小麦苗期耐低氮胁迫的基因型差异

为了确定适宜的小麦耐低氮基因型筛选指标,采用温室水培方法系统评价了不同年代的32个小麦品种苗期耐低氮胁迫的基因型差异.结果表明,低氮条件下小麦形态和生理指标有显著的基因型差异.主成分分析表明.植株干重、植株氮积累量、地上干重、植株氮舍量、根冠比、根长的耐性指数在四个主成分中占较大比重;相关性分析表明,植株氮积累量与植株干重、植株氮含量耐性指数相关达到极显著水平.地上干重与根冠比和根长的耐性指数相关达到显著水平;不同小麦基因型的植株氮积累量与地上干重耐性指数存在较大变异(CV>15%).因此,植株氮积累量以及地上干重的耐性指数适合作为筛选指标.这32个小麦品种可分为低氮敏感型、中间型和耐低氮型.     

玉米自交系耐低磷胁迫的基因型差异

土壤缺磷是农业生产中普遍存在的限制因素,植物在磷的吸收利用方面存在着基因型差异.我国玉米种质资源丰富,但我国玉米自交系的磷吸收利用效率性状的差异报道较少.本研究利用磷肥长期定位田,通过两年试验,鉴定了100份自交系对低磷胁迫的反应,以产量和苗期缺素症为指标,选出部分磷高效玉米自交系,其中早熟型的有45(小白磁)、90(97-42-1)、46(早27)、33(陕综3号)和24(原黄81),中熟的有15(原引1号)、14(许1)和87(齐205).同时,初步探讨了玉米自交系成熟期、株型和耐低磷的关系。     

铜麦6号苗期耐高铵与耐盐特性的鉴定及TaGS基因的表达模式分析

为鉴定小麦品种铜麦6号的耐高铵及耐盐特性,对铜麦6号、中国春及抗逆性较强的烟农19、三抗10号、矮优王、烟农21、山农25的发芽势和发芽率进行测定,发现铜麦6号的耐铵指数位列第一,耐盐指数位列第二。以中国春为对照品种,在高铵、高盐及其双重胁迫处理下,测定其苗期的叶片鲜重、根鲜重、主根和第一叶叶片长度以及根冠比,发现高铵、高盐及其双重胁迫处理7 d后,铜麦6号的上述指标均不同程度高于中国春(除铜麦6号的根冠比在高盐处理1 d后低于中国春外),说明铜麦6号具有较强的耐高铵和耐高盐特性。进一步采用qRT-PCR检测小麦苗期谷氨酰胺合成酶TaGS基因家族成员(根中TaGS1;1、TaGS1;2和TaGS1;3基因以及叶片中TaGS2基因)的表达模式,发现高铵、高盐及其双重处理均可诱导铜麦6号苗期TaGS基因上调表达,且高盐处理下上调表达更明显,其中除高铵与高盐双重处理7 d后的TaGS1;2基因以及高铵和高盐处理1 d后的TaGS2基因在铜麦6号中的表达量低于中国春外,其他三种处理不同时间点铜麦6号中这两个基因的相对表达量均不同程度高于中国春。这些结果说明,铜麦6号苗期TaGS基因家族与其耐高...     

小麦耐低磷基因型的筛选

为发掘新的耐低磷小麦种质,利用磷源液相控制释放系统,通过相对生物量、根冠比和根部结构特征等形态指标,对41份小麦材料进行耐低磷种质筛选.结果表明,供试材料中,231104、231106和231122的相对生物量均在80%以上,根系发达,根毛长且密.其中,231122的相对生物量接近100%,在低磷胁迫下根部干重和根冠比明显高于正常供磷对照.用231个SSR标记进行多态性分析发现,它们与洛夫林10号和小偃54的多态率分别超过60%和58%.由此说明,231104、231106和231122是不同于洛夫林10号和小偃54的耐低磷种质,且能在低磷胁迫下优先保证根部生长,并调整根的形态结构,以利于吸收磷素,满足植株正常生长的需要.     

