利用隶属函数法评价马铃薯组培苗的抗旱性

为了建立马铃薯组培苗抗旱性评价体系,以6个马铃薯品种(系)的脱毒组培苗为试验材料,研究比较了在固体培养基中分别添加5%,10%,15%和20%PEG-8000模拟干旱胁迫和对照处理下(不含PEG-8000)培养50 d后组培苗生长生理指标的变化。结果表明,在0～20%PEG浓度,随着胁迫处理PEG浓度的增加,所有材料的组培苗表现出受干旱胁迫越严重的现象,生长指标下降,干物质含量逐渐升高,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛含量升高。不同品种(系)对干旱的反应不同,当固体培养基中PEG浓度为5%时,供试品种(系)间的差异最大。单采用某一胁迫强度下的生理指标数据不能准确评价植物的抗旱性。以生长指标和丙二醛含量在不同浓度PEG下的变异系数为抗旱评价指标,利用隶属函数法综合分析,6个品种(系)的抗旱性由强到弱为:‘渭薯1号’>‘青薯9号’>‘春薯2号’>‘东农303’>‘200902’>‘D613’。     

PEG-8000模拟干旱胁迫对马铃薯组培苗叶绿素和类胡萝卜素含量的影响

为了明确聚乙二醇(PEG-8000)模拟干旱胁迫对彩色和常规马铃薯组培苗叶绿素和类胡萝卜素含量的影响,以6个马铃薯品种(系)的脱毒组培苗为试验材料,研究比较了在固体培养基中分别添加5%,10%,15%和20%PEG-8000模拟干旱胁迫和对照处理下(不含PEG-8000)培养50 d后组培苗生长生理指标(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)的变化。结果表明,在0～20%PEG浓度下,马铃薯茎叶中色素含量变化复杂,彩色马铃薯品种色素相关指标较常规品种对干旱更敏感。叶绿素a较叶绿素b对干旱的反应更为敏感,类胡萝卜素含量对干旱胁迫的反应较叶绿素更敏感。叶绿素b/a值较其他指标在干旱胁迫下更稳定。在轻度干旱胁迫下,叶绿素a、b,总叶绿素含量及类胡萝卜素含量降低,在中度干旱胁迫下,叶绿素a、b,总叶绿素含量及类胡萝卜素含量增加,彩色马铃薯较常规马铃薯增幅更大,因此在进行抗旱评价时不宜单采用色素指标。干旱影响导致的色素变化由强到弱为‘D613’>‘东农303’>‘200902’>‘渭薯1号’>‘春薯2号’>‘青薯9号’。     

干旱胁迫对冬播马铃薯现蕾期生理生化指标的影响

云南省气候条件非常适合冬马铃薯栽培。为探明干旱胁迫对冬播马铃薯现蕾期生理生化指标的影响,并对马铃薯品种抗旱性进行鉴定,试验以云南省主栽的4个马铃薯品种(‘合作88’、‘丽薯6号’、‘宣薯2号’和‘会-2’)为试验材料,在干旱胁迫及对照(正常供水CK)条件下测定马铃薯各品种现蕾期的生理生化指标(脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性和丙二醛含量),并对各生理生化指标变幅进行模糊隶属函数分析。在干旱胁迫下,脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性和丙二醛含量均较对照增加。除脯氨酸与超氧化物歧化酶活性外,各生理指标的变化存在品种间差异。4个马铃薯品种抗旱性由强到弱依次是:‘会-2’‘宣薯2号’‘合作88’‘丽薯6号’。干旱胁迫下4个马铃薯品种的生理响应存在差异,即品种抗旱性有差异。     

马铃薯品种抗旱性评价及遗传多样性分析

马铃薯是重要的粮食作物,对水分十分敏感,随着全球气候变暖,干旱对农业的危害不断增加。为了丰富内蒙古自治区马铃薯抗旱新品种,以18个马铃薯品种作为供试材料,测定干旱对马铃薯农艺性状、产量和品质性状的影响。对单株结薯数、平均薯重、大中薯数等10个主要性状进行主成分分析,得到的3个主成分的累计贡献率达71.293%。根据综合得分值,‘中薯31号’‘华颂7号’和‘华颂56’为相对抗旱的马铃薯品种。利用SSR分子标记技术对18个马铃薯品种的遗传多样性进行分析,以遗传距离（Genetic distance,GD）值0.66为基准,将18个马铃薯品种分为4类：‘中薯9号’‘中薯28号’‘中薯31号’‘内农薯2号’‘大西洋’‘中薯18号’和‘中薯668号’为一类;‘中薯27号’‘中薯19号’‘V7’‘华颂56’‘希森6号’‘华颂58’‘内农薯1号’和‘华颂34’为一类;‘华颂7号’和‘Innovator’为一类;‘冀张薯12号’单独归为一类。此研究结果为今后马铃薯种质资源的利用及抗旱育种亲本选配提供了依据。     

