水稻耐冷性研究Ⅰ.稻冷害类型及耐冷性鉴定评价方法概述

本文是水稻耐冷性研究的第一部分，介绍水稻冷害的类型及耐冷性鉴定评价方法。水稻的冷害类型可以分为延迟型冷害和障碍型冷害；也可以按照低温冷害发生的时期来划分成芽期冷害、苗期冷害、孕穗期冷害、开花期冷害和灌浆期冷害。较系统地介绍了水稻芽期、苗期、孕穗期、开花期耐冷性的多种鉴定评价方法及其评价指标和自然条件下的耐冷性鉴定方法。还介绍了作为耐冷性鉴定评价指标的有关研究结果。     

基于主成分分析和模糊评价法的苦瓜耐冷性综合鉴定与评价

[目的]综合鉴定及评价苦瓜的耐冷性,为苦瓜耐冷性资源筛选提供参考依据.[方法]在低温条件下测定17份苦瓜资源的发芽势、活力指数、冷害指数及花粉萌发率等指标,利用主成分分析和模糊评价法中的隶属函数进行耐冷性排序,结合两种方法的排序结果,进一步采用主成分值、隶属函数值与原始数据进行聚类分析,综合鉴定及评价苦瓜资源的耐冷性.[结果]主成分分析结果显示,活力指数和冷害指数对苦瓜耐冷性具有较高载荷,其系数分别为0.795和0.923,可作为苦瓜耐冷性鉴定的重要指标;结合主成分值、隶属函数值排序,可将供试的17份苦瓜资源耐冷性聚类为高度低温敏感型、中度低温敏感型、低温敏感型、耐冷型、中度耐冷型和高度耐冷型6种类型.[结论]基于主成分分析和模糊评价法建立的苦瓜耐冷性综合鉴定与评价体系适用于苦瓜资源耐冷性鉴定与评价.     

辣椒种子萌发期耐冷性鉴定

采用低温下发芽鉴定、田间自然低温鉴定和种子生理生化指标测定等方法，研究了８个辣椒品种种子萌发期耐冷性反应。结果表明，供试材料的发芽临界低温范围为１０．２９－１５．１℃，低温下室内耐冷性鉴定温度指标为１８℃。辣椒耐冷性鉴定指标可采用１８℃下发芽指数、田间耐冷性总指数和耐冷性隶属函数值。辣椒耐冷性可分为强、中、弱３个类型。     

辣椒种子萌发期耐冷性鉴定

采用低温下发芽鉴定、田间自然低温鉴定和种子生理生化指标测定等方法，研究了８个辣椒品种种子萌发期耐冷性反应。结果表明，供试材料的发芽临界低温范围为１０．２９～１５．１℃，低温下室内耐冷性鉴定温度指标为１８℃。辣椒耐冷性鉴定指标可采用１８℃下发芽指数、田间耐冷性总指数和耐冷性隶属函数值。辣椒耐冷性可分为强、中、弱３个类型。     

寒地水稻种质资源萌发期耐冷性鉴定评价

通过人工培养箱模拟低温的方法筛选出寒地水稻萌发期耐冷性鉴定的最适低温,并通过5种指标对黑龙江省76个水稻品种(系)进行了萌发期耐冷性鉴定评价。结果表明,评价寒地水稻发芽期耐冷以10℃发芽势、10℃发芽率、10℃发芽指数值和10℃发芽系数为主要指标较合理。     

杂交水稻苗期耐冷性综合评价及其鉴定指标的筛选

利用不同类型的21个水稻品种,采用人工低温胁迫和自然低温胁迫的方法,测定了叶龄、苗高、叶面积等8项与耐冷性相关的形态指标;选取了5个不同类型的水稻品种,测定了叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等7项与耐冷性相关的生理生化指标,利用相关性显著的指标进行了主成分分析和逐步回归分析.结果表明,水稻苗期叶龄和叶片丙二醛含量与水稻耐冷性有显著关系,可作为水稻苗期的耐冷性鉴定指标.利用所建立的最优回归方程对供试品种进行了预测,结果与他们的存活率表现基本一致,表明用这两个指标在苗期对水稻耐冷性进行鉴定是可行的,用该方法对水稻耐冷性进行综合评价也是可行的.     

