芥菜型油菜叶片刺毛与抗旱性的关系

为研究干旱胁迫下芥菜型油菜叶片刺毛有无与抗旱性的关系,本试验以叶片无刺毛的红叶芥与叶片有刺毛的陕西冬芥两个芥菜型油菜品种为材料,采用盆栽控水法,对不同干旱胁迫处理下植株表型、光合交换参数、渗透调节物质、叶绿素含量、抗氧化酶活性、叶绿素荧光和叶片气孔进行综合分析。结果表明:随着干旱胁迫的加剧,两种不同叶片结构油菜的抗旱指标表现差异,植株的萎蔫程度、叶片相对含水量、叶绿素含量、叶片气孔数量、气体交换参数和叶绿素荧光均呈现降低趋势,陕西冬芥的光合系统相较红叶芥影响较小;丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈现升高趋势,陕西冬芥的SOD、POD和CAT的活性较红叶芥升幅显著升高,干旱下分别为胁迫前的1.06倍、1.39倍、1.38倍。相关性分析表明抗旱性强弱与刺毛密切相关,有刺毛的陕西冬芥抗旱性强于无刺毛的红叶芥。综上,芥菜型油菜可以通过植株表型、光合交换参数、渗透调节物质、叶绿素含量、抗氧化酶活性、叶绿素荧光和叶片气孔途径共同作用来响应干旱胁迫,并且有刺毛的芥菜型油菜抗旱性强于无刺毛的芥菜型油菜。

甘蔗生理生化特性对干旱胁迫及复水的响应及抗旱性评价

【目的】随着甘蔗种植区域向旱坡地转移,干旱胁迫已对甘蔗生长造成严重威胁。抗旱品种的筛选与评价是应对干旱胁迫、提高植物耐旱性和产量稳定性的重要措施。【方法】本研究以13个“国家糖料产业技术体系”甘蔗区试品种和4个甘蔗主栽品种作为试验材料,以正常浇水为对照,干旱胁迫和复水3 d为处理,通过测定叶绿素、H_(2)O_(2)、MDA、SOD、POD、CAT、APX、脯氨酸、SP、SS等生理生化指标,运用抗旱系数法和隶属函数值法,对不同甘蔗品种进行抗旱性评价和鉴定,为抗旱育种和品种示范推广提供理论支撑。【结果】结果表明,干旱胁迫处理后甘蔗的叶绿素总含量显著低于正常浇水处理,复水3 d后指标恢复正常;干旱胁迫处理后,脯氨酸含量显著高于正常浇水处理,并在复水3 d后恢复;不同甘蔗品种的SOD、POD、CAT、APX活性,H_(2)O_(2)、MDA、SP、SS含量在干旱胁迫处理和复水3 d处理后分别有不同程度的变化。【结论】甘蔗响应干旱胁迫及复水的生理生化指标变化显著;甘蔗品种‘云瑞14662’和‘桂糖14811’推荐于云南开远等亚热带高原季风气候地区进行推广种植。

天山北坡前山带12种植物对干旱胁迫和复水的生理响应及抗旱性评价

【目的】前山带是天山北坡山地-绿洲-荒漠生态系统的重要组成部分,探讨植物对干旱胁迫的动态生理适应性和抗旱性评价方法,筛选植被恢复的适宜树种,对该区域植被生态恢复具有重要意义。【方法】以新疆天山北坡前山带种植的12种植物为研究对象,观测灌水后土壤水分时空变化,分析干旱和复水对植物光合和抗逆生理指标的影响,采用主成分分析评价12种植物的抗旱能力。【结果】(1)干旱胁迫后,土壤水分散失在0-20 cm层最快,20-40 cm层次之,40-60 cm层最慢,不同植物采用不同策略改变生长情况来适应干旱;(2)干旱胁迫后,叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(o))、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、电子传递速率(ETR)和叶绿素含量降低,而抗逆生理指标超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量及非光化学淬灭系数(qN)升高,复水后各指标都有一定程度的恢复,但均未达到初始水平;(3)主成分分析结果显示,Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量等指标贡献率较大,梭梭、柽柳、刺蔷薇和柠条锦鸡儿抗旱性较强,‘中亚沙棘’、‘新棘5号’、‘新棘1号’和山杏次之,而‘新棘4号’、‘新棘3号’、文冠果和‘新棘2号’较弱。【结论】Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量可作为评价植物适应干旱的重要指标;新疆天山北坡前山带植被生态恢复应优先选择梭梭、柽柳、刺蔷薇及柠条锦鸡儿进行建植。

