甜高粱成熟期抗旱性指标筛选与评价方法

设置正常灌水处理(T1)、重度干旱处理(T2)2种处理,测定株高、穗重、单株粒重、千粒重和产量(单位面积产量)等性状,运用相关性分析、主成分分析、抗旱系数(DRC)、综合抗旱系数(CDRC)、加权抗旱系数(WDC)、隶属函数值(D)和聚类分析等方法,对成熟期不同甜高粱品系的抗旱性进行鉴定及指标筛选。结果表明:干旱胁迫对各性状均有显著影响(P0.05);抗旱系数频次分析表明,各性状抗旱性敏感程度由大到小顺序为穗粒数分枝数株高茎粗千粒重穗茎粗穗重穗长单株粒重产量;相关性分析表明:株高与穗重呈显著负相关(P0.05),产量与穗粒数、穗重、单株粒重、千粒重呈极显著正相关(P0.01),穗粒数与穗重、单株粒重呈极显著正相关(P0.01),单株粒重与千粒重呈极显著正相关(P0.01);通过主成分分析,将10个性状转化成5项新的互相独立综合指标,可代替88.087%原始所有性状抗旱信息;灰色关联度分析表明,各性状DRC与D的密切程度大小顺序为单株粒重千粒重穗粒数产量穗茎粗分枝数穗重穗长株高茎粗。对D值进行聚类分析,将22个不同品系甜高粱分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级7份、Ⅲ级6份、Ⅳ级4份、Ⅴ级2份。对聚类分析结果的抗旱系数进行抗旱性等级统计分析表明,除株高、茎粗和穗长以外,千粒重、单株粒重、穗重、穗粒数、D值、分枝数、穗茎粗、CDRC值和WDC值随着抗旱级别的升高而增加。逐步线性回归方程表明,千粒重、单株粒重、穗粒数、穗茎粗与D值密切相关。综上所述,干旱胁迫对甜高粱成熟期各性状均会产生显著影响,千粒重、单株粒重、穗粒数和穗茎粗可作为甜高粱成熟期直观、准确和简单的抗旱鉴定评价指标,筛选出成熟期抗旱性强的甜高粱品系为F417、F438、F6137。关键字:     

胡麻种质资源成株期抗旱性综合评价及其指标筛选

为了探讨现有胡麻种质资源抗旱性及其与重要育种性状间的关系,研究胡麻抗旱性综合评价方法和鉴定指标,为抗旱育种及抗旱基因资源挖掘、利用提供参考依据。本文基于15份国内主栽胡麻品种建立的抗旱性综合评价体系,以227份国内外胡麻种质、育成品种、地方品种为材料,考查与其成株期抗旱性相关的5个农艺性状及产量指标,采用抗旱指数、因子分析、模糊隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析等方法,对其进行抗旱性综合评价、抗旱型划分和评价指标筛选研究。结果显示:被考查性状指标对干旱胁迫的反应程度及关联程度各异,可选择与抗旱性关系密切的产量及其相关性状为优先选择指标;D值与产量指标呈极显著正相关;据D值将供试胡麻种质划分为7个抗旱级别,可较好地反映各供试胡麻种质的抗旱性及其特点。说明有选择地测定与D值密切相关的6个性状指标,以其D值作为评价参数可有效且准确的鉴定胡麻种质抗旱性。     

大豆种质资源抗旱性综合评价

采用抗旱指数与隶属函数相结合的方法,在年降雨量不足40 mm的敦煌市,设干旱胁迫和正常灌水2个处理,考察了12份地方、73份国内育成和38份国外引进共计123份大豆种质与抗旱性相关的株高、分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重、生物产量等7个性状。结果表明:被考察的农艺性状对干旱胁迫的反应程度各异,其中分枝数和百粒重反应迟钝,单株生物量和单株粒重反应敏感;根据抗旱性量度值(D值)的聚类结果,供试的123份材料中筛选出Spry、晋豆21、下台子磨石豆等12份抗旱资源。利用多个农艺性状,采用抗旱指数与隶属函数相结合的方法,综合评估大豆种质的抗旱性是可行的,不仅可以避免单一指标的片面性和不稳定性,而且可以较好地揭示指标与抗旱性的关系。     

