玉米苗期及萌芽期抗旱性评定方法筛选

对河北省推广的5个玉米品种的F1、F2代及其自交系进行了研究。通过室内发芽试验和苗期试验对玉米进行抗旱性鉴定。研究结果表明,通过采用不同的耐旱性鉴定方法对参试材料进行萌发期、苗期耐旱性鉴定,都得出完全相同的试验结果,表明本试验所选用的评价方法都能较准确评价玉米的耐旱性,但不同方法的操作难易不同。在进行大批量样品的抗旱性鉴定时,可以利用PEG方法进行初步筛选,再利用水分胁迫进行苗期的进一步鉴定,并通过测定CAT活性对大量玉米进行耐旱性的鉴定,减少工作强度。     

玉米黄改系材料萌芽期耐旱性鉴定与评价

在正常水分和PEG6000胁迫处理条件下,对玉米自交系黄早四和16份黄改系材料进行萌芽期耐旱性鉴定并筛选耐旱材料。结果表明,PEG溶液在浓度为-0.2 Mpa(11.96%)即可进行干旱胁迫处理。萌发耐旱指数(GDRI)和贮藏物质干旱伤害率能够区分材料的耐旱性,GDRI与贮藏物质干旱伤害率呈显著负相关。GDRI与胚根长伤害率、胚芽干重伤害率和胚根干重伤害率呈显著负相关。中胚轴长度、子粒鲜重和子粒干重不受干旱胁迫的影响,不能作为耐旱性鉴定的性状,可用于育种材料的筛选性状。根据PEG胁迫筛选,获得6份黄改系的萌芽期耐旱性材料。     

20%PEG-6000胁迫下54个玉米自交系苗期抗旱性评价

以54个玉米自交系为材料,利用20%PEG-6000溶液对苗期进行干旱胁迫,考察株高、根冠比等9个指标。通过主成分分析筛选指标,再利用隶属函数法计算出综合抗旱值D,根据D值对他们的耐旱性进行评价和聚类分析。结果表明,K186、K123等7个自交系与郑58聚为一类,属于抗旱自交系;K121、K182等25个自交系与昌7-2聚为一类,为中等抗旱自交系;K101、G2490等20个自交系聚为一类,为干旱敏感型自交系。     

吉林省玉米骨干自交系苗期耐旱性鉴评

以78份吉林省玉米骨干自交系为试材,在温室条件下进行苗期干旱胁迫模拟,测定株高、茎粗、根鲜重、地上部分鲜重、根干重、地上部分干重等6项形态指标,估算各性状指标的耐旱系数,作为评价参数进行主成分分析和聚类分析,综合评价参试玉米自交系苗期耐旱性。结果表明,干旱胁迫组测定的形态指标数据与对照组相比均降低,变异幅度有明显差异。根鲜重耐旱系数、地上干重耐旱系数作为综合指标对玉米自交系苗期耐旱性评价的贡献率优于其他指标。聚类分析将参试玉米自交系划分出5个耐旱等级,郑58、S121、W9813、6F576为极强耐旱,丹598、8723、中128、骨马4404等18份玉米自交系为强耐旱,HCL645、四-4112、C8605-2、龙抗11等25份玉米自交系为中度耐旱。     

我国常用玉米自交系的耐旱性评价

2007年冬季和2008年春季分别在海南三亚和新疆乌鲁木齐对196份玉米自交系采用两种不同干旱胁迫处理,依据形态性状及产量相关性状评价其耐旱性。通过典型相关分析发现,株高、雌雄开花间隔天数(ASI)、单穗粒重和结实株数百分率4个性状可以作为玉米自交系耐旱性评价指标。采用因子分析方法,计算株高、雌雄开花间隔天数、单穗粒重和结实株数百分率4个性状的综合耐旱系数,对196份玉米自交系进行耐旱性评价,将试验材料分为耐旱、中度耐旱、中度干旱敏感和干旱敏感4种类型。两点试验耐旱级别完全一致的材料有58份,其中耐旱自交系有7份(H201、Mo113、英64、H21、早49、丹598、吉842);中度耐旱自交系有14份(丹黄02、8902、中106、郑22、中黄68、K22等),这些材料为耐旱育种提供了种质基础。     

