干旱胁迫对不同株型玉米光合特性及产量性状的影响

在大田干旱胁迫条件下,对3种株型玉米品种即平展型豫玉22号、中间型沈单16号和紧凑型先玉335的形态、光合特性和产量要素进行了分析研究.研究结果表明:(1)干旱胁迫导致3个不同株型玉米叶片叶绿素含量显著降低,先玉335的叶绿素含量受干旱胁迫的影响最小,豫玉22号影响最大.(2)3个品种的Pn、Tr、Gs、Ci随干旱胁迫...     

PEG模拟干旱胁迫对玉米种子萌发的影响

于2021年春季选取了5个甘肃省广泛种植的玉米杂交种,以先玉335为对照,采用不同浓度PEG-6000（0%、5%、15%、25%和35%）模拟干旱胁迫,分别观察、测定其发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、胚根干质量、胚芽干质量等萌发指标,分析干旱对其萌发的影响。结果表明：随着PEG浓度的升高,6个品种各萌发指标总体均呈下降趋势;发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、萌发指数、抗旱指数、贮藏物质转化率在5%~25% PEG处理时,金苹628较先玉335的增幅范围分别为44.8%~100.0%、58.8%~137.5%、106.0%~132.8%、31.0%~60.5%、46.1%~147.9%、25.3%~112.8%、15.7%~141.8%,金苹608较先玉335的增幅范围为28.1%~237.5%、38.2%~250.0%、115.7%~271.6%、26.8%~51.0%、52.8%~335.4%、22.3%~248.5%、21.7%~146.4%,庆单3号和五谷568较先玉335总体略有增加或增幅不明显,陇单9号略有降低。通过主成分分析和综合得分建立综合评价体系可知,不同品种玉米耐旱性由强到弱排序为：金苹628、金苹608、庆单3号、五谷568、陇单9号,且庆单3号在低浓度胁迫下具有较强耐旱性。综合比较,金苹628和金苹608抗旱性最强,庆单3号次之,五谷568较强,陇单9号较弱。     

山西高粱品种(系)的花后抗旱性评价

以22份山西历年审定(鉴定、登记)的高粱品种及预登记的高粱品种为参试材料,通过自然干旱(DS)和正常灌溉(NI)两种处理方式,采用大田自然鉴定法,调查农艺性状、品质性状和光合性状3类主要性状指标。结合隶属函数(U)和干旱敏感指数(S)的聚类分析法及热图法对材料进行分类,对抗旱指标进行综合评价。结果表明：在干旱胁迫下,高粱品种除了穗柄伸出长平均增长5.26 cm和单宁含量平均增加0.09%,其余性状指标均出现下降;除净光合速率外,其余性状指标之间均存在一定程度的相关性。利用以上两种方法,筛选出极抗品种3份(S9、S10和S7即晋杂108、晋杂22号和晋杂101),极弱品种1份(S17即晋杂4号)。根据干旱敏感指数计算,主成分分析为9个性状,主成分累计贡献率84.662%,产量和单穗粒重是决定第一主成分的主要性状,贡献率为17.999%。干旱胁迫对高粱品种(系)花后主要性状指标均有显著影响。不同高粱材料间抗旱性差异显著,应用两种抗旱性评价方法,可以较为准确地评价参试高粱品种(系)的抗旱性。产量、单穗粒重、株高和倒二叶叶宽可以作为评价高粱花后抗旱性的主要形态指标。     

