箭筈豌豆种质资源萌发期抗旱指标筛选及抗旱性评价

  【目的】  萌发期干旱影响绿肥作物箭筈豌豆 (Vicia sativa L.) 生产。筛选关键、敏感抗旱评价指标,开展不同箭筈豌豆萌发期抗旱性评价,为挖掘抗旱种质和开展抗旱性品种选育提供理论依据。  【方法】  选择分布于箭筈豌豆主要种植区的14份代表性箭筈豌豆种质资源为研究对象,以蒸馏水处理为试验对照,分别设置2.5%、5%、10%和15% 等4个不同PEG-6000 (高分子聚合物聚乙二醇6000) 模拟干旱胁迫处理,测定和计算发芽率、发芽势、发芽指数、种子萌发指数、胚根长、胚芽长、胚根重、胚芽重、胚根长/胚芽长值、胚根重/胚芽重值和活力指数等11项指标及其相应抗旱系数。  【结果】  4个PEG-6000浓度胁迫不同程度地降低了供试箭筈豌豆各测试指标及其抗旱系数 (P < 0.05),14个种质资源的测试指标变异系数为11.40%～48.71%,抗旱系数的变异系数为10.20%～46.56%。大多数测试指标抗旱系数间存在显著或极显著相关关系,相关系数变化范围为0.182～0.956。基于主成分分析方法,各指标抗旱系数降维为3个相互独立的主成分综合指标,3个主成分综合指标累计贡献率为85.9%。基于模糊数学隶属函数方法,各资源抗旱性综合评价指数 (D值) 平均数为0.420,变异系数为50.6%,9号种质资源D值最高,10号种质资源D值最低。基于聚类分析方法,14份箭筈豌豆资源可根据抗旱特性不同聚为4类,抗旱等级划分与不同等级D值大小相一致,9号资源为强抗旱资源,14号资源为较强抗旱资源,中等与弱抗旱资源占总资源量85.8%。基于逐步回归方法,抗旱性综合评价指数D值与各鉴定指标抗旱系数的回归关系为D = 1.31X₁ + 0.566X₂ + 0.183X₃–1.068 (R2 = 0.991, P < 0.001, X₁、X₂、X₃分别表示发芽指数、胚根重和胚根长抗旱系数)。  【结论】  抗旱性综合评价指数D值是表征种质资源萌发期抗旱特性的有效指标,发芽指数、胚根重和胚根长抗旱系数可以解释99.1%的不同种质资源抗旱性变异,鉴定获得2份萌发期抗旱性较强箭筈豌豆资源,85%以上的供试箭筈豌豆资源为中等或弱抗旱性种质资源,选择抗旱性种质资源是箭筈豌豆高效生产的重要方面。     

甘肃西部抗旱型玉米品种的综合评价及筛选

为筛选出甘肃省西部地区抗旱能力较强的玉米品种,本研究选取该区域实际生产中表现较好的5个玉米品种为试验材料,测定其在水分胁迫条件下的产量、农艺性状及生理指标,以抗旱系数为基础,结合主成分分析、抗旱指数、抗旱隶属函数,综合评价玉米品种的抗旱能力;同时,通过GGE双标图呈现参试品种与各类指标的相互联系。结果表明,参试品种抗旱性依次为五谷568五谷704陇单9号武科8号先玉335。GGE双标图显示农艺性状中,百粒重与穗长、穗行数的正相关性较为紧密;生理生化指标中,非光化学淬灭系数(NPQ)与光系统PSII中最大光能转换效率(F_v/F_m)、根活力(RA)与叶绿素含量(Chl)的负相关性较为密切。同时,穗粗、百粒重、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、F_v/F_m等多个性状出现在五谷568所在的扇区,直观地从农艺性状和生理生化水平反映出五谷568的抗旱性优于其他品种的原因。本研究为甘肃西部地区玉米品种抗旱性综合评价提供了理论依据,并为该地区抗旱型玉米品种的亲本选配提供了优异的种质资源。     

