东乡野生稻杂交后代生育早期耐冷性和耐旱性鉴定

研究东乡野生稻与栽培稻杂交后代耐冷性和耐旱性,为水稻耐冷和耐旱育种提供优异的中间材料。在不同温度下,以发芽率、发芽指数及活苗率为鉴定指标进行了耐冷性鉴定。用8个与抗旱有关性状进行了苗期抗旱性鉴定。结果表明:(1)7~10℃低温下,M65、M132的发芽率及发芽指数均明显高于其他参试品系,说明品系M65和M132具有较强的发芽期耐冷性。7℃/10d低温胁迫下,品系M10和M117活苗率较高,分别为72%和81.25%,说明品系M10和M117的具有很强的芽期耐冷性。7~10℃的低温处理和7℃/10d低温胁迫分别为籼稻发芽期和芽期耐冷性鉴定的合适条件。(2)品系M61、M117的苗期综合抗旱D值较大,说明品系M61、M117具有较强的苗期耐旱性。这些材料可在水稻耐冷性、耐旱性育种及东乡野生稻耐性机理研究中加以利用。     

黄淮海地区大豆品种苗期根系性状的遗传变异及与耐逆境胁迫的关系

从83份黄淮海地区代表性大豆地方品种和育成品种(系)中按根系类型选取32份,用以研究苗期根系性状的遗传特点、与地上部性状的相关以及与逆境胁迫的关系。大豆苗期一级侧根数、主根长、根干质量、总根长和根体积等性状,在品种间、各苗龄间均存在显著遗传变异;根系性状与整株干质量呈高度相关;根干质量、根总长和根体积的相对值与耐旱平均隶属函数值,一级侧根数、主根长、总根长、根体积、根干质量的相对值与耐铝毒平均隶属函数值呈极显著相关,且根系性状的相对值在品种间存在显著变异,可用做耐逆性选择的根系指标。     

水稻核心种质资源的苗期耐冷性鉴定与评价

苗期冷害是一种影响水稻群体建成和生长发育的延迟性冷害,最终导致水稻减产。筛选苗期耐冷性强的种质资源可以为水稻耐冷育种提供亲本资源。本研究采用3000份全球水稻核心种质资源中的1542份在人工气候箱进行苗期耐冷鉴定及评价,以存活率为评价指标。发现种质资源苗期耐冷性变异非常丰富,筛选出存活率80%以上的苗期耐冷资源材料73份,其中籼稻9份,温带粳稻47份,热带粳稻4份,粳稻混合型8份,籼粳中间型和香稻类型各1份,籼粳混合型3份,XI-B、XI-2和亚热带粳稻中未筛选到苗期耐冷材料。耐冷材料主要集中在温带粳稻中,但亦有部分籼稻材料表现出较强的耐冷性。多数苗期耐冷资源材料的综合农艺性状较差,结合株高、生育期性状等筛选出14份半矮秆和生育期适中的强耐冷性材料,可作为水稻苗期耐冷育种亲本应用。对利用种质资源开展苗期耐冷基因挖掘和选育全生育期耐冷品种进行了讨论。本研究初步阐明了水稻耐冷种质资源的分布,为水稻耐冷育种提供了优异的供体亲本材料。     

淹水胁迫下玉米自交系苗期的形态生理差异

以35份适应长江中下游种植的玉米自交系为材料,研究了淹水胁迫对玉米苗期生长的影响,评价了玉米自交系苗期耐涝性差异。结果表明：淹水胁迫对玉米形态和生理指标有显著影响。主成分分析表明：叶绿素含量（SPAD）、叶面积、株高、根干物重、茎干物重、叶干物重和总干物重的耐涝指数在4个主成分中占比重较大;总干物重、叶干物重、茎干物重、根干物重和叶面积的耐涝指数可以作为耐涝基因型筛选的指标。采用聚类分析将35份玉米自交系分为3类,其中敏感型17个、中间型6个和耐涝型12个。     

耐低磷旱稻种质筛选的初步研究

利用海南典型缺磷砖红壤土为基质进行耐低磷旱稻种质筛选试验。通过对多个相对耐低磷指数进行多重相关性分析,认为相对分蘖数、相对分蘖干重、相对地上部干重和相对总生物量是较好的耐低磷种质苗期初步筛选指标,而相对分蘖数、相对有效穗数、相对成穗率、相对结实率和相对单株籽粒产量是全生育期筛选可靠、有效的指标。结果表明:BXLD和AX128等品种属于耐低磷旱稻种质,QX128和RD-2属于低磷敏感旱稻种质。     

