谷子全生育期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

作物全生育期抗旱性对发掘和利用抗旱品种和抗旱基因至关重要,但谷子全生育期抗旱鉴定至今未有报道,抗旱鉴定缺乏鉴定指标。本试验在干旱池模拟干旱条件下,对苗期抗旱性表现不同的谷子品种进行了全生育期抗旱性研究,调查分析了根干重等形态和生理性状在干旱胁迫条件下的变化;采用相关和灰色关联度等方法,分析这些指标与抗旱性(DRI)的关系。结果表明,相对根冠比、相对单穗粒重和灌浆期光合速率、蒸腾速率同抗旱性表现极显著相关,可以作为谷子全生育期抗旱性鉴定的指标;而相对根干重、相对单穗重、相对株高和气孔导度则可以作为谷子全生育期抗旱性鉴定的参考指标;在供试的品种中,红根谷和大齐头白表现了良好的综合抗旱性。本文还讨论了抗旱性的复杂性以及不同性状对干旱胁迫的反应,所建立的指标对谷子全生育期抗旱鉴定具有指导意义。     

水分胁迫条件下谷子抗旱生理特性的研究

水分胁迫条件下谷子抗旱生理特性的研究程林梅阎继耀张原根张和（山西省农业科学院作物遗传研究所,太原０３００３１）ＳＴＵＤＹＯＮＤＲＯＵＧＨＴＲＥＳＩＳＴＡＮＴＰＨＹＳＩＯＬＯＧＩＣＡＬＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＦＯＸＴＡＩＬＭＩＬＬＥＴＵＮＤ...     

玉米抗旱品种的筛选指标研究

培育玉米抗旱杂交种是减小因干旱带来的玉米产量损失的有效途径之一.但多年来对玉米抗旱品种的筛选指标一直没有系统研究.由于抗旱育种和抗旱种质资源鉴定评价有不同目标和要求,因而玉米抗旱品种筛选指标和种质资源抗旱性鉴定评价指标也应有所不同.本研究通过对121个玉米杂交种在不同水分条件下的产量进行分析,对不同品种筛选指标的特点进行比较,认为耐旱指数DTIv[即(Yd×Yw)/Ymw2]是玉米抗旱杂交种筛选的良好指标,而从抗旱系数[即Yd/Yw]发展而来的抗旱指数[(Yd/Yw)×(Ymw/Ymd)]是玉米种质资源抗旱性鉴定评价的良好指标.     

四倍体谷子细胞学鉴定及不同倍性谷子孕穗期光合因子日响应差异分析

从形态学方面对谷子栽培种晋谷21号及其四倍体诱变株系进行了比较并从细胞学和解剖学两方面对四倍体株系进行了倍性鉴定。在此基础上,笔者从谷子生理生化表观特征差异作为切入点,研究了不同倍性谷子孕穗期叶片中叶绿素及氮含量差异及各自光合因子日响应特性。结果表明:相较其二倍体对照株,四倍体谷子旗叶宽度增加6.11%,叶形指数由11.82减小到9.25,主茎直径增加13.04%,主穗直径减小5.39%,千粒重增加46.16%,旗叶长度减小17.01%,主茎长度减小23.29%,主穗长度减小5.45,单株主穗重减小24.42%,主穗粒重减小62.47%,结实率减小46.66%。显微扫描结果证明,四倍体谷子花药增大,花粉粒增大、部分干瘪,子房多数呈椭球状,柱头皱缩,不育或不实,生育期延长,种子萌发率低,孕穗期谷子氮吸收和同化能力减弱,叶绿素合成量减少。相较其同源四倍体,在光量子通量密度一定的前提下二倍体谷子外部微环境及其自身相关各光合因子彼此间效应与互作更为敏感。四倍体不育程度高,灌浆不充分,同化产物"库"-"源"失衡是谷子同源四倍体谷子孕穗期净光合速率较低的主要内因。四倍体谷子的表型及相关生理机制的变化是基因组组分之间以及核质基因组之间相容性水平的体现,并存在选择压力下的再平衡过程。     

薏苡种质资源萌发期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

干旱是影响薏苡生产的主要因素之一,鉴定薏苡种质资源的抗旱性,筛选抗旱指标,培育抗旱品种,对薏苡产业的发展具有重要意义。本研究首先以抗旱性不同的6份薏苡种质为材料,通过调查5个不同浓度的PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫下的发芽率,确定了薏苡萌发期模拟干旱胁迫的最适PEG-6000水溶液渗透势为-0.1 MPa。然后以-0.1 MPa的PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫,探讨50份薏苡种质发芽势、发芽率、萌发指数、芽长、芽粗、芽鲜重、芽干重、根长、根粗、根鲜重和根干重的变化,利用综合评价法对50份薏苡种质进行萌发期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。结果表明,干旱胁迫对薏苡萌发期各指标均有极显著影响。筛选出萌发期抗旱性强的薏苡种质分别为yy18-1、yy14-3和yy13-1,可为薏苡抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供基础材料。芽长、芽干重、根长、根鲜重和根干重可作为薏苡种质资源萌发期简单、直观的抗旱性评价指标。     

