PEG 6000模拟干旱胁迫下甘蓝型油菜芽期及苗期抗旱指标筛选

采用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,分析干旱胁迫下8份甘蓝型油菜芽期和苗期抗旱相关指标,鉴定芽期和苗期抗旱性,筛选抗旱评价指标。结果表明,甘蓝型油菜种质芽期和苗期抗旱性强弱不同,芽期抗旱性鉴定的最适PEG 6000浓度为15%,成苗率可作为芽期抗旱性的鉴定指标。通过主成分分析、隶属函数等方法分析苗期相关指标的变化,利用抗旱性综合度量值D值评价甘蓝型油菜苗期抗旱性,结果表明叶片相对含水量(r=0.907~(**))、可溶性蛋白(r=0.921~(**))与抗旱度量值D值呈极显著正相关,丙二醛含量(r=-0.837~(**))与D值呈极显著负相关,这些指标可作为甘蓝型油菜苗期抗旱性的评价指标。     

云南主栽玉米品种抗旱性鉴定与评价

以云南8个主栽玉米品种(甜糯888、云糯6号、云瑞999、云瑞6号、云瑞47、云瑞88、云优105、云甜玉2号)为试验材料,人工控水条件下,通过盆栽试验,在玉米植株的苗期、开花期和灌浆期,测定8个品种的株高、叶面积、根冠比、SOD、POD和MDA等与抗旱性有关的14个表型性状和生理生化指标,采用抗旱系数法和隶属函数值法,对各指标性状进行了干旱胁迫下的抗性评价和鉴定。结果表明,不同生育期相同指标性状评价不同玉米品种抗旱性存在明显差异,可将供试品种划分为抗旱性强、中和不抗旱3类,其中云瑞47、云优105、云甜玉2号3个品种具有较强抗旱能力,云瑞6号、云瑞88和云瑞999具有中等抗旱能力,而甜糯888、云糯6号抗旱性差;干旱胁迫下,玉米苗期各形态性状和生理生化指标及其综合D值均可作为鉴定品种抗旱性的依据;干旱胁迫至开花期,只有株高、叶面积、SOD和Pro与抗旱系数间为极显著相关;干旱胁迫至灌浆期,只有地上部鲜重、株高和MDA与抗旱系数间为极显著相关。无论在苗期、开花期或灌浆期,综合D值可作为鉴定品种抗旱性的指标,单一指标均不能准确判定某品种的抗旱性。     

胡麻品种苗期抗旱性综合鉴定与评价

采用苗期反复干旱法,通过测定苗期8项生长指标,对16份我国育成胡麻品种进行苗期抗旱性鉴定评价,为生产上选用抗旱品种和进行抗旱种质创新提供理论依据。结果表明:干旱胁迫时,胡麻株高下降,苗鲜重、根鲜重和苗干重降低;根长、根干重和根冠比增加,植株成活率降低。根长与根鲜重、根干重和D值均呈极显著正相关;苗鲜重与苗干重和D值呈(极)显著正相关,与根冠比呈显著负相关。根冠比和反复干旱成活率可作为胡麻苗期抗旱性鉴定评价的综合指标。标准差系数赋予权重法可以作为胡麻苗期抗旱性评价方法应用。根据D值大小,参试品种苗期抗旱性由大到小为:轮选3号>伊亚4号>陇亚杂2号>宁亚19号>陇亚8号>定亚23号>天亚9号>陇亚10号>陇亚杂1号>晋亚11号>定亚22号>陇亚11号>陇亚13号>坝亚12号>坝选3号>晋亚10号,筛选出了抗旱种质2份,中抗种质12份。     

水分胁迫下不同抗旱类型胡麻苗期生理生化指标变化

采用盆栽人工控水方法,研究了不同水分处理对苗期胡麻叶片相对含水量(RWC)、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性以及过氧化产物丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸(Pro)含量的影响。结果表明:在干旱胁迫下,不同抗旱类型的胡麻品种RWC均有不同程度的降低,在中度和重度胁迫下,RWC平均比CK降低4.36%和13.74%,即随胁迫强度的增加RWC下降幅度变大,强、弱抗旱性品种平均比CK降低7.67%和10.42%,即抗旱性强的品种RWC下降幅度相对较小;抗旱性强的品种其CAT和POD活性在中度和重度胁迫下平均比CK升高12.46%、15.14%和65.01%、156.01%,均随胁迫的增强而增加,但抗旱性弱的品种却为46.84%、29.85%和58.73%、38.20%,呈现先增后减的趋势;MDA含量均随胁迫加剧呈上升趋势,但抗旱性强的品种MDA含量随胁迫的增强增幅较小,为2.99%;Pro含量随水分胁迫程度的加剧不断增加,且抗旱性强的品种体内游离脯氨酸积累量较高,平均升高108.64%。RWC和Pro可作为胡麻苗期抗旱性鉴定的生理指标。     

