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[期刊] 中国农业科学
[作者]
张余周 王一钊 高茹茜 刘逸凡
小麦是全球最重要的粮食作物之一，干旱是影响其生长发育最重要的非生物胁迫因子。根系作为作物获取水分和养分的重要器官，直接决定了作物对土壤水分的利用效率。近年来，越来越多的研究表明，根系构型在植物干旱胁迫响应中发挥了重要功能。本文综述了目前根系构型在调控小麦抗旱性方面的研究进展。首先概述了根向性生长，特别是根向重力性生长对植物根系结构的塑造作用，重点总结了目前挖掘到参与根系向重力性生长的相关基因及其分子调控机制，并阐述了根向性生长调控的根系构型是如何介导小麦对干旱胁迫的适应。除了根向性生长，根系的发育过程也参与了对植物根系构型的调控，并决定植物对干旱胁迫的适应能力，因此，本文进一步综述了在干旱胁迫条件下小麦如何通过调控根系发育来改变根系形态，包括增加根长、调控侧根数量和根毛密度等，来增强小麦对土壤水分的吸收和对干旱环境的适应；同时，系统总结了干旱胁迫条件下参与调控作物（尤其是小麦）根系发育的相关基因。此外，根系作为植物地下部分，其构型的解析一直是本领域研究难点，阻碍了对根系结构与植物耐旱性关系的进一步解析，因此，本文也归纳了目前可用于小麦根系二维结构和三维结构表型分析的技术。这些技术可测量和分析小麦根系的长度、密度、生长方向和形态等参数，为深入理解根系构型与小麦抗旱性关系提供技术支撑。最后，展望了改良根系结构在小麦抗旱育种中的应用前景，并对如何挖掘更多潜在的小麦根系构型调控基因，及解析相关基因的调控机理进行了讨论。综上所述，小麦根系结构与小麦抗旱性关系密切，随着测序和分析技术的不断发展，以及小麦根系结构调控机制研究的不断深入，为未来培育抗旱小麦新品种提供了新的手段和策略。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王荣荣 陈天鹏 尹豪杰 蒋桂英
【目的】研究不同干旱敏感型春小麦根系生长对阶段干旱胁迫的形态及生理响应差异，阐明新疆滴灌条件下春小麦的抗旱节水生理机制，为新疆麦区进一步节水高产提供科学依据。【方法】2021—2022年采用土柱栽培法，以强抗旱性品种新春6号和弱抗旱性品种新春22号为材料，分蘖和拔节期分别设置轻度（T1和T3,60%—65%FC,FC为田间持水量）、中度（T2和T4,45%—50%FC）干旱胁迫处理后滴灌复水，以常规滴灌为对照（CK,75%—80%FC），研究生育前期干旱胁迫下根系形态特征（根长密度（RLD）、根体积密度（RVD））、抗氧化系统（丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD））、渗透物质（脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS））及根系活力的时空变化特征，分析滴灌春小麦根系生长对干旱-复水的补偿效应。【结果】随干旱胁迫程度增加，根长密度和根体积密度呈先增后降的变化趋势，轻度干旱（T1和T3）条件下，显著增加了20—60 cm土层的根长密度和根体积密度。各土层根系丙二醛含量随着胁迫程度的加剧呈上升趋势，而SOD、POD、脯氨酸及可溶性糖均随干旱程度加剧呈先升后降趋势，并随土层加深逐渐增大。T1处理复水后，根系形态特征、抗氧化酶活性、渗透物质、根系活力均达到最大值，进而提高产量，较其余处理增加2.77%—19.58%。逐步回归分析表明，根体积密度和可溶性糖是决定产量的重要因素，根长密度、SOD和可溶性糖是对新春6号抗旱性影响较为显著的指标，根长密度、丙二醛含量以及POD是对新春22号抗旱性影响较为显著的指标。【结论】春小麦在分蘖和拔节期维持60%—65%田间持水量，滴灌复水后会增加根系在20—60 cm土层的分配比例，提高根系清除活性氧及渗透调节能力，延缓根系衰老，改善根系生理特性，进而提高产量。
[期刊] 华北农学报
[作者]
张文英 柳斌辉 彭海城 李爱国 栗雨勤
依据Griffing方法I配制种植不同类型的复合双列杂交组合,在人工模拟干旱棚和田间自然干旱条件下,分别设水、旱2种水分条件。在不同生育时期测定株高、株穗数、株粒重、穗粒数、黄叶片数、SOD、POD、MDA等农艺、生理生化性状,研究不同组合类型对杂交后代的遗传力影响及其与抗旱性的关系及遗传规律。结果表明,可采用抗旱指数(DRI)作为评价小麦品种抗旱性强弱的指标。旱地株粒重、旱地穗下节长、旱地黄叶片、籽粒饱满度、落黄、旱地成穗数、旱地株高等7个质量性状和数量性状与抗旱性关系密切且遗传力较强,可作为高产种质杂种后代的早期抗旱性鉴定指标。SOD活性和MDA含量由于广义遗传力和狭义遗传力均较高,可以在...
