水稻抗旱性鉴定方法与指标研究Ⅰ．生理生化方法鉴定稻的抗旱性与水分胁迫下产量关系

为从农学的角度出发，找到与水分胁迫下产量关系密切的生理生化指标鉴定水稻品种的抗旱性，在水稻的孕穗期和减数分裂期分别对水、旱两处理各种类型稻做了８项生理生化指标的测定与分析。并用逐步回归的方法将８项生理生化指标与旱作时产量进行分析，结果为孕穗期以失水速率入选方程，减数分裂期以可溶性蛋白质含量入选方程，可以认为，在水分胁迫下，孕穗期叶片的失水速率指标与减数分裂期叶片蛋白质含量指标与其产量的关系密切，这两个生理生化指标在两个水稻发育的重要时期能较准确地反映水稻品种的抗旱能力。可以作为鉴定水稻品种抗旱的指标与方法加以试用。     

不同类型稻抗旱性鉴定指标研究

以具有代表性的粳稻，旱稻，陆稻，籼稻及其杂交种共18个品种（组合）为试材，采用淹水栽培与旱作对比的方法。分析了不同类型稻的抗旱性及其鉴定方法。探讨了这些方法及指标与水分胁迫条件下水稻产量的关系。选出两个与水分胁迫条件下产量关系最为密切的水稻生理指标。确定了水稻旱作时结实率为最直观的抗旱性鉴定指标。     

孕穗期水分胁迫对水稻部分生理特性与产量补偿效应的研究

[目的]在孕穗期对水稻进行不同程度水分胁迫后复水,探讨水稻生理特性与产量补偿效应,以期为提高水稻水分利用率及其抗旱性提供依据.[方法]采用盆栽试验,对5个水稻品种在孕穗期分别设置3个不同水分胁迫处理,于复水后,每隔6d采样分析生理指标等.[结果]随着复水天数的增加,不同水稻品种轻旱处理B叶片的水势、SPAD、净光合速率增加速度较快,可溶性糖的补偿效应大于重旱处理C;经过水分胁迫处理的水稻茎流速度均下降.对于产量构成因素,水分胁迫处理的每株穗数和每株实粒数均有下降,每株粒数下降值受水分胁迫程度影响明显;除D优363外,其他品种结实率均以处理B最高;与对照处理A相比,受水分胁迫的两个处理B、C的千粒重和单株穗重均有所下降.[结论]水稻在孕穗期经过不同程度的水分胁迫,恢复常规管理后,受到轻度水分胁迫处理的水稻部分生理特性以及产量性状均获得较好的补偿效应.     

水分胁迫对滨海盐碱地水稻发育的影响

采用盆栽与蒸渗仪对比栽培的方式,研究了水分胁迫对水稻生理生化指标及产量的影响。结果表明:胁迫使植株叶水势、蒸腾速率、叶绿素含量、光合速率均有所降低。主要影响表现在光合产物的减少,进而降低了水稻茎秆中淀粉的含量,提高了α-淀粉酶、β-淀粉酶的活性,加速了淀粉的水解,促进了贮藏碳水化合物的输出。分蘖期遭受水分胁迫使胁迫期水稻分蘖数显著减少,叶面积指数明显减小。拔节孕穗期遭受水分胁迫在单阶段胁迫中减产幅度最大,分蘖期、抽穗开花期紧随其后,分蘖、拔节孕穗期连续中度胁迫减产幅度超过任一时期。     

孕穗期水分胁迫对水稻部分生理特性与产量补偿效应的研究（英文）

[目的]在孕穗期对水稻进行不同程度水分胁迫后复水,探讨水稻生理特性与产量补偿效应,以期为提高水稻水分利用率及其抗旱性提供依据。[方法]采用盆栽试验,对5个水稻品种在孕穗期分别设置3个不同水分胁迫处理,于复水后,每隔6 d采样分析生理指标等。[结果]随着复水天数的增加,不同水稻品种轻旱处理B叶片的水势、SPAD、净光合速率增加速度较快,可溶性糖的补偿效应大于重旱处理C;经过水分胁迫处理的水稻茎流速度均下降。对于产量构成因素,每株穗数和每株实粒数均有下降,每株粒数下降值受水分胁迫程度影响明显;除D优363外,其他品种结实率均以处理B最高;与对照处理A相比较,受水分胁迫的两个处理B、C的千粒重和单株穗重下降。[结论]水稻在孕穗期经过不同程度的水分胁迫,恢复常规管理后,受到轻度水分胁迫处理的水稻部分生理特性以及产量性状均获得较好的补偿效应。     

