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。

小麦抗旱性鉴定及基因资源挖掘

小麦(Triticum aestivum L.)是全球最重要的粮食作物之一,在全球气候变化和水资源紧缺的背景下,干旱缺水成为限制小麦生产最主要的逆境因子之一,选育抗旱节水品种是小麦应对环境胁迫的重要途径。小麦的抗旱性研究涉及多个方面,包括小麦不同生长时期抗旱指标的建立、抗旱基因的挖掘与鉴定、抗旱相关优异等位基因的挖掘和利用、抗旱品种的筛选与评价等。

引进ICARDA的小麦苗期抗旱性鉴定及SNP关联分析

以引进国际干旱地区农业研究中心(ICARDA)的160份小麦为研究对象,在苗期用20%PEG-6000模拟干旱条件进行处理,以正常营养液作为对照,分析干旱环境对7个苗期相关性状(苗高、最长根长、根数、茎叶鲜质量、茎叶干质量、根鲜质量和根干质量)的影响,利用综合评价值进行抗旱评价及抗旱分级,并结合55K SNP芯片对159份小麦的苗期抗旱相关性状的抗旱系数进行关联分析。抗旱鉴定结果表明:干旱处理下的各个苗期相关性状均低于正常处理水平,按照综合评价值及系统聚类,将160份小麦分为高抗旱(5份)、中等抗旱(53份)、低抗旱(97份)和干旱敏感(5份)四类;在苗期筛选出5份高抗旱品种,包括ICARDA69、ICARDA51、ICARDA49、ICARDA83、ICARDA84,其D值分别为0.823、0.813、0.765、0.722、0.711。关联分析结果显示:利用24151个SNP标记位点结合苗期相关性状的抗旱系数在P≤0.001水平下共定位到227个抗旱相关标记,分布在除1B、2D、4D和6D外的17条染色体上,可解释7.13%~14.68%的表型变异。检测到3个多效应位点,分别位于4B、5B和6A染色体上,可解释9.31%~13.28%的表型变异。其中,位于4B染色体上的AX-108789337与茎叶干质量和根干质量显著关联,可解释10.44%~13.28%的表型变异;位于5B染色体上的AX-109353092与苗高和根鲜质量显著关联,可解释9.31%~10.93%的表型变异;位于6A染色体上的AX-110432128与苗高和根鲜质量显著关联,可解释9.95%~9.99%的表型变异。

不同生育期大麦抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】筛选不同生育时期大麦抗旱材料以及相应时期重要的抗旱指标,为大麦抗旱性育种提供参考。【方法】以84份大麦种质为材料,采用PEG模拟干旱对大麦萌发期、苗期的主要性状指标进行鉴定;同时在干旱棚内进行田间试验,设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,测定干旱对成株期大麦有效穗数、地上生物量、株高、穗下节间长、穗长、主穗质量、主穗粒数、主穗粒质量和单株产量的影响;并借助SPSS 25、DPS分析软件分别对大麦不同生育期的性状指标进行相关性分析、聚类分析和灰色关联度分析。【结果】根长可作为大麦萌发期抗旱性鉴定的可靠指标,地上部鲜质量和根表面积可作为大麦苗期抗旱性重要鉴定指标,主穗质量可作为成株期大麦对干旱胁迫积极响应的性状指标。不同生育期大麦抗旱指标的相关性分析结果表明,大麦苗期的根部性状与萌发期多个性状之间存在显著相关,萌发期萌发指标与成株期性状指标间均不存在显著正相关关系。聚类分析结果表明,大麦萌发期仅有1份干旱敏感材料(h-53);苗期抗旱材料共2份(h-52、h-73);成株期抗旱材料8份,中度抗旱材料15份,敏感材料61份;萌发期和成株期均抗旱的材料为h-80;萌发期和苗期均表现敏感的材料为h-53。【结论】由于不同生育期干旱胁迫时长不同,进而影响了大麦对干旱胁迫的响应,由不同生育期共同筛选得到的抗旱材料与敏感材料更具有可靠性和说服力。

