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。     

苜蓿种质资源萌发期抗旱指标筛选及抗旱性综合评价

为筛选苜蓿萌发期抗旱性鉴定指标以及抗旱苜蓿种质材料,为苜蓿抗旱新品种选育提供理论和基础材料。以59份抗旱性不同的国内外苜蓿种质为材料,设置加蒸馏水和加-0.6 Mpa PEG-6000水溶液2个处理,研究了与抗旱性相关的根长、芽长、发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和根芽比等7个指标的变化,采用相关性分析、隶属函数、综合抗旱系数、灰色关联、逐步回归和聚类分析相结合的方法,对59份苜蓿种质萌发期抗旱性进行综合评价及抗旱指标筛选。结果表明:干旱胁迫对苜蓿萌发期各指标均有显著影响。筛选出萌发期抗旱性较强的苜蓿种质材料有草原3号、赛迪7、WL903,可作为抗旱育种和抗旱机理研究材料。根长、发芽率和活力指数对干旱胁迫的反应较其他指标敏感,可作为苜蓿品种抗旱性鉴定及抗旱品种选育时优先考虑的指标。试验结果也说明采用以抗旱性度量值(D值)为主要参数,以加权抗旱系数(WDC值)作为辅助参数的综合评价方法进行苜蓿抗旱性综合评价、评价指标筛选是合理准确的。     

不同基因型马铃薯对干旱胁迫的生理响应

通过对不同基因型马铃薯干旱胁迫下多种生理指标的综合分析,为马铃薯抗旱性研究提供理论依据,为马铃薯抗旱育种提供种质资源。采用12份不同基因型马铃薯为试验材料,测定不同处理条件下各品种整株内4种渗透调节物质和3种抗氧化酶指标,结合相关分析、隶属函数分析、聚类分析和灰色关联度分析对12份不同基因型马铃薯抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下,各品种叶绿素含量显著降低,渗透调节物质及抗氧化酶活性显著升高,但各种指标在不同品种中的变化幅度呈显著性差异。生理指标与综合抗旱指数的密切程度顺序为：叶绿素>CAT活性>丙二醛>SOD 活性>可溶性糖>POD 活性。通过综合评价得到抗旱性强的马铃薯品种为135、SOLARA、TACNA和克新23号,抗旱性中等的马铃薯品种为16、费乌瑞它、F8、P、VITESSE和ZORA,抗旱性差的马铃薯品种为SOSNA和冀张14号。     

基于叶片解剖结构的砂生槐群体抗旱性评价

选取来自西藏不同地区11个群体的砂生槐作为研究材料,采用石蜡切片技术,测定11项叶片解剖结构指标,应用SPSS软件进行方差分析、相关性分析和聚类分析,对叶片解剖结构指标进行筛选,运用隶属函数法对不同群体的砂生槐进行综合评价。结果表明：（1）砂生槐属于典型的等面叶,各群体砂生槐的叶肉组织中都存在有海绵组织,海绵组织位于上下栅栏组织之间。不同群体砂生槐的解剖结构指标中,叶片厚度、栅栏组织厚度、主脉维管束直径和紧密度等差异达到极显著水平（P<0.01）,栅海比差异达到显著水平（P<0.05）,其它指标均未达到显著性水平。（2）通过数据分析,得到如下结果：叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度可以作为分析抗旱性的主要指标,而其它指标可以作为辅助指标。（3）群体LS1、NY1抗旱性较强,而NC1与YL1抗旱性较弱。对于砂生槐来说,影响其抗旱性的主要解剖结构指标包括叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度,这几项指标可以基本上反映出不同群体砂生槐抗旱性的一些差异;但是,如果要准确评价砂生槐的抗旱性,还需要考虑砂生槐种子萌发和幼苗期间的生理生化指标等来综合评价不同群体砂生槐的抗旱性。     