PEG胁迫下不同胡麻品种种子萌发期抗旱性鉴定

以14份胡麻新品种为材料,采用0(对照)、21%浓度聚乙二醇(PEG-6000)处理模拟干旱胁迫,以研究干旱胁迫下不同胡麻品种萌发期抗旱特性的反应差异。结果表明:21%PEG胁迫下,不同品种的相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长、相对胚芽鲜重、相对胚根长、相对胚根鲜重、相对发芽指数、活力指数和萌发指数9个指标表现并不一致,抗旱性评价需要进行多指标的综合考虑。采用隶属函数值和抗旱指标权重相结合的抗旱性度量值进行抗旱性评价,14个品种的D值在0.323~0.868,差异明显,晋亚11号的抗性居第一位,D值达到了0.868,其次为坝亚12号,D值为0.787,居第二位;伊亚4号、晋亚10号的D值分别为0.381、0.323,位列最后,抗性最差。     

甘蓝型油菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理指标的评价

以120份西北地区甘蓝型油菜种质为试验材料,人工气候室盆栽,油菜五叶期时采用PEG-6000模拟干旱处理,通过抗旱指数和生理指标测定,对120份材料进行抗旱鉴定,探讨甘蓝型油菜抗旱指数与8个抗旱生理指标之间的相关关系及甘蓝型油菜抗旱性鉴定指标的选择。结果表明:120份种质中高抗旱材料6份、中抗10份、低抗23份、低感42份和高感39份;不同油菜种质干旱处理后可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等生理指标发生明显变化,增加率分别为94.7%、432.8%和95.7%;抗旱指数与可溶性蛋白含量(0.521~(**))、可溶性糖含量(0.506~(**))、脯氨酸含量(0.495~(**))和叶片保水力(0.426~(**))呈极显著正相关,与丙二醛含量(-0.372~(**))呈极显著负相关;对抗旱指数直接影响最大的是可溶性蛋白,直接通径系数为0.384,间接影响最大的是SPAD值,间接综合效应为0.196。通过主成分分析,可将相关指标综合为3大类:渗透调节因子、水分保持因子和膜脂损伤因子。关键字:     

干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响

以2个不同抗旱性玉米品种云瑞47(抗旱性强)和云瑞88(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)、重度干旱胁迫(SS)3个干旱处理和正常灌水(CK),研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期株高、叶面积、生物量、根冠比和保护酶活性的影响,以探讨干旱胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制。结果表明:(1)干旱胁迫抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致植株株高降低、叶面积减少、整株生物量显著下降,根冠比增加,且抗旱性弱的品种云瑞88对干旱胁迫的敏感性高于抗旱性强的品种云瑞47。(2)干旱胁迫下2个玉米品种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升高后降低趋势,在MS处理下达到最高。与CK相比,云瑞47叶片SOD、POD和CAT分别增加了27.04%、16.95%和19.13%;云瑞88叶片SOD、POD和CAT分别增加了22.55%、11.20%和12.64%;(3)干旱胁迫增加了2个品种叶片丙二醛(MDA)含量,随着干旱胁迫程度的加剧,云瑞47(耐旱性强)叶片MDA变化幅度小于云瑞88(耐旱性弱),尤其SS处理下云瑞88的MDA积累量是云瑞47的1.31倍。云瑞47的各生理参数比云瑞88受旱影响小,干旱胁迫下仍具有较强的保护酶活性和较低的MDA含量,是云瑞47适应干旱环境的主要生理原因。     

