大麦种子萌发期抗旱性鉴定指标的筛选及抗旱性评价

【目的】研究大麦种子萌发期形态指标与抗旱性的关系,构建抗旱性评价方法。【方法】采用20;PEG8000模拟干旱胁迫,测定其9项形态指标。采用相关性分析及因子分析等筛选大麦种子萌发期抗旱性鉴定指标,并运用隶属函数法对101份大麦材料进行抗旱性综合评价。【结果】这9项形态指标与抗旱性均呈显著的相关关系。【结论】发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、胚芽鞘长、胚根干重、胚芽干重、根冠比、物质转运速率等指标均可作为大麦种子萌发期重要的抗旱性鉴定指标。采用隶属函数法筛选出Z027S078T、新引D7为抗旱性极强的材料;垦啤6号、贝赖勒斯为抗旱性极弱的材料。     

烤烟伸根期生理特性对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价

针对西南地区春末夏初干旱频发的现状,以抗旱性不同的烤烟品种红花大金元（红大,抗旱性强）和云烟87（云87,抗旱性弱）为材料,采用防雨旱棚池栽的方式,对烤烟伸根期进行相同灌溉定额不同灌溉时间处理,分析不同干旱胁迫对烤烟抗逆基因表达、抗旱生理生化、烟叶色素含量、烟叶光合特征等的影响。结果表明：受干旱胁迫影响,烤烟叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶片含水量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均呈下降趋势,SOD活性、胞间CO2浓度、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量与NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS、NtLEA5、NtNCED1相对表达量呈上升趋势。烤烟伸根期干旱胁迫破坏叶绿体脂膜结构,降低烟叶光合色素含量,进而由非气孔因素限制导致烤烟净光合速率下降。烤烟通过渗透调节和自由氧清除两种方式减缓干旱胁迫对烤烟伸根期生长发育的影响。干旱胁迫下NtP5CS、NtLEA5和NtNCED1等控制ABA、脯氨酸合成的基因上调表达,增加烟叶脯氨酸含量,降低液泡渗透势,减少烟叶失水。同时干旱胁迫使NtSOD、NtPOD、NtCAT基因上调表达,增强抗氧化酶活性,消除烤烟体内因干旱胁迫产生的自由氧。主成分分析得到三个主成分,累计贡献率达到91.3%,其中脯氨酸、SOD活性、可溶性糖、NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS和NtLEA5被划分为第一主成分,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b和类胡萝卜素被划分为第二主成分,净光合速率和叶片含水量被划分为第三主成分。红大抗旱性主成分得分4.608,比云87高40.8%。第一主成分“烤烟抗旱生理生化与基因表达因子”的变化与烤烟品种抗旱性密切相关,在烤烟抗旱育种时可作为烤烟伸根期抗旱性鉴定的主要鉴选指标,第二主成分“烟叶光合色素因子”和第三主成分“烤烟光合速率与叶片水势因子”可作为次要鉴选指标。     

醋栗叶片对干旱胁迫的光合生理生化响应

[目的]分析醋栗(Gooseberry)幼苗叶片对干旱胁迫的光合生理生化响应,为小浆果果树抗旱育种提供理论依据.[方法]采用盆栽自然干旱法控水模拟干旱,对彩虹、坠玉和红灯笼3个醋栗品种的2年生苗进行4个梯度胁迫处理(CK、土壤水含量35%、30%和25%),分析各处理的可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,运用主成分分析法对其抗旱性进行综合评估.[结果]干旱胁迫导致3个醋栗品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)不同程度下降,胞间CO2浓度(Ci)上升,其中坠玉和红灯笼的WUE下降较明显,彩虹和红灯笼的Gs显著下降(P<0.05,下同).随干旱胁迫程度的加剧,坠玉、彩虹和红灯笼的SS、Pro、MDA含量和REC均显著增加;坠玉和彩虹的POD活性在重度干旱胁迫时保持较高水平;3个醋栗品种的SOD活性均降至低于CK水平;中度和重度干旱胁迫时红灯笼的CAT活性最高,其次为坠玉.主成分分析结果表明,3个醋栗品种的抗旱性排序为彩虹(1.886)>坠玉(-0.289)>红灯笼(-1.596).[结论]醋栗品种彩虹、坠玉和红灯笼的光合和生理生化指标对干旱胁迫均表现出明显的响应,但对干旱胁迫的耐受能力和适应能力存在差异,其抗旱性排序为彩虹>坠玉>红灯笼.     

