薏苡种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响薏苡生产的重要非生物胁迫因素,鉴定薏苡种质资源的抗旱性,确定抗旱指标,筛选抗旱种质,促进薏苡产业发展。【方法】以50份薏苡种质为材料,设置正常供水和反复干旱2个处理,在旱棚内进行盆栽试验,测定干旱对幼苗存活率、株高、茎粗、叶长、叶宽、地上部鲜重、地上部干重、根长、根粗、根鲜重和根干重的影响;采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,幼苗干旱存活率与茎粗、叶宽和根粗呈极显著正相关,与叶长、地上部鲜重、地上部干重、根长、根鲜重和根干重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为根干重、根鲜重、叶宽、根粗、根长、幼苗干旱存活率、地上部干重、茎粗、地上部鲜重、叶长和株高。主成分分析表明,6个主成分可代表薏苡抗旱性91.40%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为根干重、叶宽、根鲜重、茎粗、根粗、幼苗干旱存活率、根长、株高、地上部鲜重、地上部干重、叶长,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试薏苡种质划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级17份、Ⅲ级9份、Ⅳ级20份、Ⅴ级1份。除叶长、地上部鲜重、地上部干重和根干重外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有幼苗干旱存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重。【结论】苗期抗旱性强的薏苡种质yy18-1、yy14-3和yy13-1,可作为薏苡抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制研究材料。幼苗存活率、株高、叶宽、根长和根鲜重可作为评价薏苡种质资源苗期抗旱性的指标性状。     

鸭茅种质资源苗期抗旱指标筛选及抗旱评价

为筛选鸭茅苗期抗旱性指标,以7份不同来源鸭茅(Dactylis glomerata)种质为供试材料,设置适宜水分、轻度和重度干旱胁迫3个处理,于处理30 d后测定叶片的相对含水量、相对电导率、抗氧化酶活性等生理生化指标,采用抗旱性度量值、综合抗旱系数、加权抗旱系数并结合主成分分析、隶属函数分析、灰色关联分析等多种方法对...     

水稻品种苗期抗旱性鉴定指标筛选及其综合评价

对90个水稻品种(系)苗期的14个生长指标进行测定,以反复干旱存活率作为因变量。运用通径分析筛选了与反复干旱存活率关系最密切的4个指标作为鉴定苗期水稻抗旱性的指标。这几个指标分别为叶龄,心叶下倒1叶长。心叶下倒2叶长,心叶下倒2叶叶面积;并运用隶属函数法对上述品种(系)的抗旱性进行了综合评价。     

谷子种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选

为探究适宜的谷子抗旱性评价方法,以35个谷子品种为材料,设置0.03 mol/L PEG-6000溶液模拟干旱胁迫以及正常浇水2个处理,采用频次分析和相关性分析比较了9个与谷子萌发期抗旱性相关的指标,依据隶属函数求出最适宜的综合抗旱性鉴定标准,并以此为依据对所选品种进行聚类并划分抗旱等级。结果表明:在干旱胁迫下,受试品种谷子的发芽势、发芽率、萌发指数、根干重、根鲜重、芽干重、芽鲜重、芽长和根长均受到不同程度的抑制,干旱对发芽势的影响最大;除萌发系数以外发芽势与其余各指标均呈显著或极显著相关,通过因子分析将9个单项性状指标转化为4个因子,累计贡献率达86.74%。通过隶属函数结合聚类分析将35个谷子品种的抗旱性划分为4级,其中强抗旱型品种7个、中度抗旱型品种15个、干旱敏感型品种9个和干旱极敏感型品种4个。通过回归分析建立了可准确评估谷子萌发期抗旱性的回归方程y=-0.187+0.554x_RBDW+0.550x_RRL+0.264x_RRFW,筛选出相对根鲜重、相对芽干重和相对根长作为谷子萌发期抗旱性鉴定的重要指标。干旱胁迫下,可通过测定这3个指标对不同品种谷子萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。     

大麦苗期抗旱性鉴定及评价

为了了解20份大麦(Hordeum vulgare L.)种质材料抗旱性差异,采用温室模拟干旱胁迫-复水法,对其苗期的相对含水量、相对电导率、叶绿素含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶和株高等8个抗旱指标进行测定,利用相关分析、聚类分析研究了各项指标与种质材料抗旱性关系,综合评价其抗旱性。结果显示：叶片相对含水量与株高呈显著正相关,其余各指标间没有显著的相关性;以采用欧式距离法综合分析结果为依据,可将20份种质材料划分为3个抗旱等级,相对抗旱包括陇麦1号、新引D5、Z126V004W、新引D9、PREJTGE、SCARLETT、Z02751407、韭崎12号、Z127U016V、MAURITIA,中等抗旱包括 J13-80、新引D7、PASADENA、NCF-TIPPLE、甘啤6号,相对敏感包括黑引瑞、Z200V017W、新啤12号、BEATRIX、Z204V021W。     

