油菜苗期抗旱性评价及抗旱相关指标变化分析

【目的】探讨甘蓝型油菜苗期的抗旱性,为甘蓝型油菜抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,同时为抗旱育种、栽培提供材料和理论依据。【方法】在遮雨网室对油菜苗期进行干旱胁迫,于胁迫的第0、5、10、15、20、25天分别取样测定叶片相对含水量、丙二醛（MDA）含量和保护性酶活性等的变化。采用综合抗旱系数、抗旱指数、聚类分析、灰色关联度分析相结合的方法,对其抗旱性进行综合评价,并对不同类型种质抗旱相关指标的变化进行分析。【结果】被考查的各指标对干旱胁迫的反应程度各异,其中脯氨酸含量、POD活性对干旱胁迫的反应迟钝,而叶片相对含水量反应敏感;根据抗旱性量度值（D值）的聚类结果,将10个油菜种质划分为抗旱性强、抗旱性中等和抗旱性差３个抗旱级别。抗旱相关指标的变化表现为,随干旱胁迫时间的延长和胁迫程度的增大,叶片的相对含水量和叶面积下降幅度变大,而丙二醛（MDA）、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD、POD活性相对值总体表现出上升趋势。MDA含量相对值与品种抗旱性呈负相关,而脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和POD活性相对值与品种抗旱性呈正相关。10个参试油菜种质中,94005、中双11号和中双9号抗旱性强。【结论】采用综合抗旱系数、聚类分析、灰色关联度等相结合的方法对油菜苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示指标性状与抗旱性的关系。油菜在连续干旱胁迫下,其叶片相对含水量、丙二醛、叶面积可作为油菜抗旱种质筛选的依据。     

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。     

53份玉米自交系的苗期耐旱性分析

【目的】了解53份玉米自交系的苗期耐旱性，挖掘耐旱玉米种质。【方法】采用幼苗叶片相对含水量、叶片保水力和叶片丙二醛含量，结合水分胁迫下的幼苗存活率，评价了53份玉米自交系的苗期耐旱性，筛选出耐旱系13份、中等耐旱系16份和旱敏感系24份。【结果】在水分胁迫下，耐旱系的叶片相对含水量较高、叶片保水力强、丙二醛含量低，胁迫解除后，植株能恢复生长。随着胁迫强度增大，旱敏感系的叶片保水力下降、叶片相对含水量和丙二醛含量迅速降低，复水后植株不能恢复生长。叶片相对含水量和保水力是玉米耐旱性的重要指标，可用于评价玉米自交系的苗期耐旱性。利用63对SSR引物分析了53份自交系的遗传多样性，共检测出245个等位基因变异，平均多态性信息量为0.596。结合系谱资料和育种实践将53份自交系划分为Lancaster、BSSS、旅大红骨、PA、四平头和PB共6个亚群。除Lancaster外，其余5个亚群均含有耐旱系。根据自交系的耐旱性反应，发现BSSS、PB和四平头亚群的幼苗存活率、叶片相对含水量和保水力较高，为重要的耐旱种质类群。采用t测验，在8份耐旱系和10份旱敏感系间检测出21个具有显著频率差异的等位基因，可用于玉米自交系苗期耐旱性评价。【结论】BSSS、PB和四平头亚群为重要的耐旱种质类群。检测出的21个具有显著频率差异的等位基因，可用于玉米自交系苗期耐旱性评价。     

