通过盆栽试验,以14个玉米杂交种(京科308、四单19、辽单565、吉单261、京科25、京单28、京科508、郑单958、京科516、DH3719、丹玉39、中丹808、农大108、京玉6为试验材料,研究了玉米苗期反复干旱对玉米株高、干物质积累、过氧化物酶活性、丙二醛含量、脯氨酸含量等的影响。分析表明,反复干旱胁迫下玉米各杂交种幼苗存活率与株高、干物质积累、POD含量呈正相关,与丙二醛含量、脯氨酸含量呈负相关,上述指标和幼苗反复干旱后存活率的相关性都达到显著水平。鉴定玉米苗期抗旱性以幼苗反复干旱后存活率为主,结合其他5项指标进行综合评价。

用离体叶片的保水率、电导、水势、脯氨酸含量及根冠比对６个玉米品种苗期抗旱性进行初步研究，用五级评分法对各项指标的测定值进行定量表示，经过权重分配进行了抗旱性的综合评价。

【目的】干旱是严重影响玉米生长发育进程的一个重要因素。挖掘玉米抗旱相关基因,通过转基因功能验证和转录组分析,解析关键基因在响应干旱胁迫过程中的分子调控机制,为抗旱分子育种和遗传改良提供理论依据。【方法】以玉米自交系B104(WT)为背景材料,利用农杆菌介导方法构建过表达ZmIBH1-1转基因株系(ZmIBH1-1-OE);通过对转基因植株进行草铵膦抗性筛选、标记基因和目的基因PCR检测,以及运用实时荧光定量PCR检测目的基因的表达情况,鉴定阳性植株和株系;以WT和ZmIBH1-1-OE转基因株系为材料,通过干旱处理(20%PEG6000),进行表型鉴定和耐旱生理生化指标测定,验证ZmIBH1-1的抗旱功能;通过对干旱胁迫下玉米4叶期转录组的比较分析,鉴定出差异表达的基因(differentially expressed genes,DEGs);结合DAP-seq(DNA affinity purification sequencing)分析,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的下游靶基因,利用基因组可视化软件IGV(integrative genomics viewer)分析ZmIBH1-1蛋白结合候选靶基因的位置,然后通过Dual-Luciferase试验验证ZmIBH1-1蛋白与靶基因的调控关系。【结果】通过玉米遗传转化获得12个转化事件;T_3代中,能同时检测到标记基因Bar和目的基因ZmIBH1-1的植株有458个,实时荧光定量PCR检测结果表明,ZmIBH1-1-OE中ZmIBH1-1的表达量显著高于WT,株系3和株系8表达量最高,将其自交获得T_4代转基因株系用于后续试验。在干旱胁迫条件下,ZmIBH1-1-OE株系存活率、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及其生理生化指标(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性)均显著高于WT,说明玉米中过量表达ZmIBH1-1赋予玉米更高的耐旱性。转录组分析结果表明,WT与ZmIBH1-1-OE株系在干旱胁迫下有1 214个差异表达基因;Gene Ontology(GO)功能富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及生物过程、细胞组分和分子功能,如在生物过程中主要涉及到光合作用、应激响应、脱水响应等;KEGG富集分析表明,差异表达基因主要参与植物激素信号传导、新陈代谢等过程。结合转录组显著差异表达基因和DAP-Seq分析所得到ZmIBH1-1蛋白的靶基因,初步确定ZmIBH1-1蛋白直接调控与抗旱相关的11个候选靶基因,包括2个钙信号相关基因、3个半胱氨酸代谢相关基因、1个bHLH转录因子、1个应激响应蛋白、1个谷胱甘肽转移酶、1个氧化还原过程蛋白和2个乙烯响应因子;基因组可视化结果显示ZmIBH1-1蛋白可以结合靶基因启动子区;随后通过Dual-Luciferase试验进一步表明,ZmIBH1-1蛋白可以直接作用于11个候选靶基因,其中,ZmIBH1-1蛋白可以促进ZmCa-M、ZmSYCO、ZmbHLH54、ZmGlu-r1、ZmCLPB3和ZmP450-99A2的表达,抑制ZmAGD12、ZmCYS、ZmCYSB、ZmERF-107和ZmEIN3的表达。此外,在干旱胁迫下NAC、WRKY、MYB等转录因子在ZmIBH1-1-OE和WT株系中也存在差异表达。【结论】ZmIBH1-1的过表达可以增强玉米苗期的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控乙烯信号通路中的ZmERF-107和ZmEIN3的表达提高玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白通过直接调控钙信号相关基因ZmCa-M和ZmAGD12增强玉米的耐旱性;ZmIBH1-1蛋白可能通过间接调控NAC、WRKY、MYB等转录因子响应干旱胁迫。

