地方稻资源D43的开花期耐热特性研究

水稻在抽穗开花期对高温胁迫非常敏感,通过挖掘耐热资源,培育耐热水稻品种是应对高温热害最有效的方式。前期研究发现,地方稻资源D43在花期连续高温条件下能保持较高的结实率。本研究在大田和人工气候室不同高温处理下,分析了D43的开花时间与耐热性之间的相互关系。结果表明,高温能够使水稻的开花时间提前,D43表现出稳定的早花时特性,高温胁迫下的开花时间集中在8∶30~10∶00;在开花时间段恒定高温胁迫下,D43的结实率较低;但在大田高温和人工气候室模拟高温胁迫下,D43的开花时间避开了日高温段,从而表现出较高的结实率;花器官形态性状包括花药开裂率、柱头上的花粉附着数、花粉萌发数与结实率之间呈显著正相关,因此可用于评价水稻的花期耐热性。     

高温胁迫下华南茄子的耐热性表现及其鉴定指标的筛选

以6份茄子为材料研究了高温胁迫对幼苗热害指数、细胞膜相对电导率、脯氨酸含量的影响及其与田间自然鉴定结果的对应关系,结果表明,分段高温处理的热害指数和连续高温处理下的细胞膜电导率可以有效区分不同茄子材料幼苗的耐热性,且两者鉴定结果与田间鉴定结果基本一致,可作为茄子苗期室内快速鉴定的首选指标;脯氨酸含量变化没有规律,较难反映不同茄子幼苗间的耐热性差异;此外,对青枯病的抗性可以作为南方茄子耐热性综合评价的辅助指标.春季和秋季茄子开花、结果的比较研究表明,高温胁迫下坐果率、商品果率、果长、单果重和商品果产量有较大幅度下降,但不一定造成茄子正常花率的降低,果周径所受影响也较小.     

耐热水稻品种“Nagina 22”高温胁迫下的生理响应

为研究耐热水稻品种Nagina 22(N22)开花结实期高温胁迫下的主要生理响应,采用温室盆栽试验,在各供试材料的开花期,利用人工气候室进行高温胁迫处理。研究结果表明:N22在高温胁迫下不改变开花期但表现出日开花量的转峰;与N22相比,水稻感热品种Moroberekan花药开裂显著受阻,柱头上萌发的花粉数显著减少;花粉萌发数与花药开裂状况呈极显著的相关关系,进而表现出主穗结实率与柱头上花粉萌发数呈显著的相关关系;主穗日结实率在高温下呈递减趋势,且Moroberekan较N22的下降速率显著加快,表明耐热品种与高温胁迫对结实率存在累积效应,而且高温胁迫效应发生在开花授粉之前。     

外源调节剂对淹涝水稻幼苗株高及碳水化合物消耗的影响

为研究淹涝条件下水稻幼苗株高及碳水化合物消耗对不同外源生长调节剂的响应,本试验选用籼型常规稻IR64和导入耐淹涝基因Sub1的IR64-Sub1为试验材料,秧龄20 d时喷施1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)、多效唑(PB)、赤霉素(GA)3种外源生长调节剂,以喷施清水为对照(CK).喷施处理2 d后进行0、4、8、12、16 d没顶淹涝胁迫,淹涝胁迫结束后常温恢复7 d,取样分析不同外源生长调节剂对水稻成活率、株高、叶绿素降解及恢复、地上部非结构性碳水化合物(NSC)消耗的影响.结果表明:淹涝导致水稻幼苗株高显著增长,叶片SPAD值快速下降,叶片可溶性糖迅速消耗,但耐淹涝品种IR64-Sub1淹水前茎鞘NSC含量明显高于IR64,淹涝中NSC消耗速率低于IR64,淹水结束后地上部淀粉含量高于IR64.外源PB处理显著抑制水稻幼苗株高增长、叶绿素降解及NSC消耗,提高存活率,且对IR64-Sub1效果更为显著.外源GA处理水稻幼苗叶绿素降解、株高增长和NSC消耗最快,植株恢复能力最低,耐淹涝能力最差,但与IR64相比,GA对IR64-Sub1淹涝耐性的抑制明显减弱.外源ACC促进伸长效果明显低于外源GA处理.淹水前喷施PB可有效抑制植株水下伸长,延缓叶绿素降解,减缓NSC消耗,保留更多NSC,为淹水胁迫解除后水稻快速恢复提供有利条件,这对于易涝地区减轻涝渍危害具有重要意义.     

