棉花品种资源花铃期抗旱性鉴定与评价

以272份国内外棉花品种资源为试验材料，设置干旱胁迫与正常灌水2个处理，于花铃期测定不同处理各品种资源的株高、果枝数、有效结铃数等15个农艺性状及叶绿素含量（Chl）、丙二醛含量（MDA）、脯氨酸含量（PRO）等4个生理指标，以抗旱指数（DI）为基本评价指标，利用综合抗旱指数（CDI）、抗旱综合度量值（D）、加权抗旱指数（WDI）3种评价方法，结合灰色关联度及聚类分析，对272份品种资源进行抗旱性综合评价。根据D值聚类分析结果，将272份品种资源划分为5级：强抗旱级别包含关农1号、渝棉1号、辽棉9号、辽棉16号共4份品种资源；抗旱级别包含银棉2、岱字棉16、新陆中10等24份品种资源；耐旱级别包括18N3、司6524、新陆中82等134份品种资源；较敏旱级别包括鄂抗棉8、新陆中65、新陆中22等100份品种资源；敏旱级别包括150030、鄂抗棉10、晋棉12等10份品种资源。CDI值、D值、WDI值存在极显著正相关（相关系数0.958以上），评价结果基本一致，以D值为主，结合CDI、WDI值可有效、准确评价棉花花铃期抗旱特性。筛选的关农1号、渝棉1号、辽棉9号等抗旱品种资源可为棉花抗旱遗传改良提供特异资源。整齐度、比强度、叶绿素含量、果节数、结铃数、单铃重可以作为花铃期抗旱性鉴定的主要指标。     

花铃期干旱胁迫对不同棉花品种光合特性影响及抗旱性评价

以28份抗旱性不同的棉花品种为材料,通过大田花铃期水分胁迫,以抗旱系数和主成分分析综合评价各个棉花品种的抗旱水平,并对其评价和等级进行划分。结果表明,各个棉花品种在花铃期干旱胁迫下,各指标反应程度不同,其中叶绿素、净光合速率、水蒸汽压亏缺、气孔导度变化较明显,通过RI值聚类分析,将材料分成4个大类,第Ⅰ类为高抗型品种有C1470、ND359-5、新炮1号、新陆中39等18份品种;第Ⅱ类为中抗型的包括天合995、吉扎81、大铃棉、TM-1、10615-1、塔什干7号;第Ⅲ类为敏感型的包括新陆早1号、新石K7、鲁棉28;第Ⅳ为极敏感型的新陆早26。进一步利用逐步回归建立回归方程D=-1.496+0.775Ci+0.160Gs-0.020VPD+0.719Pn+0.799Tr-0.241WUE+0.663Chl(R2=0.996),筛选出7个指标,分别为Ci、Gs、VPD、A、Tr、WUE、Chl,各材料估计精度大于97.55%。     

干旱胁迫下高粱叶温与叶片水分状况的关系

根据叶片温度可以反映植物体内水分状况及气孔运动等一系列生理变化的特征,研究干旱胁迫下高粱叶片温度与水分状况变化间的关系,分析高粱抗旱反应机制。采用4个不同抗旱性高粱品种,在盆栽条件下,分别在拔节期、开花期和灌浆期进行干旱胁迫,以正常灌水为对照,胁迫7 d后测定高粱叶片自由水含量、离体叶片失水速率、相对含水量等水分状况,利用远红外热成像仪测定叶片温度变化。结果表明,干旱胁迫下,高粱叶片自由水含量、束缚水含量、相对含水量和离体叶片失水速率等水分状况在不同生育时期均呈下降趋势,吉杂305（高度抗旱品种）的下降幅度显著小于吉杂127（高度干旱敏感品种）（P＜0.05）,锦杂106（中等抗旱品种）和锦杂103（干旱敏感品种）介于二者之间。叶温差与自由水含量和相对含水量显著相关（P＜0.05）,与束缚水含量极显著相关（P＜0.01）。叶片温度变化可以反映高粱叶片的水分状况,叶温差可以作为高粱抗旱性筛选的一个重要指标,应用远红外热成像技术在高粱抗旱性的鉴定上具有可行性。     

