小麦新品系萌发期抗旱鉴定及其灰色关联度分析

以新培育的13个小麦新品系作为研究对象,并用黄淮冬麦区域对照品种周麦18作为对照,在200g/L PEG-6000渗透胁迫处理条件下,利用隶属函数法进行抗旱性鉴定,用抗旱性度量(D)值法综合各个品系萌发期抗旱性进行了鉴定,同时结合灰色关联度分析法对萌发期小麦的相关性状与抗旱指数之间的关联度进行评价分析;结果表明:小麦新品系AG 1404和AG 1026的萌发期抗旱性较周麦18强,各萌发期农艺性状与抗旱指数的关联度从高到低依次分别为根鲜重、萌发指数、芽干重、芽长、萌发耐旱指数、芽鲜重、发芽势、根干重、发芽率。     

基于不同发育阶段协同的小麦品种抗旱性综合评判

筛选抗旱性鉴定指标并建立评价模型,可以为抗旱小麦品种的选育以及布局提供依据。以黄淮海麦区主推的23个冬小麦品种为试验材料,设置干旱胁迫和充分灌溉2种处理,在拔节、孕穗、开花和灌浆期测定小麦12项形态生理指标,计算各项指标的抗旱系数,采用主成分分析、隶属函数法、灰色关联度法、聚类分析和逐步回归分析方法对小麦品种的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下孕穗期和灌浆期各性状变异幅度较大(7.4%～41.7%),而拔节期和开花期的性状变幅相对较小(9.63%～31.63%)。通过对12个指标的相关分析发现,在各时期下各指标之间均存在显著或极显著相关性。进一步利用主成分分析分别将拔节期、孕穗期和开花期的12个性状参数转换为6个相互独立的综合指标,而将灌浆期转换为5个相互独立的综合指标,4个时期的累积贡献率依次达到89.03%、88.69%、87.68%和85.83%。利用隶属函数法计算各时期的综合抗旱评价值(SD值),并对各时期SD值与产量抗旱指数(DRI)间进行定量关系分析,开花期拟合精度最高(0.744),而灌浆期最低(0.679)。为更好地将不同时期的抗旱性信息综合起来,通过灰色关联度分...     

水稻幼穗分化期的抗旱性研究与综合评价

利用56个不同来源的水稻品系,在温室抗旱筛选平台通过孕穗期干旱胁迫,测定光合作用、蒸腾速率、抗活性氧等8个生理指标,结合隶属函数分析方法对所有材料进行综合抗旱能力评价,并调查了待测品系在干旱处理与对照条件下主要产量相关的农艺性状。干旱处理后的气孔阻抗值和冠层温度显著高于正常处理,表明水稻幼穗分化期干旱胁迫处理主要影响水稻的光合和蒸腾作用。利用主成分分析和隶属函数分析方法对水稻品系抗旱性进行了综合评价,最终筛选出3个幼穗分化期高抗水稻品系。同时,对产量相关农艺性状的分析结果表明,产量性状中的结实率与综合抗旱能力D值显著相关,可作为衡量水稻幼穗分化期抗旱性的产量性状指标。     

干旱胁迫下不同大豆品系生理指标变化与抗旱性关系的研究

选用同一大豆杂交组合亲本产生的4个品系为试验材料,于营养生长期干旱胁迫条件下,测定叶片相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对电导率、渗透势等生理指标,并结合株重、粒数、粒重等农艺性状,通过抗旱隶属函数值对各品系的抗旱性级别进行了划分,进而对各品系生理指标与其抗旱隶属函数值做了相关和回归分析.结果表明:相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量与抗旱性呈正相关:而相对电导率、渗透势与抗旱性呈负相关.综合分析得出4个品系抗旱性从强到弱的次序为:73-2(圆叶紫花)、73-1(尖叶白花)、73-3(圆叶白花)、73-4(尖叶紫花).     

