低温胁迫对木薯组培苗叶片若干代谢生理指标的影响

以木薯SC8和MS5供试材料,研究5℃低温处理0、7、10、12和15 d对木薯组培苗叶片若干生理代谢指标的影响。结果表明:木薯种质SC8和MS5在5℃低温胁迫下,随着胁迫时间的延长,叶片的相对电导率、可溶性糖、丙二醛含量呈不断上升趋势,而可溶性蛋白、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性呈先上升后下降的变化趋势;低温胁迫下,叶片的相对电导率与丙二醛含量和可溶性糖含量呈极显著正相关,与超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白含量呈极显著负相关;可溶性蛋白含量与丙二醛含量呈显著负相关,与游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性呈极显著正相关;超氧化物歧化酶活性与可溶性糖含量呈极显著负相关,与过氧化物酶活性呈极显著正相关;主成分分析显示超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白、可溶性糖和相对电导率在第1主成分中占有最大的信息量,与木薯耐寒性关系密切,可作为评价木薯耐寒性强弱的主要生理指标,其次是可溶性蛋白、丙二醛含量和过氧化物酶活性。综合分析生理数据认为木薯MS5的耐寒性高于SC8,这为下一步从离体保存库中直接采用组培苗方式进行大规模筛选耐寒种质提供参考方法。     

水分胁迫对玉米品种灌浆期抗旱性及指标的影响

试验以辽宁省种植面积较大的5个玉米品种为材料,通过盆栽试验研究了水分胁迫对灌浆期玉米品种的产量性状和生理生化指标的影响,探讨了玉米品种间抗旱性指标的关系,并筛选出抗旱性强的品种,以便指导旱区玉米生产。试验结果：5个玉米品种在水分胁迫下穗部性状及产量均下降;抗旱指数由高到低顺序：郑单958、铁单15、丹玉39、沈玉21、辽单145,其中郑单958抗旱指数最高。在水分胁迫下,灌浆期玉米品种的光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量、叶片相对含水量下降,水分利用效率、相对电导率,丙二醛含量、可溶性糖含量、SOD活性、POD活性上升;通过函数隶属值法进行综合分析,抗旱性强弱顺序为：郑单958、铁单15、丹玉39、沈玉21、辽单145,这与产量的抗旱指数顺序结果相一致。郑单958抗旱性强于其他品种,可认为是抗旱性较强品种;铁单15、丹玉39、沈玉21可认为抗旱性中等品种;辽单145可认为抗旱性较弱品种;郑单958可做为干旱地区首选种植品种。     

不同品种紫玉米产量、花青素含量及生理指标研究

以7个紫玉米杂交组合为试材,对子粒产量、产量构成因素、花青素含量、花青素产量、生理指标等进行研究。结果表明,紫玉米不同品种间产量差异较大,影响产量的主要因子是果穗大小和出籽率;不同品种间花青素含量差异较大,花青素含量与子粒产量共同决定单位面积花青素产量;子粒花青素含量与子粒产量呈极显著负相关关系,子粒花青素含量与花青素产量呈极显著正相关关系;叶片花青素含量与光合速率呈负相关关系,叶片花青素含量与叶绿素含量呈负相关关系,开花期和灌浆期叶片花青素含量与叶片可溶性糖含量相关性不显著。     

玉米叶部形态指标与抗旱性的关系研究

研究了中度水分胁迫下不同抗旱型品种的叶部形态特征及其与抗旱性的关系。结果表明：叶片衰老指数、叶片卷曲指数与抗旱性呈显著负相关;叶形值、叶向值与抗旱性呈显著正相关。灰色关联度分析结果表明,叶向值、叶形值与抗旱性的关系较叶片卷曲指数、叶片衰老指数更为重要,以上叶部形态指标是抗旱性鉴定的重要指标之一。     

