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。     

玉米品种开花期抗旱性鉴定指标筛选

为了筛选有效的抗旱性指标,评价玉米品种的抗旱性,以已筛选出的抗旱性有差异的12个玉米品种为材料,采用抗旱池栽试验,设干旱胁迫和正常灌水2个处理,考察了与产量相关的形态和生理生化等33个性状,运用灰色关联分析和主成分分析方法,以抗旱隶属度、产量抗旱系数和抗旱指数为评价参数,结合模糊函数法,对各玉米品种的抗旱性进行综合评价.综合灰色关联和主成分分析结果表明,反映干旱条件下与抗旱性密切相关的有净光合速率(Pn)、实际量子产量(φPSⅡ)、叶绿素含量(Chl)、叶面积、干物质等5个指标,并结合抗旱隶属度进行综合评价,评价结果与经典的抗旱指数法评价结果一致.表明用筛选出的5个指标对玉米开花期抗旱性评价是可行的,提出的综合分析法是一种玉米抗旱性鉴定较为有效的科学方法.     

山西高粱品种(系)的花后抗旱性评价

以22份山西历年审定(鉴定、登记)的高粱品种及预登记的高粱品种为参试材料,通过自然干旱(DS)和正常灌溉(NI)两种处理方式,采用大田自然鉴定法,调查农艺性状、品质性状和光合性状3类主要性状指标。结合隶属函数(U)和干旱敏感指数(S)的聚类分析法及热图法对材料进行分类,对抗旱指标进行综合评价。结果表明：在干旱胁迫下,高粱品种除了穗柄伸出长平均增长5.26 cm和单宁含量平均增加0.09%,其余性状指标均出现下降;除净光合速率外,其余性状指标之间均存在一定程度的相关性。利用以上两种方法,筛选出极抗品种3份(S9、S10和S7即晋杂108、晋杂22号和晋杂101),极弱品种1份(S17即晋杂4号)。根据干旱敏感指数计算,主成分分析为9个性状,主成分累计贡献率84.662%,产量和单穗粒重是决定第一主成分的主要性状,贡献率为17.999%。干旱胁迫对高粱品种(系)花后主要性状指标均有显著影响。不同高粱材料间抗旱性差异显著,应用两种抗旱性评价方法,可以较为准确地评价参试高粱品种(系)的抗旱性。产量、单穗粒重、株高和倒二叶叶宽可以作为评价高粱花后抗旱性的主要形态指标。     

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。     

豌豆种质资源抗旱性鉴选与利用价值分析

为了鉴定筛选抗旱的豌豆种质资源及适宜在旱作雨养农业区生产中应用的优良品种(系),2008～2009年,在定西市旱农中心旱地试验地,采用田间自然鉴定方法,对来自全国主要豌豆产区七个省(市)的78份材料进行了抗旱性鉴定及筛选,以确定不同品种(系)在干旱条件下的抗旱性、综合农艺性状及产量表现.结果表明:17份材料属典型抗旱材...     

云南主栽玉米品种抗旱性鉴定与评价

以云南8个主栽玉米品种(甜糯888、云糯6号、云瑞999、云瑞6号、云瑞47、云瑞88、云优105、云甜玉2号)为试验材料,人工控水条件下,通过盆栽试验,在玉米植株的苗期、开花期和灌浆期,测定8个品种的株高、叶面积、根冠比、SOD、POD和MDA等与抗旱性有关的14个表型性状和生理生化指标,采用抗旱系数法和隶属函数值法,对各指标性状进行了干旱胁迫下的抗性评价和鉴定。结果表明,不同生育期相同指标性状评价不同玉米品种抗旱性存在明显差异,可将供试品种划分为抗旱性强、中和不抗旱3类,其中云瑞47、云优105、云甜玉2号3个品种具有较强抗旱能力,云瑞6号、云瑞88和云瑞999具有中等抗旱能力,而甜糯888、云糯6号抗旱性差;干旱胁迫下,玉米苗期各形态性状和生理生化指标及其综合D值均可作为鉴定品种抗旱性的依据;干旱胁迫至开花期,只有株高、叶面积、SOD和Pro与抗旱系数间为极显著相关;干旱胁迫至灌浆期,只有地上部鲜重、株高和MDA与抗旱系数间为极显著相关。无论在苗期、开花期或灌浆期,综合D值可作为鉴定品种抗旱性的指标,单一指标均不能准确判定某品种的抗旱性。     

