抗旱型玉米苗期根系形态性状的遗传分析

为了进一步揭示玉米苗期根系性状的遗传特性,用来改良材料的抗旱性,本研究以旱敏型材料'WN897'、抗旱型材料'Wu109'及二者通过杂交和回交获得的F1、B1、B2和F2为材料,利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法分析干旱胁迫与正常条件下主根长、侧根数、根冠比和根鲜重的遗传特性.结果表明,在干旱胁迫与正常条...     

抗旱小麦的冷温特征及其生理特性分析

选择抗旱与旱敏感两种类型的小麦品种,通过测定群体冠层温度、功能叶片净光合速率、叶片功能持续期以及超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量等参数,研究了小麦品种的冷温特性及其与各参数间的关系。结果表明,在籽粒灌浆期间,抗旱小麦品种群体冠层温度持续偏低,它的叶片功能期、净光合速率、蒸腾速率、超氧化物歧化酶活性等性     

小麦远缘杂种材料中4,中5的抗旱生理特性

本试验证明:中_4、中_5两个远缘杂种后代材料,保留了其亲本天蓝堰麦草许多重要的抗旱优良特性,地下部根系发达,根冠比大,在土壤干旱条件下能主动调节根系活性,提高吸水能力.地上部叶片比孔面积小,蒸腾消耗低.在水分胁迫时能建立起开源节流的水分经济,保持较高的水分势.不同水分处理的光合作用、呼吸作用和细胞膜透性变化幅度小,恢复性好,对干旱有较强的适应性,是小麦抗旱育种良好的种质资源.     

几种抗旱高产小麦新品种的冷温特性

通过大田试验,着重研究了抗旱高产小麦新品种长4640、长6878和长6154灌浆结实期的冠层温度和旗叶叶绿索含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛含量和细胞膜透性.结果表明:在小麦灌浆结实期间,抗旱高产小麦新品种长4640、长6878和长6154有着优良的冷温特性,其冠层温度持续偏低,甚至低于冷型对照品种小偃6号,它的其他性状如旗叶叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛含量、细胞膜透性等指标优于暖型品种,一些指标亦优于小偃6号,在灌浆结实后期表现尤为明显,显示出长4640、长6878和长6154有着优异的冷温特性,以长6154表现更为明显.为抗旱高产小麦新品种的选育及大面积推广应用提供了理论依据.     

水、旱条件下小麦苗期部分农艺性状的遗传分析

为研究水分胁迫对小麦幼苗部分农艺性状的影响,分析这些性状与干旱胁迫的关系。以‘青麦6号’和‘烟农24’杂交形成的F2:3群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型对其进行遗传分析。水、旱2种条件下,根长和根鲜重均为1对加性-显性效应主基因模型;茎鲜重、茎干重、根干重、根茎鲜重比和根茎干重比的最适遗传模型不同。干旱胁迫条件下,茎鲜重主基因遗传率为37%,茎干重、根长、根鲜重、根干重、根茎鲜重比及根茎干重比主基因遗传率分别是51%、81%、74%、56%、50%、68%。茎鲜重、茎干重、根干重等性状,尽管检测到主基因,但在水旱条件下遗传模型不同,可进一步研究其遗传规律。     

调控小麦苗期性状的QTL定位

苗期地上部和根系的繁茂性对于小麦生长后期有重要影响,对调控小麦苗期性状的QTL进行定位,能进一步发掘调控小麦苗期性状的基因位点,有利于分子标记辅助选择育种.本试验以一套重组自交系群体为材料,检测了调控小麦苗期性状的QTL位点.共检测到调控4个性状的14个QTL位点,包括4个主效QTLs和10个微效QTLs,分布在3A、3B、4A、4B、5D、6A和6B共7条染色体上,贡献率在5.8％ ～ 18.4％之间.这些位点的发掘,有助于增进对小麦苗期性状的遗传基础的认识,并在小麦育种上具有潜在的应用价值.     

