甘薯抗旱鉴定及生理响应研究

[目的]通过引进国内外优异甘薯品种资源,研究自然干旱条件下甘薯的渗透条件能力和抗氧化酶活性指标,用于明确果实膨大期甘薯对抗旱的生理响应及抗旱性.[方法]在自然干旱条件下,果实膨大期进行持续性水分胁迫,对叶片细胞的POD、MDA进行胁迫鉴定.[结果]鉴定并筛选出抗旱性和产量兼顾的济26、商薯9号、徐106704可作为育种材料和生产用种.甘薯叶片细胞POD活性和MDA含量随胁迫时间的延长先增后降,均有较大幅度的变化;抗旱性好的品种POD活性一直较高,但其MDA含量在旱胁迫早期较高而在旱胁迫后期维持较低水平.[结论]POD活性和MDA含量与甘薯的抗旱性具有一定的相关性,可作为甘薯抗旱鉴定和筛选的辅助指标.     

甘薯膜脂过氧化作用和膜保护系统的变化与品种抗旱性的关系

 对水分胁迫下甘薯叶片膜脂过氧化作用和膜保护系统变化的研究结果表明 ,水分胁迫下不同甘薯品种叶片中O2-·产生速率、MDA含量、SOD和POD活性、VC 含量比对照均有明显增加 ;除少数抗旱性较强的品种外 ,其余品种CAT活性比对照均有不同程度下降 ,但品种抗旱性愈强 ,其CAT活性下降幅度愈小。O2-· 和MDA的相对值(占对照 % )与品种抗旱性均呈极显著负相关 (r分别为 - 0 .772 8和 - 0 .836 2 ,P <0 .0 1) ,而SOD、POD、CAT及VC 的相对值与品种抗旱性均呈极显著正相关 (r分别为 0 .95 19、0 .82 2 6、0 .96 13和 0 .92 30 ,P <0 .0 1)。因此 ,这些指标可用于甘薯不同品种抗旱性的评定     

玉米杂交种及其亲本自交系抗旱性综合分析

为了探讨玉米株系的抗旱性特点,筛选出抗旱性较强的自交系和杂交种,以6个杂交种以及其亲本12个自交系为材料,测定其在正常生长和干旱胁迫下的叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性等指标,利用隶属函数值法、主成分分析对抗旱性进行了综合性评价。结果表明,相对于正常生长,干旱胁迫下玉米品种和自交系的叶绿素含量均显著性降低;旱胁迫下MDA含量不同程度升高,表明不同玉米植株的膜过氧化程度存在差异;旱胁迫下玉米植株体内Pro的大量积累,稳定了细胞的渗透压,维持了植株对水分的吸收;旱胁迫下SOD和POD酶活性升高,清除了过多的活性氧自由基,维持了细胞膜的稳定性。隶属函数抗旱性评价显示自交系郑8713、NK17-8抗旱性较好,杂交种郑单819、秋乐368的抗旱性极强。相关性及主成分分析显示,Pro含量与MDA含量相关性较高,且Pro和MDA含量对玉米的抗旱性贡献值相对较高。本研究筛选出2份抗旱性较好的自交系,2份抗旱性极强的杂交种,为玉米的抗旱育种和挖掘抗旱基因提供了基础材料。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对甘薯近缘野生种Ipomoea trifida (Kunth) G.Don幼苗生理生化指标的影响

Ipomoea trifida(Kunth)G.Don(2n=2x=30)是甘薯祖先种之一,具有较强的抗旱性,其抗旱生理机制尚无报道。本文采用营养液水培法,以30%浓度的PEG6000模拟干旱,研究干旱胁迫对甘薯近缘野生种幼苗叶片生理生化指标的影响。结果表明:随着PEG6000干旱胁迫时间的延长,叶片中丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)含量逐渐增加。过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性在PEG处理后活性均增强,揭示了甘薯近缘野生种MDA和Pro含量和氧化酶类的活性在短时间急性胁迫情况下的不同变化规律,可为抗旱品种的筛选和下一步抗旱相关基因的挖掘提供一定的参考。     