砧用南瓜品种资源耐热性鉴定及形态指标选择

高温是制约黄瓜生产的重要非生物胁迫因子之一。黄瓜(Cucumis sativus L.)嫁接苗能够有效缓解高温胁迫危害,但目前黄瓜嫁接砧木品种并不多。为此,本研究收集了国内外48份砧用南瓜种质,对萌发期和幼苗期进行高温处理(38℃和42℃),通过UPGMA聚类分析,鉴定其耐热性,并筛选适宜的形态指标。共测定了10个性状(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、株高、茎粗、全株鲜重、全株干重、壮苗指数、热害指数)指标。结果表明,48份砧用南瓜种质耐热性在萌发期及幼苗期都可以分为4类。在2个时期皆表现出较耐高温的种质为日本绿霸和日本强力士;对高温敏感的种质有11份。种子相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数以及幼苗相对干重可作为砧用南瓜种质资源耐热性鉴定的可靠指标。     

高温胁迫对水稻花粉粒性状及花药显微结构的影响

对两个耐热性不同的水稻品系进行高温处理(8:00～17:00,37℃,17:00～8:00,30℃),测定了高温胁迫对水稻花粉粒性状及花药显微结构的影响.结果表明,高温胁迫导致花药开裂、花粉活力、花粉萌发率和柱头上花粉粒数的显著下降,花粉粒直径增大.高温下耐热品系996的花药开裂、花粉活力、花粉萌发率和柱头上花粉粒数明显高于热敏感品系4628,这表明耐热品系996在高温胁迫条件下能保持较好地花粉散落特性和花粉萌发特性,是其耐热性的生理基础;高温下耐热品系996的花药壁的表皮细胞排列较整齐,细胞间隙小;药隔维管束较大,维管束鞘细胞排列整齐,簿壁细胞多且排列整齐,木质部和韧皮部清楚可见;而热敏感品系4628花药壁的表皮细胞形状不规则,排列疏松,细胞间隙大,药隔维管组织受到很大程度破坏,维管束鞘细胞形状异常,排列紊乱,木质部和韧皮部界限不清.     

水稻新种质资源的耐盐性鉴定评价

用0.5%的NaCl溶液作灌溉水,对2000-2002年江苏省水稻区域试验参试品系和近年引进的部分水稻种质资源进行苗期耐盐性鉴定.结果表明:株高矮化是苗期盐胁迫的一种形态特征;耐盐性鉴定易受环境影响;就整体而言,籼稻种质资源的苗期耐盐性好于粳稻;综合2年结果,籼156和64608两种质资源的苗期耐盐性较强.     

渗透胁迫下水稻种子萌发特性及抗旱性鉴定指标研究

用聚乙二醇（PEG）-6000作为渗透剂模拟干旱胁迫,探讨在4种不同浓度的渗透胁迫下水稻种子的萌发特性,并确立间接评价水稻苗期抗旱性的萌发期鉴定指标。结果表明,高浓度渗透液对种子萌发的抑制作用明显大于低浓度,萌发率的干旱胁迫反应指数随渗透液浓度的降低和萌发进程而增加。在不同浓度的渗透胁迫处理中,20％浓度下萌发6d后的萌发率表现较大的变异幅度和变异系数以及较均衡的品种频率分布,较好地反映了水稻种质对渗透胁迫的不同反应,认为20％／6d条件较适合作为萌发率鉴定的渗透液模拟干旱胁迫;经反复干旱后的幼苗存活率与萌发胁迫指数和20％胁迫浓度下萌发8d后芽鞘长的干旱胁迫反应指数（DRI）表现极显著或显著正相关,认为萌发胁迫指数和芽鞘长的DRI可作为评价水稻苗期抗旱性的间接鉴定指标。     

开花期低温胁迫对水稻花粉性状及剑叶理化特性的影响

以耐冷水稻品种996和冷敏感品种4628为材料,开花期在人工气候室进行7 d低温（06:00-8:00和19:00-23:00,19 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,21 ℃;10:00-16:00,23 ℃;23:00-06:00,17 ℃）和适温（06:00-8:00和19:00-23:00,24 ℃;08:00-10:00和16:00-19:00,26 ℃;10:00-16:00,30 ℃;23:00-06:00,22 ℃)处理,研究了低温胁迫对水稻花药开裂、花粉性状及剑叶叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、膜透性等理化特性的影响.结果表明：开花期低温胁迫导致水稻花药开裂系数、花粉萌发率显著下降,中部和下部颖花的不育花粉率增加.996的花药开裂系数和花粉萌发率显著高于4628,表明耐冷品种996在开花期低温胁迫下能保持较好的花粉散落特性和花粉萌发特性.低温胁迫下,996的剑叶可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量及其增幅显著高于4628,而丙二醛含量和相对电导率及其增幅却显著低于4628,说明耐冷品种在低温胁迫下的保护性反应更迅速和强烈,其膜结构及功能更稳定.     