桂糖03系列新品种(系)抗旱性综合分析

探讨甘蔗主要抗旱性指标变化,以期为选育优良甘蔗品种(系)提供科学依据。在2015/2016榨季,于桶栽条件下对广西农业科学院甘蔗研究所选育的15个桂糖优良新品系和广西主栽品种ROC22号进行水分胁迫,检测甘蔗叶片叶绿素(Chlorophyll,Chl)、赤霉素(Gibberellin,GA)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、可溶性蛋白(Soluble protein,SP)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、相对质膜透性(Relative permeability of plasma membrane,RPPM)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)以及过氧化物酶(Peroxidase,POD)共8个抗旱性相关生理指标在正常供水及水分胁迫下的变化。结果显示:水分胁迫下,Chl、GA和CAT含量有不同程度地降低,而SP含量、MDA含量、RPPM、SOD和POD有不同程度地升高,变化幅度因基因型而异;Chl含量与RPPM、MDA含量呈负相关,而与SP含量、GA及CAT呈极显著正相关,与SOD及POD呈显著正相关,RPPM、MDA含量与SOD、POD及GA呈负相关,GA和CAT呈极显著正相关;通过主成分分析选出了4个主成分,方差累积贡献率达到86.17%;在聚类分析基础上用判别分析选出Chl含量、SP含量、SOD、POD、RPPM及MDA含量等6个对品种抗旱性分类有显著影响的生理指标,并把16个不同基因型品种抗旱性划分为高抗、中抗、不抗3种类型。利用主成分分析法、聚类分析法和判别分析法与生产表现结合在一起来评价甘蔗品种(系)抗性更客观和准确。     

不同棉花品种NaCl胁迫的生理表现及其耐盐性筛选指标分析

研究了在 Na Cl胁迫下 ,棉花叶片中可溶性糖、蛋白质和丙二醛含量的变化。结果表明 ,棉花叶片中的蛋白质含量随 Na Cl浓度增加而减少 ,而可溶性糖和丙二醛含量随 Na Cl浓度的增加而增加 ;叶片中的蛋白质含量与可溶性糖、丙二醛含量呈极显著负相关 ,可溶性糖与丙二醛含量之间呈极显著正相关。当品种间相对变化率的标准差最大时 ,为适宜的筛选浓度。在适宜的 Na Cl浓度下 ,叶片中可溶性糖和蛋白质的变化率愈高 ,丙二醛含量的变化率愈低 ,品种的耐盐性愈强     

水稻在不同土壤水分状况下脯氨酸的累积与抗旱性的关系

 以6个中熟水、陆稻品种为材料，研究了在不同土壤水分状况下水稻叶片中游离脯氨酸的累积及其与抗旱性的关系。在低土壤水分处理下，抗旱性水稻品种叶片中游离脯氨酸累积开始较早，持续时间长，抗旱性较差的品种则开始较迟，持续时间短；脯氨酸开始累积的叶水势阈值，抗旱性品种为－0.62～－0.66 MPa，抗旱性较差的品种为－0.70～－0.82 MPa；土壤水势为－0.04 MPa时，处理10 d后叶片的相对脯氨酸含量（处理／对照×100%）与品种的抗旱系数呈极显著正相关（r＝－0.9712）；保持土壤水势为－0.04 MPa和－0.06 MPa，处理后30 d和40 d叶片的相对脯氨酸含量与减产率呈极显著的负相关（r＝－0.9342、－0.9581）。建议把在低土壤水分条件下脯氨酸累积较早、持续时间长这一生理特性作为评价水稻品种抗旱性的一个指标。     

水稻生理特性与抗旱性的相关分析及QTL定位

利用籼稻品种IR64和粳稻品种Azucena杂交产生的包含110个加倍单倍体株系的群体,在干旱胁迫和正常水分条件下,连续在2004年和2005年于抽穗期分别测定了叶片水势、相对含水量、叶绿素含量(SPAD值)、游离脯氨酸含量、气孔导度和蒸腾速率,并于成熟期取样,计算抗旱系数。与正常水分状况下相比,干旱胁迫条件下叶片的游离脯氨酸含量的增加达极显著水平,干旱胁迫条件下叶片的相对含水量、水势、叶绿素含量和气孔导度的降低均达显著或极显著水平。相关分析表明,在干旱胁迫条件下,叶片相对含水量、叶片水势与抗旱系数呈显著或极显著正相关。 利用175个RFLP标记构建的遗传连锁图谱分析了与抗旱性相关的叶片生理指标,共检测到与抗旱性相关的6个生理指标的7个加性QTL,31对上位性QTL,其中有2个主效QTL、9对上位性QTL存在环境互作效应。在两种水分条件下检测到的QTL结果有较大差异,说明干旱胁迫对控制与抗旱性相关的叶片生理性状基因的表达有显著的影响。在6个抗旱相关生理指标中,检测到的控制叶片气孔导度和水势的QTL较多,有3个加性QTL和8对上位性QTL控制气孔导度,有8对上位性QTL控制水势。     

