绿豆全生育期抗旱性鉴定及形态指标研究

为了在田间育种和生产过程中,为绿豆抗旱种质资源的筛选提供可借鉴的形态,快速、便捷的筛选出具有抗旱特点的绿豆资源,通过模拟干旱条件进行全生育期抗旱性研究,分析不同绿豆品种的形态性状在干旱胁迫条件下的变化,采用相关、偏相关、通径分析等方法分析这些形态指标与抗旱指数(DRI)的关系。结果表明,相对株高、相对单株荚数、相对单荚粒数、相对荚长,相对百粒质量均可作为鉴定绿豆抗旱性的指标。共鉴定出强抗旱性种质9份,较强抗旱性种质10份,中等抗旱性种质9份,较弱抗旱性种质32份,不抗旱性种质213份。     

绿豆种质资源成株期抗旱性鉴定

作物种质资源抗旱性鉴定是获得抗旱资源和挖掘抗旱基因的前提。本研究以21份绿豆种质资源为材料,采用温室内盆栽控水旱胁迫,考察不同品种单株产量、单株荚重、单株粒数、单株地上部生物量、单株生物量、根冠比等12项指标,计算各指标在旱胁迫与对照条件下的比值,运用相关性分析、隶属函数、抗旱系数和抗旱指数方法,评价绿豆成株期抗旱性,筛选抗旱优异种质。结果表明,抗旱系数与单株地上部生物量、单株总生物量、单株荚重、单株粒数、单株有效荚数在旱胁迫与对照条件下的比值呈极显著正相关,与根冠比呈极显著负相关,从而遴选出这7项指标作为绿豆成株期抗旱性鉴定的评价指标;基于隶属函数、抗旱系数和抗旱指数三者呈极显著正相关,且3种评价抗旱分级结果一致性较高,故认为抗旱指数法适宜于大规模绿豆成株期抗旱性鉴定;筛选获得高抗种质3份、抗旱种质6份、中抗种质4份、敏感种质5份和极敏感种质3份。     

大豆微核心种质资源抗旱性评价

抗旱性是大豆在干旱胁迫下高产稳产的重要生态性状，筛选耐旱种质资源提高新品种的抗旱能力，是保障大豆高产稳产的重要途径之一。以大豆微核心种质为研究对象，采用大豆成株期抗旱性鉴定方法，利用海南冬季干旱少雨的气候特点，系统调查了干旱对163份不同大豆资源的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等4个农艺性状的影响。再利用加权隶属函数分析和聚类分析的方法，对163份微核心种质的抗旱性进行综合评价。结果表明，供试的163份大豆微核心种质可划分为5个抗旱等级，并鉴定出高抗旱（1级）种质4份（ZDD02159、ZDD10430、ZDD13560和ZDD16874）、抗旱（2级）种质14份、中抗旱（3级）种质52份、敏感（4级）种质74份以及高敏感（5级）种质19份。这些研究结果和抗旱种质的挖掘，为利用资源拓宽遗传基础，培育抗旱大豆新品种和抗旱基因发掘与功能研究提供了参考。     

纤花香茶菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理特性初步研究

采用盆栽反复干旱法对17份纤花香茶菜种质资源进行苗期抗旱性鉴定,测定其冠层萎蔫比例、叶片含水量、株高等10个指标,应用隶属函数法等方法对其抗旱性进行综合评价,并对有抗旱性差异的种质进行生理特性研究。结果表明,平均隶属函数值与叶长和叶面积的相关性较大;主成分分析将10个指标归纳为光合因子、产量因子和生长因子3个主成分,累计贡献率为74.438%;聚类分析将供试种质分为强抗旱型、中抗旱型、弱抗旱型和抗旱敏感型四种类型;抗旱性不同的种质对干旱胁迫的生理应答策略不同,弱抗旱型种质需要做出更强烈的生理应答来应对干旱胁迫。结合课题组前期芽期抗旱性鉴定结果认为,R 16两生育期均具有优良抗旱特性。     