盐胁迫对不同小麦品种种子萌发的影响

不同浓度ＮＣｌ胁迫对不同小麦品种种子萌发过程的影响试验结果表明，在盐胁迫下了发芽率、发芽指数、活力指数和种内α－淀粉酶活性下降；胚芽渗透势降低；种子内储藏物质转化速度变慢。这些反应均随盐胁迫强度的提高而增强。α－淀粉酶活性与种子萌发活力指数、处子内储藏物质的转化速度等元旦呈显著正相关。不同品种对盐胁迫反应不同，对盐品种不可维持较高的α－淀粉酶活性。种子内储藏物质速度快，具有罗高水平的萌发活力。     

水分和盐胁迫下小麦种子萌发相关性状的QTL定位

小麦萌发期对水分和盐胁迫敏感,对该时期水分和盐胁迫下种子萌发性状进行QTL定位具有重要的意义。本研究以小麦“泰农18×临麦6号” RIL群体为材料,以20%PEG-6000溶液和100 mmol·L^-1 NaCl溶液分别模拟水分和盐胁迫环境,对种子萌发期10个性状进行了QTL定位。结果表明,在正常、水分胁迫和盐胁迫3种不同处理下各性状变异较大。相关分析表明,抗旱和耐盐可能是两个独立遗传的性状,胚芽鞘长可以作为节水抗旱的鉴定指标。3种处理下共检测到10个萌发相关性状的103个QTL,其中,17个为相对高频QTL（RHF-QTL）,分布在7条染色体（1A、3A、3B、4B、7A、7B和7D）上,平均贡献率为7.55%~15.97%。这些RHF-QTL形成4个QTL簇（QTL cluster,QC）,分布在3A、7A和7D染色体上。其中,7A染色体上的QC2包括3个RHF-QTLs（ QSdw-7A.1、 QGf-7A.1和 QGi-7A.1）,均与小麦耐盐性相关;7D染色体上的QC3包括2个RHF-QTLs（ QGi-7D.1、 QGdrc-7D.1）,均与小麦节水抗旱性相关。这2个QCs增加效应均来自母本泰农18。本研究获得的RHF-QTLs和QCs,可为小麦萌发期节水抗旱和耐盐分子标记辅助选择提供理论和技术支持。     

水分胁迫下不同抗旱性小麦品种根中蛋白质代谢的差异

研究了不同抗旱性小麦品种73－11和晋2148的根系在水分胁迫下的蛋白质代谢差异。结果表明，小麦幼苗在渗透势为－0．025和－0．05MPa的PEG溶液中胁迫3d，抗旱品种73－11根中的蛋白质含量上升，而敏感品种晋2148的根中蛋白质含量下降，将胁迫时间延长至5d，二个品种的蛋白质含量均下降，但抗旱品种下降的幅度大于敏感品种，游离氨基酸分析表明，二个品种在水分胁迫下游离氨基酸的水平均升高，且抗旱品种73－11累积氨基酸的速度小于敏感品种晋2148。     

盐胁迫下褪黑素对小麦种子萌发和幼苗生理特性的影响

盐碱地会严重影响小麦种子的萌发和幼苗的生长。为了探究褪黑素对盐胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响,研究了NaCl(100 mmol·L^-1)胁迫下不同浓度的褪黑素(5、50、100、150、250μmol·L^-1)对小麦种子萌发、幼苗生长、光化学活性、叶绿素含量以及根细胞活力的影响。结果发现,100μmol·L^-1褪黑素能够显著缓解NaCl胁迫对小麦种子萌发的抑制作用;100～150μmol·L^-1褪黑素可明显改进盐胁迫下小麦幼苗的生长状况,显著缓解盐胁迫对PS (光系统)Ⅱ光化学活性的抑制和小麦幼根细胞死亡的发生;150μmol·L^-1褪黑素显著促进了小麦叶片叶绿素合成。综合分析表明,施用外源褪黑素可有效缓解盐胁迫对小麦造成的萌发率、光化学活性、叶绿素含量下降、生长迟缓、根细胞死亡等不利影响,以100～150μmol·L^-1褪黑素的缓解效果最为明显。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对黑小麦种子萌发特性的影响

为探究干旱胁迫对黑小麦种子萌发特性的影响,以不同黑小麦品种为供试材料,采用PEG-6000模拟干旱条件,研究黑小麦萌发期对干旱胁迫的响应,比较不同品种黑小麦的萌发期抗旱性。结果表明：(1)干旱胁迫后,黑小麦发芽势、发芽率、主胚根长、芽长、根干质量和芽干质量较对照均有不同程度下降,根冠比上升,贮藏物质转运率下降;变幅因品种而异,除芽干质量外,秦紫2号在其余指标间变幅均呈统计学显著性;(2)发芽势与发芽率(0.959)、芽长(0.968)、根干质量(0.885)、贮藏物质转运率(0.884)显著正相关。发芽率与芽长(0.923)极显著正相关,与根干质量(0.817)、贮藏物质转运率(0.850)显著正相关;(3)通过加权隶属函数法分析,根据抗旱性综合评价值(D值),供试黑小麦品种抗旱能力分为3类,其中珍选1号、秦紫1号和珍选2号属强抗旱型,杨紫1号、西黑88和黑优1号属中等抗旱型,秦紫2号属弱抗旱型。研究结果可为黑小麦品种选用和萌发期抗旱性鉴定提供参考。     