小麦高代系的抗旱性状筛选与抗旱性评价

于2020—2021年度和2021—2022年度两个生长季,在杨凌抗旱棚（DS）、杨凌农作一站（YAS）和乾县试验站（QX）3个环境下分别测定了43份和20份小麦高代系的8个农艺性状及8个产量性状,通过计算抗旱指数评价各性状对小麦抗旱指标的贡献率,同时利用隶属函数法、聚类分析等方法进行综合分析,筛选抗旱性强的小麦高代系。结果表明,在干旱胁迫环境（DS）下,小麦的农艺性状和产量性状均受到不同程度的抑制。基于各性状对小麦抗旱指数的贡献度,筛选出生物量、产量、小穗数和千粒重等作为评价小麦抗旱性的重要指标。通过抗旱性综合评价值D和聚类分析将供试小麦品种（系）分为高抗旱、抗旱、中等抗旱、干旱敏感和干旱高敏感5个等级,两年度鉴定出21-1、21-34、21-39、21-18、21-2和22-17共6份高抗旱小麦品系。     

国内外301份小麦品种(系)种子 萌发期抗旱性鉴定及评价

以-0.5 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫环境,对301份冬小麦品种（系）在人工气候箱内进行种子萌发培养,在发芽势、发芽率、发芽指数、根数、根长、苗高和胚芽鞘长度测定的基础上,应用隶属函数、聚类分析和因子分析等方法对小麦种子萌发期抗旱性进行综合评价。结果表明,PEG胁迫下各指标测量值较对照均下降,且各指标之间存在极显著或显著正相关。利用隶属函数法进行抗旱性分析,发现不同小麦品种（系）间表现出较大差异,D值的变幅为0.08~0.95。通过聚类分析,将材料按抗旱性强弱分为5类：藁城8901等8份品种（系）为高度抗旱型,周麦22等29份品种（系）为抗旱型,鲁麦8号等116份品种（系）为中等抗旱型,石4185等83份品种（系）为干旱敏感型,烟农18等65份品种（系）为干旱高度敏感型。主成分分析表明,发芽指数、根长和根数在萌发因子、伸长因子和根部性状因子中的载荷量分别为0.96,0.88和0.91。不同抗旱类型麦区间的分布表明,8份高度抗旱型小麦品种（系）均来自国内,其中5份来自北部冬麦区。综合评价得到萌发期高度抗旱型种质分别是川麦44、皖麦33、藁城8901、CA9719、周8425B、宁冬10、新麦37和CA0958。发芽指数、根长和根数可作为小麦萌发期抗旱性鉴定的可靠指标。北部冬麦区可作为挖掘抗旱关键种质的重点麦区。     

后期持续干旱对北疆棉花生长发育的影响及其抗旱适应性评价

以18个北疆棉区适宜棉花品种（系）为材料,在大田条件下研究了生育期后期持续干旱对棉花产量和生长发育因子的影响,并用加权隶属函数值法对参试棉花材料的后期抗旱适应性进行评价分析。结果表明,除功能叶叶片的干物质含量显著增加外,后期连续干旱引起了其它的产量因子（铃重、铃数、籽棉产量、衣分）和生长发育相关因子（叶面积、鲜重、干重、株高）的明显下降,籽棉产量的下降率最大,为46.80%;在抗旱系数隶属函数值评价上,不同产量和生长发育因子的抗旱性鉴定结果不同;铃数、籽棉产量、叶面积和叶片干重与后期棉花抗旱性显著正相关,其相对重要性依次为铃数>叶面积>叶片干重>籽棉产量。参试材料中,具有抗旱性的材料为晋棉13号、297-5、新陆早8号、新陆早26号和新陆早35号,没有抗旱性的材料为益农2号、新陆早13号、18-3、81-3和134-1。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对15个小黑麦品系苗期生理特性的影响