稻种资源芽期和苗期的耐冷性评价

在控温条件下对６９０份中日双方提供的稻种资源进行发芽期和苗期的耐冷性评价。结果为：（１）筛选出芽期极强耐冷资源２５份，强耐冷资源８９份；筛选出苗期极强和强耐冷资源分别为１４份和８份。其中，２９份资源的芽期和苗期的耐冷性均较强。（２）强级以上耐冷资源在类型上以日本平原粳稻和云南粳稻为主。     

番茄品种耐弱光性的综合评价

研究了苗期弱光条件对幼苗素质，开花，果实大小及产量的影响，采用模糊数学的隶属法对品种的耐弱光性进行评价，并探讨了番茄耐弱光性状的鉴定方法，结果表明，苗期弱光对幼苗素质影响最大，其次影响开花，果实大小和产量，春雷２号和春雷１号属于耐弱光惭弱的品种，白果强丰属不耐弱光品种。     

小麦耐盐性鉴定指标和方法的研究

本文中的小麦耐盐性鉴定指标是指种子发芽率、幼苗存活率、根长、苗高及苗重、分蘖数、籽粒重和产量、植株地上部的K+/Na+比率。常用的生理生化指标包括:细胞膜透性、ATP酶活性、羟脯氨酸(Hyp)和糖蛋白中糖分含量、甜菜碱含量、游离脯氨酸(Pro)含量等。本文主要研究二者与小麦的盐胁迫反应具有非常密切的关系,反映小麦的耐盐能力。小麦耐盐性鉴定的方法:芽期耐盐性的鉴定方法、苗期耐盐性的鉴定方法和全生育期耐盐性的鉴定方法,可用于小麦种质资源耐盐鉴定评价和耐盐品种选育。     

甜菜耐低温种质筛选和苗期耐冷性鉴定

利用人工气候箱,采取耐低温发芽筛选方法,对50份二倍体甜菜种质进行低温胁迫处理,筛选出耐低温的种质12份,芽期耐冷指数≥0.76。通过苗期耐寒性鉴定发现,这12份种质的苗期耐冷能力与芽期基本一致,但个体间对低温的反应速度及持久性表现存在差异,其中,6份资源具有更强的苗期耐冷能力。试验证明,甜菜种质苗期冷害的生理临界温度为3～6℃,在该低温阈值下,耐冷性强的种质对温度变化不太敏感,而耐冷性弱的资源对温度变化较为敏感。1～2℃是甜菜冷害的发生温度,耐冷性强的资源表现为停滞生长,子叶皱缩卷曲,真叶和下胚轴出现似烫伤表现,逐渐死亡;耐冷性弱的资源受冷害症状较早出现,很快发生畸变和死亡。     

玉米自交系耐密性鉴定评价

鉴定筛选耐密自交系是选育耐密宜机收玉米新品种的基础环节,已成为玉米育种的重要研究内容。研究以 62 份玉米自交系为试验材料,分别在 7.5 万株 /hm2、10.5 万株 /hm2 和 13.5 万株 /hm2 播种密度下进行种植试验,鉴定不同密度下各自交系的农艺性状的表现。通过对 3 个密度下各指标的统计值分析,筛选出用于玉米自交系耐密性评价的 3 个主要性状指标,即空秆率、穗长、单株产量;建立了以实收株数矫正单株产量为主指标的综合评价模型;应用综合评价模型从 62 份供试材料中筛选出了 8 份较耐密自交系,即 K6、掖 478、20DR002、ND01、HL86、35S77B、DX2 和 PH6WC,这些自交系宜在耐密玉米新品种选育中加以重点利用。     

盐碱胁迫对不同水稻材料苗期生长特性的影响

【研究目的】为探明水稻苗期耐盐碱特性的生理机制,建立适合江苏滩涂地区简易有效耐盐碱鉴定方法;【方法】以18个不同的粳稻、籼稻以及杂交稻材料作为供试材料,研究人工盐碱处理下,水稻的发芽率、苗高、苗的干物质重以及主根和侧根等生长特性;【结果】研究表明：盐碱处理下,供试水稻品种的生理指标存在显著差异。与粳型水稻材料相比,在盐碱处理下,籼型水稻材料的发芽率低,干物质累积少,主根生长受抑制,而且侧根发根也较少,表现为对盐碱胁迫更为敏感。而杂交稻材料表现则不一致,杂交稻汕优63和两优培九的耐盐碱特性表现处于籼稻和粳稻之间,而杂交稻粤优938的盐碱特性则比籼型水稻材料更为敏感。【结论】经显著性分析,在盐碱处理下,不同水稻品种的发芽率和侧根数目分别在0.01和0.05差异水平,可作为苗期水稻盐碱特性鉴定的重要生理指标。     

