小麦高代系的抗旱性状筛选与抗旱性评价

于2020—2021年度和2021—2022年度两个生长季,在杨凌抗旱棚（DS）、杨凌农作一站（YAS）和乾县试验站（QX）3个环境下分别测定了43份和20份小麦高代系的8个农艺性状及8个产量性状,通过计算抗旱指数评价各性状对小麦抗旱指标的贡献率,同时利用隶属函数法、聚类分析等方法进行综合分析,筛选抗旱性强的小麦高代系。结果表明,在干旱胁迫环境（DS）下,小麦的农艺性状和产量性状均受到不同程度的抑制。基于各性状对小麦抗旱指数的贡献度,筛选出生物量、产量、小穗数和千粒重等作为评价小麦抗旱性的重要指标。通过抗旱性综合评价值D和聚类分析将供试小麦品种（系）分为高抗旱、抗旱、中等抗旱、干旱敏感和干旱高敏感5个等级,两年度鉴定出21-1、21-34、21-39、21-18、21-2和22-17共6份高抗旱小麦品系。     

啶磺草胺对河北省不同品种小麦的安全性

通过盆栽试验测定了河北省18个品种小麦经不同剂量啶磺草胺处理后鲜质量和分蘖数的变化。结果表明,济麦22和山农17对啶磺草胺最为敏感,GR_(50)比值为1.90~4.04,且分蘖减少;其次为北农9549、中麦175、石新733、藁优2018,GR_(50)比值为1.00~3.83,但分蘖数明显增加;良星66、石麦16、沧麦119、石麦18、河农827、石麦21、科农199、衡7228、石麦15、保麦10号敏感性较弱,GR_(50)比值为5.34~7.84,分蘖数明显增加;河农825、石新828耐药性最强,GR_(50)比值为11.98~13.19,分蘖数明显增加。     

河北省小麦主栽品种对茎基腐病抗性鉴定及评价指标相关性分析

为明确河北省小麦主栽品种对假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum引起的小麦茎基腐病的抗性水平, 采用温室苗期与田间接种鉴定相结合的方法, 评价20份河北省小麦主栽品种的抗病性。结果显示, ‘衡0628’苗期表现为抗病, ‘山农22’等6个品种苗期表现为中抗, ‘冀麦585’等5个品种成株期表现为中抗, ‘石麦15’和‘藁优5766’ 2个品种在苗期和成株期均表现为中抗。抗性指标相关性分析结果显示, 苗期病情指数与茎基部组织中病原菌DNA含量有极强的相关性, 成株期病情指数与白穗率有显著相关性。本研究结果表明, ‘石麦15’和‘藁优5766’两个品种的抗性水平较高, 且抗性稳定, 可利用苗期茎基部组织中病原菌DNA含量及成株期白穗率分别作为评价小麦茎基腐病苗期及成株期抗性的指标之一。     

基于3种水分控制条件的玉米品种抗旱性综合评价

基于大田试验、人工控制生长环境的旱棚与PEG模拟干旱胁迫的水培试验,对8个玉米品种成株期及苗期的抗旱性进行系统研究,调查分析了不同品种在3种水分控制条件下农艺性状、生理指标及产量表现,筛选出综合抗旱较好的品种。结果表明:通过2 a 5个试验点的大田试验和2 a旱棚试验筛选的抗旱性较强品种一致,分别为九圣禾2468、陕单650、联创825和MC703,在干旱和灌水条件下产量较高且抗旱指数较大,其中在大田条件下的抗旱指数分别为0.910、0.909、0.907和0.873,具有较短的散粉吐丝间隔期(ASI)、较高的SPAD值、较多的干物质等特点;水培试验通过相关指标隶属值筛选出的抗旱品种有陕单650、先玉335、九圣禾2468和MC703,隶属值分别为0.871、0.697、0.680和0.596,具有较发达的根系、较强的生理酶活性等特点。综合3种水分控制条件,结合第一性状(产量、抗旱指数)和第二性状(根系、ASI、生理)等指标的鉴定结果,筛选出稳定抗旱的玉米品种为MC703、九圣禾2468和陕单650。     

