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玉米抗旱品种的筛选及其抗旱机理的研究

作　者: 王国娟
导　师: 杨世民
学　校: 四川农业大学
专　业: 植物学
关键词: 玉米抗旱品种筛选抗旱机理
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究对38个玉米品种在苗期进行干旱处理,研究了干旱胁迫对玉米生长发育和生理特性的影响,采用模糊函数法结合主成分分析,对供试玉米品种的抗旱性进行了综合评价和筛选,根据不同品种的抗旱性差异,初步将供试品种分类为高抗旱品种、中等抗旱品种、不抗旱品种3种品种类型。再从3种品种类型中选择有代表性的高抗旱品种2个,中等抗旱品种1个,不抗旱品种2个,进行不同程度的干旱处理,研究了干旱对不同抗旱性的玉米植株生长、光合生理特性、植物激素水平、抗逆生理特性的影响,初步揭示了玉米抗旱的生理机理。结果如下：1.利用模糊隶属函数法结合主成分分析,对38个玉米品种的抗旱性进行了综合评价,根据不同品种抗旱性的强弱,将其分为如下3种类型：高抗旱品种：川单428、正红311、北玉16、连玉15、成单30、绵单12、农华7、科茂918；中等抗旱品种：川单418、郭玉518、正红532、绵单8、高玉79、潞玉13、正红102、山川907、正兴3、农大95、东单88、中金368、正红212、蜀单2、正红6、神龙玉3、登海11、隆单9、永丰16、正红505、成青稞1、黔北2；不抗旱品种：雅玉2、海禾一、濮单6、长玉19、隆单8、川单13、许玉4188、奥玉28。主成分分析的结果表明,在7个抗旱性评价的指标中,株高、叶面积、干物质重、相对含水量、MDA对抗旱性的贡献率最高,这5个指标是反应玉米抗旱性的重要指标。2.对不同玉米品种进行不同程度的干旱胁迫进行研究,结果表明,干旱胁迫下,各品种的叶面积、苗高、根长均低于正常水分管理的对照,玉米植株和干物重的增长也不同程度的被抑制,并且随干旱胁迫程度的加剧而抑制更加严重,但抗旱品种正红311和成单30受到的抑制程度相对更较小。3.干旱胁迫下,抗旱品种正红311和成单30相对含水量较高,MDA和相对电导率含量增幅较小,干旱对抗旱品种的膜系统损害较小；在干旱胁迫过程中,POD活性和SOD活性逐渐增加,脯氨酸总体表现为先升后降的趋势,可溶性糖含量逐渐上升。在干旱胁迫处理期间,抗旱品种正红311和成单30的SOD活性、POD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量均高于中等抗旱和不抗旱的品种,表明抗旱性强的品种具有较高的清除自由基的能力和渗透调节能力,而另两类抗旱性弱的品种的保护性酶活性和渗透调节物质的含量原本较低,且随干旱胁迫增加较小,清除自由基的能力较弱,渗透调节能力较弱,干旱胁迫对细胞膜结构伤害较大。4.随着干旱胁迫程度的增加,ABA和IAA含量总体呈现逐渐增加的趋势；ZR含量先增加后下降；GA含量逐渐下降。抗旱性强的品种正红311和成单30内源激素含量总体高于中等抗旱和不抗旱的品种。5.干旱胁迫下,玉米叶片叶绿素a和叶绿素(a/b)总体含量下降,叶绿素b含量先增加后减少,叶绿素a的含量下降幅度高于叶绿素b,说明干旱对叶绿素a的破坏程度高于叶绿素b,叶绿素a/b的下降和叶绿素a的破坏可能导致光合速率的下降,而抗旱性强的品种其叶绿素含量高于不抗旱品种。随着胁迫程度的增加玉米叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率均不同程度下降。相对于不抗旱品种,抗旱品种的净光合速率、气孔导度、胞间C02浓度、蒸腾速率都较高,抗旱品种能在干旱胁迫下维持较高的光合能力。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
1 文献综述  10-16
  1.1 干旱的相关概念  10
  1.2 我国玉米产区水资源状况及玉米需水特性  10-11
  1.3 玉米抗旱性的评价指标  11
    1.3.1 形态指标  11
    1.3.2 生理生化指标  11
    1.3.3 农艺性状与产量指标  11
  1.4 玉米抗旱筛选技术  11-12
  1.5 玉米抗旱机理的研究进展  12-16
    1.5.1 玉米抗旱的形态结构基础  12
    1.5.2 玉米抗旱性的生理代谢基础  12-15
    1.5.3 玉米抗旱性的遗传特性  15-16
2 目的意义  16-17
3 试验研究技术路线  17-18
4 材料与方法  18-22
  4.1 抗旱性鉴定盆栽试验  18-19
    4.1.1 供试材料  18-19
    4.1.2 试验设计  19
  4.2 抗旱机理研究试验  19-20
    4.2.1 试验材料  19
    4.2.2 试验设计  19-20
  4.3 测定项目及方法  20-21
    4.3.1 抗旱性鉴定盆栽实验  20
    4.3.2 抗旱机理研究实验  20-21
  4.4 数据统计与分析  21-22
5 结果与分析  22-48
  5.1 玉米品种对干旱胁迫的适应性  22-29
    5.1.1 干旱胁迫对玉米生长特性的影响  22-24
    5.1.2 干旱胁迫对玉米生理特性的影响  24-29
  5.2 不同玉米品种抗旱性的综合评价  29-33
    5.2.1 玉米品种抗旱性的模糊隶属函数综合评价  29-30
    5.2.2 玉米抗旱性的主成分分析和综合评价  30-33
  5.3 不同抗旱性玉米品种的抗旱机理研究  33-48
    5.3.1 不同抗旱性玉米品种的生长特性  33-34
    5.3.2 不同抗旱性玉米品种对干旱胁迫的生理响应  34-44
    5.3.3 不同抗旱性玉米品种光合生理对干旱胁迫的响应  44-48
6 讨论与结论  48-53
  6.1 玉米抗旱性评价指标与评价方法的选择  48
  6.2 玉米抗旱性的基因型差异  48-49
  6.3 抗旱玉米品种的形态学特征  49
  6.4 抗旱玉米品种的生理生化基础  49-52
  6.5 本研究的不足和思考  52-53
参考文献  53-58
致谢  58

玉米抗旱品种的筛选及其抗旱机理的研究

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