干旱胁迫下20份春大豆材料的种子活力及抗旱性评价

通过聚乙二醇(PEG-6000)人工模拟干旱胁迫,对20份春大豆材料进行萌芽期的种子活力及抗旱性研究。结果表明,干旱胁迫对相对发芽率、相对发芽势、种子抗旱指数、幼苗活力指数、幼苗活力抗旱指数、种子萌芽抗旱指数、储藏物质转运率等指标都有不同程度的影响。通过隶属函数评价法对20份材料进行了抗旱性评价,其中,萌芽期抗旱性较强的材料有5个:黔豆08014、黔豆2014-47、黔豆2014-36、黔豆2014-107、黔豆2014-108;萌芽期抗旱性较弱的材料有5个:黔豆2014-134、黔豆2014-31、黔豆2014-171、黔豆2014-155、黔豆2014-198;其余材料为萌芽期抗旱性中等。     

二倍体马铃薯S.phureja种质资源的抗旱性鉴定与综合评价

本研究采用盆栽干旱法,对19个二倍体马铃薯S. phureja种质资源和1个四倍体品种进行抗旱性鉴定,测定了叶片含水量、相对电导率、叶绿素含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量等生理生化指标,利用主成分分析和隶属函数分析综合评价其抗旱性。试验结果表明,品种间干旱胁迫响应差异显著,干旱处理下生理生化指标与对照相比差异显著,通过主成分分析和隶属函数分析,筛选出C3、C4、C6、C9、C10这5个二倍体马铃薯抗旱种质。本研究通过多个指标鉴定马铃薯抗旱性可为抗旱育种提供技术参考,鉴定出的S. phureja抗旱种质可为二倍体马铃薯抗旱育种提供材料基础。     

纤花香茶菜苗期抗旱性鉴定及抗旱生理特性初步研究

采用盆栽反复干旱法对17份纤花香茶菜种质资源进行苗期抗旱性鉴定,测定其冠层萎蔫比例、叶片含水量、株高等10个指标,应用隶属函数法等方法对其抗旱性进行综合评价,并对有抗旱性差异的种质进行生理特性研究。结果表明,平均隶属函数值与叶长和叶面积的相关性较大;主成分分析将10个指标归纳为光合因子、产量因子和生长因子3个主成分,累计贡献率为74.438%;聚类分析将供试种质分为强抗旱型、中抗旱型、弱抗旱型和抗旱敏感型四种类型;抗旱性不同的种质对干旱胁迫的生理应答策略不同,弱抗旱型种质需要做出更强烈的生理应答来应对干旱胁迫。结合课题组前期芽期抗旱性鉴定结果认为,R 16两生育期均具有优良抗旱特性。     

大豆微核心种质资源抗旱性评价

抗旱性是大豆在干旱胁迫下高产稳产的重要生态性状，筛选耐旱种质资源提高新品种的抗旱能力，是保障大豆高产稳产的重要途径之一。以大豆微核心种质为研究对象，采用大豆成株期抗旱性鉴定方法，利用海南冬季干旱少雨的气候特点，系统调查了干旱对163份不同大豆资源的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等4个农艺性状的影响。再利用加权隶属函数分析和聚类分析的方法，对163份微核心种质的抗旱性进行综合评价。结果表明，供试的163份大豆微核心种质可划分为5个抗旱等级，并鉴定出高抗旱（1级）种质4份（ZDD02159、ZDD10430、ZDD13560和ZDD16874）、抗旱（2级）种质14份、中抗旱（3级）种质52份、敏感（4级）种质74份以及高敏感（5级）种质19份。这些研究结果和抗旱种质的挖掘，为利用资源拓宽遗传基础，培育抗旱大豆新品种和抗旱基因发掘与功能研究提供了参考。     

绿豆全生育期抗旱性鉴定及形态指标研究

为了在田间育种和生产过程中,为绿豆抗旱种质资源的筛选提供可借鉴的形态,快速、便捷的筛选出具有抗旱特点的绿豆资源,通过模拟干旱条件进行全生育期抗旱性研究,分析不同绿豆品种的形态性状在干旱胁迫条件下的变化,采用相关、偏相关、通径分析等方法分析这些形态指标与抗旱指数(DRI)的关系。结果表明,相对株高、相对单株荚数、相对单荚粒数、相对荚长,相对百粒质量均可作为鉴定绿豆抗旱性的指标。共鉴定出强抗旱性种质9份,较强抗旱性种质10份,中等抗旱性种质9份,较弱抗旱性种质32份,不抗旱性种质213份。     