36份马棘种质资源抗旱性评价

【目的】分析不同程度的干旱胁迫处理对马棘生理指标的影响,探索其抗旱生理响应特征,为马棘抗旱种质筛选和遗传改良提供参考依据。【方法】以重庆地区广泛收集的36份野生马棘种质资源为试验材料,采用盆栽培养的方式待马棘幼苗生长至第90天时开始干旱处理,分别在胁迫0 d(对照组CK,土壤相对含水量为田间持水量的80%~85%)、胁迫7 d(中度干旱,土壤含水量为田间持水量的40%~50%)和胁迫14 d(重度干旱,土壤相对含水量为田间持水量的20%~25%)时测定各处理下马棘叶片的渗透调节物质含量、相对含水量和抗氧化酶活性,利用抗旱系数结合隶属函数和聚类分析法对马棘的抗旱性进行综合评价。【结果】在干旱胁迫下,36份马棘种质的生理响应变异丰富,不同种质的抗旱能力差异显著。通过对同一指标的均值比较分析发现,与对照相比,渗透调节物质丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)含量随着干旱程度增加而上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性随着干旱程度增加而呈“凸”字形变化;相对含水量(RWC)随着干旱程度增加而降低。7个检测指标中,POD活性的变异系数最大,而RWC的变异系数最小。通过隶属函数、综合D值和聚类分析可将36份马棘种质的抗旱能力分为抗旱型(8份种质)和敏感型(28份种质)两类。通过对两种类型种质的生理指标分析发现,抗旱型种质的抗氧化酶活性和渗透调节物质Pro含量高于敏感型种质。【结论】干旱胁迫下36份马棘种质资源的生理响应具有丰富的多样性和变异,通过综合评价分析初步筛选出8份抗旱型马棘种质。

棉花抗旱性综合评价及其相关性分析

为综合评价棉花种质资源的抗旱性,筛选优异抗旱品种(品系),并建立成株期产量抗旱预测模型。对50份棉花种质资源在苗期进行干旱处理,调查其表型性状并测定其生理指标,根据各性状/指标差异的显著性筛选抗旱指标,并计算抗旱系数和抗旱指数,利用主成分分析法和隶属函数法计算综合抗旱系数、综合抗旱指数、综合抗旱隶属函数值、加权抗旱性系数和抗旱性综合度量值,对棉花抗旱性进行综合评价和分级。进一步将苗期评价分级结果与成株期干旱胁迫下产量和纤维品质性状进行比较,以分析苗期抗旱鉴定模型对成株期预测的精度。苗期生理性状在提高抗旱鉴定模型精度上具有重要作用,基于苗期生理指标建立的抗旱鉴定模型能够很好地预测成株期的抗旱性。

不同大豆品种萌发期抗旱性鉴定方法研究

为筛选出大豆萌发期抗旱性鉴定的适宜试验条件,以大豆品种陇中黄601、恳鉴豆15、九农29、长农16为供试材料,采用蛭石法和滤纸法进行发芽试验,运用内源转录间隔区(Internally Transcribed Spacer,ITS)序列分析法进行发芽床筛选,测定各供试大豆品种的发芽率、硬实豆数、发霉豆数,并进行了蛭石湿度和PEG-6000浓度筛选。结果表明,蛭石法发芽试验能明显减少大豆发芽试验中产生霉菌的种类与数量,适宜在大豆萌发期抗旱性鉴定中应用。且在蛭石湿度为170%、PEG-6000浓度为22%的条件下,不同大豆品种间的发芽率差异比较明显,硬实豆数和发霉豆数少,试验数据可靠,可作为大豆萌发期抗旱性鉴定试验的适宜条件。且在此条件下,4个供试大豆品种的抗旱性表现由强到弱依次为陇中黄601、九农29、长农16、恳鉴豆15。

