收藏本站
《沈阳农业大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

玉米抗旱机制及鉴定指标筛选的研究

白向历  
【摘要】: 通过田间试验与盆栽试验相结合,研究不同生育时期水分胁迫对玉米生长发育及生理生化特性的影响,比较品种间抗旱性的差异,探讨生理生化指标与玉米抗旱性的关系,进而明确玉米抗旱的机制,筛选出玉米抗旱性鉴定的生理指标,为玉米抗旱育种、高效生产提供理论依据和技术指导。得到的主要结论如下: 1.供试品种的实际抗旱性(以耐旱指数表示)由强到弱依次是:京单28>中单808>郑单958>京科308>辽单565>京科25>吉单261>农大108>四单19>丹玉39>沈玉21>京单508>DH3719。根据系统聚类和隶属函数分析结果将上述品种划分为不抗品种—DH3719、京单508和沈玉21;低抗品种—丹玉39、四单19和吉单261;中抗品种—农大108、京科308、京科25和辽单565;高抗品种—京单28、郑单958和中单808。 2.水分胁迫致使玉米减产程度及原因,因胁迫时期而异。不同生育时期水分胁迫的研究结果表明,任何生育时期水分胁迫均会导致玉米减产,其中抽雄吐丝期水分胁迫减产最重,其次是拔节期,苗期相对较轻。抽雄吐丝期是玉米的水分临界期,干旱可导致散粉至吐丝期间隔(ASI)加大,致使花期不遇,穗粒数大幅度下降,从而严重影响玉米的产量。拔节期水分胁迫抑制玉米叶片、株高的生长以及干物质的积累,对其营养生长影响较大。 3.将各生理指标与耐旱指数进行灰色关联度分析,关联度大小依次为:PSⅡ光化学效率(F_V/Fm)>SOD>叶绿素a/b>可变荧光(Fv)>POD活性>净光合速率(Pn)>相对含水量>最大荧光(Fm)>可溶性蛋白含量>脯氨酸含量>可溶性糖含量>相对电导率>丙二醛含量>固定荧光(F_O)。并且上述生理生化指标与品种抗旱性间均表现显著的相关关系,均可作为玉米抗旱性鉴定指标的良好参数、可用于玉米品种抗旱性的评定。 4.在水分胁迫过程中,可溶性糖含量变化表现为先增后降的趋势,可溶性糖含量占对照百分率与品种抗旱性呈极显著负相关(r=-0.6952~(**));脯氨酸含量和可溶性蛋白含量持续增加,与品种抗旱性呈极显著正相关(r=0.7382~(**);r=0.6354~(**))。抗旱性强的玉米品种渗透调节能力强于抗旱性弱的品种。 5.随着水分胁迫时间的延长,SOD和POD活性呈增加趋势,与抗旱性呈极显著正相关(r=0.9365~(**);r=0.8803~(**))。同时,MDA含量随着水分胁迫时间的延长而逐渐增加,且MDA含量占对照百分率与品种抗旱性呈极显著负相关(r=-0.6909~(**)),与抗旱性弱的玉米相比,抗旱性强的玉米叶片MDA含量积累少,SOD和POD活性高,表明抗旱性强的玉米品种酶促保护系统清除自由基能力强,细胞膜受到的破坏较轻。 6.水分胁迫下,叶绿素含量及叶绿素a/b比值随胁迫时间的延长逐渐降低,与品种的抗旱性则呈极显著的正相关(r=0.8869~(**)),水分胁迫不仅使叶绿素的生物合成能力减弱,同时由于植物体内活性氧大量积累,也导致叶绿素分解加快。水分胁迫下,叶片可通过降低叶绿素含量避免吸收过多光能对光合机构造成破坏。 7.在水分胁迫过程中,硝酸还原酶活性的变化表现为先增后降的趋势。前期水分胁迫能诱导硝酸还原酶活性的提高,增强其氮代谢的能力;胁迫中后期,硝酸还原酶活性持续下降,其氮代谢能力受到抑制。水分胁迫下净光合速率较对照均有不同程度的下降,净光合速率占对照百分率与品种的抗旱性呈极显著正相关(r=0.7197~(**))。水分胁迫使玉米的碳、氮代谢减弱,抑制其生长发育,抗旱性强的品种其代谢能力高于抗旱性弱的品种。 8.水分状况与玉米叶片光合作用关系密切,水分胁迫下玉米叶片的最大净光合速率(Pmax)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、CO_2补偿点(CCP)、CO_2饱和点(CSP)、CO_2表羧化效率(β)和暗呼吸速率(R_d)这些参数均降低,玉米光合能力下降。正常供水处理下玉米叶片的净光合速率日变化为双峰曲线,有明显的“午睡”现象。水分胁迫下,光合速率较低,“双峰”现象消失,光合作用基本停止,水分胁迫造成光合作用受阻。 