小麦灌浆期抗旱性鉴定指标的综合评价

为了给在不同水分条件下有效地利用生理性状评价小麦抗旱性提供依据,在雨养和灌溉两种水分条件下,于灌浆期测定了76份小麦材料的叶绿素含量(Chl)、叶绿素荧光动力学参数(Fo、Fm、Fv、Fv/Fo、Ft,/Fm)、叶片相对含水量(RWC)、离体叶片失水速率(RWL)、渗透势(OP)和冠气温差(CTD),用主成分分析法将不同生理性状集成为几个相互独立的综合指标,根据综合指标对群体抗旱性(抗旱指数,DRI)和单株抗旱性(pDRI)的贡献,利用隶属函数分析法分别求出雨养(DS)和灌溉(WW)条件下的群体和单株抗旱性综合评价值(D植)DDRIDS、DpDRIDS、DpDRIWW.结果表明,雨养条件下单株DpDRIDS与pDRI显著相关(r=0.371,P＜0.005),依DpDIRDS对小麦材料抗旱性的分级结果与群体DRI和单株pDRI的分级结果吻合度均为55.3%;灌溉条件下单株DpDRIWW与DRI和pDRI也显著相关(r分别为0.246和0.303,P＜0.05),对材料抗旱性分级的吻合度分别为64.5%和67.1%.因此认为,与群体在雨养条件下DDRIDS和灌溉下DDRIWW相比,DpDRIDS和DpDRIWW更适合于不同水分条件下小麦的抗旱性评价,但只能作为抗旱性评价的参考,不能代替抗旱指数DRI.根据D值与单项指标间的最优回归方程,不同水分条件下生理指标对小麦抗旱性的贡献不同,其重要程度在雨养条件下依次为:Fo2＞OP＞CTD1＞Chl1＞RWC＞CTD2＞RWL＞Fv1;灌溉条件下为:Chl2＞Fo1＞CTD1＞CTD2＞RWL＞RWc＞Fv2(叶绿素含量、叶绿素荧光动力学参数右下脚的1和2分别指旗叶和倒二叶;冠气温差的1和2分别指灌浆早期和灌浆中期).因而,有选择地检测这些生理性状有助于提高小麦抗旱性的鉴定效率.     

续随子苗期抗旱性综合评价

以不同地理来源续随子品系为试验材料,分别在干旱胁迫及对照条件下测定其形态及生理指标,并用基于主成分分析的隶属函数综合评价法对各品系抗旱性进行综合评价.结果表明,5个供试续随子品系抗旱性的综合评价值依次为安徽(0.839)>河南(0.524)>吉林(0.321)>福建(0.275)>重庆(0.179).安徽续随子品系在综合评价中表现出较强的抗旱优势,可作为续随子抗旱性研究的代表材料.以抗旱性综合评价值为因变量,以单项指标相对值为自变量,建立了评价续随子抗旱性的最优回归方程;筛选出MDA含量、SOD酶活性和根冠比等3个对续随子抗旱性有显著影响的指标.在苗期抗旱性鉴定中,有选择地检测这些指标有助于提高续随子抗旱性的鉴定效率.     

春性饲草型小黑麦抗旱性的综合评价

为筛选出抗旱性强、稳产、更适合新疆干旱地区种植的春性饲草型小黑麦品种(系),运用模糊综合评判法对20个春性饲草型小黑麦品种(系)的与抗旱性紧密相关的生理和农艺性状进行了综合评价.结果表明,在20个参试品种(系)中,05草鉴3、05草鉴8、04草鉴7、H05-5、H06-6、H26和H05-2的抗性均优于时照新小黑麦3号.抗性最强的05草鉴3和05草鉴8在干旱条件下产量、单株干重、种子萌发抗旱指数和芽鞘存活率四项指标相对于正常灌溉条件下的变化幅度比其他参试品种要小,应进一步在旱区推广种植或作为抗旱试验的参考种质资源.     