土壤水分对不同抗旱性春小麦品种叶片保护性酶活性及产量的影响

【目的】研究土壤水分对不同抗旱性春小麦品种叶片保护性酶活性及产量的影响,为选育春小麦抗旱品种及制定节水高产措施提供理论依据。【方法】在大田条件下,以抗旱性较强的品种新春46号、抗旱性中等的品种新春37号、抗旱性较弱的品种新春26号为材料,设置3种水分处理,研究土壤水分对不同抗旱性春小麦品种旗叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量及产量的影响。【结果】随着水分亏缺程度的加剧,春小麦旗叶SOD、CAT活性在扬花期呈升高的趋势,而在灌浆期则呈先升高后降低的趋势;POD活性在扬花期呈先升高后降低的趋势,灌浆期则呈升高的趋势;MDA含量呈升高的趋势;SOD、POD活性表现为抗旱性较强的品种新春46号>抗旱性中等的品种新春37号>抗旱性较弱的品种新春26号,MDA活性在春小麦品种间则呈相反的趋势。收获穗数、穗粒数和产量均随着水分亏缺程度的加剧而降低,抗旱性较强的品种新春46号在有限灌溉和亏缺灌溉处理下,其收获穗数和穗粒数降低幅度小于新春37号和新春26号,且产量高于新春37号和新春26号。【结论】抗旱性较强的品种新春46号在有限灌溉和亏缺灌溉条件下,旗叶SOD、POD酶活性较高,MDA含量较低,活性氧清除能力较强,有效延缓了小麦植株的衰老,收获穗数和穗粒数较抗旱性中等的新春37号和抗旱性较弱的新春26号下降幅度低,在水分亏缺条件下有利于获得较高的产量。

冷季型高羊茅和多年生黑麦草抗旱性评价

【目的】研究干旱胁迫对草坪草的影响及筛选抗旱能力较强的草坪草品种。【方法】选取适宜我国北方地区生长的冷季型草坪草高羊茅(Festuca arundinacea)和多年生黑麦草(Lolium perenne)各4个品种,分别用10%和20%的PEG-6000进行干旱胁迫的模拟试验,测定分析不同干旱胁迫强度下各品种的生长速率、外观表现、生物量、叶片相对含水量、叶绿素、丙二醛含量等生长及生理指标,采用隶属函数法,对草坪草受到的胁迫程度进行综合评定。【结果】不同草坪草品种在干旱胁迫下的生长和表现均受到一定的抑制,相对含水量、叶绿素含量减少,丙二醛含量增加,且存在较大的品种差异。【结论】通过综合评价得出各品种的抗旱性强弱顺序为:绿拓>丽川>交战>闪电>反叛者Ⅳ>泰绿>精华>反叛者Ⅴ。

干旱指数法综合评价河南烤烟新品种抗旱性

以中烟100、云烟87和NC89为对照品种,采用PEG(聚乙二醇)模拟干旱试验,结合盆栽控水试验研究干旱胁迫对河南省烤烟新品种的影响,采用干旱指数法综合评价新品种的抗旱性。结果表明,河洛1号抗旱性最强;其次是豫浓香201,在中度干旱胁迫条件下抗旱性较强,重度干旱则影响烟叶正常生长;渠首1号抗旱性与对照品种NC89、中烟100和云烟87基本相当。