为研究15个小黑麦品系（Z1,Z3,Z5,Z6,Z9,Z12,Z19,Z21,Z23,Z36,Z41,Z48,Z49,Z50,Z55）苗期的抗旱性,本试验以甘农1号小黑麦（CK1）和新小黑麦5号（CK2）作为对照,设置正常灌水和干旱胁迫（30% PEG-6000）2个处理,于处理后28 d取样,测定叶片在正常灌水和干旱胁迫下叶绿素（CHL）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）、丙二醛（MDA）含量及相对含水量（RWC）,同时根据各指标与抗旱系数间的相关性,结合隶属函数,对参试小黑麦材料的抗旱性进行了综合评价。结果表明,小黑麦材料间各生理指标存在显著差异,Z9的平均RWC（77.26%）最高,Z49的平均CHL含量（0.55 mg·g^-1）最高,Z1的平均Pro含量（0.36 mg·g^-1）最高,CK2的平均SS含量（113.33 mg·g^-1）最高,Z50的平均MDA含量（4.05 μmol·g^-1）最高;干旱胁迫使小黑麦材料的平均RWC（正常灌水下为82.73%,干旱胁迫下为56.11%）显著降低,而干旱胁迫下的平均CHL（正常灌水下为0.33 mg·g^-1,干旱胁迫下为0.40 mg·g^-1）、Pro（正常灌水下为0.13 mg·g^-1,干旱胁迫下为0.47 mg·g^-1）、SS（正常灌水下为28.23 mg·g^-1,干旱胁迫下为116.19 mg·g^-1）及MDA（正常灌水下为2.50 μmol·g^-1,干旱胁迫下为4.39 μmol·g^-1）含量则显著升高;从小黑麦材料和干旱处理交互作用来看,干旱胁迫使所有参试小黑麦材料的RWC降低,其中Z12降幅最小,CK1降幅最大;CHL含量有升有降;Pro、SS及MDA含量均上升,增幅最小的分别为Z12、Z19和Z9,增幅最大的分别为CK1、Z3和Z50。根据抗旱性综合评价值（D值）,可将供试小黑麦材料分为5种类型：Z1、Z5和CK1属于高抗旱型,Z3、Z6、Z36、Z41、Z48、Z49和Z50属于中抗旱型,Z21属于中间型,Z19、Z23、Z55和CK2属于干旱较敏感型,Z9和Z12属于干旱敏感型,因此说明甘农1号小黑麦和小黑麦品系Z1、Z5的抗旱性较强,适合在干旱半干旱雨养农业区种植。     

甘肃河西棉花全生育期不同灌溉量对生长发育的影响及抗旱性评价

以陇棉1号、陇棉2号、陇棉3号、酒棉11号、酒棉15号、酒棉17号、新陆早39、新陆早48、硕丰2号、耕野6号、金垦108号等11个适宜甘肃河西走廊棉区种植的棉花品种为材料,在大田条件下研究了全生育期4 800(I1)、3 600(I2)、2 400(I3)、1 200 m3·hm-2(I4)不同灌溉水平对棉花生长发育的影响,分析了在不同灌溉条件下的棉花产量及灌溉水生产力,并用抗旱性综合评价D值法及抗旱指数法对参试棉花品种(系)进行了抗旱性评价。结果表明:大部分棉花品种的株高、果枝数、单株铃数、铃重、绒长、单株干重及籽棉产量在轻度的水分胁迫下增加,但在重度的水分胁迫下显著降低;所有棉花品种在I3灌溉水平下其灌溉水生产力最高,硕丰2号、新陆早48、酒棉11号、陇棉1号、陇棉3号、陇棉2号的最佳灌溉条件为I3,其产量与灌溉水生产力均达到最高,酒棉15号、新陆早39最佳灌溉条件为I2,耕野6号、金垦108号、酒棉17号在充足灌水条件下籽棉产量最高,但灌溉水生产力低;酒棉17号、陇棉3号为高抗旱品种,硕丰2号、耕野6号为中抗旱品种,新陆早48、陇棉1号、陇棉2号、金垦108号为弱抗旱品种,新陆早39、酒棉11、酒棉15号对干旱较为敏感。     

干旱胁迫下不同中间砧对"岳冠"苹果叶片光合特性及叶绿素荧光特性的影响

以2 a生盆栽岳冠/辽砧2号/山定子、岳冠/GM256/山定子、岳冠/77-34/山定子和岳冠/山定子为试验材料,研究在正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫下,不同中间砧对‘岳冠’叶片光合特性、快速叶绿素荧光诱导动力学参数及动力学曲线（OJIP）的影响。结果表明：轻度干旱胁迫可提高岳冠/山定子的叶绿素a（6.3%）、叶绿素a+b（5.9%）、Pn（9.7%）和4种砧穗组合的WUE（73.0%、116.1%、155.3%、105.7%）,中度和重度干旱胁迫可降低4种砧穗组合的Pn（1219.2%、938.5%、786.7%、583.3%和8475.0%、9826.5%、1895.1%、1384.4%）、Gs（813.0%、875.4%、866.5%、508.3%和1066.7%、592.1%、852.1%、1274.4%）和Tr（783.3%、695.0%、795.2%、356.8%和527.7%、341.7%、403.6%、692.2%）,增加了Ci（49.3%、48.3%、53.0%、51.5%和83.1%、108.5%、67.0%、55.2%）;另外,经过OJIP曲线分析,中度和重度干旱胁迫曲线中明显出现了K相,J相值也显著升高,且随着干旱胁迫程度的增加,各砧穗组合叶绿素荧光参数中Fo、W_K和V_J逐渐增加,Fv/Fm、Fv/Fo、PI_abs、PI_total、ABS/CSm、TRo/CSm、ETo/CSm和RC/CSm逐渐降低。中度和重度干旱胁迫导致PSⅡ供体侧、受体侧和反应中心受到不同程度破坏,造成电子传递受阻,降低叶片光能吸收利用率, 同时也使PSI遭到破坏,从而打破两个光系统的协调性,岳冠/山定子和岳冠/77-34/山定子组合破坏程度显著低于其他组合,说明在干旱胁迫中后期,岳冠/山定子和岳冠/77-34/山定子组合的抗旱性强于另外两种组合。     

