不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应

通过水培试验,以典型耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系835为试材,分别于4、6、7、9和10叶期测定玉米根形态、根系还原力、伤流量和干物质积累量,研究不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应。结果表明,低钾胁迫下,耐低钾玉米自交系90-21-3表现为根长增幅大,根表面积、根体积降幅小,根平均直径降幅大。与低钾敏感玉米自交系835相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系90-21-3的根系相对发达、根系活力强、伤流量大及干物质积累量较大。     

耐低钾玉米苗期O2·含量、POD活性及其与钾素分布的关系

以耐低钾玉米自交系和不耐低钾玉米自交系为试验材料,比较低钾胁迫条件下两个玉米自交系苗期各个部位超氧阴离子(O2)产生速率、过氧化物酶(POD)活性和钾素分布的动态变化。结果表明,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系上部叶片的O2产生速率较低,叶片及根系的POD活性较稳定,能将较多的钾素转移到上部叶片;钾离子在植株体中的分布与O2数量、POD活性存在相关性。     

耐低钾玉米苗期O2(*)含量、POD活性及其与钾素分布的关系

以耐低钾玉米自交系和不耐低钾玉米自交系为试验材料,比较低钾胁迫条件下两个玉米自交系苗期各个部位超氧阴离子(O-.2)产生速率、过氧化物酶(POD)活性和钾素分布的动态变化.结果表明,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系上部叶片的O-.2产生速率较低,叶片及根系的POD活性较稳定,能将较多的钾素转移到上部叶片;钾离子在植株体中的分布与O-.2数量、POD活性存在相关性.     

低钾胁迫下玉米逆境反应机制初探

采用低钾和正常供钾的液培方式,研究耐低钾玉米自交系Y₈对低钾胁迫的适应性生理生化反应机制。结果表明：与不耐低钾玉米自交系J₁₃相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系Y₈的SOD活性降低,CAT活性增加,Pro含量增加,MDA含量明显减少,POD活性和AsA含量基本稳定。     

玉米自交系根系对低钾胁迫的响应

通过大田试验,研究15个玉米自交系幼苗在正常供钾和天然低钾下的根形态特征、干物质积累和钾积累量的变化,探讨玉米自交系根系对低钾胁迫的响应。结果表明:低钾胁迫下,不同玉米自交系根长增加,根表面积、根体积减小,根变细;不同玉米自交系根部及地上部的干物质积累量及钾积累量在低钾胁迫下表现出不同程度的降低;ZD-2、91-2、099和90-21-3的耐低钾能力相对较强,ZD-1、D937、8112和835对低钾胁迫较为敏感。     

低钾胁迫对玉米光合特性及叶绿素荧光特性的影响

以耐低钾的玉米自交系90-21-3和不耐低钾玉米自交系丹937为试材,利用4个水平钾浓度的水培方法,研究低钾胁迫对不同耐性玉米自交系光合特性和叶绿体荧光特性的影响。结果表明,低钾胁迫下,玉米光合面积减少,光合速率、气孔导度和蒸腾速率均下降,胞间CO₂浓度升高。且在严重低钾条件下不同耐性玉米自交系间差异达到了显著水平,丹937各指标的变化幅度大于90-21-3,90-21-3的光合速率和气孔导度显著大于丹937。低钾胁迫使玉米叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP及ETR显著下降,NPQ上升,表明低钾对PSⅡ造成了伤害,但其能够有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。与钾敏感自交系相比,耐低钾玉米自交系在低钾胁迫下仍有较强的光合能力和抗光抑制能力,对低钾有更强的耐性。     

低钾胁迫下耐低钾玉米可溶性蛋白、可溶性糖和钾含量的变化及其关系

采用盆栽试验,分析低钾胁迫下耐低钾、不耐低钾玉米自交系不同部位钾、可溶性蛋白、可溶性糖含量的变化规律。结果表明,低钾胁迫降低各部位钾和可溶性蛋白含量。与不耐低钾玉米相比,耐低钾玉米植株钾含量降幅较大,降幅由上部叶、中部叶、下部叶至根系依次减小;上部叶、中部叶及根系的可溶性蛋白含量降幅较大,下部叶可溶性蛋白含量降幅较小;上部叶、根系的可溶性糖含量下降,中部叶、下部叶的可溶性糖含量增加;低钾胁迫下不耐低钾玉米中部叶片可溶性糖与可溶性蛋白的变化趋势相反,耐低钾玉米根系钾含量与可溶性蛋白的变化趋势相反。     