小麦种质资源抗旱性鉴定评价

培育抗旱节水小麦品种是保障我国粮食安全的重要途径之一, 优异抗旱种质资源筛选及抗旱性评价方法的研究对于提高抗旱育种效率具有关键作用。本研究采用反复干旱法和田间直接鉴定法分别鉴定323份小麦种质苗期和成株期的抗旱性。结果表明, 随着干旱次数的增加幼苗存活率逐渐下降, 而其变异系数和广义遗传力增加。成株期单株产量抗旱系数与综合抗旱性度量值D显著正相关(R ² = 0.609), 采用综合抗旱性度量值D有利于区分干旱对不同种质产量的影响力。苗期反复干旱存活率(DS)与单株产量的抗旱系数及综合抗旱性度量值D均无显著相关。基于反复干旱存活率筛选得到28份苗期强抗旱种质, 基于单株产量抗旱系数和综合抗旱性度量值D分别得到25和30份成株期强抗旱种质, 其中, 9份种质用2种评价方法均表现强抗旱; 21份种质在苗期和成株期均表现抗旱或强抗旱。本研究为小麦抗旱性评价方法及抗旱亲本的合理选择提供理论指导和信息支撑。     

甜菜苗期抗旱性鉴定及指标筛选

为筛选甜菜苗期抗旱种质资源及确定抗旱指标。本研究以国家甜菜种质中期库提供的24份甜菜种质资源为材料,采用PEG-6000模拟干旱胁迫的方法,以正常生长条件的Hoagland水培溶液(CK)为对照,对甜菜幼苗进行7天的6% PEG-6000处理,并测定地上部和地下部的表型指标。结果表明,干旱胁迫对叶鲜重、根鲜重、叶饱和鲜重和叶干重的影响较大,降幅均超过50%;且干旱胁迫后甜菜种质根冠比明显增加。聚类分析将24份甜菜种质分为四类,其中ZT000516单独为一类,是抗旱性最强的种质资源;第二类为抗旱性较强的种质分别为ZT000078、ZT000547、ZT000247;第三类为中等抗旱型种质共7份;第四类为抗旱性弱种质共13份,其中ZT001698、ZT001398为干旱高度敏感型种质资源。通过逐步回归分析筛选出叶干重和叶饱和鲜重与D值极显著相关。ZT000516为抗旱性强种质资源,ZT001698、ZT001398为干旱敏感型种质资源,叶干重和叶饱和鲜重可以作为甜菜苗期干旱胁迫快速准确地鉴定指标。     

不同干旱胁迫条件下我国玉米骨干自交系的抗旱性比较研究

以目前我国科研育种和生产中84份骨干自交系为材料,采用2种不同的干旱胁迫处理,依据成熟期产量和产量构成因素的表现剖析其抗旱性,发现我国玉米自交系存在着丰富多样的抗旱类型及抗旱丰产类型,它们是我国玉米抗旱育种的重要种质资源;抗旱性分析发现, 产量构成因素的抗旱性存在着较大差异,有些材料表现生育中、后期均抗旱,有些材料只在某一个生育时期表现较强的抗旱性;抗旱丰产性分析发现,产量构成因素的抗旱指数同样存在着较大的差异,有些材料穗粒数、百粒重抗旱指数均较高,有些材料穗粒数抗旱指数较高,还有些材料百粒重抗旱指数较高,表明不同的玉米能够以不同的途径实现抗旱丰产。     

玉米自交系生理指标与抗旱性及复水恢复能力的关系研究

【研究目的】为了评价不同玉米自交系的抗旱性，探究生理指标与抗旱性、恢复能力和综合抗旱能力之间的关系。【方法】本研究以19份自交系为材料，采用盆栽称重控水法对苗期玉米进行中度旱胁迫及复水，测定生物量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、Fv/Fm、脯氨酸含量和抗氧化酶活性对干旱和复水的响应。【结果】分析发现自交系‘郑8713’、‘郑63’和‘昌7-2’的抗旱性、恢复能力和综合抗旱能力均较强，自交系‘郑C112’、‘郑718’和‘郑6722’虽然抗旱性较弱，但是恢复能力和综合抗旱能力较强，自交系‘郑3733’、‘郑E846’和‘郑36’恢复能力较弱，但是抗旱能力和综合抗旱能力很强；同时发现类胡萝卜素与抗旱性之间呈现显著的相关性(P=0.503*)，POD抗氧化酶与复水后的恢复能力之间关系显著(P=0.421*)，Fv/Fm与综合抗旱性之间呈显著的相关性(P=-0.456*)，叶绿素含量与抗旱性(P=0.468*)和复水后的恢复能力(P=0.407*)之间均呈现显著的相关性。【结论】以上结果为培育抗旱型品种提供优良的种质资源，同时为玉米抗旱性、恢复能力及综合抗旱能力的筛选与鉴定提供一定的指导意义。     