小麦种质资源抗旱耐盐性评价及种质筛选

为了解16份小麦种质材料的苗期抗旱性和耐盐性,本研究分别以20%PEG-6000溶液和0.20 mol/L NaCl溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,对其抗氧化酶活性、叶绿素含量、细胞质膜透性、苗长、根系性状、生物量等指标进行测定,应用隶属函数、因子分析和聚类分析等方法综合评价小麦苗期抗旱性和耐盐性。结果表明,在胁迫处理下,小麦的苗长、总根长、总根面积、总根体积、根鲜重、苗鲜重、根干重、苗干重和叶绿素含量均低于对照;细胞质膜透性的损伤程度均大于对照,但盐胁迫下损伤更为严重;抗氧化酶(SOD, POD, CAT)活性升高,且在干旱条件下SOD和CAT酶活性的增加量均高于盐胁迫。相关性分析表明各性状隶属函数值均值与总根面积和总根体积的相关性最大,因子分析表明总根面积、总根体积和苗干重可以作为小麦苗期抗旱性和耐盐性的综合评价指标。通过对16份种质材料进行综合评价最终筛选出3份苗期抗旱性和耐盐性均较高的小麦品种(‘40IBWSN93’,‘甘春25号’和‘MSN2’)和3份对干旱和盐胁迫敏感的小麦品种(‘京临春’,‘巴084123’和‘D39M1153’),为培育抗旱耐盐小麦新种质和挖掘小麦抗旱耐盐基因提供基础材料。     

灰色关联度分析在马铃薯抗旱生理鉴定中的应用

以抗旱性不同的6个马铃薯品种为试验材料,采用盆栽方法,应用灰色系统的理论与方法,研究了干旱胁迫条件下马铃薯盛花期部分生理生化指标与抗旱性的关系。通过关联度分析,结果表明,叶片相对含水量、超氧化物歧化酶（SOD）、活性可溶性蛋白含量可作为马铃薯重要的抗旱鉴定指标。脯氨酸含量、过氧化氢酶（CAT）活性也可作为抗旱性鉴定的良好参数。     

不同大豆品种抗旱性生理指标综合分析

选用 12个大豆品种 (系 ) ,于大豆开花结荚期 ,分别在正常供水与水分胁迫条件下 ,研究了与抗旱性有关的 4类生理指标 ,并结合大田试验结果进行了抗旱性综合分析。结果表明 ,叶片相对含水量 (RWC)、相对电导率、净光合速率 (Pn)与超氧化物歧化酶 (SOD)活性与大豆抗旱性(DC)密切相关 ,此 4项生理指标的隶属函数加权平均值 (D值 )与抗旱系数的相关系数达极显著水平 ,表明D值可用于大豆品种的抗旱性评价与分级。对大豆抗旱育种的方法进行了讨论     

景天品种对干旱的生理响应及抗旱性综合评价

为利用中国丰富的景天属种质资源,给园林绿化提供优良抗旱型景天品种,本研究通过对土壤干旱胁迫下3个景天种质的过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白质含量、相对含水量、叶绿素含量等与抗旱相关生理生化指标进行测定,探讨了持续干旱对景天不同种质的生理特性的影响,并对其进行抗旱能力综合评价。经隶属函数法分析得出3个景天品种的抗旱性顺序为:玫红景天八宝景天德国矮景天。由灰色关联分析得出,细胞质膜透性和保护酶活性大小与景天品种的抗旱性具有较强的关联度,可作为重要指标用于评价景天品种抗旱能力。     

水分胁迫对4份含大茎野生种57NG208血缘F2代甘蔗材料叶绿素荧光动力参数的影响

为研究不同水分胁迫对大茎野生种57NG208血缘F2代材料叶绿素荧光动力参数的影响,以4份大茎野生种57NG208与南涧果蔗正反交后代为材料,在抗旱温室设计桶栽抗旱试验,测定其叶绿素含量及叶绿素荧光动力参数,运用隶属函数法对其抗旱性进行综合分析。结果表明：水分胁迫下,甘蔗叶片SPAD值、最大荧光（Fm）、潜在光化学效率（Fv/F0）和最大光化学效率（Fv/Fm）均降低,初始荧光（F0）除云瑞15-58外则升高,说明水分胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得潜在光化学效率（Fv/F0）和最大光化学效率（Fv/Fm）降低 ,光合电子传递受阻;灰色关联度分析表明,中度、重度水分胁迫下,5个光合生理指标与甘蔗抗旱性的关联度大小不一致。中度水分胁迫下,各指标与甘蔗耐旱性间的关联密切程度依次为：F0＞Fv/Fm＞SPAD值＞Fv/F0＞Fm,关联系数分别为0.8649、0.6664、0.6582、0.6006、0.5952;重度水分胁迫下,其关联度依次为 SPAD值＞Fv/F0＞Fm＞Fv/Fm＞F0,关联系数分别为 0.9290、0.8829、0.8473、0.7636、0.6326;相关分析表明,SPAD值与潜在光化学效率（Fv/F0）呈正相关,与其余3指标呈负相关,初始荧光（F0）与最大荧光（Fm）和最大光化学效率（Fv/Fm）呈正相关,潜在光化学效率（Fv/F0）与最大光化学效率（Fv/Fm）呈负相关;4份参试材料的叶绿素荧光参数和叶绿素含量的变化存在材料间差异,整个处理过中对水分胁迫的适应性依次是云瑞15-80>云瑞15-84>云瑞15-85>云瑞15-79。     