旱寒区冬油菜苗期抗寒性与抗旱性相关性分析

为了了解冬油菜苗期抗寒性与抗旱性的相关性,为北方旱寒区抗寒、耐旱冬油菜新品种选育提供理论参考,本试验对抗寒性不同的8个白菜型冬油菜品种进行苗期抗旱胁迫研究。结果表明,冬油菜抗寒性与抗旱性显著正相关;干旱胁迫后,油菜叶绿素含量逐渐增加,组织含水量与抗旱性不存在相关性,根系活力与抗旱性存在极显著相关性。     

6种牧草苗期耐旱性综合评价

为筛选苗期抗旱性较强的牧草,用于干旱半干旱地区的人工草地建植。采用盆栽法对6种牧草进行模拟干旱试验,测定其株高（PH）、地上干重（SDW）、地下干重（RDW）、根冠比（RSR）、叶片相对含水量（RWC）、脯氨酸含量（Pro）、可溶性蛋白含量（SP）、抗氧化酶活性等指标,计算单项指标抗旱系数,运用相关分析、主成分分析、隶属函数法等方法对6种牧草进行抗旱性综合评价。结果表明：干旱胁迫对6种供试材料的生长和生理指标均有显著影响。相关分析表明,PH、GR、RDW等12项指标之间呈正相关关系,但这12项指标均与丙二醛（MDA）含量呈负相关关系。主成分分析表明,4个主成分贡献率可达98.40%,可代表6种供试材料绝大部分数据信息。结合隶属函数法及权重,计算出6种供试材料的抗旱性综合评价值（D值）,得到供试材料的抗旱性能力顺序为：长穗偃麦草>披碱草>沙打旺>无芒雀麦>紫花苜蓿>扁穗冰草。D值与PH(0.984^**)、RDW(0.948^**)、Pro(0.971^**)和SP(0.959^**     

向日葵种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以226份向日葵种质为材料,采用盆栽试验,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理,测定株高、单株叶面积、SPAD值、叶片相对含水量、根长、根体积、根冠比、根表面积8个指标,计算抗旱系数和综合评价值(D值)及进行相关统计分析,鉴定苗期抗旱性。结果表明:8个指标抗旱系数间均存在显著相关性,且与综合评价值(D值)存在极显著或显著相关性,说明8个指标均可用作向日葵苗期抗旱性的评价指标;利用多元逐步回归分析建立了初步预测向日葵抗旱性的方程;基于综合抗旱评价值(D值),将参试种质划分为5个不同抗旱等级:极耐旱型、耐旱型、中间型、不耐旱型和极不耐旱型,其中175、106、117、117、161、132、162、194、174、127、15、110、133、224、109、120等15份极耐旱型与耐旱型材料可用作向日葵抗旱育种的主要材料。     

白菜型冬油菜抗倒伏性评价及其与株型性状的相关分析

于2018—2019年以44份不同抗倒性的白菜型冬油品系(种)为试材,依据改良倒伏系数(ILC)法对其抗倒伏性进行聚类分析和评价,探讨白菜型冬油菜株型、茎秆力学特性、干物质积累量等对其倒伏性的影响。结果表明:依据ILC可将白菜型冬油菜参试材料聚为3类:Ⅰ类为强抗倒性材料,包含2个品系(种);Ⅱ类为中等抗倒性材料,包含15个品系(种);Ⅲ类材料抗倒性最弱,包含27个品系(种)。聚类结果与田间倒伏分级结果基本吻合,两者呈极显著正相关(r=0.452~(**)),表明利用ILC评价白菜型冬油菜的抗倒伏性具有可靠性。与Ⅱ类、Ⅲ类材料相比,抗倒性强的Ⅰ类材料株高显著变矮,重心高度显著降低,其平均株高和重心高度比倒伏Ⅲ类材料分别降低19.8 cm和17.8 cm。白菜型冬油菜茎秆抗折力在三类材料间均存在显著差异,抗倒伏Ⅰ类参试材料平均茎秆抗折力是Ⅲ类材料的2.59倍。白菜型冬油菜倒伏系数与株高(r=0.346~*)、地上部鲜质量(r=0.344~*)、重心高度(r=0.579~*)呈显著正相关,与茎秆抗折力(r=-0.518~*)呈显著负相关。与Ⅱ类、Ⅲ类材料相比,Ⅰ类参试材料根长增长38%～41%,根鲜质量增大71%～102%,分枝部位降低32%～44%,一次分枝数增加10%左右、单株角果数增加30%～38%、角果长度增长1%左右、每角粒数增加11%～14%,千粒重增加21%～23%。白菜型冬油菜参试材料抗倒伏性存在显著差异,植株高度、重心高度、地上部鲜质量、茎秆抗折力等是影响其抗倒伏性的关键因素,株高较小、重心高度较低、茎秆抗折力大的白菜型冬油菜品种更高产抗倒伏。     

