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。     

栽培稻种质资源的深根比鉴定评价北大核心CSCD

干旱是水稻生产中最严重的非生物胁迫,增强根系对深层土壤水分的吸取能力是提高水稻抗旱性的重要育种目标。为筛选优异抗旱稻种资源,本研究对2234份栽培稻种质资源进行了以深根比为鉴定指标的避旱性鉴定评价,在水分梯度抗旱大棚中对131份具有不同深根比的种质进行了孕穗期抗旱性鉴定评价。供试材料的深根比变异范围为8.6%~60.1%,平均深根比为25.8%,47.2%材料的深根比集中在20%~30%之间,25.2%材料的深根比低于20%,深根比超过40%的高深根比种质仅占6.1%;国外材料中高深根比种质比例达到了24.4%,其次是上海(17.9%)和湖南(15.6%),广东、贵州和广西的高深根比种质比例均低于1%;地方品种的深根比略高于育成品种(系),地方品种的高深根比种质比例也高于育成品种(系);粳稻深根比高于籼稻深根比,粳稻中高深根比种质比例是籼稻的3.6倍;在籼稻种质中,湖南籼稻材料中高深根比种质比例较高,而广东、广西和贵州等省的籼稻种质中都只有1份高深根比种质。孕穗期抗旱性鉴定结果显示,高深根比种质中的高抗旱材料比例是低深根比材料的3.2倍、是中等深根比材料的2.0倍。综合分析干旱胁迫和正常水分条件下的结实率以及两种情况下的每穗粒数比值和结实率比值等抗旱性鉴定指标,筛选获得26份抗旱性优异材料,可作为水稻节水抗旱育种优良亲本和应用于抗旱基因挖掘。     

绿豆种质资源抗旱性鉴定评价

培育抗旱品种是应对全球气候干旱最经济、有效的途径之一,而抗旱种质的鉴定与筛选是其前提和基础。本研究以303份绿豆种质资源为材料,在新疆奇台县自然条件下,于2017年、2018年连续2年开展绿豆种质抗旱性研究。通过考察不同种质单株产量、单株荚数、单株粒数、单株生物量、株高等指标,计算各指标在旱胁迫与灌水条件下的比值,运用相关性分析确定抗旱指标;采用抗旱系数、隶属函数和抗旱指数法,评价绿豆的抗旱性;比较3种评价结果,选择最适宜的评价方法,进而筛选抗旱种质。结果表明,抗旱系数与单株荚数、单株粒数、单株生物量、小区产量在旱胁迫与灌水条件下的比值呈极显著正相关,从而遴选这4项指标作为绿豆抗旱性鉴定的评价指标;抗旱系数、隶属函数和抗旱指数三者呈极显著的正相关,3种评价方法抗旱分级结果一致性较高,但抗旱指数法筛选的高抗、抗旱资源在旱胁迫和灌水条件下平均单株产量高于通过其他2种方法筛选的相应级别的平均单株产量,故认为抗旱指数法更适宜于自然条件下大规模的绿豆抗旱性鉴定;2年抗旱指数评价结果一致的种质103份,其中,高抗种质9份、抗旱种质11份、中抗种质61份、敏感种质8份和14份极敏感种质。本研究为绿豆种质抗旱性研究提供理论指导和信息支撑。     

绿豆种质资源枯萎病抗性鉴定及抗性资源筛选北大核心CSCD

绿豆枯萎病是影响绿豆产量最严重的病害之一。筛选苗期抗性资源,培育抗病品种对枯萎病防治具有重要意义。本研究采用剪根浸根接种法,对来自全国18个省市及国外的215份绿豆核心种质资源和85份绿豆新品系进行了苗期枯萎病抗性鉴定。结果显示,不同地区种质间的枯萎病抗性水平存在差异。国内产区中,东北、华东、华中地区约50%的种质具有枯萎病抗性;华北地区抗枯萎病种质占比40.4%;西北、西南和华南地区种质抗病水平较高;国外材料抗病种质占比40.0%。本研究共筛选出17份高抗(HR)枯萎病种质资源,并利用部分材料建立了枯萎病抗性研究RIL群体;6份高抗高代品系材料,在田间全生育期表现高抗且农艺性状优异。本研究期望为今后抗枯萎病绿豆新品种选育及抗性遗传相关研究提供优异资源和理论依据。     