花铃期干旱胁迫对陆地棉农艺性状的影响及其抗旱等级划分

为了探索花铃期干旱胁迫对不同棉花品种重要农艺性状的影响,并对品种进行等级划分,以前期鉴定的30份陆地棉品种进行试验,测定不同品种干旱胁迫组和对照组的农艺性状和品质指标等。通过含水量的差异性分析、农艺性状相关性分析、抗旱系数分析、3种综合评价值(D、CDC、WDC)相关性分析,证明3种评价值的评价结果一致。通过各性状与D值和WDC值的关联度分析,明确伸长率、单株产量、比强度和整齐度4个指标可作为品种抗旱性鉴定的重要指标。以D值进行聚类分析,对30份品种进行了抗旱等级分类,共分为4大类。第I大类,共有DG219、DG168、DG186等3份材料,属于强抗旱类别;第Ⅱ大类,共有DG270、DG228等12份材料,属于抗旱类别;第Ⅲ大类,仅有1份材料(DG248),属于较敏感类别;第Ⅳ大类,共有DG43、DG42等14份材料,属于敏旱类别。研究结果为品种的鉴定和利用提供了参考依据。     

杂交籼稻新组合抗旱性鉴定评价及预测研究

为探索有效鉴定、评价及快速预测杂交籼稻新组合抗旱性的指标和方法,选择10个杂交籼稻新组合和1个对照品种为材料,采用盆栽试验进行正常水分和干旱处理。综合分析干旱胁迫条件下水稻产量及相关农艺性状的变化差异,借助产量抗旱系数、模糊数学隶属函数、抗旱性综合评价D值对杂交籼稻新组合抗旱性进行鉴定和评价,并通过主成分分析(PCAM)、相关分析(CAM)和逐步回归分析(SRM)进行抗旱指标筛选。结果表明:不同杂交籼稻新组合间抗旱能力存在显著差异,通过抗旱性综合评价D值聚类分析得出C8—沪旱7A/成旱恢30241属于强抗旱型,C_1—沪旱7A/Z4R(Si)、C_2—沪旱7A/成恢177、C_7—沪旱7A/成旱恢30248、C_9—沪旱7A/成旱恢31708和C_(10)—沪旱7A/成旱恢30218属于抗旱型,C_3—沪旱7A/成恢178、C_4—沪旱7A/成旱恢31701和C_5—沪旱7A/成旱恢31704属于中间类型,冈优725(对照品种)和C_6—沪旱7A/成旱恢31621属于不抗旱型;有效穗数、单穗实粒重和结实率的相对值可作为鉴定与评价杂交籼稻抗旱性的重要综合指标;利用逐步回归构建水稻材料抗旱性预测模型D=(245.231+1.645X_2+2.712X_4+6.494X_6+19.401X_7-2.791X_(10))×10~(-3)能准确、快速预测杂交籼稻新组合抗旱能力(其中:D为供试材料的抗旱综合评价D值,X_2、X_4、X_6、X_7和X_(10)分别为水稻干旱胁迫下有效穗数、单穗实粒数、单穗总粒重、单穗实粒重和千粒重的相对值)。     

旱胁迫对啤酒大麦产量及酿造品质的影响

在武威黄羊镇啤酒大麦试验基地进行了干旱胁迫对甘啤6号生育期、农艺性状、籽粒产量、原麦品质、酿造品质的影响试验研究。结果表明:干旱胁迫下甘啤6号各生育期均提前,成活率降低,分蘖减少,株高、穗长、单株穗数、单株粒数、单株粒重、单穗粒重、穗粒数均降低;干旱胁迫使甘啤6号成穗数、穗粒数、千粒重均降低,导致产量降低,其中对成穗数影响最大,其次为穗粒数,对千粒重影响最小;干旱胁迫使大麦蛋白质含量升高,千粒重、淀粉含量和筛选率均降低,千粒重降幅尤其明显;干旱胁迫使麦芽糖化时间、糖化力、粘度、β-葡聚糖、微粉浸出率、粗细粉差降低,粗粉浸出率、a-氨基氮、可溶性氮、蛋白质、库值升高。     