马铃薯抗旱种质资源的评价

中国马铃薯主产区的大部分区域为干旱贫瘠地区,随着全球气候变暖,干旱地区的面积逐年扩大,因此抗旱资源的筛选与育种利用,将对提高干旱地区马铃薯的产量发挥重要作用。本研究以17份抗旱性较好的无性系后代及5个抗旱性不同的品种为材料,设盛花期控水15 d和正常浇水2个处理,测定3个生理指标、4个光合特性指标、叶绿素含量及产量,采用抗旱系数、隶属函数对材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下丙二醛(MDA)含量及电导率升高,叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、相对含水量及产量下降,各项指标对干旱胁迫敏感,其抗旱系数因材料不同有差异,上述指标均可作为抗旱评价指标。根据某一指标对马铃薯抗旱性进行评价,对马铃薯的抗旱性利用隶属函数进行综合评价得到品种抗旱性由高到低为:定薯1号、克新1号、冀张薯8号、东农311、大西洋;得到6份高度抗旱材料、7份中度抗旱材料、4份低度抗旱材料。采用抗旱系数、隶属函数对马铃薯抗旱性进行评价,可以较好揭示抗旱性与各指标之间的关系,全面综合评价马铃薯抗旱性;抗旱性综合评价方法对马铃薯进行抗旱性评价是准确可靠的。     

干旱胁迫对不同生态型大豆生理生化特征的影响

为了研究干旱胁迫对大豆生理生化特征和产量的影响,选用22份不同生态型大豆品种为研究材料,用盆栽称重法与大田试验结合的方法,研究花期不同生态型大豆抗旱生理生化特征。结果表明：干旱胁迫下,不同生态型大豆品种的叶片相对含水量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素a含量、总叶绿素含量和净光合速率都有一定程度的降低,与大豆品种的抗旱性均呈正相关,表现为抗旱性强的品种下降幅度较小,而抗旱性弱的品种下降幅度较大;而丙二醛含量、相对电导率和可溶性糖都有一定程度的增加,与抗旱性均呈极显著负相关,表现为抗旱性强的品种增加的幅度较小,而抗旱性弱的品种则相反;脯氨酸含量与抗旱性呈极显著正相关,表现为抗旱能力强的品种脯氨酸含量增加幅度大。这一结果说明,在干旱胁迫环境下,水分亏缺降低了大豆叶片相对含水量,膜脂过氧化伤害加重,引起丙二醛的累积,相对电导率升高,游离脯氨酸及可溶性糖含量升高,而丙二醛含量的升高导致保护酶活性降低,同时水分亏缺导致叶绿素含量降低,净光合速率下降,最终导致产量下降。     

绿豆种质资源苗期抗旱性鉴定

鉴定筛选苗期抗旱绿豆种质,对改良绿豆品种抗旱性、促进绿豆产业发展具有重要意义,同时,也为"绿豆抗旱性鉴定评价技术规范"的制定提供方法和信息支撑。本研究以70份绿豆种质为材料,采用苗期反复干旱法,测定幼苗存活率、萎蔫指数、株高、叶片鲜重、叶片干重、叶片含水量、生物量和胁迫指数等指标,分析各指标间的相关性,结果显示第1次旱胁迫后的幼苗存活率与第2次旱胁迫后的幼苗存活率呈极显著正相关;萎蔫指数、株高与幼苗存活率呈极显著负相关,故遴选出第1次旱胁迫幼苗存活率、萎蔫指数和株高为绿豆苗期抗旱性评价的适宜指标。采用隶属函数法,综合分析划级,获得高抗旱种质16份、抗旱种质20份,中抗种质23份、敏感种质8份和极敏感种质3份。以第1次旱胁迫幼苗存活率、萎蔫指数和胁迫株高分别评价绿豆的抗旱性并与综合评价结果相比较,一致率分别为70.0%、58.6%和51.4%。认为第1次旱胁迫幼苗存活率可以作为大规模绿豆种质苗期抗旱筛选的鉴定指标。     

