小麦品种抗旱性鉴定方法比较研究

研究结果,试验应用的各种鉴定小麦品种抗旱性的方法,其结果基本一致,均有应用价值。田间试验鉴定,结果直观,准确２,可靠性强,但耗费的时间,人力和财力多,难以作众多品种的鉴定。在其它方法中,以离体叶片保水力测定最为简便易行,可同时作大批量材料的鉴定;若在离体叶片保水力测定的基础上再进行根系活力测定,鉴定结果会更加可靠。     

小麦抗旱性鉴定的生理生化指标及其分析评价

通过对国内外研究结果的收集、整理和分析，得知有２０多项生理，系列化指标可用于小麦的抗旱性鉴定。其中，比较可靠的生理指标有干旱条件下的叶片水势，相对含水量，束缚水含量，种子吸水力和发芽率，细胞渗透市调节能力，叶片膨压，超弱发光和叶绿素荧光强度，光合和呼吸强度以及离体叶片失水速率，茎叶耐化学脱水性；比较可靠性的生化指标有旱胁迫下的根冠中平均石淀粉水解速度，叶片中的脱落酸的积累量以及ＳＤＯ、ＣＡＴ、ＰＯ     

引进ICARDA的小麦苗期抗旱性鉴定及SNP关联分析

以引进国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）的160份小麦为研究对象,在苗期用20% PEG-6000模拟干旱条件进行处理,以正常营养液作为对照,分析干旱环境对7个苗期相关性状（苗高、最长根长、根数、茎叶鲜质量、茎叶干质量、根鲜质量和根干质量）的影响,利用综合评价值进行抗旱评价及抗旱分级,并结合55K SNP芯片对159份小麦的苗期抗旱相关性状的抗旱系数进行关联分析。抗旱鉴定结果表明：干旱处理下的各个苗期相关性状均低于正常处理水平,按照综合评价值及系统聚类,将160份小麦分为高抗旱（5份）、中等抗旱（53份）、低抗旱（97份）和干旱敏感（5份）四类;在苗期筛选出5份高抗旱品种,包括ICARDA69、ICARDA51、ICARDA49、ICARDA83、ICARDA84,其D值分别为0.823、0.813、0.765、0.722、0.711。关联分析结果显示：利用24151个SNP标记位点结合苗期相关性状的抗旱系数在P≤0.001水平下共定位到227个抗旱相关标记,分布在除1B、2D、4D和6D外的17条染色体上,可解释7.13%~14.68%的表型变异。检测到3个多效应位点,分别位于4B、5B和6A染色体上,可解释9.31%~13.28%的表型变异。其中,位于4B染色体上的AX-108789337与茎叶干质量和根干质量显著关联,可解释10.44%~13.28%的表型变异;位于5B染色体上的AX-109353092与苗高和根鲜质量显著关联,可解释9.31%~10.93%的表型变异;位于6A染色体上的AX-110432128与苗高和根鲜质量显著关联,可解释9.95%~9.99%的表型变异。     

旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究--Ⅲ全生育期抗旱性鉴定

用干旱棚法,对11个旱稻品种抗旱性进行了研究,分析了株高、穗长、穗下节、抽穗期、成产三因素、结实率、叶片失水率、叶片萎蔫度等性状在水分胁迫条件下的变化及与品种抗旱性的关系。结果表明：利用产量的抗旱指数作为评价旱稻抗旱性是科学的、准确的,并用其对试验品种的抗旱性进行了定性分级;结合隶属函数法评价了其它生育指标与抗旱性强弱的关系,相对株高与抗旱系数呈极显著相关性,相对结实率、叶片萎蔫度(抽穗期)和相对穗粒数与抗旱系数呈显著相关性,抽穗期和相对穗下节长与抗旱系数相关性密切：其它性状与早稻抗旱性没有明显的相关性。     

旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究——全生育期抗旱性鉴定

用干旱棚法,对11个旱稻品种抗旱性进行了研究,分析了株高、穗长、穗下节、抽穗期、成产三因素、结实率、叶片失水率、叶片萎蔫度等性状在水分胁迫条件下的变化及与品种抗旱性的关系。结果表明:利用产量的抗旱指数作为评价旱稻抗旱性是科学的、准确的,并用其对试验品种的抗旱性进行了定性分级;结合隶属函数法评价了其它生育指标与抗旱性强弱的关系,相对株高与抗旱系数呈极显著相关性,相对结实率、叶片萎蔫度(抽穗期)和相对穗粒数与抗旱系数呈显著相关性,抽穗期和相对穗下节长与抗旱系数相关性密切,其它性状与旱稻抗旱性没有明显的相关性。     

旱稻抗旱性鉴定方法与指标研究-- Ⅱ抗旱性鉴定评价技术规范

为统一旱稻抗旱性鉴定评价标准,全国农技推广中心委托研究制定“旱稻抗旱性鉴定评价技术规范”。该“规范”详细阐述了旱稻全生育期抗旱性鉴定、苗期抗旱性鉴定、种子萌发期抗旱性鉴定三种抗旱性鉴定方法,并说明了这三种方法的适用情况。     

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...     

小麦抗旱性研究进展与展望

利用优异基因资源改良小麦抗旱性是应对干旱和保障粮食安全的重要途径。结合国内外小麦抗旱性研究的最新进展和本研究组的研究实践,概述了现行主要抗旱性鉴定方法的适用对象和评价指标,以及小麦抗旱种质创新、抗旱基因资源发掘与利用等方面的研究成果,同时提出未来小麦抗旱性研究的重点任务和发展方向,即建立基于高通量表型鉴定的抗旱性综合评价技术体系,建立基于高通量基因型鉴定的抗旱基因资源发掘平台,创建基于综合运用多学科技能的智慧育种策略,以期为加快小麦抗旱性遗传改良提供信息资源和理论参考。     

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。     

不同紫花苜蓿几个抗旱指标的灰色关联分析

运用灰色关联分析法,对5项抗旱指标与5个紫花苜蓿(Medicago Sativa)品种抗旱性的相关性进行了分析。关联度分析结果表明:各指标与苜蓿品种抗旱性的关联序为:游离脯氨酸含量>SOD>POD>相对含水量>叶片水势。各指标对苜蓿抗旱性的影响,以游离脯氨酸含量最大,其次为SOD及POD;再次相对含水量;而叶片水势的影响最小。     

小麦转TaEBP基因株系抗旱特性分析

以2个转TaEBP基因新春9号小麦株系(G9-X1129,G9-X1139)、受体品种新春9号和当地推广品种小偃22为材料,通过PEG-6000人工模拟干旱胁迫处理,调查小麦种子萌发期胚芽鞘、胚根长度和胚根数;采用大田不同水分处理试验,测定转基因小麦不同生育时期的生理生化、形态指标与抗旱指数,以明确其抗旱性。结果表明:(1)在种子萌发期20%(W/V)PEG干旱胁迫条件下,参试材料的胚芽鞘长度、胚根长度和胚根数均比非胁迫时降低,G9-X1129和G9-X1139的降幅较小且均显著高于受体对照新春9号;(2)与受体对照新春9号相比,G9-X1129和G9-X1139具有较高的可溶性蛋白含量和脯氨酸含量;(3)随着干旱胁迫程度的增强参试材料的株高、穗叶距和穗长均有不同程度的降低,但转基因株系株高、穗叶距和穗长降幅显著小于受体对照;(4)G9-X1129和G9-X1139分别比受体对照新春9号增产11.67%和10.19%,其抗旱指数分别为1.18和1.17,两者都属较强抗旱等级,表现出比新春9号更强的抗旱、节水性能;整体上G9-X1129和G9-X1139与小偃22具相对一致的抗旱能力。     

