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糜子抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

作　者: 张盼盼
导　师: 冯佰利
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 糜子抗旱性抗旱指标
分类号: S516
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

糜子是干旱半干旱地区重要的粮食作物和经济作物,在西部农业种植业结构调整和产业发展中具有不可替代性。其籽粒营养丰富,富含多种营养素,具有较高的食用价值和药用价值,是医食同源的重要食物源,在现代功能型食品开发中占有重要地位。因此,探索糜子植株生育特性和抗旱特性,提高糜子产量和品质,对增进糜子产区农民收入,维护国家粮食区域平衡具有重要的战略意义。本研究模拟干旱胁迫条件,研究测定糜子芽期芽长、芽鞘长、胚根长、根干重等性状,对不同糜子品种(系)芽期抗旱性进行了鉴定分析；比较分析了不同糜子品种幼苗的形态特征和生理生化特性与抗旱性的关系,并对糜子花后叶片叶绿素含量、保护酶(SOD、CAT、POD)、丙二醛(MDA)等指标变化及其与籽粒产量的关系进行研究；通过分级评分法和相关性分析筛选出了进行糜子芽期、苗期、生育后期抗旱性鉴定的指标；通过灰色关联度分析法对糜子的农艺性状与产量性状进行了分析。研究得出如下主要结果：(1)采用25%PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对种子萌发期不同糜子品种若干性状指标进行测定。结果表明,相对发芽率、相对胚根长、相对芽干重、相对芽鞘长抗旱级别与抗旱总级别1的相关系数较高,分别为0.69、0.68、0.63,0.60,可以作为糜子品种芽期重要的抗旱性鉴定指标；相对芽长和相对根干重的抗旱级别与抗旱总级别1相关系数高,为0.55、0.49,可以作为芽期抗旱性鉴定指标。(2)苗期的渗透胁迫试验中,对糜子苗期部分形态学指标进行研究,分别测定了苗期胁迫存活率、叶长、株高、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性、MDA含量、02-含量等,计算了其抗旱系数,通过存活率的大小对糜子品种的抗旱性进行排序,结果表明,抗旱性顺序为冀承黍1号>伊8422-6-3-5>宁糜13号>内糜5号>固02-35>固01-391>伊8414-1-1-2-1>甘9109-6-1-1-1-1-2>晋糜4号>甘9113-1-3-4-1。另外,还将各指标的抗旱系数与存活率进行相关性分析和聚类分析,表明糜子叶片内抗氧化酶系统指标SOD、POD活性以及叶长、株高、叶绿素、可溶性蛋白含量与存活率呈极显著正相关,糜子叶片的MDA含量、02-含量与存活率呈极显著负相关。在苗期鉴定中,叶长、株高、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性、MDA含量、02-含量相对值均可以作为抗旱性鉴定综合指标。(3)在生育后期模拟干旱胁迫的试验中,各糜子品种叶片叶绿素含量有下降趋势,籽粒灌浆后期叶片叶绿素降解速度较慢,但宁糜13号叶绿素降幅较小,较其它两个品种有较长的叶片功能期；在干旱胁迫下,各糜子品种叶内的SOD和CAT活性都不同程度的降低,晋糜4号SOD、CAT活性低于同期的其它品种,表明晋糜4号抗旱力相对较弱；在干旱胁迫下,随着生育进程的推进,各糜子品种叶片POD活性与SOD、CAT活性均为先上升后下降的趋势。同一测定时期,不同品种的相同叶位进行比较,POD活性大小表现与叶绿素含量变化相反；干旱条件下,相关性分析表明,糜子叶片的叶绿素含量、SOD以及CAT活性与糜子的产量关系密切,因此,可以初步作为鉴定糜子开花后抗旱性的生理生化指标。(4)在糜子产量与农艺性状关系的研究中,与产量关系最为密切的是千粒重,其次为生育日数、主茎节数、单株粒重、主穗长,最后为穗重和株高。虽然各农艺性状与产量的灰色关联度存在差异,但所有的关联度之间差别不是很大。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-13
第一章文献综述  13-26
  1.1 引言  13
  1.2 作物抗旱性鉴定研究进展  13-15
    1.2.1 作物抗旱性鉴定方法  13-14
    1.2.2 作物抗旱性的评价方法  14-15
  1.3 抗旱性鉴定指标鉴选与利用  15-20
