冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标的研究

为了筛选冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标,以冬小麦强抗寒品种东农冬麦1号、弱抗寒品种济麦22和不抗寒品种中国春为试验材料,设室内快速低温、室内缓慢低温和田间种植三种处理,测定和分析了不同处理下小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量.结果表明,与室内缓慢低温处理相比,室内快速低温处理下小麦各项指标较接近田间种植处理,且与田间种植处理相关性较显著.低温下抗寒品种的H2O2及MDA含量显著低于弱抗寒品种和不抗寒品种,SOD活性和ASA含量与H2O2含量呈极显著负相关.因此,室内快速低温处理结合SOD活性及ASA、H2O2和MDA含量分析可以进行小麦品种抗寒性鉴定.     

北方强冬性甘蓝型冬油菜品种(系)抗寒性评价

【目的】 通过对12个北方强冬性甘蓝型油菜的抗寒性进行比较,并运用3种鉴定方法对其抗寒性进行明确划分,为北方甘蓝型冬油菜抗寒性改良提供科学可靠的鉴定方法及优良的抗寒种质。【方法】 以12个北方强冬性甘蓝型油菜为材料,通过观察记载冬前植株形态、统计田间越冬率、计算半致死温度（LT₅₀）、测定冬前低温下生理指标和比较分析冬油菜春播后品种（系）间生长发育的差异、春化率的差异与抗寒性的关系,来比较分析品种间抗寒性的差异,接着运用LT₅₀、隶属函数综合评价法和春化差异比较的方法对参试材料的抗寒性强弱进一步进行了明确划分。【结果】 参试材料在甘肃天水（34°60′N,海拔1 084—1 650 m）越冬率为92.1%—97.8%,北移至兰州（36°73′N、海拔1 517 m）和上川（36°03′N、海拔2 150 m）,越冬率大幅度降低,兰州越冬率为36.0%—78.6%（地膜覆盖）,上川越冬率仅为0—14.4%（地膜覆盖）,甘肃农业大学新育成的16TS 309-4、16TS 306-3、16TS 309-10、15NS 45-4、2016 8(G)和2016TSG（10）强冬性甘蓝型冬油菜品系,平均越冬率为10.2%—14.4%（上川）。上述品系越冬前植株生长习性趋于匍匐生长,心叶色和幼茎色呈黄绿色或紫色,叶片颜色深绿,地下部干物质积累大于地上部,根冠比增加,介于0.23—0.95,且差异显著（P＜0.05）。低温条件下,叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）酶活性、可溶性蛋白质（soluble protein）、可溶性糖（soluble sugar）和游离脯氨酸（proline）含量相对较高,且LT₅₀较低,在-13.4—-5.7℃。冬油菜春播后,12个参试材料的田间春化率介于4.05%—87.65%,2016TS(G)10春化率最低,为4.05%,小区平均株高为10.77 cm,未现蕾阶段的植株薹高10.50 cm,现蕾阶段的植株薹高17.10 cm,均为品种（系）间最低。相关性分析表明,春化率与平均株（薹）高、成熟期植株所占比例和LT₅₀极显著正相关,相关系数达0.90—0.96,与越冬率、综合评价(D)值、CAT、POD、SP呈极显著负相关,相关系数为-0.96—-0.63。【结论】 在中国北方,冬油菜适时春播,可通过田间春化率的差异、植株生育时期的差异及平均株（薹）高的差异来评价冬油菜抗寒性的强弱。甘肃农业大学新育成的7个甘蓝型冬油菜品系,在北纬36°03′,海拔2 150 m的地区可以越冬,抗寒性显著优于天油14和天油2288（天水市农业科学研究所选育）及新油23（新疆农业科学院选育）。     

大节竹属4种竹子叶片抗寒性

以11月、12月、翌年1月、2月和3月的摆竹、棚竹、中华大节竹和浦竹仔的半致死温度、可溶性糖含量和丙二醛质量摩尔浓度的测定和计算结果为依据,对4种竹子的抗寒性进行了研究。结果表明,4种竹子之间的抗寒能力存在不同程度的差异。4种竹子不同月份间的半致死温度呈现显著差异,且均表现为1月份半致死温度最低,3月份最高。可溶性糖含量与半致死温度变化规律相反,表现为1月份最高,3月份最低。4种竹子的丙二醛质量摩尔浓度也存在显著差异,其中1月份,中华大节竹的丙二醛质量摩尔浓度最低,浦竹仔最高。在试验的几个月中,半致死温度与可溶性糖含量均呈极显著负相关,说明增加可溶性糖含量能够提高竹子的抗寒性。从4种竹子不同月份的半致死温度的计算结果看,1月份(–3.75℃~–8.5℃)最低,3月份(–0.57℃~–0.64℃)最高,抗寒能力强弱均表现为1月12月2月11月3月。以1月份的半致死温度及野外冬季受低温胁迫的形态表现综合判断,4种竹子抗寒能力强弱顺序为中华大节竹摆竹棚竹浦竹仔。     

勋章菊3个新品种抗寒性研究

以3个引进的勋章菊品种作为试材,采用人工模拟低温环境对其进行胁迫,通过观察各品种的生长情况与测定盛花期成熟叶片的脯氨酸(Pro)丙二醛(MDA)含量,通过其含量的变化作为衡量各品种的抗寒性指标。结果表明:抗寒性强弱为白火焰鸽子舞黄火焰,与胁迫处理后植物生长形态特征基本一致,研究结果为勋章菊在苏州地区的引种与栽培管理提供了理论依据。     