玉米苗期叶片卷曲度配合力分析

在干旱条件下,玉米苗期根冠比越大,耐旱性越强,叶片卷曲程度就轻.结果表明:515、226和524等自交系的耐旱能力最好,所配杂交组合的耐旱能力也较强,一般配合力相对效应较低;而260、540和438等自交系的平均耐旱能力最差,一般配合力相对效应较高.自交系苗期叶片卷曲度的遗传力达到66.3%.具有较高的遗传特性。     

玉米自交系苗期耐旱性差异分析

在水分胁迫下,研究了18份玉米自交系苗期的植株性状表现.9份耐旱系(313、旱23、中自01、C8065、52106、自330、X178、P138和HC)的叶面积指数和叶片相对含水量较高,光合能力和干物质积累强,耐旱系数较大,胁迫解除后植株恢复生长.9份耐旱性较差的自交系(魯原92、豫12、中黄204、B73、金黄96B、S7913、S37、郑22和综31)随着胁迫强度增大,叶面积指数和叶片相对含水量迅速降低,光合能力和干物质积累减少,复水后植株不能恢复生长.叶片相对含水量和耐旱系数是玉米苗期耐旱性的重要特征.随胁迫增强,耐旱性强的自交系叶片相对含水量和耐旱系数明显大于耐旱性弱的自交系.研究结果为苗期玉米耐旱种质筛选和改良提供了初步信息。     

夏玉米苗期抗旱性鉴定指标的研究

在玉米种子的萌发期、苗期以及全生育期调查了玉米五大杂种优势群的抗旱性表现,同时对全生育期的抗旱性与其它指标进行了分析。结果表明,玉米的抗旱性与群的划分没有直接联系,在以后的杂种优势群的划分时应当适当考虑种质的抗旱性;玉米全生育期的抗旱性与胚芽长和胚芽干重的关系最为密切,是玉米种子萌发期抗旱性的指示指标;玉米苗期的抗旱性代表指标是反复干旱后的成活率。在筛选玉米自交系时,应注重选用胚芽长和胚芽干重高的材料。     

玉米芽期和苗期耐盐性鉴定方法的比较分析

以9份不同耐盐级别的玉米自交系为试材,在芽期和苗期分别采用4种不同盐浓度进行处理,5种评价方法进行玉米耐盐性鉴定,依据各种方法的鉴定结果与试材实际耐盐级别的符合程度,筛选出最佳的鉴定方法和评价指标。结果表明,芽期相对盐害率和盐害指数鉴定法的鉴定结果与已知自交系耐盐性级别的相关系数分别为0.27和0.45;苗期盆栽鉴定法的两种评价方法鉴定结果与供试材料耐盐性级别的相关系数分别为0.90和0.85,苗期水培鉴定法的相关系数为0.67。采用苗情、株高变化率和干重变化率为指标的苗期盆栽耐盐性鉴定方法最适宜大量玉米种质资源的耐盐性筛选。     

辽南地区不同密度对12个玉米自交系农艺性状的影响

[目的]针对辽南地区12个玉米自交系不同种植栽培密度对其产量的影响进行研究。[方法]以适宜辽南地区的12份玉米自交系为材料,以自交系为主区,以3个种植密度5万、6.5万、8万株/hm2为副区进行裂区试验,对12个不同玉米自交系在3个不同密度下其主要农艺性状的差异性进行研究。[结果]不同玉米自交系在不同种植密度下产量等农艺性状表现不同,除穗行数无显著变化外,株高、茎粗、产量、穗长、穗粗5个农艺性状均表现显著负相关。自交系、密度互作影响也具有极显著差异。在供试12个玉米自交系中,丹299、中106、599-20、LNX-9不适宜作为选育密植型品种的亲本。[结论]为辽南地区密植型玉米品种的选育提供参考依据。     

