甘蓝耐寒性生理生化指标研究

为了找出与结球甘蓝耐寒性关系密切的指标,对6个耐寒性不同的甘蓝品种进行控制条件下不同温度处理,测定了与耐寒性相关的生理生化指标.结果表明:人工模拟气候条件下的冷害指数可以鉴定甘蓝耐寒性;5℃条件下种子的发芽率和萌发指数、10℃条件下种子的活力指数可作为甘蓝芽期耐寒性鉴定指标;5℃处理3 d甘蓝叶片中可溶性精含量、MDA含量、SOD活性、POD活性及5℃处理6 d时的脯氨酸含量可作为甘蓝苗期耐寒性鉴定指标.上述指标可为耐寒性结球甘蓝的品种选育提供依据.     

玉米种子萌发期抗冷鉴定指标的研究

为明确玉米抗冷性种质鉴定指标和方法,选用郑单958、吉单415、辽单632和铁单18四个抗冷性不同的玉米种子于27℃培养12 h后分别置于5、10℃低温处理3 d,经27℃恢复生长3 d,研究其种子萌发期的抗冷性。结果表明：在低温处理前、后和恢复期的电解质渗漏率、脯氨酸和可溶性糖含量受到影响,低温处理使不同抗冷品系在适...     

水稻秧苗期耐冷种质资源筛选

为了发掘水稻尤其是籼稻耐冷基因资源,促进水稻耐冷育种,以‘丽江新团黑谷’为耐冷对照,以‘桂99’为冷敏感对照,从“广东省水稻种质资源库”以及南方稻区收集的150份材料中初步筛选出18份作为本试验的供试材料,采取人工气候箱低温胁迫法（PGV-36,日均温8.5℃）,进行水稻苗期耐冷种质资源筛选研究。结果显示：①秧苗期日均8.5℃的人工气候箱低温胁迫会导致水稻秧苗生长发育明显减缓受阻,随着时间的推进,供试材料的生长发育停止。②经人工气候箱低温胁迫后,不论是处理3天(d)还是6天(d),各供试材料幼苗死亡率差异达到极显著水平;总体上粳稻的耐冷性强于籼稻。③以低温胁迫3d和6d后各供试材料自然气候条件下恢复生长10d的幼苗死亡率为指标评价鉴定其耐冷能力,丽江新团黑谷、粳44耐冷性强,8.5℃人工低温胁迫6d后死亡率在25%以下;其次是苗110、2-319和华占;源宝占、苗108耐冷能力中等,318、R2168、创丰1号、耐寒2号、R55、金昌B、湘中籼3号、R308、穗1225、2-358、合美占、创香5号、桂99等耐冷性弱;其中华占、2-319为籼稻,苗110为籼粳交后代,可应用于籼稻耐冷育种。     

棉花出苗期耐冷综合评价体系的构建及耐冷指标筛选

【目的】 综合评价棉花品种（系）出苗期耐冷性,建立可靠评价模型,筛选鉴定指标,为耐冷品种选育鉴定提供简便有效的评价方法。【方法】 以200份陆地棉品种（系）为试验材料,设恒定低温、昼夜变温和适宜温度3个处理,测定其出苗率、下胚轴长、根长、百粒重等指标,采用耐冷系数差异分析、频次分析、降幅分析、主成分分析、聚类分析和多元回归分析等方法,对群体进行耐冷型划分,并建立耐冷性评价模型和确定鉴定指标。【结果】 各指标在适宜温度下变异幅度较小,变异系数为3.12%—18.89%,各品种（系）出苗率在85.00%以上,具有较高的生活力,可用于后续耐冷性分析。在低温胁迫下群体内各指标变异幅度增大,为7.14%—108.33%,在恒定低温和昼夜变温下,变幅最大的指标依次为根长和萌发指数。主成分分析将14个低温相关指标和百粒重转换为6个相互独立的综合指标,代表了全部数据74.98%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐冷评价值（D）,并对其进行聚类分析,按照耐冷性强弱将200份陆地棉品种（系）划分为5类,第Ⅰ类群属于强耐冷型共2份,第Ⅱ类群属于耐冷型共42份,第Ⅲ类群属于中耐冷型共69份,第Ⅳ类群属于较敏感型共83份,第Ⅴ类群属于敏感型共4份,其中,新陆中16号为耐冷性最强的品种。采用多元回归分析方法,建立棉花出苗期耐冷性预测模型为Y=-4.10+0.58X4+0.40X14+0.32X1+0.22X5（R²=0.92）,筛选出4个耐冷性鉴定指标,分别为恒定低温下的棉苗总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率。田间早播试验中各品种（系）的出苗率,与室内试验结果基本一致。【结论】 采用恒定低温和昼夜变温处理结合多元统计分析方法对棉花出苗期耐冷性评价是可行的,恒定低温下的棉苗总长、出苗率、干物重和昼夜变温下的萌发率,可作为鉴定指标。     