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。     

云南省不同小麦资源种子萌发期抗旱性相关性状差异及与抗旱指数、抗旱系数的相关性

【目的】通过比较模拟干旱胁迫条件下全生育期抗旱性不同的云南小麦资源种子萌发期抗旱性相关性状的差异,寻找早期阶段对全生育期抗旱性强弱有指标作用的种子萌发期性状.【方法】采用PEG-6000高渗溶液渗透胁迫法,观察了2种5亚种70份材料的发芽势、发芽率、胚根数、最大胚根长、胚芽鞘长和胚芽长等6个种子萌发期抗旱性的相关性状,分析了观察平均值及相对值与抗旱指数、抗旱系数的相关性.【结果和结论】在5个亚种的全生育期抗旱性强-极强品种与极弱的对照品种云选11-12、与中等或弱-极弱的品种比较中,没有一个观察性状的平均值及其相对值有一致的显著差异,也没有一个观察性状的平均值及其相对值与所有5个亚种抗旱性强-极强品种的抗旱指数、抗旱系数有一致的显著或极显著的相关性.结果表明仅用同一个抗旱性相关性状将所有亚种抗旱性强-极强的品种都区分出来是不现实的,需要利用种子萌发期的一些相关性状(如相对胚根数、相对胚芽鞘长、相对胚芽长、相对最大胚根长和根芽长比等)并结合其与抗旱指数、抗旱系数的相关性,才能筛选出不同亚种的抗旱性强-极强的育种材料.     

干旱条件下玉米转座子插入关联的表观调控分析

【目的】干旱是全球范围影响玉米生产的最主要胁迫因素之一。解析抗旱性的遗传基础与分子机制为玉米的抗旱改良提供依据。【方法】利用代表性玉米自交系,以叶片相对含水量和散粉-吐丝间隔为指标开展田间抗旱性精准鉴定。筛选2个抗旱性极端差异的自交系,开展基因组重测序分析和转座子插入鉴定;利用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）方法分析不同水分处理下叶片和根系组织的DNA甲基化水平;同时利用转录组测序方法对相同样品的基因表达进行分析;通过比较分析获得2个材料间的转座子插入缺失变异、差异甲基化区域和差异表达基因,并综合分析这三者间的相关关系。针对前期克隆的玉米抗旱基因ZCN7,分析该基因区域转座子插入缺失变异介导的DNA甲基化和基因表达变化情况。【结果】在田间干旱处理下,自交系H082183的叶片相对含水量和散粉-吐丝间隔均与正常处理没有显著差异,而旅28在所有试验材料中表现最低的叶片相对含水量和最大的散粉-吐丝间隔。利用H082183和旅28这两个抗旱性极端差异的玉米自交系开展基因组重测序和转座子插入分析,分别检测到333 754和333 296个转座子插入,其中,有89 954个转座子插入在2个自交系...     

25份西瓜种质苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】筛选西瓜抗旱种质并鉴定苗期的关键抗旱性指标，综合评价西瓜资源的抗旱性，为西瓜抗旱育种研究提供技术支持。【方法】以25份西瓜材料为试材，采用苗期盆栽试验，设置干旱胁迫和正常浇水2个处理，测定西瓜生长指标（株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量和根冠比）及生理指标（叶片的叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量及过氧化氢酶活性与相对电导率），运用隶属函数法、多元线性回归分析和聚类分析等方法，比较各西瓜种质对干旱胁迫响应的差异，评价种质苗期抗旱性，筛选关键抗旱指标。【结果】干旱胁迫抑制了西瓜幼苗的生长发育，同时显著抑制了西瓜幼苗的地上部鲜质量和地下部鲜质量，株高、根长、地上部干质量和地下部干质量普遍降低，但对根冠比存在正向和负向两种不同的影响结果；干旱处理后，西瓜叶片中的脯氨酸含量显著增加，过氧化氢酶活性普遍升高，可溶性蛋白含量和相对电导率普遍降低，叶绿素和丙二醛含量因种质不同而表现出不同差异。【结论】苗期抗旱性强的西瓜材料有M20、ZTC、M33、M24和M26，可作为后期西瓜抗旱育种的材料；地上部鲜质量、过氧化氢酶活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、地下部干质量和根长可作为西瓜苗期抗旱性鉴定的性状指标。     

