[硕士论文] 控水条件下小麦不同抗旱性鉴定指标的研究 [复制链接]

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硕士论文-控水条件下小麦不同抗旱性鉴定指标的研究，共77页，48178字

摘要

近年来国内外学者在小麦抗旱性方面已经提出了一些相应的鉴定方法和指标，但目

前大多数形态和生理指标都没有明确的抗旱等级划分标准，本试验通过室内模拟干旱和

在防雨旱棚池栽控水条件下，分别对抗旱性不同的小麦品种种子萌发期、幼苗期和生长

发育中后期形态和各时期胁迫条件下叶片相对含水量和保水力、保护酶活性、旗叶脯氨

酸含量等生理生化的变化以及与抗旱性关系进行了全面系统比较研究，确定了小麦抗旱

性早期鉴定有关形态和生理生化指标，通过抗旱系数和抗旱指数进行品种等级划分，划

分为抗旱性强、中间型、抗旱性弱三个等级，并以此为依据提出了小麦有关形态和生理

生化指标抗旱性早期鉴定的定量化标准：

1 形态指标：在种子萌发期，胚芽鞘长度、胚根长度和侧胚根数目的抗胁迫系数（胁

迫条件/对照）等指标可以用来鉴定小麦品种抗旱性，在 PEG6000(-0.975Mpa)胁迫条件

下，当胚芽鞘长度、胚根长度和侧胚根数目的抗胁迫系数分别大于 0.7 、1 和 0.6 的品

种为抗旱性强品种；而分别小于 0.5 、0.8 和 0.5 的品种则为抗旱性较差品种。在幼苗

期，渗透胁迫条件下，幼苗的根冠比可以作为抗旱性鉴定指标，大于 0.6 的品种抗旱性

较强，小于 0.5 的品种抗旱性较差。

2 生理生化指标：渗透胁迫条件下，萌发期和幼苗期胚芽鞘和叶片脯氨酸、CAT 和

SOD 相对含量（胁迫/对照）以及幼苗期叶片保水力和相对含水量能较好的鉴定小麦品种

的抗旱性。叶片相对保水力大于 60%的为抗旱性强品种；而当小于 50%的则为抗旱性较

差品种。胚芽鞘和幼苗期叶片脯氨酸相对含量（处理/对照）分别大于 2.2 和 3.5 时，

可以初步判断为抗旱性较强品种；当分别小于 1.5 和 2.5 时则抗旱性较差。从根系活力

来判断，当相对根系活力大于 0.5 时，抗旱性强；小于 0.4 则为不抗旱品种。

对不同抗旱性小麦在种子萌发期、苗期和中后期抗旱性系统地进行比较。首先提出

了种子萌发期侧根数目抗胁迫系数（处理/对照）可以反映品种的抗旱性；其次本试验

对目前已确定的与小麦抗旱早期鉴定有关的各形态和生理生化指标都进行了抗旱性鉴

定标准定量化。本文在对不同小麦品种早期抗旱鉴定指标研究的同时，将其与中后期生

长及抗旱性相结合，对不同时期渗透胁迫下各形态和生理生化指标对品种抗旱性鉴定的

一致性进行比较研究，从而为旱地小麦品种的早期抗旱性鉴定提供更多的理论依据，结

合常规育种，建立一套基于小麦早期形态和生理生化指标的小麦抗旱性系统育种程序。

关键词：冬小麦

水分胁迫

抗旱性

鉴定

摘要 ............ 1

Abstract .. 1

前言 ...... 1

1 小麦抗旱性机理的研究现状及动态........ 1

1.1 水分指标...... 2

1.2 光合作用...... 2

1.3 自由基假说.. 3

1.4 渗透调节...... 4

1.5 蛋白质代谢.. 5

1.6 根系活力...... 6

2 小麦抗旱性鉴定的研究现状及进展........ 6

2.1 小麦抗旱性鉴定的研究方法.. 6

2.2 小麦抗旱性鉴定指标 7

试验设计、材料与方法 ..... 9

1 防雨旱棚池栽控水试验 9

2 室内水分胁迫模拟试验............ 10

2.1 萌芽期渗透胁迫实验............ 10

2.2 苗期渗透胁迫实验.. 10

3 测定指标与方法.......... 10

4 技术路线........ 12

结果与分析 ............. 13

1 小麦种子萌发期抗旱性鉴定指标体系的研究与分析 ...... 13

1.1 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种胚芽鞘、主胚根长度的影响 ...... 13

1.2 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种侧胚根长度和数目的影响 .......... 14

1.3 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种相对发芽率的影响 ........ 15