24个烤烟品种田间抗旱性的比较筛选与综合评价

为筛选可用于生产和育种的抗旱烤烟品种,本试验利用大型活动式防雨旱棚进行人工控水,对24个烤烟品种进行干旱胁迫,对团棵期和旺长期各烤烟品种生长指标及抗旱相关生理生化指标进行测定。结果表明,干旱下株高、单叶面积、叶片含水量、根冠比等生长指标均呈下降趋势,而脯氨酸、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量则有所增加,但不同品种间甚至同一品种在不同生育期下各项指标的变化存在明显差异。利用模糊数学中隶属函数的方法计算各指标的隶属函数值并对不同品种在2个生育期的抗旱性进行综合评价,发现筑波1号的平均隶属函数值最高,为0.721,其他依次为G-80(0.676 5)、K346(0.631)和潘圆黄(0.608 5),抗旱性较强,而云烟87、吉烟7号、NC89的平均隶属函数值均低于0.4,表现出相对较弱的抗旱性。     

续随子苗期抗旱性综合评价的初步研究

以不同地理来源续随子品系为试验材料,分别在干旱胁迫及对照条件下对其形态及生理指标进行测定,并用基于主成分分析的隶属函数综合评价法对各品系抗旱性进行综合评价。结果表明,5个供试续随子品系抗旱性的综合评价值依次为安徽（0.839）>河南（0.524）>吉林（0.321）>福建（0.275）>重庆（0.179）,安徽续随子品系在综合评价中表现出较强的抗旱优势,可作为续随子抗旱性研究的代表材料。以抗旱性综合评价值为因变量、以单项指标相对值为自变量,建立了评价续随子抗旱性的最优回归方程;筛选出MDA含量、SOD酶活性和根冠比等3个对续随子抗旱性有显著影响的指标。在苗期抗旱性鉴定中,有选择地检测这些指标有助于提高续随子抗旱性的鉴定效率。     

橡胶树实生苗模拟胁迫下抗旱性综合评价

在PEG模拟水分胁迫条件下,对PB86,PR107,RRIM600和GT1巴西橡胶树实生苗进行了多项生理指标的测定,利用主成分分析法和隶属函数值法对影响橡胶树抗旱性的主要生理指标和不同品系实生苗的抗旱性进行了分析评价.结果表明,与橡胶树抗旱性最密切的生理指标为:叶片相对含水量、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、叶片相对电导率和可溶性糖含量;4个品系橡胶树实生苗的抗旱性从强到弱的顺序为GT1>PR107>RRIM600>PB86.     

西南麦区小麦品种苗期抗旱性鉴定及其指标筛选

为了解西南麦区小麦品种苗期抗旱性和筛选适宜鉴定指标,利用盆栽和大田干旱棚2种栽培方式,对西南地区42个小麦品种进行自然干旱胁迫。盆栽试验测定苗期叶面积(X_1)、苗高(X_2)、根长(X_3)、地上部干重(X_4)、地下部干重(X_5)、全株干重(X_6)、根冠比(X_7)、植株含水率(X_8)、离体叶片失水速率(X_9)、叶绿素含量(X_(10))等10个指标,大田控水试验于收获期测定株高(X_(11))、小穗数(X_(12))、穗长(X_(13))、单株成穗数(X_(14))、单穗重(X_(15))、单株产量(X_(16))等6个指标。以各指标的抗旱系数作为衡量抗旱性的依据,运用加权隶属函数、聚类分析、逐步回归等方法对小麦抗旱性进行综合评价及分类。结果表明,42个小麦品种可划分为水分敏感、弱抗旱、中度抗旱和强抗旱4种抗旱类型,分别包括3、23、13和3个品种。以苗期和收获期16个指标的抗旱系数为基础,利用逐步回归方法建立了小麦苗期抗旱性评价回归模型:D1=-1.593+0.152 X_1+0.293 X_2+0.256 X_3+0.151 X_5+0.426 X_6+0.107 X_7+0.958 X_12+0.085 X_14+0.056 X_(15)+0.205 X_(16),R2=0.998 8,平均拟合精度99.23%;利用苗期10个指标的抗旱系数进行逐步回归分析建立小麦苗期抗旱性评价回归模型:D2=-0.677+0.218 X_1+0.481 X_3-0.803 X_4+0.230 X_5+1.232 X_6,R2=0.674 0,平均拟合精度88.50%,表明用苗期性状结合产量性状评判小麦抗旱性更为可靠准确。     

