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玉米抗旱性鉴定指标体系及抗旱鉴定指标遗传特性的研究

作　者: 孙彩霞
导　师: 沈秀瑛
学　校: 沈阳农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 玉米水分胁迫抗旱性鉴定指标数量分析遗传分析
分类号: S513
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

本文以抗旱性不同的玉米品种为试材，着眼于抗旱性的复杂性、系统性和整体性，分别从形态学、生理学、解剖学等角度对玉米抗旱性鉴定指标进行了系统研究。在研究结果的数量分析过程中借引了灰色系统理论及灰色关联度分析法，以及隶属函数值法、系统聚类法等科学统计分析方法，并在此基础上建立了玉米抗旱性鉴定指标体系。同时探讨了部分抗旱性鉴定指标的遗传特性。主要研究结果如下： 1.水分胁迫下，不同生长发育时期的玉米根系的生长发育受抑、生理活性下降。表现在根长、根数、根体积、根干重、根系的总吸收面积、根系的活跃吸收面积、根系的氧化力等指标在干旱情况下明显下降。对根的导管数和导管大小的研究结果表明，根系的解剖结构和抗旱性的关系密切。定义并测定了离体根系失水速率，其与抗旱性的相关性强于离体叶片失水速率。 2.水分胁迫下玉米叶片的叶形值、叶夹角、叶向值均发生了改变，但无强规律性。不同品种玉米叶片的气孔密度、叶脉多少及大小不同，这是品种间抗旱性形成差异的原因之一。 3.在渗透胁迫下玉米种子的吸水速率减小、胚根长、胚芽长、胚根干重均明显下降，因而发芽时间延迟、发芽率下降。根据PEG处理的种子萌发抗旱指数可以鉴定玉米芽期抗旱性。 4.在干旱条件下，水分在玉米各器官中的分配发生了变化，表现在根、茎、叶、鞘的含水量下降的幅度不同，其中鞘、叶含水量下降幅度大于茎、根含水量。 5.水分胁迫下玉米叶片细胞膜受到伤害，MDA含量、电解质渗出量均有增加。反应耐热性的热稳定百分率与玉米抗旱性关联密切，是一个好的抗旱性鉴定指标。 6.在干旱条件下，玉米叶片的饱和渗透势下降，同时叶片内渗透调节物质增加，其中Pro含量、ABA含量增加明显，可溶性糖含量、K⁺含量、Ca²⁺含量有上爿口的趋势，说明玉米叶片确实具有渗透凋节能力。 7．水分胁迫下玉米叶片内的S（）D、f，（）D、CAT同工酶谱发生了变化。P（）D 同工酶谱的变化最为明显，谱带颜色深浅和条数均有变化，舰分酶分子失去了酶活性而谱带消失，另一部分酶分子活性则明显提高或出现新的谱带。SOD、CAT 同工酶谱的变化相对不强。同时卜（）D、CAT同工酶谱在不同玉米基因型间差异较明显，SOD则无太大差异。说明从抗旱育种角度出发，可将其作为抗旱性鉴定的生化指标。 8．根据研究结果建立了玉米抗旱性鉴定指标体系。 9．对辽宁省生产上推广使用的丹408等近30个玉米品种的芽期、苗期、生育中期及全生育期的抗旱性进行了鉴定。 10．遗传分析的结果表明，ROC、叶片失水速率、P，O含量、外渗电导率、热稳定百分率、CAR含量、ASI均符合加性一显性模型。其中CAR含量、ASI、 RWC以加性效应为主，其它指标均以显性效应为主并且存在超显性。

全文目录

中文摘要  7-9
前言  9-24
材料和方法  24-31
结果与分析  31-107
  第一部分玉米抗旱性鉴定指标体系的研究与应用  31-101
    一、玉米抗旱性鉴定指标的研究  31-67
      1．形态学指标  31-39
        1．1 根系发达程度与玉米抗旱性  31-34
        1．2 叶的形态结构与玉米抗旱性  34-38
        1．3 茎的形态结构与玉米抗旱性  38-39
      2．生长发育指标  39-46
        2．1 种子萌发状况与玉米抗旱性  39-42
        2．2 干旱后幼苗存活率与玉米抗旱性  42-43
        2．3 株高与玉米抗旱性  43-44
        2．4 单株叶面积与玉米抗旱性  44
        2．5 干物质的形成、分配与玉米抗旱性  44-45
        2．6 散粉抽丝间隔日数与玉米抗旱性  45-46
      3．生理生化指标  46-64
        3．1 水分状况指标与玉米抗旱性  46-51
        3．2 细胞膜伤害状况指标与玉米抗旱性  51-52
        3．3 渗透调节状况指标与玉米抗旱性  52-54
        3．4 ABA、Ca~（2+）含量与玉米抗旱性  54-55
        3．5 光合作用状况指标与玉米抗旱性  55-57
        3．6 保护性物质保护性酶状况指标与玉米抗旱性  57-62
        3．7 硝酸还原酶活性与玉米抗旱性  62-63
        3．8 根系生理活性状况指标与玉米抗旱性  63-64
      4．产量指标  64-67
        4．1 抗旱指数与玉米抗旱性  64-65
        4．2 穗部性状与玉米抗旱性  65-67
    二、玉米抗旱性鉴定指标的筛选与体系的建立  67-93
      1．灰色系统理论及关联度分析法  67-68
      2．灰色关联度分析  68-92
      3．玉米抗旱性鉴定指标体系的建立  92-93
    三、辽宁省生产上推广玉米品种抗旱性鉴定  93-101
      1．玉米抗旱性的间接鉴定  93-97
      2．玉米生育中期抗旱性的直接鉴定  97-99
      3．玉米生育前期抗旱性的直接鉴定  99-100
      4．玉米全生育期抗旱性的综合评定  100-101
  第二部分玉米抗旱性状的遗传分析  101-107
    1．叶片水分状况指标的遗传分析  101-103
    2．渗透调节物质含量的遗传分析  103-104
    3．细胞膜伤害状况指标的遗传分析  104-105
    4． ASI的遗传分析  105-107
讨论  107-117
  1．玉米抗旱性鉴定研究中应注意的问题  107-109
  2．玉米根系参数与抗旱性的关系  109-110
  3．玉米芽、苗期抗旱性与玉米抗旱性鉴定的关系  110
  4．玉米在干旱条件下的生理生化反应与玉米抗旱性鉴定  110-111
  5．水分胁迫下玉米活性氧清除系统的反应  111-112
  6．玉米抽雄期遇旱减产原因分析  112-113
  7．玉米抗旱性鉴定指标体系的分析  113-115
  8．玉米抗旱性状遗传规律的分析  115-117
参考文献  117-129
英文摘要  129-131
致谢  131

玉米抗旱性鉴定指标体系及抗旱鉴定指标遗传特性的研究

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