西南地区小麦品种萌发期抗旱性分析

以20份小麦品种为材料,采用20%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,研究小麦种子萌发期对渗透胁迫的响应,并进行抗旱性综合分析,筛选抗旱性鉴定指标。结果表明:PEG胁迫下,不同小麦品种的发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长、胚根数、胚芽鞘长度、胚芽长等均有不同程度的降低,各个指标在不同品种间的降低幅度不同,平均降低幅度分别为59.1%、17.1%、51.7%、51.4%、18.5%、19.6%、71.1%;使用单一鉴定指标筛选出的抗旱性品种结果不一致;将隶属函数法与系统聚类法结合,筛选出蜀万8号为强抗旱型小麦品种,绵麦1403为弱抗旱型品种,川麦42和川麦55为不抗旱型品种,其余的为中间抗旱型品种;相关分析表明,相对发芽率与D值的相关性最大(0.90),可将其作为快速鉴定小麦品种抗旱性的指标。     

优质抗旱小麦新品种临丰3号选育研究

临丰3号是山西省农业科学院小麦研究所育成的优质抗旱高产冬小麦新品种.该品种产量高,在山西省旱地组区域试验和河北省节水区域试验中平均产量3 862.5～5 460.0 kg/hm2,比对照品种增产7.58%～13.04%;根系发达,抗旱性强,其抗旱指数平均为1.13;品质优良,粗蛋白15.26%,湿面筋32.7%,沉降值52.2 ml,形成时间5.5 min,稳定时间7.2 min,面条评分86.5,馒头评分82.5;抗病性好,经鉴定中抗白粉病,低抗根腐病,免疫吸浆虫;后期叶片功能期长,抗干热风,籽饱满,落黄好.该品种株高75～80 cm,长方形穗,长芒,穗粒数35～40粒,白粒,角质,千粒重40～45 g.该品种适宜在山西省南部麦区、河北省黑龙港、陕西省渭南和渭北旱垣区的旱地种植.     

不同基因型小麦NDVI值与产量的关系

在旱地保护性耕作条件下,以11个不同基因型小麦(Triticum aestivumL.)品种为材料,研究了植被归一化指数(NDVI,Normalized difference vegetation index)与产量构成和抗旱性的关系。结果表明,不同基因型小麦各生育期的归一化植被指数(NDVI)存在显著性差异;小麦抽穗期NDVI值与其干旱产量指数呈正相关,抽穗期NDVI值较高的小麦品种其干旱产量指数也较高;本试验条件下,石麦15、石家庄8号和烟Blu6439三个小麦品种的干旱产量指数较高。     

青海省小麦种质资源对大麦黄矮病毒的抗性鉴定

为明确青海省不同小麦种质资源对大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf virus,BYDV)的抗性差异,于2014—2015年采用堆测法人工接种鉴定了178份种质资源的抗病性。结果显示,不同小麦种质资源对黄矮病的抗性存在较大差异,甘A100、川766、陕1059、兰麦-2的病情指数依次为14.83、23.60、23.99和24.66,表现出较好的抗病性;病情指数在50.00以上的高感品种有69份,包括尕老汉、白板麦、兴热密穗等,其中白板麦病情指数高达72.35,高于感病对照阿勃;其余种质资源病情指数在25.00~50.00之间,表现为感病;甘A101、甘A99、藏515、藏519、木汉麦、群科大白麦、拉胎板麦、小红麦-2和朗县折达25初期表现感病,后期恢复健康,有一定的耐病性;抗病性不同的种质资源感染BYDV后,对小麦产量的影响差异很大,抗病对照中4产量损失8.96%,耐病品种产量损失在13.64%~19.74%之间,高病品种尕老汉产量损失达41.91%,表明小麦种质资源中抗BYDV的品种极少。     