陆地棉种质资源花铃期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

大田试验设置正常灌水和干旱胁迫处理,于花铃期开始干旱处理,以株高、果枝数等12个农艺性状的平均数为基础,采用综合抗旱系数、模糊隶属函数、主成分分析、关联分析和聚类分析等统计分析方法相结合进行品种抗旱性鉴定和抗旱指标的筛选,为棉花抗旱品种鉴定和棉花生产提供理论依据。12个农艺性状对水分胁迫的敏感程度各异,基于D值、CDC值和WDC值的棉花种质抗旱性分析;通过D值的聚类分析结果,将153份种质资源分为5级,Ⅰ级(强抗旱型)5份、Ⅱ级(抗旱型)35份、Ⅲ级(中抗旱型)56份、Ⅳ级(较敏感型)56份和Ⅴ级(敏感型)1份。供试棉花种质的籽棉产量与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关。筛选出花铃期抗旱性强的棉花种质有以色列1101,抗旱性弱的品种盐早2号。株高、籽棉产量、单铃重、有效铃数和果枝始节高度可作为棉花种质资源花铃期抗旱性评价的指标。     

大豆种质资源耐盐性鉴定与研究

通过对793份大豆种质资源进行芽期耐盐性鉴定,以及部分品种进行苗期和全生育期耐盐性鉴定,筛选出芽期、苗期及全生育期耐盐品种117份、41份和35份。其中有3个品种(WDD1812,晋豆23和晋遗38号)在芽期和苗期都表现高耐盐性;1个品种(晋豆23)在芽期、苗期、全生育期都表现高耐盐性。晋豆23还具有高度抗旱、高抗病毒病、耐红蜘蛛等特性,而晋遗38号来源于晋豆23。芽期或苗期耐盐性为一级的品种,如中黄13、新大豆1号、陕豆125、东农46、东大1号、合丰38等,不但具有高耐盐性,而且具有很好的丰产性,有些品种还具有优质和抗逆等优异的农艺性状。本研究筛选到的耐盐品种将为大豆耐盐育种提供优异的种质资源,同时对大豆全生育期耐盐性鉴定的指标和方法的探讨,将为大豆耐盐性鉴定科学方法的建立提供重要信息。     

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。     

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。     

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。     

不同陆地棉基因型抗旱性评价与抗旱丰产种质筛选

为了鉴定陆地棉的抗旱性与丰产性,在年降雨量不足40 mm的敦煌市,设干旱胁迫和正常灌溉两个处理,通过测定102份棉花品种的15个形态与产量指标,应用相关分析的方法确定抗旱指标,采用直接抗旱鉴定评价法与综合抗旱鉴定法对其进行抗旱性评价,结果显示,棉花抗旱性综合评价应选择年际间变异较小的单铃重、株高、主茎节间长度、果枝数、单株铃数、单株产量和茎干重7个指标,基于这7个单项指标计算的综合抗旱性评价指标之间相关性较高,都能评价棉花品种的抗旱性,抗旱丰产棉花种质的筛选需要综合考虑多种因素的影响,在综合评价品种抗旱性的基础上,结合单株籽棉产量计算的改进抗旱指数和抗旱系数,可筛选出抗旱丰产品种金垦1号和金垦108,不抗旱丰产品种中21371、巴西012、石远321、冀丰1056和新陆早33号,两年鉴定结果一致,品种抗旱丰产性表现稳定,适合西北内陆棉区种植,可作为抗旱鉴定标准品种。     

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.     