陇东旱地冬小麦品种抗旱性鉴定

为研究陇东特殊干旱气候条件下抗旱育种的进展与现状,选取近20 a陇东旱地选育的14个冬小麦新品种(系)为材料,以籽粒产量抗旱指数等为全生育期抗旱性鉴定指标,在旱棚进行全生育期干旱胁迫试验。结果表明,陇育4号和宁麦5号抗旱指数在1.100~1.299范围内,抗旱级别为2级;陇育7号和陇鉴387抗旱指数在0.700~0.899范围内,抗旱级别为4级;其余10个材料抗旱指数在0.900~1.099范围内,抗旱级别为3级。抗旱性级别在2~3级的材料占85.7%。产量性状主因子分析发现,抗旱级别为2级的陇育4号和宁麦5号,在干旱胁迫下有效穗数、穗粒数和千粒重无明显变化;抗旱级别为4级的陇育7号和陇鉴387,在干旱胁迫下有效穗数、穗粒数和千粒重均减幅较大;抗旱级别为3级的其余10个材料在干旱条件下,其产量性状三要素有效穗数、穗粒数、千粒重中只有一项发生变化,没有两项叠加变化。

多倍体水稻DHF-CBS基因的抗旱性鉴定

为探究干旱胁迫下DHF-CBS基因调控多倍体水稻(Oryza sativa L.)的抗旱机制,选取2种水稻品种,分别为多倍体植株中花-11(DHF-CBS基因)、突变体植株UC-32(不表达DHF-CBS基因),对2种水稻的GUS化学染色结果、组织含水量、脱落酸(ABA)含量、硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)含量、谷胱甘肽(GSH)含量等进行分析。结果表明,干旱胁迫第7天,中花-11仍有部分叶片保持绿色且坚挺,干旱胁迫第11天时整株叶片变黄,甚至有的叶片变枯,经过干旱胁迫后的表型观察发现,中花-11比UC-32的抗旱能力强;对水稻的含水量、ABA含量、TBARS含量、GSH含量进行分析,表明中花-11的抗旱性优于UC-32,说明DHF-CBS基因增强了水稻的抗旱能力。

PEG-6000模拟干旱胁迫下云麦77和云麦80的萌发特征和抗旱性评价

云南冬春干旱严重影响小麦的生长发育和产量,研究小麦新品种的萌发特征及其抗旱性评价对小麦新品种示范推广具有重要的指导意义。应用不同质量浓度的PEG-6000溶液处理云南不同栽培模式下的小麦新品种云麦77(地麦)与云麦80(田麦),分别测试其种子日相对发芽率、萌发率、发芽势、萌发时滞、萌发系数、种子萌发抗旱指数及游离脯氨酸含量(质量浓度)。结果表明:PEG-6000质量浓度大于6 g/L时,云麦80不能萌发,云麦77能够发芽,但萌发时间延后;不同质量浓度的PEG-6000溶液对2种不同小麦新品种日相对发芽率、发芽势、萌发时滞、萌发系数、种子萌发抗旱指数的抑制差异明显,其中萌发率、发芽势、萌发系数总体随着PEG-6000浓度的增加而降低,且在2—8 g/L PEG-6000溶液的胁迫下,云麦77的萌发率和萌发系数高于云麦80;在无PEG-6000处理下,云麦80游离脯氨酸含量显著高于云麦77;在相同质量浓度(10 g/L除外)PEG-6000处理下,云麦77游离脯氨酸含量均高于云麦80。通过模拟抗旱检测小麦品种抗旱性的方法有效,云麦77抗旱性强,可作为云南主推旱地麦新品种推广应用。

4个多年生黑麦草品种的萌发期抗旱性比较

该研究分别以0%、5%、10%、15%和20%的PEG-6000模拟干旱胁迫,研究不同干旱处理对4个多年生黑麦草品种种子发芽势、发芽率、发芽指数、抗旱指数、胚芽长、胚根长及鲜重等指标的影响。结果表明:4个多年生黑麦草品种在不同干旱条件下萌发期各指标均产生一定的变化,且存在较大的品种差异,随着胁迫强度的增加,各指标下降幅度逐渐增大。通过隶属函数法综合评价,各品种的抗旱性强弱依次为:泰绿>丽川>绿拓>闪电。