大豆苗期根系与抗旱性基因型差异的研究

采用抗旱隶属函数值法在苗期对品种的抗旱性进行重复鉴定分级，利用扫描成像技术结合winRizo根系分析软件分析根系形成指标，并对根系构型、形态指标与抗旱性之间的关系进行了研究。结果表明，大田和盆栽条件下的根系构型与大豆的抗旱性无明显相关；干旱胁迫条件下的根重、总根长、根体积的相对值在抗感品种之间达极显著差异，三者与平均隶属函数值．亦成极显著正相关。采用根重、总根长、根体积的相对值作为抗旱品种根系形态的指标是合理的，可作为大豆品种抗旱性改良的根系形态育种指标。     

两个抗旱小麦资源主要农艺性状配合力和遗传力分析

本研究选用２个抗旱小麦和４个农艺亲本,按Ｇｒｉｆｉｎｇ双列杂交方法４配制１５个组合。对２个抗旱小麦Ｃ抗８和Ｃ抗９和１０个主要农艺性状的配合力和遗传进行了分析。结果表明：抗旱小麦Ｃ抗８在单株穗数、单株产量和收获指数等性状有高的一般配合力,且收获指数的特殊配合力方差最大。Ｃ抗９的每穗粒数、千粒重、单株产量和收获指数等几个性状的一般配合力效应值为负值,但其特殊配合力方差较高或中等。株高、千粒重、穗长、小     

基于D值法的烟草苗期抗旱评价方法研究及抗旱材料筛选

为了探究苗期抗旱性快速评价方法,筛选烟草苗期抗旱材料,开展苗期抗旱种质鉴定和抗旱品种选育。本试验以21个品种(系)5叶1心的烟苗为材料,采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理,于处理48 h测定参试材料的叶绿素a等10项生理指标,通过主成分分析、隶属函数分析和通径分析构建了烟草苗期抗旱性评价方法。结果显示,主成分分析从10项指标中筛选出叶绿素a、H₂O₂、MDA、SOD、POD等5项典型的抗旱指标;通过筛选出的5项指标与各材料D值的通径分析构建出了烟草苗期抗旱性预测模型,模型表明叶绿素a对烟草苗期抗旱性直接通径系数最大;分别以构建出的抗旱性预测模型和叶绿素a的抗旱系数对各材料进行聚类分析,均将供试材料分为高抗型、中抗型、低抗型、不抗型和敏感型等5类,同时筛选出4份苗期抗旱性较强材料。研究表明,采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理,利用叶绿素a等5项指标构建的抗旱性度量值及回归预测模型可用于烟草苗期抗旱性评价,干旱胁迫后叶绿素a含量变化可用于快速鉴定烟草苗期抗旱性。     

棉花苗期根系分型及根系性状的关联分析

根系是吸收水分和养分的主要器官,根系的生长状态会直接影响棉花对营养物质的吸收利用、对非生物胁迫的抵御能力以及产量。本研究选取220份陆地棉栽培种组成的自然群体和以鄂棉22为母本、3-79为父本获得的325份材料的海陆导入系群体为试验材料,对自然群体和导入系群体的根系4个主要表型性状(主根长、根鲜重、根干重和侧根夹角)进行采集,并结合基因组重测序对自然群体的4个根系性状进行全基因组关联分析。结果表明,自然群体材料的4个根系性状均符合正态分布,导入系群体材料的4个根系性状呈偏正态分布,导入系群体根系各指标的平均值均高于自然群体; 220份陆地棉重测序数据分析后共获得2,714,140个SNP;主成分分析表明,根鲜重和主根长可作为棉花根系分型的2个主要指标,通过这2个指标可将棉花根系分为9种类型。群体结构分析表明,自然群体可分为5个亚群。全基因组关联分析(GWAS)表明,自然群体中通过根鲜重和根干重同时关联到2个位点。本研究结果为进一步研究根系构型及其遗传机理提供理论基础,也对棉花抵御非生物胁迫的育种工作有重要的意义。     

