种子萌发期亚麻种质资源耐镉性的鉴定评价

筛选耐锡亚麻品种并对其耐性进行综合评价,是利用亚麻进行重金属污染农田生物修复的基础。本研究用800μM的CdCl2溶液对来自36个国家的412份亚麻种质在种子萌发期进行镉胁迫试验,检测了各品种对照和处理的发芽势、发芽率、相对芽长等指标,并利用隶属函数的方法对这些亚麻种质的耐镉性进行了综合评价。结果表明:(1)镉胁迫对芽长的抑制作用最大,品种间的发芽势变异程度最大,发芽率变异程度最小;(2)大部分品种的平均隶属函数值位于0.6~0.8,0.8以上强耐镉品种和0.4以下的弱耐镉品种较少;(3)根据平均隶属函数值将412份品种分为5个耐性级别,1级(平均隶属函数值≥0.8)高耐镉性种质均来自中国和立陶宛。     

不同甜玉米品种苗期耐镉胁迫响应分析

为筛选耐镉性强的甜玉米品种并探究不同耐受性品种响应镉胁迫的差异,本研究以华南地区主推的12个甜玉米品种为材料,采用沙培的方法研究镉(Cd²⁺)处理对不同甜玉米品种两叶一心时期的苗高、主根长、总根数、鲜重、干重、叶片SPAD值等性状的影响。结果表明,不同遗传背景的甜玉米品种间耐镉性存在较大差异,测量的8个指标的耐镉指数间存在显著相关性。利用主成分分析得到1个综合指标可有效评价不同品种甜玉米的耐镉性,其贡献率为73.42%。采用聚类分析法将12个甜玉米品种分为敏感型(1个品种)、中间型(8个品种)和耐受型(3个品种)。其中,‘仲鲜甜102’、‘珠玉甜1号’和‘佛甜10号’3个品种耐镉性较强,可从中筛选镉低富集型品种运用于农业生产。同时,通过比较分析两个存在镉胁迫响应差异的品种间的表型变异,发现镉胁迫会破坏敏感型甜玉米玉米幼苗叶片中叶绿素的稳定,影响光合作用,进而减少生物量的积累,抑制生长发育。本研究为进一步解析甜玉米耐镉响应机制提供一定的参考。     

不同甜玉米品种苗期耐镉胁迫响应分析

为筛选耐镉性强的甜玉米品种并探究不同耐受性品种响应镉胁迫的差异,本研究以华南地区主推的12个甜玉米品种为材料,采用沙培的方法研究镉(Cd²⁺)处理对不同甜玉米品种两叶一心时期的苗高、主根长、总根数、鲜重、干重、叶片SPAD值等性状的影响。结果表明,不同遗传背景的甜玉米品种间耐镉性存在较大差异,测量的8个指标的耐镉指数间存在显著相关性。利用主成分分析得到1个综合指标可有效评价不同品种甜玉米的耐镉性,其贡献率为73.42%。采用聚类分析法将12个甜玉米品种分为敏感型(1个品种)、中间型(8个品种)和耐受型(3个品种)。其中,‘仲鲜甜102’、‘珠玉甜1号’和‘佛甜10号’3个品种耐镉性较强,可从中筛选镉低富集型品种运用于农业生产。同时,通过比较分析两个存在镉胁迫响应差异的品种间的表型变异,发现镉胁迫会破坏敏感型甜玉米玉米幼苗叶片中叶绿素的稳定,影响光合作用,进而减少生物量的积累,抑制生长发育。本研究为进一步解析甜玉米耐镉响应机制提供一定的参考。     

51份红三叶种质资源萌发期耐铜性评价

为筛选耐铜性红三叶种质资源,建立萌发期耐铜性评价体系,对51份红三叶种质资源进行100 mg·L^-1 Cu²⁺浓度胁迫和去离子水对照的发芽试验,对红三叶种质资源的发芽指标和根系指标进行统计学分析。结果发现:100 mg·L^-1 Cu²⁺胁迫对红三叶萌发指标和根长有显著抑制作用,但促进根系增粗;Cu²⁺胁迫下不同红三叶品种的各萌发指标间存在较大差异。根据各指标的相关性分析和主成分分析,筛选出相对发芽率、相对活力指数、相对总根长等3项指标为红三叶耐铜性评价指标。通过加权隶属函数评价和聚类分析发现,51份红三叶种质资源耐铜性可分3个类群,其中CF 022176、CF 022187、CF 022236、CF 022170、CF 022171、CF 022167等6份耐铜性较强。     