基于无人机多源影像数据的灌浆期人工合成小麦抗旱性评价

【目的】基于无人机多源影像及产量数据评价人工合成小麦种质的抗旱性,优选高通量抗旱性鉴定指标,发掘抗旱人工合成小麦种质资源,为加快拓展小麦抗旱遗传资源、提升旱地小麦育种水平提供技术支撑和种质材料。【方法】以80份人工合成小麦种质及对照小麦品种新春37为试验材料,在田间进行小区播种,设置干旱和灌溉2种水分处理;利用无人机搭载多光谱及热红外相机采集试验材料灌浆期多源影像进行拼接处理,通过阈值分割等方法提取各试验材料的光谱指数;利用相关性分析和主成分分析鉴选抗旱相关光谱指标,结合单指标及综合评价方法鉴定人工合成小麦种质的抗旱性。【结果】基于无人机多源影像数据提取了80份人工合成小麦种质的19种光谱指数。不同光谱指数抗旱系数与小区产量抗旱指数的相关性分析结果表明,OSAVI的抗旱系数与抗旱指数的关联度最高,NDVI、CIre和NDRE的抗旱系数与抗旱指数的关联度较高。部分光谱指数的抗旱系数间相关性较高,存在冗余信息,通过主成分分析,将19个光谱指数的抗旱系数转换为3个相互独立的综合指标,3个综合指标的贡献度分别为59.6%、12.0%和9.6%。利用加权隶属函数法聚合综合指标,通过公式计算获得各人工合成小麦种质的综合抗旱性度量值。基于抗旱指数鉴定出6份强抗旱人工合成小麦种质,基于综合抗旱性度量值鉴定出5份强抗旱种质,其中,SW004和SW009在2种方法的评价结果中均被评为强抗旱种质。基于OSAVI的抗旱系数对80份人工合成小麦种质进行抗旱性分级,分级结果与基于综合抗旱性度量值的分级结果基本一致。根据OSAVI的抗旱系数鉴定出的6份强抗旱种质中,有5份在基于综合抗旱性度量值分级中也被鉴定为强抗旱种质。【结论】基于无人机多源影像提取的光谱指数NDVI、OSAVI、CIre和NDRE,以及基于光谱指数的综合抗旱性度量值均可用于辅助鉴定小麦种质抗旱性。

8份强筋小麦品种抗旱性评价

为给强筋冬小麦品种的抗旱性评价和抗旱指标筛选提供理论依据,以黄淮麦区种植的8个强筋小麦品种为材料,在水培条件下设置正常供水(对照)和20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫两个处理,测定了萌发期11个抗旱相关指标、幼苗期20个抗旱相关指标,计算各指标的抗旱系数,采用主成分分析法和隶属函数法求得综合抗旱能力评价值(D值),基于D值评价萌发期和幼苗期抗旱性;在旱棚池栽条件下,测定了2种水分处理下(适时一次灌溉、雨养)籽粒产量,基于产量抗旱系数评价全生育期抗旱性。结果表明:(1)干旱处理下,8个小麦品种萌发期发芽势、发芽率等10个抗旱指标显著低于对照,根冠比显著高于对照;幼苗期叶片净光合速率、气孔导度等13个抗旱指标不同程度地低于对照,胞间CO 2浓度、SOD活性等7个抗旱指标显著高于对照。(2)与适时一次灌溉相比,雨养条件下小麦籽粒产量显著降低,降幅18.70%~28.66%,产量抗旱系数为0.713~0.813。(3)8个强筋小麦品种在萌发期和幼苗期抗旱等级不尽相同。藁8901在2个生育时期均表现出抗旱性;科大1026、郑麦7698和丰德存麦5号在幼苗期表现出抗旱性,在萌发期对干旱敏感;新麦26、郑麦366、周麦32号和周麦36在2个生育时期均对干旱敏感。(4)产量抗旱系数与萌发期D值无显著相关性,但与幼苗期D值呈显著正相关。(5)经逐步回归分析,胞间CO 2浓度、蒸腾速率、CAT活性、脯氨酸含量、最大根长和总根长可作为强筋小麦品种苗期抗旱性鉴定的关键指标。