不同品种茶树叶片功能性状及光合特性的比较

以18个茶树品种(系)为研究对象,测量了茶树叶片的叶面积、叶形指数、比叶面积、干物质含量、叶绿素a、叶绿素b及其比值、叶绿素总量、类胡萝卜素及光合特性,并分析了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,茶树叶片叶形指数、干物质含量、气孔导度的变异系数低于10%,其余11项指标的变异系数为15.08%~43.22%,表现出较高的多样性水平;比叶面积与干物质含量之间存在显著负相关,叶形指数和叶面积与其他叶片功能指标均无显著相关;干物质含量与光合色素之间存在显著相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素两两之间存在极显著相关性;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率两两之间存在极显著正相关,且气孔导度与胞间CO_2浓度呈显著正相关,茶叶光合速率主要受气孔限制的影响;净光合速率与干物质含量之间存在显著正相关,净光合速率、蒸腾速率与光合色素含量之间存在显著或极显著正相关,说明光合色素含量高的品种具有更强的光合能力和干物质积累能力;气孔导度、水分利用效率与叶片功能性状之间相关性不显著。14号茶树品种比叶面积相对较低,同时具有较高的干物质含量、净光合速率和水分利用效率,属于抗旱性较强、光合速率和水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强、高光效的茶树品种进一步选育和应用。     

玉米抽雄期抗旱性鉴定指标的研究

通过盆栽试验,以7个玉米杂交种(农单5号、沈单10、农大108、沈单16、郑单958、登海9号、鲁单981)为试验材料,研究了玉米抽雄期轻度干旱对玉米产量、叶片相对电导率、气孔阻力、蒸腾速率、脯氨酸含量和散粉至吐丝间隔天数等的影响。分析表明,轻度干旱胁迫下玉米各杂交种抗旱系数与叶片脯氨酸含量、气孔阻力、蒸腾速率呈正相关,与叶片相对电导率、玉米散粉至吐丝间隔天数呈显著负相关,上述指标和抗旱系数的相关性都达到显著水平。鉴定玉米抽雄期抗旱性应以抗旱指数为主,结合其他5项指标进行综合评价。     

陕A群、陕B群选育的玉米自交系抗旱性鉴定

以陕A群、陕B群在多环境、少施肥和少灌溉条件下选育的33份玉米自交系和4份骨干玉米自交系为材料,通过大田控水试验,调查玉米自交系的穗位叶SPAD值、干物质积累量和茎秆强度等生理指标,采用逐步回归分析方法建立最优回归方程,筛选抗旱性的评价指标。结果表明,穗位叶SPAD、茎秆强度和花后干物质积累量可作为玉米自交系抗旱性的第2性状筛选指标。以子粒产量作为第1性状指标,可将37份玉米自交系划分4种类型,高产抗旱型12份,低产不抗旱型13份,低产抗旱型7份和5份高产不抗旱型。以抗旱指数和抗旱隶属度为指标,将37份玉米自交系可分成3种类型,其中,抗旱性较强的玉米自交系2份,抗旱性中等的玉米自交系15份,抗旱性较差的材料20份。综合分析,2013KB-47、2013KB-37、KA225、KB081、L123098-2和KA105共6份玉米自交系具有穗位叶SPAD高、茎秆强度大、花后干物质积累量高和子粒产量高、抗旱指数高和抗旱能力强的特点。     