基于叶片解剖结构的京津冀主栽板栗品种抗旱性评价

为探究板栗品种的抗旱性评价方法,以36个京津冀主栽板栗品种的叶片为材料,结合叶片保水力的测定,采用多功能图像分析法、冷冻切片法和指甲油印记法,对21项抗旱相关解剖结构指标进行了观测,运用方差分析、主成分分析法对这些指标进行了筛选,运用隶属函数法对各品种的抗旱性进行了综合评价。结果表明,21项抗旱相关指标中有18项在36个板栗品种间存在极显著性差异(P<0.01),经主成分分析进一步从18项指标中筛选出6项典型抗旱指标,即叶片厚度、栅栏组织厚度、单位面积气孔总周长、叶柄长、上表皮细胞厚度和叶脉间距。按照隶属函数法结合6项典型抗旱指标及权重计算各品种抗旱性度量值(D),将36个品种划分为5类不同抗旱等级:高抗旱类型(HR)有4个品种,D值为0.60~0.80;抗旱类型(R)有10个品种,D值为0.50~0.59;中抗旱类型(MR)有13个品种,D值为0.30~0.49;低抗旱类型(LR)有6个品种,D值为0.20~0.29;不抗旱类型(S)有3个品种,D值为0~0.19。依据抗旱性度量值对36个板栗品种划分的抗旱性等级与采用叶片保水力的评价结果较为一致。本研究为京津冀主栽板栗品种的抗旱性等级划分与科学利用提供了依据。     

大豆抗旱种质资源筛选及利用

为筛选大豆抗旱种质资源,2016年对246份征集自不同省份的大豆种质资源在年降水量不足40 mm的敦煌市设置田间自然抗旱鉴定试验,利用加权抗旱系数法综合评价大豆种质资源抗旱性。结果显示,干旱胁迫严重影响了大豆的生长发育,显著降低了农艺性状等指标。通过相关性分析,株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量等6个性状指标与平均抗旱系数和加权抗旱系数呈极显著正相关。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出69份强抗旱大豆种质资源,其中甘肃省的5份材料均属于抗旱类型。     

东乡野生稻BIL群体孕穗期抗旱性综合评价

以协青早B//东乡野生稻/协青早B回交重组系(Backcross Inbred Lines,BIL)为材料,测定了水分胁迫和非水分胁迫2种环境下株高、有效穗、穗长、穗总粒数、穗实粒数、着粒密度、结实率、千粒重、单株产量、叶片相对含水量和卷叶级别11个抗旱相关性状,经方差分析显示,除穗长外,其余产量相关性状对水分胁迫均表现为敏感或极为敏感。采用基于主成分分析的隶属函数综合评价法分析表明,BIL群体中337、186、275、174、207、306、255、219、236、332株系不仅抗旱性强,而且产量高,可作为水稻高产抗旱遗传改良材料进行深入研究。以抗旱性综合评价值为因变量,各单项指标相对值为自变量,建立了评价群体抗旱性的最优回归方程,筛选出结实率、单株产量和叶片含水量3个性状与水稻抗旱性相关显著,可作为孕穗期抗旱性鉴定指标。     

玉米抗旱性鉴定指标的研究

研究指出抗旱系数及脯氨酸含量、叶水势、丙二醛含量、相对电导率、蒸腾速率、叶面积和叶形态变化等指标均可作为玉米抗旱性鉴定指标的良好参数 ,并以抗旱系数为主要参数计算了各生理生化指标的相关系数 ,用以衡量这些指标在玉米抗旱性鉴定及综合评价的重要性。     

甘肃不同色彩陆地棉抗旱指标筛选及评价研究

在甘肃省敦煌棉区高密度覆膜栽培模式下,以不同基因型的白色纤维、棕色纤维和绿色纤维10个品种(系)为试验材料,在正常供水与持续干旱胁迫条件下,测定棉花对水肥最敏感的花铃期的生理生化指标和生长期间的农艺性状指标,应用多元统计分析方法,进行抗旱性综合评价,以确定棉花简单、易用的抗旱鉴定指标,为彩色棉花抗旱品种选育提供依据。研究结果表明:选择的抗旱综合评价相关的类胡萝卜素含量、离体叶片失水速率、花铃期叶片数、断裂比强度、可溶性蛋白含量、纤维长度、无效果枝数、丙二醛含量、生育期和叶片相对电导率等10个指标,可有效鉴定棉花资源的抗旱性。D值与抗旱性呈显著的正相关,根据D值的大小得出10个参试棉花材料的抗旱性由强到弱依次为BC05-07-18-2、BC06-10、白色棉陇1-1-3、BC06-45、GC06-45、G3-1、陇棉2号、G3-6、陇棕棉1号、陇绿棉3号。     