不同生态区主要育成谷子品种芽期耐旱性鉴定

以-0.5 MPa的PEG6000作渗透介质模拟干旱条件,对不同生态区的谷子(Setaria italica(L.)Beauv.)品种(系)进行种子萌发耐旱鉴定。结果表明:在PEG6000胁迫下,萌发耐旱指数与相对根芽比、芽生长抑制率呈极显著负相关;与根生长抑制率呈正相关,但相关系数小,相关不显著;与相对发芽势呈极显著正相关,且相关系数达0.939,可以反映谷子芽期耐旱性。根据萌发耐旱指数,将201份谷子品种(系)划分为极抗旱、抗旱、中度抗旱、不抗旱和极不抗旱5个等级。     

水稻孕穗期耐热种质资源的初步筛选

在人工气候室设定极端高温条件下,对来源于不同国家和地区的58份处于温度敏感期的水稻品种耐热性进行鉴定,以结实率下降的百分率为指标,通过方差分析,对水稻种质资源的耐热性进行评价。结果表明,种质间的耐热性存在显著差异,筛选出极端耐热品种2份（IRAT118和冷水白）。     

晋旱125×昔野501杂交后代抗旱生理指标的研究

以晋旱125×昔野501杂交组合的亲本及选育的有代表性的4个特殊类型的后代为试验材料,通过实验室检测和大田考察相结合的方法,在正常供水和干旱胁迫的条件下,测定苗期和花荚期与抗旱性相关的生理指标,在花荚期水分敏感期对叶片相对含水量、持水力、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶以及酯酶同工酶等酶活性及谱带进行测定和分析,初步认为这一群体中抗旱性从强到弱的次序为:晋旱125、731(尖叶白花)、732(圆叶紫花)、昔野501、733(圆叶白花)、734(尖叶紫花)。     

两种沙生植物抗旱生理指标的比较研究

以沙坡头地区自然生长和人工灌溉条件下的沙冬青（Ａｍｍｏｐｉｐｔａｎｔｈｕｓ ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｓ）和柠条（Ｃａｒａｇａｎａ ｋｏｒｓｈｉｎｓｋｉｉ）为材料,对它们部分抗旱生理指标的变化进行了研究,结果表明,沙冬青对干办迫最敏感,这些生理指标随着个体发育阶段的不同变化,并具种间差异性。可溶性糖和游离氨基酸（特别是Ｐｒｏ）在干旱环境植物中均有较高含量,沙冬青有较高的热值,类黄酮水平未见差异性变化。     

谷子品种抗旱性的苗期快速鉴定

报道了在苗期快速鉴定谷子品种抗旱性的实验结果.通过比较种子在甘露醇渗透胁迫条件下的相对萌发率和芽生长抑制率、幼苗在适度控水条件下的相对含水量和水势、幼苗严重失水恢复供水后的存活率等几个指标,对5个谷子品种(鲁7060、羊角黄、豫谷5号、Jun 24和Mar 51)的苗期抗旱性进行鉴定.结果表明,Mar 51在所鉴定的品种中具有相对的抗旱优势,可以作为谷子苗期抗旱性研究的代表性材料.谷子种子在甘露醇渗透胁迫条件下的相对萌发率与幼苗在适度控水条件下相对含水量的变化趋势一致,初步认为这两个指标可以作为苗期快速鉴定谷子抗旱性的筛选指标.     

红三叶苗期抗旱性指标筛选及综合评价

应用主成分分析、通径分析及隶属函数分析法对国内外12份红三叶材料进行抗旱性评价,结果表明：比根长、最长根长、可溶性糖、地下生物量、游离脯氨酸、相对持水量、叶绿紊持有率和丙二醛8个指标是评价红三叶苗期抗旱性的重要指标;抗旱性综合评价得出材料的抗旱性由强到弱依次为：CQ9〉CQ7〉CQ3〉瑞德（Red）〉多丽（Dory）〉CQ2〉CQ8〉CQ6〉巫溪红三叶〉CQ5〉CQ4〉CQI。     