陆地棉种子萌发期对低温胁迫的响应及耐冷性鉴定

【目的】研究棉花种子吸胀萌发期对低温胁迫的响应,多指标鉴定和综合评价萌发期供试品种（系）耐冷性,分析耐冷材料和冷敏感材料萌发期的生理生化特性,为进一步解析棉花耐冷性机理提供依据。【方法】以53份陆地棉品种（系）为试验材料,测定其在种子吸胀阶段的低温吸胀速率和低温相对吸胀速率,以及低温胁迫下萌发期的发芽指数、活力指数、平均发芽时间、平均发芽速度、发芽势、发芽率、萌发指数、芽鲜重、芽干重、胚鲜重、胚干重、物质效率和物质增长率等指标。利用相关分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对吸胀萌发期的15项形态指标进行耐冷性综合评价。同时测定低温胁迫下不同耐冷性材料的抗氧化物酶活性、渗透调节物质浓度的变化以及抗氧化物酶基因的表达规律。【结果】低温胁迫下,棉花种子萌发期的相对吸水量和吸水速率呈下降趋势,53份材料萌发期的各个指标均呈现显著差异。相关分析表明,吸胀阶段的两项指标相关性较强,它们与萌发阶段指标间的相关性不显著或负相关;芽鲜重、芽干重、活力指数、平均发芽速度和平均发芽时间能较好地反映各个材料萌发期的耐冷性强弱。主成分分析表明,15项耐冷指标通过简化可得到3个主成分,其贡献率分别为55.17%、18.27%和8.79%。隶属函数和聚类分析结果表明,53份材料根据萌发期耐冷综合评价指标可划分为4类：强耐冷（5份）、耐冷（13份）、不耐冷（26份）和冷敏感（9份）,其中新陆中4号为耐冷性最强的材料。耐冷材料种胚内的SOD、POD和CAT酶活性能够在短时间内恢复至接近对照水平或超过对照,可溶性蛋白浓度始终显著高于冷敏感材料。抗氧化物酶基因的表达分析表明,POD酶基因和SOD酶基因的表达量变化与酶活力测定值变化结果基本一致。【结论】陆地棉萌发期鉴定指标呈多元化,胚芽鲜/干重、活力指数可作为萌发期耐冷性鉴定的正向指标,而平均发芽时间和平均发芽速度可作为萌发期耐冷性鉴定的负向指标。POD、SOD和CAT酶活力及可溶性蛋白浓度可作为棉花萌发期耐冷性鉴定的生理指标。     

栽培稻芽期耐低温全基因组关联分析

【目的】水稻是重要的粮食作物,芽期是水稻生长发育过程中最脆弱的时期,直播稻遭遇冷害时发芽率大幅降低,减产严重。深入了解耐冷性的遗传机制,为培育芽期强耐受性水稻品种奠定基础。【方法】以世界范围内14个国家代表性的238份水稻种质资源为试验材料,于2021和2022年在沈阳开展表型鉴定试验,统计不同水稻品种在人工气候培养箱15℃低温条件下第1—10天的发芽率和相对发芽率,利用R语言绘制5—10 d的频率直方图,通过表型丰富度Hill值选择宜作关联分析的天数,将发芽率和相对发芽率表型数据与重测序数据相结合,进行基于混合线性模型MLM（QK）的全基因组关联分析,并对所获得的SNP位点进行耐冷候选基因的预测。【结果】发芽率频数分布直方图和表型丰富度计算结果显示第8天发芽率多态性最好,其Hill值为0.84,高于其他几天发芽率（0.48—0.83）,可用于全基因组关联分析;主成分分析结果显示,这些水稻品种可以分为indica、aus、temperate japonica、tropical japonica和aromatic 5个亚群;2个指标进行的GWAS分析检测到3个相同的显著性SNP位点,均位于第4染色体,解释表型的11.9%—25.4%;在上下游各50 kb进行基因搜索,共发现24个相关候选基因,进一步开展LD和单倍型分析,发现LOC_Os04g24840和LOC_Os04g25140的不同单倍型耐冷性之间存在极显著差异。LOC_Os04g24840被编码区SNP分为5个单倍型,且Hap_3的耐冷性显著强于Hap_1;LOC_Os04g25140被编码区SNP分为18个单倍型,且77 bp处的氨基酸变异（S>L）存在籼粳差异。结果表明,编码糖基转移酶的基因LOC_Os04g24840和编码F-box蛋白基因LOC_Os04g25140可能与水稻芽期耐冷性密切相关。【结论】在238份水稻种质资源中共检测到3个与芽期耐冷性显著关联的SNP位点,筛选出2个与水稻芽期耐冷性相关的候选基因。     