种子成熟度对大麦种子活力的影响

【目的】分析大麦种子成熟度对种子活力的影响,研究不同品种的最佳收获期。【方法】选取不同成熟度的P13-3和甘啤4号大麦种子,恒温发芽试验测定电导率。发芽前测定不同成熟度种子的长度、宽度、厚度、千粒鲜重、千粒干重和含水量等物理指标,发芽过程中测定发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗苗长、幼苗根长、幼苗鲜重和幼苗干重等种子活力指标。【结果】随着成熟度的增加,两个大麦品种种子均为先增长,后增宽,最后增厚;千粒鲜重、千粒干重、含水量和电导率差异显著,含水量随着成熟度的增加呈下降并趋于平稳的趋势;苗长、根长、幼苗鲜重、发芽指数和活力指数呈先增加后降低的趋势,除幼苗干重外,其余活力指标均达到差异显著水平。【结论】种子成熟度对种子活力有较大影响,其中千粒干重、电导率、幼苗鲜重、苗长和根长可作为检验种子活力的参考指标。P13-3种子在开花后36~42 d,甘啤4号种子在开花后30 d活力相关指标较好,幼苗质量较好,为适宜收获期。     

244份春小麦苗期抗旱性的鉴定

【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要环境因素,培育抗旱品种是全球小麦育种面临的核心挑战。春小麦作为短生育期小麦品种,为国家粮食安全和种植结构提供了重要保障,确定春小麦材料的抗旱性,为选育抗旱稳产新品种提供依据。【方法】为了解春小麦品种（系）的苗期抗旱性,以来自10个不同地区的244份春小麦品种（系）为试验材料,利用控制含水量法进行苗期干旱胁迫,于三叶期选择长势均匀一致的幼苗,测定最大根长（MRL）、第一叶长（FLL）,第一叶宽（FLW）、胚芽鞘长（CL）、地上部鲜重（SFW）和地下部鲜重（RFW）等13个苗期指标,通过描述统计法、隶属函数法、主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法对各春小麦品种（系）的抗旱性进行综合评价。【结果】春小麦品种（系）之间的耐旱性表现出丰富的变异,干旱处理条件下,所测定性状的变异系数为2.1%—32.9%,对照组变异系数范围为1.0%—29.3%;与对照相比,干旱处理条件下的胚芽鞘长度、根干重、鲜重根冠比和干重根冠比均不同程度增加。主成分分析将原13个指标归纳为5个主成分,贡献率达79.6%,根据各主成分特征向量和各性状指标的抗旱系数,计算出综合抗旱系数D值,...     

酒用糯高粱资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响酒用糯高粱生产的主要因素之一,鉴定酒用糯高粱资源成株期的抗旱性,筛选抗旱指标,培育抗旱品种,对高粱产业的发展具有重要意义。【方法】以50份酒用糯高粱资源为材料,于2015年和2016年设置正常灌水和干旱胁迫2个处理在旱棚内进行田间试验,测定株高、穗长、茎粗、分蘖数、穗粒数、千粒重、单株粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,产量与分蘖数、穗粒数和单株粒重呈极显著正相关,与穗长、茎粗和千粒重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为产量、穗粒数、分蘖数、单株粒重、千粒重、茎粗、穗长和株高。主成分分析表明,5个主成分可代表酒用糯高粱抗旱性84.26%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试酒用糯高粱材料抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为产量、分蘖数、穗粒数、单株粒重、千粒重、穗长、茎粗和株高,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试酒用糯高粱材料划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级2份、Ⅱ级16份、Ⅲ级28份、Ⅳ级2份、Ⅴ级2份。除茎粗和分蘖数外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有分蘖数、穗粒数和单株粒重。【结论】干旱胁迫对酒用糯高粱资源成株期各指标均有极显著影响。确定了D值为适宜的抗旱性鉴定方法。筛选出成株期抗旱性强的酒用糯高粱材料分别为粱丰141-3和粱丰247-3,可为酒用糯高粱抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供基础材料。分蘖数、穗粒数和单株粒重可作为酒用糯高粱资源成株期简单、直观的抗旱性评价指标。     

不同玉米品种及亲本苗期抗旱指标测定及抗旱性分析

遗传研究表明,抗旱性是可遗传的,选育抗旱性强的玉米品种必须重视品种(自交系)抗旱性鉴定。通过对杂交种及亲本自交系9份试材进行了耐旱性研究,测定了叶面积、离体叶片相对含水量和丙二醛等10项农艺性状指标和生理生化指标,结果表明,在干旱胁迫下,玉米形态指标发生了明显变化,表现株高降低、茎秆变细、叶面积减少;生理生化指标也发生了明显变化,在一些生理指标上杂交种和自交系之间有简单的遗传相似性,但没有明显的规律;MDA含量、相对含水量、叶面积等可作为玉米苗期抗旱性鉴定的指标。     