两个转W23基因小麦株系的抗旱性鉴定

以两个T₅代转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61为材料,在水培条件下采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫措施对转基因小麦株系的根系发育特点、抗旱相关的光合生理等指标进行了测定。结果表明,干旱胁迫条件下各参试小麦的光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均下降,转基因株系降幅较小,且其Pn和Tr值极显著高于受体品种;在正常供水和干旱胁迫两种水分处理下,转基因株系均比受体品种具有较发达的根系,其根总长、根总表面积、根总体积等参数极显著高于受体品种。这一结果说明,转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61在苗期依靠发达的根系维持较强的光合作用,提高其应对干旱胁迫的能力。     

我国46个棉花品种对木尔坦棉花曲叶病毒的抗性鉴定

为明确我国主要棉花品种对木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCuMuV)的抗性水平,采用烟粉虱田间自然传毒和CLCuMuV侵染性克隆人工接种方法分别对收集的46个棉花品种进行抗性鉴定。结果显示:46个棉花品种田间播种后90 d,新海21号、新海31号、新37号及112-2号4个品种自然发病的病株率为41.70%~100.00%,病情指数为39.81~100.00;新陆早36号、新陆中52号、中棉35号、中棉43号、鲁棉研36号、金宏祥10号6个品种的病株率为8.30%~16.70%,病情指数为0.93~9.26;其余品种未见发病。46个棉花品种人工接种CLCuMuV后60 d,新海21号、新海31号、新海37号和112-2号4个品种的病情指数为75.00~100.00,表现为高感;新陆中66号和新陆早46号病情指数分别为20.83和20.37,表现为中感;新陆早62号等10个品种的病情指数为10.46~15.87,表现为中抗;新陆早47号等14个品种的病情指数为5.26~9.26,表现为抗病;豫棉15号等11个品种的病情指数为2.22~4.86,表现为高抗;新陆早13号、新陆早61号、新陆中32号、新陆中56号和中棉41号病情指数均为0,表现为免疫。     

水氮互作对春小麦叶片叶绿素含量及光合速率的影响

以春小麦宁春4号为材料,采用随机区组设计,研究水氮互作对春小麦叶片叶绿素含量和光合速率的影响.结果表明:施氮可提高小麦功能叶的叶绿素含量、Pn、IWUE.干旱和丰水条件下,高氮处理的Pn、IWUE均大于其它氮素水平.3种氮素营养水平下,随着水分胁迫的加剧,小麦叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、IWUE以及Pn均表现出增大趋势.小麦叶片IWUE与Pn呈线性正相关,与Tr、Gs呈线性负相关.Pn与IWUE之间的相关性因处理不同而异.     

花铃期干旱胁迫对陆地棉农艺性状的影响及其抗旱等级划分

为了探索花铃期干旱胁迫对不同棉花品种重要农艺性状的影响,并对品种进行等级划分,以前期鉴定的30份陆地棉品种进行试验,测定不同品种干旱胁迫组和对照组的农艺性状和品质指标等。通过含水量的差异性分析、农艺性状相关性分析、抗旱系数分析、3种综合评价值(D、CDC、WDC)相关性分析,证明3种评价值的评价结果一致。通过各性状与D值和WDC值的关联度分析,明确伸长率、单株产量、比强度和整齐度4个指标可作为品种抗旱性鉴定的重要指标。以D值进行聚类分析,对30份品种进行了抗旱等级分类,共分为4大类。第I大类,共有DG219、DG168、DG186等3份材料,属于强抗旱类别;第Ⅱ大类,共有DG270、DG228等12份材料,属于抗旱类别;第Ⅲ大类,仅有1份材料(DG248),属于较敏感类别;第Ⅳ大类,共有DG43、DG42等14份材料,属于敏旱类别。研究结果为品种的鉴定和利用提供了参考依据。     