水稻高代回交导入系优良株系抽穗扬花期耐冷性鉴定

[目的]从水稻高代回交导入系优良株系中筛选在抽穗扬花期耐冷性强或极强的株系,为抽穗扬花期耐冷水稻品种的育成打下基础.[方法]利用人工气候室控制的低温条件,测定146份水稻高代回交导入系优良株系在抽穗扬花期经平均温度18℃低温连续处理5d后的结实率,以相对结实率为鉴定指标进行耐冷性评价.[结果]从146份高代回交导入系优良株系中鉴定出在抽穗扬花期耐冷性极强(1级)、强(3级)、中(5级)和弱(7级)的株系材料分别有3、19、89和35份,分别占供试株系材料的2.06%、13.01%、60.96%和23.97%,无耐冷性极弱(9级)的株系材料.供试材料中,以籼稻优异种质为供体的高代回交导入系材料蕴含更多抽穗扬花期耐冷基因,以桂649为背景的株系材料耐冷性强于以测253为背景的株系材料,以中农127、中农128、中农139、中农143、中农145和中农146为供体的高代回交导入系出现耐冷性强或极强株系材料的频率较高.[结论]筛选出22份具有强恢复系遗传背景且耐冷性强或极强的优良株系,可作为优良耐冷亲本在水稻耐冷育种中应用.     

东乡野生稻苗期耐冷性的QTL定位

【目的】研究东乡野生稻苗期耐冷性的QTL和连锁标记,为水稻耐冷种质资源的利用及分子标记辅助选择育种提供理论和实践依据。【方法】以东乡野生稻作为非轮回亲本,南京11号为轮回亲本,构建144株BC2F1分离群体。通过SSR标记以根电导率作为耐冷性指标,以复合区间定位法对东乡野生稻苗期耐冷性进行QTL定位。【结果】检测到2个QTL qRC10-1和qRC10-2均位于第10染色体,对表型的贡献率分别为34.13%和37.02%,是两个主效的QTL。在与2个QTL的连锁标记RM171周围发展分子标记进一步定位,检测到3个QTL位于标记RM171附近。【结论】东乡野生稻第10染色体上的2个QTLqRC10-1,qRC10-2与苗期耐冷性有关,并位于SSR标记RM304-RM1108区间,可用于水稻耐冷性分子标记辅助选择育种。     

杂交水稻孕穗期和开花期耐冷性鉴定指标研究

以人工气候箱和大田试验相结合的方法对18个杂交水稻组合的孕穗期和开花期进行耐冷性鉴定。结果表明,低温处理后的相对结实率能够反映不同品种的耐冷性差异,可作为耐冷鉴定的主要评价指标;相对结实率与相对株高和相对着粒密度呈极显著的正相关,相关系数在开花期分别为0.4653和0.4182,孕穗期分别为0.4951和0.7010,可作为耐冷性鉴定评价辅助指标;相对结实率与相对包颈长差呈显著负相关(开花期r1=-0.2609,孕穗期r2=-0.2265),相对包颈长差也可作为一个参考指标。经逐步多元回归分析表明,相对株高、相对着粒密度和相对包颈长差对相对结实率影响较大。     

