板栗叶片解剖结构特征及其与抗旱性的关系

【目的】比较河北省迁西地区10个板栗品种(系)叶片解剖结构及气孔特征,了解其水分适应机制,比较其抗旱性,为迁西地区筛选抗旱板栗品种(系)提供理论依据。【方法】以大板红(DBH)、燕龙(YL)、紫晶(ZJ)、迁西早红(QXZH)、燕山短枝(YSDZ)、燕山早丰(YSZF)、紫珀(ZP)、燕奎(YK)、迁西晚红(QXWH)、迁西壮栗(QXZL)等10个板栗品种(系)为研究对象,通过石蜡切片法及指甲油印迹法,比较叶片厚度、上(下)表皮角质层厚度、上(下)表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅海比、叶片栅栏组织结构紧密度、叶片海绵组织结构疏松度、气孔大小、气孔密度、气孔开口大小等15项指标,运用主成分分析及隶属函数法对10个供试品种(系)的抗旱性进行评价。【结果】10个板栗品种15项指标反映板栗抗旱性能力的顺序为:叶片海绵组织结构疏松度栅栏组织厚度栅海比叶片栅栏组织结构紧密度海绵组织厚度叶片厚度上表皮厚度下表皮厚度气孔开张宽度气孔密度气孔开张长度气孔长度=下表皮角质层厚度气孔宽度上表皮角质层厚度。运用隶属函数值法,结合各指标所占权重对各品种(系)的抗旱性进行评价,得到10个板栗品种(系)抗旱性的顺序为:大板红紫晶燕龙燕奎燕山短枝燕山早丰紫珀迁西晚红迁西早红迁西壮栗。经聚类分析,将10个板栗品种(系)分为3类:抗旱性强的有紫晶、大板红、燕龙、燕奎,抗旱性中等的有紫珀、燕山短枝、燕山早丰、迁西晚红,抗旱性弱的有迁西早红、迁西壮栗。【结论】叶片解剖结构指标能够较好地反映板栗的抗旱特性,可用于其抗旱性鉴定。10个板栗品种(系)中,紫晶、大板红、燕龙、燕奎抗旱性最强,可在迁西地区广泛种植。     

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)。     

不同数学方法对板栗授粉组合的评价与筛选

以河北省迁西地区板栗主栽品种燕山早丰'和大板红'为材料,选用燕山地区8 个优良品种(系)进行授粉 试验,通过调查不同授粉组合产量和测定果实品质等指标,并采用直接排序法和平均隶属度法进行评价,筛选最适 授粉组合。结果表明:与对照比较,采用直接排序法对产量和品质进行综合评价,燕山早丰'授粉组合中只有燕 山早丰'迁西15 号'和燕山早丰'大板红'排在对照之前,而大板红'授粉组合中优于对照的有大板红' 迁西14 号'大板红'遵玉'大板红'迁西15 号'大板红'燕龙'大板红'燕山早丰';采用平均 隶属度法对产量和品质进行综合评价,燕山早丰'迁西15 号'燕山早丰'大板红'和燕山早丰'遵 玉'排在对照之前,而大板红'授粉组合排名与直接排序法非常相近。综合分析认为:在迁西地区燕山早丰'的 最适授粉亲本为迁西15 号'和大板红';大板红'的最适授粉亲本为迁西14 号'遵玉'和迁西15 号'。      

苹果属植物抗旱性评价

【目的】对103种苹果属植物的抗旱性进行综合评价,为抗旱苹果品种的选育及推广利用提供理论依据。【方法】以103种苹果属植物嫁接苗为试验材料,调查自然干旱12 d后植株的萎蔫程度,并测定干旱处理前后叶片相对电导率及可溶性蛋白和丙二醛含量,最后采用隶属函数法计算以上4个生理指标的平均隶属函数值,对103种植物进行抗旱性综合评价。【结果】干旱胁迫12 d后,各苹果属植物的萎蔫程度、相对电导率、可溶性蛋白含量、丙二醛含量均有明显变化。根据综合评价结果可知,在103种苹果属植物中,强抗旱(Ⅰ级)材料有15种,抗旱(Ⅱ级)材料有32种,中等抗旱(Ⅲ级)材料有46种,弱抗旱(Ⅳ级)材料有10种,其中15种强抗旱苹果属植物分别为早红霞、红勋1号、富红早嘎、陆奥、早红1号、皇家嘎啦、太平洋玫瑰、阿莱特、N7、北海道9号、Goldgeld55544、Ce1、K296、福拉瑞娜、T22。【结论】筛选出15个适宜干旱半干旱地区种植的强抗旱苹果属植物。     

