苗期干旱胁迫条件下外源ABA对甘薯膜透性和抗氧化酶系统的影响（英文）

为了研究外源ABA对提高甘薯苗期抗旱性的影响,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,研究了苗期干旱胁迫条件下,外源ABA对甘薯渗透调节和抗氧化酶系统的影响。结果表明,胁迫处理12 d以后(AW),干旱胁迫处理(PEGW)的叶片相对电导率、叶片和根系的MDA含量均显著高于对照,根系活力则显著低于对照,抗旱品种和不抗旱品种表现相同的趋势;抗旱品种济薯21干旱胁迫处理(JS21-PEGW)的叶片和根系的SOD、POD和APX活性均显著高于对照(JS21-C),而不抗旱品种济紫薯1号(JZ1-PEGW)的叶片GR和根系APX活性则显著低于对照(JZ1-C);抗旱品种济薯21干旱胁迫处理(JS21-PEGW)的叶片和根系的抗氧化酶活性以及根系活力均显著高于不抗旱品种济紫薯1号(JZ1-PEGW),而叶片和根系MDA含量则显著低于济紫薯1号。胁迫处理12 d以后(AW),外源ABA显著降低了叶片相对电导率,抑制了叶片和根系中MDA的积累,提高了根系活力,提高了叶片和根系中SOD、POD、CAT、APX和GR的活性。因此,外源ABA在提高甘薯苗期抗旱性方面起着重要的作用,通过降低叶片相对电导率和MDA的积累而缓解膜的损伤,通过提高根系活力而提高根系的吸收能力,通过提高抗氧化酶活性而提高苗期叶片和根系的抗氧化酶系统的防御能力。     

不同抗旱性花生品种根系形态及生理特性

以12个花生品种为试验材料, 在人工控水条件下, 通过苗期及结荚期干旱试验, 对比分析花生品种苗期根系性状与抗旱性的关系。结果表明, 花生苗期与结荚期抗旱性基本一致。利用产量抗旱系数可把12个花生品种的抗旱性划分为强、中、弱3级, 抗旱性强的品种为A596、山花11和如皋西洋生, 中度抗旱品种为花育20、农大818、海花1号、山花9号和79266, 抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。山花11可作为花生强抗旱性鉴定的标准品种, 79266可作为花生弱抗旱性鉴定的标准品种。山花9号、山花11、花育20的根系抗旱机制为较大的根量及根系吸收能力, 而A596、如皋西洋生、农大818、山花11为较强的根系抗氧化能力及膜稳定性。相关分析表明, 苗期重度干旱胁迫下的单株根系干重、体积、总吸收面积、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量与品种抗旱系数的相关性达极显著水平, 对照与重度干旱胁迫下的以上性状呈极显著正相关。因此, 在花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱胁迫, 持续胁迫至出苗24 d的单株根系干重、体积、总吸收面积、根尖SOD活性和MDA含量可鉴定花生品种的根系抗旱能力, 正常水分下的性状值也能反映根系性状的抗旱级别。山花11可作为花生根系形态及生理优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

马铃薯抗旱种质资源的筛选

干旱对农业生产的危害日趋严重。选育抗旱作物品种是应对干旱的有效方法之一,因此抗旱作物资源的筛选对作物适应干旱环境具有重大意义。以田间种植的马铃薯无性二代群体210份为材料,利用20%的PEG-6000溶液胁迫离体叶片进行抗旱材料筛选,采用生理指标进行抗旱性评价,结合产量性状综合分析。初步筛选得到90份材料,用生理指标评价后得到14份在丙二醛(MDA)含量、电导率和相对含水量3项抗旱生理指标上表现好的材料,对这14份材料进行生理指标及产量性状的相关分析、主成分分析,综合评价出6份高产优质抗旱的马铃薯材料。该研究为马铃薯抗旱种质资源的筛选及评价提供了快速有效的方法。     

黄淮麦区小麦品种(系)成株期抗旱性综合评价

为了探讨小麦成株期抗旱性评价方法并筛选抗旱小麦种质资源,本研究以黄淮麦区119份小麦品种(系)为材料,进行了2年3点(每点在同一地块设置正常和干旱胁迫处理)的大田试验和成株期抗旱性评价。结果表明,与正常处理相比,在干旱胁迫下,各鉴定指标的平均值均有所下降,下降幅度由大到小为产量、千粒重、穗数、穗粒数和株高;以产量抗旱指数、产量抗旱系数、综合抗旱指数、综合抗旱系数等4个指标为抗旱指标,抗旱指标间均极显著正相关,在干旱胁迫条件下,抗旱指标与株高、穗数、穗粒数、产量多呈显著正相关;基于4个抗旱指标,对品种(系)进行综合评价,筛选出抗旱品种(系)15份,可以在小麦育种中作为抗旱种质重点利用。     