干旱胁迫对玉米雄穗发育特征及产量的影响

【目的】探究干旱胁迫对玉米雄穗发育特征及产量的影响,以期为中国东北地区玉米种植抗旱保产提供一定理论基础。【方法】采用盆栽试验,设置原土处理和添加土壤改良剂处理,并于玉米大喇叭口期至吐丝期进行不同程度的干旱胁迫：正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫,研究不同程度干旱胁迫对玉米的抽雄吐丝间隔、雄穗形态特征、生理指标以及产量的影响。【结果】干旱胁迫导致玉米雌穗吐丝时间延后,雌、雄穗开花吐丝不同步,且在重度干旱胁迫时达到最大值,其中原土处理较CK延长了6.33 d,添加土壤改良剂处理延长了4.67 d;不同程度干旱胁迫会导致玉米雄穗变小、主轴缩短,轻度干旱胁迫有利于雄穗积累干物质,原土处理和添加土壤改良剂处理的雄穗干物质分别比CK增加了5.18%和14.87%;干旱胁迫会促使雄穗分泌抗氧化系统酶以及渗透调节物质抵御逆境伤害,但重度干旱胁迫时雄穗内部产生过多丙二醛(MDA)以及有害物质,会导致抗氧化系统酶活性有所降低;干旱胁迫会造成玉米产量严重下降,重度干旱胁迫时原土处理的产量与CK相比下降了62.39%,添加土壤改良剂处理的产量则下降了57.77%。【结论】干旱胁迫会对玉米雄穗发...     

干旱胁迫对苗期甘蔗叶片水分和叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究干旱胁迫对甘蔗叶片水分和叶绿素荧光参数的影响,为甘蔗生产及评价研究提供依据。[方法]选取7个抗旱性不同的甘蔗品种,在苗期进行干旱胁迫,并测定胁迫条件下甘蔗叶片水分含量和叶绿素荧光参数的变化。[结果]甘蔗叶片水势和相对含水量与土壤相对含水量存在一定的内在联系,耐旱强的品种对土壤水分的利用率较高;相关分析和因子分析表明苗期干旱存活率、Fv/Fm、叶片水势和相对含水量可被用作抗旱性评价指标。[结论]水势表现为一个相对独立的影响因子,对甘蔗抗旱性有支配作用,并验证了Fv/Fm作为甘蔗抗旱评价指标的可靠性。     

不同抗旱性花生品种的叶片形态及生理特性

【目的】筛选叶片抗旱相关性状,探索性状指标大小的评价方法,揭示不同抗旱性花生品种抗旱的叶片形态及生理机制。【方法】以12个花生品种为试验材料,在人工控水条件下,于苗期及结荚期给予干旱胁迫及正常灌水对照2个土壤水分处理,苗期处理以盆栽种植方式进行,称重法控水,结荚期处理在池栽条件下进行,测墒补灌法控水,控水期间以电动防雨棚遮雨。测定苗期干旱及正常供水对照的叶片组织结构、厚度、比叶重、叶面积、光合速率、叶绿素含量等叶片性状指标,对比分析上述叶片性状与花生品种抗旱性的关系,以性状指标大小评价不同花生品种抗旱的叶片机制,以生物量抗旱系数评价苗期抗旱性,以收获期产量抗旱系数评价结荚期抗旱性。【结果】通过2年的试验发现,干旱胁迫下,不同花生品种生物量抗旱系数及产量抗旱系数有显著差异,苗期与结荚期抗旱性基本一致。根据产量抗旱系数可将12个花生品种抗旱性分为强、中、弱3级,抗旱性强的品种为A596、山花11号、如皋西洋生,花育20号、农大818、海花1号、山花9号和79266为中度抗旱品种,抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。干旱胁迫改变了叶片组织结构,降低了单株叶面积、功能叶面积、气孔导度、光合速率和蒸腾速率,增加了比叶重。不同抗旱性花生品种叶片性状有显著差异,抗旱性强的品种在对照及干旱胁迫下均具有较高的叶片厚度、栅/海比、比叶重、单株叶面积、光合速率。干旱胁迫下,较大的叶片栅/海比值、比叶重和光合速率是如皋西洋生和山花11号抗旱的叶片机制;山花9号与花育20号较大的单株光合面积,A596较大的光合速率是它们重要的抗旱机制。相关分析表明,干旱胁迫下的叶片栅/海比、比叶重、单株叶面积和光合速率与品种抗旱系数的相关性达极显著水平。【结论】山花11号和79266分别可作为花生强、弱抗旱性鉴定的标准品种。花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱处理,持续胁迫14 d时的叶片栅/海比、单株叶面积、比叶重和光合速率可鉴定花生种质的叶片抗旱能力。正常灌水条件下,始花期的栅/海比、单株叶面积、比叶重也能反映花生叶片的抗旱级别。山花11号可作为花生叶片优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