8份强筋小麦品种抗旱性评价

为给强筋冬小麦品种的抗旱性评价和抗旱指标筛选提供理论依据,以黄淮麦区种植的8个强筋小麦品种为材料,在水培条件下设置正常供水（对照）和20％聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫两个处理,测定了萌发期11个抗旱相关指标、幼苗期20个抗旱相关指标,计算各指标的抗旱系数,采用主成分分析法和隶属函数法求得综合抗旱能力评价值（D值）,基于D值评价萌发期和幼苗期抗旱性;在旱棚池栽条件下,测定了2种水分处理下（适时一次灌溉、雨养）籽粒产量,基于产量抗旱系数评价全生育期抗旱性。结果表明：（1）干旱处理下,8个小麦品种萌发期发芽势、发芽率等10个抗旱指标显著低于对照,根冠比显著高于对照;幼苗期叶片净光合速率、气孔导度等13个抗旱指标不同程度地低于对照,胞间CO₂浓度、SOD活性等7个抗旱指标显著高于对照。（2）与适时一次灌溉相比,雨养条件下小麦籽粒产量显著降低,降幅18.70％~28.66％,产量抗旱系数为0.713~0.813。（3）8个强筋小麦品种在萌发期和幼苗期抗旱等级不尽相同。藁8901在2个生育时期均表现出抗旱性;科大1026、郑麦7698和丰德存麦5号在幼苗期表现出抗旱性,在萌发期对干旱敏感;新麦26、郑麦366、周麦32号和周麦36在2个生育时期均对干旱敏感。（4）产量抗旱系数与萌发期D值无显著相关性,但与幼苗期D值呈显著正相关。（5）经逐步回归分析,胞间CO₂浓度、蒸腾速率、CAT活性、脯氨酸含量、最大根长和总根长可作为强筋小麦品种苗期抗旱性鉴定的关键指标。     

玉米杂交种DK516亲本的耐盐性研究

利用不同浓度的NaCl、Na_2SO_4,对玉米杂交种DK516亲本的萌发期和苗期2个生长阶段进行胁迫处理,以对其进行耐盐性鉴定。结果表明:除发芽率不受影响外,发芽势、胚芽长度、胚芽鲜重、胚芽干重、胚芽含水量、发芽指数、活力指数、出苗率、株高和生物量等指标均随盐浓度的升高呈整体显著下降趋势,综合表现为DK516♀耐盐性优于DK516♂;DK516亲本的地上部分对盐胁迫较地下部分敏感,DK516♂根系较DK516♀发达,初步推断DK516♂抗倒伏能力相对较好,但此推断有待大田试验进一步验证。     

不同基因型玉米萌芽期的抗旱性研究

对4个玉米杂交种辽单24、丹413、沈丹16、沈农87进行了萌芽期的抗旱性研究。结果表明水分胁迫降低了杂交种的发芽势和发芽率,阻碍了胚根和胚芽的生长,也降低了叶片的蒸腾速率和光合速率。但不同杂交种在抗旱性上存在明显差异,在水分胁迫下,抗旱性强的杂交种仍然保持较高的发芽势和发芽率。水分胁迫下,玉米种子的吸水速率减小,但吸水速率与抗旱性间相关性不明显。各品种在20%PEG水分胁迫处理下的萌动吸水伤害率间差异明显,可以作为一个抗旱鉴定指标。研究表明,利用室内高渗溶液萌发法通过对玉米萌芽期抗旱性高度相关的性状的测定得出的萌芽期抗旱性鉴定结果与田间直接鉴定的结果基本相符,说明室内高渗溶液萌发法是鉴定玉米萌芽期抗旱性的一种快速、简便、准确的方法。     