9.水分胁迫下,基础荧光(Fo)显著增加,且Fo占对照百分率与品种抗旱性则呈极显著的负相关(r=-0.8843~(**));最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)和PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)降低,且与品种抗旱性则呈极显著正相关(r=0.7944~(**);r=0.8987~(**);r=0.8987~(**))。Fo增加和Fv/Fm下降,表明PSⅡ反应中心受到不易逆转的破坏,PSⅡ原初光化学活性受到抑制,PSⅡ活性中心受到损伤,抗旱性较强的品种光化学活性仍较强,损伤程度较小。 10.水分胁迫下,光化学淬灭(qP)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和表观电子传递速率(ETR)下降,非光化学淬灭(qN)增大。qP下降表明PSⅡ反应中心开放部分的比例减少,PSⅡ潜在活性受到抑制,qN增大表明PSⅡ的潜在热耗散能力增强,过多的光能多是以非光化学淬灭等其它形式耗散掉,有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能对光合机构的破坏。水分胁迫下ETR和ΦPSⅡ低于对照,可以认为水分胁迫致使PSⅡ光化学量子产量下降,用于光化学反应的比例减少,光合电子传递速率降低。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S513.01

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭晓红;孙清政;芦明;;选购玉米种应注意的问题[J];农家参谋(种业大观);2009年07期
2 许小艳;史本广;慕运动;;模糊概率法在玉米品种综合评价中的应用[J];河南农业大学学报;2011年03期
3 杨青林;王艳芝;季志强;杨海江;袁文利;盖颜欣;;电导率法测定玉米种子活力试验初报[J];内蒙古农业科技;2011年04期
4 闫广艳;;低温多雨年份防止玉米减产的措施[J];新农业;2011年07期
5 代彦满;吉仙枝;;水分胁迫对燕麦各生育时期保护酶活性的影响[J];安徽农业科学;2011年23期
6 汪云;陈胜勇;李观康;何霭如;余小丽;;甘薯抗旱性研究进展[J];广东农业科学;2011年11期
7 邹永红;谭建林;;基于综合灰色关联度加权法的玉米品种评价[J];南方农业学报;2011年08期
8 刘子凡;黄洁;胡体嵘;杨重法;;中度水分胁迫对木薯叶片光合特性影响[J];西南农业学报;2011年04期
9 鲁绍伟;陈吉虎;高旭彪;聂森;;水分胁迫下3椴树树种的光合作用特征研究[J];灌溉排水学报;2007年S1期
10 李军;;玉米品种地膜覆盖栽培对比试验研究[J];农业技术与装备;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘明;齐华;孙世贤;白向历;蒋文春;杨国航;张振平;梁熠;孟显华;丛雪;;水分胁迫对玉米光合特性的影响[A];中国农作制度研究进展2008[C];2008年
2 陈爱芹;;豫西地区玉米中后期病虫害防治技术[A];河南省植物病害研究进展——河南省植物病理学与现代农业学术讨论会论文集[C];2011年
3 叶建人;王华弟;黄贤夫;陈海波;;玉米主要品种对矮缩病抗病性的测定结果[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 王桂清;胡明江;;玉米灰斑病菌与不同抗性玉米品种互作后细胞壁降解酶活性的变化[A];公共植保与绿色防控[C];2010年
5 夏工厂;周宏美;;夏玉米品种高产栽培试验研究[A];河南省植物生理学会三十周年庆典暨学术研讨会论文集[C];2010年
6 朱能宏;万永全;何艳琼;堵文丽;;泸西县玉米测土配方施肥“3414”试验初报[A];云南省“粮食高产创建”省农科院“八百双倍增工程”科技培训暨云南农业科技论坛论文集[C];2009年