油棕新品种对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性评价

在不同程度的人工干旱胁迫下,测定10个油棕品种的叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛含量、相对电导率、SOD与POD酶活性等,并利用SAS8.1统计主成分分析法,对10个油棕品种的抗旱能力进行综合评价。结果表明:(1)在干旱胁迫初期(0~5 d),油棕各生理指标向着有利于适应抗旱的方向变化;随着干旱时间的延长(5~30 d)和胁迫程度的加剧(trt1~trt3),各指标反映出油棕植株受害;当胁迫达50d时,各生理指标几乎都向着抗旱有利的方向转变,表明油棕对干旱有较强的耐受性;(2)主成分分析表明,叶绿素含量、相对电导率、可溶性糖含量和SOD酶活性是反映油棕干旱胁迫的最重要的生理指标,可作为油棕品种抗旱性评价的依据;(3)10个油棕品种的综合抗旱力排序为:RYL34RYL39RYL38RYL32RYL37RYL31RYL36RYL40RYL33RYL35。     

宁夏水稻抗旱性研究及综合评价

利用49份宁夏水稻材料,设水分胁迫、非水分胁迫2种处理,调查测定植株的形态性状、生理性状、产量性状及单株产量,通过水分胁迫、非水分胁迫条件下各相对性状对抗旱指数分别进行相关、灰色关联、逐步回归、通径分析。研究结果表明,单株分蘖数、株高、着粒密度、单株有效穗数、单穗实粒数等5个性状与抗旱性显著相关,可作为宁夏水稻抗旱性的鉴定指标。利用模糊隶属函数法对抗旱系数、抗旱指数、综合抗旱能力值进行抗旱性定性分级评价,结果表明,通过筛选得到的5个抗旱鉴定性状进行水稻的综合抗旱能力评价是可行的,综合评价出49份材料中有5份材料抗旱性较强、有6份材料抗旱性次之,综合抗旱能力、抗旱指数是宁夏水稻品种较为合适的抗旱性评价方法。     

晋北区地方油菜品种苗期抗旱性比较

通过了解不同芥菜型春油菜地方品种抗旱性的强弱,挖掘、保护地方抗旱种质资源。试验设置2个干旱胁迫和正常水分3个处理,考察与抗旱性相关的13个指标的变化规律。结果表明,不同地方品种、不同性状对干旱胁迫反应表现程度各异。随着干旱胁迫时间的持续,株高、叶绿素、脯氨酸含量、根系总体积这4个指标重度和中度干旱胁迫的抗旱系数都表现先升后降;净光合速率和水分利用效率的抗旱系数一直减小;蒸腾速率和根系平均直径的重度干旱胁迫的抗旱系数一直缓慢降低,中度干旱胁迫的抗旱系数在胁迫前期有所升高,后期明显降低;根尖数和总根长的抗旱系数都表现先升后降继而平稳;重度和中度干旱胁迫下广灵油菜叶面积和干质量的抗旱系数一直保持最高;重度干旱胁迫下广灵油菜根系总体积表现最高,其余品种基本保持一致。通过抗旱系数和隶属函数法对其抗旱性进行综合评价得出,广灵油菜和天镇黄芥属于中抗旱型,灵丘芥和阳高大芥属于弱抗旱型,适宜在晋北地区推广种植。     

不同基因型小麦抗旱性评价指标筛选

干旱是制约我国乃至世界小麦安全生产的重要因素之一,研究耐旱小麦的评价指标和农艺特征,为筛选小麦抗旱材料及提供依据。本研究采用二因素裂区设计,主因素为水分处理,副因素为小麦材料,研究了100份不同基因型小麦在全生育干旱胁迫和非干旱胁迫下农艺性状特征和抗旱性评价指标。小麦全生育期水分处理设置了干旱胁迫和正常供水,干旱胁迫采用干旱棚胁迫。结果表明,抗旱系数DC与干旱胁迫下产量(Yd)和正常供水下产量(Yw)无显著相关性。抗旱指数DI与Yd相关系数为0.8696,与Yw加无显著相关性(相关系数为0.0602)。算术平均生产力MP与产量(Yd和Yw)的相关系数分别为0.9526和0.7101。几何平均生产力GMP与Yw的相关系数为0.9482,与Yd的相关系数为0.6929。耐旱指数DTIv与Yw的相关系数为-0.3892,与Yd的相关系数为0.5368。干旱胁迫下单株籽粒产量、单株生物量、小穗数、单株分蘖数与小麦的抗旱性关联度很高,关联度分别为0.9397、0.9386、0.9201和0.9187。抗旱指数和算术平均数能反映在干旱胁迫和非水分胁迫下材料的高产性和稳产性,可作为抗旱筛选的首选指标。干旱胁迫下单株籽粒产量、单株生物量、小穗数和单株分蘖数是小麦抗旱性评价较为直观的农艺性状。     