复合盐胁迫对小麦萌发的影响及耐盐阈值的筛选

为了解Na2SO4和NaCl组成的复合盐对小麦萌发期的胁迫效应,选择5个耐盐性不同的春小麦品种进行复合盐胁迫处理,研究在不同浓度复合盐胁迫下,春小麦品种在发芽势、发芽率、苗高、根数、主根长和苗鲜重等指标上的差异,并采用多重比较和回归分析筛选最适复合盐萌发期处理浓度。结果表明,随着复合盐各盐分浓度升高,小麦萌发期各指标的相对耐盐系数急剧下降,且发芽势、发芽率、苗高、主根长和苗鲜重在不同浓度处理间差异极显著;但复合盐对小麦根数的影响较小,在低盐浓度下差异不显著。在Na2SO4浓度为0.05mol.L-1、NaCl浓度为0.1mol.L-1时,5个品种的发芽率、苗鲜重、苗高的相对耐盐系数在50%左右,发芽势和主根长趋近于30%,同时种子保持较高的活力,可以作为小麦萌发期耐盐鉴定的适宜复合盐胁迫浓度。     

外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响

为明确外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响及其生化机理,采用温室水培的方式,以豫麦49(耐高铵品种)和鲁麦15(高铵敏感型品种)为材料,研究了外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗形态、激素含量和抗氧化系统的影响。结果表明,高铵胁迫条件下,外源硝态氮显著增加两个小麦品种株高、根长、干重,其中鲁麦15的地上部干重增加量高于豫麦49,而根系干重增加量则表现为豫麦49高于鲁麦15。高铵胁迫下,两个小麦品种植株的IAA、CTK含量、IAA/CTK显著低于对照;外源硝态氮处理5 d后,豫麦49地上部和根系IAA含量、根系CTK含量显著增加,恢复至对照水平;鲁麦15植株虽亦表现显著增加,但仍低于对照。另外,外源硝态氮对高铵胁迫下两个小麦品种地上部和根系的O■释放速率、SOD和POD活性及MDA含量没有显著影响。综上,外源硝态氮缓解小麦幼苗生长高铵胁迫的原因可能是通过增加IAA和CTK合成和转运,影响IAA和CTK之间的平衡,进而达到缓解效果。品种间比较,耐铵型品种豫麦49缓解作用可能源于对地上部和根系IAA含量以及根系CTK含量的协同调控;而高铵敏感型品种鲁麦15的缓解作用可能主要源于对地上部IAA含量的调控。     

不同基因型小麦硫素利用效率研究

为给小麦生产实践中硫营养的分级管理提供参考依据,在高硫(施硫)和低硫(不施硫)供应水平下,研究了14个小麦基因型的硫素吸收利用情况,并对小麦硫素利用类型进行了聚类分析。结果表明,不同基因型小麦的籽粒产量、硫素吸收和利用效率都存在很大差异。根据这些指标,通过聚类分析可将参试小麦基因型划分为4类:低效低响应型、低效高响应型、高效低响应型和高效高响应型。研究还发现施用硫肥增加了植株硫素吸收总量,但降低了硫素利用效率,可以推测不同基因型小麦对施用硫肥的响应程度与硫素的吸收总量存在密切联系。     

6-BA浸种对HgCl2胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨6-苄基腺嘌呤（6-BA）浸种对HgCl₂胁迫下小麦种子萌发及其幼苗生长的缓解作用,以3个小麦品种为材料,研究了不同浓度6-BA浸种对200 mg·L^-1HgCl₂胁迫下小麦种子发芽、幼苗生长、抗氧化酶活性、可溶性蛋白和丙二醛含量的影响。结果表明,200 mg·L^-1HgCl₂处理后,3个小麦品种种子的发芽势、发芽率、根长、芽长和鲜重降低,幼苗的抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量降低,丙二醛含量增加。一定浓度6-BA浸种可以缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发的抑制作用,但对小麦的根长、芽长和鲜重的影响因小麦品种而不同。HgCl₂胁迫下,3个小麦品种幼苗的SOD、POD活性和可溶性蛋白含量随着6-BA浓度的增加均基本呈先升高后降低的趋势,最佳6-BA浓度因品种而不同;3个小麦品种的MDA含量均呈先降低后升高的趋势,以6-BA浓度为15 mg·L^-1时MDA含量最低。说明一定浓度6-BA浸种能够缓解HgCl₂胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害作用,但最佳6-BA浓度因小麦品种的不同而不同。     

