水稻抗旱性早期鑒定指標篩選與節(jié)水機理的研究.pdf

1、水資源短缺已成為全球性危機，干旱已成為一個世界性的難題。資料顯示，干旱對世界糧食作物的影響在各自然逆境中居首位，其危害相當于其它自然災害之和。我國水資源十分貧乏，且時空分布極不平衡，隨著人口增長及城市化和國民經濟的快速發(fā)展，供水危機勢必日益加劇。我國農業(yè)用水占總用水的70％，其中，水稻用水又占約70％，既是耗水大戶，其節(jié)水潛力也最大。 因此，培育和篩選抗旱性強的水稻品種，實施節(jié)水栽培，不僅是可持續(xù)發(fā)展水稻生產、保障糧食供給的關鍵

2、，而且關系到緩解我國供水危機的大局。然而，在培育篩選抗旱性強的品種和節(jié)水栽培過程中，首先遇到的是品種抗旱性的評價問題，對此國內外進行了大量的研究，取得豐碩的成果，但尚缺乏一能快速簡便適于早期鑒定品種抗旱性的高效技術方法。本研究旨在前人工作的基礎上，試圖通過比較分析不同鑒定時期和鑒定方法，從中找到適于早期能高效、快速、簡便鑒定品種抗旱性的技術方法。其主要結果如下： 1.孕穗期，采用傳統干旱棚田間鑒定法評價了30個品種的抗旱性

3、 從征集到的500多個品種中，依其對抗旱性的初步了解，挑選出30個具有代表性的水陸稻粳秈品種，于干旱棚中進行田間孕穗期抗旱鑒定，并以產量抗旱系數(α)為指標確認其抗旱性能排序。其結果為抗旱育種親本選擇及節(jié)水栽培提供了參考依據，并從中篩選出了一組生育期相近，且在抗旱性上具強、中、弱明顯差異的16個品種，作為進一步深入研究的材料。 2.通過對16個代表品種的不同生育期或方法的抗旱性比較鑒定，取得如下結果： (1)品種

4、抗旱性的排序因鑒定時期的不同存在差異 均在大田條件進行抗旱性鑒定，孕穗期與苗期各品種抗旱性的相關性達到了極顯著水平(r=0.693)，但其排序發(fā)生了變化。如隔山道在孕穗期的抗旱性排在第四位，而在苗期則排在第九位。 (2)品種抗旱性排序因鑒定條件或指標的不同存在差異 孕穗期，盆栽與田問的鑒定結果存在較大差異，其抗旱性排序發(fā)生了變化。二者雖然呈正相關，但未達到顯著水平(r=0.447)。 (

5、3)在5個不同鑒定試驗中，排名前5位品種的重現率達40％-80％ 如以傳統田問孕穗期抗旱鑒定結果為標準(產量抗旱系數)排名前五位的品種，在分蘗期(盆栽)、孕穗期(盆栽)和種子萌發(fā)期(PEG脅迫)等干旱鑒定試驗中以綜合生長指標(D)為標準，排名前5品種的重現率可達到40％-60％，而苗期(田間)干旱鑒定中以D值為標準，抗旱性前5位品種的重現率則達到80％。其中R55427-01在5個鑒定試驗中均居前2位。這說明以綜合生長為指標(

6、D)可較好反映品種的抗旱性能，特別是苗期。從而為抗旱性的早期鑒定提供了試驗依據。 3．種子萌發(fā)期PEG模擬水分脅迫條件下抗旱指標的篩選 經試驗確立了PEG模擬水分脅迫的鑒定方法。即，將種子在30℃清水中浸種一天后，置于25％(w／v)PEG中，于30℃黑暗條件下進行發(fā)芽，7天后調查芽長和芽干重，以清水中發(fā)芽為對照，計算其芽長和芽干重的相對值(α)。經相關分析發(fā)現，這兩個單項指標均與品種的抗旱性呈極顯著正相關(r分別為0

7、.649<'**>、、0.664<'**>)。但其篩選效率僅40％，雖簡便易行，卻并不理想。 4．苗期PEG模擬水分脅迫下抗旱指標的篩選 因苗期田間干旱試驗顯示，以綜合生長指標所反映的品種抗旱性與傳統孕穗期田間干旱鑒定結果具極顯著相關性，且排名前5位品種符合度達80％。經深入研究，采用25％PEG(w／v)在30℃黑暗條件下的6葉期幼苗新根相對總長，可替代綜合指標(D)，極顯著的反映品種的抗旱性。而且作為品種抗旱性的篩選

8、指標，可使80％具強抗旱性的品種入選。在此研究的基礎上提出了苗期PEG模擬水分脅迫條件下以新根相對總長為指標進行水稻品種抗旱性篩選的技術體系。此鑒定法不受季節(jié)限制，且簡便易行，適于大量品種抗旱性的早期篩選。 5．水稻分蘗期節(jié)水潛力大且可行 水稻分蘗期具有很強的自我調節(jié)能力，節(jié)水處理期間及處理結束后，植株有機物的運轉及根系分布均可發(fā)生改變，以減輕干旱傷害；分蘗盛期節(jié)水處理導致水稻耗水量的下降由處理期間及處理結束后植株耗水量