栽培稻抗旱性的性状鉴定与水分适应度研究

论文摘要

本研究包括两个部分,一是较为系统地研究不同性状与栽培稻抗旱性的关系,利用基于土壤水份梯度的抗旱性鉴定方法与设施（罗利军,2005）,调查了148个栽培稻品种和76个以中413为背景的多亲本导入系株系的主要农艺性状和生理特性,分析了水旱条件下各材料的产量与不同产量因子的相关和回归,以及不同生理指标变化情况及其与抗旱性的关系。二是探索栽培稻对不同水层环境的生态适应性,在PVC根管中种植典型水旱稻品种及其派生的导入系,研究在7种水分梯度下水、旱稻对不同水分条件适应性的生理和遗传机制,准确鉴定水稻和旱稻营养和生殖生长对土壤水分的适应范围。研究结果如下:1.在水份正常与胁迫条件下,供试材料产量之间存在显著差异,干旱使产量显著降低,从影响产量的因素来看,主要是百粒重和结实率的下降。2.在旱胁迫下148份抗旱品种的相对结实率呈现正态分布,相对结实率为1左右的最多,0.5以下以及1.5以上的较少,80%的抗旱品种在水旱两种处理下的结实率基本相当。对76份以中413为背景的导入系的抗旱鉴定结果表明,75%的材料的抗旱性超过轮回亲本中413。只有19个株系的抗旱系数比中413的抗旱系数低,仅占材料数的25%。3.利用多元线性回归的方法得到在正常和干旱胁迫下栽培稻产量形成的4个重要因素与产量形成的多元线性回归方程。其中正常灌溉条件下的多元线性回归方程为Y=-19.564+11.304X1+2.026X2+0.046X3+2.722X4,干旱胁迫条件下的多元线性回归方程为Y=-12.590+12.510X1+1.413X2+0.034X3+1.270X4,方程中X1,X2,X3,X4分别代表结实率、单株有效穗、每穗颖花数、百粒重。4.在旱胁迫下植株叶水势和冠层温度与单株的减产率的相关系数分别为r=-0.316*和r=0.324*,均达显著水平,说明旱胁迫下的叶水势和冠层温度可以在一定程度上衡量栽培稻的抗旱性。在旱胁迫下,早稻主要表现叶水势高,冠层温度低,抽白穗。水稻主要表现卷叶,生育期延长,叶片枯死。5.水分生态幅研究表明,由中413派生的导入系材料的生态幅较宽,在7种处理下的产量水平相当。生态幅最窄的是水稻材料特青/紫恢100导入系株系,在干旱胁迫下平均减产68.78%。节水抗旱稻旱优3号表现很好的水分亏缺补偿能力,在深水和干旱下都具有一定的生态适应性。6.深层根在总的根系中占的比例与品种的抗旱性关系密切,可以一定程度上反映材料的抗旱性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 1 文献综述
• 1.1 栽培稻抗旱性研究
• 1.1.1 水资源短缺与水稻生产
• 1.1.2 水稻旱作和发展旱稻
• 1.2 抗旱性的定义及抗旱机理
• 1.3 抗旱研究的复杂性
• 1.4 抗旱性的生理生化研究进展
• 1.4.1 水稻形态结构与抗旱性
• 1.4.2 水稻生理生化性状与抗旱性
• 1.5 水稻抗旱性鉴定方法与评价指标的研究
• 1.5.1 抗旱鉴定方法
• 1.5.2 抗旱性评价指标
• 1.6 抗旱性的分子生物学研究
• 1.7 研究目的和意义
• 2 栽培稻抗旱性性状鉴定研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 多亲本导入系群体的构建
• 2.1.3 试验方法
• 2.1.4 调查项目
• 2.1.5 数据处理及分析方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 土壤含水量
• 2.2.2 148份栽培稻品种抗旱鉴定
• 2.2.3 中413导入系抗旱鉴定结果
• 2.2.4 生理指标分析
• 2.3 讨论
• 2.3.1 关于抗旱鉴定设施
• 2.3.2 水稻和旱稻对干旱胁迫的自我调节初步探讨
• 2.3.3 关于用多亲本导入系开展抗旱研究
• 2.3.4 关于抗旱性指标的选择
• 2.3.5 抗旱性研究的复杂性
• 2.3.6 初步选出的几个抗旱性好的材料
• 3 水旱稻水分适应性（生态幅）研究
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 根管和砂土基质准备
• 3.1.3 水分管理和处理
• 3.1.4 性状调查
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 6个材料对7种不同水分环境的适应性
• 3.2.2 根系性状
• 3.2.3 生理指标的研究
• 3.2.4 中413抗旱导入系与中413的多态性分析
• 3.3 讨论
• 3.3.1 初步探讨水稻和旱稻对不同水层的适应性
• 3.3.2 根系性状与抗旱性
• 3.3.3 旱优3号可能的耐旱机制
• 参考文献
• 致谢
• 附录