河南黄淮麦茬稻区适宜旱稻品种 及鉴定指标的筛选

为筛选适合河南黄淮麦茬稻区种植的优良旱稻品种,建立适宜的旱稻鉴定评价体系,利用河南地区主要推广的23个水、旱稻为材料,于旱棚内旱直播种植,在孕穗期和成熟期对植株形态、生理生化性状和单株产量进行测定和分析。结果表明,水分胁迫条件下,高产品种的平均单株产量、分蘖数、株高、地上部鲜重和根基粗分别是低产品种的2.46、1.78、1.17、1.57和1.18倍,分蘖数、株高、地上部鲜重和根基粗与旱田单株产量呈显著正相关。旱田产量和分蘖数可以作为河南黄淮麦茬旱稻的评价指标,株高、地上部鲜重和根基粗可以作为辅助指标。初步筛选洛稻998、徐旱702、原旱稻3号和郑旱2号为适宜推广的高产抗旱品种。     

干旱胁迫下玉米自交系抗旱性评价及筛选

以39份玉米自交系为材料，2017—2018年在甘肃省张掖市设置田间自然抗旱鉴定试验，筛选抗旱鉴定指标，综合评价玉米自交系的抗旱性。结果表明：在干旱胁迫下，39份玉米自交系的粉丝间隔时间延长了0~3 d，株高、穗位高、穗长、穗粗、穗干重、籽粒干重、出籽率及百粒重均降低，其中，穗干重、籽粒干重和出籽率3个指标分别为正常灌水处理的81.5%、79%和88.5%。穗干重、籽粒干重和出籽率与平均抗旱系数呈显著正相关，可作为玉米自交系抗旱鉴定的主要指标。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出强抗旱玉米自交系10份，其中自交系E28、DH351、陇1222、浚92-8和黄早四，抗旱性达到极强。本研究所筛选到的抗旱自交系可在选育抗旱新品种中加强利用。     

玉米几个与抗旱性有关的产量性状遗传研究

按NCII设计分析了15个玉米自交系与抗旱性有关的穗长、结实长、穗行数、行粒数、百粒重和单株产量等产量性状在中等水分胁迫下的GCA、SCA和遗传力。结果表明:3个优良自交系80660、80009、武109能组配出抗旱高产且产量性状良好的杂交组合,是有利用价值的亲本;80625×武109、80009×138、80622×武109等组合可在干旱与半干旱地区示范种植。在水分胁迫下,产量遗传力较低,在早代寻找遗传力高且与产量和抗旱性高度相关的第二类性状穗长、结实长、穗行数、行粒数进行选择,可提高选择效率。     

向日葵种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以226份向日葵种质为材料,采用盆栽试验,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理,测定株高、单株叶面积、SPAD值、叶片相对含水量、根长、根体积、根冠比、根表面积8个指标,计算抗旱系数和综合评价值(D值)及进行相关统计分析,鉴定苗期抗旱性。结果表明:8个指标抗旱系数间均存在显著相关性,且与综合评价值(D值)存在极显著或显著相关性,说明8个指标均可用作向日葵苗期抗旱性的评价指标;利用多元逐步回归分析建立了初步预测向日葵抗旱性的方程;基于综合抗旱评价值(D值),将参试种质划分为5个不同抗旱等级:极耐旱型、耐旱型、中间型、不耐旱型和极不耐旱型,其中175、106、117、117、161、132、162、194、174、127、15、110、133、224、109、120等15份极耐旱型与耐旱型材料可用作向日葵抗旱育种的主要材料。     

宁夏南部山区冬小麦抗旱指标鉴定研究

为了更快速有效地利用现有资源,选育适宜宁南山区旱地种植的冬小麦新品种,本试验通过抗旱系数、主成分分析、相关分析及聚类分析等方法对8个品种12个性状进行研究。结果表明:8个品种根据抗旱系数不同,可分为抗旱性强、中、弱3个等级;12个性状的主要信息主要集中在4个主成分中,累积贡献率达93.40%,这4个主成分因子主要反映产量、抗旱系数、穗长、穗粒数、千粒重、单株粒重、株高、不实小穗数、颖花结实率9个性状。产量、穗下节长和株高与抗旱系数间为显著或极显著正相关。通过聚类分析将8个品种聚为3类,第一类包含3个品种,分别是Z0217-3,Z0231-3和对照中引6号,这三个品种的产量、抗旱系数、穗下节长、千粒重及株高等主要指标在第三类和第二类之间,但穗长、穗粒数及单株粒重在三类中平均值最低。第二类包含2个品种,分别是98-5808-1和Z0228-2-1,这两个品种的穗粒数、单株粒重和不实小穗数三个指标平均值最高,但产量、抗旱系数、穗下节长、千粒重等指标平均值最低。第三类包含3个品种,分别是Z0349-4,08AWS089和晋太0509,这三个品种平均产量高,抗旱系数高,平均穗长最大,平均穗下节长最长,平均结实小穗数最多,千粒重最大、株高最高。     

