不同生育期玉米干旱-复水补偿效应的品种差异研究

以抗旱性不同的两个玉米品种郑单958和户单4号为材料,研究不同生育期干旱-复水对产量和水分利用效率的影响。结果表明,各生育期干旱-复水后,两个品种产量均低于对照处理,尤以扬花期干旱-复水最低;两个品种水分利用效率在扬花期干旱-复水最低;郑单958的产量、水分利用效率均高于户单4号,两者耗水量基本相等。分析两个品种株高、叶面积指数、干物质积累等在复水之后的变化表明,各生育期干旱-复水后,两个品种均存在一定的补偿效应,且郑单958的补偿效应明显较强。因此,郑单958在干旱-复水后补偿能力强,从而保持较高的产量和水分利用效率。     

裸燕麦不同生育时期对干旱胁迫后复水的响应

为给裸燕麦(Avena nuda L.)高效节水生产提供理论和技术支持,在温室盆栽条件下,研究了裸燕麦持续性干旱胁迫后不同生育时期复水的生理响应。结果表明,拔节-抽穗期内复水较正常供水处理显著(P<0.05)提高株高6.57%～7.67%,其他时期复水株高与正常供水处理差异不显著(P>0.05);拔节-孕穗期和抽穗-灌浆期内复水,裸燕麦功能叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Ci)、胞间CO2浓度(Gs)和蒸腾速率(Tr)等光合参数均表现出补偿或超补偿效应,灌浆期后复水无法恢复叶片正常光合能力;拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期复水,较持续干旱胁迫处理显著提高裸燕麦籽粒产量,产量增幅分别为14.29%、152.38%、66.67%和32.80%;孕穗-灌浆期复水有利于提高灌溉水利用效率。说明裸燕麦持续干旱胁迫后孕穗期和抽穗期复水对植株生长、功能叶片光合能力和产量的补偿效应明显,有利于灌溉水高效利用。     

不同生育时期干旱胁迫对花生生长发育和复水后补偿效应的影响

在防雨棚池栽条件下,通过人工控水的方法,研究不同生育时期干旱胁迫对花生生长发育和复水后补偿效应。结果表明：各生育时期遭受干旱胁迫后,花生株高、叶面积系数、地上部和荚果干重均有不同程度的降低,且随处理时间的延长,降低幅度增大。饱果期和苗期干旱胁迫对花生植株生长的影响相对较小,苗期干旱复水后对植株生长的补偿效应大;花针期和结荚期干旱对植株生长的影响大,复水后对植株生长的补偿效应小。苗期干旱对荚果产量的影响最小,其次是饱果成熟期,花针期和结荚期干旱对荚果产量的影响大。苗期干旱胁迫对荚果产量的影响主要与有效果数降低有关,饱果成熟期干旱胁迫对荚果产量的影响主要与荚果饱满度降低有关,花针期和结荚期干旱胁迫对荚果产量的影响,是有效结果数少与饱满度低共同引起的结果。     

干旱及复水对油菜苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

以西藏当地推广的油菜代表品种芥菜型油菜(Brassica juncea L.)年河1号、白菜型油菜（Brasscia rapa L.）青油17号和甘蓝型油菜（Brasscia napus L.)藏油5号为材料,设置持续干旱1周和2周的2个干旱处理及干旱后复水1周、2周、3周的3个时期,研究苗期干旱及复水对油菜光合及荧光特性的影响。结果表明：（1）干旱胁迫造成油菜实际光化学效率（ФPSⅡ）、表观光合电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）均下降,且随干旱时间延长而降低。PSⅡ反应中心完全关闭时荧光产量(Fm）、最小荧光（Fo）随干旱时间延长而升高。PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）相对变化小,下降不显著。（2）干旱后复水1～2周时,油菜气体交换参数较前期干旱处理均有升高,复水2周后升高幅度大于1周,尤其是干旱2周处理后复水时参数值大幅度升高;复水3周时,油菜气体交换参数呈下降趋势,净光合速率明显下降。（3）干旱后复水1～2周时,油菜PSⅡ、ETR、qP值较对照均有升高,复水1周后较2周后的升高幅度大,尤其是干旱2周处理后复水时,它们的升高幅度大于干旱1周处理后复水的情形;Fm、Fo较对照仍有升高,复水3周各荧光参数值下降。复水后Fv/Fm、Fv/Fo值变化相对较小。     