胡麻品种苗期抗旱性综合鉴定与评价

采用苗期反复干旱法,通过测定苗期8项生长指标,对16份我国育成胡麻品种进行苗期抗旱性鉴定评价,为生产上选用抗旱品种和进行抗旱种质创新提供理论依据。结果表明:干旱胁迫时,胡麻株高下降,苗鲜重、根鲜重和苗干重降低;根长、根干重和根冠比增加,植株成活率降低。根长与根鲜重、根干重和D值均呈极显著正相关;苗鲜重与苗干重和D值呈(极)显著正相关,与根冠比呈显著负相关。根冠比和反复干旱成活率可作为胡麻苗期抗旱性鉴定评价的综合指标。标准差系数赋予权重法可以作为胡麻苗期抗旱性评价方法应用。根据D值大小,参试品种苗期抗旱性由大到小为:轮选3号>伊亚4号>陇亚杂2号>宁亚19号>陇亚8号>定亚23号>天亚9号>陇亚10号>陇亚杂1号>晋亚11号>定亚22号>陇亚11号>陇亚13号>坝亚12号>坝选3号>晋亚10号,筛选出了抗旱种质2份,中抗种质12份。     

甘肃河西棉花全生育期不同灌溉量对生长发育的影响及抗旱性评价

以陇棉1号、陇棉2号、陇棉3号、酒棉11号、酒棉15号、酒棉17号、新陆早39、新陆早48、硕丰2号、耕野6号、金垦108号等11个适宜甘肃河西走廊棉区种植的棉花品种为材料,在大田条件下研究了全生育期4 800(I1)、3 600(I2)、2 400(I3)、1 200 m3·hm-2(I4)不同灌溉水平对棉花生长发育的影响,分析了在不同灌溉条件下的棉花产量及灌溉水生产力,并用抗旱性综合评价D值法及抗旱指数法对参试棉花品种(系)进行了抗旱性评价。结果表明:大部分棉花品种的株高、果枝数、单株铃数、铃重、绒长、单株干重及籽棉产量在轻度的水分胁迫下增加,但在重度的水分胁迫下显著降低;所有棉花品种在I3灌溉水平下其灌溉水生产力最高,硕丰2号、新陆早48、酒棉11号、陇棉1号、陇棉3号、陇棉2号的最佳灌溉条件为I3,其产量与灌溉水生产力均达到最高,酒棉15号、新陆早39最佳灌溉条件为I2,耕野6号、金垦108号、酒棉17号在充足灌水条件下籽棉产量最高,但灌溉水生产力低;酒棉17号、陇棉3号为高抗旱品种,硕丰2号、耕野6号为中抗旱品种,新陆早48、陇棉1号、陇棉2号、金垦108号为弱抗旱品种,新陆早39、酒棉11、酒棉15号对干旱较为敏感。     

外源亚精胺对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理及根系特征参数的影响

采用营养液水培法,以两种不同耐旱类型玉米品种先玉335(抗旱性强)和丰禾1号(抗旱性弱)为试验材料,研究了利用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟的干旱胁迫下根施外源亚精胺(Spd,0.1 mmol/L)对玉米幼苗干(鲜)重、根系特征(根长、根表面积、根体积)、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响。结果表明:正常条件下,外源Spd处理可显著提高两个玉米品种的干(鲜)重、株高、根长及根表面积,但对根体积、根平均直径、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响较小。干旱胁迫下,外源Spd处理可显著提高玉米幼苗干(鲜)重、叶片相对含水量和叶绿素含量;增加根系数量,且随0~1.0 mm径级比例根系数量的增加,其根系长度增加幅度相应加大,随0.5~1.5 mm径级比例根系数量的增加,其根系表面积增加幅度相应加大;使玉米幼苗叶片细胞膜透性显著降低;对抗旱性弱的丰禾1号影响更为明显。因此,适宜浓度的外源Spd可以减轻干旱胁迫对玉米幼苗的伤害,并能更好地缓解干旱胁迫对抗旱性弱的玉米品种生长的抑制作用。     