粳稻品种抗稻瘟病性与其生物学性状的相关关系研究

对３４２份粳稻材料进行抗稻瘟病性（抗叶瘟、穗颈瘟）与其生物学性状（株高、穗长、每穗粒数、分蘖率、单株有效分蘖数、空秕率、着粒密度，以及成熟期等）相关关系研究，结果不同品种（系）间存在着一定差异。抗叶瘟性与株高、穗长、每穗粒数、单株有效分蘖数、着粒密度呈显著正相关，相关系数依次为：０．４０９、０．４９１、０．４２６、０．６５７、０．４７１；与空秕率呈显著负相关，相关系数为－０．５９１。抗穗颈瘟性与株高、每穗粒数、单株有效分蘖数呈显著正相关，相关系数分别为：０．７１７、０．４６２、０．３６２；与空秕率、分蘖率、着粒密度呈显著负相关，相关系数依次为：－０．３４３、－０．３３２、－０．４７６。试验表明，株高、单株有效分蘖率、每穗粒数、空秕率等性状，可做为主要标记，在粳稻品种（系）抗稻瘟病性选鉴上应用     

甘肃敦煌绿洲区干旱胁迫下玉米抗旱性与灌浆期光合特性

在年降雨量不足40 mm的甘肃省敦煌市绿洲农业区,采用大田干旱胁迫法对玉米品种陇单9号、先玉335、陇单10号、沈单16进行了抗旱性及灌浆期光合特性的研究。结果显示:(1)干旱胁迫和充分供水条件下,4个参试品种间除单株穗数差异不显著外,其余形态性状及光合特征参数间差异较大,干旱胁迫后,4个参试材料平均株高降低了40.25 cm,生物量、穗重、穗粒重、穗粒数分别减少了132.87 g·株~(-1)、90.48 g、79.15 g、167.59粒,差异达到了极显著水平,百粒重、穗数、出籽率分别减少了3.75 g、0.08个、7.75%,差异不显著;光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及叶绿素含量随品种抗旱性减弱呈降低的趋势,而胞间CO_2浓度(Ci)在4个品种间变化较小。(2)抗旱性综合评价值的计算结果表明,4个参试品种的抗旱性依次为先玉335(抗旱)陇单9号(中度抗旱)沈单16(弱抗旱)陇单10号(弱抗旱)。(3)相关及逐步回归分析显示,灌浆期光合速率与不同抗旱类型玉米品种的抗旱性显著相关,而胞间CO_2浓度与抗旱品种陇单9号、先玉335的抗旱性相关性较大,叶绿素含量与弱抗旱品种陇单10号、沈单16的抗旱性极显著相关。     

不同水稻品种花期耐旱性评价

以我国96个主导水稻品种为材料,于水稻开花期进行水分处理10d,研究水分胁迫下不同水稻品种与 水稻产量构成因子的关系。结果表明,开花期水分胁迫对水稻每穗粒数影响不显著,结实率和千粒重有着不同程 度的下降。根据水分胁迫指数将供试品种分为耐旱型(WSI<0.0599)、中间型(0.06000.2600)3类。筛选出9个耐旱型品种,其中粳型常规水稻1个、籼型常规水稻1个、籼型两系杂交水稻2 个、籼型三系杂交水稻5个。籼稻品种的酎旱性明显优于粳稻品种,来源于同一母本冈46A的冈优527、冈优188和 冈优725在本试验中都表现出良好的耐旱性。     

