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基于产量相关性状的大麦种质干旱适应性分析

干旱地区农业研究 2024年第5期 1-13页

作者：何鹏旭闫妍湛潇潇张震欢吴银盈朱致速崔洪瑞张宏汪军成李葆春杨轲司二静孟亚雄马小乐王化俊姚立蓉省部共建干旱生境作物学国家重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室甘肃农业大学农学院甘肃农业大学生命科学技术学院

于2019—2021年，通过测定62份大麦（Hordeum vulgare L.）种质在不同灌水条件下的产量相关性状数据，分析了大麦7个产量相关性状与灌水的相关性。结果表明，z1450066w的生育期较短，正常灌水条件下为82.67 d,干旱胁迫下为65.33 d; TRAD... 详细信息

于2019—2021年，通过测定62份大麦（Hordeum vulgare L.）种质在不同灌水条件下的产量相关性状数据，分析了大麦7个产量相关性状与灌水的相关性。结果表明，z1450066w的生育期较短，正常灌水条件下为82.67 d,干旱胁迫下为65.33 d; TRADI70w的穗长较长，正常灌水条件下为7.82 cm,干旱胁迫下为8.11 cm; ZDM5458的产量较高，正常灌水条件下为397.93 g·m-2,干旱胁迫下为309.52 g·m-2,且3个试验年份均呈增产趋势。依据62份种质在干旱胁迫下产量相关性状适应能力的不同，将其分为5类，I类的有效分蘖、千粒重性状表现较好，II类和III类分别在穗长和株高性状上表现较好，IV类穗粒数、产量性状表现较好，V类的生育期性状表现较好。与正常灌水相比，干旱胁迫下大麦生育期、株高、穗长、有效分蘖、穗粒数和产量分别降低14.25%、11.37%、1.64%、5.68%、7.61%和27.98%。正常灌水下，穗长与株高、千粒重均呈极显著正相关关系，有效分蘖与穗长、生育期和穗粒数分别呈极显著负相关、极显著正相关和显著负相关关系，千粒重、株高与产量均呈极显著正相关关系；干旱胁迫下，穗长与穗粒数、千粒重和产量分别呈显著负相关、极显著负相关和极显著正相关关系，有效分蘖与株高、千粒重分别呈极显著负相关和极显著正相关关系，生育期与千粒重呈极显著正相关关系。同时，筛选出4份抗旱的大麦种质（ZDM5458,GERTROV,ZDM5430,G0401018K-1）,其中干旱胁迫下ZDM5458产量较高，GERTROV和ZDM5430穗粒数较多，G0401018K-1有效分蘖较多。

关键词：大麦干旱适应性产量相关性状灌水条件种质筛选

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甘肃几种早熟禾内源激素水平及干旱适应性

中国沙漠 2015年第1期35卷 182-188页

作者：俞玲马晖玲甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点试验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

以甘肃陇西、清水、秦州野生草地早熟禾为试验材料,商用品种午夜2号为对照,采用优化的HPLC法测定了干旱胁迫下草地早熟禾叶片中玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)和吲哆乙酸(IAA)含量的变化。结果表明:干旱胁迫后,清水和秦州野生草地早熟禾植株... 详细信息

以甘肃陇西、清水、秦州野生草地早熟禾为试验材料,商用品种午夜2号为对照,采用优化的HPLC法测定了干旱胁迫下草地早熟禾叶片中玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)和吲哆乙酸(IAA)含量的变化。结果表明:干旱胁迫后,清水和秦州野生草地早熟禾植株萎蔫死亡,相比较之下陇西野生草地早熟禾和午夜2号却能够较好地适应干旱逆境。与此同时,供试材料的ZT含量均下降,下降幅度59.25%~66.02%;ABA和IAA含量均先上升后下降,但与对照相比ABA含量显著上升,上升幅度为23.63%~59.55%;IAA含量显著下降,下降幅度为48.34%~53.35%;此外,供试材料的ZT/IAA、ZT/ABA和(ZT+IAA)/ABA均下降,以减少生长量来主动适应干旱胁迫。在激素水平上评价材料的抗旱性大小为陇西野生草地早熟禾>午夜2号>秦州野生草地早熟禾>清水野生草地早熟禾。

关键词：干旱胁迫早熟禾内源激素干旱适应性相关性

油菜素甾族化合物对植物干旱适应性的影响及调控机理

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兰州大学学报（自然科学版） 2013年第5期49卷 658-665页

作者：熊俊兰孔海燕白雪谭瑞玥熊友才陈宏彬兰州大学生命科学学院草地农业生态系统国家重点实验室兰州730000 兰州城市学院城市生态与环境生物技术中心兰州730070

总结了油菜素甾族化合物对植物渗透系统、保水性、抗氧化系统及生长和发育的生理效应的最新进展,并概括了这些现象的生理和分子调控机制.综述了BR调节植物干旱适应性的基因应答路径,这些路径与其他主要干旱胁迫激素(如脱落酸)之间存在... 详细信息

总结了油菜素甾族化合物对植物渗透系统、保水性、抗氧化系统及生长和发育的生理效应的最新进展,并概括了这些现象的生理和分子调控机制.综述了BR调节植物干旱适应性的基因应答路径,这些路径与其他主要干旱胁迫激素(如脱落酸)之间存在复杂的"信号交互"效应,共同对植物生长发育起到系统调控作用.该方面的创新研究将是BR在生产应用上取得突破的理论基础.