水稻发芽期和幼苗前期耐碱性的鉴定方法研究

通过采用4种不同浓度的Na2CO3模拟碱胁迫,以水稻发芽期发芽势和发芽率的相对碱害率以及幼苗前期的根数、根长和苗高的相对碱害率为鉴定评价指标,研究水稻发芽期和幼苗前期耐碱性鉴定的碱胁迫条件。结果表明,水稻发芽势对碱胁迫的反应较发芽率更为敏感;根长对碱胁迫的反应较苗高和根数更为敏感;幼苗前期对碱胁迫的反应较发芽期更为敏感。在0．15％或0．20％Na2CO3胁迫下水稻发芽势和发芽率的相对碱害率平均值、方差和变异幅度较大。且其分布均匀合理,可作为水稻发芽期耐碱性鉴定的碱胁迫条件;而在0．10％或0．15％Na2CO3胁迫下,幼苗前期根数、根长和苗高的相对碱害率以及综合相对碱害率的平均值、方差和变异幅度较大,且分布相对均匀合理,可作为水稻幼苗前期耐碱性鉴定的碱胁迫条件。在碱胁迫下,水稻发芽势、发芽率、根数、根长和苗高的表型值分别与它们自身的相对碱害率呈极显著的负相关;发芽率的相对碱害率与根数、根长和苗高的相对碱害率呈显著的正相关;发芽期的综合相对碱害率与幼苗前期的综合相对碱害率呈显著的正相关;因此,以水稻发芽期的耐碱性可间接判断水稻幼苗前期的耐碱性。     

中国水稻微核心种质不同生育时期耐冷性鉴定及其相关分析

以204份中国水稻微核心种质为试验材料,进行了水稻发芽期、芽期、幼苗期、孕穗期等耐冷性鉴定及其相关性分析。结果表明,水稻各生育时期耐冷性在籼粳亚种间、各种质之间存在明显的差异。粳稻种质的耐冷性明显强于籼稻种质,但籼稻种质中也存在耐冷性较强的种质。高阳淀稻大红芒、肥东塘稻、木樨球、卫国、兴国、山酒谷、中花8号等粳稻种质和包选21号、红米三担白、寸谷糯、红谷等籼稻种质在水稻各生育时期均表现较强的耐冷性,在水稻耐冷性育种及耐冷基因发掘研究中应加以利用。自然低温和冷水胁迫下水稻结实率与低温下发芽率呈显著或极显著正相关,而与死苗率呈显著负相关,即低温下发芽期耐冷性和芽期耐冷性强的水稻种质一般表现为较强的孕穗期耐冷性。认为低温下发芽率和芽期低温处理后的死苗率可以作为孕穗期耐冷性早期鉴定的间接指标。     

中国水稻微核心种质不同生育时期耐冷性鉴定及其相关分析

以204份中国水稻微核心种质为试验材料,进行了水稻发芽期、芽期、幼苗期、孕穗期等耐冷性鉴定及其相关性分析。结果表明,水稻各生育时期耐冷性在籼粳亚种间、各种质之间存在明显的差异。粳稻种质的耐冷性明显强于籼稻种质,但籼稻种质中也存在耐冷性较强的种质。高阳淀稻大红芒、肥东塘稻、木樨球、卫国、兴国、山酒谷、中花8号等粳稻种质和包选21号、红米三担白、寸谷糯、红谷等籼稻种质在水稻各生育时期均表现较强的耐冷性,在水稻耐冷性育种及耐冷基因发掘研究中应加以利用。自然低温和冷水胁迫下水稻结实率与低温下发芽率呈显著或极显著正相关,而与死苗率呈显著负相关,即低温下发芽期耐冷性和芽期耐冷性强的水稻种质一般表现为较强的孕穗期耐冷性。认为低温下发芽率和芽期低温处理后的死苗率可以作为孕穗期耐冷性早期鉴定的间接指标。     