不同基因型玉米耐密植抗倒性分析及其鉴定指标的筛选

以15份玉米品种为材料,采用田间试验方法,在灌浆期对玉米株高、穗位高,茎秆基部第3节茎粗、节间长、穿刺强度、抗折力、干物质积累、鲜重、可溶性糖含量、全钾含量进行测定,分析不同基因型玉米密植抗倒伏能力,筛选能快速鉴定玉米抗倒伏能力的指标。根据各项指标的抗倒伏系数,通过主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法综合评价。结果表明,10个单项指标转换成为可鉴定玉米密植抗倒伏能力的4个相互独立的综合指标,通过聚类分析将15份玉米品种灌浆期的抗倒性划分为3类,先正达408等3份玉米品种表现为高度抗倒,先玉027等8份玉米品种表现为中度抗倒,农华101等4份玉米品种表现为不抗倒。     

短期干旱胁迫和复水对巴西蕉幼苗生理特性的影响

研究了我国香蕉主栽品种巴西蕉幼苗在短期干旱胁迫和复水情况下叶和根有关生理指标的变化。结果表明:干旱胁迫下,巴西蕉幼苗叶片质膜透性和MDA含量与对照相比显著提高,脯氨酸和可溶性蛋白含量显著增加,SOD和POD活性显著提高,根系活力显著下降。复水后,3个胁迫程度下巴西蕉幼苗叶片质膜透性和MDA含量得到不同程度的恢复,与干旱胁迫相比显著下降;脯氨酸和可溶性蛋白含量、SOD和POD活性与对照相比显著提高;根系活力3个胁迫程度得到不同程度的恢复,其中轻度胁迫恢复最好,且比常温对照显著升高。表明抗旱锻炼提高了巴西蕉幼苗的抗旱性。     

干旱和复水对棉花叶片几种生理指标的影响

土壤干旱导致棉花叶片细胞膜透性明显增大，硝酸还原酶活性和光合速率下降。耐旱性较强的棉花材料ＢＰＡ６８细胞膜透性增加幅度和硝酸还原酶活性及光合速率下降幅度均小于中等耐旱品种中棉所１２。复水４８ｈ后细胞膜透性、硝酸还原酶活性和光合速率恢复程度与品种的耐旱性、生育期有关。     

旱后复水对不同玉米品种蒸腾效率的影响

试验设3个控水水平、2个时段进行水分控制,研究旱后复水对两个玉米品种气孔阻力、蒸腾速率、光合速率、蒸腾效率的影响。结果表明,干旱后复水玉米表现很强的水分和光合生理活性,干旱后复水玉米气孔阻力大幅下降、蒸腾速率大幅上升、光合速率迅速提高,有些处理优于一直正常供水的处理;玉米旱后复水对气孔阻力、蒸腾速率的影响表现出品种间差异,酒单2号比豫玉22在气孔阻力、蒸腾速率上更容易恢复至旱前水平,光合速率提高的幅度很大;玉米蒸腾效率表现出品种间与处理方式间的差异,旱后复水豫玉22的蒸腾效率得到提高,酒单2号没有显著提高,旱后对水分增加敏感的品种有更高的生理活性,以较快的干物质增长速率和较高的水分利用效率补偿前期干旱的损失。因此,选择对水分增加敏感的玉米品种可以提高旱地水分利用效率,增加玉米产量。     

干旱和复水对马铃薯叶绿素荧光参数的影响

以‘东农311’和‘克新13号’为试验材料,采用盆栽控水的方式,在抗旱棚内研究马铃薯叶片叶绿素荧光参数受干旱和复水的影响。结果表明:干旱下,叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Y(Ⅱ)和qP持续下降,Y(NPQ)、NPQ表现为不断增加;在处理的第15 d和第23 d,‘克新13号’的叶绿素荧光指标变化幅度大于‘东农311’,在复水后‘东农311’的恢复程度大于‘克新13号’。‘东农311’的叶绿素荧光参数比‘克新13号’更适应干旱胁迫。     

