寒地冬小麦抗寒性评价方法的初探

为了快速评价寒地冬小麦耐低温特性,通过室内低温处理和自然条件种植两种方式,采用调查低温下植株成活率和反应植株受伤害程度的电导法,研究抗寒性不同的冬小麦植株低温下其受伤害程度的差异。结果表明,实验室内抗寒品种低温-24℃处理5天后植株受伤害程度一致,而不抗寒品种-18℃处理5天后植株受伤害程度一致;室内抗寒品种-12℃处理7天其成活率低于50%,而不抗寒品种-12℃处理1天其成活率低于50%。由此得出,室内种植和室外种植的冬小麦植株经冷冻后其成活率差异不显著;抗寒品种‘东农冬麦1号’的半致死温度为-32℃,不抗寒品种‘济麦22’的半致死温度为-15℃。     

低温下寒地冬小麦抗氧化生理指标的比较分析

为了明确低温下品种间差异的抗氧化物酶或者活性氧清除物,为低温下鉴定冬小麦品种抗寒性提供理论依据,以抗寒性不同的‘东农冬麦1号’和‘济麦22’为材料,在低温驯化期和封冻期进行取样,通过测定冬小麦品种间活性氧清除物还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(ASA)含量以及抗氧化酶类中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明,封冻后抗寒品种的相对电导率低于不抗寒品种;丙二醛含量只有在深度封冻期1月14日抗寒品种显著低于不抗寒品种。封冻后15天不抗寒品种SOD酶活性逐渐降低,而抗寒品种SOD酶活性仍在增加;封冻后30天抗寒品种的ASA含量显著高于不抗寒品种,SOD酶活性和ASA含量可以用于冬麦品种抗寒性的评价。     

寒地冬小麦变温下品种间细胞超微结构的比较分析

为比较抗寒性不同的冬小麦在返青期降温下的细胞超微结构差异,本试验以返青率不同的3个冬小麦品种（系）为材料,实验室内模拟返青期气温变化,设置低温处理、恢复温度和再次低温处理。结果得出,不抗寒的品种在-3℃下即表现出主茎生长点细胞受到严重伤害;中等抗寒性的品种在-6℃下才出现受冻害特征;而抗寒性强的品种则在-9℃下才表现出细胞明显受伤害。     

越冬期抗寒性不同冬小麦品种间生理指标的比较

以抗寒性不同的4个冬小麦品种为材料,对其在越冬期间叶鞘内丙二醛、可溶性蛋白和脯氨酸生理指标的含量进行测定,以分析高寒地区冬小麦抗寒性的遗传改良潜力.越冬期间,抗寒性强的品种(系)的丙二醛含量较低,可溶性蛋白含量较高；在低温驯化期抗寒性强的品种脯氨酸含量迅速增加,在越冬期各品种脯氨酸含量均保持较高水平.     

东农冬麦1号越冬期抗寒性及其机理研究

为明确东农冬麦1号低温下抗寒性与脂肪酸变化的规律特点,以杭寒品种东农冬麦1号和对照品种济麦22为材料,设定连续降温的温度处理,从冬小麦生长的低温驯化期至越冬期气温最低的时期进行取样,测定其电导率和脂肪酸含量,结合Logistic方程计算半致死温度(LT50)并对东农冬麦1号和济麦22的抗寒性进行初步评价。结果为:田间条件下东农冬麦1号的半致死温度为一22.4℃,济麦22为一14.2℃;低温下东农冬麦1号的不饱和脂肪酸含量显著高于对照品种济麦22,而饱和脂肪酸含量则低于济麦22,饱和脂肪酸中棕桐酸的比例较高,不饱和脂肪酸中亚麻酸的比例较高,低温下东农冬麦1号的棕桐酸含量低于不杭寒品种济麦22,而亚麻酸含量则高于济麦22。低温下杭寒品种东农冬麦1号增加膜脂流动性的不饱和脂肪酸含量保持较高水平可能是其抗寒的关键原因。     