7个小麦品种的抗旱性比较

为了解四川省种植的部分小麦品种的抗旱性,比较了20%聚乙二醇（PEG-6000）胁迫后7个小麦品种（川麦42、绵阳15、绵阳11、川农19、矮抗58、周麦21、Sy95-71）萌发期和苗期抗旱指标的变化,并利用模糊数学隶属函数法计算各指标的隶属值,通过比较萌发期、苗期各指标隶属值的平均值大小来确定小麦品种抗旱性的强弱。结果表明,萌发期相对发芽率、根长、芽长与干旱胁迫呈负相关;在7个品种中,川麦42的相对发芽率和相对芽长最大（分别为87.63%和16.67%）,Sy95-71的最小（分别为38.52%和4.38%）;绵阳11的相对根长最大（35.13%）,Sy95-71的最小（18.85%）;利用隶属函数对这三个指标综合分析,7个小麦品种萌发期的抗旱性表现为川麦42>川农19>矮抗58>绵阳11>周麦21>绵阳15>Sy95-71。在苗期,相对含水量与胁迫程度呈负相关,在20% PEG-6000胁迫3 d后,Sy95-71的叶片相对含水量降幅最大（37.1%）,川麦42降幅最小（25.3%）;丙二醛含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性与胁迫程度呈正相关,PEG-6000胁迫3 d后各指标均发生显著变化;利用隶属函数对这7个指标综合分析,7个小麦品种苗期的抗旱性表现为川麦42>矮抗58>川农19>周麦21>绵阳11>绵阳15>Sy95-71。在两个时期,根据旱害隶属函数值和综合排序值,川麦42抗旱性最强,Sy95-71抗旱性最弱。     

抗旱节水型衡麦系列品种的选育方法及系谱分析

为探讨抗旱节水小麦的定向培育方法,对抗旱节水型衡麦系列品种选育过程进行了总结和分析。多年来河北省农林科学院旱作农业研究所围绕"节水抗旱、抗逆高产、广适稳产、优质早熟"的育种目标,着眼解决地下水资源极度匮乏与农业生产矛盾突出的问题,为培育抗旱节水型广适小麦品种,利用常规育种技术与分子标记检测手段,广泛筛选遗传背景远缘且生态差异较大的优异亲本组配组合,创新采用不同世代水旱交替双向综合选择技术,先后育成16个抗旱节水型小麦品种,提高了选择效率和水资源利用率。在系谱上,衡观35等为代表的衡麦系列品种与蚂蚱麦、碧玉麦和洛夫林10号存在一定的血缘关系,且含有对光周期不敏感的Ppd-Dla等优异基因。这些品种目前已由冀中南冬麦区推广至黄淮冬麦区(南、北片)、北部冬麦区(天津)和长江中下游冬麦区(湖北襄阳)等区域种植,展示出生态广适、节水稳产的特点。     