重要胡麻栽培品种的抗旱性综合评价及指标筛选

以15份国内胡麻栽培品种为材料, 设自然降雨和正常灌水2个处理, 考察与抗旱性相关的7个农艺性状、8个生理生化指标及产量指标, 采用综合抗旱系数、因子分析、隶属函数、聚类分析和灰色关联度分析相结合的方法, 对其抗旱性进行综合评价、抗旱型划分和评价指标筛选。结果显示, 相关性状指标对干旱胁迫的反应及关联程度各异, 可优先选择与抗旱性关系密切的产量及其相关性状、光合作用因子、叶片抗氧化因子等相关生理生化性状;因子分析表明, 6个公因子可代表胡麻抗旱性90.89%的原始数据信息量。基于抗旱性度量值(drought resistance comprehensive evaluation values, D值)和加权抗旱系数(weight drought resistance coefficient, WDC值)的各品种抗旱性排序相近, 位居前6位的抗旱品种相同。各品种D值与综合抗旱系数(comprehensive drought resistance coefficient, CDC值)、WDC值、产量抗旱系数(yield drought resistance coefficient, Y值)之间均呈极显著正相关, 而各品种Y值与CDC、WDC值间极显著正相关;据D值将供试品种划分为5个抗旱级别, 可较好地反映品种的选育条件及适应地区。试验结果说明以D值为主要参数, 以WDC为辅助评价参数, 评价以产量为主要考量目标的胡麻抗旱性是适宜且准确的;以抗旱性综合评价方法进行胡麻抗旱性综合评价、抗旱型划分、评价指标筛选是准确的。     

干旱胁迫对不同冬小麦品种幼苗期生理特性的影响

研究小麦幼苗时期生理指标等方面的抗旱特性,为今后抗旱小麦新品种的培育提供基础的理论依据。选用5个肥水类型不同的小麦品种,在20% PEG-6000(w/v)水分胁迫条件下,研究不同冬小麦品种幼苗时期的生理抗旱特性,并对幼苗期抗旱生理指标与抗旱指数做了相关性分析。结果表明,在20%的PEG-6000(w/v)渗透胁迫后,5个小麦品种渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量均上升,且上升的程度与抗旱性一致;胁迫条件下保护酶系统SOD和POD活性均降低,其中POD活性呈先上升后降低的趋势;膜脂过氧化产物MDA含量升高。与高肥水品种相比,‘青麦7号’和‘鲁麦21’的可溶性糖和脯氨酸含量较高,随胁迫时间延长增加的幅度大;MDA含量积累的速度以及SOD、POD活性降低的速度较为缓慢。其中,可溶性糖含量、脯氨酸含量、SOD活性以及POD活性与抗旱性鉴定指标抗旱指数存在极显著相关性,可以作为小麦抗旱性鉴定的早期生理指标。     

冬小麦抗旱性与膜脂过氧化的关系及其氮素调控机理

在大田试验条件下,测定了两个不同抗旱性小麦品种郑麦9023（水地品种,抗旱性差）和长武134（旱地品种,抗旱性强）在不同施氮量条件下拔节期叶片MDA、H2O2含量以及SOD、CAT活性的变化。结果表明,抗旱性和小麦叶片的保护酶活性和膜质伤害物质的含量密切相关,而且受氮素营养的调控。抗旱品种相对不抗旱品种具有较高的SOD和CAT活性,而MDA和H2O2较低;MDA和H2O2含量随施氮量的增加呈现先降后升的趋势,而SOD和CAT则呈相反的变化趋势。     