氯化胆碱浸种处理对盐胁迫下小麦种子萌发以及幼苗生长的影响

为了明确氯化胆碱对盐害的缓解作用,以小麦品种周麦18为材料,采用不同浓度（0、200、400、600和800 mg·L^-1）的氯化胆碱溶液浸种处理,研究氯化胆碱浸种对NaCl（150 mmol·L^-1）胁迫下种子萌发以及幼苗生长的影响。结果表明,盐胁迫下小麦种子的萌发受到抑制,叶片叶绿素含量以及根系活力下降,叶片质膜透性增大,丙二醛和脯氨酸含量上升;而400 mg·L^-1氯化胆碱浸种处理能明显提高盐胁迫下小麦种子的萌发率,缓解幼苗叶绿素的降解,增加可溶性糖含量,提高根系活力,降低叶片质膜透性,减少丙二醛和脯氨酸的积累。由此说明,氯化胆碱浸种可以缓解盐胁迫引起的小麦幼苗的失水伤害以及膜脂过氧化,从而增强小麦幼苗的抗盐性。     

增强小麦种子萌发期抗旱性的植物生长调节物质的筛选与评价

为筛选能增强小麦萌发期抗旱性的植物生长调节物质,以绵麦228为材料,选用21种植物生长调节物质浸种24h,以清水浸种为对照,在20%PEG6000模拟干旱胁迫条件下,测定各处理的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数及苗高、胚芽鞘长度、根长、根数、根冠比、种子贮藏物质转运率等性状,并通过加权隶属函数法评价21种生长调节物质增强小麦萌发期抗旱性的综合效果。结果表明,在PEG6000胁迫下,供试的大部分植物生长调节物质均能在一定程度上增强小麦种子萌发期的抗旱能力,表现为种子发芽率、发芽势、发芽指数提高,苗高、胚芽鞘长度、根长和根数增加,根冠比、贮藏物质转运速率增大;不同植物生长调节物质对小麦萌发期抗旱能力的调控程度存在一定差异。通过加权隶属函数法分析,综合评价值(D值)排在前5位的植物生长调节物质分别为乙烯利、黄腐酸、氯化胆碱、赤霉素、吲哚丁酸·萘乙酸。除根长、根冠比外,其他鉴定指标与D值均呈显著或极显著正相关,其中苗高的相关系数最大(0.80),因此种子发芽势、发芽率、发芽指数、苗高、胚芽鞘长度、根数、种子贮藏物质转运率等指标可作为植物生长调节物质浸种调控小麦萌发期抗旱性的评价指标。     

小麦幼苗铬吸收的基因型差异及耐性机理

为了解小麦对铬的抗性机理,以两个铬(Cr)抗性不同的小麦品种鲁麦22(抗Cr)和周麦9号(Cr敏感)为材料,采用水培试验研究了Cr胁迫下小麦幼苗的生长特性、对Cr积累能力的差异及其耐性机理。结果发现,Cr胁迫降低了两个小麦品种的干物质积累量、根长、根表面积、株高和叶面积,耐Cr品种鲁麦22受抑程度较周麦9号轻。两个小麦品种的根系和地上部总Cr含量、细胞壁Cr含量及可溶性Cr含量均随Cr处理浓度的增加而升高,且根系中Cr含量显著高于地上部。鲁麦22根系与地上部总Cr含量的比值显著高于周麦9号;根系及地上部细胞壁Cr含量与总Cr含量的比值也显著高于周麦9号,而可溶性Cr与总Cr含量的比值显著低于周麦9号。Cr处理显著增加了两个小麦品种的根系和叶片中植物螯合肽(PCs)、可溶性蛋白和游离氨基酸的含量,且鲁麦22的增幅显著高于周麦9号。研究表明,抗Cr小麦品种具有更强的阻碍Cr向地上部转运的能力,其植株Cr主要分布于根系和地上部细胞壁中,细胞质内Cr含量较低,受Cr毒害程度降低;PCs、可溶性蛋白和游离氨基酸可能与植物细胞的Cr解毒有关。     

增铵营养对小麦早期生长的促进效应

应用水培试验的方法,研究了小麦在不同形态氮营养下（ＮＨ＾＋４／ＮＯ＾－３分别为０／１００、５０／５０和１００／０）的生长特征。与单一形态氮营养相比,增铵营养在五叶期显著增加了小麦植株的株高、叶干重和总干重;在７叶期,显著增加了小麦株高、单株分蘖数、叶面积、叶干重、茎鞘干重、地上部干重和总干重。与单一ＮＯ＾－３营养相比,单一ＮＨ＾＋４营养显著降低单株分蘖数、叶面积、叶干重、茎鞘干重、根干重、地上部干