江淮大豆育种种质苗期耐旱性鉴定

江淮地区是我国大豆重要产区,季节性干旱时有发生,发掘适合本地区种植的耐旱新材料十分必要。选用210份江淮大豆育成新品种(系)及其部分亲本为材料,于2015和2016两年进行旱棚盆栽试验,以地上部干重、株高、主根长和根干重4个性状的耐旱系数为指标,通过主成分分析、隶属函数值法和聚类分析对其苗期耐旱性进行综合评价。结果表明:与正常供水相比,干旱胁迫下4个性状均显著降低,其中地上部干重、根干重、株高和主根长平均分别减小54%、42%、39%和15%;方差分析显示各性状在水分处理间和材料间均存在极显著差异,而株高和根干重性状上基因型、水分处理和年份三因子间一级互作和二级互作效应均为极显著。地上部干重与株高、根干重间以及主根长与根干重间的耐旱系数存在显著正相关,反映指标间有内在联系;主成分分析提取的前3个相互独立的主成分的累积贡献率达83.61%,能较好地替代原有4个信息部分重叠的性状;进一步获得耐旱性综合评价D值,结合聚类分析将所有材料分为强耐旱、耐旱、中度耐旱、干旱敏感、干旱强敏感5类。共鉴定出强耐旱材料5份(包括IA2077、YC4H/NN88-31//NN73-935、蒙8108、NN88-48/NN86-4和NN88-48/D76-1609)、耐旱材料57份。来自淮南和淮北地区的强耐旱或耐旱材料分别为27份(占该地区83份材料的32.53%)和19份(占该地区76份材料的25.00%)。所得结果可为大豆耐旱遗传育种提供材料。     

异源细胞质小麦的抗旱性研究

以分别具有山羊草属、小麦属和簇毛麦属的15种普通小麦近缘种细胞质的异源细胞质小麦为材料．采用高渗溶液法、水培盆栽法和田间鉴定法研究了异源细胞质对小麦抗旱性的遗传效应。结果表明，波斯小麦（T.persicum）、柱穗山羊草（Ae．cylindrica）、簇毛麦（Hanaldia villosa）和粗厚山羊草（Ae．crassu 6x）细胞质对小麦的抗旱性具有明显的遗传效应。其效应值的性质、大小与核亲毒品种的基因型有关，在特定的核质组合中波斯小麦、柱穗山羊草、簇毛麦和粗厚山羊草细胞质可明显提高小麦的抗旱性。具波斯小麦细胞质的异质系（T．persicum）-s．c66种子发芽阶段和三叶期的抗旱性比相应核亲本明显增强．并且超过抗旱品种晋麦47。成熟期的鉴定结果表明．经核基因型改良的粗厚山羊草细胞质小麦新品系NC223、NC232和NC236等15个异质系具有较强的抗旱性。因此，进一步研究异源细胞质提高小麦抗旱性的遗传机制，有助于拓宽小麦抗旱育种途径。     

转AtGA2ox1基因玉米自交系和杂交种的耐旱性分析

AtGA2ox1基因是调控赤霉素代谢的关键基因。以3个AtGA2ox1基因转化体回交转育玉米自交系和配制的杂交组合为研究材料,系统开展玉米自交系和杂交种的耐旱性分析。结果表明,3个转化体在回交转育过程中,多世代间遗传稳定。苗期不同转化体玉米在干旱胁迫24 d后复水仍能正常生长;对照材料胁迫后叶片卷曲至萎蔫,复水后无法恢复生长。通过对丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等生理生化指标的跟踪监测发现,干旱胁迫条件下转基因玉米的MDA含量低于对照约20%;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性高于对照20%,降低玉米细胞膜氧化损伤来增强转基因玉米耐旱胁迫能力,与玉米耐旱表型一致。成熟期干旱条件下,对照玉米果穗变小,穗长变短,穗重减轻。转基因杂交种的粒重和百粒重显著高于对照,其中杂交种NKYGA09*X923-1百粒重高于对照杂交种21.21%,表现出潜在的育种价值。