干旱对不同品种小麦幼苗的生理生化胁迫以及外源5-氨基乙酰丙酸的缓解作用

黄淮主产区冬小麦生育期干旱灾害发生频繁,造成小麦苗期严重光合生理伤害。为探讨不同小麦品种光合特性对干旱胁迫的响应,以百农207,周麦18以及小麦新品种郑麦1860为材料,研究了干旱胁迫对不同品种小麦幼苗光合生理、抗氧化物酶、相关基因表达水平的影响以及外源ALA的干旱缓解作用。研究结果表明,干旱胁迫下郑麦1860具有较高的根干重和根冠比,与周麦18相比,抗旱能力较强的郑麦1860和百农207叶绿素含量的下降幅度、MDA含量的增加幅度、叶绿素荧光参数和光合作用参数的下降幅度相对较低,但SOD和CAT酶活性的增加幅度相对较大。同时,干旱胁迫显著增加了CAT、SOD-Cu/Zn、MnSOD和FeSOD抗氧化酶相关基因的转录表达水平,且增加程度与小麦的抗旱能力密切相关。外源ALA预处理能够通过对CAT、SOD-Cu/Zn和MnSOD的转录诱导,进一步提高干旱胁迫下SOD和CAT酶的活性,降低膜脂过氧化损伤程度,同时提高ATP酶的活性,缓解干旱对小麦光合生理的伤害。此外,本研究首次发现,小麦叶绿体光合机构相关psb28基因转录表达的维持也与不同品种的抗旱能力有一定联系,且受外源ALA预处理的显著诱...     

干旱胁迫下大豆种质资源的生理响应及抗旱性评价

为丰富贵州大豆抗旱种质资源,为大豆抗旱育种和栽培提供理论依据,本研究采用人工控水盆栽试验,研究20份贵州春大豆种质资源的叶片光合速率、水分相对含量、保护酶活性和叶片组织伤害程度4大类共10个生理指标对干旱胁迫的响应,并通过隶属函数法对20份大豆种质资源进行生理抗旱性综合评价。结果表明,干旱胁迫下不同大豆种质资源叶片光合速率降低5.84%~71.46%、叶绿素相对含量损失0.40%?37.33%、叶片相对含水量损失12.49%?41.09%、叶片水分利用效率增加11.42%?99.66%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加11.06%?98.94%、6.12%?332.14%、0.14%?302.90%;脯氨酸大量积累59.36%~359.18%、丙二醛含量增加0.49%?63.44%,膜脂过氧化作用明显,干旱胁迫对不同大豆种质资源叶片组织细胞膜透性的伤害度为4.27%?94.36%。20份大豆种质资源中,黔豆08014的平均隶属函数值最高,为0.6096,其次是黔豆2014-36(0.5416)和黔豆2014-10(0.5157),表现出较强的抗旱性:黔豆2014-155、黔豆2014-198的平均隶属函数值最低,均低于0.3000,表现出较弱的抗旱性。筛选出黔豆08014、黔豆2014-36、黔豆2014-107三份抗旱性较强的大豆种质资源,可为大豆抗旱育种及栽培工作提供理论依据,对贵州大豆抗旱育种具有一定的指导意义。     

纤花香茶菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理特性初步研究

采用盆栽反复干旱法对17份纤花香茶菜种质资源进行苗期抗旱性鉴定,测定其冠层萎蔫比例、叶片含水量、株高等10个指标,应用隶属函数法等方法对其抗旱性进行综合评价,并对有抗旱性差异的种质进行生理特性研究。结果表明,平均隶属函数值与叶长和叶面积的相关性较大;主成分分析将10个指标归纳为光合因子、产量因子和生长因子3个主成分,累计贡献率为74.438%;聚类分析将供试种质分为强抗旱型、中抗旱型、弱抗旱型和抗旱敏感型四种类型;抗旱性不同的种质对干旱胁迫的生理应答策略不同,弱抗旱型种质需要做出更强烈的生理应答来应对干旱胁迫。结合课题组前期芽期抗旱性鉴定结果认为,R 16两生育期均具有优良抗旱特性。     

河南夏玉米苗期抗旱性评价体系的建立

为评价河南夏玉米品种的抗旱性,建立玉米苗期抗旱性评价体系。以18个河南夏玉米品种(浚单20等)为试验材料,利用人工控水盆栽试验,通过测定其苗期干旱胁迫处理下苗高、叶面积、蒸腾速率、光合速率等指标,采用灰色关联度分析法筛选玉米苗期抗旱性指标。实验结果表明,根鲜重、根干重、根总吸收面积等指标与玉米苗期抗旱性关系较为密切,而苗干重等指标与抗旱性关联度最小。结合隶属函数分析法发现隆平206、浚单29和豫禾988等玉米品种抗旱性较强而蠡玉16抗旱性最弱。     