水稻开花期耐冷性综合评价及鉴定指标的筛选

利用5个不同类型的水稻品种,在开花期低温胁迫条件下,测定了剑叶叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛含量等10项与耐冷性有关的生理生化指标,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻开花期剑叶光合速率和SOD酶活性对水稻的耐冷性有显著影响,可作为水稻开花期耐冷性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种进行了耐冷性预测,结果与它们的结实率表现基本一致,表明用这2个指标在开花期对水稻耐冷性进行鉴定是可行的,用该方法对水稻耐冷性进行综合评价也是可行的。     

贵州地方耐冷水稻品种芽期和苗期耐冷性的相关性研究

为了探索评价贵州地方耐冷水稻品种芽期和苗期耐冷性的最佳方法和最佳指标，对贵州10个特耐冷水稻地方品种和生产上的较抗冷恢复系贵农筒恢R211和K17B进行了不同温度条件下的发芽和幼苗耐冷性试验，对各耐冷性评价指标进行了相关分析。通过试验，鉴定出了芽期和苗期特耐冷的4个品种。研究发现，低温发芽率和幼苗耐冷性呈显著的正相关(r=0．6095^*)；4℃低温下处理3d水稻幼苗根系细胞膜透性与幼苗活苗率呈显著的负相关性(r=-0．5526^*)，与发芽率也呈显著的负相关(r=-0．5529。)；幼苗经4℃低温下处理3d后叶绿素含量与其他指标之间的相关性未达到显著水平。研究表明：鉴定水稻品种芽期耐冷性以4℃低温下处理10d后的发芽率为指标比较合适，鉴定苗期耐冷性以4℃低温下处理3d后的活苗率为指标，并参考低温下幼苗根系细胞膜透性比较合适。     

低温胁迫下西瓜嫁接苗的生理变化与耐冷性关系的研究

 以自根苗为对照 ,研究了不同砧木对嫁接苗耐冷性的影响及生理机制。结果表明 ,与自根苗相比 ,嫁接苗的耐冷性明显提高。在低温胁迫下 ,嫁接苗冷害指数、电解质渗透率、丙二醛 (MDA)含量明显低于自根苗的 ;而叶绿素、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶 (SOD)、抗坏血酸过氧化物酶 (AsA POD)、脱氢抗坏血酸还原酶 (DR)活性明显高于自根苗。不同嫁接苗由于砧木的不同其耐冷性也有较大差异。耐冷性强的嫁接苗叶片中电解质渗透率、MDA含量低于耐冷性弱的嫁接苗 ;脯氨酸含量、SOD、AsA POD、DR活性高于耐冷性弱的嫁接苗。因此 ,耐冷性与在低温下植株具有较高的抗氧化能力和细胞膜稳定性有关。单一生理指标不能完全正确评价西瓜嫁接苗的耐冷性 ,应以综合指标来评价鉴定其耐冷性     

东北粳稻不同生育期耐冷性分析

研究以140份东北地区粳稻品种(系)为材料,分别对芽期、分蘖期、孕穗期、灌浆成熟期的耐冷性进行鉴定。结果表明,140份材料中,芽期强耐冷性材料有3份,分蘖期耐冷性较好的占20.00%,孕穗期耐冷性较好的占64.28%,成熟期耐冷性较好的占44.42%;对各生育期耐冷性进行相关分析,结果表明分蘖期地上部分生长量与芽期死苗率和孕穗期结实率呈显著或极显著正相关,孕穗期耐冷性与成熟期耐冷性呈极显著正相关。死苗率可作为分蘖期和孕穗期耐冷性鉴定的间接指标;分蘖期耐冷性可作为孕穗期耐冷性的间接指标。