不同品种水稻种子萌发和幼苗生长的耐镉性评价

【研究目的】为了明确不同品种水稻种子萌发和苗期对镉胁迫反应的差异,为小麦品种耐镉性筛选和耐镉育种提供理论参考;【方法】采用室内生物测定方法,在不同浓度镉胁迫下,通过对贵州省常见的12个水稻品种的发芽率、发芽指数、活力指数、根长、芽长、根鲜重、芽鲜重、耐镉半致死浓度和耐镉致死浓度进行比较研究,并采用模糊数学隶属函数法对水稻的耐镉性进行综合评价。【结果】结果表明,随着镉胁迫浓度的增加,12个水稻品种种子萌发受到的抑制作用明显增强,发芽率、发芽指数、活力指数、根长、芽长、根鲜重、芽鲜重呈下降趋势,其中活力指数、根长、根鲜重对镉胁迫的反应更敏感;不同水稻品种间种子萌发受镉胁迫抑制的程度存在明显差异。耐镉半致死浓度为208~955 μmol/L、耐镉致死浓度940~3678 μmol/L。【结论】在供试的12个水稻品种中,II优808和川江优3号的耐镉性较强,而中优9801、宜香优101、冈优725和宜香1979的耐镉性较差,其他为耐镉性中等品种。     

铅镉复合胁迫对芥菜种子萌发、幼苗生长及光合色素含量的影响

以不同铅镉复合浓度为变量,采用芥菜种子进行萌发试验,试验设8个处理,每处理3次重复来研究铅镉复合胁迫对宽杆芥菜种子萌发、幼苗生长及光合色素含量的影响.结果表明:随着铅镉复合浓度的增加,宽杆芥菜种子的发芽势、发芽率、相对发芽率、发芽指数、相对发芽指数、萌发活力指数、相对萌发活力指数、苗高、主根长、侧根数均显著下降,而铅镉复合胁迫显著降低宽杆芥菜幼苗的苗高,但低浓度铅镉复合胁迫有利于苗鲜重和苗干重的积累,高浓度铅镉复合胁迫反而抑制苗鲜重和苗干重的积累.得出结论:铅镉复合胁迫不利于宽杆芥菜种子的萌发和幼苗生长.另外,低浓度铅镉复合胁迫可利于芥菜子叶光合色素的累积,高浓度的铅镉复合胁迫则抑制芥菜子叶光合色素的积累.     

不同浓度镉处理对耐盐水稻生长及斜纹夜蛾酶活的影响

为了研究不同浓度的镉胁迫对耐盐水稻生长及昆虫解毒酶的影响,以耐盐水稻品种‘海红-12’为材料,用不同浓度(1.5、3、6、15 mg/kg)的氯化镉溶液分别处理4、7、12、17、22 d,测定了不同浓度、不同时间镉处理下耐盐水稻幼苗株高、根长、叶绿素含量以及以处理水稻植株为食的斜纹夜蛾幼虫乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的活性。结果表明,镉胁迫下,耐盐水稻株高、根长受镉浓度和时间效应的双重影响,较低浓度(1.5、3 mg/kg)镉溶液对水稻生长的抑制作用在处理期间间歇性呈现,较高浓度(6、15 mg/kg)镉溶液的抑制作用则持续出现。随着镉处理浓度的升高,耐盐水稻的叶绿素含量随时间的推移持续降低。取食不同浓度镉处理水稻幼苗的斜纹夜蛾幼虫,乙酰胆碱酯酶活性随镉处理浓度的升高而降低,但羧酸酯酶活性升高。镉溶液抑制耐盐水稻幼苗的生长,且抑制作用随镉溶液浓度的增大而增强,取食受镉处理的耐盐水稻幼苗,植食性害虫体内解毒酶活性产生不同趋势的变化。研究结果可为优化耐盐水稻种植栽培条件提供数据支撑,为进一步研究耐盐水稻-昆虫对重金属富集的反应机制提供理论依据。     

镉胁迫对不同地区亚麻主栽品种种子萌发的影响

为了明确不同品种亚麻种子对镉胁迫反应的差异,2014年以来自不同地区的10个纤用和油用亚麻主栽品种为材料,研究了不同程度镉胁迫对种子萌发的相对发芽势、相对发芽率、相对芽长、发芽指数和活力指数的影响,并对供试品种耐镉性进行了综合评价。结果表明,500μM以下的镉胁迫对亚麻种子发芽的影响较小,且对部分亚麻品种的发芽有促进作用;500μM以上随着镉浓度的升高,10个亚麻品种的种子萌发性能均有不同程度的下降;芽长受镉胁迫的影响较发芽势和发芽率更大。耐镉性综合评价表明晋亚9号对镉胁迫的耐性最强,派克斯耐性最弱。本研究可为亚麻品种耐镉性筛选和耐镉育种提供理论参考,筛选出的强耐镉性亚麻品种可作为不同地区镉污染农田的候选替代种植作物。     

