紫花苜蓿资源抗旱性鉴定评价方法研究

采用反复干旱法对176份苜蓿(Medicago sativa L)种质资源进行了苗期抗旱性鉴定,开展了鉴定指标与评价方法的研究。结果表明:地上生物量、地下生物量、株高、根长、分枝数和根冠比均与平均抗旱系数、平均抗旱指数呈极显著相关性,均适宜作为苜蓿抗旱性鉴定指标,其中地上生物量、株高相关系数较高;通过对不同评价方法分析比较,明确了DRC适宜种质资源抗旱性评价,IDRI适宜抗旱品种筛选,DRI适宜旱地条件下高产品种的筛选;抗旱性等级划分采用群体逐级分类法;采用DTIg、DRIv、DTIv方法分别对参试材料进行抗旱性分级,一级(抗旱性极强)材料数量分别为30份、25份、21份,对照敖汉苜蓿均处于中等水平。     

多年生黑麦草种质苗期抗旱性综合评价

对24份盆栽多年生黑麦草种质材料在苗期采用反复干旱法试验,调查了地上、地下生物量、株高、分蘖数、根冠比5个形态学指标,通过存活率、抗旱指数、隶属函数法、主成分分析、聚类分析5种方法进行了抗旱性评价。结果表明:干旱胁迫下多年生黑麦草生长受到明显抑制,所有形态指标的抗旱系数DRC均具有显著差异,可作为多年生黑麦草抗旱性评价指标,除根冠比外均与抗旱性正相关。5种评价方法结果一致,抗旱指数法为单指标评价,简单快捷;隶属函数法为综合评价法,应用面广。根据隶属函数法可将供试多年生黑麦草材料分为4类:抗旱性强的有7623,7905和7932,抗旱性较强的7406、7722、7095、7252、7484、7454,抗旱性中等的为7814、7253、7544、7431、7101、7053,抗旱性较差的有7847、7288、7530、7054、7151、7192、7840、7261、7442。     

苗期紫花苜蓿品种抗旱性初步研究

运用多元统计分析方法,以来自、美国、澳大利亚、加拿大及中国的22个紫花苜蓿Medicago sativa品种（种群）为试验材料,对紫花苜蓿在苗期进行短期干旱胁迫,依据试验测定的15个形态指标和生理指标,应用主成分分析、聚类分析法,对22个紫花苜蓿品种试验材料的抗旱能力进行综合评价。通过运用主成分分析法将15项相关的抗旱性指标简化为5个独立且功能明确的主成分,并以5个主成分的得分系数运用聚类分析法把22份材料聚为三大类,从而将22份材料分为强抗旱性品种、中抗旱性品种、弱抗旱性品种,为下一步抗旱机制的研究提供参考。     

20份无芒雀麦种质材料苗期抗旱性综合评价及光合特性分析

在温室条件下,采用反复干旱法,对引进的20份无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)种质材料,以存活率、株高、绿叶数、地上生物量、地下生物量和根冠比6个指标的抗旱系数值,采用聚类分析法、标准差系数赋予权重法进行综合评价。结果表明:20份无芒雀麦苗期抗旱性划分成3个级别,其中抗旱性较强的有9份材料,抗旱性较弱有6份材料,抗旱性居中的有5份材料。20份无芒雀麦种质材料苗期抗旱性排序结果为ZXY06P-1621抗旱性最强,ZXY05P-1171最弱。不同抗旱级别种质材料的光合特性表现为:随着持续干旱胁迫延续,其光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均呈下降趋势,复水后迅速上升;而CO₂浓度的变化趋势则呈相反变化趋势,且在整个胁迫过程中变化差异不显著。干旱胁迫下抗旱性强的材料能够保持较高的光合性能。     

紫花苜蓿种质苗期抗旱性综合评价研究

为筛选优异的抗旱种质资料,采用室内盆栽法,对来自俄罗斯的18份紫花苜蓿(Medicago sativa L.)种质资源的抗旱性进行研究.在日光温室模拟干旱胁迫条件下,通过测定存活率、株高、地上生物量、地下生物量、根冠比、根系长度等形态指标,比较聚类分析法、抗旱性等级评价赋分法、标准差系数赋予权重法三种综合评价方法的差异,同时筛选抗旱种质材料.结果表明:标准差系数赋予权重法得出供试材料抗旱性强弱为:M7>M8>M3>M10>M9>M4>M11>M2>M12>810>M>M14>M1>CK>M15>M1>M13>M17>M5,评价结果与材料实际观测基本一致.标准差系数赋予权重法不但考虑不同指标的权重,还定量地鉴定每份材料的抗旱能力,比聚类分析法和抗旱性等级评价赋分法的结果更具科学合理性.     