水稻资源芽期和苗期耐盐碱性综合评价及耐盐基因分析

培育耐盐碱水稻品种是应对全球人口日益增长的重要途径之一。文中以21份耐盐碱性不同的水稻品种(系)为材料,在芽期和苗期设置6个不同盐碱浓度处理,测定了发芽势、发芽率、芽长、根长、根数、芽鲜重和苗鲜总重等指标,以各指标盐害率的平均值作为耐盐碱性的综合评价标准。结果表明随着盐碱浓度的提升,对种子萌发和生长的抑制越明显。在1%NaCl加0.25%NaHCO3溶液处理下,发芽率盐害率变异最大,为0%–89.80%。在所有浓度处理下,各性状指标的盐害率都具有相似的变化趋势。筛选到4份综合耐盐碱能力强(大酒谷、日本晴、魔王谷和02428)和7份弱的种质资源。比较了4份耐盐碱强和3份耐盐碱弱的资源耐盐基因序列:OsHAL3和OsRR22基因在7份材料中没有差异,SKC1和DST基因在耐盐碱强和耐盐碱弱的品种之间有明显的变异。研究结果为进一步挖掘水稻耐盐碱基因和培育耐盐碱水稻新品种提供了种质资源和理论基础。     

PEG胁迫条件下41份陆地棉种质资源萌发特性研究及其抗旱性综合评价

摘要：干旱是一种广泛存在且严重影响作物及棉花的产量的一种自然灾害。本实验采用15%PEG6000竖直滤纸法对41份陆地棉种子进行萌发期抗旱性进行研究,分别测定在胁迫条件下及清水对照条件下的发芽势、发芽率、3天芽长、3天芽重、7天下胚轴长、7天胚根长、胚根长/胚芽长、芽长生长率等8个指标,结果表明,这8个指标在PEG6000胁迫条件下,均比对照降低,除3天芽重外,41个材料的变异系数均大大增加,说明陆地棉种子萌发受15%PEG6000的抑制,且材料间受抑制程度差异较大。同时计算出胁迫条件下与对照条件的相对值,通过对这8个指标的相对值进行方差分析和主成分分析,筛选出相对发芽势、相对发芽率、相对7天下胚轴长、相对7天胚根长、相对胚根长/胚芽长、芽长生长率等7个指标与陆地棉萌发期抗旱性有关。利用这7个指标对41个陆地棉材料进行隶属函数分析和相关性分析,并以平均隶属函数值代表抗旱性强弱,平均隶属函数值越大,抗旱性越强,结果表明,相对7天胚根长与平均隶属函数值存在着极显著的正相关（r=0.839**）,同时筛选出陆地棉萌发期抗旱性较强的材料有7份：冀668、鲁棉研21、9409选系、DP99B、创棉22、sGK中980、邯177,抗旱性中等的材料有10份：中23A-12、中23A抗棉F12、中棉所35、冀1286、GKZ19F6、双豫97-2067、光籽2、耐高温-2、中S9612、光籽1。 关键词：萌发期;棉花抗旱性;主成份分析;隶属函数法     

绿豆种质资源芽期抗旱性鉴定

干旱是影响我国绿豆生产的主要因素之一,筛选抗旱性种质资源,培育抗旱品种,对我国绿豆产业发展具有重要意义。本研究首先以4份绿豆种质为材料,通过检测5个梯度渗透势PEG-6000溶液模拟旱胁迫下的发芽率动态分布,确定了绿豆芽期模拟旱胁迫的适宜PEG-6000溶液渗透势为-0.9 MPa(21.8%)。进而以-0.9 MPa的PEG-6000溶液对113份绿豆种质进行芽期抗旱鉴定,通过测定发芽势、发芽率、下胚轴长、胚根长、干重和鲜重等10项指标及相关性分析,认为相对发芽势、相对发芽率、相对下胚轴长、相对胚根长、相对总芽长、相对鲜重、相对干重、相对发芽指数、相对活力指数9项指标可以作为评价绿豆芽期抗旱性指标。利用隶属函数分析法,对113份种质的芽期抗旱性进行综合评价,筛选出1份高抗种质当地吉豆(C0000626)和16份抗性种质,为绿豆抗旱基因发掘及抗旱品种改良奠定基础。     

鸡冠花耐热性评价方法研究

以探讨快速鉴定鸡冠花耐热特性的方法和指标为目的,选用6个鸡冠花品种,以30℃为起始温度,每4 h升高5℃,最高处理温度为50℃,分别对种子和10叶龄幼苗进行热胁迫处理,划分了热萎蔫指数,观测了种子发芽率、成苗率、相对电导率、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性。结果表明,高温下鸡冠花种子的发芽率和成苗率显著降低,鸡冠花幼苗的顶芽是最易受热害部位,热害萎蔫指数4是幼苗恢复极限,在高温胁迫下,幼苗的相对电导率、MDA显著增加,SOD活性为先升高后降低,且45℃高温处理时,相对电导率和MDA增加最快,SOD的活性最高。6个品种的耐热顺序为：世纪绿叶和洋娃娃最强,新象和城堡其次,和服和世纪铜叶最弱。种子发芽率、成苗率、相对电导率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性均可作为鸡冠花耐热性评价指标。     