基于GGE双标图法的西瓜抗旱性鉴定评价方法

以7个已知抗旱性的西瓜品种为试材,大田条件下测定其在正常供水、轻度和中度水分胁迫下的经济产量及产量构成性状。选用7种评价方法对试材的经济产量进行评价比较,利用GGE-bioplot双标图分析系统,筛选西瓜抗旱性评价的适宜方法。结果表明:随水分胁迫加剧,供试西瓜材料的产量逐渐降低,降幅具有明显的品种间差异;抗旱品种为了实现最大可能性的产量产出,单果重与单株坐果数间存在权衡效应,而干旱敏感性品种的单果重与单株坐果数间并无权衡关系,果型大小比较不稳定,且单株坐果数变幅较大,不能够保障产量丰收;在GGE-bioplot分析系统中利用折合公顷产量分析试材间抗旱性的相似性,所得结果与已知品种抗旱性强弱规律一致;以折合公顷产量为基准,试材和评价方法位于GGE-bioplot双标图不同的扇区内,与已知抗旱性强的试材位于同一扇区的评价方法即为筛选出适宜的评价方法;在轻度和中度水分胁迫下,筛选出YSI(抗旱系数)、DRI(抗旱指数)、MP(平均产量)、STI(耐旱指数)与GMP(几何平均产量)为西瓜抗旱性评价的适宜方法,其中MP、STI与GMP属同一类评价方法,YSI与DRI属同一类。本研究结果对西瓜抗旱资源筛选和新品种抗旱性鉴定具有理论指导意义。     

玉米品种开花期抗旱性鉴定指标筛选

为了筛选有效的抗旱性指标,评价玉米品种的抗旱性,以已筛选出的抗旱性有差异的12个玉米品种为材料,采用抗旱池栽试验,设干旱胁迫和正常灌水2个处理,考察了与产量相关的形态和生理生化等33个性状,运用灰色关联分析和主成分分析方法,以抗旱隶属度、产量抗旱系数和抗旱指数为评价参数,结合模糊函数法,对各玉米品种的抗旱性进行综合评价.综合灰色关联和主成分分析结果表明,反映干旱条件下与抗旱性密切相关的有净光合速率(Pn)、实际量子产量(φPSⅡ)、叶绿素含量(Chl)、叶面积、干物质等5个指标,并结合抗旱隶属度进行综合评价,评价结果与经典的抗旱指数法评价结果一致.表明用筛选出的5个指标对玉米开花期抗旱性评价是可行的,提出的综合分析法是一种玉米抗旱性鉴定较为有效的科学方法.     

干旱胁迫下玉米自交系抗旱性评价及筛选

以39份玉米自交系为材料,2017—2018年在甘肃省张掖市设置田间自然抗旱鉴定试验,筛选抗旱鉴定指标,综合评价玉米自交系的抗旱性。结果表明:在干旱胁迫下,39份玉米自交系的粉丝间隔时间延长了0～3 d,株高、穗位高、穗长、穗粗、穗干重、籽粒干重、出籽率及百粒重均降低,其中,穗干重、籽粒干重和出籽率3个指标分别为正常灌水处理的81.5%、79%和88.5%。穗干重、籽粒干重和出籽率与平均抗旱系数呈显著正相关,可作为玉米自交系抗旱鉴定的主要指标。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出强抗旱玉米自交系10份,其中自交系E28、DH351、陇1222、浚92-8和黄早四,抗旱性达到极强。本研究所筛选到的抗旱自交系可在选育抗旱新品种中加强利用。     

不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应及HvPIPs基因表达特征分析

为研究不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应,挖掘优质抗旱的大麦种质资源,以4份不同基因型大麦(2个高抗品种ZDM5430和ZDM5458,2个干旱敏感型品种7DCADA和IL-12)为材料,利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱条件,综合分析不同品种大麦的苗期抗旱性差异;并通过对不同品种根系进行PIPs实时定量分析,研究水通道蛋白AQPs基因与干旱胁迫之间的应答关系。结果表明,持续干旱胁迫会使大麦生长变缓,各处理苗长、根长、叶含水量和根含水量都呈下降趋势,其中,4个品种的大麦叶含水量在干旱胁迫14 d时下降最为显著,与对照相比,其降幅分别为29.14%、52.64%、21.67%和72.15%。干旱胁迫对大麦苗期干物质积累量和根冠比的影响较小,各处理间差异不显著;但持续干旱后,抗旱品种ZDM5430的根冠比呈上升趋势,在胁迫7、14、21 d时较CK分别增加了4.92%、42.86%和21.05%。随着胁迫时间的延长,大麦旗叶叶绿素含量和根系活力也呈下降趋势,其中ZDM5430和ZDM5458较对照组降幅较小,说明抗旱品种的形态指标、叶绿素含量及根系活力受干旱胁迫的影响较小。通过PIP...     