人工气候箱模拟低温对水稻抗冷性的研究

为深入研究黑龙江省水稻主栽品种不同生育时期耐冷性变化趋势,采用人工气候箱模拟低温条件对5个水稻品种于芽期、苗期及孕穗期进行低温处理。结果表明:不同水稻品种对低温的反应存在差异,供试品种空育131和龙粳29在芽期、苗期及孕穗期耐冷性相对较强。     

水稻东野1号苗期耐冷性遗传分析

从东乡野生稻转育而来的粳稻品种东野1号具有很强的耐冷性.对以东野1号与弱耐冷粳稻和籼稻品种配置的赣早籼49/东野1号和粳稻0298/东野1号的杂交后代进行了苗期耐冷性遗传研究.结果表明,东野1号在幼苗3叶期强耐冷性遗传属于加性-显性遗传模型,基因效应为加性和显性效应,受1对细胞核显性基因所控制;耐冷性遗传表现为超亲优势;用东野1号作轮回亲本,回交1代的耐冷性比亲本东野1号的耐冷性更强.因此,在以东野1号为耐冷基因供体与籼稻杂交后代的耐冷遗传育种研究中,很有可能选育到耐冷性强的籼稻品种.     

陆地棉遗传标准系TM-1的特性及其耐冷性

[目的]通过系统调查TM-1农艺性状及纤维品质,研究芽期和苗期的耐冷性,以及对其在低温胁迫条件下的耐冷相关基因进行实时荧光定量分析,深入挖掘其耐冷机理,为该种质利用提供理论依据.[方法]在田间,以中棉所35为对照,以人工调查方式对TM-1进行表型鉴定,依据国际校准棉花标准(HVICC)测定纤维品质,同时采用卡那霉素筛选...     

野生稻DNA导入后代的耐冷性鉴定筛选

[目的]研究野生稻DNA导八后代的耐冷性,从中筛选出耐冷性较强的导入后代,为水稻耐冷育种提供种质资源和方法。[方法]以普通野生稻的基因组DNA导入宁夏主栽品种宁粳16号、宁粳23号中所产生的后代为试验材料,以发芽期的发芽率,芽期的存活率,苗期的枯死率等作为鉴定指标,进行发芽期、芽期、苗期的耐冷性鉴定筛选。[结果]结果表明：低温胁迫下,供试水稻材料的发芽率和芽期存活率均有所降低,幼苗枯死率增加,但材料05D4—92、05D4．160、05D4-161在低温胁迫下的发芽率、芽期存活率明显高于受体对照和其他材料,苗期枯死率低于受体对照;而且,其株高、叶绿素含量和叶绿素荧光参数等受低温的影响较小。[结论]供试水稻材料发芽期、芽期、苗期的耐冷性表现基本一致,其中,05D4-92、05D4—160、05D4—161具有较强耐冷性。     

Effect and Mechanism of Cold Tolerant Seed-Coating Agents on the Cold Tolerance of Early Indica Rice Seedlings

To better understand the effect and mechanism of cold tolerant seed-coating agents on the cold tolerance of rice seedlings, the physiological and biochemical effects of four cold tolerant seed-coating agents （HET, YKJ, YKZYJ, and the ABA seed coating agents） on two early indica rice varieties were studied under chilling stress. The results showed that the rice seedlings treated with cold tolerant seed-coating agents under chilling stress maintained dramatically higher root vigor, POD, CAT and SOD activities, and chlorophyll content, had lower MDA content and electrolyte leakage, and accumulated more soluble sugar and free proline, when compared with the control without the treatment, and finally showed lower plant injury rate. It was indicated that the cold tolerant seed coating agent improved the ability of rice seedlings in resisting to chilling stress. YKZYJ was ranked the first in terms of the efficiency in cold tolerance among the four cold tolerant seed-coating agents tested.     