不同基因型燕麦苗期耐盐碱性分析 及其鉴定指标的筛选

为探讨不同基因型燕麦苗期的耐盐碱性,筛选适宜松嫩平原种植的燕麦品种,本研究采用Hoagland营养液水培法,以250 mmol·L^-1高浓度NaHCO₃胁迫模拟松嫩平原盐碱环境,对49份来自国内外不同地区的主栽燕麦品种进行研究。试验测定了250 mmol·L^-1 NaHCO₃胁迫下燕麦的株高（X₁）、根长（X₂）、地上部鲜重（X₃）、地下部鲜重（X₄）、地上部干重（X₅）、地下部干重（X₆）、地上部含水量（X₇）、地下部含水量（X₈）、根冠比（X₉）9个指标,以各单项指标的耐盐碱系数(SATC) 作为衡量耐盐碱性的依据,利用多元分析方法对不同燕麦品种耐盐碱能力进行了综合评价。结果表明：通过对各指标的耐盐碱系数进行主成分分析,得到X₄、X₇、X₈ 3个综合指标,涵盖了全部数据86.155%的信息量;通过隶属函数分析和聚类分析将49份燕麦品种分为3类,其中草莜1号、张燕7、T7等3个品种为耐盐碱品种,HLJ 1、白燕2号等41个品种为中度耐盐碱品种,三分三、坝莜13号等5个品种为盐碱敏感品种。     

芥菜型油菜资源品质与萌发期模拟干旱抗性的评价及其相关性分析

为研究不同芥菜型油菜种质萌发期耐旱性，探索油菜籽脂肪酸与萌发期耐旱性的关系，便于耐旱种质的筛选，采用PEG-6000模拟中度及重度干旱胁迫，对193份芥菜型油菜萌发期的耐旱性及其与品质性状的相关性进行研究。结果表明，参试材料的脂肪酸组成变异丰富，尤其是芥酸、花生烯酸和油酸变异系数均超过50%；中度及重度干旱胁迫均能显著影响油菜萌发，重度干旱胁迫条件下参试材料相对发芽率差异更大，变异系数为81.66%~112.88%；芥菜型油菜萌发期耐旱性普遍较高，两种不同程度干旱胁迫条件下的材料耐旱性呈极显著正相关，相关系数约为0.35~0.56；芥菜型油菜耐旱性与脂肪酸含量及脂肪酸组成均相关，尤其是脂肪酸组成，高含量的超长链脂肪酸及低含量的长链脂肪酸有利于芥菜型油菜萌发期对干旱的适应。采用连锁聚类分析综合评价两种不同胁迫条件下材料的耐旱性表现，筛选出20个综合耐旱性强的芥菜型油菜品种（系），其中仅有3份为低芥材料，超过80%的材料芥酸含量大于25%。     

苦荞种质资源萌发期抗旱性综合评价

以PEG-6000为渗透剂对110份苦荞种质资源进行模拟干旱处理,研究了苦荞种子在0、5%、10%、15%、20%的PEG-6000溶液胁迫下的萌发情况,分析了种子的相对发芽势、相对发芽率、相对萌发指数、相对胚根长和相对胚根粗和萌发耐旱指数的变化。结果表明：15% PEG-6000可以作为苦荞种子萌发期耐旱性鉴定的适宜浓度;通过主成分分析法确定了相对发芽势、相对发芽率、相对萌发指数为关键指标,利用隶属函数结合权重分析法得到了萌发期苦荞种质资源耐旱性的综合评价值D。根据D值排序,筛选鉴定到耐旱型5份、较耐旱型28份、中间型48份、敏感型29份。通过聚类分析将110份苦荞种质资源划分为5个亚群,亚群Ⅰ是一类耐旱能力较强的亚群,亚群Ⅱ和亚群Ⅲ为中度耐旱亚群,亚群Ⅳ和亚群Ⅴ为典型的旱敏感亚群。     