不同品种春小麦耐旱性分析及鉴定指标筛选

为鉴定新疆不同品种春小麦的耐旱性,筛选耐旱关键性指标并建立可靠的耐旱性数学评价模型,以16个新疆主栽春小麦品种为研究材料,在干旱胁迫和充分灌溉两个条件下,测定全生育期15个相关指标,利用隶属函数、聚类分析和主成分分析等方法对新疆春小麦耐旱性进行综合评价。结果表明：与充分灌溉处理相比,干旱胁迫下灌浆初期叶绿素含量（SPAD₁）和灌浆中期冠层温度（CT）显著升高,其他指标不同程度降低。联合方差分析表明,水分和品种对春小麦的各项生理指标、农艺性状和产量性状等单项指标有不同程度的影响。通过主成分分析,以特征值大于1为标准得到6个主成分,可反映原耐旱指标信息的82.292%;通过隶属函数分析,得到不同品种小麦耐旱性综合评价值（D值）。根据综合得分进行聚类分析,将16个品种聚类为4种耐旱类型,其中强耐旱型3个、中耐旱型10个、弱耐旱型2个、旱敏感型1个。通过逐步回归分析法建立SPAD₁、成熟期干物质量（DM₃）、千粒重（TKW）的回归方程D=-2.258+1.299DM₃+1.148SPAD₃+0.475TKW,方程决定系数R²=0.962,P=0.0001,表明DM₃、SPAD₃和TKW可作为耐旱性的主要鉴定指标,利用回归方程可以进行春小麦品种耐旱性的快速鉴定和预测。     

甘肃河西走廊棉区棉花萌发期和苗期耐盐性鉴定与评价

以19个甘肃河西走廊棉区主栽品种(系)为材料,以多项指标的耐盐系数为依据,运用主成分分析及聚类分析对其进行萌发期和苗期耐盐性综合评价及分类。结果表明:参试的19个品种(系)中,有3个品种(系)在萌发期和苗期耐盐性结果不一致,占总参试品种(系)的15.8%,其它品种(系)在萌发期和苗期耐盐鉴定结果一致,其中表现稳定的强耐盐品种为辽195、惠远710和金垦108,表现稳定的中等耐盐品种(系)为陇棕棉3号、B10、金垦1261、新陆早26号、新陆早33号,表现稳定的弱耐盐品种(系)为陇棉2号、新陆早10、新陆早67、陇绿棉4号、酒棉10号、新陆早39、新陆早45,表现稳定的盐敏感品种为华棉9号。甘肃河西走廊棉区主栽棉花品种主要以中等和弱耐盐品种为主,强耐盐品种较少。     

不同氮肥用量对棉花冠层结构光合作用和产量形成的影响

讨论了北疆棉区推广棉种新陆早10号与新陆早12号在不同氮肥用量条件下冠层结构特征和光合特性的差异。试验结果表明:600～900kg/hm2氮肥用量是较为适宜的施氮水平,氮肥用量过高或过低都不利于形成理想群体冠层和获得高产。两品种相比,新陆早10号较新陆早12号对较高氮肥用量反应敏感。因此在较多氮肥用量条件下选择新陆早10号、中高氮肥用量条件下选择新陆早12号栽培种植较为适宜。叶面积指数升高,叶片平均倾斜角度减小,群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数降低,对光能的截获率增加,可以得出不同品种对不同施肥量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标。     

花铃期不同滴灌水平对海岛棉产量形成的影响

选用新海24号和新海36号为试验材料,研究花铃期3 900、3 150、2 400 m3·hm-2等不同滴灌水平对海岛棉产量形成的影响。结果表明:叶面积指数(LAI)、净光合速率(Pn)、叶绿素SPAD值、干物质积累表现为3900 m3·hm-2处理较高,3 150 m3·hm-2次之,2 400 m3·hm-2较低;棉铃脱落率呈相反趋势,即2 400 m3·hm-2滴灌处理3 150 m3·hm-2滴灌处理3 900 m3·hm-2滴灌处理;滴灌水平3 900 m3·hm-2处理的皮棉产量为2228.49 kg·hm-2,比3 150、2 400 m3·hm-2处理分别高36.68%、49.38%。品种对各滴灌水平响应不同,不同滴灌处理下的LAI、干物质积累和棉铃脱落率为新海24号新海36号,而新海24号的Pn、SPAD值、皮棉产量高于新海36号。因此,花铃期滴灌水平3 900 m3·hm-2条件下有利于实现海岛棉高产。