干旱胁迫对不同紫花苜蓿品种生产性能的影响

为了解不同紫花苜蓿品种对干旱胁迫的响应,探讨了干旱胁迫对8个紫花苜蓿品种生产性能的影响。试验采用随机区组设计,包括3个土壤水分梯度,水分梯度分别为80%(对照)、55%和30%的田间最大持水量。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,8个紫花苜蓿品种的地上生物量和地下生物量逐渐降低,BC-9紫花苜蓿和肇东苜蓿的地上生物量受干旱胁迫的影响较轻,均值分别为3.11和2.75 g/盆;地下生物量分别为1.34和0.65 g/盆;干旱胁迫严重影响了河南苜蓿和博维,地上生物量分别为1.87和1.85 g/盆,地下生物量分别为0.75和0.91 g/盆。随着含水量的减少,8个紫花苜蓿品种的分枝密度、株高以及干旱胁迫前后的变异系数逐渐减小。生物量、分枝密度和株高随着含水量的降低而降低,呈正线性关系(R~2=0.96～0.99)。     

不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响

为了探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱胁迫的响应机制,本研究通过温室栽培试验探索了3个品种紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的形态和生理响应。结果表明:紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的响应比较一致,但是不同品种间存在差异。综合紫花苜蓿的3个生育期,‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的地上生物量受干旱胁迫影响较大,对干旱胁迫响应迅速;‘三得利’的地上生物量对轻度干旱胁迫无明显响应,对中度或重度干旱有一定的响应。‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的根冠比对干旱胁迫的响应比‘三得利’要灵敏,‘敖汉’苜蓿根冠比增加最显著;花期3个品种紫花苜蓿的根冠比以及根冠比增加幅度均为3个生育期中最大。在3个生育期干旱胁迫下‘敖汉’和‘中苜1号’根系ABA含量均呈升高趋势;分枝期干旱胁迫下‘三得利’根系ABA含量也呈升高趋势,但在花期和结荚期其根系ABA含量对干旱胁迫的响应滞后。     

4份菊苣种质材料苗期抗旱性评价

采取温室盆栽干旱胁迫方法,研究不同程度干旱胁迫对4份菊苣材料苗期11种抗旱性指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度加重,菊苣叶片含水量及相对含水量、株高、生物量降低,叶片相对电导率、可溶性糖含量、游离脯氨酸、根冠比变化趋势比较明显,株高胁迫指数与干物质胁迫指数变化不大;综合分析认为叶片含水量、相对含水量、株高、根冠比、细胞膜透性、可溶性糖含量可以作为菊苣抗旱性评价的主要指标,地上生物量、地下生物量、株高胁迫指数、干物质胁迫指数、脯氨酸仅可作为菊苣抗旱性评价的参考指标。通过对11种抗旱性指标进行隶属函数法综合评价,得出4份菊苣材料抗旱性由强到弱的顺序为:C₂＞C₁＞C₄＞C₃,该结果与田间观测结果相一致。     

紫花苜蓿全生育期抗旱性鉴定评价方法探讨

本试验选取苗期抗旱性表现不同的12份紫花苜蓿（Medicago sativa L.）材料，采用防雨棚田间模拟干旱法，开展了苜蓿全生育期抗旱性鉴定中干旱环境的设置、鉴定指标与评价方法选取的研究。结果显示：紫花苜蓿从苗期开始进入胁迫状态，胁迫周期为全年生长季；筛选出适宜的鉴定指标为：生物量、株高和分枝数；采用抗旱指数法对苜蓿全生育期抗旱性进行评价的结果与苗期评价结果一致性较好，采用隶属函数法对全生育期进行评价的结果与苗期的评价结果存在一定的差异性。苗期抗旱性鉴定周期短，便于操作，适合大量材料的抗旱性鉴定，有一定的科学性。而全生育期鉴定评价结果更直观、准确，可靠性强，可用于苜蓿实际抗旱能力的评价。     