5个板栗品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

以迁西地区5个板栗品种‘紫珀’‘燕山早丰’‘迁西早红’‘迁西晚红’‘迁西壮栗’实生苗为试验材料,对土壤干旱胁迫0、10、20、30、40 d以及复水14 d后叶片中MDA质量摩尔浓度及SOD、POD活性,可溶性糖质量分数,叶片水势的变化进行了分析,并采用隶属函数法对5个品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:随干旱时间的延长,5个板栗品种叶片MDA质量摩尔浓度呈增加趋势;干旱胁迫40 d,各品种叶片MDA质量摩尔浓度显著高于各自的对照。5个板栗品种叶片SOD活性呈降低-升高-降低的趋势,均在干旱胁迫30 d时达到最大值,且均高于各自的对照;干旱胁迫40 d,各品种叶片SOD活性显著低于各自的对照。5个板栗品种叶片POD活性呈升高-降低的趋势;叶片POD活性均在干旱胁迫10 d时达到最大值,除‘燕山早丰’显著高于对照外,其余4个品种均与对照差异不显著;干旱胁迫40 d,各品种叶片POD活性显著低于各自的对照。5个板栗品种叶片可溶性糖质量分数总体呈升高趋势;干旱胁迫40 d,5个板栗品种叶片可溶性糖质量分数均达到最大值,但与各自的对照差异不显著。5个板栗品种叶片水势均呈降低的趋势;干旱胁迫40 d,各品种叶片水势显著低于各自的对照。复水14 d后,5个板栗品种叶片MDA质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数均有所降低。各品种板栗叶片SOD、POD活性,水势较干旱胁迫40 d时有所升高。经隶属函数法分析得出,5种板栗的抗旱性由大到小的顺序为‘燕山早丰’(0.52)、‘紫珀’(0.46)、‘迁西晚红’(0.42)、‘迁西早红’(0.36)、‘迁西壮栗’(0.34)。     

干旱胁迫对甘蔗生长生理的影响及品种抗旱性评价

[目的]综合分析甘蔗不同时期及品种的抗旱性差别,为甘蔗抗旱性评价和品种选育提供依据.[方法]以GT28、GT21及ROC22 3个甘蔗品种为材料,在桶栽自然干旱胁迫条件下,测定株高和其他7个生理生化指标,并采用模糊数学隶属函数法综合评价供试品种的抗旱性.[结果]在反复干旱胁迫处理下,不同甘蔗品种的生长势、叶片水势及叶绿素含量均有不同程度降低,叶片脯氨酸和丙二醛含量升高,叶片细胞质膜透性增大;生长势、叶片水势、脯氨酸含量以及POD活性在苗期变化幅度较大,而丙二醛含量、叶片细胞质膜透性、可溶性蛋白和叶绿素含量在伸长期变化较明显.不同品种中,以GT21叶片水势、丙二醛和可溶性蛋白含量、叶绿素含量相对较高,细胞质膜透性、游离脯氨酸和POD活性相对较低,而ROC22株高、细胞质膜透性、脯氨酸含量、POD活性较高,丙二醛和可溶性蛋白稍低于GT21,叶片水势较低.供试3个甘蔗品种的整体抗旱性强弱的排序为GT21>ROC22>GT28.[结论]干旱胁迫下不同甘蔗品种间的农艺性状及生理指标变化差异明显,苗期与伸长期反复两次干旱胁迫处理没有表现出一致明显的累积影响效应,应用隶属函数法能更加准确全面评价甘蔗品种的抗旱特性.     

