冬小麦抗旱性鉴定指标的研究

摘要

冬小麦是我国北方最主要的粮食作物,而干旱是制约其产量的最主要因素.冬小麦抗旱性是一个非常复杂的生物性状,如何准确快速地鉴定品种抗旱性对于我国北方干旱、半干旱地区冬小麦高产、稳产有着非常重要的意义.本实验于2005-2007年间在中国农业科学院东门实验站进行,研究了6个不同抗旱性的冬小麦品种在籽粒、苗期和生育后期分别处于渗透或干旱胁迫下一系列形态以及生理生化指标的变化规律,从而得出可行的冬小麦抗旱性鉴定指标和鉴定方法.研究结果表明:1.在苗期渗透胁迫实验中,形态指标对不同品种抗旱性的指示作用不明显,包括渗透胁迫下籽粒萌发的胚芽鞘长度也并没有明显地表现出与品种抗旱性强弱的一致性.而幼苗期根系活性、叶片可溶性糖含量以及抗氧化酶过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性等指标在渗透胁迫下的变化规律与品种抗旱性顺序一致.2.在生育后期控水实验中,冬小麦受到干旱胁迫时,抗旱性较强的参试品种叶片SOD和POD活性与对照相比有不同程度的提升;而抗早性弱的参试品种,叶片SOD和.POD活性则有所降低.在胁迫后复水过程中,抗旱性强的参试品种较抗旱性弱的品种叶片SOD和POD活性能够更快地恢复至正常水平.叶片可溶性糖在渗透胁迫下各品种都出现累积的现象,各品种抗胁迫系数与品种抗旱性顺序相一致;而这一规律在指标可溶性蛋白上没有得到体现,同样叶片CAT活性没有发现类似的规律.3.利用抗胁迫系数这一指标(各品种测定值与对照的比值),确定各品种抗旱性能力与现有抗旱性信息相比较,所得结果相符,在今后的抗旱性鉴定中可以使用抗胁迫系数作为鉴定的方法指标.4.籽粒的碳稳定同位素判别值与抗旱性成显著的负相关,即抗旱性强的冬小麦品种籽粒碳稳定同位素判别值显著小于抗旱性差的冬小麦品种.利用这一指标可以快速、准确地鉴定抗旱性品种,同时还有着不受作物生育期限制的优点.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2冬小麦抗旱性机理的研究现状

1.2.1水分

1.2.2渗透调节

1.2.3质膜与抗氧化酶系统

1.3冬小麦抗旱性鉴定指标的研究现状

1.3.1形态指标

1.3.2生理与生化指标

1.3.3水分利用效率

1.3.4碳稳定同位素与水分利用效率

1.4作物抗旱性研究中存在的问题

第二章实验材料与方法

2.1实验材料

2.1.1供试小麦品种

2.1.2供试土壤性质

2.2实验设计

2.2.1苗期渗透胁迫实验

2.2.2生育后期盆栽控水实验

2.3测定指标与测定方法

2.3.1土壤水分

2.3.2叶片相对含水量

2.3.3可溶性蛋白含量

2.3.4叶片可溶性糖含量

2.3.5抗氧化酶系统(MDA、CAT、SOD、POD)

2.3.6根系活性

2.3.7碳稳定同位素判别值

2.3.8抗胁迫系数

2.4数据分析

第三章结果与分析

3.1苗期渗透胁迫实验结果与分析

3.1.1形态指标

3.1.2根系活性

3.1.3抗氧化酶活性

3.2冬小麦生育后期实验结果与分析

3.2.1土壤水分变化

3.2.2小麦叶片RWC测定

3.2.3小麦叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量变化

3.2.4小麦叶片抗氧化酶系活性变化

3.3籽粒碳稳定同位素比率结果与分析

3.4品种碳稳定同位素比率分析

第四章结论与讨论

4.1苗期抗旱性指标与冬小麦实际生产结果的相关性分析

4.1.1苗期形态指标抗胁迫系数与品种抗旱性的相关性分析

4.1.2生理生化指标抗胁迫系数与品种抗旱性的相关性分析

4.2生育后期抗旱性指标与冬小麦抗旱性的相关性分析

4.3碳稳定同位素比值与抗旱性的指示意义

4.4存在的问题及进一步的展望

4.4.1缺乏详细的品种抗旱性信息

4.4.2扩大实验规模

4.4.3水分利用效率与碳稳定同位素的关联

参考文献

附录

致谢

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