干旱胁迫对春小麦不同品种(系)苗期生理生化指标的影响

[目的]为了比较不同小麦品种（系）的抗旱性,[方法]采用不同浓度PEG-8000溶液对7个春小麦品种（系）材料进行不同程度的水分胁迫处理,研究不同胁迫浓度（0,10%,20%,30%）和时间（第一天,第三天,第五天）对春小麦材料生理生化指标的影响。[结果]结果表明：随着干旱胁迫程度的增加和时间的延长,‘新春6号’的过氧化物酶活性较高和丙二醛含量积累速度较慢;‘4701’的脯氨酸含量积累速度较快;‘4501’在第Ⅴ天的30%浓度PEG-8000处理条件下可溶性糖含量最高。[结论]通过不同品种（系）在不同胁迫条件下4项生理生化指标的变化情况,筛选出‘新春6号’、‘4701’和‘4501’更适应干旱胁迫环境,为新疆春小麦苗期抗旱品种（系）的筛选提供理论基础。     

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。     

基于隶属函数法的PEG-6000模拟干旱下文山辣椒抗氧化能力分析

为了评价云南文山州主栽辣椒品种在干旱胁迫下的抗氧化能力及其与品种紫化程度的关联性,用分光光度法研究了云南文山州主栽辣椒品种‘ZSZ75-1’、‘ZSZ49-1-1’、‘12WS-18-1’、‘12ZH01’和‘ZS130’叶片在PEG-6000模拟干旱胁迫下抗氧化酶比活力和丙二醛(MDA)含量,并用隶属函数法分析了各品种叶片的综合抗氧化能力。结果表明:在PEG-6000模拟干旱胁迫下,5个辣椒品种叶片可溶性蛋白质含量特征为:‘ZSZ75-1’‘12ZH01’‘ZSZ49-1-1’‘12WS-18-1’‘ZS130’,过氧化氢酶(CAT)比活力为:‘ZSZ75-1’‘ZSZ49-1-1’‘ZS130’‘12WS-18-1’‘12ZH01’,过氧化物酶(POD)比活力为:‘ZSZ75-1’‘ZS130’‘ZSZ49-1-1’‘12WS-18-1’‘12ZH01’,超氧化物歧化酶(SOD)比活力为:‘12WS-18-1’‘ZS130’‘12ZH01’‘ZSZ49-1-1’‘ZSZ75-1’,MDA含量为:‘ZSZ75-1’‘12WS-18-1’‘12ZH01’‘ZS130’‘ZSZ49-1-1’。但是,5个品种叶片可溶性蛋白质和MDA含量及CAT和SOD比活力之间的差异均未达到显著水平,而POD比活力间的差异均仅达到显著水平。5个品种叶片的综合抗氧化能力为:‘ZS130’‘ZSZ49-1-1’‘ZSZ75-1’‘12WS-18-1’‘12ZH01’。因此,文山州主栽辣椒品种特定器官积累花色苷并不贡献于叶片在干旱胁迫下抗氧化能力的强化。本研究可为文山州辣椒品种抗旱能力的评价、花色苷积累和抗旱性关系的探究和抗旱新品种的选育提供参考。     

基于D值法的烟草苗期抗旱评价方法研究及抗旱材料筛选

为了探究苗期抗旱性快速评价方法，筛选烟草苗期抗旱材料，开展苗期抗旱种质鉴定和抗旱品种选育。本试验以21个品种(系)5叶1心的烟苗为材料，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，于处理48 h测定参试材料的叶绿素a等10项生理指标，通过主成分分析、隶属函数分析和通径分析构建了烟草苗期抗旱性评价方法。结果显示，主成分分析从10项指标中筛选出叶绿素a、H₂O₂、MDA、SOD、POD等5项典型的抗旱指标；通过筛选出的5项指标与各材料D值的通径分析构建出了烟草苗期抗旱性预测模型，模型表明叶绿素a对烟草苗期抗旱性直接通径系数最大；分别以构建出的抗旱性预测模型和叶绿素a的抗旱系数对各材料进行聚类分析，均将供试材料分为高抗型、中抗型、低抗型、不抗型和敏感型等5类，同时筛选出4份苗期抗旱性较强材料。研究表明，采用15%PEG-6000模拟干旱胁迫处理，利用叶绿素a等5项指标构建的抗旱性度量值及回归预测模型可用于烟草苗期抗旱性评价，干旱胁迫后叶绿素a含量变化可用于快速鉴定烟草苗期抗旱性。     