干旱胁迫条件下马铃薯品种的抗旱性评价

马铃薯的抗旱性鉴定可以通过干旱胁迫下的抗旱系数及生理生化指标变化的差异来确定。研究测定5个马铃薯品种在干旱胁迫条件下的抗旱系数及生理生化指标。与正常供水处理相比,干旱胁迫处理下5个品种的茎粗、株高和根长均降低,平均减幅分别为22.70%、17.42%、36.78%。各品种的叶片含水量均降低,‘定薯3号’减幅最小,‘定薯1号’减幅最大。干旱胁迫处理下各品种的离体叶片失水率和根含水率有增加也有减小,叶片含水量和离体叶片失水率均以‘青薯9号’最高,根含水率则以‘陇薯10号’最高。各品种的抗旱系数在0.875 4～0.940 9,均属于高抗品种。干旱胁迫处理后,各品种较正常供水处理脯氨酸含量均增加,‘青薯9号’增幅高达203.72%。各品种丙二醛含量均增加,‘青薯9号’增幅最小,为3.03%。各品种可溶性蛋白含量均增加。在新品种选育亲本选配及推广过程中,可结合各品种的抗旱特性以及生理指标进行鉴别应用。     

干旱胁迫及复水对冬马铃薯苗期光合特性的影响

以云南省主栽的4个马铃薯品种‘会-2’、‘宣薯2号’、‘丽薯6号’及‘合作88’为试验材料,采用盆栽冬种的方式,研究干旱胁迫与复水对冬种马铃薯苗期光合指标的影响。结果表明,在干旱胁迫下,4个马铃薯品种的蒸腾速率(Transpiration rate,Tr)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)、胞间CO2浓度(Internal CO2 concentration,Ci)、净光合速率(Net photosynthesis rate,Pn)均较对照低,但气孔限制值(Stomatal limitation,Ls)、瞬时水分利用效率(Instant water use efficiency,WUE)增加;复水后,植株产生补偿生长效应,蒸腾速率、净光合速率、气孔导度较干旱处理增加,但均未高于对照,胞间CO2浓度、气孔限制值与干旱处理数值几乎一致,瞬时水分利用效率降低。综合各光合指标表明,干旱胁迫下,供试的4个马铃薯品种光合响应有差异,‘会-2’可维持较好的光合效率,‘宣薯2号’次之,‘丽薯6号’及‘合作88’光合效率受影响较大。     

马铃薯不同品种抗旱评价及生化指标

试验选择内蒙古推广种植的10个马铃薯品种,采用防雨棚盆栽设计进行水分胁迫处理,测定产量和植株叶片脯氨酸、丙二醛含量、根系的α-萘胺氧化力3项生化指标,分析不同品种处理的变化程度,并结合产量测定的抗旱系数,分析品种的抗旱能力。结果表明,‘蒙薯13’、‘蒙薯12’和‘蒙薯19’抗旱性最强,‘费乌瑞它’、‘蒙薯21’、‘蒙薯10’和‘大西洋’抗旱性中等,‘蒙薯14’、‘蒙薯20’和‘内薯7号’抗旱性最弱。水分胁迫处理与对照相比,叶片脯氨酸和丙二醛含量表现升高趋势,根系的α-萘胺氧化力表现降低趋势,且这3项指标与抗旱系数的相关性均达到了显著水平,在马铃薯品种的抗旱性评价中起到了重要的作用,均可作为马铃薯抗旱性评价的指标。     

