室内模拟干旱对大豆萌发性状的影响及抗旱性评价

本试验以22份不同基因型大豆品种(品系)为研究材料,使用快速简便的高渗溶剂聚乙二醇(PEG6000)进行室内模拟干旱胁迫试验,探讨干旱胁迫对不同大豆品种(品系)萌发性状的影响,并采用隶属函数值法对不同品种进行抗旱适应性评价。结果表明干旱胁迫条件下不同生态型大豆品种的吸水率、相对发芽率、相对发芽势、根长指数均比清水对照低。品种间萌发性状存在差异,其中变异系数最大的为相对发芽率,为73%,变异幅度为4.25%~44.56%,变异系数最小的为12h吸水率,为11%,变异幅度为28.54%~48.75%,12h吸水率、相对发芽势、相对发芽率、根长指数与萌发抗旱系数呈极显著正相关,可作为大豆芽期抗旱性鉴定的重要指标。初步鉴选出4个强抗型大豆品种,分别为:晋大74、晋大70、晋大83和晋大73,鉴选出3份敏感型品种,分别为晋大75、黑珍珠、扁茎豆,其他15份品种为中抗型品种。研究结果可为大豆萌发期抗旱性评价提供理论参考。     

燕麦萌发期抗旱指标体系构建及综合评价

为探究不同燕麦品种间的抗旱性强弱,构建燕麦品种抗旱评价体系,以6种燕麦品种为试验材料,分别测定蒸馏水(对照,CK)、-0.2、-0.4、-0.8及-1.2 MPa聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫下不同燕麦品种发芽势、发芽率、发芽指数等7项指标,分析不同干旱胁迫对燕麦种子萌发的影响;以鉴定指标相对值作为抗旱评价指标,在主成分分析的基础上利用GGE-biplot双标图,构建供试燕麦品种抗旱性的评价指标体系,并结合加权隶属函数法综合评价各燕麦品种的抗旱性能。结果表明,-0.2 MPa和-0.4 MPa PEG-6000处理对种子萌发和幼苗生长具有促进作用,其中不同燕麦品种在-0.4 MPa胁迫下相对发芽率、相对活力指数均显著高于CK和-1.2 MPa胁迫组(P0.05)。利用主成分分析与GGE-biplot双标图将7项评价指标转换为3个综合指标(Z1、Z2、Z3),构建出不同燕麦品种萌发期抗旱性评价体系。在Z1、Z2、Z3权重的基础上,结合加权隶属函数法评价出供试材料种子萌发期抗旱性强弱为青海燕麦甜燕1号燕麦奥塔燕麦ESK燕麦普兰顿燕麦干旱燕麦。本研究结果为燕麦抗旱性评价、抗旱品种选育及其机理研究提供了理论依据。     

干旱胁迫对不同基因型啤酒大麦品种(系)生长发育的影响

以抗旱基因型品种(系)甘啤5号、甘啤7号和9810-49及敏感基因型品种(系)甘啤4号、甘啤6号和9821-118为供试材料,采用裂区设计,在抗旱棚进行正常灌水(I)和干旱胁迫(D)盆栽试验。结果表明,干旱胁迫后,不同基因型啤酒大麦品种的单株分蘖数和成穗数、株高、穗长、穗粒数、千粒重、生物产量等指标均比灌水处理显著降低,降低幅度品种间差异明显,这主要由品种自身特性决定,与啤酒大麦的抗旱性没有显著相关关系。叶面积、叶片含水量、根体积和根干重也显著降低。抗旱品种叶面积较小,叶片含水量较高,根体积和根干重较大,干旱胁迫后下降幅度较小,与啤酒大麦的抗旱性有比较明显的相关关系,可作为啤酒大麦抗旱性评价的主要形态指标。     

