糜子核心种质成株期抗旱性鉴定评价与抗旱种质筛选

【目的】干旱是影响糜子生长发育及产量的主要制约因素之一,筛选优异抗旱资源及鉴定指标,为抗旱品种的选育和抗旱分子机制的研究奠定基础。【方法】以200份糜子核心种质资源为研究对象,于2021—2022年在甘肃敦煌连续开展2年的田间成株期抗旱性鉴定,试验设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,测定叶面积(leafarea,LA)、主茎直径(mainstem diameter,MSD)、主茎节数(number of main stem nodes,NMSN)、主穗长(main panicle length,MPL)、穗下节间长度(pedunclelength,PL)、株高(plantheight,PH)、单株草重(strawweightperplant,SWPP)、单株穗重(panicleweight perplant,PWPP)、单株粒重(grainweightperplant,GWPP)、千粒重(thousandgrainweight,TGW)和小区产量(yield perplot,YPP)11个指标,采用综合抗旱系数(CDTC值)、抗旱指数(DRI值)和抗旱性度量值(D值)对糜子成株期抗旱性进行综合评价。【结果】在不同水分处理条件下,叶面积、主茎直径、主茎节数、主穗长、穗下节间长度、株高、单株草重、单株穗重、单株粒重、千粒重和小区产量11个指标在不同种质间均表现为显著差异。干旱胁迫处理下,糜子的生长受到抑制,11个指标测定值均较正常灌水处理明显降低,且小区产量对干旱胁迫较敏感。相关性分析发现,11个测定指标的抗旱系数间均呈现出一定的相关性,其中,单株穗重和单株粒重的相关性最强,相关系数为0.943。主成分分析将11个鉴定指标转换成6个主成分,累计方差贡献率达80.667%。基于CDTC值、DRI值和D值的糜子资源抗旱性排序基本一致。根据D值利用聚类分析将200份糜子种质资源抗旱性划分为4类,第Ⅰ类为强抗旱型有10份,第Ⅱ类为抗旱型有70份,第Ⅲ类为干旱敏感型有81份,第Ⅳ类为干旱极敏感型有39份。株高、单株粒重、单株穗重和主穗长与D值的相关性较高,相关系数分别为0.756、0.697、0.696和0.679。通过逐步回归分析构建了糜子成株期抗旱评价的回归方程:Y=-1.509+0.362X1+0.174X2+0.349X3+0.389X4+0.307X5+0.251X6+0.218X7。【结论】抗旱性度量值法适宜于糜子成株期抗旱性评价;筛选出巴林左疙塔黍(00000525)、高台乌糜子(00002677)和民乐红糜子(00002687)等10份强抗旱性材料;株高、单株穗重和主穗长可作为糜子成株期抗旱性鉴定的主要指标。

我国小麦部分抗旱种质遗传多样性的SSR分析

为明确小麦抗旱种质之间的遗传关系,27对SSR引物对50份小麦抗旱种质进行遗传差异分析,结果表明:27对引物共检测出127个等位位点,每对引物等位位点在2～8之间,平均4.7个。品种间的遗传相似系数变幅为0.46～0.89,平均为0.68,其中西农811与西农928间的遗传相似性最高,遗传相似系数(GS)高达0.89;山农16号与秦麦3号间的遗传相似性最低,GS为0.46。所选引物可以将全部品种区分开来,50个品种可分为8个类群,分类结果与品种系谱比较吻合。

马铃薯抗旱种质资源的筛选

干旱对农业生产的危害日趋严重。选育抗旱作物品种是应对干旱的有效方法之一,因此抗旱作物资源的筛选对作物适应干旱环境具有重大意义。以田间种植的马铃薯无性二代群体210份为材料,利用20%的PEG-6000溶液胁迫离体叶片进行抗旱材料筛选,采用生理指标进行抗旱性评价,结合产量性状综合分析。初步筛选得到90份材料,用生理指标评价后得到14份在丙二醛(MDA)含量、电导率和相对含水量3项抗旱生理指标上表现好的材料,对这14份材料进行生理指标及产量性状的相关分析、主成分分析,综合评价出6份高产优质抗旱的马铃薯材料。该研究为马铃薯抗旱种质资源的筛选及评价提供了快速有效的方法。

抗干旱植物种质资源库(圃)建设与利用

从内蒙古、宁夏、甘肃、青海、新疆,陕西及山西北部、辽宁省西部等干旱、半干旱地区收集强旱生、旱生、半旱生乔灌木(草)种质资源,在内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗解放滩,建立了规模为2 hm2的抗旱植物种质资源库(圃),繁殖保存了乔、灌(草)植物23个科,36个属,78个种,含不同种源(产地)、家系(无性系)213份植物材料。该圃具收集、保存和研究测定功能,为"抗干旱优良种质筛选"研究提供了物质材料和研究场所。2007-2010年在该资源圃进行了抗旱植物生长特性观察、生理生态特性测定及主要树种优良种源筛选研究等科研活动,取得了初步成效。