山栏稻资源早期抗旱性评价及抗旱资源筛选

为明确山栏稻抗旱差异性,筛选抗旱性强的资源,采用PEG人工模拟干旱的方法,研究20个山栏稻资源的芽期、苗期抗旱性。结果表明,采用不同的评价指标,资源间的抗旱性排序有所不同;山栏稻资源的抗旱性具有显著差异;芽期、苗期抗性极显著正相关,芽期抗旱性较强的资源有L6、L30、L31、L33,苗期抗旱性较强的资源有L6、L26、L30、L31;采用隶属函数法进行抗旱性综合分级,结果显示山栏稻资源总体抗旱性较强,中抗以上的资源占55%,其中L6、L30、L31几个资源具有强抗旱性,建议在季节性干旱地区推广,同时为抗旱种质创新利用提供参考。     

干旱胁迫对不同穗型超级稻品种产量及穗部性状的影响

通过水分仪结合称重法的盆栽试验,在水稻幼穗分化至灌浆结实的不同时段,人为控制土壤水分以模拟干旱胁迫的发生,研究了中度干旱胁迫对不同穗型超级稻品种产量因素及穗部性状的影响。结果表明:不同时段的中度干旱胁迫对水稻产量及穗部性状都有影响,最终籽粒产量均比正常供水时显著下降,穗分化15~30 d控水处理影响最大,其次是开花至花后15 d和花后15~30 d的控水处理,减产原因主要是结实率下降和千粒重降低。不同品种受影响的程度有所不同,超级稻品种较普通杂交稻品种来说相对要小,但也有受影响较大的超级稻品种,大穗型品种(国稻6号、两优培九、Ⅱ优7号)受干旱胁迫的影响程度要低于中穗型品种(天优998、Ⅱ优602、汕优63)。     

幼穗分化期至齐穗期水分胁迫对水稻产量及功能叶性状的影响

2013年在宜良县通过田间试验,研究了水稻幼穗分化期至齐穗期水分胁迫对云南大面积生产应用的6个粳稻品种产量及产量构成因素、功能叶叶面积及SPAD值的影响。结果表明:幼穗分化至齐穗期水分胁迫后6个品种实际产量比正常灌溉产量下降11.03%,达极显著水平。幼穗分化至齐穗期水分胁迫后有效穗数、总粒数、实粒数分别比正常灌水降低4.58%、7.21%、8.53%,其中对实粒数影响最大,达显著水平。水分胁迫后齐穗期功能叶高效、低效、总叶面积指数比正常灌水分别降低13.60%、10.55%、12.92%,水分胁迫后幼穗分化至齐穗期的倒1叶、倒2叶、倒3叶SPAD值比正常灌水分别降低1.26%、1.32%、2.69%。在幼穗分化至齐穗期水分胁迫条件下,抗旱性强的品种穗总粒数、实粒数、结实率降低的幅度小,抗旱性较弱的品种降低的幅度大;抗旱性强的品种功能叶SPAD受影响越小,且有增加的趋势,而抗旱性较弱的品种呈下降趋势。     

分蘖期干旱胁迫下养分管理对双季晚稻生长及产量的调控效应

针对丘陵双季稻区易发生季节性干旱导致养分供应受阻、水稻生长发育受影响、产量下降等问题,研究了干旱条件下5种养分管理措施(即T1:增施钾肥+喷清水;T2:叶面喷施0.2%Zn SO4;T3:增施钾肥+叶面喷施肥0.2%Zn SO4;T4:提高后期施N比例+喷清水;CK:常规施肥+喷清水)对双季晚稻生长发育、产量形成以及产量的影响。结果表明,分蘖期干旱胁迫下,不同养分管理对双季晚稻生长发育和产量的影响具有明显的差异,其影响程度由强到弱依次为:T3T1T2T4CK。T3在分蘖期干旱胁迫下能有效促进水稻分蘖能力,提升苗峰值和有效分蘖数,最高分蘖数比CK高7.26%,并显著提高拔节期和齐穗期的叶片SPAD值、叶片光合速率和叶片蒸腾速率以及根系活力,同时还显著增加拔节期、齐穗期和成熟期地上部单株干物重,改善植株干物质的积累,其增幅分别在2.19%~25.22%,从而显著提高双季晚稻每公顷有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒和结实率等产量构成因素,最终使双季晚稻在干旱胁迫条件下获得较高产量。T3的产量在所有处理中最高,达10.07 t·hm~(-2),分别比T1、T2、T4及CK高6.34%、7.70%、14.17%和25.56%。