菜用豌豆品种资源萌发期耐旱性鉴定

为研究菜用豌豆种子萌发期的耐旱性,本试验以31份菜用豌豆品种资源为试验材料,通过2.5%PEG溶液模拟干旱胁迫处理萌发期豌豆种子,统计种子发芽势和发芽率,测定鲜重、干重、根长、芽长等指标,并采用相关性分析、主成分分析、聚类分析、灰色关联度分析及逐步回归分析等方法相结合,对31份菜用豌豆品种资源进行萌发期耐旱性鉴定及耐旱指标筛选。结果表明,2.5% PEG-6000模拟干旱胁迫对菜用豌豆种质资源萌发期各测定指标均有极显著影响;根据综合抗旱系数值(CDC值)、耐旱性度量值(D值)、加权关联度(WDC值)大小对供试种质进行排序,其中耐旱性最强的4个品种依次为16110、16055、16140、16107;耐旱性最弱的3个品种依次为16106、16175、16177。通过聚类分析,在欧氏距离D²=8.5处将31份豌豆品种资源划分为4种类型:第Ⅰ类包括16054、16142等20个品种;第Ⅱ类包括16140、16079和16055 3个品种;第Ⅲ类包括16175、16104等6个品种;第Ⅳ类包括16110和16107 2个品种。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标为发芽指数、活力指数、发芽势、根长,这些可作为豌豆种质资源萌发期耐旱性鉴定综合选择指标。本试验结果为进一步研究菜用豌豆萌发期耐旱性机理及干旱调控缓解机制提供了理论参考,也为菜用豌豆耐旱品种选育及其推广应用奠定了基础。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对紫苏种子萌发的影响

为研究不同紫苏品种种子在萌发期对干旱胁迫的响应,给评价紫苏种子的抗旱性和栽培管理提供理论依据,以紫苏品种TS003号和贵苏4号为试料,采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,分别测定2个品种的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重等指标。结果表明,不同浓度的PEG-6000干旱胁迫处理对TS003号、贵苏4号的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重均产生抑制作用,均随着PEG-6000浓度的增加呈下降趋势。与蒸馏水空白对照相比,在低浓度PEG-6000(3%、6%)干旱胁迫下,各指标值下降幅度差异不显著(P ＞ 0.05),PEG-6000浓度在12%及以上时显著下降(P < 0.05),尤其在PEG-6000浓度为24%(重度干旱胁迫)处理下紫苏种子发芽完全受到抑制。     

藜麦种子萌发阶段响应干旱和盐胁迫变化的综合评价

随着我国藜麦产业不断发展和利用边际性土地种植规模的扩大,藜麦种子萌发阶段对干旱和盐胁迫的响应研究越来越受到重视。本文采用室内PEG-6000模拟干旱胁迫和NaCl模拟盐胁迫,通过测定发芽率、发芽势、长度和鲜重等8个指标,对5个藜麦品种(系)(‘南非2号’‘陇藜1号’‘陇藜4号’、HTH-y605、HTH-01)种子萌发期对干旱和盐胁迫的响应进行综合评价研究,并利用主成分分析方法评价藜麦的抗旱性和耐盐性,指出抗旱性和耐盐性的主要评价指标。结果表明:在藜麦萌发阶段抗旱性综合评价中,主成分分析将8个指标归类为2个成分因子,各成分分别以相对长度和相对发芽率载荷量最大,可作为藜麦萌发期抗旱性主要鉴定指标。抗旱性强弱顺序为:‘南非2号’HTH-01‘陇藜4号’‘陇藜1号’HTH-y605。在其耐盐性综合评价中,通过主成分分析将8个指标归类为3个成分因子,相对长度、相对发芽率和相对发芽指数分别为各成分因子上最大的载荷,可以作为藜麦萌发期耐盐性的主要鉴定指标,耐盐性强弱顺序为:HTH-01HTH-y605‘陇藜4号’‘陇藜1号’‘南非2号’。相关性分析结果显示,不同藜麦品种萌发阶段抗旱性与耐盐性之间无明显相关性。研究发现藜麦不同品种在抗旱性和耐盐性具有遗传多样性,其机制有待进一步研究。研究结论对藜麦抗逆机理研究和品种选育有一定的参考价值,为当前中低产田开发利用提供了理论和数据支持。     

小麦重组自交系群体苗期抗旱性综合评价

[目的]探讨干旱对小麦萌发期幼苗生长的影响,筛选抗旱的优良小麦种质材料,为小麦抗旱新品种的选育提供依据。[方法]以洛旱2号与潍麦8号杂交产生的重组自交系(RIL)群体(F9)为材料,基于小麦萌发期幼苗在不同水分条件下的多个农艺性状指标数据,通过主成分分析和K均值聚类的方法,对重组自交系的291个株系及其亲本进行了苗期抗旱性综合评价,并对各株系的苗期抗旱性度量值和其产量的相关性进行了分析。[结果](1)用10%的PEG-6000处理萌动的种子,可促进胚芽鞘长和根数的增加,而对其它农艺性状有明显的抑制作用。(2)从该重组自交系的291个株系中筛选出了44个抗旱优良株系,为小麦抗旱育种提供了宝贵的种质材料。(3)小麦各株系的苗期抗旱性和其产量之间呈显著的正相关。[结论]根系性状对干旱胁迫的反应最为敏感,干旱胁迫下能否形成相对强大的根系系统是衡量幼苗抗旱性的重要条件。     