外源ABA处理下大麦幼苗叶片角质层蜡质沉积与膜脂过氧化的关系

[目的]分析外源脱落酸(ABA)对抗旱性不同大麦品种表皮蜡质沉积的影响,以及脱落酸诱导的膜脂 过氧化与表皮蜡质沉积之间的关系.[方法]选用抗旱性不同的4个大麦品种为试验材料,分别用10和100μmol/L的ABA处理,研究处理6d后大麦幼苗叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性和脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量与表皮蜡质沉积的变化.[结果]与对照相比,除新引D9和低浓度ABA(10μmol/L)处理的品种贝赖勒斯外,其它品种的蜡质沉积量无论在高浓度和低浓度ABA处理下均有所升高,抗旱品种无论是在高浓度(100 μmol/L)和低浓度ABA处理下的蜡质含量总体平均都较干旱敏感品种的高,但高浓度处理下干旱敏感品种的蜡质沉积增加幅度较抗旱性品种的大.方差分析表明,抗旱品种与干旱敏感品种差异极显著(P＜0.01);ABA处理可降低SOD和POD的活性,增加Pro的含量,提高干旱敏感品种的CAT活性,使抗旱品种的CAT活性降低.POD和CAT活性在品种处理间差异不显著,SOD活性处理间显著(P＜0.05),品种间差异不显著,Pro含量在品种间差异极显著(P＜0.01),干旱敏感品种的Pro含量高于抗旱品种,且增加量也高于抗旱品种.不同大麦品种幼苗MDA含量的变化无规律可循,品种Z027S078T与新引D9差异极显著,其它品种间差异不显著;低浓度ABA处理与高浓度处理间差异显著;低浓度ABA处理下,SOD、POD、CAT与蜡质总含量呈不显著正相关,与Pro和MDA含量呈不显著负相关;高浓度处理下,SOD、POD、Pro与蜡质总含量呈不显著负相关,与CAT呈不显著正相关,MDA与蜡质总含量呈显著正相关.[结论]外源ABA影响大麦幼苗叶片表皮蜡质的沉积,尤其是对干旱敏感品种表皮蜡质沉积的影响最大,处理效果比较显著.膜保护物质(SOD、POD、CAT、Pro)作用的大小与ABA的处理浓度有关.高浓度ABA处理引起的膜脂过氧化在一定范围内有利于表皮蜡质的积累.     

6个甘薯品种抗旱性的比较筛选与综合评价

[目的]研究徐薯22号等6个甘薯品种(系)的抗旱性,为甘薯的抗旱育种和栽培提供理论依据。[方法]采用田间人工间隔灌水的方法施加干旱胁迫,测定干旱胁迫下的叶片丙二醛含量、游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性,并应用隶属函数方法对测定的指标进行抗旱性分析和综合评价。[结果]6个不同抗旱性甘薯品种叶片丙二醛含量、游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性在干旱胁迫下有显著变化。隶属函数法结果显示,不同品种抗旱性由强到弱排序依次为蜂蜜罐、韩国紫薯、商薯6号、徐067715、桂粉2号、徐薯22号。[结论]蜂蜜罐、韩国紫薯的抗旱性较好,而徐薯22号、桂粉2号的抗旱性相对较差。     