玉米自交系不同生育期的抗旱性鉴定及生理响应机制研究

以17份黄淮海常用骨干系及自选系为材料,不同生育期进行干旱胁迫,筛选抗旱性强的玉米种植资源,并探讨其抗旱的生理机制。方差分析表明,与正常水分相比,胁迫后的抽雄至散粉间隔未达显著水平,但ASI间隔达显著水平;不同生育期自交系的叶绿素含量、Fv/Fm和Fv/Fo均下降,SOD和POD活性均提高,但不同自交系下降或上升的幅度不同,且不同自交系间、胁迫与对照间指标差异及两因素交互作用均达极显著水平。灰色关联度表明,POD活性无论是拔节期还是抽雄期都与ASI关联度很高,可作为筛选抗旱型材料的一个重要指标。模糊隶属函数法鉴定出超4F、郑36、CIMBL12、郑63、HCL645、郑6611和PH6WC在两个生育期均属于抗旱型自交系,其中,超4F、郑36和郑63拔节期和抽雄期干旱胁迫后,ASI增大幅度较小,叶绿素含量、叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo抗旱指数均较高,说明这3个自交系遭受干旱胁迫时主要通过调节光合系统这种机制来提高抗旱性。     

100份大麦种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

为了筛选大麦抗旱新种质及成株期抗旱性指标,以100份大麦种质为材料,连续2年在大麦生长期降水量不足40 mm的甘肃省敦煌试验站种植,试验设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,通过测定100份大麦种质材料的株高（PH）、穗长（SL）、穗粒数（GNS）、分蘖数（TN）、有效分蘖（ET）、单株生物量（IB）、千粒重（TGW）和产量（Y）,采用抗旱性度量值（D）、综合抗旱系数（CDC）、加权抗旱系数（WDC）、相关分析、频次分析、灰色关联分析、主成分分析等方法,鉴定了100份大麦种质的抗旱性,并进行了抗旱指标的筛选。结果表明,干旱胁迫对大麦成株期株高、穗长、单株生物量、分蘖数、有效分蘖数、穗粒数、千粒重和产量均有极显著影响。通过对大麦成株期抗旱能力的综合评价指标进行分析,发现D值与WDC值相结合可以较为准确地评价大麦成株期的抗旱性;单株生物量、穗粒数、分蘖数、有效分蘖和株高可作为评价大麦成株期抗旱性的指标;成株期抗旱性较强的种质有S-130、BNOC168、LL-53、资源160-早熟3号、IL-18、Z16、沾益红毛大麦和资源21-6B98-9339。     

黄淮海麦区部分小麦品种的抗旱性评价及相关分子标记的有效性验证

为研究黄淮海麦区小麦品种的抗旱性,对黄淮海麦区46个小麦品种萌发期的抗旱性进行鉴定,验证3个抗旱性相关分子标记的有效性,并利用分子标记检测抗旱性相关基因 1-feh-w3、 TaDreb-B1、 TaNRX-B1的单倍型分布。结果显示,供试材料的平均相对发芽率为64.8%,变化范围为30.7%~95.4%,中等及以上抗旱性等级小麦品种占比84.8%。 1-feh-w3基因的Westonia type单倍型平均相对发芽率显著高于Kauz type单倍型,但与相对发芽率相关性并不显著。 TaNRX-B1基因的 TaNRX-B1a单倍型平均相对发芽率显著高于 TaNRX-B1b单倍型,且与相对发芽率显著相关。 TaDreb-B1基因的 TaDreb-B1a单倍型平均相对发芽率显著高于 TaDreb-B1b单倍型,品种占比达到95.7%,在小麦抗旱性中起重要作用,与相对发芽率相关性也不显著。单倍型组合Westonia type/TaDreb-B1a/TaNRX-B1a的平均相对发芽率最高,为76.79%。筛选出抗旱性较好的小麦品种14个,分别为徐麦36、中植0914、囤麦127、洛麦26、百农418、齐民7号、丰德存麦20、丰德存麦12、丰德存麦1号、赛德麦7号、驻麦328、周麦32、国红3号和迁麦088,可以在小麦育种中作为抗旱种质加以利用。     