基于Copula函数的河北省夏大豆干旱风险特征研究

干旱是河北省夏大豆生育期内的主要农业气象灾害之一。选用1991—2020年河北省夏大豆种植区97个气象站的气温、降水、日照时数、风速等资料,以作物水分亏缺距平指数划分干旱等级,基于游程理论提取干旱事件的历时和烈度,采用Copula函数分析干旱事件的同现重现期,以及干旱事件同现重现期与大豆单产之间的关系。结果表明：（1）该区干旱历时、干旱烈度的高值区位于邢台、邯郸,干旱频次的高值区位于石家庄西部、保定西部、廊坊北部,说明高频次的区域不一定是长历时、强烈度干旱过程的分布区域。（2）河北省夏大豆干旱历时以威布尔分布和对数正态分布为主,而干旱烈度以广义极值分布和对数正态分布为主。（3）Frank-Copula函数为河北夏大豆干旱历时和干旱烈度的最优联合分布函数。（4）时长为3旬的干旱事件重现期最小,重旱的高风险区主要分布在廊坊、保定、石家庄中西部、沧州中东部、衡水、邢台、邯郸;时长为11旬的各等级干旱仅邯郸中东部为相对高风险区,其它大部地区为低风险区,即时长为11旬的干旱事件出现的可能性较小。（5）大豆单产与干旱时长、干旱烈度的相关系数75%的站点通过了P<0.05的显著性检验,与重现期的相关系数所有站点均通过了P<0.05的显著性检验,甚至1个站点通过了P<0.001的显著性检验,说明重现期更能反映干旱事件对产量的影响,长历时、高烈度干旱事件的重现期低值区为干旱的高风险区。     

国内外301份小麦品种(系)种子 萌发期抗旱性鉴定及评价

以-0.5 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫环境,对301份冬小麦品种（系）在人工气候箱内进行种子萌发培养,在发芽势、发芽率、发芽指数、根数、根长、苗高和胚芽鞘长度测定的基础上,应用隶属函数、聚类分析和因子分析等方法对小麦种子萌发期抗旱性进行综合评价。结果表明,PEG胁迫下各指标测量值较对照均下降,且各指标之间存在极显著或显著正相关。利用隶属函数法进行抗旱性分析,发现不同小麦品种（系）间表现出较大差异,D值的变幅为0.08~0.95。通过聚类分析,将材料按抗旱性强弱分为5类：藁城8901等8份品种（系）为高度抗旱型,周麦22等29份品种（系）为抗旱型,鲁麦8号等116份品种（系）为中等抗旱型,石4185等83份品种（系）为干旱敏感型,烟农18等65份品种（系）为干旱高度敏感型。主成分分析表明,发芽指数、根长和根数在萌发因子、伸长因子和根部性状因子中的载荷量分别为0.96,0.88和0.91。不同抗旱类型麦区间的分布表明,8份高度抗旱型小麦品种（系）均来自国内,其中5份来自北部冬麦区。综合评价得到萌发期高度抗旱型种质分别是川麦44、皖麦33、藁城8901、CA9719、周8425B、宁冬10、新麦37和CA0958。发芽指数、根长和根数可作为小麦萌发期抗旱性鉴定的可靠指标。北部冬麦区可作为挖掘抗旱关键种质的重点麦区。     