干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期生理特性的影响

以干旱敏感型芜菁(WJC106)和抗旱型芜菁(WJC129)为试验材料,采用盆栽自然干旱方法,研究干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期丙二醛含量、相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质、光合荧光以及叶片气孔形态特征的影响。结果表明：干旱胁迫显著增加芜菁苗期丙二醛含量和相对电导率,WJC106的增幅分别为59.71%和27.05%,WJC129分别为54.52%和20.06%,其细胞膜受损程度较大。WJC129有较强的调节能力,在干旱胁迫下其抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量显著高于WJC106。干旱胁迫下WJC106和WJC129脯氨酸增幅分别为85.22%和88.97%,可溶性蛋白增幅分别为32.51%和58.26%,脯氨酸和可溶性蛋白起主要渗透调节作用。干旱胁迫除对芜菁有效光量子产量影响不明显之外,对叶绿素含量、光合及荧光参数均造成负面影响,其中WJC106受影响较大,WUE下降了71.5%,而WJC129光合及荧光各项指标相对比较稳定,WUE反而增加了18.2%。干旱胁迫使两个不同抗旱类型的芜菁苗期叶片气孔变小,保卫细胞变薄,气孔开度和气孔张开率显著减小。在干旱胁迫下,抗旱型芜菁的气孔开...     

干旱胁迫条件下小麦各器官可溶性碳水化合物积累转运相关性状遗传分析

以小麦自然群体196个品种(系)为研究材料,研究了干旱胁迫(DS)和正常灌溉(WW)条件下,小麦不同发育阶段各器官可溶性碳水化合物(WSC)含量、转运率及其对籽粒贡献率,以及主穗粒重的遗传特性及各目标性状之间的相关性。结果表明:在两种水分条件下,小麦自然群体各目标性状表型变异广泛,变异系数在7.11%~68.55%(DS)和9.50%~57.37%(WW),多样性指数在0.61~0.93(DS)和0.62~0.88(WW),遗传力在0.24~0.53。各目标性状表型受发育阶段、器官和水分环境的显著影响(F=1.95~(**)~32 775.74~(**))。其中,WSC含量受发育阶段和器官的影响显著(F=32 775.74~(**),11 223.18~(**)),WSC转运率受水分环境的影响显著(F=245.07~(**),274.61~(**)),而WSC转运对籽粒的贡献率受器官显著影响(F=1 482.96~(**),390.15~(**))。灌浆中期WSC含量与主茎穗粒重之间均表现出显著或极显著正相关(r=0.15~(**)~0.36~(**)),且干旱胁迫条件下相关系数更高(r=0.21~(**)~0.36~(**))。倒二节WSC相关性状表型变异系数、多样性指数,以及与其他性状表型的相关系数均达到最高。通过对灌浆期倒二节WSC积累转运相关性状表型值聚类分析,得到15个灌浆期WSC含量、花前转运率及贡献率较高的品种(系)。     

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。     

干旱胁迫对大豆光合、产量及品质的影响

以大豆品种陇中黄601、陇中黄602、中品661、晋豆21为材料，设置正常灌水(CK)、中度干旱(D₁)、重度干旱(D₂) 3个水平进行干旱胁迫处理，采用2 a试验分析大豆苗期、开花期和鼓粒期光合生理生态指标以及成熟后农艺性状、产量和品质的差异。结果表明，随着干旱胁迫程度的加重，大豆生长指标、光合指标及产量均呈递减趋势，在重度干旱胁迫(D₂)下，大豆产量降幅最大达到56.7%。D₂处理开花期的P_n降幅最大，达45.15%,苗期的叶绿素SPAD值升高幅度最大，为21.92%。各品质指标均随干旱程度的增加呈上升趋势，D₂处理下，大豆蛋白质和脂肪含量比CK分别增加4.51%和1.77%。不同品种的蛋白质、脂肪、果糖、亚油酸、亚麻酸、油酸、硬脂酸、非必需氨基酸和必需氨基酸含量与产量呈负相关，蔗糖、淀粉多糖和棕榈酸含量与产量呈正相关，说明干旱胁迫下大豆产量和品质的提升仍存在矛盾。早熟品种陇中黄601丰产抗旱，适宜在干旱半干旱区种植。