5种荒漠植物抗旱性及其与抗旱指标相关性的定量评价

通过测定苦豆子、苦马豆、骆驼蓬、钠猪毛菜和盐爪爪5种典型荒漠植物的相对含水量、叶绿素含量、电导率、比叶面积、根冠比和蒸腾速率6项抗旱指标,运用隶属函数值法对5种植物的综合抗旱适应性进行定量评价。评价结果表明,5种荒漠植物的综合抗旱性强弱顺序为:盐爪爪>钠猪毛菜>苦马豆>苦豆子>骆驼蓬。在此基础上运用灰色关联度分析方法,对5种植物的抗旱性和6项抗旱指标的相关性进行分析。关联度分析结果表明,各项抗旱指标与平均隶属函数值的关联顺序为:蒸腾速率>相对含水量>电导率>比叶面积>根冠比>叶绿素含量,即蒸腾速率、相对含水量和电导率是5种植物抗旱性评价的重要指标。     

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。     

模拟干旱条件下冬小麦品种萌发期抗旱性评价

为了筛选适于华北旱作区种植的优良冬小麦品种,采用PEG-6000模拟干旱环境,评价了119份小麦品种的萌发期抗旱性,并通过加权隶属函数法对供试材料的抗旱性进行综合评价。研究结果表明,供试材料的5个性状均值,处理比对照分别下降了77.3%,40.0%,30.7%,16.7%和78.0%,不同品种间差异明显。19.6%的PEG-6000处理促进了部分材料的主胚根长伸长,包括洛夫林13、汶农14、轮选987等24份材料,这部分种质可能为萌发期对干旱响应比较积极的品种。隶属函数法计算综合评价值(D值)结果表明,其与胚芽鞘长、主根数等各指标抗旱系数的隶属函数值均呈极显著正相关。UPGMA聚类分析可以将试验材料在遗传距离为0.82处供试材料分为两大类。初步筛选出的小麦萌发期抗旱较强的种质为:洛夫林13、汶农14、中国春、漯麦8号、轮选987、泰山22、山农17、泰农18、烟航选2号、中育6号、鲁麦14、泰农6258、泰农2987。     

不同品种冬小麦的抗旱性鉴定与分析

以13个抗旱等级不同的冬小麦品种为材料,设旱地和水地两种处理,在冬小麦起身期、拔节期、挑旗期、抽穗开花期、灌浆期、乳熟期测定了叶片相对含水量、叶绿素含量、叶片渗透调节能力、脯氨酸含量、丙二醛含量、SOD活性、POD活性等7个与抗旱相关的生理指标。计算各指标旱、水地差值绝对值,并与抗旱指数分别进行相关、逐步回归、通径、灰色关联分析。结果表明,挑旗期叶绿素含量差值、拔节期叶片渗透调节能力、起身期脯氨酸含量差值、拔节期丙二醛含量差值、灌浆期SOD活性差值等5个生理指标与冬小麦抗旱性显著相关,可作为抗旱鉴定指标。     

西南地区小麦品种萌发期抗旱性分析

以20份小麦品种为材料,采用20%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,研究小麦种子萌发期对渗透胁迫的响应,并进行抗旱性综合分析,筛选抗旱性鉴定指标。结果表明:PEG胁迫下,不同小麦品种的发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长、胚根数、胚芽鞘长度、胚芽长等均有不同程度的降低,各个指标在不同品种间的降低幅度不同,平均降低幅度分别为59.1%、17.1%、51.7%、51.4%、18.5%、19.6%、71.1%;使用单一鉴定指标筛选出的抗旱性品种结果不一致;将隶属函数法与系统聚类法结合,筛选出蜀万8号为强抗旱型小麦品种,绵麦1403为弱抗旱型品种,川麦42和川麦55为不抗旱型品种,其余的为中间抗旱型品种;相关分析表明,相对发芽率与D值的相关性最大(0.90),可将其作为快速鉴定小麦品种抗旱性的指标。