干旱胁迫下小麦抗旱能力与其根系特征间的关系

【目的】研究不同基因型小麦抗旱能力的遗传差异与其根系特征间的关系。【方法】采用-1.0MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,测定抗旱型小麦长武134和干旱敏感型品种郑引1号在干旱胁迫下根系的含水量、相对含水量、水分饱和亏、根体积、可溶性蛋白含量、膜透性等生理指标,比较2个品种的根系对干旱胁迫的生理学响应;并通过观察样品根系组织的石蜡切片,分析在受到胁迫后根系解剖结构的变化。【结果】与郑引1号相比,在受到干旱胁迫时,随着胁迫时间的延长,长武134根系的含水量、相对含水量、可溶性蛋白含量和根体积等指标下降更缓慢,水分饱和亏和膜透性上升缓慢,总体表现出更强的抗旱性。根系组织石蜡切片观察表明,长武134出现了根部导管直径减小以及根内皮层增厚等有利于植物适应干旱胁迫的现象,且这些变化较郑引1号更为明显。【结论】受干旱胁迫后,抗旱小麦根系的生理指标及形态结构的特征,是植物抗旱生理基础和形态基础的反映。     

不同程度干旱胁迫对叶片颜色的影响

园林植物抗旱性的评价主要以形态评价、生理生化评价和生态适应性评价为主。随着色彩量化研究方法在各个学科的广泛应用,园林植物受干旱胁迫后叶色的变化将会成为表征树种抗旱特征的重要指标。在对10种园林引进树种抗旱胁迫试验的基础上,从叶片色相、饱和度、亮度三个维度对叶片颜色进行量化分析。结果显示:苏格兰金链树、红火箭紫薇、刺槐、加拿大紫荆四种树种在干旱胁迫下叶色变化较大,该方法为科学选择干旱生境园林树种提供了新的对策。     

渭北旱塬西部干旱指标分析及抗旱途径探讨

本文应用哈默尔干旱指数原理,分析了陕西渭北旱原西部地区农田干旱形成条件及发展、结束规律,建立了适合该区应用的气候旱度模式:X_i=Z_i/46.55+0.7248X_i提出了该区农田旱度指数模式:K_z=(P-E_T+S_0-R_0)/160。并探讨了农田抗旱的途径。     

长岭县干旱特征分析研究

利用吉林省长岭县1956—2005年降水量、蒸发量、土壤含水量等气象、水文资料对长岭县干旱特征进行研究。根据气象干旱指标、农业干旱指标、水文干旱指标、社会经济干旱指标,对长岭县气象、水文资料包括降水量趋势、降水量距平百分率、降水蒸发比、土壤含水量、水文干旱指数及社会经济需水与供水进行分析,得出长岭县的干旱特征。结果表明:长岭县干旱以气象干旱为主;1956—2005年共发生6次气象干旱,平均每7~8年发生1次;季节性气象干旱平均每2年发生1次;每3~4年出现1次水文干旱;社会经济干旱决定于用水量的多少,可人为调节。     

甘蔗抗旱机理研究现状与展望

本文从御旱性和耐旱性2个方面综述了甘蔗抗旱机理的研究现状,并对甘蔗抗旱机理的研究及其应用前景进行了展望.     

基于SPI的烟台地区干旱特征分析

利用烟台地区11个气象观测站的近30年(1981~2010)降水资料,采用标准化降水指数得到了烟台地区近30年的年度干旱指数和季节干旱指数,并根据干旱标准中干旱发生频率、干旱站次比和干旱强度三项指标分析了烟台地区近30 a干旱的演变特征。结果表明,近30 a来,烟台地区以轻旱为主,中旱和重旱比例持平,有干旱发生频率逐渐减少而发生强度有所增强的趋势;春旱和夏旱有增加趋势,冬旱和秋旱有减少趋势;西部和北部地区发生干旱的次数明显多于东部和中间地带地区。与灾情对比时发现,年SPI能够较好的对长期的干旱进行描述,但在年内发生短期干旱时,效果欠佳。尽管烟台地区近几年来没有重旱出现,仍需注意做好对干旱特别是重旱的预防工作。     

气象与农业业务化干旱指标的研究与应用现状

分析了国内目前干旱监测业务中使用的气象干旱指标、农业干旱指标和逐日动态干旱指标的构成要素,讨论了各指标揭示的干旱机理及其在各地使用的效果,并提出了干旱指标的研究正朝着多因子综合、能够用于动态监测并与地理信息系统结合的方向发展。     