白杨派无性系苗期对干旱胁迫的生长生理响应及抗旱性综合评价

为揭示白杨派无性系对干旱环境的适应能力,筛选速生耐旱优良无性系,本文采用盆栽试验方法,通过土壤自然干旱处理,比较分析了土壤含水量分别占田间持水量80%以上(对照)、50%~70%(轻度干旱)、30%~50%(中度干旱)以及低于30%(重度干旱)等不同土壤干旱程度对9个白杨派无性系生长及生理代谢影响。结果表明:9个无性系之间的苗高增长量、地径增长量、生物量增量和根冠比差异均显著,其中无性系89和YX2表现出较强的速生性。叶绿素含量在轻度干旱胁迫时上升,中度和重度干旱胁迫下持续下降,其中下降最小的为无性系89和YX2。随干旱胁迫程度增加,9个无性系叶片脯氨酸和可溶性糖含量持续增加,其中无性系Z3、YX2和89显著高于相同干旱条件下其他无性系。干旱胁迫导致叶片细胞膜相对透性以及丙二醛(MDA)含量提高,但相同胁迫条件下,无性系Z3、89和YX2细胞膜相对透性以及MDA含量均显著低于其他无性系。超氧化物岐化酶(SOD)活性在轻度和中度干旱胁迫下逐渐增大,在重度干旱胁迫下减小,其中无性系89和YX2的SOD活性始终高于对照。进一步利用主成分分析和隶属函数法对9个无性系生长及生理代谢等参数进行综合评价,各无性系抗旱性由强到弱依次为89、YX2、LM50、Z3、Y3、150、27、26、1316。因此,初步认为无性系89和YX2具有显著耐旱性和速生性,可作为干旱立地造林或抗逆育种的重要试验材料。      

PEG模拟干旱胁迫下藜麦萌发期抗旱性评价

【目的】研究与评价PEG模拟干旱胁迫下10个藜麦品种的萌芽期抗旱性。【方法】采用5%~30%不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件。【结果】低浓度PEG-6000对藜麦种子萌发及根长具有促进作用,对茎长有一定的抑制作用。随着PEG-6000浓度增大,所有抗旱指标均下降。【结论】利用隶属函数分析得出,10个藜麦品种萌发期抗旱性强弱顺序为:YL2＞YL1＞YL7＞YL3＞YL9＞YL5＞YL10＞YL6＞YL8＞YL4。为较好的反映藜麦品种在不同胁迫程度的耐受能力,将10个藜麦品种划分为三个抗旱级别:YL1、YL2、YL7为强耐旱品种; YL3、YL9为中等耐旱品种;YL4、YL5、YL6、YL8、YL10为弱耐旱品种。     

不同谷子品种萌发期抗旱性综合评价

干旱胁迫作为世界性的生态问题,严重制约着我国农业生产的发展.谷子是我国北方重要的杂粮和抗旱作物,其抗旱性的鉴定和筛选对于谷子耐旱品种的培育及发展旱地农业具有重要意义.选取21份谷子材料,用20％PEG-6000模拟干旱胁迫,以相对发芽势、相对发芽率、相对胚根长、相对胚芽长、相对鲜质量及抗旱指数作为评价指标,利用隶属函数法对谷子种质萌发期的抗旱性进行综合评价.结果表明,在干旱胁迫下,谷子的发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、鲜质量及萌发指数均呈下降趋势,且在各品种间存在较大差异.通过综合评价得出,承谷9、12-1024、黄旗皇、三白、17-M941和17-788品种的萌发期抗旱性较强,17-M922、金镶玉、宽九、豫谷18和18-M461品种的萌发期抗旱性较弱.     

薰衣草种子萌发及幼苗生长对干旱胁迫的响应

[目的]研究干旱胁迫对薰衣草种子萌发和幼苗生长的影响,探讨薰衣草的抗旱机理,为其种植栽培提供理论依据。[方法]以不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫对薰衣草种子及幼苗进行处理,测定种子萌发率、萌发指数、发芽势、活力指数以及幼苗的主根长、苗高、鲜重、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)、可溶性糖(WSC)含量等指标,采用SPSS 20.0软件进行数据统计分析。[结果]随干旱胁迫强度的增加,薰衣草种子的萌发率、萌发指数、发芽势、活力指数均呈现下降趋势,轻度干旱(PEG-6000质量分数为2.5%~10.0%时)胁迫下,上述指标的变化差异不显著(P0.05);中度干旱胁迫下(PEG-6000质量分数为15.0%~20.0%),种子发芽率显著降低(P0.05);而当PEG-6000质量分数达到25.0%(重度干旱胁迫)时,种子几乎不能萌发;随干旱强度的增加,薰衣草幼苗的苗高、鲜重显著降低,主根长表现为先增加后降低。SOD、POD、CAT这3种抗氧化酶活性均呈现出先升高后降低的变化趋势;WSC含量随PEG-6000质量分数的增加而呈明显的上升趋势;MDA含量呈现出持续上升的趋势。[结论]干旱胁迫对薰衣草种子萌发和幼苗生长均有明显的抑制作用,但同时薰衣草种子及幼苗也能够通过其自身的生理生化变化来主动适应外界的干旱环境。     