黍稷芽、苗期抗旱性评价及抗旱资源鉴定

为了全面了解中国现存黍稷种质资源的抗旱性,研究黍稷在PEG6000模拟干旱胁迫下的抗旱表现,挖掘优异抗旱种质并筛选抗旱鉴定指标,本研究以前期构建的包含230份资源的黍稷微核心种质为试验对象,开展室内PEG6000模拟干旱胁迫处理下的芽、苗期抗旱性研究。通过对芽期和苗期抗旱性指标的测定发现:干旱胁迫下,芽期和苗期各指标较对照组均有下降趋势;芽期指标变异系数较苗期偏大,苗期根鲜重变异系数最大,根干重、苗鲜重、苗干重其次(变化范围在0.35~0.50之间)。相关性分析显示多数指标间相关性都达到了显著或极显著水平,其中相对根鲜重与相对根干重的相关性最高,而相对叶绿素含量与相对根长、相对苗长、相对根鲜重及相对苗干重的相关性均较低。采用平均值-标准差逐级分级法和分层聚类分析综合鉴定参试黍稷芽期和苗期抗旱性,发现芽期极强抗旱、强抗旱材料分别为3份和10份,苗期极强抗旱、强抗旱材料分别为24份和23份;其中紫秆黍(00003289)、乌克兰黍(00006438)和白糜子(00000101)三个品种在芽期和苗期均有很好的抗旱性,可作为后续全生育期抗旱研究和抗旱品种选育的优良资源。对芽期及苗期各抗旱鉴定指标进行相关性分析,结果表明芽期与苗期抗旱性没有显著相关性;主成分分析表明,相对苗长、相对苗鲜重以及相对叶绿素含量可作为评价黍稷苗期抗旱性鉴定的主要指标。     

隶属函数分析法对25份贵州玉米种质抗旱性评价研究

干旱是制约玉米产量的重要因素之一,通常可引起20%～50%的减产。测定玉米植株抗旱相关指标及综合评价对于筛选抗旱玉米种质具有重要价值。本研究采用盆栽和PEG处理模拟干旱对25份贵州玉米种质三叶期的植株鲜重、叶片相对含水率、根冠比等抗旱指标进行测定,结果表明,金单999的植株鲜重最高,为109.83g,CML 171植株鲜重最低,为32.12g;而金玉818的相对含水量最高,为99.26%,CML 171的相对含水量最低,为22.47%。另外,不同玉米品种的根冠比以黔单16号最大,S 273次之,分别为266.73与251.36,以QB 1013根冠比最小。同时结合隶属函数法对这25种玉米种质的抗旱性进行综合评价,结果表明,金玉818、金单999为抗旱较强的品种;黔单18号、金玉506、金玉819、金玉838、黔526、QB 48、S 611、QB 1018、QB 1013、黄C、QB 516、18599、QB 506、QB 446为中等干旱品种,黔单16号、QB 39、QB 948、QB 191为弱抗旱玉米品种。此外,隶属函数分析表明玉米种质S 273、T 32、CML 171、J 106、QB 662为不抗旱品种。     

甜菜幼苗光合生理对干旱胁迫的响应

干旱胁迫是抑制甜菜生长发育和影响产量的重要非生物因素。以耐旱型甜菜种质依安一号（V1）和干旱敏感型种质92011/1-6/1（V2）为试验材料,探讨不同耐旱品种甜菜幼苗光合生理对干旱胁迫的响应。研究了干旱胁迫对甜菜幼苗生长发育、总叶绿素含量和表观光合指标的影响。结果表明,干旱胁迫下2种甜菜幼苗的茎粗、根长、株高、叶鲜重、根鲜重、叶干重和根干重均呈下降趋势,V1下降幅度不明显且各指标降低幅度均小于V2;干旱胁迫降低了2种甜菜幼苗的叶绿素含量,叶绿素含量在第7天降到最低,且V1的含量明显高于V2;干旱胁迫使甜菜幼苗的净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度和胞间CO₂浓度显著下降,V1受到的影响比V2要小。不同耐旱性甜菜品种对干旱胁迫的响应机制存在一定差异,可以进一步分析其抗旱能力,为甜菜的育种、抗逆栽培和稳产提供理论依据。     