低钾条件下玉米自交系光合特性和根部性状的差异

以耐低钾与不耐低钾的玉米自交系为试验材料,研究了它们在光合特性和根部性状上的差异.试验结果表明,在低钾条件下,耐低钾玉米自交系叶绿素含量、光合速率、根系总吸收面积、活跃吸收面积都明显高于不耐低钾的自交系。     

低钾胁迫对玉米自交系苗期部分光合特性的影响

研究耐低钾玉米自交系在光合特性上的耐低钾机制。玉米自交系种子A(不耐低钾)和B(耐低钾),用3个不同钾离子浓度(5、100、1 000 μmol/L)进行液体培养,4周时将苗转入培养桶中,连续培养50 d。测定其光合速率、荧光效率、PEP羧化酶(PEPase)、ATP酶(ATPase)。结果表明,低钾条件下,自交系B的光合速率、PEPase、ATPase活性显著高于自交系A,荧光效率彼此无显著性差异。因此,低钾条件下,光能转化效率不是光合作用的限制因子,耐低钾自交系通过提高光合作用的暗反应而提高光合作用,从而适应低钾逆境。     

低钾胁迫对玉米自交系苗期叶绿体结构及光合响应影响

研究低钾胁迫对玉米苗期叶绿体结构及光合响应的影响。玉米自交系种子A(不耐低钾)和B(耐低钾)以3个不同钾离子浓度(5μmol/L,100μmol/L,1000μmol/L)进行液体培养,连续培养50天。测定其叶绿体形态结构,光强、CO2、温度对光合响应曲线。低钾处理初期,B叶绿体基粒数多于A,并且片层密度加厚;低钾处理后期,B与A叶绿体结构与形态趋向一致。B的CO2饱和点上升、光饱和点上升,CO2同化能力增加及光能利用率、温度效应增加。低钾胁迫时,耐低钾自交系B通过叶绿体基粒数增多,净光合速率升高,CO2饱和点、光饱和点上升,CO2同化能力及光能利用率、温度效应增加,提高其光合作用,从而适应低钾胁迫。     

几个玉米自交系和杂交种耐低磷能力的研究

采用水培法对玉米自交系和杂交种进行了耐低磷能力指标鉴定,提出了利用耐低磷综合指数评价不同材料耐低磷能力的方法。结果表明,低磷胁迫对玉米幼苗形态表现、干物质积累、磷积累量及磷利用效率均有显著影响,但不同指标对不同玉米基因型的影响程度并不一致。综合指数分析结果,自交系698-3H和杂交种正红6号的综合耐低磷能力较强,分别属于磷高效利用型和高效吸收型;自交系K335和杂交种正红115的综合耐低磷能力较弱。     

吉林省玉米骨干自交系苗期耐旱性鉴评

以78份吉林省玉米骨干自交系为试材,在温室条件下进行苗期干旱胁迫模拟,测定株高、茎粗、根鲜重、地上部分鲜重、根干重、地上部分干重等6项形态指标,估算各性状指标的耐旱系数,作为评价参数进行主成分分析和聚类分析,综合评价参试玉米自交系苗期耐旱性。结果表明,干旱胁迫组测定的形态指标数据与对照组相比均降低,变异幅度有明显差异。根鲜重耐旱系数、地上干重耐旱系数作为综合指标对玉米自交系苗期耐旱性评价的贡献率优于其他指标。聚类分析将参试玉米自交系划分出5个耐旱等级,郑58、S121、W9813、6F576为极强耐旱,丹598、8723、中128、骨马4404等18份玉米自交系为强耐旱,HCL645、四-4112、C8605-2、龙抗11等25份玉米自交系为中度耐旱。     

干旱耐性差异玉米自交系叶面泡状细胞特性分析

以6种不同干旱耐性玉米自交系为研究对象,开展不同自交系苗期干旱耐性、泡状细胞特性及干旱胁迫后泡状细胞形变等研究,揭示泡状细胞与干旱胁迫耐性差异玉米自交系干旱胁迫前后的特性及反应的关联性,在细胞水平上探索重要农作物干旱胁迫反应机制。结果表明,玉米自交系B73、PH4CV、HiC对干旱胁迫较为敏感,Mo17干旱耐性较强,Zong31、Z58次之。泡状细胞切片显示,叶片表皮泡状细胞簇数随自交系干旱耐性增强而增多,每簇泡状细胞数量随自交系干旱耐性增强而减少。干旱处理后,泡状细胞发生明显形变,自交系泡状细胞形变程度与其干旱耐性、叶片萎蔫程度、红外热成像、组织含水量和膜脂氧化产物MDA(Malondialdehyde)积累等胁迫反应特征呈对应关系,表明玉米叶片泡状细胞在调节植物干旱胁迫反应中发挥重要作用。     