玉米种子萌发对干旱胁迫的响应分析

[目的]通过观察玉米杂交种在干旱环境下的生长性状表现,用玉米幼苗期的萌发抗旱指数来评价玉米的抗旱性,为抗旱品种选育提供借鉴。[方法]采用PEG-6000水溶液模拟干旱环境,比较4个玉米品种在幼苗期的发芽率、萌发性状的变化。[结果]随着天数的增加,4个品种的发芽率都表现为先增加后降低,在10%～15%的PEG-6000水溶液浓度下玉米品种的发芽率高于其他浓度处理;N7、NT3在干旱胁迫下种子萌发指数相对较高。从萌发抗旱指数的差异分析来看,N7、NT3与N3、T3有极显著差异。[结论]N7、NT3的萌发性状表现同抗旱指数差异性一致,可以用来鉴定玉米萌发期的抗旱性强弱。     

燕麦种子萌发期抗旱能力的综合评价

为了研究不同燕麦材料的抗旱能力,以83份燕麦为试验对象,以200 g/L聚乙二醇(PEG-6000)进行胁迫处理,测定各燕麦品种的相对发芽势、相对发芽率、发芽指数、种子萌发率、发芽势和发芽率共6个形态指标,通过计算并绘制韦恩图,筛选出9份抗旱性较强的燕麦材料。进一步对9份燕麦萌发期的丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、脯氨酸(Pro)质量分数、过氧化物酶(POD)活性及超氧化物歧化酶(SOD)活性进行测定。在主成分分析的基础上,利用加权隶属函数法构建燕麦萌发期抗旱性的综合评价体系,探究燕麦种子萌发的抗旱评价指标。通过两种指标同时检测和相互映证,建立萌发期燕麦抗旱综合评价体系,研究结果表明‘2010-48’和‘H44’为强抗旱品种;‘2010-5’和‘04-111’为中抗旱品种;‘ly05-2’‘05-22’‘06-31’‘2010-26’‘05-34’为弱抗旱品种。     

不同谷子品种萌发期对干旱胁迫生理响应的变化及抗旱指标筛选

为了探讨干旱胁迫对谷子萌芽期的影响,筛选抗旱谷子新品种及谷子萌芽期抗旱性相关指标,明确干旱胁迫对不同谷子品种萌发期生理特征变化影响,以20%的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫对15个谷子品种进行了萌发期抗旱性鉴定,对相关的六个抗旱性指标进行了筛选和相关性研究,并通过测定15个品种在干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT的活性来研究其变化情况。结果表明：以萌发抗旱指数为标准指标,15个品种谷子萌发期抗旱性基本可以分为强、中、弱3类,其中抗旱性强的3个品种分别是陇谷10号、长生07、晋谷21号;抗旱性弱的2个品种是济谷20号、长生13。在干旱胁迫条件下谷子SOD、POD和CAT活性均有所升高,其中SOD活性在抗旱性强的3个品种中值最大,在抗旱性较弱的2个品种中值最小;SOD活性升高值与萌发抗旱指数显著正相关,而POD和CAT活性升高程度与萌发抗旱指数相关性不显著。通过相关性分析表明,活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势与萌发抗旱指数呈极显著正相关,而相对胚芽长、相对胚根长与萌发抗旱指数之间没有明显的相关性。综上,在相关的六个抗旱性指标中,谷子抗旱的标准指标是萌发抗旱指数,谷子萌发期抗旱性鉴定的首要指标为活力抗旱指数和相对发芽率,次级指标则是相对发芽势,参考指标为相对胚芽长和相对胚根长。     