基于小麦外引种质资源的抗旱性分子标记检测及实用性评价

为了有效利用外引小麦种质资源和评价小麦抗旱性相关分子标记的有效性,以48份小麦外引种质为材料,测定干旱条件下种子的相对发芽率,并利用4个小麦抗旱性相关分子标记进行抗旱基因(1-feh-w3、Dreb-B1、NRX-B1和FerA1)的分布检测.结果表明,外引种质材料的平均相对发芽率为70.0％,变异范围为34.9％ ～...     

玉米自交系抗旱性鉴定试验报告

以101份优良自交系为材料,在甘肃省敦煌种业集团股份有限公司研究院酒泉育种基地设置田间自然抗旱鉴定试验,以抗旱系数为主要考察指标,筛选相关性状指标形成综合抗旱系数。试验初步筛选出抗旱性状优良的玉米自交系24份,其中LH52、DH257、HL40、PHR31抗旱等级为1级,其余20份54358、DG10、HL57、HL49、LH160、HL50、HL45、HL44、DG07、HL58、DG04、K10改、DG11、PHW53、939、B1M、HB7、HB5、HL47、DG27抗旱等级为2级,这些抗旱性状优良且亲缘关系较远的自交系宜在抗旱玉米新品种选育中作为亲本和基础种质重点加以利用。     

利用花药培养创新水稻抗旱种质资源研究

对3个水稻与旱稻杂交组合F1进行花药培养,结合田间水、旱处理,南繁北育,创造抗旱性强的水稻种质资源。3个组合共获得108份花培材料,对其中68份进行抗旱性鉴定,45份表现抗旱,抗旱植株获得率为66.18％。其中,抗旱性级别为1级、3级、5级,分别为4.41％、17.65％、44.12％,这些材料将为抗旱育种拓宽种质资源。     

攀西地区玉米地方品种萌芽期抗旱性研究

为进一步利用攀西地区玉米地方品种进行抗旱育种提供理论依据,采用聚乙二醇-6000模拟水分胁迫,通过种子发芽试验,以萌芽抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽率、贮藏物质相对转运率和百粒重为鉴定指标,对66份攀西地区玉米地方品种萌芽期抗旱性进行鉴定。结果表明,玉米种子萌芽期抗旱指标应以萌芽抗旱指数为主,但还要以其他指标为辅,才能全面评价品种的抗旱性。66份地方品种对水分胁迫的反应有显著差异,其中18份材料表现较强的抗旱性,5份资源在多个指标上都表现极强的抗旱性。     

水稻花培材料抗旱性及籼粳性分析

对138份来源于3个水稻与旱稻杂交的F1组合的花培材料进行水、旱栽培处理,筛选出抗旱、丰产的粳稻种质资源,并进行籼粳性分析、抗旱性鉴定.结果表明,双亲之一为抗旱型品种,其花培后代有50%左右的抗旱型植株;大部分花培后代的抗旱性呈连续分布,个别株系表现双向超亲分离,抗旱性状受微效多基因控制.在N6培养来源于3个组合的花培植株多数表现为粳型,少数偏籼型.最后还对水稻抗旱性鉴定指标进行了讨论.     