在自然生态条件下,利用湖南及我国西南主推的10个玉米杂交种进行抗旱性鉴定方法与指标研究。结果表明:干旱对玉米产量及主要农艺性状有显著影响;通过产量及产量抗旱系数相关分析筛选出产量、抽雄至吐丝间隔、根深、株高和千粒重等5个指标可作为玉米抗旱性鉴定的良好参数;本文提出了综合隶属度值评价玉米抗旱性的方法,该方法鉴定抗旱强的品种是富友9号、洛玉1号、临奥1号、科玉2号、农大108,抗旱中等的为渝单7号、联合3号,抗旱性较差的有东单57、科玉1号、东单16,综合隶属度值评价结果与品种多年生产上抗旱性表现结果相一致。

将玉米种子萌发期、苗期及整个生育期相结合,研究了玉米种子耐旱指数(GSI)、不同生理性状和抗旱指数(DRI)及其相互关系。结果发现:正常条件下叶片水势值较高、胁迫后降低幅度较大以及渗透势较高、胁迫后降低幅度较小的品种,抗旱指数较大;正常条件下水势低、胁迫后降低幅度中等以及胁迫前后渗透势降低幅度较大的品种抗旱指数较低;正常条件下植株POD活性较低、而胁迫后酶活升高幅度较大的品种,抗旱指数较大,而本身酶活较高,胁迫后升高幅度较小的品种,抗旱指数较低;胁迫下升高幅度较小、而本身脯氨酸含量较高的品种,抗旱指数较大;胁迫下升高幅度较大且本身脯氨酸含量较低的品种,抗旱指数一般较小;正常条件下丙二醛(MDA...

用不同浓度的聚乙二醇(PEG)高渗培养液模拟不同程度的干旱胁迫环境,以与玉米自交系幼苗质膜损伤程度有关的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)为指标,运用模糊隶属函数法对13个参试材料的抗旱性进行综合分析。结果表明,模糊隶属函数法可以避免单一指标的片面性,能较全面地评价玉米的抗旱性;利用生理指标的隶属函数加权平均值(D)对参试材料的抗旱性评价与田间干旱鉴定结果基本一致,值基本上可以直接用于玉米品种的抗旱性分级评价。

【目的】干旱是影响薏苡生产的重要非生物胁迫因素,鉴定薏苡种质资源的抗旱性,确定抗旱指标,筛选抗旱种质,促进薏苡产业发展。【方法】以50份薏苡种质为材料,设置正常供水和反复干旱2个处理,在旱棚内进行盆栽试验,测定干旱对幼苗存活率、株高、茎粗、叶长、叶宽、地上部鲜重、地上部干重、根长、根粗、根鲜重和根干重的影响;采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行苗期抗旱性鉴定及抗

