薰衣草种质资源遗传多样性研究进展

遗传多样性作为生物多样性的重要组成部分,是种质创新和品种改良的物质基础.薰衣草是名贵天然香料,具有较高的经济价值,研究其遗传多样性具有重要的理论和实践意义.介绍了薰衣草的种质情况,从形态学水平、细胞学水平以及分子水平综述了薰衣草种质资源遗传多样性的研究进展.并针对新疆薰衣草产业发展中存在的问题提出建议,为进一步研究薰衣草资源提供借鉴与参考.     

滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响

为了解滴灌冬小麦根系生长及水分利用对滴灌量的响应,以新冬18号为材料,利用双管分根法比较分析了拔节期后4.24、6.12、8.01和9.89 kg·管^-14种水分处理（每个处理灌水4次）下滴灌小麦根干重和根长的分布、0~100 cm土层含水量及产量和水分利用效率的差异。结果表明,加大滴灌量使0~100 cm土层湿润深度增加,尤其是提高了0~40 cm土层的含水量下限,并增加该土层的小麦初、次生根干重及根干重密度、根长及根长密度,延缓花后初、次生根干重密度的衰减。增加滴灌量显著提高小麦产量和水分利用效率。说明增加滴灌量可促进滴灌冬小麦拔节期至孕穗期根系生长,并延缓生育后期根系的衰亡,有利于产量和水分利用效率的提高。     

玉米籽粒构型与产量和抗旱性的关系分析

【目的】研究玉米受旱前后的籽粒性状变化及其与产量和抗旱性的关系,为玉米抗旱育种和节水栽培提供理论依据。【方法】以大田充分灌水量为100%,设置80%、60%、40%、20%和0%共5个欠量灌水比例,在此6种水分梯度水平上,测定10份玉米杂交种的10个籽粒构型相关性状指标,研究籽粒性状随灌水比例的变化趋势,以及与抗旱性的关系。【结果】随着灌水比例减少和旱情加重,玉米单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、矩形性、粒色R和粒色G逐渐降低,而籽粒的粒厚、圆形性和粒色B则逐渐增加;单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、粒厚、圆形性、矩形性、粒色R、粒色G在不同灌水比例间差异达到显著以上水平。【结论】玉米杂交种籽粒性状对干旱胁迫有明显的响应。单株粒重、百粒重、粒长、粒宽、粒厚、圆形性、矩形性、粒色R、粒色G可作为玉米抗旱鉴定和抗旱育种的参考指标。     

不同滴水量对冬小麦根系时空分布及耗水特征的影响

为揭示滴水量对冬小麦根系生长和耗水特征的影响规律，以新冬18号为材料，田间研究了1620 m3/hm2（W1）、1950 m3/hm2（W2）、2400 m3/hm2（W3）、2850 m3/hm2（W4）4种滴春水处理对0～100 cm土层含水量空间变异、0～60 cm土层根系生长和产量分布的影响。结果表明，随着滴水量的增加，增加各土层的含水量，毛管间距1/2处0～40 cm土层含水量增幅远大于毛管处；增加0～60 cm根干质量密度、根长密度和根系活性，且毛管间距1/2处的增幅远大于毛管处；产量增加显著，距毛管第3行产量增幅远大于毛管第1行，以W4最高，为7827．5 kg/hm2，水分利用效率为1．19 kg/m3，滴水量占总耗水量的54．9％，显著减少40～100 cm的土壤储水消耗。北疆冬小麦春季适宜总滴水量在2850 m3/hm2左右，每次滴水量在525 m3/hm2左右，以保证远离毛管区域小麦生长的水分需要。     

转LOS5玉米的大田抗旱性鉴定

【目的】培育转基因抗旱玉米新品种是解决玉米生产问题的重要途径。通过鉴定和分析拟南芥LOS5转入玉米后对玉米田间抗旱性的影响,筛选抗旱性突出的转LOS5的玉米株系用于抗旱育种。【方法】在150、225、300、375、450和600 mm(CK)梯度灌水胁迫处理条件下,大田鉴定8个转LOS5玉米株系及其受体郑58的抗旱性,测定产量和其他农艺性状的变化,明确LOS5在提高玉米抗旱性方面的主要田间表现形式,同时筛选抗旱性显著优于受体的转基因株系。【结果】随着累计灌水量600—150 mm逐渐降低,9个试验材料的产量和抗旱性均相应下降。8个转基因玉米株系的产量在225—450 mm灌水范围内均显著高于受体郑58,且在正常灌水600 mm的一半处理(300 mm)时差异最大化。300 mm灌水处理中,8个转基因株系的抗旱性指数为0.56—0.70,显著高于受体郑58(0.5),抗旱性提高12%—40%。抗旱性从强到弱的材料顺序是T8920B6、T8920B2、T8920B7、T8920B5、T8020B1、T8920B4、T8920B3、T8920B8和受体郑58。营养体生长和发育方面,在灌水150—225 mm处理中,8个转基因材料灌浆末期的叶色SPAD值38.4—42.4,均极显著高于受体郑58(28.7—37.5),但地上部生物重量、株高和穗位高没有显著差异;果穗发育方面,在灌水150—225 mm处理中,8个转基因株系的穗重为42.3—61.6 g,穗长为10.9—13.1 cm,均极显著高于受体(36.4—40.7 g和8.5—11.8 cm),但轴重和穗粗的差异不显著;籽粒发育方面,8个转基因株系的穗粒数为86.6—182.6,行粒数为8.4—15.6,也显著高于受体的穗粒数57.3—83.2和行粒数4.9—7.1,但穗行数和百粒重差异不显著。【结论】LOS5转入受体郑58后,对转基因玉米开花前营养生长的影响较小,但在开花之后维持受旱玉米的穗长、行粒数和灌浆后期叶色等方面发挥了积极作用,使受旱玉米的穗重、穗粒数和产量保持在相对较高的水平,从而提高了玉米的抗旱性;LOS5转基因玉米株系的抗旱性均高于受体郑58,但抗旱性提高程度有显著差异,对不同转化株系进行大田抗旱性鉴定和筛选是十分必要的;正常灌水量一半的胁迫强度能最大化玉米抗旱性的差异,有利于鉴定和筛选出有利用价值的转基因材料。     