基于植株各器官生理响应对12种苜蓿抗旱性的综合评价

为筛选抗旱性强的苜蓿（Medicago sativa L.）品种,本试验以12个苜蓿品种为材料,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG-6000）模拟干旱处理,设置了100 g·L^-1和200 g·L^-1两个胁迫梯度,分别测定叶片、茎、根颈、根系4个器官的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和植株根冠比,通过主成分分析计算植株各器官生理指标在抗旱性评价过程中所占权重,结合抗旱系数评价苜蓿品种的抗旱性。结果表明,在100 g·L^-1和200 g·L^-1 PEG模拟干旱胁迫下,植株的生长受到抑制,生物量、株高、叶面积、根长均减小,根冠比增加;各器官脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量增加;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性提高;在所有的生理指标中,脯氨酸、可溶性糖、过氧化氢酶活性对干旱胁迫的响应较敏感。不同器官生理调节物质的抗旱系数存在差异,叶片各指标对干旱胁迫的响应小于茎和根系,根颈脯氨酸和可溶性糖含量对干旱胁迫的响应大于叶片、茎和根系。在评价品种抗旱性时,根系可溶性蛋白含量、根颈脯氨酸含量、根颈可溶性糖含量、根系可溶性糖含量及根系过氧化氢酶活性占权重较大。综合分析得出,100 g·L^-1 PEG处理时,‘公农1号’、‘中苜1号’和‘前景’的抗旱性比较强;200 g·L^-1PEG处理时,‘骑士2’、‘东苜1号’、‘巨能2’和‘斯贝德’的抗旱性较强,可作为苜蓿抗旱栽培的参考品种。     

39份无芒雀麦种质材料苗期抗旱性综合评价

在温室条件下,采用反复干旱法,通过对国外引进的39份无芒雀麦(Bromus inermis)种质材料苗期的存活率、株高、绿叶数、地上生物量、地下生物量、根冠比等指标的测定,进行苗期抗旱性的综合评价。结果表明,39份材料按照抗旱性能强弱划分为3个级别,抗旱性强的有16个材料,抗旱性中等的有16个材料,抗旱性弱的有7个材料,并用标准差系数赋予权重法求得综合评价D值,将各材料抗旱性能进行排序,其中ZXY05P-0854苗期抗旱性最强,ZXY05P-1135最弱。     

2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

为明确外源2,4-表油菜素内酯(24-epibrassinolide,EBR)对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗伤害的缓解作用,以中苜3号和陇中苜蓿为材料,在150mmol/L NaCl胁迫下,研究不同浓度EBR处理对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:(1)150mmol/L NaCl胁迫显著抑制了苜蓿种子萌发、幼苗生长及根系活力,降低了幼苗的地上、地下生物量;(2)外源EBR可有效的缓解NaCl胁迫对苜蓿种子萌发、幼苗生长及根系活力的抑制作用,并具有明显的浓度效应;(3)综合发芽试验、幼苗生长试验,在150mmol/L NaCl胁迫下,10-1μmol/L EBR处理显著地提高了苜蓿种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和胚芽长、胚根长、萌发期幼苗干重,并显著增加了苜蓿幼苗的叶片数、茎粗、株高、主根长、侧根数和地上、地下生物量,提高了苜蓿萌发期、幼苗期的根系活力水平,对盐胁迫下苜蓿幼苗的缓解效果最好。说明外源EBR能够促进NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的萌发及幼苗的生长发育,EBR在诱导植物抗盐性上具有积极作用。     

不同黑麦品种(品系)对持续干旱胁迫的形态适应性研究

为筛选适应我国西北干旱半干旱区的抗旱黑麦（Secale cereale L.）种质,本研究采用两因素随机区组试验设计,以黑麦品系C15,C33,C39,Z7和Z27为试验材料,‘甘引1号’黑麦品种（CK1）和黑饲麦品种（CK2）为对照,通过防雨棚遮雨法控制降雨,于三叶期测定上述材料在正常灌水和干旱胁迫第7 d,14 d,21 d,35 d,49 d,63 d的株高、分蘖数、叶片数、地上生物量和地下生物量。结果表明：随着胁迫天数增加,供试黑麦材料的平均相对分蘖数、地上生物量和地下生物量总体呈下降趋势,而相对株高和叶片数呈上升趋势。7份黑麦材料中,C15的平均相对分蘖数,地下生物量和地上生物量最大;C33的平均相对叶片数最多;CK2的平均相对株高最高。从黑麦材料与干旱胁迫天数间的交互作用来看,重度干旱胁迫（第63 d）下各黑麦材料形态指标的相对值与轻度干旱（第7 d）的相对值差异最明显。基于隶属函数的综合评价表明：供试黑麦材料抗旱性强弱依次为：C15 > C33 > CK1 > CK2 > C39 > Z27 > Z7,可见,C15属于强抗旱型,C33属于中抗旱型,CK1和CK2属于中间型,C39和Z27属于干旱较敏感型,Z7属于干旱敏感型。说明在干旱胁迫下,参试材料C15的抗旱性最强,可作为我国西北干旱半干旱区抗旱黑麦新品种选育和抗旱种质资源开发利用的基础材料。     