不同基因型玉米自交系的抗旱性研究与评价

通过田间直接鉴定,采用模糊函数法,以抗旱隶属度、产量抗旱系数和抗旱指数为评价参数,分析各性状与参数间的关系,并运用主成分分析选择出有效的评价参数和指标,对各自交系进行抗旱性综合评价和聚类分析。结果表明,干旱导致玉米自交系的散粉至吐丝期间隔增加,光合叶面积减少,株高和穗位高降低,茎秆变细,穗短小,秃尖多,穗粒数少,粒重轻,最终导致产量下降。不同基因型间因抗旱性差异而所受影响明显不同,各自交系抗旱性强弱与干旱条件下的性状表现有较大关系,其中79-1E、交51、苏1-1和18599的抗旱性较好。各评价参数中,以产量抗旱指数和抗旱隶属度与干旱条件下各性状之间呈极显著或显著相关。抗旱指数、抗旱隶属度、产量和叶面积是抗旱性综合评价最有效的参数和指标。     

玉米地方品种耐旱种质的苗期筛选指标研究

以10个玉米地方品种为材料,通过盆栽试验设置干旱胁迫、正常供水2个处理,研究干旱胁迫下玉米地方品种的苗期形态和生理指标。结果表明,干旱胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态和生理有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐旱性存在明显差异。不同地方品种的同一植株性状和同一地方品种的不同植株性状的耐旱胁迫指数存在差异。侧根数、叶面积、根体积和植株干重可作为玉米地方品种耐旱种质筛选的形态指标,硝酸还原酶活性和丙二醛含量可作为耐旱种质筛选的生理指标。     

干旱耐性差异玉米自交系叶面泡状细胞特性分析

以6种不同干旱耐性玉米自交系为研究对象,开展不同自交系苗期干旱耐性、泡状细胞特性及干旱胁迫后泡状细胞形变等研究,揭示泡状细胞与干旱胁迫耐性差异玉米自交系干旱胁迫前后的特性及反应的关联性,在细胞水平上探索重要农作物干旱胁迫反应机制。结果表明,玉米自交系B73、PH4CV、HiC对干旱胁迫较为敏感,Mo17干旱耐性较强,Zong31、Z58次之。泡状细胞切片显示,叶片表皮泡状细胞簇数随自交系干旱耐性增强而增多,每簇泡状细胞数量随自交系干旱耐性增强而减少。干旱处理后,泡状细胞发生明显形变,自交系泡状细胞形变程度与其干旱耐性、叶片萎蔫程度、红外热成像、组织含水量和膜脂氧化产物MDA(Malondialdehyde)积累等胁迫反应特征呈对应关系,表明玉米叶片泡状细胞在调节植物干旱胁迫反应中发挥重要作用。     

油菜和甘芥杂交后代薹花期耐旱性鉴定

为筛选远缘杂交后代中的抗旱材料,连续4年于生殖生长关键时期（薹花期）,设正常灌水及干旱胁迫处理,考察包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜及甘芥杂交后代共计43份材料成熟期产量及12个产量相关性状,采用经典抗旱指数法结合连锁聚类分析,筛选优异抗旱资源,并分析干旱对产量相关因子,尤其是产量组成因子的影响,筛选关键的抗旱性鉴定指标。结果表明,3个产量构成因子中,角果数对薹花期干旱最敏感,千粒重及每角粒数变化不大,干旱使得一次分枝数、侧枝角果数显著减少,导致总角果数下降,成为影响产量下降的主要原因,相关分析表明,干旱条件下相对总角果数、相对侧枝角果数、相对株高与抗旱指数呈显著正相关,相对侧枝角果数、相对总角果数可作为油菜薹花期抗旱性筛选指标,相对一次分枝数、相对株高也可作为初筛指标;同一材料在不同程度干旱胁迫下,其抗旱性表现有差别,4年共筛选出17份抗旱材料,抗旱性比较稳定的有3份,其中1份甘芥杂交后代材料抗旱性稳定且干旱条件下产量较高。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对不同甘蓝型油菜品种 萌发和幼苗生长的影响