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘桂茹 张荣芝 卢建祥 谷俊涛 尹长城
研究了小麦抗旱性鉴定的部分产量指标、形态指标和生理指标。通过对４个产量指标分析，确认抗旱指数优于抗旱系数、干旱敏感指数和产量因素降低指数，抗旱指数既能反映品种的抗旱性能，又能体现品种在旱地条件下的产量水平，可作为小麦杂种稳定世代鉴定抗旱性的可靠指标。对于大量品种资源和杂种分离世代材料的抗旱性鉴定，可用胚芽鞘长度和拔节期叶面积指数为指标。该指标简便易行、快速经济。小麦灌浆期叶片脯氨酸含量与品种的抗旱性无明显相关，不宜作为抗旱性鉴定指标
关键词：
冬小麦,抗旱性,鉴定指标,抗旱指数
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
胡颂平 周清明
从抗旱性机制、鉴定、基因工程、遗传与育种 4个方面综述了近半个世纪以来陆稻抗旱性研究的成果与进展 ,提出了陆稻抗旱性研究中存在的问题与今后努力的方向
关键词：
陆稻 抗旱性 机制 鉴定 遗传与育种
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
史华伟 孙黛珍 王曙光 史雨刚 杨进文 闫雪 王绘艳 景蕊莲 范华
为明确春小麦产量相关性状与抗旱性的关系,以CIMMYT提供的28份春小麦品系为试材,在雨养及灌溉条件下,对主穗小穗数、穗粒数、不孕小穗数、千粒重、收获指数和小区产量等性状进行考察,分析春小麦主要产量相关性状的遗传力,评价春小麦品系的抗旱性,用GGE双标图对产量相关性状与抗旱性的遗传相关进行分析。结果表明:春小麦的抗旱性与多种产量性状相关;2种水分条件下主穗小穗数、穗粒数、千粒重和小区产量的遗传力较大(42.79%78.87%)。不同水分条件下主要产量相关性状与抗旱性的遗传相关程度存在差异。通过对产量相关性
[期刊] 华北农学报
[作者]
张玉梅 林琪 刘义国 李京涛
在控水条件下,比较了17个小麦品种的抗旱性差别以及花后旗叶的SOD、CAT、脯氨酸、可溶蛋白,可溶性糖含量的变化,探讨了其抗旱性的生化机制。结果表明,3类抗旱性不同品种的上述生化指标变化趋势相似,抗旱性强的小麦品种在花后其抗旱性生化指标含量明显高于其他2类品种,随着水分胁迫的继续,减少幅度也比较缓和。开花7 d后的SOD含量、花后CAT、脯氨酸含量、开花14 d后的可溶性蛋白和可溶性糖含量能更好地区分小麦品种的抗旱性。
关键词：
小麦 抗旱性 花后 旗叶 生化指标
[期刊] 华北农学报
[作者]
贾寿山 朱俊刚 王曙光 史雨刚 孙黛珍
利用20%PEG-6000作为渗透介质进行室内模拟干旱胁迫,测定小麦发芽率、发芽势、胚芽鞘长、主胚根长;采用模糊隶属函数与抗旱系数相结合的方法对品种萌发期的抗旱性进行综合评价,并利用灰色关联分析了各个形态指标与抗旱性的关系。结果表明,干旱胁迫下,各品种的发芽率、发芽势、胚芽鞘长、主胚根长均比对照不同程度地降低或缩短,而且不同品种间差异达显著或极显著水平;萌发期各品种抗旱性表现依次为:白和尚头>晋麦47>竹杆青>四月黄>小红麦>灯笼红>红皮冬麦>忻县冬麦>中麦9号。应用灰色关联分析的方法研究萌发期发芽势、发芽率、胚芽鞘长和主胚根长的抗旱系数4个性状指标与抗旱性之间的灰色关联度,结果表明,关联度依...