东乡野生稻BILs群体苗期抗旱性综合评价及其遗传分析

本研究选用旱稻、R974//R974/东乡野生稻回交重组自交系及其亲本等66份水稻材料,进行苗期抗旱性鉴定及其综合指标筛选,测定了水分胁迫下最大根长、根基数、茎长、根干重、根鲜重、根系相对含水量、叶片相对含水量、卷叶级别及干旱反复存活率等9个性状。利用主成分分析和逐步回归分析法进行苗期抗旱综合评价,结果表明株系1949最为抗旱;回归分析和相关分析表明最大根长、根数、根鲜重和根系相对含水量对抗旱性影响显著,可作为苗期抗旱性鉴定综合指标。采用综合抗旱D值进行抗旱遗传分析,表明BILs群体的苗期抗旱性表现2对独立主基因+多基因控制。结果可知,东乡野生稻可作为水稻抗旱遗传改良的宝贵资源。     

籼粳稻杂交衍生RIL系的苗期抗旱性评价

为鉴定籼粳稻杂交衍生系的苗期抗旱性,以课题组自育的高代抗逆品系ZD15为母本、籼稻品种IR29为父本,以及杂交衍生的重组自交系群体120份为试验材料,利用PEG-6000对各材料苗期进行干旱胁迫处理,测定根长、根冠比、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重;利用PEG-6000对各材料芽期进行干旱胁迫处理,测定芽鞘长和芽长。采用主成分分析和隶属函数法对各材料的抗旱性进行综合评价,根据综合抗旱D值可将122份材料分成3类,D值在0.201～0.400之间的有33份,属于不抗旱材料;D值在0.401～0.600之间的有79份,属于中等抗旱材料;D值在0.601～0.800之间的有10份,属于抗旱材料。利用D值进行逐步回归分析,结果表明根长、根冠比、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重、芽鞘长和芽长8个性状均可作为水稻苗期抗旱性的评价指标。本研究筛选出的抗旱材料,可作为育种中间材料进一步培育,或作为育种资源加以利用,以丰富本区水稻育种的资源库。     

PEG-6000胁迫下裸燕麦萌发期抗旱性鉴定与评价

以17个裸燕麦品种为试材,测定了20%PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫下各品种的发芽势、发芽率、发芽指数等11个鉴定指标。以鉴定指标的相对值为抗旱性评价指标,在主成分分析的基础上,利用加权隶属函数法对供试裸燕麦品种的抗旱性进行了综合评价,然后对不同鉴定指标在抗旱性评价中的作用进行了比较分析。结果表明:不同裸燕麦品种的抗旱性可由不同鉴定指标来体现;鉴定指标中的种子活力指数(VI)受干旱胁迫的影响最大,并与萌发期抗旱性的关系最为密切,可用于裸燕麦种质萌发期抗旱性的快速或初步鉴定;通过测定发芽率、平均发芽速度、最长初生根长、初生根总长、胚芽鞘长、种子活力指数,可有效预测裸燕麦品种萌发期的抗旱性;通过比较供试品种的抗旱性综合评价值(D值),筛选出N-C33Ⅳ-45-16、grosse和高千四号3个抗旱性较强的裸燕麦品种,可用于抗旱栽培或抗旱育种。     

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     

胶质苜蓿种质资源苗期抗旱性综合评价

采用反复干旱法,研究了自国外引进的15份胶质苜蓿种质材料苗期抗旱性差异,并通过主成分分析及隶属函数法对不同来源胶质苜蓿种质资源的抗旱性进行综合评价.结果表明:13个苜蓿抗旱鉴定指标归纳为地下生物量因子、生长发育因子、地上生物量因子、根系因子、胁迫指数因子5个主成分,其中根冠比、地下生物量胁迫指数、根冠比胁迫指数、株高、叶面积、根长/株高、地上生物量、地下生物量、地上生物量胁迫指数、侧根数、叶面积胁迫指数等11个指标与胶质苜蓿抗旱性关系密切;根据隶属函数平均值的大小对15份胶质苜蓿种质资源抗旱性进行了排序.通过该方法旨在筛选出抗旱性较强的种质资源.     