低钾胁迫下不同耐性玉米自交系生理差异的研究

采用盆栽方法,研究了具有不同耐低钾能力玉米自交系在不同土壤速效钾浓度水平下的生理特性差异。分析测定结果表明,不同速效钾浓度处理下,出苗后第13天两自交系间叶绿素含量相近,到第26天时H-Z4-1叶绿素含量显著高于H2;随着土壤速效钾浓度的降低,两个玉米自交系的株高都呈下降趋势;H2的MDA含量高于H-Z4-1;H-Z4-1的SOD活性和POD活性均高于H2。     

玉米耐盐碱生理特性的杂种优势及遗传分析

利用7个自交系进行4×3不完全双列杂交,获得12个杂交组合,在盐碱土和黑土条件下进行盆栽试验,调查苗期植株形态(株高、叶面积)与生理特性(SOD、POD活性),并进行杂种优势及遗传分析。结果表明,4个指标可以用于鉴定玉米的耐盐碱性,盐碱胁迫下玉米幼苗株高和叶面积降低,SOD、POD活性升高。不同自交系耐盐碱能力差异显著,根据4个指标及减少比例进行动态聚类,筛选出郑58是耐盐碱能力较强的自交系,Mo17对盐碱最敏感,5个中耐品种中昌7-2、444和B73偏敏感。杂交种间耐盐碱能力差异显著,郑单958、郑58×178、郑58×Mo17和黄C×178是耐盐碱性较高的杂交组合,444×Mo17是敏感组合。杂交种的耐盐碱性能与性状的杂种优势无关,与亲本的耐盐碱程度有关。4个指标的广义遗传力较高,非加性遗传的作用较突出。因此,筛选耐盐碱的自交系时既要考虑有关性状,又要考虑其性状对比非逆境条件下的变化率。     

玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定

在四川两个生态地区对76个玉米自交系进行了低磷胁迫筛选试验。大田种植条件下,通过对苗期部分性状耐低磷的变异系数、变异范围、平均值以及性状间的相关分析,结果表明:相对生物产量、相对株高、相对茎粗以及叶片缺素指数可作为耐低磷基因型筛选和评价的指标。根据上述指标,发现178、RP125、99S2052-1、99S2052-2、9809-1共5个自交系在两个试验点都表现出较好的耐低磷特性;9792-2、郑58、9508B等36个自交系在两个试验点都表现出低磷敏感特性;99S2052-3、316158、2396、吉842、20FS207等15个自交系对低磷胁迫的反应不稳定。同时还提出了在不同生态地区以偏低含磷量进行大田耐低磷玉米种质的筛选鉴定方法。     

玉米自交系萌发期与苗期的耐旱性评价

以24份玉米自交系为试验材料,在玉米萌发期通过PEG-6000(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫的方法,以胚芽长与胚根长伤害率来评价萌发期的耐旱性,并且通过温室内不漏水塑料杯控制浇水的方法,以不同土壤相对含水量下苗高、茎粗和叶绿素含量的伤害率及复水后幼苗存活率来评价苗期的耐旱性。结果表明,在萌发期自交系齐318、丹599和K22具有较强的耐旱性;在苗期自交系丹599、SH15、旱21、K22、丹3130等具有较强的耐旱性。     

玉米自交系耐旱性鉴定与评价

以88份玉米自交系为试验材料，采用随机区组试验设计，在正常灌溉和干旱胁迫处理下，对自交系的耐旱性进行鉴定，以产量抗旱指数(DI)、耐旱系数隶属度(SV)为评价指标，并结合散粉吐丝间隔期(ASI)，对85份正常结实自交系的耐旱性进行综合评价。结果表明，在中度偏重干旱条件下，85份自交系在干旱处理区较正常供水区的平均株高降低，果穗变短、变细，空秆增多，秃尖增加，双穗率、百粒重降低，散粉吐丝间隔期(ASI)延长，产量平均下降42.9%。强耐旱自交系有6份，较耐旱自交系有16份，中等耐旱自交系有20份，弱耐旱自交系有29份，不耐旱自交系有14份。