181份海雀稗种质耐镉性和镉富集能力评价

本研究采用水培的方法,先用1.0 mmol/L镉对181份海雀稗(Paspalum vaginatum Sw.)胁迫8 d,再增加镉浓度到1.5 mmol/L胁迫到第13天,通过测定枯黄率(LF)、坪用质量(TQ)、萎蔫等级(WD)、地上部分镉含量(SDW)、地下部分镉含量(RDW),对181份海雀稗种质进行耐镉性和镉富集能力评价。结果表明,海雀稗种质间耐镉性和镉富集能力差异显著(P0.05),地下部分镉含量高达23 256.17 mg/kg,显著高于地上部分(P0.05);相关性分析结果表明,相对枯黄率(RLF)、坪用质量指数(TQI)、萎蔫指标间均呈极显著正相关(P0.001),相关系数在0.43～0.76之间。对形态指标进行主成分分析,可提取到3个主成分,解释了总变异的92.90%。通过隶属函数法和聚类分析,将181份海雀稗种质分为A、B、C、D、E五类,其中C类耐镉性较好、镉富集能力较强,包括18HN-72、18HN-95、18HN-99、PI647678、PI647886、PI647895 6个种质,可作为修复镉污染土壤的备选植物。本研究结果为海雀稗种质资源的分类、选育提供科学依据和线索。     

铅胁迫对红麻种子萌发期生理生化的影响

为探讨重金属铅胁迫下红麻种子萌发期的生理响应,本研究设置了不同浓度的胁迫实验,测定了相关的生理生化指标。结果表明,本研究在铅胁迫作用下,SOD和CAT活性在不同品种表现为不一致变化趋势。随着铅胁迫浓度增加,SOD活性在‘航优1号’中表现为先减少后略微升高的趋势,在‘浙8310’和‘福红991’中表现为连续减少趋势,说明高浓度铅胁迫对红麻种子(除'H368'外)萌发期SOD活性有抑制作用;在本试验条件下,高浓度铅对红麻种子胁迫处理,‘H368’和‘航优1号’在萌发期CAT活性相对于对照有促进作用,而高浓度铅胁迫对红麻种子(‘浙8310’和‘福红991’)在萌发期CAT活性相对于对照有抑制作用。然而随着铅胁迫浓度增加,不同品种的红麻种子在萌发期POD活性均表现为先增加后减少的趋势。‘航优1号’和‘福红991’随着铅胁迫浓度增加,MDA含量增加,这说明红麻种子体内的活性氧产生和清除的动态平衡受到了破坏,引起了膜脂过氧化反应。     

盐胁迫和干旱胁迫对藏药甘青青兰种子萌发的影响

采用甘青青兰种子为实验材料,分别以盐浓度为o(蒸馏水,ok),20,40,60,80,100 mmol/L和PEG-6000浓度为0,25,50,75,100,125 g/L处理种子,研究不同浓度盐胁迫和干旱胁迫对种子萌发的影响.结果表明:盐胁迫抑制甘青青兰种子的萌发,初始萌发时间均被推迟,随着盐浓度的升高,甘青青兰种子的发芽率、发芽指数、活力指数、萌发后胚根与胚轴的长度均呈下降趋势,发芽受损率升高,甘青青兰种子对Na2 CO3的耐受性最差,对Na2 SO4的耐受性较强,对NaC1的耐受性最强.PEG-6000模拟干旱胁迫同样抑制甘青青兰种子的萌发,种子的发芽率、发芽指数、活力指数均随着PEG-6000溶液浓度的升高而降低,发芽受损率升高,萌发后胚根和胚轴长度也呈下降趋势,幼苗生长量降低.     