除草剂对马铃薯不同品种的安全性研究

为探明除草剂对马铃薯的安全性,选用甘肃省目前主要种植的13个马铃薯品种,系统研究3种茎叶喷雾除草剂砜嘧磺隆、嗪草酮和灭草松以及3种土壤处理除草剂二甲戊灵、利谷隆和精异丙甲草胺对马铃薯不同品种的安全性。结果表明,25%砜嘧磺隆WG 2 g/667m²（有效成分用量,下同）苗期茎叶喷雾对‘青薯9号’‘陇薯6号’和‘陇薯7号’3个马铃薯品种相对安全（2级药害）,对‘大西洋’‘克新1号’‘费乌瑞它’‘黑金刚’‘LK99’‘荷兰15号’‘冀张薯8号’‘丽薯6号’‘新大坪’和‘陇薯10号’10个品种有严重药害（4级药害）。70%嗪草酮WP 56 g/667m2（有效成分用量,下同）苗期茎叶喷雾对‘青薯9号’‘陇薯6号’和‘陇薯7号’3个马铃薯品种相对安全（2级药害）,对‘大西洋’‘克新1号’‘费乌瑞它’‘黑金刚’‘LK99’‘荷兰15号’‘冀张薯8号’‘丽薯6号’‘新大坪’和‘陇薯10号’10个品种有严重药害（4级药害）。70%嗪草酮WP 56 g/667m²苗期茎叶喷雾对‘陇薯7号’‘黑金刚’和‘新大坪’3个品种具药害或毁灭性药害（3级或5级药害）,对‘费乌瑞它’相对安全（2级药害）,对‘丽薯6号’‘冀张薯8号’‘青薯9号’‘LK99’‘陇薯6号’‘陇薯10号’‘荷兰15号’‘大西洋’和‘克新1号’9个品种安全（1级药害）。480 g/L灭草松AS 120 mL/667m2苗期茎叶喷雾对‘陇薯7号’‘黑金刚’和‘新大坪’3个品种具药害或毁灭性药害（3级或5级药害）,对‘费乌瑞它’相对安全（2级药害）,对‘丽薯6号’‘冀张薯8号’‘青薯9号’‘LK99’‘陇薯6号’‘陇薯10号’‘荷兰15号’‘大西洋’和‘克新1号’9个品种安全（1级药害）。480 g/L灭草松AS 120 mL/667m²苗期茎叶喷雾对13个供试马铃薯品种很安全或安全（0级或1级药害）。330 g/L二甲戊灵EC 99 mL/667m2苗期茎叶喷雾对13个供试马铃薯品种很安全或安全（0级或1级药害）。330 g/L二甲戊灵EC 99 mL/667m²、50%利谷隆WP175 g/667m2、50%利谷隆WP175 g/667m²和960 g/L精异丙甲草胺EC 192 mL/667m2和960 g/L精异丙甲草胺EC 192 mL/667m²播后苗前土壤处理对13个品种均很安全（0级药害）。研究结果对指导马铃薯田除草剂科学合理使用具有重要意义。     

华北漏斗区雨养栽培条件下马铃薯品种的筛选

为了探讨在漏斗区雨养种植马铃薯的可行性,2014年在河北省衡水市桃城区试验基地进行了雨养种植技术背景下的马铃薯品种筛选研究。选取‘克新1号’、‘中薯5号’、‘费乌瑞它’、‘红美’、‘青薯9号’、‘大西洋’、‘陇薯3号’和‘陇薯6号’8个不同熟性的马铃薯品种为试验材料,初步筛选结果显示:‘大西洋’、‘费乌瑞它’和‘中薯5号’具有生长势强、丰产性好、适应性强、商品薯率高、品质好等优点,其中以‘大西洋’的表现最好,产量可达38 950 kg/hm2。‘陇薯6号’、‘陇薯3号’和‘青薯9号’综合表现相对较差,‘陇薯6号’田间表现基本不结薯。     

山西省旱作区马铃薯新品种（系）引进适应性鉴定及评价

山西省旱作区马铃薯种植品种比较单一,难以满足市场多元化需求及马铃薯产业发展。为筛选适宜山西省旱地种植的马铃薯优良品种,以山西省主推品种‘并薯26号’为对照品种,引进的9个马铃薯新品种（系）为研究对象,对其生育期、农艺性状、薯块性状、产量及品质进行评价。试验品种（系）生育期为101～110 d,其中‘冀张薯14号’生育期最长,收获时仍有少部分花,生产中可适度控旺或育苗移栽延长生育期进行种植。‘141-2’‘141-3’和‘冀张薯14号’结实性比较好,可作为旱地马铃薯育种亲本利用。块茎产量最高的是‘冀张薯14号’为47 968 kg/hm2,其次是‘141-4’,这两个品种（系）产量超过对照品种‘并薯26号’,但差异不显著。‘141-4’及‘京张薯1号’的平均隶属函数值大于0.6,综合营养较好。通过试验鉴定,筛选出一些可在山西省旱作区种植的高产、优质、综合性状良好的品种（系）,但还需要进一步种植试验。     

干旱及冻害胁迫下好好芭抗旱和耐寒性的测定方法

采用不同模拟干旱和模拟冻害条件,以不同处理时间长度处理好好芭叶片或试管苗,分别测定其失水率和电导率.结果表明PEG模拟干旱条件下的失水率和人工模拟冻害条件下的电导率作为检测指标可以快速、客观、有效地反映好好芭生活状态.     