采用10％聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫的方法，研究其对14个甘蓝型油菜品种发芽期生理生化性状的影响。结果表明，PEG-6000模拟干旱胁迫后，幼苗的相对活力指数在0.32－0.79之间，14个品种的平均相对活力指数为0.49。干旱胁迫后，14个油菜品种的平均苗高比对照降低40.68％，平均单株鲜重比对照降低34.2％，平均成苗率比对照降低18％。但干旱胁迫对根系生长的影响差异不显著。PEG-6000模拟干旱胁迫后，幼苗丙二醛（MDA）、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白的含量和电导率均比对照极显著提高，丙二醛的平均含量比对照提高96.7％，可溶性糖平均含量比对照提高75.0％，脯氨酸平均含量比对照增加2204.9％，可溶性蛋白的平均含量比对照增加56.2％，平均电导率比对照增加34.8％。在各种指标中，相对活力指数较为直观、综合地反映了发芽和生长性状，可作为油菜发芽期抗旱鉴定的主要指标。     

Large-scale screening for maize drought resistance using multiple selection criteria evaluated under water-stressed and well-watered environments

A total of 550 maize inbred lines collected from global breeding programs were evaluated for drought resistance under both well-watered and water-stressed environments. The evaluation was based on multiple measurements of biomass taken before and after the drought stress was applied using the normalized difference vegetation index (NDVI), along with other selection criteria including anthesis-silking interval, leaf senescence, chlorophyll content, root capacitance, final grain yield, and grain yield components. Kernel weight was the most stable trait under drought stress. Correlations between the primary trait (grain yield) and the secondary traits, except the root capacitance and ASI under water-stressed condition, were all significant. Root capacitance had relatively low heritability and low genetic correlation with other drought resistance criteria, and is not recommended as a drought resistance criterion. Significant reduction of NDVI values measured in the afternoon when the leaves became rolling, compared to those measured in the morning when the leaves were open, provides a reliable index for leaf rolling, which however was not significantly correlated with grain yield. NDVIs measured across different developmental stages were highly correlated with each other and with most of the secondary traits as well as, grain yield, indicating that NDVI can be used as a secondary trait for large-scale drought resistance screening. Regression models built based on non-yield drought criteria and yield components explained about 40% and 95% of the variation for the grain yield, respectively. Some maize lines developed in China for temperate regions showed strong drought resistance comparable to tropical maize lines when tested under tropical condition, indicating that temperate lines with a wide adaptability can be used in drought resistance breeding for both temperate and tropical environments.     

玉米品种抗旱性筛选指标研究

提高玉米品种的抗旱性是减小因干旱带来损失的经济而有效的途径之一。玉米品种的抗旱性筛选指标缺乏系统研究,还没有形成一套完整的鉴定体系。产量指标是玉米品种抗旱性鉴定的最重要指标。本研究通过13个玉米品种的抗旱性鉴定试验,对以产量为基准的不同鉴定筛选指标进行了分析比较,算术平均生产力(MP)、几何平均生产力(GMP)和耐旱指数(DTIv)可作为鉴定抗旱性的首选指标;耐旱指数(DTIv)能更好地作为不同地点和不同环境条件下进行抗旱性鉴定的筛选指标。     

壳寡糖叶面喷施对玉米耐旱性的调节

针对壳寡糖持续时间不长的作用机制,本研究在自然干旱条件下多次叶面喷施不同浓度的壳寡糖,调查其对不同玉米杂交种抗旱相关生理指标、产量及其构成因素的影响。结果表明,在5叶期、10叶期和15叶期叶面喷施壳寡糖,叶片相对含水量均较清水对照显著提高,电导率和丙二醛含量较清水对照显著降低,吐丝期、生育期、株高、穗位高、穗行数和百粒重的影响不显著,行粒数和穗粒重较清水对照显著提高,而且以0.3%浓度壳寡糖处理的作用更为明显。由此说明,在干旱胁迫下叶面喷施壳寡糖对细胞膜具有保护作用,可通过对行粒数的影响而提高玉米产量。     

大豆抗旱种质的鉴定及其与根系的关系

从辽宁省主要推广品种中选出20份优异种质资源,依据株高、叶面积指数、茎、叶生物量为指标,采用平均隶属函数值方法鉴定了大豆苗期耐旱性.结果从供试材料中共筛选出大豆生长前期较强耐旱型(2级)品种2个,干旱较敏感型(4级)品种3个,中间型(3级)品种15个.大豆的平均耐旱隶属函数值与干旱胁迫下的相对根表面积、相对根生物量分别...