滴灌次数对冬小麦根系生长及时空分布的影响

以新冬18号为材料,利用双管分根管栽法,模拟田间试验研究了拔节期后不同滴灌次数W₁（6次）、W₂（7次）、W₃（9次）、W₄（11次）（每次内、外管分别滴30 mm）对0～100 cm土层含水量,0～100 cm土层初、次生根干重和长度、根系活性分布及产量的影响。结果表明,随滴灌次数及总滴灌量的增加,0～40 cm土层的含水量增加,并延缓该土层的初生根干重和根长的衰减、促进次生根干重和根长增长,增加孕穗期至花后20 d初、次生根干重密度、根长密度及根系活性,而对40～100 cm土层根系的生长影响较小。小麦产量和水分利用效率均以W₄最高,分别为25.5 g·管^-1和1.36 kg·m^-3 。当滴灌量少、湿润土层浅时,小麦深层初、次生根生长易受严重抑制,且根系分布浅,初生根提前衰老,导致千粒重降低而减产。     

提高玉米抗旱鉴定准确性的水旱交替种植模式分析

【目的】研究玉米水旱交替种植模式鉴定法,为准确鉴定玉米抗旱性提供理论依据。【方法】以157份玉米自交系为材料,测定水旱交替种植模式法和常规水旱分区法的三重复的抗旱系数,利用三重复之间的相关系数对比研究两种方法的优劣。【结果】常规水旱分区鉴定的抗旱性,三重复间的相关系数为0.692~0.755(平均值0.724),而水旱交替种植模式鉴定的抗旱性,三重复间的相关系数为0.835~0.887(平均值0.861);水旱交替种植模式鉴定法重复间相关系数要高出常规水旱分区鉴定法18.9%。【结论】与常规的水旱分区鉴定法相比,水旱交替种植模式抗旱鉴定法具有更高的准确性和重复性,且便于材料观察的特点,可用于玉米抗旱性大规模鉴定。     

欠量灌溉供水率胁迫强度与玉米产量的规律分析

【目的】研究和建立供水率与抗旱性的理论关系模型,为欠量灌溉玉米抗旱性精准鉴定提供理论依据。【方法】2017~2019年选择12个杂交种,设置6个水分梯度的欠量胁迫处理,各处理区全程灌水8次,出苗水均为675 m³/hm²,其余的7次灌水量按照100%、80%、60%、40%、20%和0%比例减少,以形成不同的干旱胁迫强度;在缺次灌溉模型的基础上等价变换和推导,建立欠量灌溉模型,并对模型进行验证。【结果】供水率与玉米抗旱性关系的理论模型γ= Φ^k/(Φ^k + {\Phi }_h^k),该模型能描述玉米杂交种的抗旱系数(γ)随供水率(Φ)变化的幂饱和曲线。 12个玉米杂交种的抗旱系数计算值与实际测定值间的相关系数为0.973~0.995(平均0.987),达到了极显著水平 (P_0.01=0.917);模型拟合得出的残差预测偏差RPD值为3.914~9.485,均大于3.0,拟合效果良好。【结论】建立的欠量供水率与玉米抗旱性的模型可用于玉米抗旱性的精准鉴定;其中,半产供水率Φ_h和水分敏感系数k均具有明确的生物学意义,是玉米抗旱性的两个重要指标,2者数值均小的品种具有相对稳定的抗旱性。     

滴灌次数对冬小麦根系生长及时空分布的影响

以新冬18号为材料，利用双管分根管栽法，模拟田间试验研究了拔节期后不同滴灌次数W1（6次）、W2（7次）、W3（9次）、W4（11次）（每次内、外管分别滴30 mm ）对0～100 cm土层含水量，0～100 cm土层初、次生根干重和长度、根系活性分布及产量的影响。结果表明，随滴灌次数及总滴灌量的增加，0～40 cm土层的含水量增加，并延缓该土层的初生根干重和根长的衰减、促进次生根干重和根长增长，增加孕穗期至花后20 d初、次生根干重密度、根长密度及根系活性，而对40～100 cm土层根系的生长影响较小。小麦产量和水分利用效率均以W4最高，分别为25．5 g·管－1和1．36 kg·m－3。当滴灌量少、湿润土层浅时，小麦深层初、次生根生长易受严重抑制，且根系分布浅，初生根提前衰老，导致千粒重降低而减产。