丹参萌发期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

以5个丹参栽培类型为材料,用不同浓度(0%、3%、6%、9%、12%)的PEG-6000在萌发期模拟干旱胁迫处理,测定发芽势、发芽率、子叶长、子叶宽、胚芽长、胚根长等指标,采用主成分分析和隶属函数分析进行丹参萌发期的抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明:高浓度PEG对种子萌发产生明显的抑制作用,低浓度(3%PEG-6000)处理对丹参种子的生长发育具有促进作用,5个丹参栽培类型中豫丹参VD发芽率(0%PEG-6000)和发芽势(3%PEG-6000)最高,分别为56.50%、55.50%,豫丹参VC、豫丹参VD和豫丹参VE在12%PEG-6000下发芽率、发芽势为0%;随着PEG胁迫程度的增大,发芽势、发芽率、胚芽长、胚根长、子叶长、子叶宽、十芽重、萌发指数和活力指数总体表现出先增大后减小的趋势。对各指标进行主成分分析,前2个主成分能够概括9个指标82.635%的数据信息,对在前2个主成分中特征向量较大的8个综合指标的相对值进行因子分析,可提取出2个公因子,子叶长、子叶宽、活力指数、十芽重和萌发指数在2个公因子上有较大载荷。9%PEG-6000是较适宜的抗旱性鉴定浓度。根据综合隶属函数值可得出5个供试材料抗旱性强弱顺序:豫丹参VE>豫丹参VC>豫丹参VB>豫丹参VD>豫丹参VA,其综合隶属函数值分别为:0.071、0.068、0.054、0.043、0.028,豫丹参VE为抗旱能力较强的种质,豫丹参VC抗旱能力次之,豫丹参VD和豫丹参VA抗旱性较弱;子叶长、子叶宽、活力指数、十芽重和萌发指数可以作为抗旱鉴定指标。

25份西瓜种质苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】筛选西瓜抗旱种质并鉴定苗期的关键抗旱性指标,综合评价西瓜资源的抗旱性,为西瓜抗旱育种研究提供技术支持。【方法】以25份西瓜材料为试材,采用苗期盆栽试验,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理,测定西瓜生长指标(株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量和根冠比)及生理指标(叶片的叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量及过氧化氢酶活性与相对电导率),运用隶属函数法、多元线性回归分析和聚类分析等方法,比较各西瓜种质对干旱胁迫响应的差异,评价种质苗期抗旱性,筛选关键抗旱指标。【结果】干旱胁迫抑制了西瓜幼苗的生长发育,同时显著抑制了西瓜幼苗的地上部鲜质量和地下部鲜质量,株高、根长、地上部干质量和地下部干质量普遍降低,但对根冠比存在正向和负向两种不同的影响结果;干旱处理后,西瓜叶片中的脯氨酸含量显著增加,过氧化氢酶活性普遍升高,可溶性蛋白含量和相对电导率普遍降低,叶绿素和丙二醛含量因种质不同而表现出不同差异。【结论】苗期抗旱性强的西瓜材料有M20、ZTC、M33、M24和M26,可作为后期西瓜抗旱育种的材料;地上部鲜质量、过氧化氢酶活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、地下部干质量和根长可作为西瓜苗期抗旱性鉴定的性状指标。