玉米苗期抗旱性评定方法探讨

对辽宁省推广的5个抗旱性不同的玉米品种进行了研究.通过室内发芽试验和室外盆栽试验,在总结前人成果的基础上,测定了与抗旱性有关的芽率、芽势和叶面积等16项鉴定指标.以种子萌发抗旱指数与幼苗反复干旱抗旱指数的乘积作为灰色关联度分析的参考数列,运用灰色关联度理论,分析各指标与苗期抗旱性的关系,从中筛选出关联度较大的10个指标,然后通过隶属函数法对这10项指标进行分析,定量地评价5个玉米品种苗期的抗旱。     

玉米自交系不同生育期的抗旱性鉴定及生理响应机制研究

以17份黄淮海常用骨干系及自选系为材料,不同生育期进行干旱胁迫,筛选抗旱性强的玉米种植资源,并探讨其抗旱的生理机制。方差分析表明,与正常水分相比,胁迫后的抽雄至散粉间隔未达显著水平,但ASI间隔达显著水平;不同生育期自交系的叶绿素含量、Fv/Fm和Fv/Fo均下降,SOD和POD活性均提高,但不同自交系下降或上升的幅度不同,且不同自交系间、胁迫与对照间指标差异及两因素交互作用均达极显著水平。灰色关联度表明,POD活性无论是拔节期还是抽雄期都与ASI关联度很高,可作为筛选抗旱型材料的一个重要指标。模糊隶属函数法鉴定出超4F、郑36、CIMBL12、郑63、HCL645、郑6611和PH6WC在两个生育期均属于抗旱型自交系,其中,超4F、郑36和郑63拔节期和抽雄期干旱胁迫后,ASI增大幅度较小,叶绿素含量、叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo抗旱指数均较高,说明这3个自交系遭受干旱胁迫时主要通过调节光合系统这种机制来提高抗旱性。     

玉米自交系氮高效指标的筛选及综合评价

以47个玉米自交系为材料,测定玉米自交系在低氮和正常氮处理下株高、穗位高、叶绿素SPAD值、吐丝期叶面积指数、吐丝期干重、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等10个指标,以耐低氮指数为参数,结合其变异系数,运用相关性分析、主成分分析和隶属函数法对其氮高效能力进行综合评价。结果表明,叶绿素、全株干重、产量、子粒氮积累量、全株氮积累量和氮肥生产效率等可作为玉米自交系氮高效能力的筛选指标。通过聚类分析,筛选得到PH6WC、郑58、PH6WC×郑58、PH6WC×D1798Z、D1798Z×521、HCL645×C7-2、HCL645×C7-2×单598、外杂二环系、美杂二环系×郑58、DH351×郑58、XL21×PH6WC共11个低氮高效型玉米自交系。     

不同玉米自交系萌发期抗旱性鉴定

以35份玉米自交系为试验材料,采用渗透压为0.4 MPa的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以发芽势、发芽率、萌发抗旱指数、贮藏物质转运率、胚根数、胚根长、胚芽长作为测定指标,利用抗旱系数(DC值)、主成分分析和聚类分析对玉米自交系的抗旱能力进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫对玉米各项指标均产生不同程度影响,结合主成分分析和聚类分析,鉴定出抗旱型材料4份,分别为1153、1245、1246和PHT11;干旱敏感型材料3份,分别为PHJR5、LH284和A14242;其他28份分别为较抗旱型和干旱较敏感型材料。     

模拟干旱条件下玉米品种萌发期抗旱性评价

采用20%PEG-6000模拟中度干旱胁迫对41份玉米品种的萌发期进行抗旱性试验,通过加权隶属函数法计算综合评价值(D值)对供试材料的抗旱性进行综合评价,利用UPGMA聚类划分抗旱等级。结果表明,发芽率、发芽势、胚芽鞘长、主胚根长、胚根数和干物质重6个性状,干旱胁迫处理比对照均值分别下降了50.8%、65.6%、81.4%、57.9%、42.1%和70.0%,不同品种间差异显著。隶属函数法计算D值表明,其与发芽率、胚芽鞘长等各指标抗旱系数的隶属函数值均呈极显著正相关,筛选出金海5号、粟玉6号等13个抗旱品种。UPGMA聚类分析将试验材料在遗传距离为6.91处分为2大类,进一步可分为高度抗旱、中度抗旱、抗旱、敏感、高度敏感共5个亚群,玉米萌发期较强抗旱品种为粟玉6号、京农科728等13个品种。两种方法筛选出的玉米萌发期抗旱品种高度吻合。     