小麦灌浆期抗旱性鉴定指标研究

在灌浆期水分胁迫条件下,测定了10个冬小麦品种的株高、叶面积、叶片相对含水量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量等与抗旱性有关的形态和生理指标,进行了相关分析和归纳分析。结果表明,叶面积、叶片相对含水量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、脯氨酸含量共5项指标与品种抗旱性关系密切,可作为小麦灌浆期抗旱性鉴定指标。     

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。     

桂两优 2号对水分胁迫及复水的生态生理响应

为探究水稻孕穗期和灌浆期对水分胁迫响应的差异,以桂两优 2 号为试验材料,通过盆栽试验,在孕穗 期和灌浆期进行水分胁迫及复水处理,研究其对水稻根系形态特征,叶片 SOD、POD、CAT 活性,成熟期株高,干物质 积累的影响。 结果表明,水分胁迫及复水后,水稻根长、根数、根鲜重发生明显变化,影响成熟期株高及干物质的积 累,使叶片抗氧化酶活性升高。 水分胁迫对水稻生长生理的影响与水分胁迫程度及生育时期有关,适当水分胁迫不 会影响水稻的生长生理。 孕穗期对水分胁迫的敏感性比灌浆期大。     

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)。     

籼型和粳型水稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异

【目的】系统比较分析籼稻和粳稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异,以期为后续解析籼、粳型水稻抗旱能力差异的生理机制打下前期基础。【方法】以具有不同耐旱能力的籼稻珍汕97B（ZS97B）和粳稻日本晴（NP）为材料,以正常浇水保持土壤湿润为对照,孕穗期停止浇水,干旱胁迫10 d后分别检测不同处理的水稻气孔密度、气孔开放度、光合指标、蒸腾指标、水分生理相关指标、抗氧化酶活性及丙二醛含量等;干旱处理13 d后复水,统计复水10 d后水稻存活率,比较分析孕穗期ZS97B和NP对干旱胁迫的适应性。【结果】孕穗期停止浇水10 d后,ZS97B的存活率为90.3%,极显著高于NP（77.8%）（P<0.01,下同）;干旱胁迫对2种水稻的气孔密度和气孔运动均无显著影响（P>0.05）,但ZS97B的气孔密度在处理前后显著（P<0.05,下同）或极显著高于NP;尽管ZS97B的叶卷曲度更大,但其净光合速率并没有受到更严重影响,ZS97B的净光合速率下降31.2%,而NP下降62.9%;此外,干旱胁迫下NP的叶片失水速率上升,其叶片功能损伤更严重;ZS97B在干旱胁迫后叶片POD活性极显著上升至32.46 U/（g·min）,对干旱胁迫的响应更快,而NP的MDA含量也在干旱胁迫后显著上升至1.55 μmol/g,表明叶片细胞膜损伤程度更严重。【结论】与粳稻品种NP相比,籼稻品种ZS97B更高的气孔密度缓解了孕穗期干旱胁迫下其光合速率的降低;同时,ZS97B通过增加叶卷曲度而降低叶片蒸腾速率;此外,ZS97B抗氧化酶系统的迅速响应也能有效清除活性氧,减少细胞膜损伤,对孕穗期干旱胁迫的适应性更强。     

宁南山区旱地冬小麦品种和自育高代品系资源抗旱性鉴定研究

干旱是影响宁夏春小麦产量的重要因素之一.为了研究小麦品种的抗旱性与形态或生理指标的关系,本试验通过室内模拟干旱条件,在生育期对不同抗旱性小麦品种和自育高代品系资源分别对抗旱系数、株高、离体叶片失水速率、叶片含水量等形态和生理指标进行了研究分析.结果发现,在干旱胁迫条件下,抗旱强的品种(系)抽穗期叶绿素含量、离体叶片失水速率与抗旱性中等和抗旱性弱的有一定差别.本研究将为小麦抗旱育种提供理论依据.     

水稻开花期一些生理生化特性与品种抗旱性的关系

【目的】探索水稻开花期适应干旱环境的生理生化机制，筛选水稻开花期抗旱性鉴定的生理生化指标。【方法】利用抗旱性不同的10个水、旱稻品种，在干旱棚内通过开花期水分胁迫，研究了叶片抗坏血酸（Vc）、游离氨基酸、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）等物质的含量和保护性酶活性的变化。【结果】开花期水分胁迫增加了叶片Vc、游离氨基酸、可溶性蛋白质和MDA含量，提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性。相关分析表明， 在水分胁迫与对照条件下Vc、游离氨基酸、MDA含量和SOD活性的相对值与品种的抗旱系数有显著或极显著相关性。【结论】水、旱条件下Vc、游离氨基酸总量、MDA含量和SOD活性相对值可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标，利用此4项相对值与抗旱系数所建立的回归方程可预测品种开花期的抗旱性。     