不同肉色甘薯产量和农艺性状相关性分析

【目的】研究不同肉色甘薯产量和农艺性状的相关性。【方法】对白肉品种,紫肉品种和黄肉品种等43份材料的产量和农艺性状进行测定,并作相关性分析。【结果】不同肉色甘薯产量差异显著,白肉甘薯鲜薯产量(34 439.88±1702.85)kg/hm~2高于紫肉甘薯(28 123.69±1975.41)kg/hm~2和黄肉甘薯(27 204.95±1382.16)kg/hm~2,非云南品种鲜薯产量(32 064.77±2911.09)kg/hm~2高于云南品种甘薯(24 576.61±1309.00)kg/hm~2。不同类型甘薯农艺性状差异显著,白肉品种的基部分枝数、单株结薯数、鲜薯产量、薯干重量、干率、淀粉含量和淀粉产量等高于黄肉品种和紫肉品种,黄肉品种的蔓长和薯块熟食适口评分高于白肉品种和紫肉品种,云南品种的蔓长长于非云南品种,非云南品种地下部性状高于云南品种,云南品种甘薯薯块熟食适口评分高于非云南品种。相关性分析显示,紫肉品种的基部分枝数与茎粗呈极显著正相关(r=0.313);淀粉产量与干率呈极显著正相关(r=0.485),与商品薯率呈显著正相关(r=0.017),与淀粉含量呈极显著正相关(r=0.985)。黄肉品种的茎粗与基部分枝数呈极显著负相关(r=-0.620),与淀粉产量呈显著正相关(r=0.442);薯块熟食适口评分与干率、淀粉含量、淀粉产量均呈极显著负相关(r=-0.790,-0.724,-0.497)。【结论】不同肉色的品种甘薯农艺性状差异巨大,亲缘关系相差较远,在育种过程中亲本选配时,可以考虑用不同肉色的品种进行杂交,有望从杂交后代中选育出好的品种。     

白肉甘薯产量和农艺性状的相关性分析

对8份白肉甘薯品种(系)进行了方差分析和相关性分析。结果表明,西成薯007的鲜薯产量较高,徐薯25的淀粉含量较高,徐薯32的薯块熟食适口评分较好;甘薯农艺性状(干率、薯干重量、淀粉含量、淀粉产量和薯块熟食适口评分)的平均变异系数均较低。相关性分析显示,甘薯单株结薯数、鲜薯产量、淀粉产量和薯干重量之间呈极显著正相关(r≥0.396);茎粗与蔓长呈极显著正相关(r=0.392);淀粉含量与商品薯率和茎粗呈极显著负相关(r=-0.399,-0.402),与干率和薯干重量呈极显著正相关(r=0.973,0.321);薯块熟食适口评分与干率、淀粉含量和淀粉产量均呈显著负相关(r=-0.553,-0.709,-0.502),与商品薯率呈显著正相关(r=0.300)。     

甘薯离体叶片失水速率及渗透调节物质与品种抗旱性的关系

 对水分胁迫下甘薯离体叶片失水速率和叶片渗透调节物质与品种抗旱性关系的研究表明 ,水分胁迫下不同甘薯品种离体叶片失水速率比对照均明显减慢 ;叶片中可溶性糖含量和游离氨基酸总量比对照均明显增加 ,K+ 含量明显下降 ,游离脯氨酸含量有不同程度的增加。叶片中可溶性糖、总游离氨基酸和K+ 的相对值 (占对照 % )与品种抗旱性均呈极显著正相关 (r分别为 0 .9374、0 .92 2 9和 0 .835 9,P <0 .0 1) ;离体叶片失水速率的相对值与品种抗旱性呈显著负相关 (r=- 0 .5 4 5 0     

水分胁迫下甘薯叶片渗透调节物质含量与品种抗旱性的关系

对水分胁迫下甘薯叶片渗透调节物质与品种抗旱性关系的研究结果表明 ,水分胁迫下甘薯不同品种叶片中可溶性糖含量和游离氨基酸总量比对照均明显增加 ,K+ 含量明显下降 ,游离脯氨酸含量有不同程度的增加。叶片中可溶性糖、总游离氨基酸和K+ 的相对值 (占对照 % )与品种抗旱性均呈极显著正相关 (r分别为 0 937、 0 92 3和 0 836 ,P <0 0 1) ,而游离脯氨酸的相对值与品种抗旱性间的相关性不显著 (r=0 2 5 8,P =0 35 3)。因此 ,除游离脯氨酸外 ,其余渗透调节指标均可用于甘薯品种抗旱性的评定。     