甘蓝型油菜种子萌发期耐镉性分析及耐镉材料筛选

为研究镉对甘蓝型油菜幼苗的影响,筛选出耐镉品种,以35个不同遗传背景的甘蓝型油菜品系（种）为材料,用不同浓度(1、5、10 mg/L)镉进行胁迫处理。以相对发芽势、相对正常芽苗率、根长抑制率、苗长抑制率、苗鲜重抑制率和苗含水量抑制率六大指标,通过主成分分析和隶属函数分析科学评价不同甘蓝型油菜品系幼苗耐镉性。结果表明,随着镉处理浓度的增大,胁迫对大部分油菜种子的发芽势有促进作用,而成苗率呈下降趋势;幼苗的根长和苗长的抑制均呈上升趋势;苗鲜重和苗含水量呈下降趋势;综合评价筛选出耐镉品系（种）10个,其中品系C13095-6的镉耐性最强。本研究可为甘蓝型油菜品种耐镉性筛选和耐镉育种提供理论参考。     

不同绿豆品种萌发期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

研究绿豆萌发期抗旱指标,为绿豆品种抗旱性鉴定和品种筛选提供理论依据。试验采用15% PEG6000作为渗透介质进行模拟干旱胁迫, 测定绿豆发芽率、发芽势、胚芽长、胚根长。结果表明：在干旱胁迫下,所有品种的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指标均呈显著下降,并抑制了胚芽和胚根的生长发育。以相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长、相对胚根长、萌发抗旱指数以及相对活力指数为依据,通过隶属函数法综合分析绿豆品种抗旱性分为三类,强抗旱品种为‘良丰1号’、‘HX04037’和‘榆绿1号’,中抗旱性品种为‘嫰绿1号’、‘兴绿1号’、‘天山大明绿’、‘西绿1号’、‘绿宝绿豆’、‘赤绿3号’、‘白绿1号’、‘中绿1号’、‘晋绿1号’、‘八宝绿豆’、‘中绿6号’、‘冀北12-1号’、‘鑫绿1号’和‘HX04050’,弱抗旱性品种为‘绿珍珠2号’、‘ZKY-2’、‘白绿522’和‘邯绿8号’。因此,绿豆的发芽率、发芽势、胚芽长、胚根长可作为萌发期抗旱性鉴定的参考指标。     

不同NaCl浓度对赤小豆和红豆发芽及幼苗生长的影响

通过研究不同浓度NaCl溶液对赤小豆和红豆种子萌发及幼苗生长的影响,探讨赤小豆和红豆的耐盐能力。结果表明:随着NaCl浓度升高,赤小豆和红豆的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、耐盐指数均显著降低,等浓度NaCl处理下,红豆的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、耐盐指数均较赤小豆高,且萌发抑制率相对较低。赤小豆与红豆幼苗根长、芽长和鲜重均显著降低,等浓度NaCl处理下,红豆幼苗的根长、芽长和鲜重指标均较赤小豆高。研究表明红豆比赤小豆耐盐性更强,更能在盐胁迫环境下生长。     

盐胁迫对40份藜麦种质种子萌发的影响及其耐盐性评价

为明确盐胁迫对藜麦种质材料种子萌发的影响,本试验以40份来自不同省份的耐盐性藜麦种质为材料,设置0、100、200、300、400和500 mmol/L NaCl处理,测定种子萌发期的发芽率、发芽势、胚轴长、胚根长和鲜重,并采用相关性分析和隶属函数相结合的方法,筛选耐盐性较强的材料。结果表明,与对照相比,随盐浓度升高,40份藜麦种质发芽率、发芽势、胚轴长、胚根长和鲜重均呈先升高后降低的趋势;通过对各指标进行相关性分析,发现鲜重与发芽势呈极显著(P<0.01)正相关;对40份藜麦种质进行隶属函数、聚类分析和综合评价后,将供试材料分为三大类,即强耐盐、中度耐盐和敏盐材料,筛选出强耐盐材料4份,分别为‘JSS L-2’、‘HJL34-1’、‘HJL-33-2’和‘白藜’;敏盐材料4份,分别为‘HZL-1-3’、‘HZLM 5-3’、‘HZLM11-2’和‘MLL-3’。本研究结果可为藜麦耐盐新品种的选育提供理论依据。     