关键词：油菜素甾族化合物干旱适应性调控机制信号交互

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狼牙委陵菜生物学特性及干旱适应性研究

狼牙委陵菜生物学特性及干旱适应性研究

作者：国圆东北林业大学

学位级别：硕士

狼牙委陵菜为蔷薇科委陵菜属植物,其花色艳丽,花期较长,具有较高的观赏价值。本研究以野生狼牙委陵菜为研究材料,进行了生物学特性及干旱适应性研究,获得了有关种子萌发特性、个体发育节律、开花传粉习性及各器官解剖结构等方面的基础数... 详细信息

狼牙委陵菜为蔷薇科委陵菜属植物,其花色艳丽,花期较长,具有较高的观赏价值。本研究以野生狼牙委陵菜为研究材料,进行了生物学特性及干旱适应性研究,获得了有关种子萌发特性、个体发育节律、开花传粉习性及各器官解剖结构等方面的基础数据,并对其在水分胁迫条件下的形态、生理及结构等方面的适应性进行了探讨。通过对狼牙委陵菜种子萌发特性的研究,得出狼牙委陵菜种子属小粒种子,萌发的最适温度为30℃/20℃,对光需求敏感,当年生种子在老熟期时发芽率最高,而贮藏于4℃条件下种子第二年的萌发情况较好。通过对种子至幼苗发育过程的观察,狼牙委陵菜的种苗类型属子叶出土型。出苗整齐,为须根系。一年生实生苗既进行营养生长,并在当年进行生殖生长。叶数、总叶长、冠幅分别为45～60片,500～640cm,56～70cm。于秋季10月中下旬进入枯萎期。二年生苗在哈尔滨地区春季3月下旬开始返青,年生长量呈“慢-快-慢”的变化规律。花序为伞房状聚伞花序,花黄色,花径3～3.8mm,花期6月30日～9月10日,果期7月25日～10月5日。传粉方式主要为虫媒授粉。对狼牙委陵菜形态特征、解剖结构及花芽分化研究与观察的结果表明,成苗根系发达,根幅在5-35cm范围内,为须根系,根的次生结构比较复杂。匍匐茎粗壮,沿着地面蔓延,茎节处可以生根,具有较发达的髓部和皮层厚角组织,耐旱性较强。叶缘中栅栏组织发达,表明其具有一定的抗旱能力。叶片上表皮毛与下表皮毛的变化基本一致,表皮毛逐渐下垂并贴于表皮,叶表皮蜡质随着水分胁迫程度的加重呈先增加后减少的变化趋势,蜡质纹饰与其基本一致。花芽直径达到3.3mm左右即可发育完整。花芽各部分按照分化先后顺序分别为萼片原基、雄蕊原基、雌蕊原基和花瓣原基。对狼牙委陵菜干旱适应性的研究结果表明,通过在两种水分胁迫下其萎蔫指数的确定,制定了形态评价指数。通过对生理指标的测定与分析,选定了叶片的相对含水量、MDA含量、SOD活性为狼牙委陵菜耐旱性生理评价指标。通过叶表皮电镜扫描观察,其气孔器及气孔口的长和宽、气孔开放率及表皮毛与表皮间夹角做为狼牙委陵菜干旱胁迫下微观结构评价指标。本论文通过以上方面的研究,系统地掌握了狼牙委陵菜生长发育过程中各个时期的生物学特性和其对干旱环境的适应能力,不仅丰富了狼牙委陵菜的基础研究资料,有助于其在园林中广泛的推广应用,从而丰富城市园林绿化中耐旱节水型地被植物材料,并为进一步杂交育种园林绿化新材料奠定工作基础,具有一定的实践指导意义。

关键词：野生花卉狼牙委陵菜生物学特性解剖结构干旱适应性

干旱适应性棉花叶片光合速率和水分利用效率同步提高

同方学位论文库评论

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干旱适应性棉花叶片光合速率和水分利用效率同步提高

俄罗斯大果沙棘与中国沙棘的干旱适应性比较研究

中国棉花学会2014年年会

作者：张亚黎韩吉梅张向娟罗宏海张旺锋石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室

植物光合作用是对干旱胁迫较为敏感的生理过程之一。研究人员开展了大量关于干旱胁迫下光合作用变化机制的研究。在许多的研究中均提到光合作用的干旱适应性问题。然而,对于什么是干旱适应性,如何产生干旱适应性等问题却依然尚不清楚,... 详细信息