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。     

全国主栽马铃薯品种的抗旱性评价

干旱严重限制了马铃薯的生产,为了筛选高抗旱性马铃薯品种,本研究对全国主栽的40份马铃著栽培品种在旱棚内进行田间人工控水种植,通过测定各品种的抗旱系数、抗旱指数、株高胁迫系数和失水力4个指标,筛选出高抗旱性材料4份,分别是晋早1号、晋薯8号、冀张薯8号和延薯6号,中抗旱性品种有冀张薯12号、克新19号、东农310、云薯202、闽薯1号、延薯8号、丽薯6号、云薯304、延薯7号等9份材料,其余品种均为低抗旱或不抗旱品种.     

基于多重表型分析的准确评价高粱抗旱性方法的建立

干旱是制约农业生产的重要非生物胁迫之一,因此作物抗旱性研究具有重要理论和应用价值。本研究对73份高粱材料萌发期和苗期的抗旱性进行了初筛,从中选择15份抗旱材料和6份敏感材料,通过室内和田间试验,获得干旱胁迫下幼苗的株高、叶长、叶宽等形态特征以及超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化物酶等生理生化指标的响应数据,并对高粱的抗旱性做进一步的验证,最终确定抗旱型材料1份,中等抗旱型材料1份,干旱敏感型材料2份。本研究建立了一套基于多重表型分析的高粱抗旱性研究新方法,即综合运用多种数据分析方法(包括隶属函数法、主成分分析法、聚类分析法),结合不同生长环境(田间试验和室内试验)和不同生育期(萌发期和苗期)高粱响应干旱胁迫的多种表型数据(形态特征、生理生化指标),通过多重比较高粱抗旱性评价结果的一致性,旨在系统、高效、准确地判定高粱的抗旱性,为高粱抗旱机制的研究和抗旱新品种的选育提供技术支撑。     

干旱胁迫下不同小豆品种根系生长规律研究

采用盆栽人工控水的方法,研究不同小豆品种根系对干旱胁迫的响应。结果表明,干旱胁迫抑制了小豆根系的生长,随着干旱胁迫的加剧,小豆的最大根长呈先增加后减少的趋势,根重、总根长、根表面积、根体积、株高、茎粗和叶面积呈减小的趋势,根冠比呈增加的趋势;不同品种小豆对干旱胁迫的响应存在差异,抗旱型品种的根重、总根长、根表面积、根体积、株高、茎粗和叶面积随干旱胁迫的加剧下降幅度小,根冠比显著加大。重度干旱胁迫下,品种间最大根长、根重、根体积、株高、茎粗、叶面积和根冠比差异在整个生育期间达显著水平。抗旱型品种冀红8937的根系更为发达,根冠比较高,中度干旱胁迫下,最大根长的增加幅度较大,随着干旱胁迫的加剧,其根重、总根长、根表面积、根体积、株高、茎粗和叶面积下降幅度较小,根冠比显著增加。     

不同抗旱性甘薯品种叶片生理性状差异及抗旱指标筛选

在人工控水条件下,以15个甘薯品种为试验材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个土壤水分处理,研究了干旱胁迫条件下不同甘薯品种叶片生理特性的差异。结果表明,干旱胁迫条件下,叶面积系数均不同程度下降,反映了品种抗旱性的差异。通过抗旱系数聚类分析,将15个甘薯品种分为3个抗旱类型,抗旱品种:济薯21、济薯25、济徐23、济薯15、烟薯25;中等抗旱品种:徐薯18、济薯26、北京553、济紫薯2号、济薯18;不抗旱品种:郑薯20、济紫薯3号、济薯22、济紫薯1号、凌紫。叶面积系数与抗旱系数的相关性分析表明,干旱胁迫条件下抗旱性强的甘薯品种可维持较高的叶面积系数;而正常灌水条件下的叶面积系数不能反映甘薯品种抗旱性。干旱胁迫导致功能叶叶绿素含量和相对含水量下降,叶片相对电导率升高。干旱胁迫条件下,功能叶叶绿素含量和相对含水量与甘薯品种的抗旱性呈显著正相关关系,而功能叶相对电导率则与甘薯品种抗旱性呈显著的负相关关系。因此,叶面积系数以及功能叶叶绿素含量、相对含水量和相对电导率等指标可作为甘薯品种抗旱性鉴定的评价指标。     