小白菜种质资源对小菜蛾的抗性评价

本文就小白菜种质资源对小菜蛾的抗性进行室内鉴定,结果表明268份材料的虫害指数分布在18.10～100.00之间,种质资源间抗虫性差异达到显著水平.聚类分析将268份种质资源分为6大类,与高抗、抗、中抗、中感、感、高感相对应,其中筛选出高抗和抗性材料分别为6和11份.对268份材料的主要形态性状与虫害指数和抗性级别的相关分析表明,小白菜种质资源叶面的皱缩度与抗虫性存在一定的相关性,认为从叶面平滑型的种质资源中筛选抗虫性材料的可能性更大.     

云瑞甘蔗创新亲本抗旱性综合评价

甘蔗基础杂交以种质创新为主,是甘蔗育种的基础和前提。为建立规范的云瑞甘蔗亲本抗旱性鉴定方法,并对所创造的具有新血缘的种质资源进行抗旱性评价。以36份云瑞创新亲本为研究材料,设置正常供水和水分胁迫两个处理,测定水胁迫下甘蔗叶片质膜透性、丙二醛、脯氨酸、叶绿素荧光参数等12个性状指标,结合抗旱系数DC、综合抗旱系数CDC、加权抗旱系数WDC、主成分、隶属函数、聚类以及灰色关联度和逐步回归分析方法,对其抗旱性进行综合评价并筛选适宜指标。结果表明:干旱对甘蔗亲本各指标有极显著影响,配对处理t检验各指标处理间P=0.0001,所选指标对干旱胁迫响应较敏感;主成分分析表明7个主成分可代表甘蔗亲本抗旱性89.2686%的原始数据信息量,可概括为光合作用因子、水分利用因子和生理调控因子3类;系统聚类分析将36份亲本材料划分为高度抗旱型(Ⅰ)、中高度抗旱型(Ⅱ)、中度抗旱型(Ⅲ)、低度抗旱型(Ⅳ)和敏感型(Ⅴ)5类,所占比例分别为25%、25%、25%、13.9%、11.1%,筛选出云瑞14-195、云瑞15-88、云瑞11-98、云瑞11-256、云瑞15-158、云瑞14-78、云瑞13-26、云瑞12-137和云瑞15-73共9份抗旱材料;通过灰色关联度分析和逐步回归分析,进一步明确了质膜透性、丙二醛、脯氨酸、自由水/束缚水等是甘蔗抗旱性评价的关键指标,可有效评价甘蔗种质抗旱性。为建立云瑞甘蔗亲本规范的抗旱鉴定体系,大规模筛选抗旱甘蔗种质资源提供科学依据。     

马铃薯种质资源的晚疫病抗性鉴定

采用离体叶片接种法,对43份马铃薯种质资源进行晚疫病抗性鉴定、比较和评价。以接种5 d后的感病品种‘Désirée’和抗病品种‘加湘1号’叶片症状为对照,鉴定出5份表现为高抗的种质资源,其中包含3个Solanum phurejia和2个S. tuberosum ssp. andigena材料。另外,还鉴定出14份中抗材料(No. 7～20)。结果表明,野生种和安第斯山栽培亚种马铃薯资源的抗性材料较为丰富,可作为晚疫病抗病育种的亲本。     

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。     

高粱抗旱性鉴定方法及相关QTL定位研究进展

高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]是世界上重要的粮食、饲料、纤维和能源作物之一,因其根系发达、叶片蜡质层厚密、渗透调节能力强、光合效率高等特点,在干旱条件下具有很强的适应性。因此,高粱在气候变化、水资源短缺和满足世界粮食需求等方面发挥着重要的作用。干旱是制约世界农业生产的主要逆境因素之一,如何解决高粱在干旱条件下的产量问题仍然是育种工作者面临的巨大挑战。为了给高粱抗旱育种提供参考,本文综述了高粱抗旱性的鉴定方法、鉴定指标和优异抗旱种质资源,以及高粱花前抗旱和花后抗旱相关性状QTL定位的研究进展,并对高粱抗旱性研究的发展趋势提出了展望。认为应建立规模化高粱种质资源抗旱鉴定体系、选择合适的全生育期自然鉴定地点,筛选抗旱种质资源;利用高通量测序技术,高效挖掘高粱抗旱性基因;建立高粱遗传转化体系、运用基因编辑等生物技术,加快高粱抗旱育种进程。     

