我国甘蔗新品种(系)的抗旱性研究

为了筛选抗旱性强的甘蔗新品种(系),采用桶栽和人工控水的方法,以我国当前甘蔗主栽品种新台糖22号为参照,通过调查植株枯叶率并测定叶片电导率、叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性等生理指标的变化,对12个甘蔗新品种(系)进行抗旱性研究。结果表明,桂糖03/2287、桂辐98/296的抗旱性表现最好,桂糖31号、粤糖60号、桂糖30号、桂糖33号、桂糖42号也表现出较好的抗旱性;抗旱性综合表现比新台糖22号好的有9个品种(系)。     

干旱胁迫对甘蔗4个生理指标遗传变异的影响

【目的】研究干旱胁迫对气孔导度(Gs)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、叶片伸长速率(leaf elongation,LE)和叶片相对含水量(relative water content,RWC)4个甘蔗生理指标遗传变异的影响,为其在甘蔗育种程序早期阶段的应用提供参考。【方法】采用裂区设计,以自然干旱和人工灌溉为主区,不同甘蔗基因型为副区,在云南省红河州开远市和玉溪市元江县2个试验点先后对22个和18个甘蔗基因型同时开展田间试验,主要在2个生长季甘蔗拔节前期先后13次、18次、15次和10次分别对4个生理指标Gs、Fv/Fm、LE、RWC进行测量。采用软件GenStat计算各指标各次测量的遗传方差分量(σ_g~2)和环境方差分量(σ_e~2),并计算广义遗传力(h_b~2),采用SAS9.1对每次测量干旱和灌溉处理下获得遗传方法分量和广义遗传力进行成对t测验。【结果】四项生理指标受干旱影响极显著,13次Gs、18次Fv/Fm、15次LE和10次RWC处理间差异均为极显著。在干旱和灌溉处理下,13次Gs基因型间分别10次和11次差异显著,广义遗传力范围分别为0.19-0.68和0.19-0.82,13次平均分别为0.49和0.53,灌溉条件下的遗传方差显著高于干旱胁迫下的遗传方差;18次Fv/Fm基因型间分别17次和16次差异显著,广义遗传力范围分别为0.26-0.83和0.16-0.85,平均值分别为0.64和0.58,干旱条件下的遗传方差极显著高于灌溉条件下的遗传方差;15次LE基因型间分别14次和10次差异显著,广义遗传力范围分别为0.09—0.89和0.09—0.81,平均值分别为0.58和0.50,干旱处理下平均遗传方差和遗传力较高;10次RWC基因型间分别8次和6次差异显著,广义遗传力范围分别为0.10-0.76和0.16-0.77,平均值分别为0.57和0.47,干旱条件下平均遗传方差和广义遗传力较高。总之,除Gs,其他3个指标在干旱条件下获得广义遗传力均高于灌溉条件下的广义遗传力。【结论】干旱胁迫影响Gs、Fv/Fm、LE和RWC的遗传变异和广义遗传力,在灌溉条件下测量Gs和在干旱条件下测量其他3个指标更易获得较高的遗传变异和广义遗传力,但所有4个生理指标均能在灌溉条件下获得较高的广义遗传力。     

甘蔗叶片生态特征及脯氨酸含量、膜透性与抗旱性关系研究

以陇川割手密、桂糖１１号、桂糖１２号、桂糖８３／４９２、桂糖１５号、Ｆ１３４、Ｆ１７２、粤蔗５７／４２３和Ｂａｄｉｌａ９个甘蔗品种或种为试验材料，分别调查和测定了在干旱胁迫与正常供水（对照）条件下植物叶片的生态特征、叶片含水量、切叶自然失水速度、叶片细胞质膜透性和叶片脯氨酸含量的变化。结果表明，抗旱性较强的品种在植株遭受干旱胁迫时，通过叶片卷缩或枯死，减少叶片面积的方式来避过干旱；在干旱胁迫下品种间叶片细胞质膜透性和脯氨酸含量都表现出显著的差异，抗旱性较强的品种显著地高于抗旱性较弱的品种；在正常供水条件下，品种间叶片的质膜透性和脯氨酸含量虽然也存在显著差异，但看不出这些差异与抗旱的关系。作者认为，在干旱胁迫下，甘蔗叶片膜透性和脯氨酸含量及其比受旱前提高的幅度均可作为选育甘蔗抗旱品种的参考指标之一。     

下种方式和水分胁迫对甘蔗叶片光合特性的影响

研究了水分胁迫条件下桂糖11号和新台糖16号2个甘蔗品种不同下种方式叶片的气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素荧光参数基础荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)、光化学效率(Fv/Fm)、光合作用电子传递的量子产额(Yield)的表现。在反复干旱区,桂糖11号剥叶不砍种处理,新台糖16号剥叶砍种浸种消毒处理有较高的Pn、Gs和Fv/Fm;2个品种不剥叶不砍种处理都有较高的Pn、Gs、qN、Yield和较低的Fo。直接水分胁迫、反复干旱2种水分胁迫方式2个品种剥叶砍种处理具有较高的Fo和较低的qN、Fv/Fm,Pn最低,气孔限制值(L)也低。这些表现与甘蔗的抗旱性呈密切联系。     