小麦高代系的抗旱性状筛选与抗旱性评价

于2020—2021年度和2021—2022年度两个生长季,在杨凌抗旱棚（DS）、杨凌农作一站（YAS）和乾县试验站（QX）3个环境下分别测定了43份和20份小麦高代系的8个农艺性状及8个产量性状,通过计算抗旱指数评价各性状对小麦抗旱指标的贡献率,同时利用隶属函数法、聚类分析等方法进行综合分析,筛选抗旱性强的小麦高代系。结果表明,在干旱胁迫环境（DS）下,小麦的农艺性状和产量性状均受到不同程度的抑制。基于各性状对小麦抗旱指数的贡献度,筛选出生物量、产量、小穗数和千粒重等作为评价小麦抗旱性的重要指标。通过抗旱性综合评价值D和聚类分析将供试小麦品种（系）分为高抗旱、抗旱、中等抗旱、干旱敏感和干旱高敏感5个等级,两年度鉴定出21-1、21-34、21-39、21-18、21-2和22-17共6份高抗旱小麦品系。     

16份玉米自交系全生育期抗旱性鉴定与评价

以16份玉米自交系为试验材料,通过比较其在全生育期水分胁迫和正常灌溉条件下农艺性状、产量性状和光合特性的差异,以抗旱系数为基本评价指标,采用逐步回归法建立最优回归方程,同时结合相关性分析、隶属度及聚类分析方法,对玉米自交系进行抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明：水分条件对散粉吐丝间隔期、株高、穗长等11个性状具有显著/极显著影响,单穗粒重、散粉吐丝间隔期和穗长可作为玉米自交系抗旱性鉴定的次级性状筛选指标。利用次级性状抗旱系数的平均隶属度和旱情发生时期抗旱系数的平均隶属度两种方法对自交系抗旱性进行综合评价,结果完全一致的有11份;通过聚类分析,将16份玉米自交系分成4类,其中强抗旱型5份、抗旱型6份、中抗旱型4份、弱抗旱型1份。参试材料中,抗旱性最强的自交系为Si-287,最弱的自交系为X178。     

基于3种水分控制条件的玉米品种抗旱性综合评价

基于大田试验、人工控制生长环境的旱棚与PEG模拟干旱胁迫的水培试验,对8个玉米品种成株期及苗期的抗旱性进行系统研究,调查分析了不同品种在3种水分控制条件下农艺性状、生理指标及产量表现,筛选出综合抗旱较好的品种。结果表明:通过2 a 5个试验点的大田试验和2 a旱棚试验筛选的抗旱性较强品种一致,分别为九圣禾2468、陕单650、联创825和MC703,在干旱和灌水条件下产量较高且抗旱指数较大,其中在大田条件下的抗旱指数分别为0.910、0.909、0.907和0.873,具有较短的散粉吐丝间隔期(ASI)、较高的SPAD值、较多的干物质等特点;水培试验通过相关指标隶属值筛选出的抗旱品种有陕单650、先玉335、九圣禾2468和MC703,隶属值分别为0.871、0.697、0.680和0.596,具有较发达的根系、较强的生理酶活性等特点。综合3种水分控制条件,结合第一性状(产量、抗旱指数)和第二性状(根系、ASI、生理)等指标的鉴定结果,筛选出稳定抗旱的玉米品种为MC703、九圣禾2468和陕单650。     

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)。     

棉花品种资源花铃期抗旱性鉴定与评价

以272份国内外棉花品种资源为试验材料，设置干旱胁迫与正常灌水2个处理，于花铃期测定不同处理各品种资源的株高、果枝数、有效结铃数等15个农艺性状及叶绿素含量（Chl）、丙二醛含量（MDA）、脯氨酸含量（PRO）等4个生理指标，以抗旱指数（DI）为基本评价指标，利用综合抗旱指数（CDI）、抗旱综合度量值（D）、加权抗旱指数（WDI）3种评价方法，结合灰色关联度及聚类分析，对272份品种资源进行抗旱性综合评价。根据D值聚类分析结果，将272份品种资源划分为5级：强抗旱级别包含关农1号、渝棉1号、辽棉9号、辽棉16号共4份品种资源；抗旱级别包含银棉2、岱字棉16、新陆中10等24份品种资源；耐旱级别包括18N3、司6524、新陆中82等134份品种资源；较敏旱级别包括鄂抗棉8、新陆中65、新陆中22等100份品种资源；敏旱级别包括150030、鄂抗棉10、晋棉12等10份品种资源。CDI值、D值、WDI值存在极显著正相关（相关系数0.958以上），评价结果基本一致，以D值为主，结合CDI、WDI值可有效、准确评价棉花花铃期抗旱特性。筛选的关农1号、渝棉1号、辽棉9号等抗旱品种资源可为棉花抗旱遗传改良提供特异资源。整齐度、比强度、叶绿素含量、果节数、结铃数、单铃重可以作为花铃期抗旱性鉴定的主要指标。     