陇中半干旱区抗旱玉米品种筛选试验

干旱是影响旱作区玉米产量的主要因素之一,而选择抗旱品种是保障玉米产量的有效措施。选取13个玉米品种在陇中半干旱区进行了抗旱玉米品种筛选试验,测定干旱胁迫和补灌条件下各玉米品种农艺性状、叶片整齐度、SPAD值、干物质积累量、水分利用效率、折合产量及其构成因素等指标,以产量为基准计算抗旱系数和抗旱指数,评价不同玉米品种的抗旱性。结果表明:中种8号、先玉335、晋单81号、吉祥1号抗旱指数高,分别为1.25、1.18、1.23、1.14,说明这4个品种抗旱能力较强,且在干旱胁迫后平均折合产量较高,分别为6 682.35、6 310.20、6 438.40、6 339.60 kg/hm2,较对照品种郑单958分别增产10.55%、6.51%、4.88%、4.39%,可作为适宜在陇中半干旱区种植的抗旱玉米品种在生产上加以推广应用。     

不同胡麻资源苗期耐盐性评价及鉴定指标筛选

为了综合评价胡麻资源苗期耐盐性，筛选出合理的胡麻苗期耐盐性鉴定指标，为胡麻耐盐育种和栽培提供基础理论依据，采用300 mmol/L的NaCl溶液对10份胡麻资源进行苗期胁迫处理，分析胁迫对幼苗存活率、株高、地下部干重、地上部干重、生长速率、丙二醛、脯氨酸、叶绿素、超氧化物歧化酶和过氧化物酶等10项指标的影响，结合相关性、主成分、聚类和回归分析方法进行综合评价。结果表明，轮选1号、R40、DYMS和陇亚10号具有相对较强耐盐性。筛选出生长速率和过氧化物酶2个鉴定指标为胡麻苗期耐盐能力鉴定的关键指标，以这2个筛选指标计算出的耐盐性预测值与综合评价计算出的综合Z值之间极显著相关(R2=0.982 2**)，表明该鉴定结果具有较高的准确性。将10份胡麻资源的苗期与萌发期耐盐性鉴定结果对比发现，胡麻萌发期与苗期的耐盐性具有不完全的一致性。     

小麦重组自交系群体苗期抗旱性综合评价

[目的]探讨干旱对小麦萌发期幼苗生长的影响,筛选抗旱的优良小麦种质材料,为小麦抗旱新品种的选育提供依据。[方法]以洛旱2号与潍麦8号杂交产生的重组自交系(RIL)群体(F9)为材料,基于小麦萌发期幼苗在不同水分条件下的多个农艺性状指标数据,通过主成分分析和K均值聚类的方法,对重组自交系的291个株系及其亲本进行了苗期抗旱性综合评价,并对各株系的苗期抗旱性度量值和其产量的相关性进行了分析。[结果](1)用10%的PEG-6000处理萌动的种子,可促进胚芽鞘长和根数的增加,而对其它农艺性状有明显的抑制作用。(2)从该重组自交系的291个株系中筛选出了44个抗旱优良株系,为小麦抗旱育种提供了宝贵的种质材料。(3)小麦各株系的苗期抗旱性和其产量之间呈显著的正相关。[结论]根系性状对干旱胁迫的反应最为敏感,干旱胁迫下能否形成相对强大的根系系统是衡量幼苗抗旱性的重要条件。     

黄土旱塬地区小麦抗旱性的生理生态分析

对两个抗旱性强的旱地小麦品种和一个抗旱性弱的水地品种,在不同水肥条件下进行了生态生理学的系统比较研究.结果表明,两个旱地品种分别属于御旱力较强的旱肥型和耐旱力较强的旱薄型.它们各自形成的系统发育条件和适应干旱的方式有所不同.在黄土旱塬地区.抗旱育种指标应着重于御旱性状,各项耕作栽培措施应紧紧围绕"种好"、促进种子根下扎、培育壮苗这一中心环节.鉴定抗旱性的田间试验应采用水肥双重控制法.     