玉米抗旱研究进展

作为旱地作物的玉米，其抗旱性是指在大气干旱和土壤干旱条件下，不仅能存活下来，而且能使产量稳定在一定水平的能力。其抗旱机制通常有3种：躲旱（drought escape）、避旱（drought avoidance）和耐旱（drought tolerance）。其中避旱和耐旱统称为抗旱性（drought resistance）。躲旱是植株在严重的水分胁迫发生之前完成其生活周期的能力。避旱是在水分胁迫发生时，植株通过维持组织的高水势或以组织水势略微下降来忍受干旱的能力。耐旱则是随着水势的降低，植物组织的生理活动或代谢活动下降较低的能力。利用早熟品种躲旱，虽然适应干旱环境，但由于早熟性，其产量潜力不大。因此目前大多数育种家都倾向于抗旱性（drought resistance）育种。根据近年来研究发现，不同玉米种质问的抗旱能力具有明显的差异，这种差异是玉米抗旱育种的内因和依据。在当代玉米主栽高产品种及其亲本自交系中应存在抗旱基因，可直接用于玉米的抗旱育种。玉米引入我国已有400多年的历史，长期在广阔的地域进行种植后经人工和自然选择形成了抗旱种质资源的丰富基础。王泽力（1998）对征集的百余份玉米材料筛选鉴定后发现，分布在干旱、半干旱地区的材料具有很强的抗（耐）旱性，经改良后已经取得较好的育种成效。曾盂潜（1992）证实了当前广泛应用的自交系8112和黄早4都具有优良的抗（耐）旱性能。目前，以8112，黄早4为代表的改良系较多，都不失作为研究利用的重点。Dafrisa A研究认为，M017对高温与干旱的胁迫表现出较强的抗性。由此说明，从经过选择和改良的农艺种质资源中可以筛选出抗旱的优良基因型。     

绿豆种质资源苗期抗旱性鉴定

鉴定筛选苗期抗旱绿豆种质,对改良绿豆品种抗旱性、促进绿豆产业发展具有重要意义,同时,也为"绿豆抗旱性鉴定评价技术规范"的制定提供方法和信息支撑。本研究以70份绿豆种质为材料,采用苗期反复干旱法,测定幼苗存活率、萎蔫指数、株高、叶片鲜重、叶片干重、叶片含水量、生物量和胁迫指数等指标,分析各指标间的相关性,结果显示第1次旱胁迫后的幼苗存活率与第2次旱胁迫后的幼苗存活率呈极显著正相关;萎蔫指数、株高与幼苗存活率呈极显著负相关,故遴选出第1次旱胁迫幼苗存活率、萎蔫指数和株高为绿豆苗期抗旱性评价的适宜指标。采用隶属函数法,综合分析划级,获得高抗旱种质16份、抗旱种质20份,中抗种质23份、敏感种质8份和极敏感种质3份。以第1次旱胁迫幼苗存活率、萎蔫指数和胁迫株高分别评价绿豆的抗旱性并与综合评价结果相比较,一致率分别为70.0%、58.6%和51.4%。认为第1次旱胁迫幼苗存活率可以作为大规模绿豆种质苗期抗旱筛选的鉴定指标。     

玉米抗旱机理及抗旱性鉴定指标研究进展

玉米抗旱性是一个复杂的综合特性,研究内容主要是抗旱机理研究和抗旱性鉴定与评价,其中适应干旱的形态结构特征是玉米长期进化的结果,生理代谢调节也是玉米适应抗旱的有效手段之一。通过总结前人有关对玉米抗旱性的大量研究,从形态结构、生理生化及遗传等角度阐述了玉米抗旱机理与抗旱性鉴定的各项指标。指出玉米抗旱性由多基因控制,呈现典型的数量遗传。抗旱性鉴定需要在特定环境和试验条件下运用生理生化指标变化结合遗传分析进行综合评价。同时发现玉米抗旱性研究的方向从一般的生理生化分析转移到分子遗传学的QTLs定位与分析。总结分析玉米抗旱性研究现状与方向,为玉米抗旱性鉴定、玉米抗旱育种和农业生产提供可靠的理论依据。     