7 刘武涛;赵宗林;韩怀奇;;玉米苗期害虫日趋严重的原因分析及控制对策[A];河南省植保学会第九次、河南省昆虫学会第八次、河南省植病学会第三次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2009年
8 邸垫平;路银贵;苗洪芹;田兰芝;;玉米抗粗缩病遗传分析[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 程玉琴;张少文;;赤峰地区玉米适播期的分析及服务[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
10 李红君;陈立杰;徐洪艳;金良;;“玉米香菇套种”技术要点及效益分析[A];辽宁省植物保护学会、辽宁省昆虫学会2011年学术交流研讨会(西安)论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 魏东 通讯员 王祥峰 崔太昌;山东15年育成第一大玉米品种[N];科技日报;2008年
2 记者 索荣 王威;中种协公布玉米品种高产竞赛结果[N];农资导报;2008年
3 记者 向婧 实习生 徐丽华;11个水稻和玉米品种需慎用[N];重庆日报;2008年
4 本报记者 梅隆;“京单28”玉米品种成为北京雨养旱作农业明星[N];农民日报;2009年
5 记者 宋逊风;首批登海系列超级玉米品种获审定[N];农民日报;2009年
6 记者 王科岩;今年我市将主推十二个玉米品种[N];呼和浩特日报(汉);2009年
7 方圆;部分玉米品种心叶易卷成葱管状[N];江苏农业科技报;2009年
8 通讯员 孙志刚;河南部分玉米品种结实不良原因分析[N];农资导报;2009年
9 记者 冯君 通讯员 赵瑞;专家建议选用耐旱玉米品种[N];中国气象报;2009年
10 吴铭;美育出抗黄曲霉素污染玉米品种 海外之窗[N];农民日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白向历;玉米抗旱机制及鉴定指标筛选的研究[D];沈阳农业大学;2009年
2 张仁和;玉米品种抗旱生理特性与氮素调控机制[D];西北农林科技大学;2011年
3 谢深喜;水分胁迫下柑橘超微结构及生理特性研究[D];湖南农业大学;2006年
4 彭立新;水分胁迫下苹果MAPK基因的克隆、表达特性与信号转导作用[D];山东农业大学;2003年
5 韦小丽;喀斯特地区3个榆科树种整体抗旱性研究[D];南京林业大学;2005年
6 沈景林;野大麦抗性品种选育及转基因育种研究[D];吉林大学;2006年
7 景茂;银杏对土壤水分胁迫的响应[D];南京林业大学;2005年
8 杨淑慎;抗旱小麦品种长武134耐旱的生理与分子机制研究[D];西北农林科技大学;2005年
9 曹慧;水分胁迫诱导苹果属植物叶片衰老机理的研究[D];中国农业大学;2003年
10 连红莉;响应水分胁迫的稻水孔蛋白[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘明;水分胁迫对玉米光合特性和形态指标的影响[D];沈阳农业大学;2009年
2 朱永波;水分胁迫对不同玉米品种生理生化指标的影响[D];西北农林科技大学;2008年
3 郑灵祥;作物(小麦、玉米)对水分胁迫的生理生化反应的研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 杜锦;盐胁迫下不同基因型玉米的生物学特性及其遗传规律的研究[D];天津农学院;2010年
5 段鹏飞;河南夏玉米主要病害发生特征及其与气候生态因素关系[D];河南农业大学;2010年
6 颜世磊;转Bt基因玉米对土壤微生物活性和肥力的影响[D];山东师范大学;2011年
7 刘洋;基于SIMETAW模型的玉米蒸散量模拟与应用研究[D];中国农业科学院;2011年
8 宁纪锋;玉米品种的计算机视觉识别研究[D];西北农林科技大学;2002年
9 张慧杰;玉米再生体系的建立及SsBHMT基因遗传转化的初步研究[D];河北农业大学;2010年
10 李颖;大麦Isa-H1基因在玉米中遗传转化的研究[D];吉林大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026