箭筈豌豆种质资源萌发期抗旱指标筛选及抗旱性评价

  【目的】  萌发期干旱影响绿肥作物箭筈豌豆 (Vicia sativa L.) 生产。筛选关键、敏感抗旱评价指标,开展不同箭筈豌豆萌发期抗旱性评价,为挖掘抗旱种质和开展抗旱性品种选育提供理论依据。  【方法】  选择分布于箭筈豌豆主要种植区的14份代表性箭筈豌豆种质资源为研究对象,以蒸馏水处理为试验对照,分别设置2.5%、5%、10%和15% 等4个不同PEG-6000 (高分子聚合物聚乙二醇6000) 模拟干旱胁迫处理,测定和计算发芽率、发芽势、发芽指数、种子萌发指数、胚根长、胚芽长、胚根重、胚芽重、胚根长/胚芽长值、胚根重/胚芽重值和活力指数等11项指标及其相应抗旱系数。  【结果】  4个PEG-6000浓度胁迫不同程度地降低了供试箭筈豌豆各测试指标及其抗旱系数 (P < 0.05),14个种质资源的测试指标变异系数为11.40%～48.71%,抗旱系数的变异系数为10.20%～46.56%。大多数测试指标抗旱系数间存在显著或极显著相关关系,相关系数变化范围为0.182～0.956。基于主成分分析方法,各指标抗旱系数降维为3个相互独立的主成分综合指标,3个主成分综合指标累计贡献率为85.9%。基于模糊数学隶属函数方法,各资源抗旱性综合评价指数 (D值) 平均数为0.420,变异系数为50.6%,9号种质资源D值最高,10号种质资源D值最低。基于聚类分析方法,14份箭筈豌豆资源可根据抗旱特性不同聚为4类,抗旱等级划分与不同等级D值大小相一致,9号资源为强抗旱资源,14号资源为较强抗旱资源,中等与弱抗旱资源占总资源量85.8%。基于逐步回归方法,抗旱性综合评价指数D值与各鉴定指标抗旱系数的回归关系为D = 1.31X₁ + 0.566X₂ + 0.183X₃–1.068 (R2 = 0.991, P < 0.001, X₁、X₂、X₃分别表示发芽指数、胚根重和胚根长抗旱系数)。  【结论】  抗旱性综合评价指数D值是表征种质资源萌发期抗旱特性的有效指标,发芽指数、胚根重和胚根长抗旱系数可以解释99.1%的不同种质资源抗旱性变异,鉴定获得2份萌发期抗旱性较强箭筈豌豆资源,85%以上的供试箭筈豌豆资源为中等或弱抗旱性种质资源,选择抗旱性种质资源是箭筈豌豆高效生产的重要方面。     