盐胁迫对5种抗旱型小麦苗期生理特性的影响

[目的]探讨盐胁迫对不同抗旱型小麦品种苗期叶片抗氧化酶活性和相关生理指标的影响,为耐盐抗旱型小麦品种筛选和抗盐机制研究提供科学依据.[方法]选取5种抗旱型小麦品种(晋麦47、长4642、长6350、长6154和长6878),通过水培试验模拟不同盐胁迫处理(T1:Hoagland营养液+100 mmol/L NaCl;T2:1/2浓度Hoagland营养液+200 mmol/L NaCl;CK:1/2浓度Hoagland营养液)对小麦幼苗期的伤害效应,分别在胁迫第3 d和第7 d测定植株超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及叶片丙二醛(MDA)和脯氨酸含量,分析不同抗旱型小麦对盐胁迫的响应差异.[结果]不同抗旱型小麦品种对不同盐胁迫浓度及胁迫时间的响应存在差异,其中晋麦47的叶片SOD活性在低盐浓度(T1处理)胁迫下被激活,随着盐浓度升高及胁迫时间延长,SOD活性又逐渐降低,叶片POD活性和MDA含量相对处于较低水平.方差分析结果表明,取样时间对小麦叶片SOD活性的影响极显著(P<0.01,下同),叶片POD活性在不同盐胁迫处理、不同品种、采样时间及盐胁迫处理和品种互作间均存在极显著差异;叶片MDA含量在不同盐胁迫处理、不同品种和采样时间间存在极显著差异;脯氨酸含量在不同盐胁迫处理、采样时间间存在极显著差异.相关性分析结果表明,叶片MDA含量与SOD活性无明显相关性,而与POD活性及叶片和根系脯氨酸含量均呈极显著正相关.[结论]叶片POD活性和MDA含量可作为小麦的耐盐性筛选指标.5个抗旱型小麦品种中,晋麦47在苗期具有相对较强的耐盐性,适合在盐碱地推广种植.     

山西中部区试小麦品种抗旱节水指标分析

为了准确地鉴定新育成小麦品种的节水抗旱特性,筛选出适宜山西中部旱地种植的小麦新品种,以10份山西中部旱地小麦区域试验品种为材料,采用干旱和灌溉2个处理,通过对水旱条件下抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数计算,进行了节水抗旱性评价,同时分析农艺性状与抗旱节水指标间的相关性。结果表明,长麦6197、晋太141、汾4862、ZM147、长麦6065和长5553等6个品种抗旱节水性优于对照长6878,晋太141是具有水分高效利用特性的小麦品种;干旱条件下,穗粒数与产量-水分高效利用指数呈极显著正相关(r=0.739 5),与抗旱指数呈显著正相关(r=0.631 8),说明品种在旱地条件下穗粒数的表现,可作为抗旱节水小麦种质筛选指标;产量和产量-水分高效利用指数间呈极显著相关,干旱、灌溉条件下的产量和抗旱指数分别呈极显著(r=0.982 9)和显著相关(r=0.716 6)。因此,可利用水旱交替选择育种方法,选育抗旱节水小麦品种。     