关键词：
小麦地方品种 萌发期 抗旱性 渗透胁迫
[期刊] 西南农业学报
[作者]
程加省 于亚雄 杨金华 勾于宏 程耿 胡银星 白永刘
以田麦品种云麦47为对照,云南旱地品种云麦42、云麦50、靖麦11为材料,对小麦灌浆期生理生化指标和收获后农艺性状进行比较。结果表明:叶片水势在田旱2种品种间的差异不显著,土壤水分对植物保水力的影响表现为无规律,田麦品种的过氧化氢酶活性比旱地品种强,田麦品种可溶性糖的含量高于旱地品种,旱地品种的根数比田麦品种多;旱地品种的株高极显著地高于田麦品种;旱地品种的茎粗极显著地比田麦品种粗;旱地品种茎节数比田麦品种多。
关键词：
小麦 抗旱性 生理生化指标 农艺性状
[期刊] 中国农业科学
[作者]
周全 路秋梅 赵张晨 武宸冉 符笑歌 赵玉娇 韩勇 蔺怀龙 陈微林 牟丽明 李兴茂 王长海 胡银岗 陈亮
【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要环境因素，培育抗旱品种是全球小麦育种面临的核心挑战。春小麦作为短生育期小麦品种，为国家粮食安全和种植结构提供了重要保障，确定春小麦材料的抗旱性，为选育抗旱稳产新品种提供依据。【方法】为了解春小麦品种（系）的苗期抗旱性，以来自10个不同地区的244份春小麦品种（系）为试验材料，利用控制含水量法进行苗期干旱胁迫，于三叶期选择长势均匀一致的幼苗，测定最大根长（MRL）、第一叶长（FLL），第一叶宽（FLW）、胚芽鞘长（CL）、地上部鲜重（SFW）和地下部鲜重（RFW）等13个苗期指标，通过描述统计法、隶属函数法、主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法对各春小麦品种（系）的抗旱性进行综合评价。【结果】春小麦品种（系）之间的耐旱性表现出丰富的变异，干旱处理条件下，所测定性状的变异系数为2.1%—32.9%，对照组变异系数范围为1.0%—29.3%；与对照相比，干旱处理条件下的胚芽鞘长度、根干重、鲜重根冠比和干重根冠比均不同程度增加。主成分分析将原13个指标归纳为5个主成分，贡献率达79.6%，根据各主成分特征向量和各性状指标的抗旱系数，计算出综合抗旱系数D值，并对D值进行聚类分析，将供试材料分为5个亚群，据此筛选出根部生物量（地下部鲜重和干重）作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。将苗期指标抗旱系数与田间相关农艺性状进行相关性分析，发现苗期胚芽鞘长、第一叶长和成熟期旗叶长、株高、穗长、小穗数和籽粒长呈极显著正相关性，苗期整株生物量与籽粒千粒重呈极显著正相关。【结论】筛选出高抗旱春小麦品种22份，明确了根部生物量（地下部鲜重和干重）可作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。
关键词：
春小麦 苗期 抗旱性 综合抗旱系数
[期刊] 中国农业科学
[作者]
毛虎德 杜琳颖 康振生
<正>小麦（Triticum aestivum L.）是全球最重要的粮食作物之一，在全球气候变化和水资源紧缺的背景下，干旱缺水成为限制小麦生产最主要的逆境因子之一，选育抗旱节水品种是小麦应对环境胁迫的重要途径。小麦的抗旱性研究涉及多个方面，包括小麦不同生长时期抗旱指标的建立、抗旱基因的挖掘与鉴定、抗旱相关优异等位基因的挖掘和利用、抗旱品种的筛选与评价等。从多个维度综合研究小麦抗旱性，有利于理解小麦的生长适应机制，加速抗旱品种的选育与推广，
[期刊] 中国农业科学
[作者]
孟雨 温鹏飞 丁志强 田文仲 张学品 贺利 段剑钊 刘万代 冯伟