干旱胁迫对花生生育中后期根系生长特征的影响

花生是较耐旱的经济和油料作物, 长期少雨或季节性干旱是限制花生产量提高的重要环境因子, 也是花生收获前黄曲霉素感染的重要因素。根系是植物吸水的主要器官, 不同土壤水分状况下植物的根系构型可能会表现出显著差异, 进而影响植物根系吸收养分和水分的能力。研究不同土壤水分状况下花生根系形态的发育特征与抗旱性的关系对进一步理解花生的水分吸收、运输、利用和散失机制以及培育抗旱性花生具有非常重要的作用。为明确不同抗旱性花生品种的根系形态发育特征, 探讨其根系形态发育特征对不同土壤水分状况的响应机制, 在防雨棚旱池内进行土柱栽培试验, 研究抗旱型花生品种"花育22号"和干旱敏感型花生品种"花育23号"生育中后期根系生长特征及其对干旱胁迫的响应。设置正常供水和中度干旱胁迫(分别控制土壤含水量为田间持水量的80%~85%和45%~50%)2个水分处理, 分别在花针期、结荚期和饱果期进行取样,根长、根表面积和体积扫描后通过WinRhizo Pro Vision 5.0a程序进行分析; 收获时测定产量和抗旱系数(干旱胁迫处理与正常供水处理下产量之比)。结果表明, "花育22号"具有较高的产量和抗旱系数, "花育23号"对干旱胁迫的适应性小于"花育22号"。抗旱型品种"花育22号"具有较大的根系生物量、总根长和根系表面积, 且深层土壤内根系表面积和体积大于"花育23号"。与正常供水处理相比, 干旱胁迫显著降低2个品种花针期的根系总根长、根系总表面积和总体积, 对结荚期和饱果期根系性状无显著影响; 干旱胁迫增加2个品种生育中后期40 cm以下土层内的根长密度分布比例、根系表面积和体积, 但"花育23号"各根系性状增加幅度小于"花育22号"。干旱胁迫处理下20~40 cm和40 cm以下土层内根系表面积和体积分别与总根长、总表面积和总体积呈显著或极显著正相关, 而正常供水处理下0~20 cm土层内根系表面积和体积与整体根系性状表现极显著正相关。总体而言, 具有较大根系和深层土壤内较多的根系分布是抗旱型花生的主要根系分布特征; 土壤水分亏缺条件下, 花生主要通过增加深层土壤内根长、根系表面积和体积等形态特性调节植株对水分的利用。     

小黑麦品系成株期抗旱性研究

为鉴定3份适合于青藏高原高寒牧区种植小黑麦品系的成株期抗旱性,本研究以石大1号和中饲1048小黑麦品种为对照,利用防雨棚控制水分,研究了不同干旱胁迫程度下5种供试小黑麦品系叶片的丙二醛(MDA)、可溶性糖和游离脯氨酸含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢物酶(CAT)活性,并利用隶属函数法对各小黑麦品系成株期的抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,石大1号小黑麦叶片的可溶性糖含量和MDA含量最低,分别为14.15 mg·g~(-1)和42.86μmol·g~(-1),SOD(131.79 U·mg~(-1))、POD(86.77 U·mg~(-1)·min~(-1))和CAT(197.03 U·mg~(-1)·min~(-1))活性较高,小黑麦新品系J7和J9叶片的MDA含量较高,分别为3.05μmol·g~(-1)和2.96μmol·g~(-1),SOD、POD和CAT活性较低;随着干旱胁迫时间延长,小黑麦叶片可溶糖含量以及SOD、CAT活性呈先升高后降低的趋势,游离脯氨酸含量呈波浪型变化,MDA含量和POD活性逐渐增加;5份小黑麦品系在轻度和中度干旱胁迫时抗旱性无显著差异,重度干旱胁迫时,出现抗旱性分离。综合评价结果表明,供试小黑麦种质成株期抗旱性强弱依次为石大1号P1J7J9中饲1048。本研究为筛选适合青藏高原较干旱区域种植的抗旱小黑麦品系奠定了基础。     

PEG胁迫下旱地油菜绿肥苗期抗旱性筛选和评价

[目的]研究苗期抗旱能力突出的油菜绿肥种子萌发特性和生理特征,为筛选适宜于黄土高原旱作区种植的油菜绿肥品种提供可靠的方法及建议.[方法]采集了30份油菜绿肥品种进行室内发芽试验,设正常水分对照和以10％聚乙二醇(polyethylene?glycol?6000,PEG-6000)高渗溶液人工模拟的干旱胁迫处理.分析苗期...     

水稻近等基因导入系芽期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

为筛选水稻抗旱性鉴定指标并科学鉴定水稻抗旱性,本研究以蒸馏水为对照,采用质量体积比为5％、10％、15％、20％的PEG-6000溶液处理6份川香29B近等基因导入系进行芽期抗旱鉴定,研究模拟干旱对水稻育种材料芽期种子萌发的影响,并探讨芽期抗旱性鉴定指标及筛选抗旱材料.结果表明,轻度水分胁迫对种子发芽抑制作用较小,部分...     

两份大麦品种单倍体细胞与植株水平耐盐性的关系

为了确定盐胁迫下大麦籽粒产量和萌发期生长指标与小孢子培养阶段盐胁迫下愈伤组织产量之间是否存在一致性,以2份大麦品种为供试材料,进行了以下3项研究:(1)诱导培养基中NaCl含量对小孢子培养愈伤组织产量的影响;(2)萌发液中NaCl含量对大麦种子萌发期生长指标的影响;(3)NaCl 胁迫处理对大麦单株产量的影响.结果表明...     