不同马铃薯品种苗期叶片对低温胁迫的生理响应

【目的】研究不同马铃薯品种苗期对低温胁迫的生理响应,为探索马铃薯耐寒机制及耐寒品种的早期选育提供理论依据。【方法】以低温敏感型品种费乌瑞它、中薯3号和耐寒品种桂农薯1号、桂农薯4号苗期植株为试验材料,利用人工气候箱进行5℃低温胁迫处理,于处理后0、1、2、3、5和7 d分别取样并测定叶片中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量。【结果】5℃持续胁迫3 d对叶片造成的伤害在外观形态上开始出现,胁迫5 d后品种间存在明显差异。受低温胁迫后,各品种叶片POD、CAT和SOD活性及可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量整体上均呈升高趋势,峰值出现时间存在差异;随着低温胁迫时间的延长,各生理指标升降变化趋势不同。在低温胁迫5 d时,耐寒品种的酶活性和脯氨酸含量均高于低温敏感型品种,费乌瑞它的可溶性糖和可溶性蛋白含量则显著低于其他品种(P<0.05,下同)。低温胁迫提高了各品种的叶片MDA含量,在低温胁迫第5 d时,低温敏感型品种的MDA含量高于耐寒品种。相关性分析结果表明,SOD活性与可溶性糖含量呈显著正相关,与MDA含量呈显著负相关;POD活性与CAT活性和脯氨酸含量呈显著正相关;CAT活性与脯氨酸含量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】POD、CAT和SOD活性及MDA和脯氨酸含量可作为鉴定马铃薯品种耐寒性强弱的生理指标,低温胁迫第5 d可作为早期筛选耐寒材料的时间节点。4个马铃薯品种苗期耐寒性强弱依次为桂农薯4号>桂农薯1号>中薯3号>费乌瑞它。     

PEG-6000模拟水分胁迫下大麦幼苗叶片表皮蜡质沉积与膜脂过氧化的关系研究

以4个抗旱性不同的大麦品种为材料,用PEG-6000模拟水分胁迫,分析胁迫6 d后大麦叶片表皮蜡质的沉积与抗氧化酶活性和MDA含量的变化,以探讨水分胁迫下抗旱性不同大麦品种的膜脂过氧化与表皮蜡质合成的关系。结果表明,水分胁迫后大麦幼苗叶片的表皮蜡质含量与未处理植株呈极显著差异,且干旱敏感品种表皮蜡质总体增加的百分率高于抗旱性品种,表明叶片表皮蜡质的变化是植物响应外界环境变化而进行自我调节的一种机制,表皮蜡质含量的增加能够对植物进行更好的保护;胁迫6 d后,干旱敏感大麦品种贝赖勒斯和垦啤6号的SOD、POD、CAT活性和膜脂过氧化产物MDA含量总体都比抗旱性品种的略高,说明抗旱品种存在其他膜保护性物质,在6 d水分胁迫期间对膜的保护发挥了重要作用;表皮蜡质沉积和膜脂过氧化不存在显著的线性相关关系(r=0.691,P=0.058),可能是膜脂过氧化的中间产物参与了表皮蜡质合成的调节。     

PEG渗透胁迫对苦豆子幼苗生理的影响

以PEG-6000模拟干旱条件,测定苦豆子幼苗叶片质膜相对透性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量以及抗过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果表明随干旱胁迫程度的加剧,苦豆子叶片质膜相对透性逐渐增高,叶片中MDA含量先降低后升高最后又有所下降,长时间重度胁迫促使脯氨酸含量显著增加;POD、CAT和SOD 3种保护酶先后交替发挥作用,胁迫初期以POD和CAT为主,胁迫中期以POD与SOD为主,胁迫后期以CAT和SOD为主.相关分析表明,Pro含量与质膜相对透性、SOD活性、POD活性呈极显著或显著正相关,CAT活性与POD活性、MDA含量极显著负相关.苦豆子幼苗对干旱胁迫有较强的适应能力.     

外源ABA对水分胁迫条件下甘薯幼苗生理特性的影响

为了探究外源ABA提高甘薯苗期抗旱性的生理机制,筛选出最佳施用浓度,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,研究水分胁迫条件下外源ABA对甘薯幼苗生理特性的影响.结果表明,水分胁迫后济薯21和济紫薯1号的叶片相对含水量、叶绿素含量以及根系活力均低于清水对照,而叶片相对电导率、叶片和根的MDA含量均高于清水对...     