河北省抗旱节水小麦生产现状及育种对策

简介了河北省抗旱节水小麦育种部分优异种质资源以及近年该省主栽抗旱节水小麦品种农艺性状及其筛选鉴定指标体系。并提出抗旱节水小麦育种策略     

大豆花荚期抗旱性的鉴定与综合评价

选用10个不同生态类型的大豆新品种,通过盆栽试验和大田试验,测定其与抗旱性有关的生理生化指标,如相对电导率、光合速率、叶片相对含水量等,运用灰色多维综合评估方法,以抗旱指数为参考数列,确定各项指标性状与大豆花荚期抗旱性的关系并对10个大豆品种花荚期抗旱性进行评价。结果表明,参试品种"晋大74"与构造的参考品种关联度最大,为0.8706,抗旱性最好;"晋大53"关联度为0.7278,抗旱性次之;"晋大75"关联度为0.5513,抗旱性最弱。从抗旱指数和灰色多维综合评估法两种方法可知,"晋大74"和"晋大53"的抗旱性最好,评价结果与大田生产实际相符。两种方法对大豆品种抗旱性评价的相关系数r为0.8061**,灰色多维综合评估法在大豆花荚期评价抗旱性是可靠的。     

燕麦萌发期抗旱指标体系构建及综合评价

为探究不同燕麦品种间的抗旱性强弱,构建燕麦品种抗旱评价体系,以6种燕麦品种为试验材料,分别测定蒸馏水(对照,CK)、-0.2、-0.4、-0.8及-1.2 MPa聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫下不同燕麦品种发芽势、发芽率、发芽指数等7项指标,分析不同干旱胁迫对燕麦种子萌发的影响;以鉴定指标相对值作为抗旱评价指标,在主成分分析的基础上利用GGE-biplot双标图,构建供试燕麦品种抗旱性的评价指标体系,并结合加权隶属函数法综合评价各燕麦品种的抗旱性能。结果表明,-0.2 MPa和-0.4 MPa PEG-6000处理对种子萌发和幼苗生长具有促进作用,其中不同燕麦品种在-0.4 MPa胁迫下相对发芽率、相对活力指数均显著高于CK和-1.2 MPa胁迫组(P0.05)。利用主成分分析与GGE-biplot双标图将7项评价指标转换为3个综合指标(Z1、Z2、Z3),构建出不同燕麦品种萌发期抗旱性评价体系。在Z1、Z2、Z3权重的基础上,结合加权隶属函数法评价出供试材料种子萌发期抗旱性强弱为青海燕麦甜燕1号燕麦奥塔燕麦ESK燕麦普兰顿燕麦干旱燕麦。本研究结果为燕麦抗旱性评价、抗旱品种选育及其机理研究提供了理论依据。     

基于播前土壤储水的旱地冬小麦抗旱性研究

在不同播前土壤储水条件下,应用抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法研究了14个不同生态类型旱地冬小麦品种的抗旱性。结果表明,随着播前土壤储水的增加,旱地冬小麦产量和水分利用效率显著提高,相同土壤储水条件下品种之间产量与水分利用效率差异显著,不同生态型冬小麦对播前土壤储水的反应明显不同。抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法均能较好地评价旱地冬小麦的抗旱性,其评价结果基本一致。不同地区参试品种抗旱性表现为:甘肃陇东>山西地区>北京地区>渭北旱塬>黄淮地区。     

水稻近等基因导入系芽期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

为筛选水稻抗旱性鉴定指标并科学鉴定水稻抗旱性,本研究以蒸馏水为对照,采用质量体积比为5％、10％、15％、20％的PEG-6000溶液处理6份川香29B近等基因导入系进行芽期抗旱鉴定,研究模拟干旱对水稻育种材料芽期种子萌发的影响,并探讨芽期抗旱性鉴定指标及筛选抗旱材料.结果表明,轻度水分胁迫对种子发芽抑制作用较小,部分...     