25份西瓜种质苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】筛选西瓜抗旱种质并鉴定苗期的关键抗旱性指标,综合评价西瓜资源的抗旱性,为西瓜抗旱育种研究提供技术支持。【方法】以25份西瓜材料为试材,采用苗期盆栽试验,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理,测定西瓜生长指标（株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量和根冠比）及生理指标（叶片的叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量及过氧化氢酶活性与相对电导率）,运用隶属函数法、多元线性回归分析和聚类分析等方法,比较各西瓜种质对干旱胁迫响应的差异,评价种质苗期抗旱性,筛选关键抗旱指标。【结果】干旱胁迫抑制了西瓜幼苗的生长发育,同时显著抑制了西瓜幼苗的地上部鲜质量和地下部鲜质量,株高、根长、地上部干质量和地下部干质量普遍降低,但对根冠比存在正向和负向两种不同的影响结果;干旱处理后,西瓜叶片中的脯氨酸含量显著增加,过氧化氢酶活性普遍升高,可溶性蛋白含量和相对电导率普遍降低,叶绿素和丙二醛含量因种质不同而表现出不同差异。【结论】苗期抗旱性强的西瓜材料有M20、ZTC、M33、M24和M26,可作为后期西瓜抗旱育种的材料;地上部鲜质量、过氧化氢酶活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、地下部干质量和根长可作为西瓜苗期抗旱性鉴定的性状指标。     

高粱苗期耐冷种质资源筛选与鉴定

高粱苗期的耐冷性是扩大高粱生产范围、降低早春播种低温冷害风险的重要性状。为满足高粱耐冷育种和耐冷性状遗传解析的材料需求,试验对237份不同来源的高粱种质进行了苗期耐冷性鉴定。结果表明,根据幼苗成活率分级,筛选出苗期1级耐冷种质12份,其中,我国地方品种5份、育成品种4份,外国品种3份;不同地理来源的高粱种质耐冷性存在明显差异,1级耐冷资源中我国地方品种和育成品种所占比例较大。说明来自我国尤其是北方地区的高粱资源中蕴含着丰富的耐冷资源,可以加大力度进行筛选鉴定。     

18份绿豆品种资源苗期耐旱性鉴定

利用苗期反复干旱胁迫法,调查了18份绿豆品种资源在干旱胁迫下的表现,采用隶属函数值法综合评价其耐旱性,结果筛选出洮98502、冀绿2号、吉绿11号、吉绿9号为耐旱型(R)种质,耐旱中间型(MR)、耐旱敏感型(S)种质各7份。对干旱胁迫下性状与耐旱平均隶属函数值进行了相关分析,结果表明总根长、根干重、植株干重与平均隶属函数值呈极显著正相关。因此,在反复干旱胁迫下,总根长、根干重、植株干重可以作为绿豆苗期耐旱性鉴定的指标。     

150份青稞种质资源成株期耐旱性鉴定

为了解青藏高原地区青稞种质材料的耐旱性,有效利用青稞自身耐旱遗传潜力,为耐旱育种亲本选配提供参考,以150份青稞种质资源为研究材料,连续2 a检测在正常灌水和干旱胁迫2个水平处理下各青稞种质资源成熟期7个与产量相关的指标,利用耐旱性综合评价（D）、综合耐旱系数（CDC）和加权耐旱系数（WDC）相结合的方法进行耐旱指标筛选及资源的耐旱性鉴定。结果显示,利用主成分分析( PCA)可将7个与产量相关的指标简化为4个公因子,并携带原有7个指标88.26%的数据信息量,其中单株产量可作为比较直观的耐旱评价指标。综合这3种分析方法,筛选出24、12、15、14、109、7和111成株期耐旱性强的青稞种质资源。主穗穗数、单株粒质量、主穗长和单株粒数可以作为青稞成株期耐旱性简单且较为准确的评价指标。     