植物光合作用是对干旱胁迫较为敏感的生理过程之一。研究人员开展了大量关于干旱胁迫下光合作用变化机制的研究。在许多的研究中均提到光合作用的干旱适应性问题。然而,对于什么是干旱适应性,如何产生干旱适应性等问题却依然尚不清楚,也鲜见针对光合作用干旱适应性问题开展的相关研究。基于此,在人工气候室内,以棉花为材料,通过特定的干旱处理方式,获得了对干旱产生适应性和未对干旱产生适应性的棉株。研究表明,干旱降低了叶片的光合能力。然而,当比较不同干旱适应性的叶片发现,产生干旱适应性叶片的光合能力比未产生干旱适应性叶片高,且无论内在水分利用效率还是瞬时水分利用效率均得到提高。产生干旱适应性的棉花叶片表现出光合速率和水分利用效率同步提高的现象,这表明棉花光合速率和水分利用效率之间相互制约的权衡关系可以被打破。同时,通过测定叶片的光合电子流发现,棉株产生干旱适应性以后,叶片的线性电子传递速率和围绕光系统I的环式电子传递速率均增加。接下来,作者计划从叶肉导度和C4光合途径的角度开展进一步研究,揭示光合适应性的内在机制,从而为利用农业栽培技术措施调控棉花生长,实现棉花的高效用水提供理论依据。

关键词：棉花光合速率干旱适应性水分利用效率

来源： cnki会议评论

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中国林副特产 2010年第3期 25-27页

作者：张李华黑龙江省密山市8511农场林业局黑龙江密山158307

为探讨不同干旱程度下俄罗斯大果沙棘与中国沙棘之间抗旱性差异。以两个树种2年生盆栽苗为试验材料,通过人为创造重度、中度、轻度干旱胁迫条件,定期测定叶片脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等渗透调节物质含量。结果表明:从渗透调节物质... 详细信息

为探讨不同干旱程度下俄罗斯大果沙棘与中国沙棘之间抗旱性差异。以两个树种2年生盆栽苗为试验材料,通过人为创造重度、中度、轻度干旱胁迫条件,定期测定叶片脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等渗透调节物质含量。结果表明:从渗透调节物质变化比较可以看出俄罗斯大果沙棘的抗旱性明显高于中国沙棘。对于在干旱半干旱地区栽培固土林木具有一定参考价值。

关键词：俄罗斯大果沙棘中国沙棘干旱适应性

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二氧化硫增强拟南芥植株对干旱的适应性

生态学报 2018年第6期38卷 2156-2162页

作者：李蕊仪慧兰山西大学生命科学学院太原030006

以模式植物拟南芥为材料,研究SO_2对植物干旱适应性的影响。采用分光光度法检测植物干旱生理指标的变化,并用半定量RT-PCR技术分析了拟南芥热激基因和干旱响应基因的转录水平。研究发现:4周龄拟南芥植株暴露于30mg/m3的SO_2后,6—72h间... 详细信息

以模式植物拟南芥为材料,研究SO_2对植物干旱适应性的影响。采用分光光度法检测植物干旱生理指标的变化,并用半定量RT-PCR技术分析了拟南芥热激基因和干旱响应基因的转录水平。研究发现:4周龄拟南芥植株暴露于30mg/m3的SO_2后,6—72h间叶面气孔开度显著低于对照并逐渐减小,在暴露48h和72h时,热激转录因子HsfA2和热激基因Hsp17.7、Hsp17.6B、Hsp17.6C转录上调,干旱响应基因DREB2A、DREB2B和RD29A表达增强;在SO_2熏气72h后进行干旱胁迫,干旱期间SO_2预暴露植株的叶片相对含水量高于非熏气干旱处理组,植株萎蔫程度比后者明显减轻,且SO_2预暴露植株的地上组织中可溶性糖和脯氨酸含量升高,超氧化物歧化酶活性提高,丙二醛含量降低。结果表明:SO_2能降低气孔开度、提高抗氧化能力、上调热激基因和干旱响应基因转录,并能促进干旱期间植物细胞内渗透调节物质的合成和积累,促使抗氧化酶活性提高,从而降低干旱胁迫对植株造成的氧化损伤,增强拟南芥对干旱的适应性。植物通过基因转录应答、酶活性改变、渗透调节物质积累等,在适应环境高浓度SO_2的同时,提高了对干旱的适应性。