谷子种质资源抗黑穗病鉴定与过氧化物酶研究

对全国2050份谷子种质资源进行了抗黑穗病鉴定,对不同抗、感黑穗病的谷子种质资源进行了过氧化物酶活性、过氧化物酶同工酶的比较研究。结果表明,谷子不同种质资源对黑穗病的抗性存在着明显的差异。谷子种质资源对黑穗病的抗性比较稳定。谷子感染黑穗病后,抗病品种的过氧化物酶活性明显高于感病品种。过氧化物酶同工酶可以作为一种遗传标记。     

中国粳稻地方品种孕穗期耐冷性评价及聚类分析

用原产于中国18个省的329份粳稻地方品种为材料,分析了自然低温和冷水胁迫下不同省份粳稻地方品种孕穗期耐冷性及主要农艺性状表型差异和聚类特点。结果表明,在自然低温和冷水胁迫下各省份粳稻地方品种的孕穗期耐冷性状及主要农艺性状有明显的差异。在自然低温和冷水胁迫下,天津、四川和台湾品种的结实率及冷水反应指数均较高,表现较强的孕穗期耐冷性和迟钝的冷水反应。云南品种在自然低温下表现为较强的孕穗期耐冷性（结实率）,而在冷水胁迫下播种至抽穗天数和株高的冷水反应指数较高,表现为迟钝的冷水反应。从总体趋势上看,自然低温和冷水胁迫下,除个别省份外,纬度相对较高的北方省份品种的孕穗期耐冷性（结实率）强于纬度相对较低的南方省份品种。此外,在自然低温和冷水胁迫下,各省粳稻地方品种的聚类结果总体上与各省品种的地理位置及其耐冷性有密切的联系,而在冷水胁迫下品种的聚类结果与品种地理位置的关系比自然低温下更为密切。     

糜子育成品种芽期抗旱性鉴定与评价研究

采用PEG6000胁迫处理对国内不同地区育成的56个糜子品种的芽期抗旱性进行了鉴定,并用直接评价和综合评价法对其抗旱性进行了评价。结果表明:经20%(W/V)PEG6000处理的56个品种与对照相比性状之间差异显著,品种抗旱性存在较大差异。用直接评价法和综合评价法相结合鉴定出强抗旱性品种3份,分别是晋黍2号、陇糜5号和陇糜8号。相对发芽率、相对芽干重、相对根干重、贮藏物质相对转运率4项指标可作为糜子芽期抗旱性鉴定评价指标,相对发芽率法和加权隶属函数值法是比较理想的糜子芽期抗旱性评价方法。     

利用野生青狗尾草的细胞质培育谷子质核互作雄性不育材料

利用野生青狗尾草N10为母本,谷子农家品种大青秸为父本,进行种间杂交,获得了3株杂种。杂种在农艺性状上表现为谷子和青狗尾草的种间类型,花器表现了雄性败育,但雌蕊发育正常,能接受外来花粉结实。细胞形态学观察表明,其雄性败育表现为单核小孢子典败。该谷子雄性不育材料的获得,为利用野生青狗尾草的细胞质培育谷子质核互作雄性不育系,进而为实现谷子三系配套杂种优势利用奠定了基础。     

应用主基因-多基因混合模型研究昆明小白谷孕穗期耐冷性的遗传

以耐寒的昆明小白谷与农艺性状好但不耐寒的十和田杂交并以十和田为轮回亲本回交培育的耐寒的近等基因系(NIL)不同单株(BC4F6)与轮回亲本杂交再自交的4个F2代群体,2003年在海拔为2150m用冷泉水(18℃～19℃)灌溉的阿子营乡种植,利用主基因-多基因混合遗传模型分析了4个F2代群体的耐冷基因效应,结果表明4个组合中耐冷基因是受一对主效基因控制,其主效基因的遗传率为59.10%～81.04%.     

红三叶苗期抗旱性指标筛选及综合评价

应用主成分分析、通径分析及隶属函数分析法对国内外12份红三叶材料进行抗旱性评价,结果表明：比根长、最长根长、可溶性糖、地下生物量、游离脯氨酸、相对持水量、叶绿素持有率和丙二醛8个指标是评价红三叶苗期抗旱性的重要指标;抗旱性综合评价得出材料的抗旱性由强到弱依次为：CQ9> CQ7> CQ3> 瑞德（Red）> 多丽（Dory）> CQ2> CQ8> CQ6>巫溪> CQ5> CQ4> CQ1。     

谷子（Setaria italica）分子遗传研究进展

近年来不断发展和完善的生物技术为谷子的研究开辟了新的思路,且提供了新的手段。本文概述了谷子在分子标记、遗传图谱的构建、基因定位、功能蛋白基因的克隆、转基因技术等方面的研究进展,提出了谷子分子遗传研究中存在的问题,并对今后的发展趋势作了初步探讨。