小麦不同品种苗期抗旱性差异比较

摘要

在我国黄淮海小麦产区，冬小麦在播种季节及后期生长发育时期经常会遇到干旱等不良状况，严重影响小麦种子萌发及出苗，导致田间缺苗断垄，直接影响基本苗数和植株生长，易造成田间群体数量和质量下降，最终引起小麦产量下降。如何解决干旱带来的灾害，是我们亟待解决的课题。
　　本研究采用119个小麦品种为试验材料，于幼苗期模拟干旱环境，根据胚芽鞘长度进行系统聚类分析，鉴定及区分119个不同小麦品种的抗旱性；选择抗旱性不同的小麦品种为试验材料，研究干旱胁迫及复水过程中抗旱性不同品种间胚芽鞘、叶片和根中脯氨酸及可溶性糖含量的差异，进一步明确不同品种间抗旱性差异，为今后小麦品种布局、生产及育种工作中品种选择提供一定的依据。其主要研究结果如下：
　　1.20％PEG-6000胁迫下大多数小麦品种的胚芽鞘长度显著缩短，但是极少数小麦品种（如：鲁麦11、山农18、DH-155等）的胚芽鞘长度略微增长。因此，根据20%PEG-6000胁迫下胚芽鞘长度聚类分析，将119个小麦品种分成了三类：临旱51241、洛旱13、优麦3号等12个小麦品种为抗旱性强的品种；泰山9818、良星99、汶农6号等31个小麦品种为抗旱性中等的品种；西农979、周麦23、济麦19、济麦22等76个小麦品种为抗旱性较弱的品种。
　　2.20%PEG-6000胁迫后，幼苗期胚芽鞘和根中以及苗期叶片和根中脯氨酸含量均呈先上升后下降的趋势，且在12h时达到最大值。在模拟干旱胁迫6、12、24h三个时间点时，耐旱型品种中脯氨酸含量均高于干旱敏感性品种，维持在较高水平。洛旱13、临旱51241耐旱型小麦品种中脯氨酸含量增加幅度明显高于西农979、济麦22干旱敏感性品种。20%PEG-6000胁迫12h时，洛旱13叶片中的增加量为132.8μg/g，比西农979、济麦22的增加量提高2倍以上；洛旱13、临旱51241两个抗旱性强的小麦品种根中脯氨酸增加量比西农979抗旱性弱的品种分别提高436.1%、467.8%，两个干旱耐受型小麦品种根中脯氨酸的增加量比济麦22分别提高216.9%、235.1%。即使下降到最低点，干旱耐受型品种中脯氨酸含量仍维持在较高水平。
　　3.20%PEG-6000胁迫后，幼苗期胚芽鞘和根中可溶性糖含量均呈缓慢下降趋势，洛旱13耐旱型品种下降更缓慢且基本处于稳定状态，胁迫24h时仍维持在较高水平。苗期叶和根中可溶性糖含量均呈先上升后下降的趋势，干旱敏感性品种中可溶性糖含量达到最大值的时间早于干旱耐受型品种。干旱胁迫12h时，洛旱13叶片中可溶性糖的增加量比济麦22提高501.8%；临旱51241根中可溶性糖的增加量比西农979提高372.0%。即使在24h增加量相对减少的情况下，耐旱型品种的可溶性糖的增加量仍明显高于干旱敏感型品种。
　　4.复水过程中，苗期叶片和根中脯氨酸和可溶性糖含量均呈下降趋势，恢复到胁迫处理前的水平，干旱耐受型品种的下降速度低于干旱敏感型品种。复水24h后，耐旱型品种中脯氨酸和可溶性糖含量仍维持在较高水平。
　　5.胚芽鞘长度与胚芽鞘、叶片和根中脯氨酸增量的相关系数分别为0.9824、0.9353、0.9682，达到极显著相关水平；而与苗期根中可溶性糖增量达到显著相关水平。

目录

声明

符 号 说 明

1 引言

1.1 小麦抗旱性分类、指标研究

1.2 植物适应干旱胁迫的机制

1.3 研究目的与意义

2 材料与方法

2.1试验材料

2.2 小麦抗旱性鉴定试验方法

2.3 小麦幼苗培养与处理

2.4 胚芽鞘测量方法

2.5 脯氨酸含量的测定方法

2.6 可溶性糖含量的测定

3 结果分析

3.1 20%PEG-6000胁迫对胚芽鞘长度的影响

3.2 小麦不同品种抗旱性分类

3.3 20%PEG-6000胁迫对脯氨酸含量的影响

3.4 20%PEG-6000胁迫对可溶性糖含量的影响

3.5 胚芽鞘长度与脯氨酸及可溶性糖增量的相关性分析

4 讨论

4.1 胚芽鞘作为抗旱性指标的研究

4.2 20%PEG-6000胁迫对不同品种中脯氨酸和可溶性糖含量的影响研究

5 结论

5.1 小麦抗旱性分类及评价

5.2 20%PEG-6000胁迫下不同抗旱性品种间脯氨酸含量变化存在差异

5.3 20%PEG-6000胁迫下不同抗旱性品种间可溶性糖含量变化存在差异

5.4 复水过程不同抗旱性品种间脯氨酸和可溶性糖含量变化存在差异

5.5 胚芽鞘长度与胁迫前后脯氨酸及可溶性糖增量的相关系数呈显著相关

参考文献

致谢