干旱胁迫对玉米苗期叶绿素荧光参数的影响

采用盆栽试验,以抗旱性强的郑单958和抗旱性弱的陕单902玉米品种为材料,研究干旱胁迫对玉米苗期叶片光能利用和能量耗散的影响。结果表明,随着干旱胁迫的增加,2个玉米品种叶片叶绿素含量(Chl),实际量子效率(φPSⅡ)、电子传递速率(ETR),光化学淬灭(qP)下降,最大电子传递速率(ETRm)和光量子利用效率(α)都有不同程度的降低,非光化学淬灭系数(qN)增加,而PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)变化不明显。表明2个品种在中度干旱下没有造成光合机构的破坏,只是通过减少光能的利用和增加热耗散维持光合机构的稳定。但品种间存在基因型差异,与陕单902相比,郑单958各项生理参数值变化幅度小,且干旱胁迫下保持较高的电子传递速率和转化能力,是其高产抗旱的重要生理基础。     

小麦转TaEBP基因株系抗旱特性分析

以2个转TaEBP基因新春9号小麦株系(G9-X1129,G9-X1139)、受体品种新春9号和当地推广品种小偃22为材料,通过PEG-6000人工模拟干旱胁迫处理,调查小麦种子萌发期胚芽鞘、胚根长度和胚根数;采用大田不同水分处理试验,测定转基因小麦不同生育时期的生理生化、形态指标与抗旱指数,以明确其抗旱性。结果表明:(1)在种子萌发期20%(W/V)PEG干旱胁迫条件下,参试材料的胚芽鞘长度、胚根长度和胚根数均比非胁迫时降低,G9-X1129和G9-X1139的降幅较小且均显著高于受体对照新春9号;(2)与受体对照新春9号相比,G9-X1129和G9-X1139具有较高的可溶性蛋白含量和脯氨酸含量;(3)随着干旱胁迫程度的增强参试材料的株高、穗叶距和穗长均有不同程度的降低,但转基因株系株高、穗叶距和穗长降幅显著小于受体对照;(4)G9-X1129和G9-X1139分别比受体对照新春9号增产11.67%和10.19%,其抗旱指数分别为1.18和1.17,两者都属较强抗旱等级,表现出比新春9号更强的抗旱、节水性能;整体上G9-X1129和G9-X1139与小偃22具相对一致的抗旱能力。     

甜高粱成熟期抗旱性指标筛选与评价方法

设置正常灌水处理(T1)、重度干旱处理(T2)2种处理,测定株高、穗重、单株粒重、千粒重和产量(单位面积产量)等性状,运用相关性分析、主成分分析、抗旱系数(DRC)、综合抗旱系数(CDRC)、加权抗旱系数(WDC)、隶属函数值(D)和聚类分析等方法,对成熟期不同甜高粱品系的抗旱性进行鉴定及指标筛选。结果表明:干旱胁迫对各性状均有显著影响(P0.05);抗旱系数频次分析表明,各性状抗旱性敏感程度由大到小顺序为穗粒数分枝数株高茎粗千粒重穗茎粗穗重穗长单株粒重产量;相关性分析表明:株高与穗重呈显著负相关(P0.05),产量与穗粒数、穗重、单株粒重、千粒重呈极显著正相关(P0.01),穗粒数与穗重、单株粒重呈极显著正相关(P0.01),单株粒重与千粒重呈极显著正相关(P0.01);通过主成分分析,将10个性状转化成5项新的互相独立综合指标,可代替88.087%原始所有性状抗旱信息;灰色关联度分析表明,各性状DRC与D的密切程度大小顺序为单株粒重千粒重穗粒数产量穗茎粗分枝数穗重穗长株高茎粗。对D值进行聚类分析,将22个不同品系甜高粱分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级7份、Ⅲ级6份、Ⅳ级4份、Ⅴ级2份。对聚类分析结果的抗旱系数进行抗旱性等级统计分析表明,除株高、茎粗和穗长以外,千粒重、单株粒重、穗重、穗粒数、D值、分枝数、穗茎粗、CDRC值和WDC值随着抗旱级别的升高而增加。逐步线性回归方程表明,千粒重、单株粒重、穗粒数、穗茎粗与D值密切相关。综上所述,干旱胁迫对甜高粱成熟期各性状均会产生显著影响,千粒重、单株粒重、穗粒数和穗茎粗可作为甜高粱成熟期直观、准确和简单的抗旱鉴定评价指标,筛选出成熟期抗旱性强的甜高粱品系为F417、F438、F6137。关键字:     