Responses of photosynthesis, chlorophyll fluorescence and ROS-scavenging systems to salt stress during seedling and reproductive stages in rice

BACKGROUND AND AIMS: Salinity is a widespread soil problem limiting productivity of cereal crops worldwide. Rice is particularly sensitive to salt stress during the seedling stage, with consequent poor crop establishment, as well as during reproduction where salinity can severely disrupt grain formation and yield. Tolerance at the seedling stage is weakly associated with tolerance during reproduction. Physiological responses to salinity were evaluated for contrasting genotypes, during the seedling and reproductive stages. METHODS: Three rice genotypes differing in their tolerance of salinity were evaluated in a set of greenhouse experiments under salt stress during both seedling stage and reproduction. KEY RESULTS: Photosynthetic CO2 fixation, stomatal conductance (gs) and transpiration decreased substantially because of salt stress, but with greater reduction in the sensitive cultivar IR29. The tolerant lines IR651 and IR632 had more responsive stomata that tended to close faster during the first few hours of stress, followed by partial recovery after a brief period of acclimation. However, in the sensitive line, gs continued to decrease for longer duration and with no recovery afterward. Chlorophyll fluorescence measurements revealed that non-photochemical quenching increased, whereas the electron transport rate decreased under salt stress. Salt-tolerant cultivars exhibited much lower lipid peroxidation, maintained elevated levels of reduced ascorbic acid and showed increased activities of the enzymes involved in the reactive oxygen scavenging system during both developmental stages. CONCLUSIONS: Upregulation of the anti-oxidant system appears to play a role in salt tolerance of rice, with tolerant genotypes also maintaining relatively higher photosynthetic function; during both the vegetative and reproductive stages.     

Thermotolerance is developmentally dependent in germinating wheat seed

During the initial 9 to 12 hours of imbibition, the imbibing wheat (Triticum aestivum L.) seed was found to exhibit substantial tolerance to high temperature relative to later times of imbibition. Tolerance was assessed by seed viability and seedling growth. This initial high temperature tolerance gradually declines with increasing time of seed imbibition. A range of 2 hour heat pretreatments (38-42°C) prior to imposition of a 2 hour heat shock (51-53°C) during this same 9 to 12 hour interval was unable to increase survival or seedling growth over that of seed that did not receive a pretreatment. However, after 9 to 12 hours of imbibition the pretreatment provided both increased survival and increased seedling growth, measured 120 hours later, i.e., classical thermotolerance could be acquired. This response is called a `thermotolerance transition.' Isolated embryos responded in a similar manner using a 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride assay for viability determination following heat treatments. The high temperature tolerance during early imbibition indicates that the thermotolerance transition involves the loss of an existing thermotolerance coincident with acquiring the ability to become thermotolerant following heat pretreatment. Despite the inability to acquire thermotolerance, heat shock protein synthesis was induced by heat shock immediately upon imbibition of wheat seed or isolated embryos. Developmentally regulated heat shock proteins of 58 to 60, 46, 40, and 14 kilodaltons were detected at 1.5 hours of imbibition following heat shock, but were absent or greatly reduced by 12 hours. Constitutive synthesis of 70 and 90 kilodalton hsp groups appeared to be greater at 1.5 hours of imbibition than at 12 hours of imbibition.     

不同花生品种(系)萌发期抗旱性鉴定评价

以发芽势、发芽率、发芽指数、胚根长、胚轴长、幼芽长、幼苗鲜/干重的相对值为指标,通过PEG6000模拟干旱处理,对15份花生品种(系)进行萌发期抗旱性鉴定。结果显示,胁迫处理初期,低浓度处理对种子萌发有促进作用,随着胁迫处理时间的延长及胁迫处理浓度的升高,种子萌发受抑制程度增强。除相对幼芽长以外,其他相对指标都和品种综合抗旱能力呈极显著正相关。通过隶属函数法结合抗旱分级标准筛选出泰花4号、徐花13号、泰0125、泰0005等4份抗旱品种,泰花5号、濮花28、中花16等3份中抗材料,表明该方法可以作为一种快速、简便的鉴定花生萌发期抗旱性的方法。