吸湿-回干处理对老化花生种子活力的影响

以自然贮藏老化的花生种子为试验材料,进行提高花生种子活力的试验。结果表明,适当的吸湿-回干处理能显著提高老化花生种子的发芽率、发芽指数及活力指数,并降低种子浸泡液的电导率．本试验以浸种10min＋保湿8h＋回干处理为最佳。     

种子吸湿-回干处理研究综述

吸湿-回干是种子播前和贮藏前预处理的一种方法,是种子先吸水再脱水干燥回到原来重量的过程.吸湿-回干使种子内部的生理结构及生化指标发生改变,从而使种子的发芽能力、生活力及种子在生长发育过程中的抗逆性等也发生相应的改变.研究表明,不同的种子对不同的吸湿-回干处理方法的反应不同,但总体上吸湿-回干能在一定程度上提高种子的发芽能力、生活力和种子再生长发育过程中的抗逆性.     

吸湿-回干处理对披碱草属种子萌发和耐高温的影响

研究了老芒麦、披碱草两种禾本科披碱草属牧草种子的吸水特性,及在吸湿-回干处理下不同温度和不同处理的萌发情况。结果表明：老芒麦和披碱草发芽率、发芽速度和发芽整齐度均在25℃下最高。老芒麦在吸水达最高吸水率50%发芽率和发芽速度最高,披碱草在吸水达最高吸水率100%发芽速度最高,30%的发芽率最高,发芽的整齐度均为对照最高。经吸湿-回干处理后,种子在35℃和40-~25℃高温逆境下的活力表现有明显差异。表明老芒麦和披碱草种子经吸湿-回处理后有利于抗高温能力的提高。     

种子吸湿—回干处理的应用及其原理

种子活力是随着种子的发育、成熟、贮藏和播前预处理而发生变化的。当种子采收以后,贮藏条件与播前预处理尤为重要。播前预处理能明显提高种子的活力。当播种时,高活力种子能产生健壮的幼苗、适     

吸湿-回干处理对林木种子萌发期盐胁迫伤害的缓解效应

以刺槐、白蜡、臭椿种子为试验材料,探讨了吸湿.回干处理对三树种种子在盐胁迫下发芽能力的影响.结果表明:3个循环处理均能缩短种子的平均发芽时间,其中循环2显著提高了三树种种子的发芽率、日平均发芽数、发芽势、发芽指数,在一定程度上缓解了盐胁迫对种子发芽的伤害.     

硅肥处理对荞麦幼苗抗旱性的影响

研究不同浓度硅肥对荞麦幼苗抗旱性生理指标的影响, 综合指标比较各处理组的抗旱特性差异,筛选出适宜浓度的硅肥,为干旱地区合理施用硅肥提高荞麦产量提供科学依据。实验以榆荞3号种子为材料,催芽后盆栽,播种前,分别将0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.2 mol/L硅酸钾( K2SiO3)溶液一次性施入轻度(田间持水量60%)、中度(田间持水量40%)和重度干旱胁迫(田间持水量20%)土壤中,蒸馏水处理作为对照,当苗长到两叶一心期,测其SOD,POD活性及可溶性糖的含量。结果表明：随干旱胁迫加剧,荞麦幼苗SOD、POD均下降,可溶性糖含量增加;加硅后的各处理组与同一胁迫程度的对照组相比,SOD、POD活性以及可溶性糖含量均有所上升,且在0.05mol/L的硅肥处理后各项生化指标均显著性地高于对照组。因此随灌水量减少,荞麦幼苗受到的干旱损伤加剧,适宜的硅肥有助于缓减荞麦幼苗的干旱损伤,提高其抗旱能力。     

吸湿-回干处理对提高番茄种子萌发期间高温耐性的作用及其生理效应

本试验以佳粉17番茄种子为材料,研究了吸湿-回干处理对番茄种子高温条件下萌发的发芽率、生物量、活力指数以及脂膜过氧化和保护酶活性的影响,旨在揭示吸湿-回干对提高番茄种子萌发的高温耐性的作用.种子经25℃吸湿30h后自然晾干,然后分别置33、35℃高温条件下萌发.置床30h后测定抗氧化酶活性及脂膜过氧化指标,每天记录发芽种子数,10d后测定生物量,计算发芽率、活力指数.结果表明,经吸湿-回干处理后,番茄种子的活力和生活力显著提高;超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均有不同程度提高.电解质渗漏减缓,处理后的种子相对电导率(REC)减小,丙二醛(MDA)含量降低.由此可以推断,吸湿-回干处理在修补破损的生物膜的同时,增强抗氧化作用,抑制过氧化伤害,从而提高了番茄种子萌发的高温耐性.     