不同基因型玉米自交系的抗旱性研究与评价

通过田间直接鉴定,采用模糊函数法,以抗旱隶属度、产量抗旱系数和抗旱指数为评价参数,分析各性状与参数间的关系,并运用主成分分析选择出有效的评价参数和指标,对各自交系进行抗旱性综合评价和聚类分析。结果表明,干旱导致玉米自交系的散粉至吐丝期间隔增加,光合叶面积减少,株高和穗位高降低,茎秆变细,穗短小,秃尖多,穗粒数少,粒重轻,最终导致产量下降。不同基因型间因抗旱性差异而所受影响明显不同,各自交系抗旱性强弱与干旱条件下的性状表现有较大关系,其中79-1E、交51、苏1-1和18599的抗旱性较好。各评价参数中,以产量抗旱指数和抗旱隶属度与干旱条件下各性状之间呈极显著或显著相关。抗旱指数、抗旱隶属度、产量和叶面积是抗旱性综合评价最有效的参数和指标。     

我国47份主要玉米自交系耐旱性分析

利用耐旱系数法对我国47份主要玉米自交系农艺性状、产量与耐旱性进行相关性分析,对自交系耐旱性进行综合评价。结果表明,穗粗、行粒数、轴径与单株子粒产量耐旱系数呈极显著正相关;株高、雄穗长、穗行数、百粒重与单株子粒产量耐旱系数呈显著正相关;ASI与单株产量耐旱系数呈极显著负相关。各性状耐旱性对单株产量的相对重要性依次为穗粗行粒数轴径株高雄穗长穗行数百粒重穗位高穗长ASI。按照综合耐旱系数将自交系耐旱性分为3个级别,耐旱性较强自交系有混517、郑58、掖52106、英64、38-11等19份,占40.4%;耐旱性中等自交系有525、C103、Mo17Ht、黄早四、昌7-2等18份,占38.3%;耐旱性较弱自交系有吉853、综31、L317、Os420、WF9等10份,占21.3%。     

不同玉米自交系耐深播能力鉴定及对深播胁迫的生理响应

对12个玉米自交系深播后出苗能力的鉴定结果表明,玉米自交系3681-4具有较强的耐深播能力。进一步相关分析表明,玉米耐深播的主要原因是其中胚轴显著伸长。不同温度对所有的玉米中胚轴的伸长均有影响,且低温抑制中胚轴的伸长。激素测定结果表明,深播处理后,中胚轴部位GA₃和IAA含量均得到显著提高,分别增加了19.0%和50.9%。GA₃和IAA处理后,中胚轴部位GA₃和IAA的含量分别提高了25.1%和14.7%。深播、GA₃、IAA处理后,中胚轴细胞均显著伸长,细胞长度分别增加26.2%、83.4%、51.2%,但处理后细胞数目变化均不大。     

不同玉米自交系光合特性的研究

通过对20个玉米自交系单叶光合速率的研究表明：(1)玉米自交系间单叶光合速率存在极显著的差异。(2)玉米自交系的光合速率随生育时期的推延而呈单峰曲线变化，以抽雄吐丝期为最大。自交系间的差异则随着生育时期的推延而逐渐增大。(3)在生态条件差异较大的海南和北京，不同自交系光合速率值高低的稳定性变差。(4)聚光分析的结果表明，自交系在光合性能两个主要性状—净光合速率和叶面积方面表现出多种类型。     

镉浓度对不同玉米品种幼苗生长及生理特性的影响

以玉米品种郑单958、豫单9953、正大999、京农科728为试验材料,采用实验室水培方式,设置不同Cd浓度(0、3、6、9 mg/L),研究Cd胁迫9 d后4个玉米品种苗期生长指标及相关生理指标的差异,利用主成分分析和隶属函数法进行耐Cd性综合评价。研究结果表明,Cd对4个玉米品种苗期的株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重总体上起抑制作用,对根数影响较小。随着Cd胁迫浓度的升高,郑单958、豫单9953和京农科728的总叶绿素含量呈现下降的趋势,正大999呈先上升后下降的趋势。在Cd处理下,相比郑单958和正大999,京农科728和豫单9953的POD活性较对照升高更明显,且MDA含量受影响较小。根据主成分分析和隶属函数法得到4个玉米品种耐Cd能力强弱顺序为京农科728>豫单9953>郑单958>正大999。