244份春小麦苗期抗旱性的鉴定

【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要环境因素,培育抗旱品种是全球小麦育种面临的核心挑战。春小麦作为短生育期小麦品种,为国家粮食安全和种植结构提供了重要保障,确定春小麦材料的抗旱性,为选育抗旱稳产新品种提供依据。【方法】为了解春小麦品种(系)的苗期抗旱性,以来自10个不同地区的244份春小麦品种(系)为试验材料,利用控制含水量法进行苗期干旱胁迫,于三叶期选择长势均匀一致的幼苗,测定最大根长(MRL)、第一叶长(FLL),第一叶宽(FLW)、胚芽鞘长(CL)、地上部鲜重(SFW)和地下部鲜重(RFW)等13个苗期指标,通过描述统计法、隶属函数法、主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法对各春小麦品种(系)的抗旱性进行综合评价。【结果】春小麦品种(系)之间的耐旱性表现出丰富的变异,干旱处理条件下,所测定性状的变异系数为2.1%—32.9%,对照组变异系数范围为1.0%—29.3%;与对照相比,干旱处理条件下的胚芽鞘长度、根干重、鲜重根冠比和干重根冠比均不同程度增加。主成分分析将原13个指标归纳为5个主成分,贡献率达79.6%,根据各主成分特征向量和各性状指标的抗旱系数,计算出综合抗旱系数D值,并对D值进行聚类分析,将供试材料分为5个亚群,据此筛选出根部生物量(地下部鲜重和干重)作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。将苗期指标抗旱系数与田间相关农艺性状进行相关性分析,发现苗期胚芽鞘长、第一叶长和成熟期旗叶长、株高、穗长、小穗数和籽粒长呈极显著正相关性,苗期整株生物量与籽粒千粒重呈极显著正相关。【结论】筛选出高抗旱春小麦品种22份,明确了根部生物量(地下部鲜重和干重)可作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。

大豆种质抗旱性评价及抗旱候选基因的挖掘

【目的】综合运用不同抗旱评价指标,筛选大豆优异抗旱种质,发掘重要抗旱基因,为大豆抗旱分子育种提供理论基础。【方法】利用188份大豆种质资源,于2018、2019、2020和2021年测定正常供水和干旱胁迫下的单株荚数、单株生物量和单株产量,利用抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数等参数鉴定大豆种质的抗旱性,通过全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)检测与大豆抗旱参数显著相关的SNP(single nucleotide polymorphisms)标记,并结合干旱胁迫下大豆幼苗叶片基因表达谱分析,筛选抗旱候选基因。【结果】188份大豆种质资源的抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数存在广泛变异,分别利用逐级分类法将供试材料划分为5个等级。其中,辽豆15、辽豆69、辽豆14、金杖子黄豆、中黄606、科新3号、Koreane 4等7份种质在不同评价方法中均被鉴定为一级抗旱。对抗旱指数、改进抗旱指数、加权抗旱系数和加权抗旱指数进行GWAS分析,共定位到15个显著关联的SNP位点能够在多环境下稳定表达,这些位点对表型变异的贡献率为12.46%—25.60%。在显著SNP位点上、下游各200 kb区间内共有注释基因226个。通过对抗旱品种辽豆14和干旱敏感型品种辽豆21在干旱胁迫下进行转录组测序和实时荧光定量PCR分析,鉴定出32个注释基因受干旱胁迫诱导显著差异表达。其中,Glyma.02G182900、Glyma.04G012400、Glyma.06G258900、Glyma.15G100900、Glyma.01G172600、Glyma.04G012300、Glyma.01G172200和Glyma.04G010300等8个候选基因分别编码钙依赖性蛋白激酶、通用应激蛋白A、G型凝集素S受体样丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、蛋白磷酸酶2C、异黄酮还原酶、异黄酮还原酶同源物、生长素蛋白和bZIP转录因子。【结论】综合运用不同抗旱参数,在188份大豆种质资源中筛选出7份抗旱种质资源,鉴定了15个与抗旱参数显著关联的SNP位点,并鉴定出抗旱候选基因8个。