干旱胁迫下柱花草种子的萌发特性

【目的】探讨不同干旱胁迫强度对柱花草种子萌发的影响,为其高产栽培提供参考。【方法】用不同浓度的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫,测定干旱胁迫下柱花草种子发芽率、平均发芽速度、胚芽和胚根长度及发芽指数、活力指数等指标。【结果】在5% PEG-6000处理下,907柱花草种子发芽率及发芽势达到最高,均为37.5%,比对照高10.42%（绝对值）;发芽指数为7.25,比对照高0.95;随着PEG-6000浓度的增加,柱花草种子的发芽率、发芽指数和活力指数均呈明显下降趋势。随着干旱胁迫程度的增加,延缓了柱花草种子萌发时间,不同处理的种子萌发时间表现为对照CK＜5%处理＝10%处理＜15%处理;种子的发芽高峰期推迟,对照CK在第4 d达到日相对发芽率的高峰（12.5%）,比5%、10%、15% PEG-6000处理分别提前1、2、2 d;柱花草幼苗胚根和胚芽长、生物产量不断减少,种子抗旱指数与萌发抗旱指数不断降低。【结论】柱花草具有一定抗旱能力,轻度干旱胁迫对其种子萌发具有一定促进作用,中、高度干旱胁迫抑制柱花草幼苗生长。     

不同品种亚麻萌发期抗旱性评价

【目的】 筛选出能够评价亚麻品种抗旱性的适宜PEG-6000浓度,研究造成亚麻种子抗旱差异的原因,为亚麻旱地栽培及抗旱育种提供基础。【方法】 采用不同的PEG-6000浓度(0、5%、10%、15%、20%、25%、30%)模拟干旱对15种亚麻种子进行胁迫,记录发芽势、发芽率等七个指标,通过隶属函数各指标进行综合评价,分析亚麻种子吸水率、千粒重与抗旱性相关性。【结果】 5% PEG-6000胁迫下,除Atalante外,其余品种发芽率均高于对照;在发芽率、芽长和全长这三个指标中,20% PEG-6000浓度胁迫下,各品种数据的变异系数最大;不同处理下,48 h内的种子吸水率均与亚麻抗旱性呈负相关关系。【结论】 浓度PEG-6000溶液对亚麻种子的萌发有促进作用;20% PEG-6000浓度为评价亚麻抗旱性的最适浓度;种子吸水率为影响亚麻抗旱性的因素之一。     

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.     

PEG-6000模拟干旱胁迫下秋地黄瓜萌芽期抗旱性评价

应用聚乙二醇（PEG-6000）通过渗透胁迫人工模拟干旱条件,对甘肃陇东地区栽培的5个秋地黄瓜品种进行了萌芽期抗旱性综合评价,结果表明：在-0.50 MPa PEG-6000溶液模拟干旱环境条件下,根据秋地黄瓜种子发芽率、相对发芽率、种子萌发抗旱指数、种子活力抗旱指数等种子萌发指标的表现,各供试品种萌芽期的抗旱性由大到小依次为新唐山秋黄瓜、板桥白黄瓜、合水老来少黄瓜、四季秋黄瓜、唐山秋黄瓜。     