中亚大麦品种萌发期抗旱性筛选与鉴定

【目的】研究不同基因型大麦萌发期抗旱特性,筛选萌发期抗旱性鉴定关键指标,建立萌发期抗旱性研究数学模型,为抗旱大麦品种培育提供理论指导。【方法】采用人工气候箱内发芽盒培养,用20%PEG8000溶液对吉33等12份中亚引进大麦品种进行萌发期抗旱试验,测定相应材料对照和胁迫下种子发芽势(GP)、发芽率(GR)、发芽指数(GI)、根数(RN)、根长(RL)、苗高(SH)和胚芽鞘长(CL)7个生长指标。以各指标相对值作为衡量萌发期抗旱性的依据,利用多元统计分析方法对不同大麦品种萌发期抗旱性进行综合评价。【结果】PEG胁迫下,参试材料各指标均较对照呈下降趋势,各指标彼此之间呈显著或极显著相关性,大麦萌发受到不同程度的抑制。利用隶属函数法综合评价发现不同大麦品种间表现出较大差异,吉33抗旱性最强,吉引2013-7-DM-088抗旱性最弱。依据主成分分析,将7个单项指标转换得到2个相互独立因子,它们代表了所测指标85.94%的信息。进行多元逐步回归线性分析建立大麦萌发期抗旱性评价数学模型,D=0.036+0.392GR+0.382SH+0.233GP(R²=0.992)。【结论】吉33抗旱性最强,发芽率、苗高和发芽势可作为快速评价大麦萌发期抗旱性的关键指标。     

羊茅种质资源苗期抗旱生理响应及综合评价

以引进的18份羊茅属(Festuca L)为材料,在苗期持续干旱胁迫下,研究其生理指标变化,并对其抗旱性进行综合评价。结果表明:脯氨酸、可溶性糖、细胞质膜透性随着干旱胁迫的加大而显著增加,叶片相对含水量则显著递减。膜系统受损程度与叶片保水和抗旱性呈负相关。干旱胁迫限制了植株的生长发育,所试材料地上、地下生物量及高度都不同程度地受到抑制,抑制程度因不同材料基因型而有所不同。羊茅属材料抗旱性与生物量、株高呈正相关。采用隶属函数对其抗旱性进行综合评价,18份羊茅相对抗旱的材料是8,9,12,对干旱相对敏感的材料是5,6,15。     

芜菁苗期抗旱性鉴定及抗旱指标的评价

为了探究不同芜菁品种苗期的抗旱性,筛选抗旱的优质种质,以42份芜菁为试材,采用盆栽和自然干旱的方法,测定其苗期的株高、茎粗、叶面积、根冠比、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、抗旱指数和恢复指数等指标,结合抗旱系数、主成分分析、加权隶属函数和回归分析等方法对芜菁苗期抗旱性进行综合评价。结果表明：干旱胁迫使芜菁苗期的株高、茎粗、叶面积和根冠比显著降低,同时使其可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛和脯氨酸显著升高;茎粗、根冠比、丙二醛和脯氨酸可作为芜菁苗期抗旱性的主要鉴定指标;并初步建立了预测芜菁苗期抗旱性的回归方程;筛选出5个苗期抗旱型品种,27个苗期中度抗旱型品种和12个苗期干旱敏感型品种,其中W29来自新疆的‘恰玛古’抗旱性最好。     

芝麻种质资源成株期抗旱性关联分析

【目的】利用33个多态性SSR分子标记分别与18个不同的抗旱性状进行关联分析,发掘与抗旱相关的主要基因位点,为抗旱基因定位和功能标记开发提供基础;通过对100份芝麻种质资源进行抗旱性鉴定,发掘优异的耐旱种质,为芝麻抗旱育种提供指导。【方法】采用盆栽和反复干旱法,对芝麻种质资源群体进行成株期抗旱性鉴定获得表型指标测定值,利用SAS、SPSS和隶属函数等进行统计分析,综合评价其抗旱性,利用GLM模型和MLM模型,将表型数据与分子标记进行关联分析。【结果】研究群体干旱胁迫处理后,材料间响应差异明显,考察的表型性状测定值均小于对照;干旱胁迫条件下18个性状值的变异系数平均为0.31,高于对照(平均为0.19);处理与对照间各性状指标经配对t检验,均达极显著水平;通过连续变数的次数分布统计方法、主成分分析和隶属函数分析,筛选出10个与抗旱性响应关系密切的指标,并筛选出12份高抗旱种质;基于芝麻基因组筛选出的33个多态性SSR标记扫描供试材料,共检测到170个等位变异,平均每个标记5.15个;利用structure数学模型对供试群体进行遗传结构分析,可分为2个亚群;利用GLM模型和MLM模型分别检测到120个和63个标记位点与供试群体抗旱系数显著关联(P0.05),表型变异解释率分别为3.85%—14.30%和4.00%—12.5%,解释率大于10%的标记位点分别有12个和3个,其中,位点4033-3和4033-2均与第一主成分因子第2次复水前萎蔫叶片数显著关联,且变异解释率均为最高,分别达14.3%和12.5%,2个模型共同检测到的标记位点有5个。通过引物序列在基因组上的位置比对,发现3个可能存在芝麻抗旱相关基因的基因组区段。【结论】利用综合评价方法,筛选出柳林芝麻3号、g80、8602-2等12份高抗旱芝麻种质,同时利用GLM和MLM2个模型检测到与第2次复水前萎蔫叶片数显著关联的标记位点(位点4033-3和位点4033-2),且变异解释率最高,分别达14.3%和12.5%。