水分胁迫下玉米抗旱性与光合生理指标研究

通过盆栽试验，研究了水分胁迫下玉米不同基因型材料的多个性状指标的抗旱指数隶属度，并分析了叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率与玉米抗旱性的相关关系。结果表明，叶绿素含量和净光合速率的抗旱指数与抗旱隶属度有真实的直线相关，可作为玉米抗旱性鉴定的评价指标，而气孔导度抗旱指数与抗旱隶属度没有真实的直线相关，用其进行玉米抗旱性鉴定的可靠性较差。对各指标间的相关性分析还表明，在中度水分胁迫下净光合速率下降与叶绿素含量下降有关，而与气孔导度无关。     

甘蔗苗期叶绿素荧光参数与抗旱性关系研究

 利用调制式叶绿素荧光仪研究甘蔗苗期水分胁迫下叶绿素荧光参数的动态变化与甘蔗抗旱性的关系。结果表明，水分胁迫下Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、Rfd等荧光参数随水分胁迫强度增强而下降，变化幅度因品种抗旱性强弱而异。水分胁迫下上述荧光参数的动态变化可作为简便易行的抗旱性强弱诊断指标在甘蔗抗旱育种上应用。     

广西28个区试甘蔗品种抗旱性分析

[目的]研究广西28个区试甘蔗品种的抗旱性。[方法]以叶片自然干旱症状和复水后恢复情况进行对比,采用7种不同生理指标系统聚类分析方法比较和分析了甘蔗生长前期广西28个进入区试的高产高糖品种抗旱性差异。[结果]广西28个区试品种中有6个表现高抗、8个中抗、13个不抗。7种不同生理指标系统聚类抗旱分析结果与自然干旱症状和复水后恢复情况基本吻合。[结论]该研究可以为甘蔗良种资源推广和应用提供参考依据。     

甘蔗的光合生产分析

对7个甘蔗基因型不同生育阶段的光合生产因素的表现以及它们间的相互关系进行分析。结果表明:甘蔗生长的前期,光合生产表现为叶面积主导型,即随着叶面积指数的增加,作物生长率与净同化率均呈增长的趋势。进入伸长盛期后,叶面积指数表现出对干物质生产的负效应,净同化率成为这—时期光合生产的主导因子。甘蔗群体对叶面积指数的负效应表现出一定的自我调节能力。伸长盛期作为光合生产的关键时期,是研究甘蔗光合特性的理想阶段。     

干旱胁迫对甘蔗不同生育时期光合特性的影响

试验选取粤糖86-368、粤糖93-159、云引3号和新台糖22号4个云南主栽甘蔗品种为材料,分别测定各品种在苗期、分蘖期和伸长期干旱胁迫后的光合指标及叶绿素荧光参数,并对各指标进行分析,比较干旱胁迫对甘蔗不同生育时期各光合特性的影响,旨在找出各甘蔗品种受干旱胁迫影响最大的生育时期,为甘蔗抗旱生产提供理论依据。结果表明:干旱胁迫下,除云引3号光合指标分蘖期降幅显著大于苗期和伸长期外,其余品种的光合指标和叶绿素荧光参数均在伸长期降幅最大。因此,干旱对粤糖86-368、粤糖93-159和新台糖22号的伸长期、对云引3号的分蘖期影响最大。     

甘蔗抗旱性研究进展与展望

结合目前对植物生物膜结构、渗透调节及干旱诱导蛋白等方面的研究,概括了干旱胁迫对甘蔗的伤害及甘蔗抗旱性的生物学机理。通过对甘蔗形态结构特征、生理生化特性等的分析及对抗旱性指标进行的综合分析可以较好地评价甘蔗的抗旱性。要解决甘蔗旱害问题,除了加强灌溉设施建设和选育耐旱品种外,还可通过栽培措施与化学调控改善甘蔗自身的耐旱能力来实现。科研上应加强从分子水平上阐明作物抗旱性的物质基础及其生理功能,进而通过基因工程手段育出甘蔗抗旱新品种。     

甘蔗抗旱机理研究现状与展望

本文从御旱性和耐旱性2个方面综述了甘蔗抗旱机理的研究现状,并对甘蔗抗旱机理的研究及其应用前景进行了展望.     