黍稷芽、苗期抗旱性评价及抗旱资源鉴定

为了全面了解中国现存黍稷种质资源的抗旱性,研究黍稷在PEG6000模拟干旱胁迫下的抗旱表现,挖掘优异抗旱种质并筛选抗旱鉴定指标,本研究以前期构建的包含230份资源的黍稷微核心种质为试验对象,开展室内PEG6000模拟干旱胁迫处理下的芽、苗期抗旱性研究。通过对芽期和苗期抗旱性指标的测定发现:干旱胁迫下,芽期和苗期各指标较对照组均有下降趋势;芽期指标变异系数较苗期偏大,苗期根鲜重变异系数最大,根干重、苗鲜重、苗干重其次(变化范围在0.35~0.50之间)。相关性分析显示多数指标间相关性都达到了显著或极显著水平,其中相对根鲜重与相对根干重的相关性最高,而相对叶绿素含量与相对根长、相对苗长、相对根鲜重及相对苗干重的相关性均较低。采用平均值-标准差逐级分级法和分层聚类分析综合鉴定参试黍稷芽期和苗期抗旱性,发现芽期极强抗旱、强抗旱材料分别为3份和10份,苗期极强抗旱、强抗旱材料分别为24份和23份;其中紫秆黍(00003289)、乌克兰黍(00006438)和白糜子(00000101)三个品种在芽期和苗期均有很好的抗旱性,可作为后续全生育期抗旱研究和抗旱品种选育的优良资源。对芽期及苗期各抗旱鉴定指标进行相关性分析,结果表明芽期与苗期抗旱性没有显著相关性;主成分分析表明,相对苗长、相对苗鲜重以及相对叶绿素含量可作为评价黍稷苗期抗旱性鉴定的主要指标。     

杂交玉米品种抗旱性生理指标及综合评价初探

采用室内干旱法 研究玉米叶片相对含水量、叶绿素含量、抽雄吐丝间隔时间、各生育时期出现时间、干物质积累量、氮代谢等与玉米抗旱性的关系。结果表明,经24和48h水分胁迫的处理,玉米叶片RWC与其抗旱性呈正相关;叶绿素含量与抗旱性无相关性;抽雄期与吐丝期的间隔时间与抗旱性呈负相关;干旱对高抗品种的灌浆期出现时间几乎没有影响,中抗和不抗旱品种乳熟期出现较晚。高抗品种干物质胁迫系数在“喇叭口期～抽雄期～蜡熟期”生育过程中呈“n”型变化,中抗品种干物质胁迫系数呈“u”型变化,不抗旱品种呈“直线型”变化。短时间干旱,玉米植株含氮量与抗旱系数呈正相关。     

转AtHDG11基因玉米的获得及抗旱性鉴定

培育抗除草剂和抗旱的转基因玉米种质,通过超声波辅助农杆菌介导花粉非组培法将拟南芥抗旱基因At HDG11导入玉米自交系昌7-2中,获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测对获得的转基因植株进行检测,获得5株转基因株系。在此基础上,以非转基因自交系昌7-2为对照,对5个转基因株系进行抗旱性鉴测;对苗期和十叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,测定转基因植株生理活性物质和光合参数。结果表明,在干旱胁迫条件下,转基因玉米叶片的Pro含量高于非转基因玉米,MDA含量低于非转基因玉米;不论在正常生长条件下还是干旱条件下,转基因株系的光合速率和水分利用率都明显高于对照植株;而转基因株系的蒸腾速率和气孔导度则明显低于对照植株。综合室内与田间的抗旱检测结果表明,超声波辅助农杆菌介导花粉的非组培转基因方法在玉米上是可行的。将拟南芥HDG11基因导入玉米,同样可以有效地提高玉米的抗旱性,为玉米的抗旱育种提供新的种质资源和新的转基因方法。     

基于D值法的烟草苗期抗旱评价方法研究及抗旱材料筛选

为了探究苗期抗旱性快速评价方法，筛选烟草苗期抗旱材料，开展苗期抗旱种质鉴定和抗旱品种选育。本试验以21个品种(系)5叶1心的烟苗为材料，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，于处理48 h测定参试材料的叶绿素a等10项生理指标，通过主成分分析、隶属函数分析和通径分析构建了烟草苗期抗旱性评价方法。结果显示，主成分分析从10项指标中筛选出叶绿素a、H₂O₂、MDA、SOD、POD等5项典型的抗旱指标；通过筛选出的5项指标与各材料D值的通径分析构建出了烟草苗期抗旱性预测模型，模型表明叶绿素a对烟草苗期抗旱性直接通径系数最大；分别以构建出的抗旱性预测模型和叶绿素a的抗旱系数对各材料进行聚类分析，均将供试材料分为高抗型、中抗型、低抗型、不抗型和敏感型等5类，同时筛选出4份苗期抗旱性较强材料。研究表明，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，利用叶绿素a等5项指标构建的抗旱性度量值及回归预测模型可用于烟草苗期抗旱性评价，干旱胁迫后叶绿素a含量变化可用于快速鉴定烟草苗期抗旱性。