外源ABA及其抑制剂氟啶酮对冬小麦分蘖节抗寒指标的影响

为探讨外源ABA及其抑制剂对冬小麦抗寒性的影响,以强抗寒小麦品种东农冬麦1号为试验材料,于三叶期分别喷施10μmol/L脱落酸(ABA)和50μmol/L的ABA抑制剂氟啶酮,以水处理为对照,分别于4℃、0℃、-10℃和-25℃取小麦分蘖节进行抗寒相关生理指标的测定。结果表明,随着温度的降低,各处理可溶性糖和可溶性蛋白含量先升高后降低,脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量逐渐升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐增强;ABA处理的可溶性糖、可溶性蛋白、Pro含量和SOD活性均高于对照,MDA含量低于对照;氟啶酮处理的各项指标与ABA处理呈相反趋势。说明低温胁迫下,外施ABA可以通过增加植物体内ABA含量,进而增加渗透调节物质含量、提高抗氧化酶活性来提高东农冬麦1号的抗寒性;一定浓度的氟啶酮可作为ABA抑制剂来研究植物的逆境生理。     

冬前低温条件下冬小麦品种间叶绿素荧光参数的比较

为比较抗寒性不同的冬麦品种低温和不同光强作用下叶绿素荧光参数的变化,以3个抗寒性不同的冬麦品种为材料,分别在低温驯化期、低温驯化结束期和封冻期取样,室内暗处理后给予6个不同的光强,测定不同光强下的光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN)。结果表明,低温、高光强下抗寒品种东农冬麦1号的ETR、qP和qN显著高于其他2个品种,济麦22的这几个叶绿素荧光参数最低。封冻前抗寒中间型东农705品系的热耗散保持较高水平,但进入封冻期后其热耗散能力迅速降低。     

白菜型冬油菜反复低温与恢复过程中叶片的差异蛋白分析

为了从蛋白质分子生物学方面研究白菜型冬油菜不同抗寒品种低温逆境及恢复条件下相关蛋白的响应机制,揭示大田生产中冬油菜抵御突发骤变低温伤害的抗寒机理,以超强抗寒冬油菜品种陇油7号和弱抗寒品种天油2号为材料,在培养箱培养至幼苗五叶期时,模拟北方寒旱区冬油菜返青期倒春寒环境,运用双向电泳结合质谱技术,分析其幼苗在低温(4℃)-恢复(20℃)-低温(4℃)-恢复(20℃)过程中存在的蛋白及其差异表达量。研究表明低温胁迫与恢复过程中,有2个蛋白点发生了显著差异的丰度变化,它们分别是半胱氨酸型氧化还蛋白过氧化物酶(定义为1号蛋白)和一种未知蛋白(2号蛋白)。且不同抗寒性品种存在2种不同蛋白的差异表达机制,1号蛋白在抗寒性较弱的天油2号低温胁迫恢复过程中表现出上调-下调-上调的变化趋势,抗寒性较强的陇油7号中此蛋白在第一次低温胁迫后消失,而出现了另外一种未知蛋白(蛋白2),且在低温胁迫恢复过程中也表现出上调-下调-上调的变化趋势,并且表达量高于天油2号中的蛋白1,因此,这种未知蛋白2可能是陇油7号抗寒性强于天油2号的原因之一。     

低温下冬小麦中CBF2转录因子表达分析

<正>冬小麦抗寒育种已经进入了田间常规育种与分子育种相结合的阶段,而CBF/DREB1类基因已经成功应用于植物抗逆基因工程。本研究通过对CBF家族中的CBF2基因进行实时定量分析,确定该基因在不同低温处理下表达情况,结果得出,4℃冷驯化6h冬小麦叶片中CBF2表达量达到最高,不同低温处理下冬小麦叶片在0℃作用2h,CBF2表达量最高,其他处理其表达量变化不大,而在3℃处理2h后温度升至室温后,表达量略有升高。     

