玉米苗期耐旱性鉴定方法研究

在土壤含水量稍高于萎蔫系数的干旱条件下，以出苗率和生物学产量耐旱系数的乘积为指标，测定了17个玉米自交系和10个杂交种的苗期耐旱性，并与相同条件下的胚芽鞘长度、出苗率、根重、生物学产量、脯氨酸含量、电导率和叶片保水力的耐旱系数进行多元线性回归分析。结果表明，胚芽鞘长度、脯氨酸含量和叶片保水力的耐旱系数与苗期耐旱性的回归关系不显著。不能作为玉米耐旱性鉴定的指标；根重和电导率的耐旱系数与苗期耐旱性的回归关系，在自交系和杂交种中的显著性不同，有待进一步研究；出苗率和生物学产量的耐旱系数及其乘积，是玉米苗期耐旱性鉴定的可靠指标，可以以此作多元回归分析估计苗期耐旱性。     

基于远红外热成像的叶温变化与玉米苗期耐旱性的研究

 【目的】植物可以通过降低叶片气孔蒸腾来达到控制失水和增强抗旱的目的。蒸腾强度的变化会引起植物叶片温度的变化,利用远红外热成像仪研究遭受干旱胁迫时玉米自交系苗期叶温的变化与生物量耐旱系数间的关系,为筛选鉴定玉米耐旱自交系提供依据。【方法】以83个优良玉米自交系为材料,利用远红外热成像仪检测干旱胁迫条件下苗期叶片温度的变化,叶片的气孔导度、蒸腾强度采用气孔计Li-1600测定,同时测定植株的生物量。【结果】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片的相对生物量变异幅度为0.271～0.997（生物鲜重）、0.338～0.969（生物干重）,叶温变异幅度为 -0.1～+0.5℃,均存在显著变异。耐旱玉米自交系的叶片温度显著上升,而敏感玉米自交系的叶片温度变化不明显。干旱胁迫与正常灌水条件下叶温的差值即叶温差与相对生物鲜重（0.283*,0.288**,n=83）及相对生物干重（0.239*,0.273**,n=83）间存在极显著的相关性。此外,叶温差与叶片气孔导度、蒸腾强度间也存在着显著的相关性。【结论】遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片温度变化可以显著反映玉米苗期的耐旱性,叶温差可以作为玉米苗期耐旱性初步筛选的一个指标,将远红外热成像技术运用于玉米耐旱育种存在可行性。     

开花期干旱胁迫对不同基因型玉米生理特性和产量的影响

以耐旱性不同的3份玉米自交系为材料,在花期进行干旱胁迫处理,研究了耐旱系廊黄和昌7-2与旱敏感系TS141的花期耐旱性差异。结果表明,花期干旱胁迫后,3份玉米自交系的生长受到抑制,地上部和地下部鲜重以及株高下降,枯叶率升高,相对含水量下降,相对电导率升高,渗透调节剂脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性增加。但是各个指标在不同自交系内变化的幅度不同。与旱敏感系TS141相比,耐旱系廊黄和昌7-2的生长受抑制程度较小;叶片相对含水量下降、相对电导率升高幅度较小;脯氨酸和可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性升高的幅度较大。干旱胁迫后,3份玉米自交系的开花时间间隔（ASI）延长,雄穗一级分枝数减少,产量降低。与旱敏感系TS141相比 ,耐旱系廊黄和昌7-2的ASI延长时间较短,雄穗一级分枝数减少的幅度较小,产量下降幅度较小,特别是单穗重和穗粒数表现更为明显。     

豌豆种质资源苗期耐旱鉴定

以已87份豌豆种质(基于FIGS方法构建了耐旱和旱敏感两个候选资源组,耐旱资源52份,旱敏感资源35份)为材料,采用盆栽试验,应用苗期反复干旱法,测定叶片萎蔫指数、反复幼苗存活率、株高、植株鲜重、植株干重、根干重、叶片相对含水量的指标,采用隶属函数法综合评价豌豆种质资源耐旱等级,获得苗期高抗材料1份、抗旱材料15份,旱高感资源5份;干旱胁迫下各性状表现和平均隶属值间的相关结果表明叶片萎蔫指数、叶片相对含水量、反复干旱幼苗存活率、株高胁迫指数、植株干物质胁迫指数、根干物质胁迫指数6个指标与平均隶属值间的相关系数均达到极显著水平,所以确定了这6项指标为苗期耐旱鉴定指标。生育期耐旱资源共有16份,其中11份来自耐旱资源组,5份来自非耐旱资源组的春播区;说明豌豆种质的耐旱性与其来源地有一定的相关性。     