不同玉米自交系萌芽期的抗旱性研究

以聚乙二醇(PEG)-6000作为渗透剂模拟水分胁迫,胁迫溶液渗透势范围在-0.3～-0.7 MPa,分析进行玉米种子水分胁迫萌发试验的条件;以种子萌发抗旱指数为依据对97份玉米自交系进行萌芽期抗旱性鉴定。结果表明,-0.5 MPa(PEG)-6000处理可以作为玉米萌芽期抗旱性鉴定的水分胁迫条件;在相同剂量的PEG-6000胁迫溶液下,相关分析显示,千粒重与相对发芽率呈显著负相关,与活力抗旱指数呈极显著负相关,与萌发抗旱指数未呈显著性相关。     

干旱胁迫下披碱草属种间杂种F1的DNA甲基化MSAP分析

为了研究披碱草属种间杂种抗旱性优势的遗传机理，以加拿大披碱草（J1）、老芒麦(L1)及其种间杂种F₁为试验材料，经干旱胁迫处理，采用甲基化敏感扩增多态性（MSAP）方法，探究干旱胁迫后亲本及种间杂种F₁的DNA甲基化变化规律。结果表明，亲本材料L1和J1的DNA平均甲基化水平分别为45.41%和59.53%，杂种F₁的DNA甲基化水平为44.24%，说明杂种在形成过程中发生了DNA去甲基化作用。全甲基化在杂交种的DNA甲基化模式中占主导地位。干旱胁迫前亲本L1、J1和杂种F₁的DNA甲基化程度分别为32.73%、41.54%和28.00%，杂种F₁甲基化水平为亲本材料的75.40%；干旱胁迫后各材料的DNA甲基化程度均增加，平均增幅分别为14.99、20.44和19.78个百分点，说明干旱胁迫对不同材料DNA甲基化水平均有明显影响，且具有特异性。杂种F₁的抗旱性最强，其DNA甲基化水平低于亲本，说明杂交种的抗旱性与DNA甲基化水平存在一定的负相关。     

橡胶树幼态与老态无性系间的MSAP分析

利用MSAP技术,检测橡胶树热研8-79幼态无性系与老态无性系DNA甲基化差异。结果表明,幼态无性系的DNA甲基化水平为33.2%,老态无性系的DNA甲基化水平为22.9%,两者基因组DNA甲基化水平有一定差异,而且DNA甲基化模式也不同。对部分差异片段经同源性比对分析可知,同源序列的功能主要与代谢、细胞生长相关。这些差异可能是导致橡胶树幼态与老态无性系间性状差异的原因。     

PEG-6000干旱胁迫对小麦三叶期蛋白表达的影响

为了探索小麦在正常情况和干旱胁迫下的蛋白质表达变化,选取旱地品种烟D27、 陕优225和水地品种新麦18、小偃22、10-31为材料,在小麦三叶期,用18%和35%两种浓度的聚乙二醇(PEG-6000)干旱胁迫,处理待试小麦24 h后,收获处理的叶片。TCA丙酮法提取叶片全蛋白,通过SDS-PAGE分析小麦在干旱胁迫后蛋白质的表达变化。并运用高效液相色谱－质谱联用技术鉴定了新麦18的35.0kD水分敏感诱导蛋白条带。结果表明,PEG-6000胁迫后分子量28.0 kD蛋白在水地品种中消失,在抗旱品种中正常表达或诱导表达。此外,抗旱品种烟D27诱导出33.0kD和23.0 kD干旱应答蛋白条带;水地品种新麦18的35.0kD蛋白条带消失。对新麦18的 35.0kD蛋白条带进行液相色谱分离结合质谱分析后发现其含有17种与基本生命活动有关的蛋白,这些蛋白与小麦对干旱胁迫的适应性代谢调节有关。     

干旱驯化后节水抗旱稻苗期不同发育时间DNA甲基化模式变化分析

以一个节水抗旱稻沪旱3号为研究材料,经过连续6代干旱胁迫驯化后,采用甲基化敏感扩增多态性方法在苗期不同发育时间对原始代(G0)和第6代(G6)DNA甲基化变化情况进行分析。结果表明,沪旱3号甲基化位点比例约为34%,其中,全甲基化位点约占84%,半甲基化位点约占16%。在苗期,随着沪旱3号生长发育,甲基化水平下降。不同世代或/和不同发育时间差异甲基化位点占总检测位点的4.0%,其中,大部分仅与发育相关(57.9%),而世代之间无差异。干旱驯化后,G6的DNA甲基化模式发生了改变。G6与G0相比,在3叶期,去甲基化事件占主要部分(59.1%);在4叶期,甲基化事件占主要部分(47.9%)。生长发育涉及全基因组DNA甲基化变化,变化位点主要分布在启动子区域和外显子区域。功能聚类分析表明差异甲基化位点相关基因涉及广泛的功能。     

