水稻不同生育期的耐冷性及鉴定指标的筛选

论文摘要

本文以本所和协作单位提供的材料21份,分别在芽期、苗期、孕穗期、抽穗开花期和灌浆初期,采用自然低温和人工低温的方法,对水稻的形态、生长发育、生理等耐冷性鉴定指标进行了测定和分析,得出在不同时期的耐冷性,还对苗期低温处理对开花期耐冷性的后效应进行了初步研究,选取不同类型的品种测定出指标相对值,研究低温胁迫下植株形态和生理生化特性的变化及与品种耐冷性的关系,依据相关分析和主成分分析法,筛选出了一些耐冷性鉴定指标。研究结果如下:1.低温胁迫下,植株生长受到抑制。芽期和苗期的存活率受到影响;在芽期,叶片数、根数、根长与存活率的相关性均不显著;苗期人工低温下的苗高、根数和根长与苗期存活率间相关性也不显著;苗期自然低温胁迫下,叶龄、倒一叶长、株高和干物质积累受到不同程度的抑制,都较对照降低。经相关分析,叶龄、株高、心叶下倒一叶长与苗期品种的耐冷性相关性显著。2.低温胁迫后,影响水稻叶片的衰老、干物质积累和结实性状。在孕穗期、抽穗开花期和灌浆初期低温胁迫下,除个别外,叶面积变化都较常温减少,对同一品种而言,低温在加速叶片衰老的程度上,后期低温要大于前期。在干物质积累方面,低温处理后的较常温下的小,并且相对而言,灌浆初期干物质下降的幅度要大于抽穗开花期和孕穗期下降的幅度,但都与品种的耐冷性相关性不显著。低温胁迫后,三个时期的结实率都较常温下的有不同程度的降低,二次枝梗在孕穗期较对照有明显减少,其他则变化不明显。3.低温胁迫下,植株体内的生理代谢发生明显的变化。在苗期,叶绿素含量和SOD酶活性下降,可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、游离氨基酸和MDA含量上升。在孕穗期、抽穗开花期和灌浆初期,叶绿素SPAD值、光合速率和蒸腾速率下降,可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸、MDA含量、SOD活性、POD活性上升。从相关分析看,苗期可溶性蛋白、脯氨酸和MDA含量与品种的耐冷性相关性显著或极显著。开花期的光合速率和SOD活性与品种耐冷性相关性显著。在孕穗期和灌浆初期,各指标与品种的耐冷性相关性均不显著。4.本研究得出,水稻不同时期的耐冷性均呈正相关关系。其中苗期和芽期耐冷性呈显著正相关关系,孕穗期和灌浆初期耐冷性呈极显著正相关关系。5.苗期低温处理后水稻成熟时的结实率低于没有低温处理的;苗期和抽穗开花期都低温处理下的结实率有的较抽穗开花期一个时期低温处理下的低,苗期低温处理后一定程度上可以提高在开花期在遇低温时的耐冷性。6.本文结合相关分析的结果,对5个品种苗期和抽穗开花期的指标进行了主成分分析,并通过线性回归建立了方程,方程极显著。在苗期筛选出了叶龄、MDA两个耐冷性鉴定指标,在开花期筛选出了光合速率和SOD活性两个耐冷性鉴定指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 试验设计
• 2.3 主要测定项目与方法
• 2.4 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 芽期耐冷性鉴定分析
• 3.2 苗期耐冷性鉴定分析
• 3.2.1 苗期人工气候室耐冷性鉴定
• 3.2.2 苗期自然低温耐冷性鉴定
• 3.2.2.1 自然低温对苗期形态指标的影响
• 3.2.2.1.1 自然低温胁迫对叶片和苗高的影响
• 3.2.2.1.2 自然低温胁迫对根数的影响
• 3.2.2.1.3 自然低温胁迫对地上部干重的影响
• 3.2.2.2 自然低温胁迫对生理指标的影响
• 3.2.2.2.1 品种苗期耐冷性排序
• 3.2.2.2.2 光合色素的变化与品种耐冷性的关系
• 3.2.2.2.3 可溶性糖、可溶性蛋白质、游离氨基酸含量与品种耐冷性关系
• 3.2.2.2.4 脯氨酸含量与品种耐冷性关系
• 3.2.2.2.5 丙二醛含量与品种耐冷性关系
• 3.2.2.2.6 SOD活性与品种耐冷性关系
• 3.3 孕穗期、抽穗开花期和灌浆初期耐冷性鉴定分析
• 3.3.1 分期播种自然低温鉴定
• 3.3.2 人工气候箱低温鉴定
• 3.3.2.1 不同时期低温处理下各品种的结实性状
• 3.3.2.2 不同时期低温处理下成熟时干物重的变化
• 3.3.2.3 不同时期低温处理下成熟时的叶面积比较
• 3.3.2.4 不同时期低温处理对生理生化指标的影响
• 3.4 苗期低温对水稻开花期耐冷性的后效应
• 3.4.1 低温后效应对株高的影响
• 3.4.2 低温后效应对有效穗和穗长的影响
• 3.4.3 低温后效应对枝梗情况、结实率和千粒重的影响
• 3.5 不同时期的耐冷性关系
• 3.6 不同时期耐冷指标的筛选
• 3.6.1 苗期耐冷性鉴定指标的筛选
• 3.6.1.1 主成分分析
• 3.6.1.2 隶属函数分析
• 3.6.1.3 权重的确定
• 3.6.1.4 综合评价值计算
• 3.6.1.5 苗期耐冷性鉴定指标方程的建立
• 3.6.1.6 大批量品种耐冷性的综合评价
• 3.6.2 开花期耐冷性指标的筛选
• 3.6.2.1 各单项指标相对值的简单相关分析
• 3.6.2.2 主成分分析及其综合评价
• 3.6.2.3 综合评价方法的检验及耐冷性鉴定指标的筛选
• 4 讨论
• 4.1 水稻耐冷性指标的选用
• 4.2 水稻耐冷性鉴定的研究方法和指标筛选方法
• 4.3 低温胁迫下各形态指标与耐冷性的关系
• 4.3.1 芽期形态指标与耐冷性的关系
• 4.3.2 苗期形态指标与耐冷性的关系
• 4.3.3 大田期低温胁迫下形态指标与品种耐冷性的关系
• 4.3.3.1 大田期低温胁迫下枝梗情况及结实率与品种耐冷性关系
• 4.3.3.2 大田期低温胁迫对水稻成熟时叶面积和干物质积累的影响
• 4.4 低温胁迫下生理指标与耐冷性的关系
• 4.4.1 低温胁迫对叶绿体系统和光合作用的影响
• 4.4.2 低温胁迫对渗透调节物质的影响
• 4.4.3 低温胁迫对酶活性的影响
• 4.5 不同时期耐冷性相关关系
• 4.6 苗期低温处理对抽穗开花期耐冷性的影响
• 4.7 耐冷性鉴定指标的筛选
• 4.8 品种耐冷性的综合评价
• 5 参考文献
• 6 在读期间发表文章目录
• 7 致谢