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。     

西瓜种质资源抗旱性苗期筛选与评价

采用苗期持续干旱法,对1066份西瓜种质资源开展大规模抗旱性筛选评价。结果表明,不同基因型种质资源抗旱性差异明显。采用快速聚类方法将供试材料分为抗旱、耐旱、敏感和抗性分离等4种类型,共获得25份强抗旱性西瓜材料,多为来源于非洲的野生西瓜种质资源,适用于西瓜嫁接砧木的选育;获得30份中等抗旱性材料,多为栽培种西瓜种质资源,具有农艺性状优良、抗病性强等优点,可直接用于抗旱节水西瓜新品种选育。     

不同种源地乌拉尔甘草发芽期抗旱性鉴定

在PEG6000模拟干旱胁迫条件下,研究不同种源地的6份乌拉尔甘草种子发芽期与抗旱性相关的形态和生理指标的差异,并通过隶属函数法、系统聚类分析结合反复干旱胁迫对不同来源的材料进行抗旱性的综合评价。结果表明来源于内蒙古中部地区的1号、2号甘草的抗旱性较强,其次为内蒙古东部赤峰的4号甘草以及来自新疆地区的5号和6号甘草,赤峰来源的3号材料的抗旱性最弱。从隶属函数以及聚类分析的结果来看,对于甘草种子发芽期抗旱性鉴定宜选用20%的PEG6000。     

燕麦属不同倍性种质资源抗旱性状评价及筛选

盆栽控水试验测定了燕麦属13个二倍体、7个四倍体和5个六倍体物种共106份材料的主要抗旱性状表现,用GGEbiplot软件的主成分分析法比较了各性状之间的关系及其对抗旱鉴定的贡献,综合评价燕麦属野生资源在燕麦抗旱育种中的潜能和利用价值。结果表明,干旱处理后植株的死亡率和萎蔫程度与可溶性糖含量的增加幅度呈显著正相关关系(r>0.5, P<0.05),而胁迫后植株的丙二醛(MDA)含量和植株相对电导率与抗旱能力也明显相关(r>0.5, P<0.01)。综合考虑抗旱的相关形态和生理指标,筛选到二倍体Avena atlantica、A. wiestii 和A. strigosa,四倍体种A. murphyi,以及六倍体栽培燕麦A. sativa和普通野燕麦A. fatua的部分居群具有优良的综合抗旱性。基于A. wiestii,A. strigosa和A. murphyi与栽培燕麦较近的亲缘关系,其抗旱性可通过远缘杂交的方式在普通燕麦育种中加以利用。而对于具有明显抗旱优势的野生二倍体材料A. atlantica,则可通过克隆其抗旱基因进而遗传转化的方法将其应用于栽培燕麦的抗旱性改良。同时该研究表明燕麦的抗旱性不具有种属和分布区域的特异性,因此其抗旱性并非简单的由基因或环境决定,在确定抗旱材料时需要对个体进行全面的抗旱性评价和鉴定,以期在利用抗旱材料或通过克隆抗旱基因来改善干旱地区生态环境的实践中能更准确和有效。     

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。     

干旱胁迫下21种山西地方绿豆品种芽期抗旱性鉴定

采用15%的PEG6000高渗溶液培养的方法,研究了21个绿豆品种的芽期抗旱性。结果表明：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,并鉴定筛选出4份绿豆抗旱种质。     

豌豆种质资源芽期耐旱性评价及耐旱种质筛选

我国是第一大豌豆生产国,在世界豌豆生产中占有举足轻重的地位。然而,干旱是制约我国豌豆生产的主要因素,为了探索豌豆芽期耐旱性,以4份来自不同降雨量地区的豌豆种质为材料,在浓度为0、5%、10%、15%、20%、25%和30%PEG-6000(聚乙二醇)高渗溶液模拟干旱条件产生水分胁迫进行种子萌发试验,试验中测定种子的发芽势、发芽率、发芽指数及简易活力指数4个指标的动态变化,确定了豌豆芽期耐旱性鉴定适宜的PEG-6000浓度为20%~25%。进一步以22%PEG-6000模拟旱胁迫对来自我国18个不同省份的87份豌豆种质资源进行耐旱性鉴定,试验中测定种子相对发芽势、相对发芽率等、萌发耐旱指数及萌发胁迫指数等13个指标,主成分分析确定了相对发芽势、相对发芽率等7项指标作为耐旱综合评价因子,利用隶属函数法,筛选出1份高抗种质(G0002457),来自降水较少的新疆莎车,7份抗旱种质(G0002293、G0005403、G0002418、G0002083、G0000799、G0002017和G0002082),多来自降水较少的西北部春播区。本研究可为耐旱种质的选择提供科学指导,为豌豆耐旱品种改良奠定基础。     

Effect of low salinity on ion accumulation, gas exchange and postharvest drought resistance and habit of Coriandrum sativum L.