马铃薯不同品种抗寒性综合评价

研究不同品种马铃薯幼苗的抗寒特性,为抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。以10个马铃薯品种为材料,采用人工模拟低温环境的方法,分析了苗期低温胁迫对叶片相对电导率、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD),可溶性蛋白含量的影响。结果表明:低温胁迫后,叶片相对电导率、MDA含量、SOD活性和POD活性均高于对照,可溶性蛋白含量低于对照。马铃薯品种间叶片各指标存在极显著差异。以马铃薯叶片各项指标的抗寒系数作为衡量抗寒性的指标,采用主成分分析法、隶属函数法和聚类分析法对马铃薯品种的抗寒性进行综合评价。其强弱排序依次为:‘丽薯6号’‘中薯20号’‘滇薯701’‘冀张薯12号’‘青薯9号’‘合作88’‘中薯18号’‘滇同薯1号’‘师大6号’‘宣薯2号’。本研究将10个马铃薯品种聚为3类:‘丽薯6号’、‘滇薯701’、‘中薯20号’等3个品种抗寒性最强;‘滇同薯1号’、‘冀张薯12号’、‘青薯9号’、‘中薯18号’、‘合作88’等5个品种抗寒性中等;‘宣薯2号’和‘师大6号’这2个品种抗寒性最弱。综合评价结果与低温胁迫后植株霜冻损伤评分结果基本一致。本研究通过对马铃薯抗寒性进行研究,并探讨各抗寒指标之间的关系,建立可靠的马铃薯抗寒性评价方法,为马铃薯抗寒性新品种选育及大规模马铃薯品种的抗寒评价提供一定的理论依据。     

冀南冬小麦冬前热量条件变化研究

近50 a来,冀南冬麦区日平均气温≥0℃终日、冬小麦冬前≥0℃积温和10-12月平均气温年际间波动较大,总体线性增长趋势不明显。但近5 a来,日平均气温≥0℃终日明显推迟,冬小麦冬前≥0℃积温显著增加。小波分析表明：日平均气温≥0℃终日变化存在4-7 a和14-17 a尺度周期变化规律,冬前≥0℃积温存在5-10 a和15-20 a尺度周期变化规律,未来3-5 a日平均气温≥0℃终日将处于偏晚期,冬前≥0℃积温呈增加趋势;10-12月平均气温存在3-5 a、8-10 a和20-25 a三类尺度周期变化规律,未来8-10 a升高趋势比较明显。综合分析表明,未来3-8 a冬小麦冬前热量仍呈增加趋势,但年际间波动明显,冬小麦播种期应根气象部门中长期气候预测年际间适当调整,避免热量资源波动对冬小麦生长发育的影响。     

白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的研究

为探究白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的原因。以8个抗寒性不同的冬油菜品种为材料,采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,待油菜长至5~6片真叶时,大田试验进行植物学形态,干物质积累量的测定,盆栽试验按24℃→10℃→5℃→0℃→-5℃→-10℃各48 h依次降温处理后测定生理生化指标。结果表明,白菜型冬油菜冬前生长点洼陷,幼苗匍匐生长,干物质积累主要集中在地下部分,其中白菜型冬油菜地下部鲜质量与地下部干质量较甘蓝型冬油菜平均增加了236.1%,263.0%,说明抗寒性强的冬油菜能够在营养生长阶段将光合有机产物优先运输到地下部,建立庞大的根系,为安全越冬提供代谢能量。随着温度的变化,不同类型冬油菜的生理生化活性有较大的差异,-5℃时陇油7号SOD活性较CK增加了10.7%,0℃时陇油7号CAT、POD活性较CK分别增加了24.7%,28.6%,而0℃时白菜型冬油菜SP含量较甘蓝型冬油菜平均增加了32.3%,-10℃时白菜型冬油菜的SS含量较甘蓝型冬油菜平均增加了71.4%,-10℃甘蓝型冬油菜MDA含量较白菜型冬油菜平均增加了52.8%,这说明抗寒性强的品种在低温条件下能够保护自身免受损伤,其中CAT、POD、SP是抵抗冷害的保护性物质,SOD、SS是抵御冻害的保护性物质。白菜型冬油菜比甘蓝型冬油菜在形态学及生理水平上都具有明显的优势,形态学上的优势使其有利于抵御极端低温天气,提供维持越冬及冬后返青所需的代谢能量;生理水平上,低温胁迫后保护性酶活性、调节性物质含量增加,能够有效地保护细胞膜结构,MDA含量减少,可以缓解低温对冬油菜叶片的伤害,从而保证高越冬率,为北方白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒性研究提供理论依据。     