持续模拟干旱胁迫对胡麻萌发特性影响及品种抗旱性评价研究

采用PEG-6000模拟干旱持续胁迫,研究不同PEG-6000浓度对6个胡麻品种(坝选3号、晋亚11号、定亚23号、天亚9号、陇亚8号、陇亚11号)的种子萌发、幼苗生长和幼苗生理指标的影响,并对6个胡麻品种的萌发期抗旱性进行分析和评价。结果表明:随着PEG-6000浓度的升高,胡麻种子的发芽率、发芽势和发芽指数呈先增加后减小的趋势;地上部分长度、地下部分长度、地上部分鲜重及地下部分鲜重整体呈下降趋势;丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性呈先增后减的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性呈增加趋势;萌发抗旱指数呈下降趋势。随着胁迫时间的增加,同一浓度下,MDA含量,POD、CAT、SOD活性均随着胁迫时间的增加逐渐增加。采用模糊数学隶属函数法,对6个胡麻品种萌发期抗旱性进行评价,其抗旱性强弱依次为:坝选3号晋亚11号定亚23号天亚9号陇亚8号陇亚11号。本研究为室内早期快速鉴定胡麻育种材料的抗旱性提供了参考依据。     

高粱抗旱研究综述

从抗旱性鉴定、抗旱机理和抗旱分子水平3个方面,综述了高粱抗旱种质筛选、干旱胁迫下高粱形态和生理响应和抗旱分子水平研究,并对高粱抗旱育种进行了展望。     

六倍体小黑麦萌发期抗旱性分析

利用20%PEG-6000(-0.975 MPa)为渗透介质室内模拟干旱,分析六倍体小黑麦萌发期发芽率、发芽势、胚芽鞘长、根长、根数的变化,采用模糊隶属函数与抗旱系数相结合的方法对品种萌发期的抗旱性进行综合分析,并利用灰色关联分析法分析各个形态指标与抗旱性的关系,结果表明:干旱胁迫下,小黑麦各品种的发芽率、发芽势、胚芽鞘长、根长都比对照不同程度地降低或缩短,不同品种之间的差异达显著或极显著水平,但根数却增减不一,表明根数对水分胁迫的反应方向不一致;品种"Tornado"(S9)萌发期综合抗旱性强,为小麦抗旱育种提供了种质资源;发芽率与六倍体小黑麦萌发期抗旱性的关联度最大,可作为形态指标加以利用。     

5种葡萄砧木耐旱性评价及鉴定指标的筛选

为探究5种葡萄砧木的耐旱性,以5种葡萄砧木为材料,设置4个不同水分梯度进行干旱胁迫处理,28 d后比较分析14个生理生化指标,采用耐旱系数、相关性分析、主成分分析、隶属函数分析、聚类分析及灰色关联度分析相结合的方法进行耐旱性综合评价及评价指标的筛选。结果表明,以各鉴定指标的耐旱系数为评价标准,各品种的耐旱性结果不尽相同,但各单项指标间均存在相关性;主成分分析和隶属函数分析表明,110R的耐旱性最强,其D值为0.871;SO4耐旱性最弱,其D值为0.184;以D值进行耐旱性聚类分析表明,5个品种可分为较强耐旱型、中等耐旱型和较弱耐旱型三大类;灰色关联度分析表明,过氧化氢酶(CAT)活性与耐旱性关联度最密切,关联度为0.761;丙二醛(MDA)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、茎粗、株高、过氧化物酶(POD)活性与砧木耐旱性关联度较密切,其关联度均≥0.600。综上,上述指标均可作为葡萄砧木耐旱性评价的重要依据。本研究为葡萄耐旱性评价以及耐旱种质资源鉴定和育种提供了理论依据。