野生垂穗披碱草种质资源抗旱性筛选与评价

为探究垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)苗期对干旱胁迫的响应,筛选出耐旱材料,本试验选取内蒙、甘肃、四川等不同地区不同生境来源的9份野生垂穗披碱草种质材料为研究对象,采用自然干旱法对垂穗披碱草幼苗进行为期35 d的干旱复水处理。通过分析幼苗叶片的形态表型和生理指标的含量变化,采用隶属函数法和聚类分析综合评价了9份垂穗披碱草的抗旱性。研究发现:在干旱胁迫下,9份垂穗披碱草的植株表型和生理特性均受到不同程度的影响,表现为叶片相对含水量、叶绿素含量和最大光化学效率(Fv/Fm)下降,细胞膜透性和抗氧化酶活性升高以及渗透调节物质的积累。9份垂穗披碱草的抗旱性强弱顺序依次为NM037>XJ027>HB013>XZ010>GS007>QH011>GS005>SC021>SC020。本研究表明,材料NM037能更好地适应干旱胁迫的处理,表现出更强的抗旱能力,可作为抗旱型垂穗披碱草育种的参考对象,这为人工草地建植、草地生产力的提高和生态修复提供依据。

基于叶片形态及显微特征评价12个猕猴桃栽培品种的抗旱性

【目的】探讨不同猕猴桃品种的叶片宏观形态和微观结构特征的差异,筛选抗旱性评价关键指标并进行抗旱性综合评价。【方法】采用多功能图像分析法、石蜡切片法和扫描电镜技术,选取12个猕猴桃栽培品种为材料,对叶片形态、气孔器和表皮毛微特征、解剖结构等24项指标进行观测、记录。通过方差分析明确不同品种的叶片形态和解剖结构的差异,以主成分分析筛选综合指标,运用隶属函数法进行抗旱性综合评价。【结果】不同猕猴桃品种的叶片形态、解剖结构、气孔器及表皮毛特征具有显著差异,相关性分析表明不同指标间具有显著或极显著的相关性,运用主成分分析从24个抗旱相关指标中筛选了叶片宽度、叶形指数、气孔长轴、单簇茸毛数、上表皮细胞厚度、下表皮细胞厚度、栅海比、组织结构紧密度共8项关键性指标。通过隶属函数法比较不同品种间的抗旱能力,抗旱性强弱为:徐香>金美>金霞>海沃德>金艳>金魁>金梅>东红>翠玉>金桃>桂海4号>Hort16A。使用聚类分析将12个猕猴桃品种按抗旱能力聚为5类。【结论】通过对叶片形态及显微结构的分析,评价并筛选到抗旱性相对较强的猕猴桃品种,研究结果为猕猴桃品种改良、品种选择及生产管理等提供了基础理论依据。

7份羊茅属种质芽期抗旱性评价

为了探究羊茅属种质芽期对逆境的胁迫能力,以沟羊茅新品系(FV)与紫羊茅常用品种传奇(CQ)、草原(CY)、梦神(MS)、北方(BF)、玉山(YS)和多花(DH)为材料,采用不同浓度PEG-6000(0、5%、10%、15%、20%、25%)模拟干旱胁迫,在芽期测定了发芽率、发芽势、活力指数、胚根长、胚芽长、根芽比等萌发指标,分析干旱对其种子萌发的影响,并结合主成分分析、隶属函数分析、聚类分析等对其抗旱性进行评价。结果表明,高浓度PEG(20%~25%)显著降低了羊茅属种质的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、胚根长及根芽比,而5%~15%PEG则因种质的差异而变化趋势有所不同,其中0~10%PEG对FV、BF、YS的发芽率、发芽势、活力指数及发芽指数具有显著的引发作用;综合评价表明,主成分分析将7个相对单项性状指标降维成2个新的综合指标,累积贡献率达85.06%;以新合成的综合指标为依据,采用隶属函数法结合聚类分析,将7份羊茅属种质分为三类,其中,FV、CQ和BF的抗旱能力较强,CY及YS的抗旱能力一般,而MS、DH的抗旱能力较弱。