    1.3.1 形态指标  16-17
    1.3.2 生长发育指标  17-18
    1.3.3 生理生化指标  18-20
  1.4 糜子生产与产业发展概况  20-24
    1.4.1 糜子生产与分布  20-21
    1.4.2 糜子的利用  21-23
    1.4.3 糜子抗旱性研究现状  23-24
  1.5 本研究的目的和意义  24-26
第二章糜子芽期抗旱性及抗旱指标筛选  26-36
  2.1 材料与方法  26-28
    2.1.1 供试材料  26-27
    2.1.2 试验设计  27
    2.1.3 测定项目和方法  27
    2.1.4 数据处理  27-28
  2.2 结果与分析  28-35
    2.2.1 发芽率  28-29
    2.2.2 胚根长  29
    2.2.3 芽长  29-30
    2.2.4 芽鞘长  30
    2.2.5 胚根长/芽长  30-31
    2.2.6 根干重  31
    2.2.7 芽干重  31-32
    2.2.8 根冠比  32-33
    2.2.9 抗旱性综合评价  33-34
    2.2.10 糜子芽期抗旱鉴定指标筛选  34-35
  2.3 小结  35-36
第三章糜子苗期抗旱性及抗旱指标筛选  36-46
  3.1 材料与方法  36-37
    3.1.1 材料  36-37
    3.1.2 方法  37
  3.2 指标测定  37-39
    3.2.1 存活率测定  37
    3.2.2 叶长株高测定  37
    3.2.3 叶绿素含量测定  37-38
    3.2.4 保护酶活性、超氧阴离子自由基含量及可溶性蛋白含量测定  38
    3.2.5 叶片相对含水量测定  38
    3.2.6 各指标抗旱系数  38-39
    3.2.7 分析方法  39
  3.3 结果与分析  39-45
    3.3.1 渗透胁迫对糜子品种存活率的影响  39
    3.3.2 渗透胁迫对叶长株高的影响  39-40
    3.3.3 渗透胁迫对糜子幼苗叶片保护酶活性的影响  40-42
    3.3.4 渗透胁迫对幼苗叶片叶绿素和可溶性蛋白含量的影响  42-43
    3.3.5 渗透胁迫对幼苗叶片相对含水量的影响  43-44
    3.3.6 糜子苗期抗旱指标的筛选  44-45
  3.4 小结  45-46
第四章糜子生育后期植株衰老特性与抗旱指标鉴选  46-55
  4.1 材料和方法  46-47
    4.1.1 试验设计  46
    4.1.2 测定项目及方法  46-47
  4.2 结果与分析  47-53
    4.2.1 干旱条件对叶片叶绿素含量的影响  47-48
    4.2.2 干旱条件对叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响  48-49
    4.2.3 叶片过氧化氢酶(CAT)活性变化  49-50
    4.2.4 叶片过氧化物酶(POD)活性变化  50-51
    4.2.5 叶片丙二醛(MDA)变化  51-52
    4.2.6 不同糜子品种产量性状分析  52-53
    4.2.7 各生理生化指标与产量的相关分析  53
  4.3 小结  53-55
第五章不同生态点糜子抗旱性与抗旱指标鉴选  55-61
  5.1 材料与方法  55-56
    5.1.1 材料和参试单位  55-56
    5.1.2 试验设计  56
    5.1.3 数据分析  56
  5.2 结果与分析  56-60
    5.2.1 构造参考序列  56-57
    5.2.2 确定比较序列  57
    5.2.3 灰色关联度分析  57-59
    5.2.4 灰色关联度结果分析  59-60
  5.3 小结  60-61
第六章结论与讨论  61-64
  6.1 主要结论  61-62
    6.1.1 芽期抗旱性研究及抗旱鉴定指标的筛选  61
    6.1.2 苗期抗旱性研究及抗旱鉴定指标的筛选  61
    6.1.3 糜子生育后期植株衰老特性与抗旱指标鉴选的研究  61-62
    6.1.4 糜子抗旱性与农艺性状关系的研究  62
  6.2 讨论  62-64
参考文献  64-74
致谢  74-75
作者简介  75

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