外源物质处理对辣椒幼苗抗冷性的影响

以辣椒幼苗为试验材料,分别喷施不同浓度亚精胺、壳聚糖、水杨酸、CaCl2、甜菜碱溶液,采用昼温/夜温为10℃/5℃低温胁迫5天后进行相对电导率、冷害指数、可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量等指标的测定和分析,探讨外源物质对低温胁迫下辣椒幼苗的影响及作用效果。结果表明,适宜浓度的外源物质可以显著降低辣椒幼苗低温胁迫后的相对电导率、冷害指数和MDA的积累量,提高可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质的含量,对提高辣椒幼苗抗冷性有积极作用。亚精胺、壳聚糖、水杨酸、CaCl2、甜菜碱提高辣椒幼苗抗冷性的最佳诱导浓度分别为0.5 mmol/L、50 mg/L、2 mmol/L、10 mmol/L、10 mmol/L。     

水杨酸浸种对棉花幼苗抗旱性的影响

利用不同浓度的水杨酸对棉花种子进行浸种处理,出苗后,用称重法控制土壤水分,使之维持在中度干旱状态。测定幼苗各项生理指标,结果如下:经过处理后的棉花叶片中的丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子自由基(O_2~-)产生速率有所下降,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性却比未经处理的有一定的提高。另外,可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、叶绿素a/b的值、叶片保水力、干重含水量、根系活力、根冠比、植株干重也同样呈升高的趋势。因此,水杨酸浸种对棉花的抗旱性及其相关的生理指标有一定的影响。     

微波处理苜蓿种子发芽率及其幼苗抗旱性的影响

实验对两个苜蓿品种(敖汉苜蓿和图牧二号苜蓿)进行了不同强度的微波处理,并对干旱胁迫下两种苜蓿的发芽率和生理生化指标进行了测定。结果表明:在相同时间60 s下用不同强度微波处理苜蓿种子,发芽率、幼苗的抗旱性能均有不同程度的影响;中高火×60 s和低火×60 s分别是敖汉苜蓿和图牧二号苜蓿种子的最佳处理效果;且图牧二号苜蓿的抗旱性强于敖汉苜蓿的抗旱性。     

基于支持向量机的花生苗期抗旱指标筛选

筛选花生抗旱性指标,培育抗旱能力强的花生品种,传统线性筛选方法不能反映花生抗旱性的非线性特性,筛选得到的指标符合度有所局限。本研究基于支持向量机(SVM)构建了一种非线性筛选模型,利用SVM交叉测试逐个评估各个特征因子,以MSE最小原则逐步剔除对模型有不利影响的特征因子,并以29个花生品种为例,对其苗期的13个形态、生理特征进行再分析和甄别,得到主茎高、分枝数、地上部干重、叶片干重、比叶面积共5个特征指标,以此特征指标构建的线性与非线性模型留一法精度均高于经线性筛选特征的模型预测精度,实验结果表明了经非线性筛选得到的特征因子的准确性,最后经基于F测验的SVM回归显著性测验与单因子重要性分析进一步验证了保留指标的有效性。以此保留特征构建非线性预测模型能为花生抗旱育种工作提供有效指导。     

山西省小麦苗期根系性状及抗旱特性分析

小麦苗期根系形态是成株期根系分布的基础,与抗逆和产量密切相关,全面认识苗期根系及抗旱特性,对于抗旱优异种质的利用和早期筛选具有重要意义。采用239份山西省小麦品种(系)在土培条件下,研究了苗期根系性状及对水分胁迫的响应。结果表明,正常生长下山西小麦苗期根系性状多样性丰富,地方种变异最大;不同年代品种中,除最大根长随年代略下降外,其他性状均呈先升后降的趋势;不同根系性状对水分胁迫响应存在差异,总根长对水分最敏感,其次为根表面积、根体积和根生物量,最大根长和平均根数不敏感。苗期根系综合抗旱能力随年代呈先降后升的趋势,地方种和20世纪70年代品种多为中抗,80和90年代的品种抗旱性较低,2000年以后审定品种的抗性较高,其中旱地品种抗性最好。苗期根系抗旱特性与产量性状相关分析发现,最大根长、总根长、根体积和根生物量与雨养条件下的千粒重和产量显著正相关,最大根长和根生物量与成株期抗旱性也显著正相关。因此苗期最大根长和根生物量可作为半干旱地区旱地育种过程中抗旱性和产量的早期筛选指标。     