基于叶绿素荧光参数的紫花苜蓿种质苗期抗旱性评价

为筛选出干旱胁迫下抗旱高光效的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）种质，本试验采用室内苗期抗旱评价方法，对109份（28个国家）紫花苜蓿种质在正常浇水（Water Treatment，WT）和干旱胁迫（Drought Treatment，DT）处理下的株高（Plant Height，PH）、地上生物量（Aboveground Biomass，AB）、叶片相对含水量（Relative Water Content，RWC）、相对叶绿素含量（Relative chlorophyll content，SPAD）以及叶绿素荧光参数（phi2，NPQt，RFd，qL，Fv/Fm）等9个指标进行测定，并利用方差分析、相关性分析、主成分分析、综合加权隶属函数法与聚类分析等方法进行综合评价。结果表明：通过对9个指标进行统计分析，在干旱胁迫下，各指标呈现不同程度变化，变异系数最大的为AB，DT组为0.61，WT组为0.59。相关性分析显示，除qL和RWC之外，其余指标均与综合度量D值显著相关，表明叶绿素荧光参数可作为干旱胁迫下筛选高光效紫花苜蓿的指标。通过聚类分析和综合加权隶属函数分析，筛选出抗旱高光效种质14份（CF048333，ZW1231，CF031987，ZW0810，ZW1005，CF049861，CF031979，CF034260，ZW0730，CF031946，ZW0793，CF049906，CF031986，CF031988），这些种质大部分来自干旱半干旱地区，如哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦，摩洛哥、阿塞拜疆、北美、也门等。综上可得，本研究筛选出的抗旱种质可作为紫花苜蓿抗旱高光效育种的基础材料。     

百脉根种质苗期抗旱性鉴定及综合评价

采用土培法对21份百脉根种质材料进行了苗期抗旱性评价。结果表明：在干旱胁迫下,明显抑制百脉根的正常生长,地上生物量、地下生物量、株高、分枝数明显减小,根冠比明显增加;渗透调节物质丙二醛（MDA）、脯氨酸（PR0）、可溶性糖、可溶性蛋白的含量明显增加,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活...     

长期连续种植苜蓿草地地上部分生物量与土壤水分的空间差异性

基于苜蓿长期连续种植定位试验,研究了不同施肥与采样位置差异对苜蓿草地地上部分生物量和土壤水分的影响。苜蓿长期连续种植19年后,施肥对苜蓿地上部分生物量的影响不显著;试验样地内呈由外及内植株高度逐渐下降、地上部分生物量积累逐渐减小的“生物漏斗”现象,距样地中心位置不同引起的差异远远超过施肥处理引起的差异。中下层土壤水分也呈类似的漏斗状分布。相关分析表明,苜蓿地上部分生物量与1 m以下土壤水分含量呈显著相关,表明在长期连续种植条件下下层土壤水分状况是决定苜蓿草地生长状况的主要因素。     

不同盐浓度下播种量对紫花苜蓿植物学特性的影响

盐渍化土地是紫花苜蓿(Medicago sativa)种植的潜在土地资源。本研究采用田间试验分析了不同土壤盐浓度条件下播种量对紫花苜蓿建植、生物量及其茎叶比等的影响。结果表明,紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率在土壤盐浓度为0.3%和0.5%的生境内差异不显著(P0.05),但其在土壤盐浓度大于0.7%时极显著降低(P0.01)。而播种量对紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率没有明显影响。紫花苜蓿植株密度、株高和地上生物量均随土壤盐浓度的增加而逐渐降低,但茎叶比则随土壤盐浓度的增加而逐渐增大。紫花苜蓿植株密度和地上生物量随播种量的增加呈显著增加趋势(P0.05),但茎叶比和株高随播种量的增加变化不大。播种量和土壤盐浓度交互作用下地上生物量呈现一个开口向下的"龟背面",表明当土壤含盐量小于0.5%时,盐渍化土地能够用于建植紫花苜蓿栽培草地,且需要采用大于当地农户的常用播种量(26.25kg·hm-2),以提高地上生物量。     

不同生育阶段燕麦对干旱胁迫的响应

设中度干旱(MD,土壤田间最大持水量的55±5％)、重度干旱(SD,土壤田间最大持水量的35±5％)两个处理,研究干旱胁迫对温室盆栽燕麦不同生育阶段(苗期、分蘖期、拔节期)的生长性状、叶绿素荧光参数以及根系形态的影响.结果表明,与正常供水(CK)相比,干旱胁迫处理均显著(P<0.05)降低了燕麦苗期、分蘖期、拔节期3个...