【目的】分析不同基因型小麦冠层的温度参数相关信息，探寻快速高效筛选冬小麦抗旱品种的指标和方法，给冬小麦抗旱品种筛选提供参考依据。【方法】本研究以小麦为研究对象，获取干旱胁迫下10个抗旱性存在差异的小麦品种冠层热红外图像，采用温度频率直方图等分析方法提取冠层温度特征参数，明确温度特征参数与抗旱指数之间定量关系，分析冠层温度特征参数对筛选冬小麦抗旱品种的有效性。【结果】基于产量抗旱指数（DRI）的分级标准将测定小麦品种分为4种抗旱类别，其抗旱性越强，最大光化学效率（Fv/Fm），植株含水量（PWC），气孔导度（Gs），蒸腾速率（Tr）和籽粒产量越稳定。基于热红外图像提取冠层温度特征参数，小麦抗旱性越强，冠层温度的差异性越小，冠层温度的离散程度也较小。产量抗旱指数（DRI）与拔节期、孕穗期和开花期的作物冠层温度与环境温度的偏差（CTD）均呈现极显著的正相关关系，相关系数r为0.79—0.84，而与冠层温度标准差（CTSD）、变异系数(CTCV)、水分胁迫指数（CWSI）和冠层相对温差（CRTD）呈显著负相关（r=-0.56—-0.78）。基于单一生育时期冠层温度特征参数建立了产量抗旱指数（DRI）回归模型，估算精度为r2=0.73—0.87，其中以拔节期预测模型精度最高。而基于3个生育时期的相关冠层温度参数CTD、CTCV、CTSD CWSI组合构建产量抗旱指数（DRI）预测模型，较基于单一生育时期预测精度显著提升（r2=0.95）。【结论】利用热红外图像可进行小麦品种抗旱性的早期鉴定与快速评价，这对促进作物高效节水生产具有重要意义。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
罗兴雨 李亚萍 陈仕勇 周青平 陈有军 田莉华 陈振华
【目的】本文确定了干旱胁迫对燕麦幼苗生长的影响。【方法】本试验采用高寒燕麦品种青燕1号,通过石英砂水培试验,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,测定了在不同PEG浓度(0%、5%、10%、15%、20%、25%)和不同时间(0、7、14 d)处理下燕麦幼苗叶绿素含量、叶片相对含水量、相对电导率和生长状况的变化。【结果】燕麦幼苗叶绿素含量和相对含水量随着干旱胁迫的加剧和时间延长呈下降趋势。在干旱胁迫7 d时,5%PEG浓度使两者含量均已受到显著影响;干旱胁迫14 d时,15%的PEG处理使得其叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及相对含水量分别比对照降低了53. 89%、40. 57%、50. 26%和64. 61%。干旱胁迫诱导电导率逐渐增加,而干旱胁迫7 d时,5%、10%、15%PEG处理下,电导率无显著差异;不同程度的干旱胁迫显著减少了燕麦幼苗茎叶干鲜重和根鲜重,但是轻度干旱胁迫(5%和10%)诱导根的干重显著增加,而15%PEG处理对根的干重影响不大,20%、25%PEG处理显著降低了根的干重。【结论】不同浓度的PEG胁迫对燕麦幼苗造成一定伤害,但是燕麦对低浓度PEG胁迫有一定的适应性,而高浓度的PEG溶液对燕麦损伤较大,严重影响其生存,因此,15%PEG可作为室内研究燕麦抗旱性的最佳浓度。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘敏 龚吉蕊 张梓瑜 王忆慧
干旱和低温是制约北方干旱区栽培草地发展的限制因子。文章对北方干旱区常见的紫花苜蓿、羊草、老芒麦、垂穗披碱草、无芒雀麦和冰草6种牧草的抗寒性、抗旱性的研究进展进行了分析,并从外部形态、生产力、生理生化指标等方面,就不同牧草品种对低温和干旱的适应性以及反馈机制进行了综述,最后对牧草抗性未来的研究方向进行了展望。
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