孕穗期渍水对小麦花后根系形态、抗氧化酶活性及籽粒产量的影响

为明确孕穗期土壤渍水对花后不同土层小麦生长发育和产量的影响,本研究以扬麦18和烟农19为供试品种,采用管栽方式,在小麦孕穗期进行渍水5 d、10 d和15 d处理,以无渍水处理为对照(CK),分析孕穗期不同渍水持续时间对花后不同土层小麦根系形态、抗氧化酶活性和产量及构成要素的影响。结果表明:孕穗期渍水能显著影响小麦花后根系形态、抗氧化酶活性和产量。随孕穗期渍水持续时间的延长,花后6 d和18 d,不同土层小麦根系累计根长、累计根表面积、累计根体积及根平均直径均呈减少趋势;各渍水持续时间处理下,根系累计根长、累计根表面积、累计根体积、根平均直径与CK的相对值变化不大。随孕穗期渍水持续时间的延长,花后18 d不同土层根系超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性都呈减少趋势,而丙二醛(MDA)含量呈增加趋势;小麦成熟期茎叶的干物质分配指数呈增加趋势,而籽粒的干物质分配指数呈减少趋势。孕穗期渍水通过影响穗粒数及千粒质量使籽粒产量降低。花后18 d 20.1~60.0 cm土层的累计根长、累计根表面积、累计根体积及根系SOD活性、POD活性、MDA含量及产量之间的相关性极显著。

大豆芽期耐高温评价方法构建及耐高温种质资源筛选

极端高温事件频增导致大豆生产接连遭受高温热害,严重影响其产量构成和品质性状。种子在发芽阶段对外界环境变化较为敏感,温度升高及伴随而来的干旱等现象会影响大豆种子出苗。建立一套科学的大豆芽期耐高温评价方法,可以为早期耐高温鉴定、耐高温种质选育以及遗传机制研究提供理论基础。本研究以385份大豆种质资源为材料,利用人工气候培养箱创造高温环境,于芽期进行高温处理3 d(40℃,8 h光照/16 h黑暗)。相较于对照(25℃,8 h光照/16 h黑暗),高温处理后大豆芽期下胚轴长显著下降10.9%(P<0.05);根鲜重、根干重和根冠比等指标分别极显著增加了13.10%、22.20%和16.90%(P<0.01),结果表明,高温处理会显著影响大豆芽期地上部与地下部生物量的分布。对各性状耐高温系数进行主成分分析,将11个指标转换成3个主成分因子,进一步通过隶属函数标准化分析计算获得大豆响应高温胁迫综合评价值(H),并基于H值对参试品种进行聚类分析。最终将385份种质资源芽期耐高温特性划分为5个等级,即:Ⅰ级(耐高温型)、Ⅱ级(较耐高温型)、Ⅲ级(中间型)、Ⅳ级(高温较敏感型)和Ⅴ级(高温敏感型),综合试验中具体表现,筛选出4个芽期耐高温型大豆品种(H245、H070、H268和H216)。对各项指标逐步回归分析后,建立大豆芽期耐高温综合评价(H值)预测模型:H=0.191+0.017X_(1)–0.007X_(2)+0.013X_(7)+0.027X_(8)–0.009X_(10)(R^(2)=0.9752),筛选出下胚轴长(X_(1))、主根长(X_(2))、下胚轴干重(X_(7))、根鲜重(X_(8))和简化活力指数(X_(10))5个指标可以作为大豆芽期耐高温评价指标。

花后渍水对小麦旗叶光合和籽粒灌浆特性及产量的影响

为明确花后渍水对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响。于2015-2016年小麦生长季在安徽农业大学皖中试验站以皖垦麦076和皖麦52为供试材料,采用大田试验方法,在小麦开花后设置了0(W0),3(W3),6(W6),9 d(W9)4个渍水处理,研究花后渍水对小麦旗叶光合特性、抗氧化酶活性、籽粒灌浆特性和产量及其构成因素的影响。结果表明,花后14 d,两品种W3处理旗叶净光合速率、SPAD值、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在不同品种间表现不同,皖垦麦076的W9处理旗叶SOD和CAT活性显著低于其他处理,皖麦52的W3和W6处理旗叶SOD和CAT活性显著低于W0但高于W9处理。渍水6,9 d显著降低了小麦籽粒灌浆的平均速率,不同小麦品种在渍水条件下对籽粒灌浆进程的影响程度也不同。花后各渍水处理对小麦穗数无显著差异,皖垦麦076 W3处理的穗粒数与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而皖麦52的穗粒数表现为W3、W6和W9处理均显著低于W0,以W9处理最低,两品种千粒质量和产量均表现为W0>W3>W6>W9,渍水9 d时,两品种产量降幅分别为34.99%,40.44%。本试验条件下,开花期渍水降低了小麦旗叶光合能力,影响了籽粒灌浆进程,降低了平均灌浆速率,导致千粒质量下降,从而降低了产量。