不同黄秋葵种质对干旱的生理生化反应

以抗旱性不同的3个黄秋葵种质004-5、SLK-2和B015为试材,通过盆栽试验研究了结荚期水分胁迫下黄秋葵的一系列生理生化指标的变化,并探讨了这些指标与黄秋葵抗旱性之间的关系。结果表明：水分胁迫下,相对含水量和叶绿素含量下降;离体失水率、相对电导率、游离脯氨酸和可溶性蛋白质含量升高。这些指标在确定种质抗旱方面可以作为参考。     

玉米果穗性状和生理生化指标与抗旱性相关分析

以玉米东单７号、丹玉１３号、豫玉３号及其亲本自交系（Ｄ１,Ｄ２,Ｍｏ１７,Ｅ２８,３１８４,黄早四）为试材,研究了玉米果穗性状、形态和生理生化指标在干旱条件下的变化及其与抗旱性的关系。结果表明,穗重、穗粒重、结实长度、穗直径、穗粒数、行粒数、单株叶面积、相对电导率、脯氨酸含量、叶片失水速率、根部失水速率、叶片光合速率、叶片ＶＣ含量、叶片ＳＯＤ活性、叶片丙二醛含量与抗旱性显著相关。穗行数、瘪粒数、叶向值、叶角度、叶形值、黄叶枯叶数、叶绿素含量与抗旱性没有显著的相关性。用穗部性状进行抗旱性直接鉴定可靠性高,用形态性状指标进行抗旱性间接鉴定可靠性较差,用生理生化指标进行间接鉴定时,需以丙二醛含量,叶片失水速率、相对电导率、叶片ＳＯＤ活性、ＶＣ含量为５项指标综合鉴定可靠性较高     

结实期土壤水分与氮素营养对水稻产量与米质的影响

以汕优63和武育粳3号为材料，研究结实期水分胁迫和氮素营养对水稻产量和米质的影响。结果表明：水分胁迫处理的叶片水势在白天明显低于对照(非胁迫处理)，但早晨和傍晚的叶片水势在2种处理间无明显差异，说明胁迫处理植株的叶片水势在晚间得到恢复。水分胁迫处理叶片的叶绿素含量和光合速率明显降低，植株衰老加快，而抽穗期施用氮肥处理植株衰老延缓。水分胁迫处理促进了茎鞘储存的非结构性碳水化合物(可溶性糖和淀粉)的输出。产量以及大多数米质指标在土壤水分胁迫与非胁迫处理澡无明显差异，抽穗期施用氮肥可显著提高产量。     

白杨双交无性系抗旱性鉴定研究

以２０个白杨双杂交杂种新无性系为主要试验材料，研究了无性系叶片抗脱水能力，叶片渗透调节能力，水分胁迫下的生长和生理表现，并对无性系抗旱能力进行了综合评价。无性系间在各项指标间存在着显著差异，以苗高、单叶面积、净光合速率、蒸腾速率、叶片失水率和叶片渗透调节能力６项指标作为育种材料抗旱性筛选的综合鉴定指标，并尝试采用加权排序方法对无性系抗旱能力进行鉴定。综合抗旱能力最强的１０个无性系为Ｂ４３２。Ｂ４０     

干旱胁迫对水稻生育性状与生理指标的影响

为了明确水稻不同生育阶段干旱胁迫对生育性状及生理指标的影响,以‘农大3号’（生育期145天）品种为试验材料,利用盆栽的形式,人工控制土壤水势(-75 kPa),分别在水稻不同生育阶段进行了干旱胁迫对水稻生育和生理指标影响的试验研究。结果表明,分蘖期干旱单穴有效穗数减少6.05~9.52个,干旱越早影响越大。无论任何时期干旱胁迫,处理过后均可以导致干物重下降,成熟期下降幅度为11.20~25.94 g/穴,孕穗期>分蘖期>出穗后各时期。叶面积指数的下降则是体现在干旱过后的下一阶段上,随着CK区基部叶片的衰老与黄化,各处理的叶面积指数逐步与CK接近,干旱越早,生育后期差异就越小。干旱对功能叶片（顶部3叶）长度的影响主要体现在分蘖后期、孕穗前期和孕穗中期,这3个阶段干旱,会明显导致顶部3片功能叶片变短。干旱对灌浆期剑叶和倒2叶的光合速率的影响主要体现在分蘖期和孕穗期,孕穗期>分蘖期>出穗期、灌浆期,剑叶光合速率降低幅度为3.25%~26.50%;倒2叶与剑叶的趋势一致,比CK下降3.93%~39.66%,下降幅度大于剑叶,乳熟期、蜡熟期干旱,测定时尚未进行干旱处理,两片叶的光合速率略高于CK。无论任何时期干旱胁迫,干旱过后都会导致叶绿素含量(SPAD)上升。水稻不同生育阶段干旱胁迫,均能导致单穴有效穗数下降、生物产量降低、功能叶片变短、LAI降低、光合速率下降,最终导致产量下降3.57%~50.79%。     