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。     

不同基因型小麦对干旱胁迫响应的差异研究

采用PEG 6000模拟干旱试验和干旱棚试验,研究10个不同基因型小麦对干旱胁迫的响应。结果表明,不同基因型小麦的抗旱性表现时期有差异,同一基因型品种在不同抗旱指标上表现不完全一致。抗旱萌发较好的品种是济宁16和蘅观35,发芽势和发芽率均较高,发芽速度快。豫农949在幼苗生长期抗旱性表现比较突出,苗高、叶数、地上部分干重、根干重、叶绿素含量、脯氨酸含量等指标都比较高。干旱胁迫下单株产量最高的是南阳996,其次是豫农949。用综合抗旱系数评价小麦的抗旱性,南阳996的综合抗旱系数最高,与产量的表现吻合。     

‘张杂谷3号’对PEG模拟干旱的生理响应

旨在研究杂交谷子品种‘张杂谷3号’对干旱的生理响应特征及其抗旱性强度,为拓展中国旱作区农业发展途径及杂交谷子在旱作农业生产体系中的推广提供支持。利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较了‘张杂谷3号’、亲本1、亲本2和常规种‘8311’共4种谷子幼苗叶片叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等生理生化指标对不同程度模拟干旱的响应特征。不同浓度PEG渗透胁迫的模拟干旱导致4种谷子材料幼苗叶片的叶绿素含量均明显下降,‘张杂谷3号’降幅最小;不同胁迫处理下4种幼苗叶片的游离脯氨酸随胁迫程度急剧上升;不同胁迫下,4种材料幼苗叶片内的MDA含量均有不同程度的增加,其中‘张杂谷3号’增幅最小;4种幼苗的SOD活性随胁迫加剧呈上升趋势,20%和30%PEG胁迫下,SOD活性均快速上升,其中‘张杂谷3号’上升幅度最大。4种材料在干旱胁迫下的适应能力存在差异,‘张杂谷3号’的耐旱性最强,常规谷子‘8311’次之,亲本2最差。     

PEG模拟干旱胁迫对不同抗旱性玉米品种苗期形态与生理特性的影响

为探讨玉米（Zea mays L.）苗期对水分亏缺的响应机制,以抗旱性具有显著差异的2个玉米品种为材料,使用PEG-6000溶液模拟不同强度的干旱胁迫,对逆境中玉米苗期的形态及生理生化特性进行分析。结果表明：干旱胁迫后抗旱性强的成单30的株高、叶面积、根长及根重呈上升趋势,抗旱性弱的金玉306呈下降趋势;干旱胁迫使成单30的地上部干重、根重和干物重等生物产量增加,而金玉306的各生物产量逐渐下降;干旱胁迫导致玉米的丙二醛含量升高,细胞膜稳定性下降,成单30的变化幅度比金玉306小;干旱胁迫使玉米的叶绿素a/b比值及叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量增加;成单30的可溶性糖及可溶性蛋白含量在干旱胁迫后变化不显著,而金玉306在后期才出现显著变化;干旱胁迫后,成单30与金玉306的脯氨酸含量均极显著增加;干旱胁迫使玉米的超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性提高。这些结果说明不同抗旱性玉米品种的抗旱机制存在一定差异。     