不同谷子品种萌发期对干旱胁迫生理响应的变化及抗旱指标筛选

为了探讨干旱胁迫对谷子萌芽期的影响,筛选抗旱谷子新品种及谷子萌芽期抗旱性相关指标,明确干旱胁迫对不同谷子品种萌发期生理特征变化影响,以20%的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫对15个谷子品种进行了萌发期抗旱性鉴定,对相关的六个抗旱性指标进行了筛选和相关性研究,并通过测定15个品种在干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT的活性来研究其变化情况。结果表明：以萌发抗旱指数为标准指标,15个品种谷子萌发期抗旱性基本可以分为强、中、弱3类,其中抗旱性强的3个品种分别是陇谷10号、长生07、晋谷21号;抗旱性弱的2个品种是济谷20号、长生13。在干旱胁迫条件下谷子SOD、POD和CAT活性均有所升高,其中SOD活性在抗旱性强的3个品种中值最大,在抗旱性较弱的2个品种中值最小;SOD活性升高值与萌发抗旱指数显著正相关,而POD和CAT活性升高程度与萌发抗旱指数相关性不显著。通过相关性分析表明,活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势与萌发抗旱指数呈极显著正相关,而相对胚芽长、相对胚根长与萌发抗旱指数之间没有明显的相关性。综上,在相关的六个抗旱性指标中,谷子抗旱的标准指标是萌发抗旱指数,谷子萌发期抗旱性鉴定的首要指标为活力抗旱指数和相对发芽率,次级指标则是相对发芽势,参考指标为相对胚芽长和相对胚根长。     

富氢水对干旱胁迫下大麦种子萌发的影响

[目的]研究富氢水对干旱胁迫下大麦种子萌发的影响,分析富氢水在干旱应答中的作用.[方法]以大麦品种新啤6号为试材,采用不同浓度(0、25％、50％、75％、100％)富氢水浸种处理,测定半致死聚乙二醇-6000浓度下大麦种子发芽特性、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性及丙二醛含量变化.[结果]25％及50％富氢水浸种能明显...     

西藏11种野生牧草萌发期抗旱性研究

以6个梯度PEG-6000(聚乙二醇-6000)溶液进行渗透胁迫,研究11种西藏野生牧草萌发期对渗透胁迫的响应,并用隶属函数法对其萌发期抗旱性进行综合评价,以考察其萌发期抗旱性差异。结果表明,萌发期抗旱性最强的材料分别为披碱草(鲁琼)、狗尾草(山南)和早熟禾(当雄);抗旱性最弱的材料分别为早熟禾(乃东县)、披碱草(当雄)、披碱草(乃东县)、狗尾草(拉萨)、披碱草(南木林)和披碱草(那曲);早熟禾(浪卡子)和早熟禾(林芝)的萌发期抗旱性在11种材料中居中。     

大花白麻和罗布麻种子萌发对干旱胁迫的响应

以大花白麻和罗布麻为对象,在不同浓度的PEG溶液（0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%）、对应的渗透势（-0.05、-0.15、-0.30、-0.49、-0.73、-1.03、-1.37 MPa）作为干旱胁迫处理,研究干旱胁迫对种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着PEG浓度的不断增加,使种子萌发期含水率减少,大花白麻和罗布麻种子的相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、活力指数呈明显的下降趋势,推迟了发芽日进程,也抑制了胚芽长、胚根长和幼苗鲜重,各项指标在25%～30%时受抑制程度最明显,罗布麻受抑制程度<大花白麻。在PEG溶液浸种处理的种子复水后仍具有较高的萌发率,发芽高峰期在2～3 d。大花白麻和罗布麻胚芽长、胚根长与对照之间差异显著(P＜0.05）,其他浓度与对照之间无显著差异(P＞0.05）,罗布麻种子抗旱性>大花白麻,大花白麻和罗布麻最适宜萌发的PEG浓度范围分别为0%~20%、0%~25%。该研究结果可为干旱荒漠区盐碱地人工辅助改良草本植物的选择提供参考,为盐碱地治理提供优良物种。     

窄叶野豌豆种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应

以野生豆科牧草窄叶豌豆(Vicia angustifolia L.)种子为试验材料,研究了植物种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征.结果表明,随干旱胁迫程度的增加,种子吸胀速率、萌发率、萌发指数、活力指数、苗高、根长等指标均表现出明显降低趋势,而幼苗干重、根干重和根冠比均呈现先升后降的趋势.种子萌发能耐受的渗透势临界阈值为-0.42 MPa.