模拟干旱条件下玉米品种萌发期抗旱性评价

采用20%PEG-6000模拟中度干旱胁迫对41份玉米品种的萌发期进行抗旱性试验,通过加权隶属函数法计算综合评价值(D值)对供试材料的抗旱性进行综合评价,利用UPGMA聚类划分抗旱等级。结果表明,发芽率、发芽势、胚芽鞘长、主胚根长、胚根数和干物质重6个性状,干旱胁迫处理比对照均值分别下降了50.8%、65.6%、81.4%、57.9%、42.1%和70.0%,不同品种间差异显著。隶属函数法计算D值表明,其与发芽率、胚芽鞘长等各指标抗旱系数的隶属函数值均呈极显著正相关,筛选出金海5号、粟玉6号等13个抗旱品种。UPGMA聚类分析将试验材料在遗传距离为6.91处分为2大类,进一步可分为高度抗旱、中度抗旱、抗旱、敏感、高度敏感共5个亚群,玉米萌发期较强抗旱品种为粟玉6号、京农科728等13个品种。两种方法筛选出的玉米萌发期抗旱品种高度吻合。     

不同感温性甘蓝型冬油菜DNA甲基化差异及At4g02000-like结构预测

为研究甘蓝型冬油菜(Brassica napus L.)在低温胁迫后DNA甲基化水平及模式的变化情况,以强抗寒的15TS306和14NS52-3等13个甘蓝型冬油菜为材料,利用甲基化敏感扩增多态性技术,选用12对引物组合对低温(4℃)胁迫后的冬油菜DNA甲基化水平及模式的变化情况进行检测,并对差异片段进行序列比对及克隆。结果发现:低温胁迫后,弱抗寒的14美切实7、14美切实16、14美切实20、14美切实3和美切实38等品系DNA甲基化水平有所升高,且具有较高的甲基化程度;而强抗寒的15TS306、14NS52-3、15TS309、14NS54-7和15TS312等品系去甲基化程度较高。经过对22条DNA甲基化特异片段的序列分析,有16条片段序列与已知和假定功能的酶及蛋白具有同源性,其中以At4g02000-like蛋白变化最为明显。克隆及生物信息学分析显示,At4g02000-like蛋白等电点9. 20,相对分子质量38. 89kD。甘蓝型冬油菜受低温胁迫后,抗寒性强的品种DNA甲基化水平降低,以去甲基化为主;抗寒性弱的材料DNA甲基化水平升高;而且油菜对低温环境的适应性与某些特定基因不同的甲基化模式密切相关。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对不同甘蓝型油菜品种 萌发和幼苗生长的影响

采用10％聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫的方法，研究其对14个甘蓝型油菜品种发芽期生理生化性状的影响。结果表明，PEG-6000模拟干旱胁迫后，幼苗的相对活力指数在0.32－0.79之间，14个品种的平均相对活力指数为0.49。干旱胁迫后，14个油菜品种的平均苗高比对照降低40.68％，平均单株鲜重比对照降低34.2％，平均成苗率比对照降低18％。但干旱胁迫对根系生长的影响差异不显著。PEG-6000模拟干旱胁迫后，幼苗丙二醛（MDA）、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白的含量和电导率均比对照极显著提高，丙二醛的平均含量比对照提高96.7％，可溶性糖平均含量比对照提高75.0％，脯氨酸平均含量比对照增加2204.9％，可溶性蛋白的平均含量比对照增加56.2％，平均电导率比对照增加34.8％。在各种指标中，相对活力指数较为直观、综合地反映了发芽和生长性状，可作为油菜发芽期抗旱鉴定的主要指标。     

不同玉米自交系萌发期抗旱性鉴定

以35份玉米自交系为试验材料,采用渗透压为0.4 MPa的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以发芽势、发芽率、萌发抗旱指数、贮藏物质转运率、胚根数、胚根长、胚芽长作为测定指标,利用抗旱系数(DC值)、主成分分析和聚类分析对玉米自交系的抗旱能力进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫对玉米各项指标均产生不同程度影响,结合主成分分析和聚类分析,鉴定出抗旱型材料4份,分别为1153、1245、1246和PHT11;干旱敏感型材料3份,分别为PHJR5、LH284和A14242;其他28份分别为较抗旱型和干旱较敏感型材料。