进行盆栽试验,通过控制浇水,研究水分胁迫对玉米杂交种叶绿素含量及抗旱性的影响。结果表明,花期干旱处理的叶绿素a,总叶绿素含量以及叶绿素a/b分别为5.464 mg/L,7.853 mg/L和2.286,均高于苗期干旱处理（分别为2.373 mg/L,4.769 mg/L和0.990）。在不同干旱处理进程中,苗期干旱有利于叶绿素b含量的提高,而在花期干旱中,随着干旱处理时间以及玉米的逐渐成熟,叶绿素含量显著下降。在不同杂交种间,无论是苗期干旱处理,还是花期干旱处理,长城706的叶绿素含量最高,苗期干旱处理下,其叶绿素a,叶绿素b以及总叶绿素含量分别为8.831,3.705,12.533 mg/L,花期干旱处理下,三者分别为12.608,4.277,16.881 mg/L;长城799,农单5号、北玉16号、海禾1号次之;而路单8号和会单4号的叶绿素含量最低。而叶绿素a/b在苗期干旱处理、花期干旱处理进程中,以及在不同品种间均无明显变化。由于叶绿素含量的高低可以反映不同玉米品种对水分胁迫的敏感程度,因此,从干旱处理中的叶绿素含量变化可以看出,长城706的抗旱性最强,长城799,农单5号、北玉16号、海禾1号的抗旱性较强,而路单8号和会单4号的抗旱性较差。叶绿素含量可以作为筛选玉米品种抗旱性的指标之一。     

13个玉米品种资源萌发期耐旱性鉴定与筛选

为筛选适合干旱条件下种植的耐旱品种,用高渗溶液PEG6000模拟干旱胁迫,以清水为对照,对13个玉米品种进行发芽培养试验,检测同一干旱胁迫条件下不同玉米品种资源的种子萌发率,测定萌发幼苗的芽长、根长、须根数等生长量指标,计算抗旱系数,进行供试玉米品种的抗旱性综合评价。结果测试及分析结果认为,参试的13份玉米品种中,抗旱性较强的品种是鑫禾528,其次为珍棒511和中科玉509。     

低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

为探究低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性影响,文章以杂交玉米品种天农9和天合1为试验材料,采用低温培养(发芽期6℃,苗期4℃)方法,分析低温胁迫下玉米发芽(发芽率)、幼苗农艺性状(株高、根长、地上部及地下部干鲜重)和生理生化指标(SPAD值、Pn、MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量)变化。结果表明,低温胁迫抑制玉米种子发芽和幼苗生长,降低幼苗株高、根长、地上部地下部干鲜重、叶绿素含量和净光合速率提高MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量。不同品种间差异显著,天合1对低温胁迫更敏感。研究成果为解决玉米生产冷害问题提供理论依据。     

干旱胁迫对白菜型冬油菜苗期生理特性的影响

对8个白菜型冬油菜品种苗期抗旱胁迫下生理指标的变化特性进行研究,了解不同生理指标与白菜型冬油菜品种耐旱性的相关性,筛选耐旱品种或种质。结果表明,干旱胁迫后,油菜游离脯氨酸(Pro)、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性都逐渐增加,丙二醛(MDA)质量分数先降低后增加。MDA与苗期干旱胁迫后幼苗成活率呈极显著相关,POD与幼苗成活率呈显著相关,可作为鉴定白菜型冬油菜抗旱性鉴定的首选指标。综合来看,8个品种中天油7号对干旱反应敏感,表现为不抗旱;陇油7号对干旱反应迟钝,为强抗旱品种;天油2号、陇油9号、天油5号为弱耐旱抗品种,陇油6号、陇油8号、天油8号为中抗旱品种。     

镉胁迫对不同品种玉米幼苗生长及生理特性的影响

为探究不同品种玉米苗期对镉胁迫的响应差异，筛选出耐镉性较强的品种，选用4个玉米杂交种(京农科728、郑单958、正大999、豫单9953)，通过水培的方法进行镉胁迫(6 mg/L CdCl2?2.5H2O)处理，在镉胁迫3、6、9、12 d后对4个玉米品种苗期的生长指标和生理指标进行检测分析，并采用主成分分析和隶属函数法进行耐镉性综合评价。结果表明：镉胁迫后4个品种幼苗的根长、株高、地上部干质量、地上部鲜质量、地下部干质量、地下部鲜质量和总叶绿素含量整体低于对照(蒸馏水处理)，豫单9953在整个胁迫过程中叶片和根部的POD活性以及MDA含量高于对照组；镉胁迫下，与其他品种相比，豫单9953的株高、根长和干质量下降幅度较大，但其鲜质量受影响较小，且其叶片MDA含量增加幅度小，POD活性强。耐镉性综合评价结果显示，豫单9953、京农科728、正大999、郑单958的耐镉性依次减弱，豫单9953可作为耐镉性品种培育。