苜蓿抗寒突变体生理生化及性状指标分析

为选育在黑龙江省可越冬的理想紫花苜蓿品种。以‘龙牧806’零磁空间诱变处理后二代群体中获得的lm1609、lm1625、lm1704三个抗寒突变体为实验材料,通过测定发芽指标、越冬率、产量特性指标及根系生理生化指标,进行抗寒性能鉴定。3个突变体发芽指数与对照差异不显著;发芽势、简化活力指数lm1609显著高于lm1625、lm1704,分别为82.05%、469.82 (P<0.05);3个突变体的越冬率都显著低于对照组;突变体和对照6月6日起始株高差异不显著,随着植株生长,7月6日和8月6日lm1609、lm1704显著高于lm1625和对照;突变体lm1609、lm1625、lm1704三者鲜草产量差异不显著,但显著高于对照(P<0.05);三个苜蓿突变体植株根系过氧化物酶、超氧化物歧化酶均显著高于对照,并且突变体lm1609POD、SOD最高,分别达到304.85 OD₄₇₀/(min·g)、208.41 U/g (P<0.05)。lm1609突变体具有较高的抗寒特性及产量特性,是为理想的抗寒突变体材料。     

58份桃种质资源抗寒性评价

为了明确58份桃种植资源的抗寒特性,并从中筛选出抗寒性高的种质,以1年生休眠枝条为试材,测定其在4、-3、-6、-9、-12、-15、-18、-21、-24、-27、-30、-33℃ 12个低温处理下的电解质外渗率变化,同时结合Logistic方程,求出半致死温度（LT₅₀）。结果表明,处理温度从4~-33℃,大多数桃种质电解质外渗率变化趋势一致,且在-21℃时出现拐点。58份种质,其半致死温度主要集中在-25～-35℃。来源于高海拔地区的‘2010西藏17号’、‘2010西藏28号’、‘2010西藏32号’、‘2010西藏54号’,抗寒性整体低;来源于西北高旱地区的‘江村4号’、‘丁家坝青皮桃’及选育品种‘夏至早红’,抗寒性在所有测试种质中最高。对于大多数测试种质而言,-21℃可作为细胞膜开始受损伤的临界温度,-21～-30℃,细胞膜损伤程度加大,超过此范围,细胞膜损伤将不会被修复。通过抗寒性评价,筛选出3个高抗资源。     

不同播期下兰黑粒小麦越冬生理特性初探

自然降温条件下对兰黑粒小麦进行播期试验,测定其越冬期与抗寒性相关的部分生理指标。结果表明:(1)随着越冬生育进程的推进,3个播期下叶片POD活性、CAT活性、脯氨酸含量呈增加的趋势;相对电导率和MDA含量先减后增;SOD活性和可溶性蛋白含量变化趋势不尽一致。(2)从单个取样日期来看,低温前期各指标不同播期间差异不大;低温中后期SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量在播期间表现为T2T3T1,相对电导率和MDA含量为T1T3T2,POD活性为T1T2T3。(3)综合各生理指标,本试验条件下10月23日(T2)是兰黑粒小麦的适宜播期。     

7份红豆草对低温的生理响应及抗寒性评价

为了解不同红豆草材料在越冬期根系对低温胁迫的响应特征及其抗寒性强弱,以7份红豆草(5份来自俄罗斯、2份来自国内)为供试材料,对红豆草根系可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性等6项生理指标的动态变化进行了监测。结果表明,供试红豆草材料根系可溶性糖含量(WWS)、可溶性蛋白质含量(SP)和脯氨酸含量及CAT活性和POD活性均随着气温下降而增加,随气温升高而减少,MDA含量呈下降趋势。经抗寒隶属度分析,得出其抗寒性由大到小的顺序为ZXY2003p-132、ZXY2010p-7369、蒙农红豆草、甘肃红豆草、ZXY2003p-147、ZXY2005p-623、ZXY2007p-3423。从俄罗斯引进的红豆草材料ZXY2003p-132和ZXY2010p-7369比国内红豆草品种蒙农红豆草、甘肃红豆草抗寒性强。     

树上干杏的抗寒性测定

对树上干杏品种休眠离体一年生枝条进行-20℃、-25℃、-30℃、-35℃的低温胁迫处理,为验证其准确性将各处理的枝条进行水培,观察记录发芽或开花的枝条数量和使用电导法测定出电解质渗出率。结果表明:不同温度下,电解质的渗出率不同,在-25~-35℃之间,电解质渗出率随温度下降而增高。当低于-30℃时,电解质渗出率明显增加,发芽率也严重下降。综合试验结果表明其临界温度约在-25~-30℃之间。     

8种大花蕙兰抗寒性指标的筛选及评价

以组培出瓶10个月的8个品种大花蕙兰植株为试材,观测在10℃/0℃(日温/夜温)低温胁迫、25℃/15℃(日温/夜温)适温恢复条件下寒害指数、初始荧光值(F_0)、PSⅡ系统最大光化学量子产量(F_v/F_m)、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的变化,并对其抗寒性进行评价.结果表明:(1)随着低温胁迫时间的延长,不同品种大花蕙兰的F_0、F_v/F_m、MDA含量、相对电导率和可溶性蛋白含量显著上升,可溶性糖含量先上升后下降,且随着抗寒性品种的不同其变化幅度和速度有所不同;(2)F_v/F_m与F0、MDA含量、相对电导率、可溶性蛋白含量均呈极显著相关,与可溶性糖含量显著相关,尤其与寒害指数的相关系数达94.4%,可作为抗寒性筛选的可靠指标之一;(3)8个品种大花蕙兰抗寒性强弱为:‘金玉满堂’‘天之骄子’‘马可’‘黄金岁月’‘红梅’‘红霞’‘翠玉’‘福娘’.