2016-2017年暖冬对冬小麦越冬安全的调查分析

2016-2017年度冬季为我国1961年以来最暖的冬季。暖冬对冬小麦越冬安全不同于冷冬年或倒春寒出现冻害的问题,冬季暖干化致使麦苗绿叶等营养器官黄枯,我们在固城站调查发现:播期由早到晚绿叶黄枯率为92.95%-41.95%,绿叶等营养器官黄枯对麦苗体质的不可逆性生理伤害和返青后营养器官恢复生长影响较大。气候变暖背景下,华北地区半冬性甚至弱春性冬小麦品种已替代了过去的强冬性或冬性品种,北方冬小麦冬性品种的适宜播种期温度指标15-18℃应做修订,依据气候变暖1.5-2℃的结论,华北地区目前种植的冬小麦半冬性品种的适宜播种期温度指标建议修订为13-16℃,由此推算出固城站冬小麦半冬性品种播种期在10月2-14日。     

气候变暖对陕西中北部冬小麦返青前热量资源的影响

利用1961-2018年陕西中北部50个气象站温度数据和1997-2017年13个农业气象观测站的冬小麦生育期资料,采用线性趋势分析、M-K检验和GIS技术等方法,分析陕西中北部冬小麦关键发育期与界限温度的相关性,分区研究气候变暖背景下该区冬小麦返青前热量资源时空变化特征及其对冬小麦的潜在影响.结果 表明:(1)陕西中...     

气候变化对陇东塬区冬小麦生长的影响分析

为了研究气候变化对冬小麦生长的影响,利用陇东塬区1981—2013连续33年冬小麦生育期观测资料及气候因子资料,采用线性回归、多项式函数、气候倾向率等方法,分析气候变化对冬小麦的影响。结果表明,33年来,冬小麦生育期内,平均气温显著增加,气候倾向率为0.75℃/10 a;有效积温上升,气候倾向率为45.79℃/10 a;降水总量下降,气候倾向率为-29.17 mm/10 a;日照时数增加,气候倾向率为25.75 h/10 a。气候变化引起陇东塬区冬小麦播种期和越冬开始期推迟,返青、拔节、抽穗、成熟期提前,冬小麦全生育期显著缩短,倾向率为-6.69 d/10 a;植株生长高度下降;植株密度,三叶期增加,其余发育期减少;分蘖数和大蘖数减少;越冬死亡率下降;不孕小穗率减少,籽粒数、千粒重、亩成穗率增加。1981—2013年陇东塬区冬小麦气候产量呈上升趋势,气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关,水资源短缺是陇东塬区冬小麦生长的制约因素,温度是影响冬小麦产量的关键因子。     

Vegetative Performance of Tropical Highland Maize (Zea mays L.) in the Field

An attempt has been made to work out a simple and reliable method of fast frost resistance evaluation of winter oilseed rape using in vitro cultures. In winter rape cv. Górczański, there was investigated cold acclimation ability of hypocotyle sections from 5-days old seedlings and also of callus tissue formed on these sections after subsequent 4 weeks growth on induction medium. It has been found that hypocotyle sections are unable to cold-acclimate. Winter rape calli acclimated well and optimum conditions for acclimation is fortnight's growth at +2°C. Exposure to light during hardening was not necessary for acquiring maximum resistance. On five winter rape cultivars freezing tests were performed using the best cold acclimation conditions. The differences in resistance between hypocotyle sections did not match the differences in field survival or frost resistance of whole plants. As distinct from hypocotyle sections callus tissue appeared to be suitable for evaluation of frost resistance. However, to ensure the objectiveness of assessment in this method is not so easy. The testing temperature must be chosen carefully, because the results can be reliable only at sufficiently low temperature. For correct estimation of the frost resistance level, it is possible to use both the decrease of triphenyltetrazolium chloride reduction rate during freezing and the increase of callus dry weight during 14 days after freezing.
(Abbreviations: BAP — 6-Benzylaminopurine; 2,4-D — 2,4-dichlorophenoxyacetic acid; LT50 — temperature at which 50 % of the plants (or plant material) has been frost killed; MS(0.5;2) — Moorashige and Skoog Basic Medium with addition of 0.5 mg 2.4-D and 2 mg BAP; PPFD — photosynthetic photon flux density; TTC — 2,3,5 triphenyltetrazolium chloride)