黍稷芽、苗期抗旱性评价及抗旱资源鉴定

为了全面了解中国现存黍稷种质资源的抗旱性,研究黍稷在PEG6000模拟干旱胁迫下的抗旱表现,挖掘优异抗旱种质并筛选抗旱鉴定指标,本研究以前期构建的包含230份资源的黍稷微核心种质为试验对象,开展室内PEG6000模拟干旱胁迫处理下的芽、苗期抗旱性研究。通过对芽期和苗期抗旱性指标的测定发现:干旱胁迫下,芽期和苗期各指标较对照组均有下降趋势;芽期指标变异系数较苗期偏大,苗期根鲜重变异系数最大,根干重、苗鲜重、苗干重其次(变化范围在0.35~0.50之间)。相关性分析显示多数指标间相关性都达到了显著或极显著水平,其中相对根鲜重与相对根干重的相关性最高,而相对叶绿素含量与相对根长、相对苗长、相对根鲜重及相对苗干重的相关性均较低。采用平均值-标准差逐级分级法和分层聚类分析综合鉴定参试黍稷芽期和苗期抗旱性,发现芽期极强抗旱、强抗旱材料分别为3份和10份,苗期极强抗旱、强抗旱材料分别为24份和23份;其中紫秆黍(00003289)、乌克兰黍(00006438)和白糜子(00000101)三个品种在芽期和苗期均有很好的抗旱性,可作为后续全生育期抗旱研究和抗旱品种选育的优良资源。对芽期及苗期各抗旱鉴定指标进行相关性分析,结果表明芽期与苗期抗旱性没有显著相关性;主成分分析表明,相对苗长、相对苗鲜重以及相对叶绿素含量可作为评价黍稷苗期抗旱性鉴定的主要指标。     

三种类型油菜苗期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选

探讨三种类型油菜苗期的抗旱性,并筛选抗旱指标,为今后抗旱性品种选育提供参考。以甘蓝型油菜Q2、芥菜型油菜‘新油9号’和白菜型油菜L14为材料,在温室中进行盆栽控水实验,设置正常供水和干旱胁迫处理,测定油菜叶片光合参数、叶绿素荧光参数、抗氧化酶、渗透调节物质等21项生理生化指标,并以各指标的抗旱系数为抗旱性评价指标,在主成分分析的基础上,利用加权隶属函数法对供试油菜品种的抗旱性进行综合评价,然后对各指标在抗旱性评价中的作用进行了比较分析。频次分析表明,三种油菜的光合参数指标(Pn, Gs, Tr, Ci)及离体叶片失水速率对干旱胁迫的反应最为敏感,可用于油菜苗期抗旱性的快速或初步鉴定;主成分分析将21个指标综合成为4个相互独立的综合指标(累计贡献率达92.259%),结合隶属函数分析得到抗旱性综合评价D值,得出三种油菜的抗旱性顺序为:‘新油9号’L14Q2;关联分析表明,水分利用效率、净光合速率、叶绿素荧光参数、离体叶片失水速率、丙二醛与油菜苗期抗旱性密切相关,可作为油菜苗期抗旱评价指标。     

玉米自交系生理指标与抗旱性及复水恢复能力的关系研究

【研究目的】为了评价不同玉米自交系的抗旱性，探究生理指标与抗旱性、恢复能力和综合抗旱能力之间的关系。【方法】本研究以19份自交系为材料，采用盆栽称重控水法对苗期玉米进行中度旱胁迫及复水，测定生物量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、Fv/Fm、脯氨酸含量和抗氧化酶活性对干旱和复水的响应。【结果】分析发现自交系‘郑8713’、‘郑63’和‘昌7-2’的抗旱性、恢复能力和综合抗旱能力均较强，自交系‘郑C112’、‘郑718’和‘郑6722’虽然抗旱性较弱，但是恢复能力和综合抗旱能力较强，自交系‘郑3733’、‘郑E846’和‘郑36’恢复能力较弱，但是抗旱能力和综合抗旱能力很强；同时发现类胡萝卜素与抗旱性之间呈现显著的相关性(P=0.503*)，POD抗氧化酶与复水后的恢复能力之间关系显著(P=0.421*)，Fv/Fm与综合抗旱性之间呈显著的相关性(P=-0.456*)，叶绿素含量与抗旱性(P=0.468*)和复水后的恢复能力(P=0.407*)之间均呈现显著的相关性。【结论】以上结果为培育抗旱型品种提供优良的种质资源，同时为玉米抗旱性、恢复能力及综合抗旱能力的筛选与鉴定提供一定的指导意义。     