白菜型油菜品种萌发期的抗旱性鉴定与筛选

秋旱影响我国长江流域油菜的播种和生长。从遗传基础广泛的白菜型油菜资源中筛选抗旱材料,对于培育抗旱油菜品种具有重要意义。以不同浓度的PEG-6000溶液于萌发期对5份不同遗传背景的白菜型油菜进行模拟干旱胁迫处理,并测定种子萌发抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对根长、相对芽长。与对照相比,干旱胁迫下各指标均有显著差异,对各指标进行主成分分析,确定了抗旱性鉴定参数,并确立了白菜型油菜资源抗旱性筛选的工作液为200 g/L的PEG-6000。选用该工作液于萌芽期对203份白菜型油菜资源进行了抗旱筛选,结果表明,模拟干旱胁迫下,大部分材料的抗旱性与对照有显著差异,用隶属函数法和聚类分析对抗旱性鉴定指标进行分析,并对所有供试材料的抗旱性进行了排序,鉴定出了抗旱性最强的PI226505白菜型油菜,其来源为Iran,为油菜下一步抗旱性遗传改良奠定了基础。     

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.     

低酚棉种质资源耐盐性鉴定

为了解决粮棉争地矛盾,棉花向更加盐碱干旱区域发展是大势所趋。因此进行耐盐鉴定筛选抗性种质意义重大。本研究在培养室条件下,利用发芽盒和石英砂对179份来源不同的低酚棉种质资源的耐盐性进行了评价。结果表明,179份低酚棉资源材料中,没有高抗材料;抗盐材料4份,占所鉴定材料的2.2%;耐盐材料54份,占30.2%;盐敏感材料121份,占67.6%。筛选出8份耐盐性突出的材料,其耐盐性达到了耐盐或抗盐的水平,包括豫无424、衡无87-306、中无1651、中无3385、多毛101、中无374-G、中无1038和中无642,这些材料在盐胁迫下的相对成活苗率均在70%以上。国内材料耐盐性好于国外材料,国内材料中河北省、山东省、河南省的材料耐盐性明显好于其他省份。本研究筛选出了耐盐性好的低酚棉材料,为低酚棉育种提供了优异的种质资源。     

国际水稻遗传评价圃资源在广东的试验和评价利用

2001-2005年广东省农业科学院植物保护研究所、水稻研究所参加6个国际水稻遗传评价试验圃（INGER）,包括国际褐稻虱圃、稻瘿蚊圃、稻瘟病圃、白叶枯病圃、灌溉稻观察圃和靓粒香稻圃,引进水稻种质资源1778份,经鉴定试验和田间评价试验,评选出一批适合广东的抗病虫或具丰产潜能的优质种质。这些种质资源在我省水稻抗病虫性研究和抗病虫育种中得到广泛应用,2001-2005年用4个INGER材料培育出9个优质丰产抗病虫品种,合计应用面积25万hm^2。这些品种组合控制了广东水稻病虫褐稻虱、稻瘟病、白叶枯病的灾害性发生,具有重要的经济效益和生态效应。目前,广东省农业科学院植物保护研究所和水稻研究所分别保留了200多份和5000多份可进一步利用的水稻种质材料。通过INGER试验引进的水稻种质资源对丰富广东水稻育种的遗传背景,提高广东省水稻抗病虫性研究和抗病虫育种水平以及种质研究利用水平具有重要意义。