干旱对大豆生理及产量影响的研究

干旱对农业生产影响巨大,开展干旱胁迫对大豆生理及产量影响的研究,将为干旱地区大豆生产提供理论依据。利用塑料整理箱进行了干旱胁迫对大豆光合生理、叶片抗氧化物酶和渗透调节物以及生物量、产量影响的研究,土壤水分为干旱(45%~55%的田间土壤最大持水量)和湿润(80%~100%的田间土壤最大持水量,CK)2个水平,进行了2年的试验研究。结果表明,干旱胁迫使大豆净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均明显下降,使水分利用率增加;干旱胁迫对大豆叶片过氧化酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)含量无显著影响;干旱使大豆叶片丙二醛(MDA)含量、还原糖含量和可溶性总糖含量增加25.00%,47.09%和47.16%。干旱胁迫使大豆株高、节数、茎粗明显下降。干旱使大豆地上部分生物量明显下降,其中2013年下降39.4%,2014年下降69.6%。干旱使大豆籽粒产量明显下降,2013,2014年分别下降46.9%和81.6%。干旱胁迫下,大豆叶片气孔导度显著下降,使CO2供应受到严重影响,降低叶片净光合速率。干旱胁迫还会使大豆细胞膜结构造成一定的破坏,影响植物正常的光合作用,使大豆光合代谢产物下降。虽然大豆可以通过渗透调节物质来保持细胞的水分,但干旱仍然抑制了植株的正常生长,使大豆生物量和产量下降。     

转水稻OsSIK1基因玉米植株的获得及抗旱性分析

类受体激酶基因Os SIK1具有通过激活抗氧化系统,增强水稻对于干旱和盐胁迫抗性的作用。为了丰富可利用的作物抗旱基因,获得具有较高抗旱水平的玉米新种质,通过超声波辅助花粉介导法,将水稻类受体激酶基因Os SIK1导入玉米自交系郑58中,并对转化株进行卡那霉素筛选及T1、T2、T3的PCR及Southern Blotting杂交等分子检测,获得转化植株并在T3获得转基因纯合株系。对T3转基因玉米和非转基因玉米对照以16.1%的PEG模拟水分胁迫进行抗旱性分析。结果表明,与对照相比,在水分胁迫处理下,转基因玉米株系叶片相对含水量提高了7.4%~19.8%,叶绿素含量提高了11.3%~106.9%,SOD活性上升45.8%~93.4%,而转基因玉米叶片的相对电导率下降了35.4%~58.1%,MDA含量下降了25.7%~50.4%,说明转Os SIK1基因玉米植株抗旱性得到提高,其中,5个转化株系与对照在抗旱性方面有显著差异,且生长状况明显优于对照。综上所述,研究最终获得5个转Os SIK1基因玉米株系,并证明导入水稻Os SIK1基因可以提高玉米植株的抗旱性。     

旗叶蜡质含量不同小麦近等基因系的抗旱性

于2013-2014和2014-2015年度,以多蜡质和少蜡质的4个小麦近等基因系为材料,采用田间旱棚方式控制土壤水分,研究了蜡质含量与小麦抗旱性的关系。结果表明,干旱处理后,多蜡质小麦品系旗叶的蜡质含量平均为15.15 mg g?1,较少蜡质小麦品系(8.43 mg g?1)高79.8%;多蜡质小麦品系旗叶的水势较高,干旱处理后下降幅度明显小于少蜡质小麦品系,水分散失率也显著低于少蜡质品系(P< 0.05);多蜡质小麦品系旗叶的光合速率平均下降7.5%,而少蜡质小麦品系下降9.8%;多蜡质小麦品系旗叶PSII最大光化学效率(Fv/Fm)平均下降幅度为3.4%,少蜡质小麦品系下降幅度达到5.8%;多蜡质小麦品系的籽粒产量高于少蜡质品系,平均高3.7%;多蜡质小麦品系的抗旱指数和干旱敏感指数均显著低于少蜡质小麦品系(P< 0.05)。以上结果表明,蜡质能够提高小麦的抗旱性,旗叶蜡质含量可以作为抗旱小麦品种的选择指标。     

水稻开花期抗旱性鉴定指标的筛选

水稻抗旱性鉴定指标的筛选已成为水稻抗旱性研究课题的热点之一。本文利用10个水、旱稻品种（组合）,在开花期水分胁迫条件下,测定了剑叶叶绿素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量,叶片相对含水量,株高,叶面积及光合速率等10项与抗旱性有关的形态和生理指标,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻开花期叶片脯氨酸含量、叶片相对含水量、气孔导度、叶面积等4项指标对水稻的抗旱性有显著影响,可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种（组合）进行了抗旱性预测,结果与它们在田间表现基本一致, 表明用这4个指标在开花期对水稻抗旱性进行鉴定是可行的。     