水稻抗旱性鉴定的形态指标

随着全球水资源的日益匮乏和旱灾的日趋严重,水资源短缺正成为制约我国农业发展的重要因素.培育抗旱栽培稻品种并实现水稻旱种,不但可较大程度地节约水资源,且有利于稳产增产、节约能源和减少环境污染,故栽培稻抗旱性研究作为稻作科学研究的重要课题显得愈来愈重要.水稻抗旱性机制较为复杂,国内外学者提出了一系列与抗旱性有关的形态、发育、生理与生化等的鉴定方法与指标,且有的已利用分子标记对一些指标进行了基因定位;但因大多数指标与产量的关系尚不甚清楚,致使有些指标在抗旱性研究中的应用价值受到质疑.本研究以旱作和淹水试验为处理,采用模糊隶属函数分析,以穗颈节粗为指标进行水稻抗旱性的单因子间接评定和以穗颈节粗、单本株有效穗、实粒数/穗、谷粒宽或结实率为指标进行水稻抗旱性的综合间接评定.以认同的采用产量抗旱系数(旱作下产量与淹水下产量之比)为鉴定指标的直接评定为依据,对上述两种间接评定的结果进行判别分析,从而验证试验中被采用指标和方法的准确性和可靠性.结果表明,以旱作穗颈节粗为指标的水稻抗旱性单一间接评定与以产量抗旱系数为指标的水稻抗旱性直接评定的吻合度为88.2%～100.0%,达极显著水平,即穗颈节粗可作为水稻抗旱性鉴定与评价的单一间接评定指标;且吻合度随品种类型而变,其中以籼型杂交稻的评定为最高(100.0%),其次是常规籼稻(91.7%),常规粳稻稍低(88.2%).以旱作多个抗旱性状为指标的综合间接评定与以产量抗旱系数为指标的水稻抗旱性直接评定的吻合度均达100%,即穗颈节粗、单本株有效穗、实粒数/穗、谷粒宽和结实率可作为水稻抗旱性鉴定与评价的综合间接评定指标,且与品种类型无关.因此,旱作条件下,以穗颈节粗为指标的水稻抗旱性单一间接评定和以穗颈节粗、单本株有效穗、实粒数/穗、谷粒宽和结实率为指标的综合间接评定均是非常客观、简便易行、准确可靠和易被育种者接受的评定指标和方法,可应用于生产实践.

水稻种质芽期抗旱性和抗旱性鉴定指标的筛选研究

以25%(w/v)PEG 6000作渗透介质,模拟干旱条件,同时设对照处理,对不同水稻品种(系)芽期的发芽率、芽鞘长、芽长、根数、胚根长、根干重、芽干重进行了测定。结果表明:相对胚根长、相对芽长、相对芽干重可作水稻芽期抗旱性鉴定指标,以各性状相对值的抗旱级别而得出的抗旱总级别来鉴定水稻品种(系)抗旱性较为准确。用此方法对76个品种(系)进行了抗旱性鉴定,效果良好。

水稻品种苗期抗旱性鉴定指标筛选及其综合评价

对90个水稻品种(系)苗期的14个生长指标进行测定,以反复干旱存活率作为因变量,运用通径分析筛选了与反复干旱存活率关系最密切的4个指标作为鉴定苗期水稻抗旱性的指标。这几个指标分别为叶龄,心叶下倒1叶长,心叶下倒2叶长,心叶下倒2叶叶面积;并运用隶属函数法对上述品种(系)的抗旱性进行了综合评价。

国内外301份小麦品种(系)种子萌发期抗旱性鉴定及评价

以-0.5MPaPEG-6000模拟干旱胁迫环境,对301份冬小麦品种(系)在人工气候箱内进行种子萌发培养,在发芽势、发芽率、发芽指数、根数、根长、苗高和胚芽鞘长度测定的基础上,应用隶属函数、聚类分析和因子分析等方法对小麦种子萌发期抗旱性进行综合评价。结果表明,PEG胁迫下各指标测量值较对照均下降,且各指标之间存在极显著或显著正相关。利用隶属函数法进行抗旱性分析,发现不同小麦品种(系)间表现出较大差异,D值的变幅为0.08~0.95。通过聚类分析,将材料按抗旱性强弱分为5类:藁城8901等8份品种(系)为高度抗旱型,周麦22等29份品种(系)为抗旱型,鲁麦8号等116份品种(系)为中等抗旱型,石4185等83份品种(系)为干旱敏感型,烟农18等65份品种(系)为干旱高度敏感型。主成分分析表明,发芽指数、根长和根数在萌发因子、伸长因子和根部性状因子中的载荷量分别为0.96,0.88和0.91。不同抗旱类型麦区间的分布表明,8份高度抗旱型小麦品种(系)均来自国内,其中5份来自北部冬麦区。综合评价得到萌发期高度抗旱型种质分别是川麦44、皖麦33、藁城8901、CA9719、周8425B、宁冬10、新麦37和CA0958。发芽指数、根长和根数可作为小麦萌发期抗旱性鉴定的可靠指标。北部冬麦区可作为挖掘抗旱关键种质的重点麦区。