玉米自交系抗粗缩病的鉴定与分析

在玉米粗缩病重发区,对842份玉米自交系进行田间自然环境下的抗病性鉴定。在40份常用自交系中筛选出高抗自交系14份、抗一中抗系4份、感病系3份和高感系19份;根据种质内自交系对粗缩病的抗性反应,确定PB、四平头亚群和先锋种质为抗玉米粗缩病育种的重要种质类群．在育种中应加强利用。尤其应重视78599中的选系特别是齐319的利用。     

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。     

甘蓝型油菜遗传图谱构建及苗期耐旱相关性状的QTL定位

以耐旱性差异较大的甘蓝型油菜三六矮和科里纳2构建的重组自交系群体F2∶4家系为作图群体,通过SSR 标记构建了包含15个连锁群的遗传连锁图谱,图谱总长762.95cM,相邻标记平均距离6.25cM.采用复合区间作 图方法,在正常灌溉和干旱胁迫处理两种环境条件下,对苗期叶绿素质量分数、叶片相对含水量、叶片保水力、可 溶性糖质量分数、丙二醛质量分数5个耐旱相关性状及其耐旱系数进行了QTL分析,共检测到8个QTL,分布在 第1,3,5,12连锁群,单位点解释表型变异的6.6%~12.4%.在第5连锁群检测到叶绿素质量分数和叶片保水力 的QTL重叠区域.     

69份玉米自交系的苗期耐旱性分析

以69份玉米自交系为试材,于温室模拟干旱胁迫环境,对各自交系的超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、相对电导率(REC)和相对含水量(RWC)等5项生理生化指标和茎粗、根冠比2项形态指标进行测定。通过对5项生理生化指标的耐旱系数的聚类分级,综合评价自交系的耐旱性。同时分析实验室条件下综合评价结果与形态指标鉴定结果的吻合度。结果表明:(1)受到胁迫时,材料的耐旱分级各不相同,材料间的响应机制各不相同;(2)筛选出耐旱性极强自交系4份、耐旱性强系14份、耐旱性中度系35份、耐旱性弱系12份、耐旱性极弱系4份;(3)根冠比、茎粗与综合评价结果吻合度低,不适宜作为实验室条件下玉米耐旱性的鉴定指标。     

26份自交系田间抗旱性鉴定与评价

【目的】分析26份玉米自交系的主要农艺性状、籽粒产量、耐旱指数、耐旱系数等性状相关性,进行耐旱性综合性评价。【方法】采用玉米种质耐旱指数法。【结果】玉米开花期,遭遇大气高温和土壤缺水会导致玉米花粉活力下降,受精结实不良,减产严重。各主要性状与籽粒产量的相关系数大小为耐旱指数＞穗位＞穗长＞ASI＞行粒数＞秃尖长＞穗行数。其中耐旱指数、穗位、穗长、株高、ASI值、行粒数等籽粒产量正相关;秃尖长等与籽粒产量负相关。【结论】26份自交系中耐旱强的自交系共11份(42.31%),耐旱性中等的7份(26.92%);耐旱性较弱的材料8份(30.77%)。     

绿豆萌发期耐旱种质资源筛选评价和遗传多样性分析

【目的】鉴定56份绿豆种质种子萌发期耐旱性,明确其遗传特性。【方法】采用10%甘露溶液模拟干旱胁迫,以相对发芽率、相对发芽势和相对根长等10个指标作为耐旱性评价指标,通过主成分分析、隶属函数分析和多元分析方法鉴定种质耐旱性。同时基于SSR扩增对56份绿豆种质资源进行分子聚类,明确其遗传基础。【结果】干旱胁迫对萌发期10个耐旱性评价指标具有不同程度影响。主成分分析显示前三个综合指标贡献率分别为57.87%、16.42%、和11.42%,累积贡献率达到85.71%,可以代表10个评价指标的变异信息。根据主成分分析计算得到的综合评价值D对56份种质耐旱性进行评价,鉴定出2份高耐、10份耐旱、30份中耐、13份敏感和1份高敏种质。基于SSR聚类将56份种质划分为3个主要类群,第1类群包含25份种质,表现为较耐旱。第2类群包含26份种质,遗传基础复杂,表现出不同程度的耐旱性。第三类群包含5份种质,表现为偏敏感。【结论】明确了56份绿豆种质萌发期的耐旱性及其遗传特性,为利用这些种质开展绿豆耐旱育种奠定了基础。     