外源独脚金内酯能有效提高油菜苗期抗旱性

正为了探究外源独脚金内酯(SLs)对油菜苗期干旱胁迫的缓解效应,研究人员以甘蓝型油菜品种中双11为材料进行盆栽试验,研究了0.18μmol/L SLs灌根处理对正常供水和干旱胁迫下油菜长势、光合速率、抗氧化系统和渗透调节物质的影响。研究表明,外源SLs能有效缓解干旱胁迫对油菜苗期生长的抑制作用,与干旱胁迫相比,SLs处理后干物质积累     

基于温度植被干旱指数的曲靖市干旱监测研究

本研究利用MODIS归一化植被指数(NDVI)和地表温度(Ts)产品数据,构建Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),分析评价云南曲靖市2010—2012年的干旱时空分布状况。结果表明,2010年曲靖市遭遇了非常严重的干旱灾害,受灾面积高达研究区总面积的80%以上,基于TVDI指数的旱情动态监测方法适合云南省曲靖干旱监测。本研究建立的温度植被干旱指数模型提高了干旱监测的实用性,在曲靖市干旱监测上具有很好的适应性,可以广泛应用到该地区干旱监测研究中,为曲靖的农业防灾减灾能力和可持续发展提供科学保障。     

水稻抗旱生理及抗旱相关基因的研究进展

干旱缺水是影响水稻生长发育的重要逆境因子。干旱胁迫会诱导水稻特定基因表达，这些基因的表达和调控能使水稻抵御干旱胁迫的伤害。筛选和培育抗旱的水稻品种不但可在很大程度上节约用水，而且有利于增产稳产和减少环境污染。在此，简要概述了水稻抗旱生理、抗旱机制和抗旱相关基因一些进展，为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供相关参考。     

水稻抗旱生理生化及其相关基因研究进展

干旱胁迫是影响水稻生长发育的重要环境因素之一。水稻在干旱胁迫条件下,产生相应的生理变化并诱导特定相关基因的表达,这些生理变化与相关基因的表达减少了水稻在干旱胁迫条件下带来的伤害。选育抗旱新品种不但可以节约水资源,而且有利于提高水稻产量。该文对水稻抗旱生理生化机制和抗旱基因的最新研究进行阐述,为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供理论依据。     

干旱胁迫对马铃薯抗旱生理影响及相关基因的表达

为了探究马铃薯的抗旱机制,本研究以'宣薯2号'马铃薯为材料,分析了不同程度的干旱胁迫对马铃薯植株抗旱生理的影响和相关基因的表达.结果 表明,在重度干旱胁迫下马铃薯的叶片相对含水量大幅下降,但在轻度干旱胁迫下含水量没有显著变化.随着胁迫时间的延长,叶片的相对电导率、叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖含量均逐渐上升,而蒸腾速率、气孔导度和净光合速率逐渐降低.在重度干旱胁迫下,叶片的胞间CO2浓度显著升高,可溶性蛋白含量呈现先升高后下降的变化,而轻度干旱胁迫下可溶性蛋白含量与对照组相比没有显著差异.在轻度和重度干旱下,光合作用相关基因的表达量均上调,且重度干旱下上调水平更高.但在重度干旱处理下,多个抗氧化和干旱相关基因的表达量下调,但轻度和重度干旱处理间的变化不明显.本研究结果丰富了对马铃薯抗旱生理的认知,也为进一步研究马铃薯抗逆性提供科学依据.     

谷子种子萌发对模拟干旱胁迫的响应及其耐旱性综合评价

谷子[Setaria italica(L.)Beauv]是一种优良的抗旱作物资源,在农业中具有重要的地位.但近年来,随着全球气候的变暖,水资源严重短缺,在栽培区域年降水量为250～450 mm,十年九春旱.急需选育出一些高抗旱性的材料.本研究以9个谷子材料为试材,以不同渗透势的PEG-6000溶液模拟水分胁迫条件,通过测定萌发抗旱指数和活力抗旱指数、相对发芽势、相对发芽率4个指标,研究了9个谷子材料的耐旱能力,并采用模糊隶属法用上述4个指标对9个不同材料的耐旱性进行综合评价.结果表明,9个谷子材料耐旱隶属函数总平均值范围为0.023～0.710.国08-25总平均值最高,耐旱隶属值为0.710,耐旱性最高,赤10-321总平均值最低,耐旱隶属值为0.023,耐旱性最低.     