小麦幼苗干旱逆境蛋白与抗旱性关系的研究

干旱逆境蛋白是热稳定蛋白,因此热稳定蛋白可能与抗旱性有关。在本试验中小麦幼苗热稳定蛋白含量在干旱胁迫初期随相对含水量下降而下降,后期随相对含水量的进一步下降而升高,较抗旱的品种Ｋｉｔｅ在胁迫初期热稳定蛋白含量下降幅度较小。３５Ｓ标记试验表明在干旱胁迫期间小麦幼苗有蛋白质合成,但用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ凝胶电脉只从干旱胁迫后期相对含水量已降到５０％以下的Ｋｉｔｅ样品中分离出１种大量产生的２３．５ＫＤ新蛋白。因此,在干旱胁迫下小麦新产生的蛋白可能与干旱胁迫前期的抗旱性无关,而与后期的抗严重脱水能力有关。     

干旱胁迫对耐密植大豆光合特性的影响

为了明确耐密植大豆与常规大豆抗旱能力的差异,以耐密植大豆品种垦丰16与常规品种合丰35为试材,设置正常水分管理、轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫3个水平,于R2期和R6期进行水分处理,对其光合生理指标进行测定。结果表明:随着干旱胁迫的加强单株叶面积和净光合速率均呈下降趋势,并且与对照差异均达到了显著或极显著水平;叶色值也呈下降趋势,2个时期干旱处理耐密植品种垦丰16叶色值与对照差异均不显著,轻度干旱处理,常规品种合丰35与对照不显著,重度干旱处理则达到极著水平;单株粒重也呈下降趋势,只有R2期耐密植品种垦丰16轻度干旱条件下与对照差异不显著,2个时期其它处理与对照差异均达到极显著水平。随着干旱胁迫的加强耐密植品种垦丰16的单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重等指标下降较少,而常规品种合丰35下降较多,可见耐密植品种垦丰16的抗旱能力强于普通品种合丰35。     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

水份胁迫及复水对甘蔗生长发育及相关生理指标的影响

伸长初期对盆栽甘蔗进行连续３０天干旱胁迫,观察生长表现,测定各参试品种的相关生理指标。然后复水保持正常生长直至成熟。结果表明：干旱引起叶片枯黄,枯黄率与甘蔗叶片膜脂过氧化物丙二醛（ＭＤＡ）含量和质膜透性的变化趋势一致;干旱还使茎径变小,茎叶生长速度减慢,引起甘蔗早衰,严重时造成植株死亡,但有利于无效分蘖的早期消亡和后期糖份的积累;水份胁迫中,水份敏感型品种比水分钝化型品种具有更强的自身调节能力,复水后补偿生长力强,因此后期产量损失小。     

玉米灌浆期抗旱性鉴定形态指标的筛选

以9个玉米品种为试验材料,在大田设置自然干旱胁迫试验与正常灌水试验,对叶面积、株高、干物质、穗位高等8个形态指标进行测定,用8个指标的相对值与抗旱指数进行相关分析.结果表明:叶面积可作为抗旱性鉴定的一级指标;株高、干物质、雄穗分支数、雄穗大小可作为抗旱性鉴定的二级指标;其余指标可作为抗旱性鉴定的三级指标.     

小麦品种抗旱性形态指标比较研究

[目的]为小麦抗旱育种及其抗旱性鉴定提供依据。[方法]以2002～2003及2003～2004年度黄淮冬麦区旱地组抗旱性鉴定的22个参试品种为供试材料,分别对其进行棚内干旱试验和棚外露天试验,并对各品种最高群体、株高、有效穗、穗粒数、千粒重、穗长、小穗数、不育小穗和小穗密集度的水分胁迫敏感因子（Csi）与籽粒抗旱指数进行相关及回归分析。[结果]所分析9个数量性状的Csi均大于0,其中株高和千粒重的平均Csi较高（分别为22.6和20.3）,穗长和不育小穗的平均Csi较低（分别为0.6和1.0）;有效穗、千粒重、小穗数、小穗密集度的CSi与籽粒抗旱指数均达显著相关水平,这4个指标可作为判定小麦品种抗旱性的形态指标。[结论]该研究确定了冬小麦品种的形态抗旱指标。     

玉米品种抗旱性鉴定方法与指标研究

在自然生态条件下,利用湖南及我国西南主推的10个玉米杂交种进行抗旱性鉴定方法与指标研究。结果表明:干旱对玉米产量及主要农艺性状有显著影响;通过产量及产量抗旱系数相关分析筛选出产量、抽雄至吐丝间隔、根深、株高和千粒重等5个指标可作为玉米抗旱性鉴定的良好参数;本文提出了综合隶属度值评价玉米抗旱性的方法,该方法鉴定抗旱强的品种是富友9号、洛玉1号、临奥1号、科玉2号、农大108,抗旱中等的为渝单7号、联合3号,抗旱性较差的有东单57、科玉1号、东单16,综合隶属度值评价结果与品种多年生产上抗旱性表现结果相一致。     

玉米品种抗旱性鉴定方法与指标研究

在自然生态条件下,利用湖南及我国西南主推的10个玉米杂交种进行抗旱性鉴定方法与指标研究。结果表明:干旱对玉米产量及主要农艺性状有显著影响;通过产量及产量抗旱系数相关分析筛选出产量、抽雄至吐丝间隔、根深、株高和千粒重等5个指标可作为玉米抗旱性鉴定的良好参数;本文提出了综合隶属度值评价玉米抗旱性的方法,该方法鉴定抗旱强的品种是富友9号、洛玉1号、临奥1号、科玉2号、农大108,抗旱中等的为渝单7号、联合3号,抗旱性较差的有东单57、科玉1号、东单16,综合隶属度值评价结果与品种多年生产上抗旱性表现结果相一致。