干旱对不同抗旱性冬小麦旗叶光合及主茎干物质转运的影响

以冬小麦品种长武134(抗旱性强)和陕253(抗旱性弱)为材料,研究干旱对旗叶净光合速率和叶绿素含量、主茎及其组成节间花前积累干物质的转运及其对穗粒重贡献的影响.结果表明,干旱条件下长武134主茎穗粒重降幅小于陕253;干旱缩短了小麦花后旗叶光合速率高值持续期(PAD)和叶绿素含量缓降期(RSP),长武134受影响程度较小.长武134除穗下节外,其余各节间及茎杆干物质转运量及对籽粒贡献率降幅均大于陕253;干旱提高了陕253穗下节和倒二节干物质转运率,降低了倒三节和下部节干物质转运率,茎杆干物质转运率无明显变化;长武134除穗下节外其余各节间及茎杆干物质转运率均明显低于对照,而且距离穗部越远的节位降低幅度越大.上述结果表明,干旱条件下不同节位干物质转运能力变化与距离穗远近有关,花前茎杆干物质转运并不能补偿籽粒产量的损失,花后旗叶光合功能期延长是小麦抗旱高产的主要原因.     

宁夏南部山区冬小麦抗旱指标鉴定研究

为了更快速有效地利用现有资源,选育适宜宁南山区旱地种植的冬小麦新品种,本试验通过抗旱系数、主成分分析、相关分析及聚类分析等方法对8个品种12个性状进行研究。结果表明:8个品种根据抗旱系数不同,可分为抗旱性强、中、弱3个等级;12个性状的主要信息主要集中在4个主成分中,累积贡献率达93.40%,这4个主成分因子主要反映产量、抗旱系数、穗长、穗粒数、千粒重、单株粒重、株高、不实小穗数、颖花结实率9个性状。产量、穗下节长和株高与抗旱系数间为显著或极显著正相关。通过聚类分析将8个品种聚为3类,第一类包含3个品种,分别是Z0217-3,Z0231-3和对照中引6号,这三个品种的产量、抗旱系数、穗下节长、千粒重及株高等主要指标在第三类和第二类之间,但穗长、穗粒数及单株粒重在三类中平均值最低。第二类包含2个品种,分别是98-5808-1和Z0228-2-1,这两个品种的穗粒数、单株粒重和不实小穗数三个指标平均值最高,但产量、抗旱系数、穗下节长、千粒重等指标平均值最低。第三类包含3个品种,分别是Z0349-4,08AWS089和晋太0509,这三个品种平均产量高,抗旱系数高,平均穗长最大,平均穗下节长最长,平均结实小穗数最多,千粒重最大、株高最高。     

不同灌溉模式对中麦349生长发育的影响

在田间限量灌溉条件下,以小偃22为对照,研究了4种灌溉模式对中麦349干物质转移效率、籽粒灌浆速率、产量及其构成因素、土壤含水率等方面的影响.结果表明,不同灌溉后各营养器官干物质转移量及对籽粒的贡献率均降低,叶源的光合性能提高,花后光合产物向籽粒的分配量增加;籽粒灌浆期延长,中后期灌浆速率提高,粒重增大;穗数、穗粒教、千粒重以及产量均提高.相同灌溉模式下,中麦349较对照干物质转移量及对籽粒的贡献率均较大,但各灌溉模式干物质转移量及对籽粒贡献率均较对照下降幅度较大;对照模式下,中麦349较对照营养器官干物质向籽粒运输量大,对籽粒贡献率较大,产量较多次灌溉减产较少,耐旱程度较强.中麦349两水与三水处理无显著差异,以浇越冬水+拨节水+灌浆水产量最高,小偃22以浇越冬水+拔节水模式产量最高.在浇一水模式中,两品种均以浇拔节水产量较高.     