谷子萌芽期对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

为了探索谷子萌芽期抗旱性相关指标,筛选抗旱谷子品种,采用PEG渗透剂模拟干旱胁迫,测定萌发抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长和相对胚根长6个指标,对20个谷子品种进行抗旱性鉴定。结果表明:活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长和相对胚根长与萌发抗旱指数呈极显著正相关(相关系数分别为0.867**,0.995**,0.997**,0.762**,0.680**),可以作为谷子萌芽期抗旱性鉴定的指标。其中,相对发芽势和相对发芽率可以作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;活力抗旱指数可以作为萌芽期抗旱性鉴定的二级指标;相对胚芽长和相对胚根长可以作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。抗旱性评价结果表明,在20个谷子品种中,长农40、晋中208、长生08-2、汾选446、复12、保200302、郑12、长生08-1这8个品种的萌发抗旱指数分别为0.917 3,0.920 5,0.865 1,0.869 9,0.836 6,0.831 3,0.843 0,0.979 5,抗旱性较好。     

抗旱基因在小麦抗旱基因工程中的应用进展

干旱严重影响小麦的生长发育及产量,小麦抗旱育种是保障小麦生产的重要措施,利用基因工程技术提高小麦抗旱性是优于传统育种的有效途径。抗旱基因主要包括调节基因（蛋白激酶、蛋白酶和转录因子基因）和功能基因。目前,已证实的可提高小麦抗旱性的基因主要为转录因子基因CBF/DREB1、MYB、NAC（NAM、ATAF1、ATAF2和CUC2）、HD-Zip和WRKY等和功能基因LEA蛋白基因、甜菜碱合成酶基因和海藻糖合成酶基因等。本文从转录因子基因和功能基因2个方面概述国内外利用基因工程技术提高小麦抗旱性的研究进展,并对目前存在的问题进行分析,以期为小麦抗旱遗传改良及育种提供参考。     

不同花生品种抗旱性鉴定及抗旱指标评价

本研究旨在筛选出抗旱性强的花生品种,为开展花生抗旱品种选育和抗旱基因的功能验证提供研究基础。在干旱胁迫及对照处理下,通过对13份花生品种生理指标和表型的测定和分析,筛选抗旱指标,鉴定品种抗旱性。结果表明,各指标间均存在不同程度的相关性,相关系数在0.070~0.683之间;13个花生品种的CDC值和D值整体趋势一致;主成分分析表明,总生物量、可溶性糖等6个公因子可反映花生抗旱性89.97%的原始数据信息量;聚类分析在阈值为5时,把13个品种分为4个类群（较强抗旱、中等抗旱、敏感和高感品种）,其中L147和L149具有较强抗旱能力。试验结果表明,总生物量、相对含水量、POD、可溶性糖可作为花生抗旱性快速鉴定指标。筛选出抗旱性较强的品种为L186、L147、L221和L149。     

气候条件对气象干旱与农业干旱耦合关系的影响

以多时间尺度SPEI干旱指数代表气象干旱,农业气象观测站观测的多层土壤体积含水量历史数据作为农业干旱的代表因子,在中国东部亚热带季风气候区、中部大陆性季风气候区和西部中温带干旱气候区探究了气象干旱和农业干旱间的耦合关系,并结合时间延迟进行分析。结果显示：中部地区整体相关性最好,西部最差,其中高相关区域在不同气候区有所差异,越干旱的地区与土壤水分更相关的是越长时间尺度的SPEI,西、中、东部站点最优时间尺度分别为9月、6月、4月尺度。土壤表层的降水在一月内即可下渗至50 cm深度并储存在此深度附近,待干旱时补充表层土壤水分。气象干旱和农业干旱均是水分亏缺现象,但是响应时间并不相同,探究其耦合关系对于提升对干旱机理的认识、提高干旱监测水平、助力防旱抗旱具有重要意义。     

抗旱种衣剂对大豆抗旱性及产量性状的影响

为评价两种抗旱种衣剂在大豆上的抗旱与增产作用,开展田间试验,对两种制剂处理下大豆的种子萌发、生长、产量以及与抗旱性相关的指标进行观测。结果表明,两种抗旱种衣剂均有抗旱增产的功能。抗旱种衣剂1号处理下,与对照相比,大豆的种子出苗率提高4.8%,平均株高增加4cm,单株根瘤数量增加13个,产量增加7.3%,净光合速率增加1.4 μmolCO2/(m2·s)。种衣剂2号处理下,大豆的种子出苗率提高5.2%,平均株高增加5.6cm,单株根瘤数量增加65个,产量增加6.3%,蒸腾速率、叶片失水速率下降,根体积、根冠比增加。表明种衣剂2号的抗旱效果更强,种衣剂1号的增产效果更明显。