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。     

玉米萌芽期抗旱性鉴定研究

通过种子萌发试验,以8个玉米品种（郑单958、豫单998、超越1号、浚单20、中科4号、洛玉4号、农大108、先玉335）为试验材料,研究了玉米萌芽期渗透胁迫对玉米萌发状况的影响。分析表明：在渗透胁迫条件下,发芽率降低,胚根、胚芽的生长受到不同程度的抑制,贮藏物质转运效率降低。其中发芽率和胚根干重与萌发抗旱指数呈极显著正相关,可作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;胚根长、胚芽长与萌发抗旱指数呈正相关可作为萌芽期抗旱性鉴定的二级指标;胚芽干重与贮藏物质与萌发抗旱指数有一定的相关性但未达显著,可作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。鉴定玉米萌芽期抗旱性以萌发抗旱指数为主,结合其他6项指标进行综合评价。     

Traits related to drought resistance in common bean

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is grown in regions where water deficits during reproductive development significantly reduce yield. The purpose of this study was to evaluate the association of specific phenological and physiological traits with drought resistance in common bean. Five genotypes were grown under and near a rain shelter in 1988, and an additional 16 progeny lines were included in 1990. Drought stress determined by the drought intensity index was severe (0.78) in 1988 and more moderate (0.63) in 1990. Water stress reduced the expression of most traits with the exception of days to flower and leaf moisture retention capacity. Seed yield among genotypes was reduced from 22 to 71% due to drought. Yield under stress was correlated with yield under nonstress in 1990 and negatively correlated with the drought susceptibility index in 1988. Yield components which exhibited the largest differential genotypic responses to stress were pod and seed number, whereas seed size was more stable. Genotypic variation was detected in all the partitioning indexes, chiefly harvest index and relative sink strength, and the heritability estimates for these traits were high. The limited genetic variability observed among water relations traits and their role in water conservation would restrict their potential use in the selection for drought resistance in common bean. The differential correlations between phenological, biomass and partitioning traits and the indexes for yield and drought susceptibility would suggest that the most effective approach in breeding for drought resistance in common bean would be based first on selection for high geometric yield followed by selection among the high-yielding individuals for low to moderate levels of the drought susceptibility index. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

轻简化基质育苗棉苗栽前离床期耐受生理特性研究

【目的】明确棉花轻简化基质育苗技术下的幼苗离床耐受生理相关特性,为其安全存放和运输保护提供理论支持。【方法】设置了育苗基质添加保水剂和不添加保水剂的处理,以中棉所50为材料,研究了29 d苗龄的幼苗不同离床和复水条件下的相关生理指标变化。【结果】室内条件下棉苗离床的耐受过程中,幼苗叶片逐步失水,引起从叶片外部表层细胞结构到内部生理的一系列变化,最终影响移栽成活率。其中,离床3 d内是安全期,叶片含水量的损失不到5%,且及时复水后能达到幼苗离床前初始状态的98%以上,移栽成活率均在99%以上;此时叶片表层细胞结构相对完整,细胞连接相对平滑,保卫细胞相对饱满。离床5 d为临界期,此时复水仅能达到初期的93%左右;第5至7天叶片失水最快,这个阶段相对含水率日均下降15百分点;当失水降到50%以下(11 d后)时,叶片表层细胞皱缩较严重,细胞壁皱褶明显,气孔塌陷较深,复水后恢复能力弱。失水过程中真叶内脯氨酸、丙二醛含量和过氧化物酶活力随离床时间增加而上升/增加,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活力变化在前5 d上升,5 d后开始下降。【结论】保水剂有利于维持离床棉苗体内水分,缓解离床期干旱胁迫。     