Evaluation of winter wheat cultivars for drought resistance

Summary Cultivars of winter wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.), considered by wheat breeders to be drought sensitive or drought resistant, were grown under two irrigation regimes (daily or weekly waterings) to determine physiological responses to drought and to evaluate methods to use in screening for drought resistance. Leaf water potential, stomatal resistance, plant resistance to water flow, and soil water potential were measured for three weeks on vernalized plants in a growth chamber. When water was lacking, drought-sensitive plants had a lower leaf water potential than did drought-resistant plants. With both daily and weekly waterings, stomatal resistance was higher in drought-resistant plants than in drought-sensitive plants. Plant resistance to water flow, calculated as the difference between the soil water potential and leaf water potential divided by the amount of water used by the plant, was usually higher in drought-resistant plants than in the drought-sensitive plants. The results showed that, when screening for drought resistance, stomatal resistance was a better method to use than determinations of leaf water potential or plant resistance to water flow.Journal article 3578 of the Agricultural Experiment Station, Oklahoma State University. Work was partially supported by a Grant-in-Aid of Research from Sigma Xi, The Scientific Research Society of North America, to the senior author.     

Evaluation of a simple technique for characterizing rice root systems in relation to drought resistance

Summary Drought is a constraint to rice yields in much of Asia's rainfed rice crop. Although genotypic variation for root system characteristics is well documented in this semiaquatic species, little improvement of rice for drought resistance has been attempted. No simple method to evaluate root systems exists. In this paper we report the development and testing of a simple device to measure the pulling force required to uproot rice seedlings. The force required to pull rice seedlings from the paddy soil was correlated with root weight, root branching and thick root number. The capability to separate rice cultivars by this technique and relationship of the root pulling force to other drought screening methods are illustrated.     

Seedling and adult plant resistance to yellow rust in Iranian bread wheats

In order to evaluate wheat response to yellow rust, 25 advanced, promising and commercial bread wheat cultivars were tested as seedlings in greenhouse conditions in Karaj, Iran, and as adult plants in field conditions at four locations. Five pathotypes of yellow rust, 14E176A⁺, 134E142A+, 6E210A+, 4E128A- and 64E146A+ prevailing in field test locations, were used in the seedling tests. The results showed that some of the cultivars have seedling or overall resistance to the pathotypes and some have adult plant resistance. Cultivars M-70-4 and MV17 were resistant to all pathotypes as seedlings and showed good adult plant resistance. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

78份四川小麦育成品种(系)条锈病抗性鉴定与抗条锈病基因分子检测

四川省是小麦条锈菌新小种产生的重要地区之一,了解2016年以来四川小麦育成品种(系)对当前流行的条锈菌生理小种和致病类型的抗性水平以及明确其抗条锈病基因的分布状况,可为四川育种防控小麦抗条锈病和品种布局提供理论依据。本研究选择2个小种CYR32和CYR34对78份四川小麦育成品种(系)进行苗期鉴定,利用当前小麦条锈菌优势小种CYR32、CYR33、CYR34,以及贵22-14、贵农致病类群等混合菌进行成株期人工接种鉴定,并利用19个抗条锈病QTL和基因QYr.nwafu-4BL、Yr5、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr36、Yr39、Yr41、Yr48、Yr65、Yr67、Yr78、Yr80和Yr81的分子标记对供试材料进行抗条锈病基因检测。结果表明,在78份供试材料的苗期鉴定中,对CYR32表现出抗性的有60份,占76.92%;对CYR34表现出抗性的有40份,占51.28%;同时对CYR32和CYR34表现抗性的有36份,占46.15%。78份小麦品种(系)在成株期均表现抗条锈病,其中绵麦835、蜀麦1743、蜀麦1829和蜀麦1...     