西南麦区小麦品种萌发期抗旱性的综合鉴定及评价

为筛选西南麦区小麦萌发期抗旱性强的品种,用20％ PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫,测定41个小麦品种的发芽势、发芽率、发芽指数、苗高、胚芽鞘长度、胚根长、胚根数等性状,并通过加权隶属函数法对供试材料的抗旱性进行综合评价.结果表明,与正常条件相比,20％ PEG-6000胁迫下小麦种子胚根数均降低(西科麦5号和川麦104例外),发芽势、发芽率、发芽指数、苗高、胚芽鞘长度、根长均受到抑制,且不同品种降幅不同.通过加权隶属函数法分析,综合评价值(D值)较大的前五位品种分别是蜀万8号、绵麦228、绵麦37、川麦104和内麦316.利用聚类分析对41个品种的抗旱性进行分类,蜀万8号、绵麦37等5个品种为高度抗旱品种;川麦60、昌麦30等13个品种为抗旱品种;内麦9号、川麦43等10个品种为中等抗旱品种;绵阳26、蜀麦482等8个品种为对水分胁迫敏感品种;川麦55、川麦42等5个品种为对水分胁迫高度敏感品种.除根长外,其他鉴定指标与D值呈极显著正相关,发芽率和发芽指数与D值的相关系数最大(0.87).发芽率和发芽指数可作为小麦萌发期抗旱性快速鉴定的参考指标.强抗旱性品种蜀万8号、绵麦37、绵麦228等可作为西南麦区小麦抗旱育种种质资源.     

不同小麦品种对干旱锻炼响应的综合评价

为明确不同小麦品种对干旱锻炼响应的差异,采用PEG6000模拟干旱胁迫,选取江苏、山东、河南、河北等地大面积种植的110个小麦品种进行水培试验,分析了不同小麦品种叶片相对含水量、叶面积、地上部干鲜重、根干鲜重、植株干物质积累量、根系形态、脯氨酸含量、可溶性总糖含量和蔗糖含量等14个指标的锻炼系数,通过主成分分析、聚类分析方法对这些品种的锻炼响应进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下经锻炼处理的植株各指标总体均值大于未经锻炼处理的植株。小麦不同指标的锻炼系数存在差异,其中,可溶性糖、脯氨酸等渗透物质含量的锻炼系数较大。采用主成分分析将14个形态及生理指标综合成4个相互独立的综合指标,其累计贡献率为77.178%;根据主成分综合得分评价值进行系统聚类,可将110个小麦品种分为锻炼敏感型和锻炼不敏感型两大类,前者包括扬麦158、晋麦33、济麦22、豫麦47、洛旱11等81个品种;后者包括淮麦20、淮麦28、泗水38、苏麦188等29个品种。     

我国小麦抗旱性研究进展

从小麦抗旱的形态、生态特征、抗旱的生理生化基础和抗旱性鉴定等方面对国内外小麦抗旱性的研究进展进行了综述,并对今后抗旱性的研究方向进行了展望,为我国小麦的抗旱保苗工作以及小麦抗旱品种的选育提供了参考。     

冬小麦种子萌发期抗旱性的基因型差异

为准确评价冬小麦种子萌发期抗旱性的基因型差异,利用15%浓度聚乙二醇(PEG-6000)高渗溶液模拟干旱胁迫,选取22个小麦品种进行种子萌发实验,通过对根长、芽长、根干重、芽干重、发芽势等9个指标的测定,并运用相关分析、主成分分析、隶属函数等方法分析了不同小麦品种萌芽期对干旱胁迫的响应。结果表明,品种间不同指标抗旱指数的变异程度不同,其中发芽势、根长、芽长、根干重、芽干重的抗旱指数变异系数均大于100%,以发芽势变异最大,变异系数达到186.30%,而种子总干重变异最小。通过主成分分析,将9个指标转化为三个相互独立的综合指标,其累计贡献率达到94.43%。根据抗旱性综合评价值(D)进行聚类分析,将22个小麦品种分为四类,其中第一类,D≥0.5,抗旱能力较强,包括长旱58、西杂5号和陕麦139;第二类,0.4≤D0.5,中等抗旱,包括航麦6号、晋麦47和轮选988;第三类,0.19≤D0.4,对干旱中度敏感,包括西农223等7个品种;第四类,D0.19,抗旱能力较弱,包括漯麦18、郑麦7698和天麦535。