Aims

Drought resistance of crops is one of the great challenges for the world’s agricultural systems. Although the concept of ‘drought hardening’ has been known for many years, very little has been done on pre-harvest treatment that can help leafy vegetable crops resist drought stress on a retailer’s shelf. Our hypothesis was that for pot-grown vegetables a saline treatment could be found that would reduce transpiration pre- and post-harvest, but not harvestable yield.

Methods

Coriander (Coriandrum sativum L.) was used as a model plant; several accessions (k-4, k-43, k-52, k-60 and k-62) from N.I. Vavilov Research Institute of Plant Industry, Russia and two commercial cultivars—Kashmir and Americanum—were studied. Plant growth, weight, transpiration, net CO2 assimilation, respiration, wilting, apparent petioles rigidity, leaf sodium content, elemental analysis and osmotic potential were assessed.

Results

We found that minor salinity (12.5?mM Na2SO4) triggered both drought and salt resistance mechanisms, which regulate appearance and shelf-life of pot-grown coriander.

Conclusion

We found that the drought avoidance mechanisms (i.e. decreased transpiration and increased water use efficiency) and salt tolerance mechanisms induced by pre-harvest treatment could significantly postpone wilting and improve post-harvest habit of a leafy vegetable crop.     

小麦钙网蛋白基因TaCRT-A多态性及其定位

以苗期抗旱性不同的37份六倍体普通小麦(AABBDD)、3份A基因组材料(AA)和3份四倍体小麦(AABB)为材料,通过直接测序法检测TaCRT-A基因的单核苷酸多态性,分析该基因多态性与小麦苗期抗旱性的关系,并进行遗传定位.结果表明:TaCRT-A基因DNA长度为3887 bp,在总长度为167141 bp的核苷酸序列中共检测到202个核苷酸变异位点,其中包括165个SNP和37个InDel,二者出现的频率分别为1/1013 bp和1/4517 bp.编码区的核苷酸多样性π值小于非编码区,编码区所承受的选择压力较大.43份试材可分为14种单倍型,其中H1、H2和H13分别含有普通小麦二倍体野生近缘种A基因组供体种的1份材料,H6、H7分别包含抗旱性极强的1份材料,H8包含四倍体波斯小麦并同时包含抗旱材料与干旱敏感材料,H11主要包括强抗旱材料与中等抗旱材料;虽然TaCRT受水分胁迫诱导表达,但TaCRT-A基因的结构多态性分析未能揭示其多态性与小麦苗期抗旱性之间的直接关系;利用RIL群体(Opata 85 ×W7984)将该基因定位于3A染色体标记Xmwg30～Xmwg570之间,遗传距离分别为10.5 cM和49.6 cM.     

东乡普通野生稻与栽培稻苗期抗旱性的比较

干旱影响水稻生长发育,不论什么时期发生最终都导致产量损失。研究水稻资源抗旱性有助于水稻抗旱改良和稳定干旱胁迫下水稻的产量。东乡普通野生稻被公认为是栽培稻的祖先,对增强水稻抗旱性可能十分重要。对4份来自3个仅存的居群的东乡野生稻与15份栽培稻进行苗期抗旱性比较,考察了3次重复的盆栽土培试验中8个抗旱指标。表明东乡普通野生稻比栽培稻更为抗旱,表现在最大根长、茎长、根干重、根鲜重、根干鲜重比及抗旱指数等6个性状,而不表现在根数及根茎长比;其中茎长、最长根长、根干重、根鲜重及根系相对含水量对水稻苗期抗旱性影响更大。采用抗旱指数和抗旱总级别值法对水稻抗旱性进行评定,结果表明4份东乡野生稻材料间的抗旱性存在很大差异,且来水桃树下居群的抗性最高,东乡野生稻抗旱性可能与其原生境状况有关。结果认为东乡普通野生稻可作为栽培稻抗旱改良的遗传资源。