甜菜种质资源苗期耐旱性综合评价

对336份甜菜种质资源苗期的15个表型和生理生化指标进行测定，并通过隶属函数、主成分分析、聚类分析和相关性分析方法对甜菜种质资源耐旱性进行综合评价。结果表明，干旱胁迫后叶干重、株高、根长、叶鲜重、根鲜重、根干重、叶片饱和鲜重和叶片相对含水量等指标均显著降低，根冠比、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量等4个指标均显著高于对照。主成分分析将15个单一指标转化为6个综合指标，可代表原始数据信息的75.95%。聚类分析将336份甜菜种质资源分为5个类群，其中耐旱性强种质16份，耐旱性较强种质49份，耐旱性中等种质109份，耐旱性较弱种质79份，耐旱性弱种质83份。相关性分析结果显示，胚轴直径、株高、根长、叶鲜重、根鲜重、根干重、叶干重、叶片饱和鲜重、叶片相对含水量和根冠比与D值呈显著相关性。     

不同生态地区春小麦种质资源抗旱性的研究

试验选取300份春小麦品种,1988年在北京地区的自然条件下进行抗旱性鉴定.结果表明,利用反复干旱法测定的存活率是准确有效的抗旱性鉴定指标之一.抗旱性强的春小麦品种具有细胞膜比较稳定、积累干物质较多、保水力强等特点;叶片离体6小时后的失水率、相对电导率和叶片干鲜比是鉴定种质资源抗旱性的生理指标.甘肃省、黑龙江省、内蒙古自治区3个生态地区分布着较多的春小麦抗旱品种.     

抗旱种衣剂对大豆抗旱性及产量性状的影响

为评价两种抗旱种衣剂在大豆上的抗旱与增产作用,开展田间试验,对两种制剂处理下大豆的种子萌发、生长、产量以及与抗旱性相关的指标进行观测。结果表明,两种抗旱种衣剂均有抗旱增产的功能。抗旱种衣剂1号处理下,与对照相比,大豆的种子出苗率提高4.8%,平均株高增加4cm,单株根瘤数量增加13个,产量增加7.3%,净光合速率增加1.4 μmolCO2/(m2·s)。种衣剂2号处理下,大豆的种子出苗率提高5.2%,平均株高增加5.6cm,单株根瘤数量增加65个,产量增加6.3%,蒸腾速率、叶片失水速率下降,根体积、根冠比增加。表明种衣剂2号的抗旱效果更强,种衣剂1号的增产效果更明显。     

贵州辣椒光合生理特性对干旱胁迫的响应

辣椒是贵州省特色经济作物之一,是农业产业结构调整的主导和优势产业,但贵州省大部分地区属喀斯特地貌,土壤保水性差,极易发生干旱,探明辣椒在干旱胁迫处理后的调节机制和变化规律,对实现贵州地区辣椒优质高产有重要的理论价值和实际生产意义。选取贵州省辣椒主栽品种辣丰三号,研究以土壤田间持水量80%为对照组（CK）,在轻度（土壤田间持水量为70%,LD）、中度（60%,MD）、重度（40%,SD）和特重（20%,TD）胁迫下,辣椒的产量、生长量、光合特性和果实生理特性的调节机制和变化规律。结果表明,随着干旱胁迫程度的增加,辣椒的果长、果粗、茎粗、株高、单果重以及干物质含量显著下降,且下降趋势随着干旱胁迫程度的增加越加明显。同一处理辣椒的净光合速率（P_n）表现出先上升后逐渐平稳的趋势,随着干旱程度的增加而逐渐降低,最大净光合速率（A_max）、表观量子效率（Q）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）都显著下降,水分利用效率明显上升。干旱胁迫抑制了辣椒植株的生长,辣椒的粗脂肪和粗纤维含量较CK处理显著下降,LD处理二氢辣椒素含量显著低于CK处理,但是随着干旱程度的增加,辣椒素和二氢辣椒素含量逐渐增大（除LD和TD处理外）。综上可知,在贵州喀斯特干旱地区,轻度至中度干旱胁迫（田间持水量60%~