不同水稻品种花期耐旱性评价

以我国96个主导水稻品种为材料,于水稻开花期进行水分处理10d,研究水分胁迫下不同水稻品种与 水稻产量构成因子的关系。结果表明,开花期水分胁迫对水稻每穗粒数影响不显著,结实率和千粒重有着不同程 度的下降。根据水分胁迫指数将供试品种分为耐旱型(WSI<0.0599)、中间型(0.06000.2600)3类。筛选出9个耐旱型品种,其中粳型常规水稻1个、籼型常规水稻1个、籼型两系杂交水稻2 个、籼型三系杂交水稻5个。籼稻品种的酎旱性明显优于粳稻品种,来源于同一母本冈46A的冈优527、冈优188和 冈优725在本试验中都表现出良好的耐旱性。     

旱胁迫对啤酒大麦产量及酿造品质的影响

在武威黄羊镇啤酒大麦试验基地进行了干旱胁迫对甘啤6号生育期、农艺性状、籽粒产量、原麦品质、酿造品质的影响试验研究。结果表明:干旱胁迫下甘啤6号各生育期均提前,成活率降低,分蘖减少,株高、穗长、单株穗数、单株粒数、单株粒重、单穗粒重、穗粒数均降低;干旱胁迫使甘啤6号成穗数、穗粒数、千粒重均降低,导致产量降低,其中对成穗数影响最大,其次为穗粒数,对千粒重影响最小;干旱胁迫使大麦蛋白质含量升高,千粒重、淀粉含量和筛选率均降低,千粒重降幅尤其明显;干旱胁迫使麦芽糖化时间、糖化力、粘度、β-葡聚糖、微粉浸出率、粗细粉差降低,粗粉浸出率、a-氨基氮、可溶性氮、蛋白质、库值升高。     

不同基因型啤酒大麦品种（系）籽粒灌浆特征及产量性状

以9个不同基因型啤酒大麦品种(系)为供试材料,比较了籽粒灌浆特性及产量性状等指标。结果表明:不同基因型啤酒大麦品种(系)籽粒灌浆过程均呈"S"型曲线变化,开花后天数与千粒重的关系均符合Logistic方程,籽粒灌浆速率变化均呈"慢—快—慢"规律;高秆、旗叶宽大的品种(系)粒重增加时间较早;分蘖能力强或旗叶宽大的品种(系)灌浆速率峰值显现较早,且为单峰,其他品种(系)则为双峰;株高、分蘖能力、旗叶适中的品种(系)保持较高灌浆速率的持续时间较长;在各灌浆特征参数中,最大灌浆速率(Rmax)与产量的灰色关联度最大,平均灌浆速率(R)与千粒重的灰色关联度最大,起始生长势(C0)对前期贡献率的灰色关联度最大。旗叶宽大、分蘖能力和抗旱性较强的品种(系)穗长和穗粒重最大,穗粒数最多,具有一定的产量优势,可作为育种选择目标。0110-16和甘啤7号品种(系)单位面积产量较高,可在生产上推广应用。     

不同枣粮间作模式物质积累及产量成因分析

在枣粮间作模式下对间作作物的物质积累及产量成因进行对比分析,以玉米品种先育335、高粱品种沈杂5号为试材,分别对其在出苗后45、60、75、90 d和105 d的净光合速率、干物质积累、产量构成因素、株高和茎粗等指标进行了测定与分析。结果表明：在枣粮间作模式下,玉米和高粱分别在ZY4和ZG8模式下粮食产量最高;高粱在各生育时期内的光合速率均高于玉米,在不同生长时期内差异较小,相对玉米可适当密植;在ZY4和ZG8的模式下玉米和高粱干物质积累平均速率高,为高产量的形成奠定物质基础;穗数和粒重受密度影响较大,穗粒数影响较小,ZY4和ZG8模式下枣树、玉米、高粱三者配置模式较好。     