NaCl预处理诱导大豆幼苗的抗旱性

为探明盐预处理对大豆幼苗抗旱性的影响,用0.6%NaCl预处理大豆幼苗后,再用100 g/L的PEG-6000模拟干旱胁迫大豆幼苗,研究了NaCl预处理对耐盐品种‘早熟毛豆’和盐敏感品种‘1号毛豆’抗旱性的影响。研究结果表明,PEG胁迫抑制了大豆幼苗的生长和根毛发育,降低了保护酶活性,提高了活性氧的积累,其中,耐盐品种‘早熟毛豆’根毛长度、直径、主根长、株高和保护酶活性等的降低幅度均高于盐敏感品种‘1号毛豆’,活性氧增加幅度低于盐敏感品种‘1号毛豆’。NaCl预处理后两品种根系生长抑制情况均得到了缓解,保护酶活性得到了提高,活性氧积累量降低。     

吉林省西部半干旱区主栽玉米品种抗旱性比较

为了有效筛选出适合吉林省半干旱区种植的玉米品种,采用抗旱指数和D值为评价参数,对吉林省大面积推广种植及新选育的26个玉米品种进行抗旱性比较。结果表明:干旱胁迫对玉米苗期的一些形态指标、光合生理指标以及产量均有不同程度的影响。综合抗旱指数法和D值法的结果,26个玉米品种中,‘利民33’、‘郑单958’、‘吉单558’、‘吉单27’的抗旱性较强;‘双合1号’、‘耘单208C’、‘盛单219’、‘凤田9’、‘吉单47’的抗旱性较弱;而‘银河32’、‘耘单208A’、‘吉单631’、‘良玉11’、‘信玉9’的抗旱性有待于进一步研究,其余品种为中等抗旱性品种。通过抗旱品种筛选,为吉林省西部半干旱区玉米种植时品种选择及抗旱育种提供了理论依据。     

小麦杂交后代衡9966与亲本及近缘品种抗旱性比较

通过水培方法培养小麦杂交后代衡9966与亲本及近缘品种,在幼苗期通过PEG-6000控制水分吸收进行干旱胁迫。15d后测定幼苗鲜重、根冠比、叶绿素含量、过氧化产物丙二醛含量和脯氨酸含量,同时测定保护酶系统过氧化氢酶、过氧化物酶及超氧化物歧化酶活性,探究各品种抗旱性能的差异。结果表明,干旱胁迫下4个品种的鲜重下降、叶绿素含量均有所提升,且根冠比增大。丙二醛含量上升,脯氨酸含量显著升高。3种抗氧化酶活性变化不一致,其中超氧化物歧化酶活性均增大,而过氧化氢酶活性均降低,过氧化物酶活性除衡9966升高外,其它3个品种均降低。通过隶属函数计算分析,4个品种中,杂交后代衡9966隶属度最高,抗旱性最强。     

低温弱光盐胁迫对辣椒幼苗生长和生理特性的影响

探讨低温、弱光及盐胁迫三重逆境胁迫下不同辣椒品种生长和生理特性,为日光温室品种选择提供理论依据。以‘陇椒2号’、‘陇椒5号’、‘享椒新冠龙’7叶1心幼苗为试材,采用昼/夜温度为25℃/5℃,光照为8000 lx,昼/夜光周期为8 h/16 h和200 μmol/L NaCl溶液同时处理幼苗15天后,测定了不同品种辣椒幼苗株高、根长、茎粗等生长指标和幼苗SOD活性和MDA含量等生理指标,采用平均隶数函数值法对参试辣椒品种的抗性进行了综合评定。结果表明,处理和对照相比,辣椒株高、根长、茎粗、SOD活性均有不同程度的下降,MDA含量增加;‘陇椒5号’平均隶数函数值最大,其次为‘陇椒2号’,‘享椒新冠龙’最小。低温、弱光及盐胁迫三重逆境胁迫下,辣椒生长和生理指标都有不同程度的变化。‘陇椒5号’和‘陇椒3号’适宜河西地区日光温室长季节栽培,‘享椒新冠龙’适宜早春栽培。     