水稻品种苗期抗旱性筛选与评价

为了比较黑龙江省主栽粳稻品种苗期抗旱性,通过苗期反复干旱胁迫法,研究了干旱胁迫对水稻苗期各形态性状及反复干旱存活率等指标的影响,并通过聚类分析筛选抗旱性强的品种。结果表明,干旱处理后的株高、叶干重、叶鲜重、根数、根长、根干重等形态指标相对值均小于100%,幼苗存活率明显下降,不同品种下降幅度不同。通过对主成分分析和相关分析,得出株高、叶干重、根长及根干重可以作为水稻苗期抗旱性鉴定的形态指标。经反复干旱存活率和聚类分析,筛选出‘东农426’、‘松粳6’、‘五优一’、‘松05-274’和‘松05-276’5份苗期抗旱性较好的品种。     

低磷胁迫对不同基因型小麦品种苗期性状的影响

为研究低磷胁迫对小麦苗期性状的影响,在对照(200 μmol/L KH2PO4)和低磷(5 μmol/L KH2PO4)条件下比较了6个不同基因型小麦品种苗期性状指标。结果表明,小麦根系和地上部对低磷胁迫的反应不同,低磷诱导小麦根系伸长,根系生物量（根鲜重和根干重）增加,供试的6个小麦品种在低磷条件下的根系鲜重和干重与对照相比差异均达到显著或极显著水平。低磷处理对地上部则表现出抑制作用,但对不同品种的影响程度差异较大。总体来看,低磷胁迫处理对小麦根系性状的影响大于地上部性状,不同苗期性状受低磷胁迫影响的程度分别为：根系鲜重>最长根长>根系干重>地上部鲜重>地上部干重>苗长。6个供试小麦品种中,‘中国春’对低磷胁迫最为敏感,而‘京411’的耐低磷性相对较强。     

中国高粱地方种质芽期苗期耐盐性筛选及鉴定

日益严重的土壤盐渍化对现代农业生产造成了巨大的危害。高粱既是世界五大粮食作物之一,又是耐盐性很强的抗逆作物。开展高粱耐盐性研究、筛选出一批综合耐盐能力优良的高粱品种对开发利用盐渍化土地、增加粮食产量和维持农业可持续发展具有重要意义。本研究对110份中国高粱地方品种分别进行了芽期200 mmol L~(-1)和苗期100 mmol L~(-1)的NaCl胁迫试验,测定芽期发芽势、发芽率以及苗期的相对叶绿素含量(SPAD)、苗长、根长、苗鲜重、根鲜重、苗干重、根干重等指标。计算芽期、苗期盐胁迫下性状值占对照性状值的百分比表明,参试品种芽期相对发芽势、相对发芽率范围分别为0～98.89%、23.65%～101.79%,盐胁迫下相对发芽势变化差异显著。苗期相对叶绿素含量、相对苗长、相对根长、相对苗鲜重、相对苗干重、相对根鲜重、相对根干重变化范围分别为59.53%～99.91%、52.47%～95.23%、47.87%～100.14%、27.43%～95.28%、30.48%～98.26%、21.62%～100.34%、31.46%～102.13%。采用隶属函数值分析和主成分分析2种方法结合聚类分析对参试高粱芽期和苗期的耐盐能力综合评定,鉴定出芽期高度耐盐材料22份,耐盐材料32份;苗期高度耐盐材料37份,耐盐材料41份;其中,来自内蒙古的朝阳棒槌(00003011)和来自北京的白鞑子帽(00001081)等10个品种在芽期和苗期均表现高度耐盐,可作为后续全生育期耐盐鉴定和耐盐育种的优异资源。对芽期隶属函数值排名以及苗期F值排名结果进行相关性分析表明,芽期与苗期耐盐性没有显著相关性;主成分分析结果表明,反映生物量的指标如苗干重、根鲜重可作为苗期大量材料耐盐鉴定的评价指标。     