An evaluation of seed and seedling drought tolerance screening tests in wheat

Summary A series of experiments was performed in order to evaluate the significance of seed germination and seedling growth in osmotic media as screening methods for drought tolerance.Ten spring wheat (Triticum aestivum L. em Thell.) and one durum wheat (Triticum durum Desf.) were tested under controlled environments, using polyethylene glycol-6000 (PEG) solutions as the moisture stress inducing media.Tolerance in the rate of endosperm utilization, under stress, prior to the onset of germination varied among cultivars.Germination rate or injury to germination at various concentrations of PEG differed significantly among cultivars. Cultivar rating with respect to injury to germination changed with stress levels. Injury to germination did not correlate with endosperm utilization rate in PEG or in water.Germinating seedlings were tolerant to extreme desiccation up to the stage of emergence of the first leaf from the coleoptile.Growth of photosynthesizing seedlings was monitored as they were carried through an increasing concentration gradient of PEG solutions, ranging from –5.9 to –11.3 bars of water potential. Cultivars significantly differed in seedling growth tolerance to increasing levels of water stress. Seedling growth tolerance across cultivars was not correlated with their germination responses under srress.It is concluded that tolerance to water stress in growing seedlings can be screened for by using PEG-containing nutrient solutions. It can not be predicted from germination tests in osmotica.Work was done under a US-Israel Binational Science Foundation (BSF) Grant no. 1654/78.Contribution from Agricultural Research Organization, The Volcani Center, Bet Dagan, Israel, No. 192-E, 1979 series.     

Identification of quantitative trait loci for drought tolerance at seedling stage by screening a large number of introgression lines in maize

The maize genome hosts tremendous phenotypic and molecular diversity. Introgression lines (ILs), developed by continuous backcrossing to recurrent parents, could provide a unique genetic stock for quantitative trait locus (QTL) mapping. Using maize lines from six heterotic groups of different ecological zones, we developed >500 BC₂F₂ IL sets by crossing 11 inbred lines (as recurrent parents) with >200 local maize inbred lines (as donor parents). Of them, 34 IL sets were selected as a subset for drought tolerance screening and a total of 417 ILs survived under severe water stress at seedling stage. One set of 32 surviving ILs, derived from Chang7-2/DHuang212, was used for QTL mapping with simple sequence repeat markers covering the whole genome, with seven QTL detected. Furthermore, investigating all surviving ILs, we identified two common regions in bin 3.04, corresponding to marker intervals bnlg1904–umc1772 and umc1223–bnlg1957, respectively, which shared high genetic variation in three IL sets. Our results indicated that selective genotyping can be used to identify genetic loci for complex traits. The ILs, highly selected for drought tolerance in this study, provide a unique set of materials for both genomic studies and development of enhanced germplasm resources.     

大麦种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

干旱是影响大麦生产的主要因素之一。在鉴定大麦种质资源成株期抗旱性的基础上,筛选抗旱指标,可为培育抗旱品种提供依据。本研究在2016和2017年在大麦生长主要需水期平均降雨量不足40 mm的甘肃省武威市进行田间试验,以30份大麦种质资源为研究对象,设置正常灌水和干旱胁迫处理,测定大麦株高、穗长、分蘖数、单株粒数、单株粒重、穗粒数、千粒重和产量,采用抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、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办法,对其进行抗旱性鉴定及抗旱指标的筛选。干旱胁迫对测定的各指标均有极显著影响。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为产量、株高、单株粒重、穗长、单株粒数、分蘖数、穗粒数和千粒重。相关分析表明,产量与株高、穗长、分蘖数、单株粒数和单株粒重呈极显著正相关,与穗粒数呈显著正相关、与千粒重呈不显著正相关。主成分分析表明,5个主成分可以代表大麦抗旱性86.39%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的大麦种质资源抗旱性排序基本一致。灰色关联度分析表明,各指标单项抗旱系数值与D值间的关联度依次为产量、单株粒重、单株粒数、穗长、株高、分蘖、穗粒数和千粒重,各指标DC值与WDC值间的关联大小依次为单株粒重、产量、单株粒数、分蘖、穗长、穗粒数、株高和千粒重。根据D值进行聚类分析,将供试大麦种质资源依据抗旱性从强到弱分为5个抗旱等级,其中1级5份、2级1份、3级11份、4级10份、5级3份。除分蘖和千粒重外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随着抗旱级别的升高而增大。回归分析表明, 5个测定指标均与D值密切相关。干旱胁迫对大麦种质资源成株期各指标均有极显著影响。确定了D值为适宜的抗旱鉴定指标。筛选出成株期抗旱性强的大麦种质资源甘啤7号、Z06-278-9、MERIT、NEVADA和西藏25,可为大麦抗旱育种、抗旱机制以及干旱调控缓解机制的研究提供技术支持。穗长、单株粒数、单株粒重、穗粒数、产量可作为大麦种质资源成株期简单、直观的抗旱评价指标。