【目的】筛选西瓜抗旱种质并鉴定苗期的关键抗旱性指标,综合评价西瓜资源的抗旱性,为西瓜抗旱育种研究提供技术支持。【方法】以25份西瓜材料为试材,采用苗期盆栽试验,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理,测定西瓜生长指标(株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量和根冠比)及生理指标(叶片的叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量及过氧化氢酶活性与相对电导率),运用隶属函数法、多元线性回归分析和聚类分析等方法,比较各西瓜种质对干旱胁迫响应的差异,评价种质苗期抗旱性,筛选关键抗旱指标。【结果】干旱胁迫抑制了西瓜幼苗的生长发育,同时显著抑制了西瓜幼苗的地上部鲜质量和地下部鲜质量,株高、根长、地上部干质量和地下部干质量普遍降低,但对根冠比存在正向和负向两种不同的影响结果;干旱处理后,西瓜叶片中的脯氨酸含量显著增加,过氧化氢酶活性普遍升高,可溶性蛋白含量和相对电导率普遍降低,叶绿素和丙二醛含量因种质不同而表现出不同差异。【结论】苗期抗旱性强的西瓜材料有M20、ZTC、M33、M24和M26,可作为后期西瓜抗旱育种的材料;地上部鲜质量、过氧化氢酶活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、地下部干质量和根长可作为西瓜苗期抗旱性鉴定的性状指标。

在人工设置的土壤干旱条件下,对4个推广玉米杂交种的抗旱性以及与抗旱性有关的生理生化指标和农艺性状进行了比较与评价。结果表明,在供试的4个杂交种中奥玉3101的抗旱性最强。游离脯氨酸的累积含量、根冠比、叶片相对含水量可以作为鉴定玉米抗旱性的指标。

【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。

【目的】比较不同烤烟品种苗期的抗旱性,选育抗旱品种。【方法】采用盆栽试验,于烟草苗期对17个材料进行干旱处理,测定相关形态指标和生理生化指标,进行烟草抗旱性鉴定指标筛选,并对供试材料的抗旱性进行评价。【结果】烟苗经干旱处理后,随着时间的推移,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量呈上升趋势,叶片组织含水量呈下降趋势,MDA含量呈先下降后上升趋势,SOD含量呈先上升后下降趋势;叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、SOD、MDA各指标平均隶属函数值与幼苗成活率呈显著或极显著相关。【结论】参试材料间的抗旱性存在差异,以

用PEG-6000高渗溶液模拟土壤水分胁迫的方法,比较了培养介质、浸种时间对不同粒质量类型玉米种子发芽率的影响,并采用砂培不浸种方式,研究了黄淮海地区近几年审定的32个玉米杂交种萌发期的抗旱性。结果表明:不同类型的玉米品种,在纸培模式下20%PEG渗透胁迫处理的发芽率均低于或等于25%,远低于砂培模式。砂培模式下,不浸种处理的发芽率总体好于浸种24 h和48 h处理。砂培不浸种方式下,渗透胁迫处理不同程度地降低了32个玉米杂交种种子的发芽率;大多数品种初生根条数低于对照,胚芽长和胚根长均减小,胚芽长比胚根长减小的程度大,胚芽干质量显著降低。

【目的】培育转基因抗旱玉米新品种是解决玉米生产问题的重要途径。通过鉴定和分析拟南芥ＬＯＳ５转入玉米后对玉米田间抗旱性的影响，筛选抗旱性突出的转ＬＯＳ５的玉米株系用于抗旱育种。【方法】在１５０、２２５、３００、３７５、４５０和６００ ｍｍ（ＣＫ）梯度灌水胁迫处理条件下，大田鉴定８个转ＬＯＳ５玉米株系及其受体郑５８的抗旱性，测定产量和其他农艺性状的变化，明确ＬＯＳ５在提高玉米抗旱性方面的主要田间表现形式，同时筛选抗旱性显著优于受体的转基因株系。【结果】随着累计灌水量６００—１５０ ｍｍ逐渐降低，９个试验材料的产量和抗旱性均相应下降。８个转基因玉米株系的产量在２２５—４５０ ｍｍ灌水范围内均显著高于．．．

通过对67个玉米品种幼苗叶片的水势、抗坏血酸、脯氨酸、电解质渗漏率和萎蔫分数在大田干旱条件下及室内水分胁迫条件下的测定证明,各指标对干旱反应的灵敏度顺序为:抗坏血酸>电解质渗漏率>脯氨酸>萎蔫分数。室内结果可代替大田结果。室内幼苗上述各指标测定结果可用于玉米品种抗旱性鉴定,但是可否用于分级有待进一步研究。

【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。