SOD-POD活性在小麦抗旱生理研究中的指向作用

以3个抗旱性不同的小麦品种为试材,进行干旱胁迫处理。经叶绿素含量、叶片水势、质膜透性、丙二醛含量等指标测定,确认品种的抗旱性差异;再通过分析抗旱性与SOD-POD活性的关系,认识SOD-POD抗氧化酶系统在小麦抗旱生理研究中的指向作用。结果发现三个小麦品种抗旱性非但不与抗氧化酶活性正相关,反而有相反的趋势。     

水稻品种苗期抗旱性筛选与评价

为了比较黑龙江省主栽粳稻品种苗期抗旱性,通过苗期反复干旱胁迫法,研究了干旱胁迫对水稻苗期各形态性状及反复干旱存活率等指标的影响,并通过聚类分析筛选抗旱性强的品种。结果表明,干旱处理后的株高、叶干重、叶鲜重、根数、根长、根干重等形态指标相对值均小于100%,幼苗存活率明显下降,不同品种下降幅度不同。通过对主成分分析和相关分析,得出株高、叶干重、根长及根干重可以作为水稻苗期抗旱性鉴定的形态指标。经反复干旱存活率和聚类分析,筛选出‘东农426’、‘松粳6’、‘五优一’、‘松05-274’和‘松05-276’5份苗期抗旱性较好的品种。     

持续干旱对油棕幼苗叶绿素荧光动力学参数的影响

为研究持续干旱对油棕叶绿素荧光动力学参数的影响,以油棕2 年生幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟自然持续干旱,测定叶绿素荧光参数及叶绿素含量,并运用隶属函数法对其抗旱性进行综合分析。结果表明：干旱胁迫下,油棕叶片叶绿素含量、可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)均降低;初始荧光(F0)和非光化学淬灭系数(NPQ)则升高,说明干旱胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)降低,光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散(NPQ)提高。4 个品种的叶绿素荧光参数和叶绿素含量的变化存在品种间差异,整个处理过中对干旱的适应性‘热油6号’＞‘热油8号’＞‘热油2号’＞‘热油4号’,因此,叶绿素荧光参数和叶绿素含量可作为抗旱性强弱的诊断指标用于油棕抗旱育种及相关研究。     

基于主成分分析的5份香蕉种质抗旱性评价

通过向营养液中添加PEG-6000,研究在不同程度干旱胁迫下5份香蕉种质的生理变化,并利用这些生理指标进行抗旱性综合评价.结果表明,香蕉在干旱胁迫下,可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、电导率、丙二醛含量、POD活性和SOD活性6项生理指标均发生不同程度的变化,随着干旱胁迫程度的加重,这些指标均有上升的趋势.通过主成分分析,可以将6个单项指标转化为3个综合指标对5份香蕉种质的抗旱性进行综合评价,其抗旱能力大小顺序依次为:金粉1号＞广东粉蕉＞粉杂＞HA＞桂蕉6号.本实验筛选出金粉1号和广东粉蕉2个较为抗旱的ABB基因型种质,评价结果将为今后广西的香蕉抗旱育种以及确定香蕉品种的适合种植范围提供理论依据.     

大麦β-淀粉酶活性对其种子在干旱胁迫下萌发影响的研究

为了鉴选出抗旱性较强的大麦品种,并以期找出β-淀粉酶活性对大麦抗旱性的影响,对β-淀粉酶活性不同的9个啤酒大麦品（系）种进行聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,通过对种子发芽率及发芽势的测定来评价参试品种的抗旱性,并对β-淀粉酶活性与不同PEG浓度下的发芽率进行相关分析。结果表明,大麦β-淀粉酶活性与大麦抗旱性在PEG浓度为15%时,在0.01水平上达显著正相关。大麦种子发芽率随着干旱胁迫程度的增加而降低。5%浓度的PEG对大麦种子的萌发影响较小,10%、15%浓度显著抑制大麦种子萌发,20%浓度下,大麦个别品种发芽停止。处理样品间,‘沪麦16’综合表现出较好的抗旱性,其次A7-30,而‘邯98-58’、‘盐95137’为最差。由此得出,10%的PEG干旱胁迫剂浓度可作为大麦发芽期判断大麦抗旱性的适宜胁迫浓度,β-淀粉酶活性可作为大麦抗旱性早期筛选的指标之一。