吸湿-回干处理对干制辣椒幼苗抗旱性的影响

采用反复干旱存活法研究了吸湿-回干处理对干制辣椒幼苗抗旱性的影响,筛选可有效提高干制辣椒幼苗抗旱性的最佳吸湿-回干处理方法。结果表明：吸湿-回干处理可有效提高干制辣椒幼苗的抗旱性,处理组的反复干旱幼苗存活率显著高于未处理对照,处理次数之间的差异不明显,吸湿时间对反复干旱幼苗存活率有显著影响,其中吸湿6 h处理的反复干旱幼苗存活率最高,显著优于吸湿24 h的处理;此外,6 h吸湿-回干处理对种子发芽率、发芽势的提高也具有显著的促进作用。综合分析认为,6 h吸湿-回干处理可有效提高干制辣椒幼苗抗旱性。     

硅肥处理对荞麦幼苗抗旱性的影响

研究不同浓度硅肥对荞麦幼苗抗旱性生理指标的影响, 综合指标比较各处理组的抗旱特性差异,筛选出适宜浓度的硅肥,为干旱地区合理施用硅肥提高荞麦产量提供科学依据。实验以榆荞3号种子为材料,催芽后盆栽,播种前,分别将0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.2 mol/L硅酸钾( K2SiO3)溶液一次性施入轻度(田间持水量60%)、中度(田间持水量40%)和重度干旱胁迫(田间持水量20%)土壤中,蒸馏水处理作为对照,当苗长到两叶一心期,测其SOD,POD活性及可溶性糖的含量。结果表明：随干旱胁迫加剧,荞麦幼苗SOD、POD均下降,可溶性糖含量增加;加硅后的各处理组与同一胁迫程度的对照组相比,SOD、POD活性以及可溶性糖含量均有所上升,且在0.05mol/L的硅肥处理后各项生化指标均显著性地高于对照组。因此随灌水量减少,荞麦幼苗受到的干旱损伤加剧,适宜的硅肥有助于缓减荞麦幼苗的干旱损伤,提高其抗旱能力。     

近60年河北省冬小麦干旱风险时空规律

干旱是造成作物减产的主要自然灾害,开展作物干旱成因机制和时空特征研究,对于稳定区域粮食生产有重要意义。本研究基于河北省内18个国家标准气象站点1958—2016年的长时间序列观测资料,采用水分亏缺指数(CWDI)作为干旱评价指标,分析了近60年来河北省冬小麦的干旱风险时空格局;通过CWDI对不同气象因子的敏感性分析,进一步探究了冬小麦干旱的成因机制。研究表明,冬小麦生育期需水量和干旱风险呈先增后减再增加的特征,在拔节–抽穗阶段的干旱风险最高,其次是抽穗-成熟阶段。冬小麦全生育期间干旱等级以重旱和特旱为主,特别在其产量形成的关键生长中后期,河北省东南部黑龙港地区面临较高的旱灾风险。冬小麦干旱受降水、气温、湿度等多种因素的影响,其中影响最大的是降水;气温是影响冬小麦生育后期干旱程度的关键因子,伴随近几十年气候变化冬小麦生长期内温度明显升高,将增加冬小麦生长期的耗水量和灌溉需求。本研究揭示了气候变化影响下河北省冬小麦干旱风险的时空演变规律,识别出了干旱灾害的高风险区和关键生育期阶段,可为优化冬小麦灌溉管理和农田防灾减灾提供参考依据。     

水稻品种苗期抗旱性筛选与评价

为了比较黑龙江省主栽粳稻品种苗期抗旱性,通过苗期反复干旱胁迫法,研究了干旱胁迫对水稻苗期各形态性状及反复干旱存活率等指标的影响,并通过聚类分析筛选抗旱性强的品种。结果表明,干旱处理后的株高、叶干重、叶鲜重、根数、根长、根干重等形态指标相对值均小于100%,幼苗存活率明显下降,不同品种下降幅度不同。通过对主成分分析和相关分析,得出株高、叶干重、根长及根干重可以作为水稻苗期抗旱性鉴定的形态指标。经反复干旱存活率和聚类分析,筛选出‘东农426’、‘松粳6’、‘五优一’、‘松05-274’和‘松05-276’5份苗期抗旱性较好的品种。