荞麦抗旱指标鉴选与利用

论文摘要

荞麦是一种重要的特用作物资源,营养丰富,富含生物类黄酮,是21世纪最有发展潜力的作物。荞麦主要分布在我国陕西、山西、甘肃、内蒙古、云南、四川等中西部干旱半干旱地区,是该区主要粮食作物和经济作物。但由于分布区域生产条件差,干旱等自然灾害是制约其生产的主要因素。因此,如何准确快速地鉴定品种抗旱性,筛选抗旱抗逆的荞麦品种,对促进产区荞麦生产和产业发展具有重要的指导意义。本研究通过大田试验与室内分析相结合,采用PEG模拟胁迫以及干旱生态条件筛选等方法,研究了不同基因型品种种子萌芽期、苗期形态和生理生化指标的变化规律,以及荞麦生育后期防雨旱棚池栽条件下和不同生态区荞麦叶片的抗氧化保护机制,农艺性状的特性,各生理生化指标和农艺性状指标与抗旱指数的关系,筛选荞麦抗旱性鉴定指标和鉴定方法,并对旱地荞麦农艺性状与产量的关系做了进一步研究,初步建立了荞麦芽期、苗期和生育后期抗旱性鉴定指标,较为深入地研究了水分胁迫对荞麦形态、生理、生化、产量等指标的影响,论证了水分胁迫下荞麦生理生化特性与品种抗旱性的关系。研究得出如下主要结论:（1）萌芽期渗透胁迫条件下,通过各性状相对值对各品种进行抗旱分级,之后各指标与抗旱级别进行相关性分析和灰色关联度分析,结果表明,根长胁迫指数、相对发芽势、相对发芽率、叶片相对含水量指数对抗旱性的指示作用明显,与抗旱级别均达极显著正相关,通过灰色关联度分析,与抗旱级别关联度较高,可以作为荞麦萌芽期抗旱性鉴定的有效指标。（2）苗期渗透胁迫条件下,测定的存活率和各指标与萌芽期抗旱性鉴定的结果吻合较好,通过各生理生化指标与存活率进行相关性分析和灰色关联度分析,结果表明,相对叶绿素含量、叶相对MDA含量、根相对SOD活性、叶相对可溶性蛋白含量对抗旱性的指示作用明显,与存活率达极显著相关,与存活率关联程度较大,可以作为荞麦苗期抗旱性鉴定的有效指标。（3）生育后期水分胁迫条件下,测定的SOD、POD、MDA、O2-、叶绿素和可溶性蛋白含量结果与苗期渗透胁迫的结果吻合较好,与品种抗旱性呈明显的相关性关系,且SOD、POD、叶绿素与抗旱指数达极显著正相关,MDA与抗旱指数达极显著负相关,POD、可溶性蛋白、SOD与抗旱指数关联度较高。水分胁迫下,荞麦各农艺性状均有所下降,抗旱性强的品种受水分胁迫影响较小,各品种的抗旱指数差异明显,千粒重、产量与抗旱指数达极显著正相关,主茎节数、单株粒重与抗旱指数达显著正相关,通过灰色关联度分析,单株粒重、主茎节数与抗旱指数关联程度较大,可以作为荞麦生育后期抗旱性鉴定的有效指标。（4）不同生态条件下,分别通过甜荞和苦荞的农艺性状与产量进行灰色关联度分析,结果表明,主茎节数、生育日数、千粒重与甜荞产量关系密切,是影响甜荞产量的主要因素。单株粒重、株高、千粒重与苦荞产量关系密切,是影响苦荞产量的主要因素。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 荞麦生产概况
• 1.2.1 荞麦的分布
• 1.2.2 荞麦的农业地位
• 1.2.3 荞麦的价值
• 1.2.4 生理特性
• 1.3 作物抗旱指标鉴选与利用研究进展
• 1.3.1 作物抗旱性类型
• 1.3.2 作物形态、生理性状与抗旱性
• 1.3.3 作物产量相关性状与抗旱性
• 1.4 作物抗旱生理研究及抗旱性鉴定方法
• 1.4.1 干旱处理方法
• 1.4.2 作物抗旱性鉴定方法
• 1.4.3 抗旱指标的选择
• 1.4.4 数量分析方法
• 1.5 荞麦对干旱条件的生物学响应
• 1.5.1 形态特性
• 1.5.2 生理生化特性
• 1.6 本研究的目的意义
• 第二章 荞麦芽期形态和抗旱指标鉴选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 指标测定
• 2.2.1 形态指标
• 2.2.2 叶片相对含水量及干物质测定
• 2.2.3 抗胁迫系数
• 2.2.4 分析方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 渗透胁迫对荞麦种子萌发的影响
• 2.3.2 渗透胁迫对荞麦幼苗干物质分配的影响
• 2.3.3 渗透胁迫对荞麦幼苗叶片相对含水量（RWC）的影响
• 2.3.4 不同荞麦品种幼苗各性状分级与抗旱性评价
• 2.3.5 渗透胁迫下荞麦幼苗各指标与总级别的相关性分析
• 2.3.6 渗透胁迫下荞麦幼苗各指标与总级别的灰色关联度分析
• 2.4 小结
• 2.4.1 形态学指标
• 2.4.2 芽期各抗旱指标与抗旱性关系
• 2.4.3 芽期抗旱性鉴定综合指标及评价
• 第三章 荞麦苗期生理生化指标和抗旱指标鉴选
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 指标测定
• 3.2.1 存活率测定
• 3.2.2 叶绿素含量测定
• 3.2.3 保护酶活性及可溶性蛋白含量测定
• 3.2.4 抗胁迫系数
• 3.2.5 分析方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 渗透胁迫对各品种存活率的影响
• 3.3.2 渗透胁迫对荞麦幼苗叶片保护酶活性的影响
• 3.3.3 渗透胁迫对幼苗叶片叶绿素和可溶性蛋白含量的影响
• 3.3.4 渗透胁迫下荞麦幼苗各指标与成活率的相关性分析
• 3.3.5 渗透胁迫下荞麦幼苗各指标与成活率的灰色关联度分析
• 3.4 小结
• 3.4.1 生理生化指标
• 3.4.2 各指标与存活率关系
• 3.4.3 苗期抗旱性指标鉴选及评价
• 第四章 开花成熟期荞麦抗旱指标鉴选
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 试验设计
• 4.2 测定指标及方法
• 4.2.1 测定指标
• 4.2.2 生理生化指标
• 4.2.3 抗胁迫系数和抗旱指数（DI）
• 4.2.4 数据分析
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 水分胁迫对荞麦叶片生理生化指标的影响
• 4.3.2 水分胁迫对荞麦生育后期农艺性状的影响
• 4.3.3 水分胁迫下各指标与抗旱指数的相关性分析
• 4.3.4 水分胁迫下各指标与抗旱指数的灰色关联度分析
• 4.4 小结
• 第五章 不同生态区荞麦品种农艺性状与产量的相关性
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 试验设计
• 5.2 测定指标及方法
• 5.2.1 测定指标
• 5.2.3 分析方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 试验精确度分析
• 5.3.2 灰色关联度分析
• 5.4 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.1.1 荞麦萌芽期抗旱性鉴定指标以及与抗旱级别的相关性分析
• 6.1.2 荞麦幼苗期抗旱性鉴定指标以及与存活率的相关性分析
• 6.1.3 荞麦生育后期抗旱性鉴定指标以及与抗旱指数的相关性分析
• 6.1.4 旱地荞麦农艺性状以及与产量的相关性分析
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介