转CarNAC1基因可提高棉花的抗旱性

以15份稳定遗传的转CarNAC1基因棉花及受体材料K62进行田间和室内试验,通过加权隶属函数法、主成分分析法及聚类分析等方法比较棉花光合指标、农艺性状、产量性状、纤维品质和生理指标的变化情况。结果表明:干旱胁迫后,转基因棉花品系气孔导度下降趋势及净光合速率显著高于受体材料K62;转基因棉花品系平均单铃重高于受体材料0.363~0.657 g;除丙二醛含量为转基因棉花品系低于受体材料K62外,转基因棉花品系的脯氨酸、可溶性糖含量及过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活力均高于受体材料。基于农艺性状和产量性状指标主成分分析结果,将16个品系的9个指标综合为2个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高产量的品系:ZK62-10、ZK62-6、ZK62-1。基于纤维品质指标主成分分析结果,将16个品系的7个指标综合为3个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高纤维品质水平的品系:ZK62-6、ZK62-12、ZK62-15。可以得出以下结论:干旱胁迫下,转CarNAC1基因棉花品系的产量及品质均优于受体材料K62;转CarNAC1基因棉花品系可能通过降低气孔导度、增强渗透条件等方法提高棉花抗旱能力;筛选出综合抗旱能力最优的棉花品系ZK62-6。     

甘芥种间杂交后代DH系花期抗旱性评价

本试验以22份甘蓝型油菜和芥菜型油菜种间杂交后代DH株系为供试材料,在油菜花期降雨量约5.7 mm、6.7 mm的情况下,连续两年设置正常灌水、花期干旱胁迫2个处理,考察产量及与产量相关农艺性状,应用抗旱指数法、灰色关联度综合分析法结合聚类分析,筛选优异的抗旱种质资源。结果表明,多数甘芥杂交后代材料抗旱性高于常规甘蓝型品种,共获得7份抗旱性较强的材料;无论采用直接评价或关联系数综合评价,两种不同程度的干旱胁迫条件下,约有42.55%的材料抗旱等级分类一致,同一材料在不同程度干旱胁迫条件下,其抗旱性表现有差别,通过不同程度干旱胁迫条件下综合评价其抗旱性结果更可靠。     

棉花抗旱相关指标综合评价及灰色关联分析

以30份棉花资源为材料，在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫，于胁迫第10天测定光合指标，并分别取样测定叶片丙二醛（MDA）、叶绿素（Chl a+b）、超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸（Pro）等的变化，吐絮后测定农艺性状；同时采用抗旱系数、抗旱指数、灰色关联分析等相结合的方法，对棉花的抗旱性进行综合评价。根据抗旱性度量值（D值）聚类分析结果，将30份材料聚类为4个类型，高抗旱型品种有贝尔斯诺、川98、库克C310-5100、KK1543、中R2015；中等抗旱型品种有新陆早49、新陆中8号、中R773-1等13个品种；抗旱型品种有新陆早47、辽18、富依德998等8个品种；干旱敏感型品种有军棉1号、中R2009、新陆早26、新陆中58。通过灰色关联分析，16个指标与D值的紧密程度依次为有效铃数、总铃数、有效果枝数、Gs、Tr、果枝数、MDA、叶绿素总量、Pn、叶绿素b、株高、WUE、叶绿素a、Pro、Ci、SOD。在受到干旱胁迫时，棉花农艺性状表型指标敏感，同时MDA、叶绿素总量这2个指标反应较其它生理生化指标敏感，蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、净光合速率（Pn）相对其它光合指标较敏感。     

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。