不同土壤水分下大豆根冠互作对产量和农艺性状的影响

为明确不同土壤水分下大豆根冠互作对产量和农艺性状的影响,为大豆抗旱育种提供理论依据,利用耐旱型品种辽豆14与干旱敏感型品种辽豆21进行相互嫁接,在结荚期设置正常供水(80%田间持水量)和水分胁迫(50%田间持水量,持续20 d)处理,成熟期测定主要农艺性状。试验结果表明,大豆地上部农艺性状和产量主要由地上部基因型决定,但水分胁迫下也会受到根系基因型的影响。正常供水与水分胁迫下,与辽豆21相比,辽豆14接穗的株高平均提高24.3%和14.8%,主茎节数分别平均提高19.6%和15.3%,分枝数分别平均提高60.2%和90.6%,单株生物量平均提高57.1%和87.1%,单株荚数平均提高70.0%和92.3%,分枝荚数平均提高159.9%和197.9%,分枝瘪荚率平均降低57.8%和60.4%,最终单株粒重平均提高19.9%和54.9%。与辽豆21自身嫁接植株相比,水分胁迫下,嫁接辽豆14砧木使单株荚重、单株荚数、单株粒数、百粒重和单株粒重分别显著提高了45.8%、27.4%、21.7%、5.2%和20.4%,产量性状的提高与主茎第9～15节位间有效荚数的提高有关。因此,通过地上部与根系的协同改良是提高大豆抗旱性的重要途径。     

云南元谋干热河谷区红花种质资源抗旱性鉴定与评价研究

从已收集保存48个国家的3000多份红花种质资源中筛选的15份抗旱种质为材料,对其植株形态、产量构成因素等8个性状进行田间观测,观测项目包括物候期、植物学特征特性、生长势、抗逆性等.以抗旱系数和抗旱指数作为主要评价指标,评价其抗旱适应性、稳产性和丰产性.结果表明:在干旱处理条件下,不同类型种质的抗旱性有差异,不同性状受...     

干旱胁迫下3个油菜品种地上、地下部生长特征与抗旱性的关系

为了探索干旱胁迫下不同抗旱性油菜品种的地上、地下部生长特征与抗旱性的关系,通过土柱栽培试验,对油菜品种DR1、DR2和DR3在不同水分处理条件下不同土层根量、地上部生物量、冠层覆盖面积及抗旱性之间的关系进行研究。结果表明：3个品种在水分胁迫和正常供水条件下产量和根系生物量在品种间均达到显著性差异,3个品种的抗旱能力大小依次为：DR1>DR3>DR2;不同水分处理下油菜的根系主要分布于0~30 cm土层,占根系总量的70%以上;在干旱胁迫下,3个品种DR1、DR2和DR3的总根量分别减少了22.53%、24.17%和24.53%,但仍表现出抗旱性强的品种DR1的根系总量最大,达到12.07 g,其次为品种DR3和DR2;在大于30cm的土层中,DR1的根系量占到总根量的31.5%,这表明根系垂直分布量的多少对抗旱性的影响较大,同时植株冠层面积、总生物量、根系干重与抗旱性的直接通径系数分别为0.5861、0.4514、0.5715,说明除了根系外,大的冠层面积可减少地表蒸发有利于作物抗旱。     

基于WOFOST模型的辽宁省春玉米干旱灾损风险评估

利用锦州农业气象试验站的作物生长发育和土壤实测数据对WOFOST模型水分胁迫模块进行了调参,适用性验证表明,WOFOST模型适用于辽宁省春玉米生长发育和产量的模拟,辽宁省春玉米受干旱的影响可以利用WOFOST模型较敏感地反映出来。利用调参后的WOFOST模型模拟了全生育期及出苗～拔节、拔节～抽雄、抽雄～乳熟和乳熟～成熟各阶段发生轻、中、重旱情景对辽宁省春玉米产量的影响,并根据模拟结果确定了不同干旱风险等级下辽宁省东、中、西部玉米生产的灾损范围。结果表明:不同生育期发生干旱对产量的影响不同,总体上,抽雄～乳熟期发生干旱的影响最大,其次是拔节～抽雄期,而出苗～拔节期和乳熟～成熟期发生干旱对产量的影响较小,全省春玉米在抽雄～乳熟期发生重旱的减产风险达30%～70%;在相同干旱水平下,不同区域受影响程度也不同,在全生育期及各生育阶段发生轻、中、重旱情景下,干旱导致的减产率总体上表现为由东部向西部地区逐渐加重的趋势,在全生育期重旱情景下,辽宁省东部的春玉米减产率为40%～75%,中部为60%～90%,西部达65%～95%。