种子萌发期粳稻种质资源耐旱性综合评价

水资源短缺一直是制约西北干燥区水稻生产的主要因素之一,在水稻某一或全生育期节水有利于缓解该区域农业用水。为挖掘水稻耐旱种质资源和培育耐旱品种,对西北干燥区种植的粳稻种质资源进行种子萌发期的耐旱性鉴定和评价,本研究首先以PEG-6000为渗透剂对6份不同耐旱性水稻材料进行模拟干旱处理,研究了粳稻种子在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、相对根长、相对芽长、活力指数、相对根芽鲜重、相对根芽干重和萌发耐旱指数的变化。结果表明,15%PEG-6000可作为粳稻种子萌发期耐旱性鉴定的最佳浓度。在此基础上,进一步利用该处理浓度对139份不同来源的粳稻种质资源进行萌发期耐旱性鉴定,以筛选浓度时选用的8个耐旱指标作为评价指标,通过主成分分析法确定了相对发芽势、相对芽长、活力指数、萌发耐旱指数为4个关键指标,利用隶属函数结合权重分析法得到了萌发期粳稻种质资源耐旱性的综合评价值D。根据D值排序,筛选鉴定到萌发期耐旱性强的5个粳稻种质:松粳3号、通院515、龙粳807、松粳20和Farry。通过聚类分析将139份粳稻种质资源划分为4个亚群,第Ⅰ和Ⅲ亚群(除个别种质为中等耐旱种质外)均为旱敏感亚群,第Ⅱ亚群为耐旱和中等耐旱混合亚群,第Ⅳ亚群为中等耐旱亚群。本研究构建的聚类图中,活力指数与D值表现出较好的一致性。本研究结果可为种子萌发期粳稻种质资源耐旱性快速鉴定和评价提供参考。     

种子引发对水分胁迫下大豆幼苗生理特性的影响

试验研究了种子引发处理对弱抗旱"晋豆19号"和强抗旱"晋大53号"两个大豆品种种子膜透性、可溶性蛋白含量、种子发芽指标的影响及在干旱胁迫下大豆幼苗生理特性的变化.结果表明:种子引发处理使两个大豆品种种子的膜透性显著降低,可溶性蛋白含量显著升高,且不同程度地提高了两个品种的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数;幼苗在水分胁迫加重时(6～9 h),与未引发处理比,引发处理下两个品种幼苗叶片膜透性减小,MDA含量降低,SOD、POD活性和脯氨酸、可溶性蛋白含量升高.表明对种子进行引发处理,通过提高幼苗保护酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量,增强了大豆幼苗的耐旱性.试验还表明,引发处理对弱抗旱品种"晋豆19号"产生的耐早效应优于强抗旱品种"晋大53号".     

黑果枸杞种子萌发对PEG模拟干旱胁迫的响应

[目的]研究干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发及幼苗生长的影响,为黑果枸杞人工栽培提供理论依据。[方法]通过聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)模拟干旱胁迫,测定不同干旱胁迫强度下黑果枸杞种子的萌发进程、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗的生长、幼苗渗透调节物质、叶绿素含量等指标,研究干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发及幼苗生长的影响。[结果]干旱胁迫不利于黑果枸杞种子的萌发,重度干旱胁迫推迟其萌发的高峰期;干旱胁迫下黑果枸杞种子的发芽率、发芽势均呈下降趋势,-0.6 MPa处理下,黑果枸杞种子发芽率、发芽势相对对照分别降低72.06%和74.07%;干旱胁迫对黑果枸杞种子发芽指数和活力指数有抑制作用,其抑制程度随干旱胁迫强度的增加而增加;适度干旱胁迫有利于黑果枸杞幼苗胚根和胚芽的生长,而中度、重度干旱胁迫不利于幼苗胚芽的生长;干旱胁迫下黑果枸杞幼苗根、芽脯氨酸含量和可溶性糖含量均随着胁迫程度的增加逐渐增加,而幼苗叶绿素含量(Chl a+b)随干旱胁迫强度的增加逐渐降低。[结论]干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发及幼苗生长有重要影响,适度的干旱胁迫有利于黑果枸杞幼苗的生长。