关键词： SO2 拟南芥基因转录干旱适应性

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玉米对土壤干旱的适应性与高产节水灌溉技术

玉米对土壤干旱的适应性与高产节水灌溉技术

作者：钱希旸扬州大学

学位级别：硕士

水资源紧缺和干旱是世界性的突出问题。玉米是我国种植面积最大的粮食作物,缺水干旱对玉米生产有严重影响。因此,阐明玉米对土壤干旱的适应性特点,建立玉米高产节水灌溉技术,对于提高玉米产量和水分利用效率、发展节水农业有十分重要的... 详细信息

水资源紧缺和干旱是世界性的突出问题。玉米是我国种植面积最大的粮食作物,缺水干旱对玉米生产有严重影响。因此,阐明玉米对土壤干旱的适应性特点,建立玉米高产节水灌溉技术,对于提高玉米产量和水分利用效率、发展节水农业有十分重要的科学意义和实践意义。本研究以当地高产玉米品种为材料,设置了玉米根系脱落酸(ABA)对干旱的响应、在轻度土壤干旱下的产量和生理表现、分区交替灌溉对产量的影响3个试验,从内源激素水平、物质生产与转运、籽粒灌浆和产量等方面研究了玉米对土壤干旱的适应性;研究节水灌溉方法对产量和水分利用效率的影响。主要结果如下:1.土壤水势在-15～-75 kPa范围内,玉米根系ABA含量随土壤水势的降低而增加。叶片蒸腾速率随根系ABA含量增加而呈线性降低,但叶片光合速率则在根系ABA含量较低(干旱处理(MD,土壤水势保持在-40土5 kPa)可以增强玉米灌浆中后期叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低丙二醛(MDA)含量,提高叶片光合速率,增加籽粒中玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)和ABA含量,促进茎与鞘中非结构性碳水化合物(NSC)向籽粒转运,增加弱势粒灌浆速率和粒重。MD处理的产量较WW增加了 2.1～4.5%,灌溉水减少了 30.6～31.4%,灌溉水分利用效率(产量/灌溉水量)提高了 48～52%。3.与当地常规灌溉相比,采用分生育期控制低限土壤水势的分区交替灌溉(简称分区交替灌溉)可减少灌溉水39.9～43.2%,增加产量6.9～11.1%,提高水分利用效率[产量/(灌溉水量+降雨量)]27.3～37.9%。在分区交替灌溉的落干期,叶片蒸腾速率显著降低,但叶片光合速率不受显著影响;在复水期,分区交替灌溉可显著增加叶片Z+ZR含量、叶片光合速率、籽粒中蔗糖合酶(SuSase)活性。分区交替灌溉可减小冠层叶片着生角度,增强茎中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,促进吐丝后茎中NSC向籽粒转运,提高收获指数。4.玉米分区交替灌溉技术在生产上进行了示范。与当地常规灌溉技术相比,玉米分区交替灌溉技术的产量增加了 7.1～9.5%,灌溉水减少了 33.3～37.7%,水分利用效率[产量/(灌溉水量+降雨量)]提高了 21.6～26.1%。

关键词：玉米轻度土壤干旱分区交替灌溉脱落酸干旱适应性水分利用效率

基于转录组测序的大麻干旱适应性差异表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：唐立郦黑龙江省农业科学院经济作物研究所黑龙江省农业科学院博士后科研工作站

为从转录组水平分析大麻对干旱适应性的基因表达调控模式的研究，以大麻品种“龙大麻3号”为试验材料。设置常规管理(CK)和干旱腹水(DA)处理，利用RNA-Seq技术对大麻叶片进行转录组测序分析。经过测序共获得40.56 Gb的Clean data，Q30... 详细信息

为从转录组水平分析大麻对干旱适应性的基因表达调控模式的研究，以大麻品种“龙大麻3号”为试验材料。设置常规管理(CK)和干旱腹水(DA)处理，利用RNA-Seq技术对大麻叶片进行转录组测序分析。经过测序共获得40.56 Gb的Clean data，Q30碱基＞90%，GC含量在43.22% ～ 44.85%之间。对样品间进行差异表达基因(DEG)筛选，共获得DEG数量为817。对DEG分别进行GO和KEGG功能注释，结果表明，DEG主要分布在生物学过程(BP)、细胞组分(CC)和分子功能(MF)三大类中，进一步分51个亚类，主要富集在代谢过程、细胞过程和结合等功能；KEGG分析显示干旱适应性与植物的植物昼夜节律、光合作用-天线蛋白、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、黄酮和黄酮醇的生物合成有较大的影响。表明干旱后复水可促进大麻叶片中植物昼夜节律通路、光合作用通路、植物信号传导通路中基因的表达，增加大麻干旱后的恢复能力。本研究通过RNA-Seq测序分析了大麻干旱适应性差异表达基因的变化，对今后研究大麻干旱适应性分子机制及相关代谢途径奠定重要基础。

关键词：大麻(Cannabis sativa L. 干旱适应性转录组差异表达基因