不同杨梅品种的耐低温能力比较

通过对不同杨梅种质耐低温生理指标的测定,筛选耐低温杨梅种质,为栽培生产提供理论依据。以紫晶、早鲜、早色、迟色、荸荠种、水晶种、深红种、瑞光、早佳、木叶梅、东魁和早大梅共12个主栽品种为研究对象,采集1年生枝条,0 ℃低温处理24 h,测定其可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量,过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性和相对电导率等生理指标。比较低温胁迫下12个杨梅种质1年生枝条各生理指标的差异,通过主成分分析和聚类分析的方法,对不同品种的耐低温能力进行综合评价。主成分分析结果表明,对杨梅耐低温能力影响最大的指标为可溶性糖含量,计算得出的综合得分模型为F_综=0.324F₁+0.214F₂+0.178F₃+0.140F₄,12个种质的耐低温能力强弱为荸荠种>早鲜>紫晶>木叶梅>水晶种>早大梅>早佳>早色>深红种>瑞光>东魁>迟色。耐低温能力最强的为荸荠种,可种植范围最广;早鲜、紫晶和木叶梅也具备较强的耐低温能力,可在浙北等地域推广种植;深红种的耐低温机制较为特殊,仍需深入研究;迟色和东魁为最不耐低温的品种,应在低温时采取防寒保护措施。     

籼粳野杂交后代田间苗期耐寒性初步分析

[目的]获得可供育种利用的耐冷材料,为耐冷育种提供种质资源.[方法]分别对亲本材料籼稻品种9311、普通野生稻DP10、粳稻品种白R54和日本晴及其杂交后代进行田间耐冷性鉴定,在自然低温冷害严重条件下观察其在田间自然栽培条件下的苗期耐寒性表现.[结果]获得可供育种利用的农艺性状优良、耐冷性强的材料39份,其中33份材料粳稻遗传成分为87.5%,6份材料籼稻遗传成分为75.0%,60份耐寒材料中野生稻遗传成分高达50.0%,但农艺性状较差.在所有不耐寒的材料中,籼稻遗传成分高达87.5%.[结论]不同水稻品种杂交后代中,含有较多粳稻和野生稻遗传成分的材料表现出较好的耐寒性;粳稻和普通野生稻是籼稻耐寒育种改良中重要的耐冷资源,导人野生稻或粳稻的遗传成分能够明显提高籼稻的耐寒性.     

渗透胁迫对水稻芽期抗旱性的影响

利用6个抗性不同的水稻品种为材料,研究渗透胁迫下水稻芽期形态和生理指标的变化。结果表明:水稻胚芽鞘、胚根长度和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)、维生素C(Vc)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)以及亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量等11项与抗旱性有关的形态和生理指标的相对值与抗旱系数相关显著或极显著,可作为水稻芽期抗旱性的评价指标。通过主成分分析确立了Vc、GSH和Spm含量的相对值为水稻芽期抗旱性的综合指标,以抗旱系数为因变量,3个综合指标为自变量建立的回归方程对供试品种的抗旱性进行预测效果较好。     

寒地水稻种质资源萌发期耐冷性鉴定评价

通过人工培养箱模拟低温的方法筛选出寒地水稻萌发期耐冷性鉴定的最适低温,并通过5种指标对黑龙江省76个水稻品种(系)进行了萌发期耐冷性鉴定评价。结果表明,评价寒地水稻发芽期耐冷以10℃发芽势、10℃发芽率、10℃发芽指数值和10℃发芽系数为主要指标较合理。     

冬小麦PLD对低温胁迫刺激的响应研究

在冬小麦生长的幼苗期,应用人工霜箱研究了低温胁迫刺激对PLD(phospholipase D.PLD)活性变化的影响.结果表明,在种子萌发及幼苗生长阶段,PLD在生长旺盛的叶片组织中活性最高;响应于低温胁迫刺激,PLD在数分钟内被迅速激活,抗寒型品种与低温敏感型品种中PLD的活性变化规律存在差异,推测PLD参与低温信号传导途径.     

东北粳稻不同生育期耐冷性分析

研究以140份东北地区粳稻品种(系)为材料,分别对芽期、分蘖期、孕穗期、灌浆成熟期的耐冷性进行鉴定。结果表明,140份材料中,芽期强耐冷性材料有3份,分蘖期耐冷性较好的占20.00%,孕穗期耐冷性较好的占64.28%,成熟期耐冷性较好的占44.42%;对各生育期耐冷性进行相关分析,结果表明分蘖期地上部分生长量与芽期死苗率和孕穗期结实率呈显著或极显著正相关,孕穗期耐冷性与成熟期耐冷性呈极显著正相关。死苗率可作为分蘖期和孕穗期耐冷性鉴定的间接指标;分蘖期耐冷性可作为孕穗期耐冷性的间接指标。