长期秸秆覆盖条件下施氮对冬小麦生长的影响

通过9年定位试验,研究了秸秆覆盖(不覆盖和秸秆覆盖4 500 kg·hm~(-2))和施氮量(0、75、150、225、300 kg·hm~(-2))对冬小麦群体动态、产量三要素和籽粒产量的影响。结果表明,秸秆覆盖显著降低冬小麦越冬期分蘖数和春季总茎数,越冬期分蘖数最多降低24%,春季总茎数最大降幅为40.7%;秸秆覆盖导致单位面积穗数减少,平均降幅5.6%,但穗粒数有增加趋势,对千粒重无显著影响;与无覆盖相比,秸秆覆盖的冬小麦籽粒产量略有降低。无论秸秆覆盖与否,小麦越冬期分蘖数、春季总茎数以及单位面积穗数均与施氮量呈抛物线的关系,穗粒数随施氮量的增加而增加,千粒重则随施氮量增加而降低;施用氮肥使小麦籽粒产量最高增幅接近70%;在供试条件下,秸秆覆盖无增产效应。相比秸秆覆盖,同样小麦产量水平下,常规栽培需氮肥较少。     

干旱胁迫下沙芥幼苗叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化

以一年生沙芥幼苗的叶片为实验材料,采用盆栽实验的方法,将土壤含水量设置为正常浇水为对照(70%~75%WHC,CK),轻度干旱胁迫(55%~60%WHC,LD),中度(40%~45%WHC,MD),重度(25%~30%WHC,VD)四个处理,用Li-6400光合仪和叶绿素荧光仪FMS2(Hansatech,UK),研究干旱胁迫下沙芥光合参数、荧光参数的变化规律,探讨干旱胁迫对沙芥叶片光合生理指标的影响,旨在揭示沙芥对干旱胁迫的响应机制,为阐明沙芥的耐旱性提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥叶片叶绿素a,b含量在各干旱胁迫处理下,比对照下降了1.30%~7.04%和19.47%~42.37%,类胡萝卜素含量下降了2.06%~9.88%。叶绿素a/b上升了33.49%~74.27%,Car/Chl上升了1.33%~15.73%。(2)随着干旱胁迫的加剧,沙芥叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈现下降的趋势,胞间CO2浓度先下降后上升,气孔限制值不断下降。这表明轻度干旱胁迫下气孔限制是影响沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素。(3)干旱胁迫下,沙芥叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ,q P和ETR均呈下降趋势,q N在干旱胁迫下不断上升。     

干旱胁迫条件下小麦各器官可溶性碳水化合物积累转运相关性状遗传分析

以小麦自然群体196个品种(系)为研究材料,研究了干旱胁迫(DS)和正常灌溉(WW)条件下,小麦不同发育阶段各器官可溶性碳水化合物(WSC)含量、转运率及其对籽粒贡献率,以及主穗粒重的遗传特性及各目标性状之间的相关性。结果表明:在两种水分条件下,小麦自然群体各目标性状表型变异广泛,变异系数在7.11%~68.55%(DS)和9.50%~57.37%(WW),多样性指数在0.61~0.93(DS)和0.62~0.88(WW),遗传力在0.24~0.53。各目标性状表型受发育阶段、器官和水分环境的显著影响(F=1.95~(**)~32 775.74~(**))。其中,WSC含量受发育阶段和器官的影响显著(F=32 775.74~(**),11 223.18~(**)),WSC转运率受水分环境的影响显著(F=245.07~(**),274.61~(**)),而WSC转运对籽粒的贡献率受器官显著影响(F=1 482.96~(**),390.15~(**))。灌浆中期WSC含量与主茎穗粒重之间均表现出显著或极显著正相关(r=0.15~(**)~0.36~(**)),且干旱胁迫条件下相关系数更高(r=0.21~(**)~0.36~(**))。倒二节WSC相关性状表型变异系数、多样性指数,以及与其他性状表型的相关系数均达到最高。通过对灌浆期倒二节WSC积累转运相关性状表型值聚类分析,得到15个灌浆期WSC含量、花前转运率及贡献率较高的品种(系)。