镉胁迫对小麦生长发育的影响

为了探究小麦种子萌发、幼苗生长时期对镉胁迫的耐性及镉毒害机理,以商麦156为试材,采用不同浓度镉胁迫(0、0.04、0.4、0.8、1.2 mmol?L_-1)的无土栽培试验,研究了镉胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长、渗透调节物质及保护酶系统的影响。结果表明：低浓度镉(≤0.04 mmol?L_-1)对小麦种子萌发和幼苗生长的抑制作用不明显,而高浓度镉(≥0.4 mmol?L_-1)对其有极显著(p<0.01)抑制作用,且在0.4-1.2 mmol?L_-1范围内发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、株高、根长、地上部干鲜质量和地下部干鲜质量均随镉浓度的增加而降低。叶片可溶性糖含量呈先略微升高后降低的变化趋势,在0.04 mmol?L_-1时最大,较对照提高6.99%。游离氨基酸、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量三者变化规律类似,均随镉胁迫强度的增加而增加,至1.2 mmol?L_-1时最大,分别为对照的2.61、5.20和7.99倍。镉浓度0.4mmol?L_-1时,小麦叶片 SOD、POD和CAT活性最高,较对照分别提高49.32%、85.34%和40.59%,与对照差异极显著(p<0.01),继续增加Cd浓度其活性降低;而APX活性则在镉浓度0.04mmol?L_-1时最高,然后随镉浓度增加呈下降趋势。     

铝毒胁迫下甘蓝型油菜种子萌发期相关性状的QTL定位

随着土壤酸化的日益加重,铝毒已成为影响作物种子萌发质量以及作物产量的重要胁迫因子之一。作物耐铝相关性状的QTL定位和候选基因筛选已有许多报道,但铝胁迫下甘蓝型油菜萌发期相关性状的QTL定位报道较少。本文以80μg mL?1的铝胁迫浓度处理重组自交系(10D130×中双11号)群体进行种子萌发试验,处理3 d时调查发芽势, 7 d时调查发芽率,测定其根长、芽长和干重,并计算各性状相对值。基于6K SNP芯片,结合高密度遗传连锁图谱对油菜萌发期的5个性状进行QTL定位,共检测到23个QTL。其中与相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对芽长和相对干重相关的QTL分别有9个、1个、4个、5个和4个,覆盖了A、C基因组, LOD值介于3.00～5.26,可解释的表型变异为7.70%～13.10%。根据各QTL置信区间序列筛选,与铝胁迫相关的候选基因共30个。ALMT1基因和MATE基因与有机酸的合成和分泌有关,主要通过苹果酸、柠檬酸和草酸等有机酸的分泌来增强植物的耐铝性;STOP1基因、NAC基因和RAP2.4基因均属于转录激活因子,通过诱导耐铝基因的表达增强植株的抗性; ABC转运蛋白、膜蛋白转运体、GDSL脂肪酶通过减少有毒物质在质膜上的积累或将有毒物质排出体外等途径增强植物的耐铝性;过氧化物酶和细胞色素P450均属于氧化胁迫相关基因,具有防止植物细胞氧化损伤、抵御逆境胁迫的功能;另外,还有部分编码逆境蛋白的基因,均在各种胁迫反应中起重要作用。本研究的结果将为培育耐铝油菜品种及后续基因的功能研究提供理论依据。     

新疆春小麦品种萌发期抗旱性评价

研究干旱胁迫条件下新疆春小麦不同品种间抗旱性的差异。以20% PEG-6000 作为水分胁迫剂,对10个新疆春小麦品种的发芽率、发芽势、相对芽长、相对根长、相对发芽率、萌发抗旱指数进行研究分析,并通过加权隶属函数法对供试材料的抗旱性进行了综合评价。结果表明：1)与对照相比,20%浓度的PEG胁迫后,发芽率、发芽势、相对芽长、相对根长、相对发芽率均受到抑制,不同品种降幅不同;2) 通过隶属函数法对上述指标进行综合评价分析,10份春小麦的综合评价值(D值)在0.01~0.82之间,中国春为强抗旱品种(1级),新春3号、新春6号、新旱688等3个品种为中抗品种(2级),新春2号、新春26号等2个品种为弱抗旱品种(3级),新春7号、新春17号、新春20号、新春21号等4个品种为不抗旱品种(4级)。因此,新旱688、新春3号、新春6号可作为新疆小麦抗旱育种的种质资源。     

盐胁迫下超级稻新品种‘松粳15’发芽特性分析

为了探讨超级稻新品种‘松粳15’在盐胁迫条件下的种子发芽特性,采用NaCl单盐胁迫,设置50、100、150、200 mmol/L 4个浓度梯度进行人工气候箱培养,调查分析了发芽势、发芽率、苗长、根长、主根数、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重等发芽指标。结果表明：盐胁迫导致‘松粳15’发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数下降,并且随着盐浓度的升高逐渐降低,苗长和主根数受到抑制,根长随着盐浓度增加呈先增后降的趋势,苗鲜重和苗干重低于对照,根鲜重和根干重高于对照,通过对盐浓度与发芽特性指标相关分析,盐浓度与根鲜重、根干重极显著正相关,与苗长、根数、苗干重、芽势、芽率呈极显著负相关。