不同绣球品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱机制研究

以5个绣球品种的1年生扦插苗为材料,采用盆栽持续干旱法,持续干旱25d后复水,每隔5d测定绣球的总生物量、根冠比、叶片相对含水量(RWC)、相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量和脯氨酸(Pro)含量共9项生理指标的动态变化,以研究绣球对干旱胁迫的生理响应和抗旱机制。结果表明,持续干旱胁迫25d后,5个绣球品种的总生物量和RWC呈降低趋势;根冠比、相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量、Pro含量呈升高趋势;SOD活性、POD活性呈先升高后降低趋势;复水后,‘珍贵'和‘你我的浪漫'各指标与CK显著差异,‘无尽夏新娘'的MDA含量和POD活性显著CK,‘拉维布兰'和‘银边绣球'的POD活性显著CK。综上表明:绣球表现出一定的抗旱能力,并可以通过生长调节、活性氧代谢调节和渗透调节3种途径共同作用来响应干旱胁迫;不同绣球品种有不同的抗旱机制,‘拉维布兰'通过渗透调节和抗氧化调节提高抗旱性;‘珍贵'通过生长调节和渗透调节提高抗旱性;‘你我的浪漫'通过抗氧化调节提高抗旱性;‘无尽夏新娘'通过生长调节和渗透调剂提高抗旱性;‘银边绣球'无明显的抗旱机制。通过隶属函数值法分析得出5个绣球品种抗旱性强弱顺序为‘拉维布兰'‘无尽夏新娘'‘珍贵'‘你我的浪漫'‘银边绣球'。     

4个观赏甘薯品种的抗旱性比较

为了研究观赏甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam]的抗旱性,对干旱胁迫下4个观赏甘薯品种的形态和生理生化指标进行测定。结果表明,随着干旱胁迫程度的加剧,主蔓长增量、叶片厚度、相对含水量、叶绿素含量呈下降趋势,相对电导率、MDA、可溶性糖、脯氨酸含量呈上升趋势,SOD、POD和CAT活性以及可溶性蛋白含量随着干旱胁迫的加剧呈先升后降的变化趋势。通过主成分分析对抗旱指标进行归类,然后利用隶属函数法及权重对观赏甘薯的抗旱性进行综合评价,抗旱性由强到弱依次是:丘比特、紫贵人、金灿灿、边儿红。     

甘薯质膜相对透性和水分状况与品种抗旱性的关系

对水分胁迫下甘薯植株质膜相对透性（RPP）和水分状况与品种抗旱性关系的研究结果表明，水分胁迫下不同甘薯品种叶片的RPP和水分饱和亏（WSD）均明显增大，叶片相对含水量（wRW）、自由水与束缚水含量比值（w1／wb）及藤叶与块根含水量比对照均不同程度下降．wRW与品种抗旱性呈极显著正相关（r=0．9080，P〈0．01），RPP、WSD、w1／wb及块根含水量的相对值与品种抗旱性均呈极显著负相关（r=-0．6797～-0．8937，P〈0．01），藤叶含水量的相对值与品种抗旱性问的相关性不显著（r=-0．3675，P=0．1778）．因此，除藤叶含水量外，其余指标均可用于甘薯品种抗旱性的评定．     

不同品种春小麦抗旱性研究

以28份春小麦品系为试材,以晋麦33号为对照,设置水、旱2种处理,研究春小麦品种抗旱性的基因型间差异,并对抗旱系数、抗旱指数等抗旱指标进行了比较分析。结果表明,春小麦品种间抗旱性存在较大遗传差异;抗旱指数与旱地产量和抗旱系数均呈极显著正相关(相关系数分别为0.93,0.85);筛选出抗旱性极强的春小麦品种2个(9693和9738)和抗旱性强品种1个(9681),占供试鉴定品种的10.7%;抗旱性中等品种4个(9643,9658,9725,9742),占供试鉴定品种的14.3%。研究结果可为春小麦的抗旱育种提供参考。