1.4 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种脯氨酸含量和 MDA 含量的影响 .. 16

1.5 水分胁迫处理对抗旱性不同小麦品种保护酶活性的影响 ........ 17

1.6 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种可溶蛋白含量的影响 .... 19

2 小麦苗期抗旱性鉴定指标体系的研究与分析 .... 21

2.1 水分胁迫处理对抗旱性不同小麦品种根冠比的影响 .. 21

2.2 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种叶片相对含水量（RWC）的影响 23

2.3 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种叶片保水力的的影响 .... 24

2.4 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种电导率以及细胞膜伤害状况的影响 ........ 25

2.5 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种叶片可溶蛋白和脯氨酸含量的影响 ........ 26

2.6 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种内叶片丙二醛（MDA）含量的影响 .......... 28

2.7 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种可溶糖含量的影响 ........ 30

2.8 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种保护酶活性的影响 ........ 31

2.9 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种硝酸还原酶（NR）活性的影响 .. 33

2.10 渗透胁迫处理对抗旱性不同小麦品种根系活力的影响 .......... 34

3 小麦生长发育中后期抗旱性鉴定指标体系的研究与应用 ............ 36

3.1 干旱胁迫对抗旱性不同小麦品种株高、穗下节间变化的影响 36

3.2 干旱胁迫对抗旱性不同小麦品种生长发育中后期农艺性状的影响 ...... 37

3.3 干旱胁迫对抗旱性不同小麦品种生长发育中后期单株叶面积的影响 .. 39

3.4 干旱胁迫对抗旱性不同小麦品种相对含水量的影响 .. 40

3.5 干旱胁迫对抗旱性不同小麦品种叶片保水力的影响 .. 40

3.6 抗旱类型不同小麦品种生长发育中后期旗叶可溶糖含量变化 41

3.7 干旱胁迫处理对抗旱性不同小麦品种生长发育中后期旗叶保护酶活性的影响 42

3.8 干旱胁迫处理对抗旱性不同小麦品种硝酸还原酶活性的影响 44

3.9 干旱胁迫处理对抗旱性不同小麦品种生长发育中后期旗叶脯氨酸含量的影响 45

3.10 干旱胁迫处理对抗旱性不同小麦品种生长发育中后期旗叶可溶蛋白含量的影响 ........ 46

3.11 干旱胁迫对抗旱性不同小麦品种产量构成因素的影响和抗旱性的等级划分 .. 47

4 萌发期和苗期抗旱性指标与后期抗旱指数的一致性分析 ............ 50

结论与讨论 ............. 54

1 讨论.. 54

1.1 小麦抗旱性的内涵.. 54

1.2 小麦抗旱性鉴定指标筛选的重大意义 ............ 54

1.3 小麦萌芽期、幼苗期抗旱性及其与小麦抗旱性鉴定的关系 .... 55

2 结论.. 55

2.1 形态学指标 55

2.2 生理生化指标.......... 56

4.2.3 抗旱性鉴定指标体系........ 56

3 存在的问题以及展望.. 57

3.1 利用灰色关联建立鉴定体系 57

3.2 从基因水平上深入研究........ 57

参考文献 . 58

致谢 ........... 64

附录………………………………65

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