不同玉米自交系耐深播能力的差异分析

以45个玉米自交系为材料,在播深10 cm和15 cm条件下,研究了出苗率、根数、根长、中胚轴长、胚芽鞘长、中胚轴和胚芽鞘之和、苗长与玉米耐深播性的关系。结果表明,随着播深的增加,根长、中胚轴长、胚芽鞘长、中胚轴和胚芽鞘之和大体呈增加趋势,而出苗率、根数、苗长呈下降趋势。不同播深条件下出苗率和胚芽鞘长度的变异系数较大;而根长、根数和中胚轴的变异系数较小。在10 cm播深条件下的出苗率与胚芽鞘长、根长和苗长显著相关,而15 cm条件下的出苗率与中胚轴长、中胚轴和胚芽鞘之和、根数、根长、苗长显著相关。15 cm播深条件下的鉴定结果可以反映不同品种的耐深播能力。因此,在15 cm条件下,用出苗率、根数、根长、中胚轴长、中胚轴和胚芽鞘之和以及苗长按耐深播性强弱将45份自交系分成3组;同时,将45份自交系划分为Lancaster、四平头、PA、PB、BSSS和旅大红骨共6个亚群,其中Lancaster（Lan）、四平头(SPT)、PA的出苗率、根数、根长、中胚轴长、中胚轴和胚芽鞘之和以及苗长较高,含有较多耐深播系和中等耐深播系,为重要的耐深播种质类群。     

利用SSR标记划分70份我国玉米自交系的杂种优势群

 利用SSR标记研究了 70份我国主要玉米 (ZeamaysL .)自交系的遗传变异。用 6 4对扩增带型稳定的引物 ,从供试材料中检测出 2 4 8个等位基因变异 ,每对引物检测等位基因 2～ 9个 ,平均 3.88个 ,平均多态性信息量0 .5 2 3。用UPGMA方法将 70份自交系划分为四平头、旅大红骨、PA、PB、BSSS、Lancaster等 6个类群 ,划群结果与其系谱分析和育种家经验基本相符。     

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。     

不同玉米自交系苗期抗旱性鉴定

以100份玉米自交系为材料,利用20%聚乙二醇(PEG-6000)高渗溶液模拟干旱胁迫环境,测定苗期株高、茎粗、游离脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量以及过氧化物酶（POD）活性5项指标,以各性状值的抗旱系数为基础,采用模糊隶属函数法、主成分分析以及聚类分析进行抗旱等级评价。结果表明：在干旱胁迫下,玉米苗期株高降低,茎粗变细,生理指标也发生了明显变化。这100份自交系可分为5个抗旱等级,其中极抗旱材料32份,强抗旱材料22份,中等抗旱材料31份,弱抗旱材料13份,极弱抗旱材料2份,为这些自交系在抗旱玉米育种中的利用提供依据。     

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。     

抗丝黑穗病玉米种质资源的SSR标记遗传多样性分析

采用SSR标记方法研究了40份对丝黑穗病有不同抗性玉米自交系的遗传多样性。选用57对SSR扩增稳定的引物,将自交系划分为唐四平头,旅大红骨,Lancaster,Reid,PA,PB这6个类群,结果与系谱来源一致性很高。其中,33个抗病或中抗材料分布于6个类群中,根据杂种优势利用原理,均可用于改良类群内的感病自交系和选育抗病自交系。尤其是旅大红骨群、Lancaster群和PB群中抗病自交系较多,可以构建抗病种质群体。     

黑龙江省部分常用玉米自交系遗传多样性分析

利用SSR标记技术研究了6份标准测验种和43份黑龙江省常用玉米自交系的遗传多样性。63对扩增带型稳定的SSR引物在供试材料中检测出237个等位基因变异,每对SSR引物检测等位基因2￣10个,平均3.76个,平均多态性信息量(PIC)和有效等位基因数(NE)分别为0.52和2.35。用UPGMA方法将49份自交系划分为四平头、Lancaster、旅大红骨、自330、PA、PB、Reid、其他等8个类群。划群结果与其系谱分析基本相符。可将黑龙江省玉米种质归纳为Reid和非Reid两大类,其中Reid种质具有较大的利用潜力。     

玉米芽苗期抗旱性鉴定指标的选取

利用10个玉米自交系及其组配的24个杂交种为试验材料,通过测定芽苗期干旱胁迫处理下的相对发芽率、根相对生长量、种子萌发抗旱指数、叶片相对含水量、幼苗干旱存活率,苗期株高等12项指标,并运用灰色关联度、杂种优势及亲子相关分析方法对玉米芽苗期抗旱性鉴定指标进行评价和筛选。结果表明:种子萌发耐旱指数、幼苗干旱存活率可定义为玉米芽苗期抗旱性鉴定的初级指标;根相对生长量、相对含水量、苗期株高和相对发芽率可作为玉米芽苗期抗旱性鉴定的次级指标。