六倍体小黑麦灌浆期抗旱性分析

采用盆栽在六倍体小黑麦灌浆期控水模拟干旱,分析干旱对各个农艺性状指标的影响,然后采用模糊隶属函数与抗旱系数相结合的方法对品种灌浆期的抗旱性进行综合分析,再利用灰色关联度分析各个形态指标与抗旱性的关系,结果表明：（1）灌浆期水分胁迫下所有品种都表现出株高降低,穗长变短,单株粒重、千粒重下降,每穗总小穗数、主茎穗粒数减少,而且与对照之间达差异显著或极显著;（2）品种“Tornado”对灌浆期干旱具有强的抗性,可作为今后小麦抗旱育种的种质资源;（3）单株粒重、主茎穗粒数、千粒重与抗旱性关联度大,可作为灌浆期抗旱形态指标     

马铃薯抗旱种质资源的评价

中国马铃薯主产区的大部分区域为干旱贫瘠地区,随着全球气候变暖,干旱地区的面积逐年扩大,因此抗旱资源的筛选与育种利用,将对提高干旱地区马铃薯的产量发挥重要作用。本研究以17份抗旱性较好的无性系后代及5个抗旱性不同的品种为材料,设盛花期控水15 d和正常浇水2个处理,测定3个生理指标、4个光合特性指标、叶绿素含量及产量,采用抗旱系数、隶属函数对材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下丙二醛(MDA)含量及电导率升高,叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、相对含水量及产量下降,各项指标对干旱胁迫敏感,其抗旱系数因材料不同有差异,上述指标均可作为抗旱评价指标。根据某一指标对马铃薯抗旱性进行评价,对马铃薯的抗旱性利用隶属函数进行综合评价得到品种抗旱性由高到低为:定薯1号、克新1号、冀张薯8号、东农311、大西洋;得到6份高度抗旱材料、7份中度抗旱材料、4份低度抗旱材料。采用抗旱系数、隶属函数对马铃薯抗旱性进行评价,可以较好揭示抗旱性与各指标之间的关系,全面综合评价马铃薯抗旱性;抗旱性综合评价方法对马铃薯进行抗旱性评价是准确可靠的。     

薏苡种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以50份薏苡种质为材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,测定株高、茎粗、分枝数、主茎节数、分蘖数、单株粒数、单株粒重、千粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明,各指标对干旱胁迫的反应及关联程度各异。6个公因子可代表薏苡抗旱性90.80%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试薏苡种质抗旱性排序相近。供试薏苡种质产量抗旱系数(Y值)与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出成株期抗旱性强的薏苡种质有yy18-1、yy03-8和粱丰薏14-2。分蘖数、单株粒重和千粒重可作为薏苡种质资源成株期抗旱性评价的直观指标。     

小麦花后穗部温度变化规律及其与产量的关系

小麦的体温是反映小麦生态生理状态的重要参数,尽管目前已经从冠层温度的角度对小麦的体温进行了一系列研究,但是小麦花后穗部温度变化规律及其与产量的关系尚不清楚。因此,该研究以本课题筛选的抗旱性差异显著的6个品种为研究对象,调查开花期、花后7、14、21和28d及成熟期穗部温度,测定穗光合对产量的贡献率、穗粒数、千粒重、穗粒重和产量。研究发现开花期强抗旱品种旗叶SPAD值显著高于弱抗旱品种;不同品种穗部温度均表现出先降低而后升高的变化趋势,强抗旱品种最低值小于弱抗旱品种,且强抗旱品种和中抗旱品种最低值出现时间推迟1周左右;强抗旱品种穗光合对产量的贡献率、穗粒数、千粒重、穗粒重和产量显著高于中抗旱品种和弱抗旱品种;开花期旗叶SPAD值、花后7 d穗部温度与产量及产量要素呈现正相关关系,而花后其他时期穗部温度与产量及产量要素有负相关关系,且强抗旱品种的相关性强于弱抗旱品种。因此,穗部温度可以作为抗旱高产品种选育的参考指标。该研究不仅丰富了小麦抗旱高产理论,而且创新了小麦品种生理育种方法。