旱年模糊评价方法及其应用

在分阶段水分生产函数的基础上 ,建立了旱情与旱年的模糊评价方法。按照模糊方法 ,以梯形形式建立隶属函数。对某一作物在某一年份 ,根据 Kλ值计算隶属函数进行旱情评价。以该作物的产值占各种作物产值之和的比重作为权重 ,计算旱年的综合评价向量进行旱年评价。最后用该方法对山西省的分区旱年进行评价 ,评价结果与旱灾结果对应良好 ,说明该方法是切实可行的     

不同小麦品种对干旱胁迫的形态生理响应及抗旱性分析

为了探讨不同冬小麦品种对干旱胁迫的生理响应,以矮抗58、郑麦366、开麦21、衡观35、周麦26、西农979,6个河南省主推的小麦品种为试验材料,研究了在返青期充分灌水(1 050 m~3·hm~(-2))、非充分灌水(450m~3·hm~(-2))以及不灌水处理对不同小麦品种形态指标、生理指标、产量以及产量构成要素的影响。结果表明,返青期非充分灌水和不灌水处理都使小麦的叶片相对含水量、株高、叶面积以及干物质积累量显著降低。衡观35、开麦21、西农979和矮抗58在受到干旱胁迫时过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的降幅小于郑麦366和周麦26,丙二醛(MDA)含量的增幅也表现出相同趋势。同时,干旱胁迫使小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重及产量显著下降。在轻度干旱胁迫下,有效穗数和产量降幅较大;在严重干旱胁迫下,穗粒数、千粒重和产量下降的幅度均更明显。干旱胁迫引起的小麦叶片相对含水量、株高、叶面积、干物质积累量、POD活性的降幅和MDA含量的增幅与抗旱系数和抗旱指数呈显著或极显著负相关。6个小麦品种中,衡观35和开麦21抗旱性较强,西农979和矮抗58抗旱性中等,郑麦366和周麦26抗旱性较弱。     

甘蓝型油菜抗旱机制及育种研究进展

干旱胁迫是农业生产上长期存在的非生物逆境因子,严重影响甘蓝型油菜的生长发育和产量。近年来,国内外研究人员尝试采用各种生物学手段解析甘蓝型油菜的抗旱遗传机制,培育抗旱甘蓝型油菜品种。简要概述了甘蓝型油菜抗旱相关性状QTL定位、干旱胁迫下的应答蛋白等抗旱分子机制及抗旱育种方面的研究进展,为提高甘蓝型油菜抗旱性提供相关理论参考,以加快甘蓝型油菜抗旱育种的研究进程。     

渭河流域气象干旱向农业干旱的传播研究

为探究渭河流域不同子流域和土地利用类型的气象、农业干旱传播规律,基于研究区1980—2014年的气象数据,使用标准化降水指数和标准化土壤湿度指数分别表征气象干旱和农业干旱,采用皮尔逊相关系数和de Martonne干燥度指数,评估气象和农业干旱的传播时间和响应关系,并通过游程理论提取气象干旱与农业干旱历时、烈度,同时利用 Copula 函数度量气象干旱到农业干旱的传播阈值和农业干旱风险特征。结果表明:1)渭河干流和泾河流域气象干旱向农业干旱的传播时间为3个月,北洛河流域的干旱传播时间为2个月;2)水热条件变化对干旱传播有一定影响,这种影响沿干燥度梯度呈分段变化;3)不同子流域和土地利用类型的抗旱性不同,其中各子流域的草地及泾河、北洛河流域的林地干旱传播阈值较小,易发农业干旱;4)各分区气象干旱传播到农业干旱后历时延长、烈度增大,泾河、北洛河流域耕地的扩大作用最强。本研究可为评估不同干旱类型之间的响应关系,构建流域干旱预警系统提供新思路。     

转TaDREB3a基因大豆抗旱筛选鉴定

研究利用转TaDREB3a基因株系T4代大豆植株与野生型植株开展PEG模拟干旱处理和PCR鉴定,获得5个阳性TaDREB3a过表达株系。于苗期和花期分别干旱处理,根据表型及相对含水量、相对电导率、叶绿素含量等生理指标,利用抗旱隶属函数值对5个转基因株系划分抗旱级别,同时分析株高、根长、荚数、粒数等农艺性状差异显著性。结果表明,大豆株系花期极其敏感,不适合在花期鉴定抗旱性,苗期适合抗旱材料鉴定;通过各生理指标与抗旱级别划分以及相关农艺性状显著性分析,最终确定株系HL16-16-6、HL16-17-1为高抗品系,为抗旱材料鉴定及抗旱品种培育奠定理论基础。