应用缺次灌溉和半产需水量模型鉴定玉米杂交种的抗旱性

【目的】研究半产需水量模型鉴定玉米杂交种抗旱性的方法,为精细评价玉米杂交种的抗旱性提供方法指导。【方法】选用6个玉米品种,分别为郑单958、先玉335、新玉33号、新玉54号、新玉67号和新玉69号。在播种后、拔节期、抽雄期、散粉期、灌浆初期、灌浆中期、灌浆末期进行7次缺次灌水,累计灌水量分别为1 050.7、1 725.7、2 400.6、3 451.3、4 351.3、5 251.2、6 000.4 m³/hm²。对6个当前新疆主栽的玉米品种进行抗旱性鉴定。【结果】玉米产量与累计灌水量的关系符合幂饱和曲线模型,模型的产量计算值和产量实测值的相关系数为0.968~0.994,平均相关系数为0.984,均达到了极显著水平,模型拟合效果良好。通过拟合解析,6个玉米品种的半产需水量参数(W_h)在928.4~1 550.6 m³/hm²,充分灌水的产量参数(Y_m)在9 760.9~15 460.2 kg/hm²。品种抗旱性排序结果依次为先玉335、新玉67号、新玉33号、新玉69号、郑单958、新玉54号。【结论】幂指数饱和模型能较好地拟合玉米杂交种的产量和水分关系,模型中的半产需水量是一个重要抗旱性指标,结合缺次灌溉方法,可用于玉米杂交种精细鉴定评价。     

两种十字花科短命植物抗旱性分析及其指标研究

以两种十字花科类短命植物大蒜芥(Sisybrium altissimum L.)和线果芥(Conringia planisiliqua L.)为材料,利用不同浓度的PEG-6000对二者种子和幼苗进行胁迫,统计种子的发芽率并测定苗期叶片相对含水量,从而筛选出合适的PEG-6000胁迫浓度。测定幼苗胁迫后的7种生理生化指标,然后与拟南芥进行比较,综合评价其抗旱性。结果发现,大蒜芥和线果芥幼苗具有较强的抗旱性;脯氨酸、MDA、SOD、POD等指标可作为大蒜芥抗旱性研究的良好参数;脯氨酸、可溶性糖、MDA、SOD、CAT等指标可用来对线果芥进行抗旱性研究。     

干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长以及叶片光合特性的影响

通过PEG模拟干旱胁迫,初步研究干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长及叶片光合特性的影响。结果显示:2个品种的叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶长、最大叶宽、功能叶面积以及抗旱系数均随着PEG浓度的增加而减少,表明干旱胁迫抑制了黄秋葵幼苗的生长,随着干旱胁迫程度的增加,其抗性逐渐减弱;2个品种叶片的净光合速率、气孔导度均随PEG浓度的增加而减少,说明干旱胁迫抑制了黄秋葵的光合能力。相关性分析表明,黄秋葵叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶宽、最大叶长、净光合速率、气孔导度均与抗旱系数极显著相关,说明相关性状及生理生化指标可作为干旱胁迫下黄秋葵幼苗的抗旱性鉴定指标。     

干旱胁迫对圆叶决明种子萌发的影响

通过聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱条件,分别对圆叶决明CPI86134与CPI34721种子进行胁迫处理,测定不同胁迫梯度下,发芽率、发芽势、相对发芽势、胚根/胚芽比值等指标的变化情况,据此综合评定两者的抗旱性。结果表明,不同浓度的PEG胁迫环境对圆叶决明种子萌发有显著影响,随着干旱胁迫程度加大,对种子萌发的抑制作用明显增强,活力指数对PEG胁迫的反应更敏感。CPI34721与CPI86134种子萌发受干旱胁迫抑制的程度不同,其中CPI34721较弱,CPI86134相对较强。萌发初期,CPI34721的发芽率、相对发芽率、发芽势、相对发芽势、发芽指数等指标与CPI86134比较都表现出较高的数值。     

28份玉米自交系抗旱性鉴定

【目的】鉴定28份玉米自交系进行抗旱性,为广西抗旱玉米种质创新和抗旱玉米品种选育提供依据。【方法】在正常灌水和干旱胁迫处理下,测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重等果穗性状指标,同时测定产量指标。采用隶属函数法对果穗性状指标抗旱系数计算D值,采用产量指标计算抗旱指数,综合评价不同玉米自交系的抗旱性。【结果】D值0.318 6~0.985 7,其中抗旱性强的自交系12份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的6份;产量抗旱指数在0.387 7~1.458 3,其中为抗旱性强的自交系7份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的11份;2种评价结果之间相关性为0.7402,达到极显著正相关。【结论】产量抗旱指数与隶属函数法均可用于玉米自交系抗旱性评价,2方面评价结果均属于抗旱性强的自交系为D1101、Q901、VN、桂39722、YD2、D1113和SP221。