干旱胁迫下大豆抗旱性鉴定

选用12个大豆品种进行室内干旱胁迫和盆栽干旱胁迫实验,对抗旱性进行鉴定筛选。结果表明,品种间苗期的吸水率、萌发率、发芽率、根长4项生理指标都存在差异,成株期的表现也各异,即苗期抗旱性好而成株期表现不抗旱的品种有海94,而苗期抗旱性差成株期表现抗旱的品种有赤豆、中作96-2。通过实验筛选出苗期与成株期均抗旱的品种为L65-1914。

玉米抽雄期抗旱性鉴定指标的研究

通过盆栽试验,以7个玉米杂交种(农单5号、沈单10、农大108、沈单16、郑单958、登海9号、鲁单981)为试验材料,研究了玉米抽雄期轻度干旱对玉米产量、叶片相对电导率、气孔阻力、蒸腾速率、脯氨酸含量和散粉至吐丝间隔天数等的影响。分析表明,轻度干旱胁迫下玉米各杂交种抗旱系数与叶片脯氨酸含量、气孔阻力、蒸腾速率呈正相关,与叶片相对电导率、玉米散粉至吐丝间隔天数呈显著负相关,上述指标和抗旱系数的相关性都达到显著水平。鉴定玉米抽雄期抗旱性应以抗旱指数为主,结合其他5项指标进行综合评价。

转基因小麦抗旱性鉴定及相关指标灰色关联度分析

以9份转 ABP9基因春小麦株系UC4－1～UC4－9及其受体亲本宁春4号为材料，在雨养和灌溉条件下，对这些材料的主要农艺性状和部分生化指标进行了测定，采用隶属函数值法和抗旱性度量（D）值法对其抗旱性进行了综合评价，并利用灰色关联度法对相关抗旱性状与抗旱指数之间的关联度进行了分析评价。结果表明：6份转基因小麦的抗旱性较受体亲本宁春4号增强，3份材料的抗旱性较非转基因春小麦品种定西35增强；各农艺性状和生化指标与抗旱指数的关联度从高到低依次分别为株高、单穗粒重、穗长、SOD活性、穗粒数、结实小穗数、有效分蘖数、POD活性、千粒重、脯氨酸含量、MDA含量。

紫花苜蓿全生育期抗旱性鉴定评价方法探讨

本试验选取苗期抗旱性表现不同的12份紫花苜蓿(Medicago sativa L.)材料,采用防雨棚田间模拟干旱法,开展了苜蓿全生育期抗旱性鉴定中干旱环境的设置、鉴定指标与评价方法选取的研究。结果显示:紫花苜蓿从苗期开始进入胁迫状态,胁迫周期为全年生长季;筛选出适宜的鉴定指标为:生物量、株高和分枝数;采用抗旱指数法对苜蓿全生育期抗旱性进行评价的结果与苗期评价结果一致性较好,采用隶属函数法对全生育期进行评价的结果与苗期的评价结果存在一定的差异性。苗期抗旱性鉴定周期短,便于操作,适合大量材料的抗旱性鉴定,有一定的科学性。而全生育期鉴定评价结果更直观、准确,可靠性强,可用于苜蓿实际抗旱能力的评价。

胚芽鞘长度作为冬小麦抗旱性鉴定指标的研究

20％PEG-6000(w/v)作渗透介质,室内模拟干旱条件,对7个抗旱性不同的冬小麦品种(系)萌发期的芽鞘长、芽长、根长进行了测定。结果表明:渗透胁迫下,抗旱性不同的冬小麦品种(系)芽鞘长、芽长、根长差异显著,以芽鞘长与抗旱性符合最好。芽鞘长与渗透调节能力关系密切。根据实验结果,建立了“冬小麦抗旱性鉴定筛选程序”。用此程序对113个冬小麦品种(系)进行了抗旱鉴定和系统聚类分析,效果良好。

玉米种质资源抗旱性鉴定研究进展

通过梳理玉米抗旱性鉴定研究的相关文献资料,从作物抗旱机理出发,归纳了不同鉴定时期、鉴定技术方法、评判指标、抗旱级别划分的异同,从中分析了玉米种质资源抗旱性鉴定存在的问题并提出了建议,以期为玉米种质资源的抗旱性鉴定、抗旱性资源的发掘利用等提供参考。