玉米自交系苗期耐盐性鉴定及筛选研究

旨在加强玉米耐盐性的研究和利用,本研究采用水培法,以NaCl胁迫拟田间盐生条件,在适宜的盐胁迫处理浓度的基础上,以耐盐系数为指标,通过主成分分析、隶属函数分析和聚类分析对242 份玉米自交系苗期的耐盐性进行综合鉴定。结果表明：发芽率、根干重、苗干重、根鲜重、根长和苗鲜重可作为玉米自交系的苗期耐盐性筛选和鉴定指标;通过聚类分析可将242 份玉米自交系苗期的耐盐性划分为5 类,其中B红-2 等12 份玉米自交系的耐盐性较强,NC320 等42 份玉米自交系的耐盐性中等,50K-4-1 等58 份玉米自交系的耐盐性一般,H070480 等77 份玉米自交系的耐盐性敏感,甘1 号等53 份玉米自交系的耐盐性高度敏感。     

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。     

Contrasting rice backcross inbred lines (BILs) for grain yield and heading under lowland reproductive stage moisture stress

Identification and understanding the role of physio-morphological drought responsive mechanisms leading to grain yield enhancement under water stress is a critical insight for designing appropriate strategies to breed drought-tolerant cultivars for any drought prone ecology. In this study, three pairs of contrasting BILs with varied maturity were characterized for several agronomical, physiological and morphological traits across a wide range of moisture stress environments at reproductive stage during 2012–2014. Within each group, BILs differ significantly for grain yield, heading, biomass and harvest index under drought stress, but showed similar yield potential, phenology and other traits under control condition. The most tolerant BIL, S-15 out yielded all BILs and standard checks under both conditions. Apart from superior agronomic performance, drought tolerant BILs maintained significantly higher assimilation rate, transpiration rate and transpiration efficiency compared to susceptible BILs under stress in all three groups. In addition, most tolerant BIL (S-15) showed significantly higher stomatal conductance than susceptible BIL (S-55) in early group. Among root traits, significant differences under stress was observed for root dry weight between contrasting BILs in each group, even though tolerant BILs had higher root length and root volume compared to susceptible BILs, which is non-significant. Hence, consideration of root traits an important strategy for drought avoidance in case of rice may not always contributes to significant yield improvement under moisture stress condition. Further, tolerant BILs also recorded significantly higher shoot dry weight and drought recovery score at seedling stage under stress. Our findings suggest that genotypes with higher photosynthetic efficiency and better plant water status are able to produce higher grain yield under drought stress environments.     

大豆生育性状与产量因子对不同土壤干旱等级的响应

干旱是黑龙江省最主要的农业气象灾害之一。为明确大豆对干旱的响应机制,利用田间控水试验,研究播种出苗期和开花结荚期大豆在各干旱胁迫等级下各性状的生育特点。结果表明,播种出苗期大豆在干旱胁迫下,出苗缓慢;株高和地上、地下干物质、株荚数、株籽粒重明显偏低,空荚率偏高,其中重度胁迫空荚率比无胁迫大豆高99%;开花结荚阶段大豆遭遇中度以上干旱,光合量减少,植株相对矮小,而空荚率高,其中重度胁迫比无胁迫高81%以上;大豆花荚期是水分的敏感期,即轻度干旱也会造成较差的产量表现。大豆播种出苗期遭遇干旱胁迫后产量偏低,主因是出苗率低、生育期短,株籽粒重低和空荚率高是次要原因;光合量少、株荚数与株籽粒重下降,且空荚率高是开花结荚期产量低的综合结果。     

绿豆种质资源苗期耐盐性鉴定及耐盐种质筛选

土壤盐渍化已成为影响中国农业生产的重要问题,筛选耐盐绿豆种质资源对于盐渍化土地利用具有重要意义。本研究对346份国内外绿豆种质苗期用150 mmol L–1 NaCl进行胁迫处理,测定了株高、地上部鲜重、根鲜重、地上部干重、根干重、根长、根体积等12个指标,采用主成分分析和隶属函数分析、耐盐性综合评价分析及聚类分析对各样本的耐盐性进行了综合评价和归类,并采用逐步回归分析建立了耐盐性预测回归方程。结果表明,处理组与对照组各性状评价指标存在极显著差异,且12个指标的耐盐系数间均存在着不同程度的相关性。结合盐害症状等级划分与耐盐性综合评价结果,筛选到苗期高耐盐(1级)绿豆26份,耐盐(3级)绿豆65份,对盐分敏感(7级)绿豆74份,对盐分极敏感(9级)绿豆18份。其中来自江西的C04125、菲律宾的C06310等10份耐盐能力最强,可作为绿豆耐盐育种的优异种质资源。地上部鲜重、根鲜重、根干重、根长、根体积和根分枝数可以作为绿豆苗期耐盐性评价指标。