棉秆炭减缓土壤中镉对水稻生长的胁迫效应

为探讨棉花秸秆生物质炭减缓镉对水稻（Oryza sativa L.）生长的胁迫影响，采用室外盆栽试验，以水稻品种‘特丰优2号’为试验材料，在镉浓度为0、1、4、8 mg·kg-1的稻田土壤中分别添加炭土质量比为0%（C0）、1%（C1）、2.5%（C2.5）和5%（C5）的棉花秸秆生物质炭，分析水稻拔节期、孕穗期、灌浆期和完熟期施用生物质炭对水稻株高、叶片SPAD值、光合特性、叶片水分利用率等生理及产量指标的影响。结果表明:①C0处理条件下，镉胁迫处理均使水稻株高、叶片SPAD值、光合能力、叶片水分利用率和产量降低，并随着镉浓度的增加，降低幅度增大。C1和C2.5处理显著提升了水稻叶片光合能力，C2.5处理的水稻叶片SPAD值较C1更高（P<0.05）。②镉胁迫处理下，与C0相比，C1处理可以显著提高水稻株高、叶片水分利用率，并使水稻增产（P<0.05）。在0、1、4、8 mg·kg-1四个镉浓度梯度下，与C0相比，C1处理的水稻产量分别增加45.45%、30.63%、22.20%和12.98%。综上，重金属镉对水稻生长具有胁迫效应，降低水稻光合能力及产量，施用1%生物质炭后可以有效减弱镉对水稻造成的胁迫，提高水稻产量。     

孕穗期和灌浆期水分胁迫及复水对桂两优2号生理及产量的影响

[目的]探讨桂两优2号在水分胁迫及复水下的生理效应、产量及其构成,明确桂两优2号的水分胁迫阈值,为桂两优2号的节水灌溉提供理论指导.[方法]采用盆栽试验,对桂两优2号在孕穗期和灌浆期设正常灌溉(CK)和4个水分胁迫处理,即土壤含水量分别为饱和含水量90%~100%(T1)、80%~90%(T2)、70%~80%(T3)、60%~70%(T4).在水分胁迫处理后15d和复水后10d采样测定生理指标,成熟期测定产量.[结果]相对于CK,桂两优2号在孕穗期受不同程度水分胁迫15d后,水稻叶片丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖及叶绿素相对含量(SPDA值)均不断提高,其中以T4处理最高,分别为7.53 μmol/gFW、36.55 mg/gFW、11.30 mg/gFW和39.08,极显著提高21.84%、57.00%、61.20%和20.36%,而以T1处理最低;复水10d后,T2处理丙二醛、T3处理的可溶性蛋白和可溶性糖及T4处理的叶绿素相对含量增幅最大,分别极显著提高16.09%、54.23%、33.96%和11.31%;两个时期均以T2处理的叶片脯氨酸最高.在灌浆期受不同程度水分胁迫15d后,叶片丙二醛和叶绿素相对含量呈先升高后下降的变化趋势,其中以T2处理最高;可溶性蛋白和可溶性糖则不断上升且以T4处理最高;复水10d后,叶片丙二醛、叶绿素相对含量、可溶性蛋白和可溶性糖均呈先升高后下降的变化趋势,其中T1处理稍高于CK但均低于其他处理;两个时期的叶片脯氨酸随着胁迫程度加强而不断降低.在孕穗期和灌浆期进行水分胁迫后,T1处理的产量及其构成因素综合表现最好,产量较CK分别增加18.15%和10.92%,而其他处理的产量构成因素综合表现均不如对照.[结论]轻微水分胁迫可提高桂两优2号的抗旱能力并在复水后可获得较好的补偿效应;桂两优2号在孕穗期对水分胁迫的敏感性高于灌浆期.     

淹水处理对杂交水稻产量及生理生化特性的影响

采用不同淹水时间与淹水深度的处理,研究孕穗期杂交水稻的产量及生理生化变化,结果表明,经淹水处理后,杂交水稻叶片的光合速率和总糖量下降,丙二醛（ＭＤＡ）含量上升,产量降低。