谷子萌芽期抗旱性鉴定研究

为了探索谷子种子萌发期相关抗旱性形态和生理生化指标,从而为谷子品种的早期抗旱性鉴定提供更多理论依据。通过PEG渗透胁迫人工模拟干旱条件,对20个谷子品种进行了萌芽期抗旱性研究。以种子的萌发抗旱指数为依据进行谷子萌芽期抗旱性筛选,将20个谷子品种分为五类。研究结果表明:在渗透胁迫条件下,谷子的发芽率、发芽势降低,幼根和幼芽的生长受到不同程度的抑制。其中发芽势、发芽率和幼芽长度与萌发抗旱指数呈极显著正相关(r=0.90**;r=0.73**;r=0.63**),根长和侧根数与萌发抗旱指数呈正相关(r=0.48*;r=0.51*),胚芽鞘长度与萌发抗旱指数相关性不显著。分析表明,发芽势可作为萌芽期抗旱性鉴定的一级指标;发芽率和幼芽长度可作为抗旱性鉴定的二级指标;根长和侧根数可作为萌芽期抗旱性鉴定的三级指标。鉴定谷子萌芽期抗旱性,可以以抗旱指数为主,结合其他5项指标进行综合评价。

甘露醇胁迫下模式植物狗尾草种子萌发期抗旱性鉴定与评价指标研究

狗尾草是一种新型的模式植物,符合作为模式植物的所有要求,是C4光合作用的优秀模型,也是研究非生物胁迫耐受性很好的模型。在狗尾草高效遗传转化技术的基础上,以适宜转化的狗尾草ME34品系非转基因成熟种子为外植体,根据甘露醇高渗培养基培养法,设计了0、200、300、400、500、600 mmol/L 6个梯度,对狗尾草ME34品系种子萌发期的抗旱性进行了鉴定。结果表明:甘露醇200~300 mmol/L的梯度是鉴定狗尾草ME34品系抗旱性的关键梯度,种子萌发期发芽率、鲜重、根长、芽长等各项生长指标都受到显著或极显著的影响,各生长指标对甘露醇干旱胁迫的敏感性依次为鲜重>根长>芽长>发芽率,参数间两两显著或极显著正相关;鲜重对甘露醇的胁迫的反应最敏感和直接,在200 mmol/L梯度下已表现为极显著降低,可作为该品系种子萌发期抗旱性鉴定的一级指标;根长对甘露醇梯度的反应是低浓度促进根的生长,高浓度抑制根的生长,极显著促进生长的梯度(200 mmol/L)适合用作鉴定依据,此外,芽长对甘露醇也敏感,200、300 mmol/L分别显著和极显著抑制芽长,根长和芽长可作为该品系种子萌发期抗旱性鉴定的二级指标;种子发芽率对甘露醇的敏感性稍弱,200 mmol/L条件下发芽率变化不明显,在300 mmol/L条件下才表现为极显著下降,可作为该品系种子萌发期抗旱性鉴定的三级指标。实验为狗尾草作为抗旱模式植物的研究准备了抗旱性评价指标基础,无论是外源抗旱基因在狗尾草内的过表达,还是内源抗旱基因的敲除,都需要这些具体评价指标的支撑。

玉米两个生育时期抗旱性鉴定指标的研究

探讨了在玉米拔节期和抽雄期7项抗旱签定指标的可靠性,并运用模糊隶属函数分析及相关分析方法对指标进行了综合评价。结果表明:干旱指数隶属度平均值最高,在抗旱鉴定诸指标中最重要,其余指标在两个时期可靠性不同:拔节期以质膜透性、根冠比相对重要,抽雄期以雌雄花期间隔、质膜透性、叶面积伤害率、气孔扩散阻力相对重要。

干旱胁迫下20个大豆品种芽期抗旱性鉴定初报

采用实验室鉴定的方法, 研究了20个大豆品种的芽期抗旱性。在30%的PEG6000高渗溶液培养条件下, 种子吸水速度快、萌发时间短、吸水率小、相对发芽势和发芽率高的品种, 具有较强的抗旱性。试验鉴定出丹豆6, 海94 和蒙城小黑豆等3份抗旱性种质。