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寒地水稻抗旱筛选及产量品质的比较农业研究

作者: amvip
来源: uumtu
日期: 2018-11-19 17:20
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1 文献综述

1.1 研究目的和意义
干旱是一个世界性的问题,据统计干旱是作物减产的主要环境因素,在所有生物及环境逆境中是仅次于病虫害的第二位限制产量因子。干旱是影响中国粮食生产的首要自然灾害。中国的干旱、半干旱地区主要分布在北方,约占全国陆地总面积的 47%。我国是一个水资源短缺的国家,我国年降水量为 630mm。江河平均水流量居世界第三位。我国人均水资源占有量仅为 2400m2,是世界人均占有量的 1/4,排世界第 109 位,被联合国列为13 个贫水国之一。不仅如此,我国水资源的时空分布极不平衡,全年降水的 60%~80%集中在 6~9 月份,长江流域及其以南地区国土面积只占全国的 36.5%,其水资源量占全国的 81%;而淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的 63.5%,人口占 40%,集中了我国重要的能源、化工等基地和全国 51%的耕地,其水资源量仅占全国水资源总量的 19%。
黑龙江省多年平均年水资源总量为 772×108m3,其中地表水资源为 656×108m3,地下水资源为 273×108m3(地表水与地下水重复量为 157×108m3。人均占有水资源为 2086m3,耕地占有水资源为 6810m3·hm-2,均低于全国平均水平,分别位居全国第 13 位和第 19 位[6],属于水资源缺乏的省份。水资源时空分布不均,径流量年内变化及年际变化显著。年内降水主要集中在 6~9 月份,约占全年降水量的 60%~80%;年际间常出现连丰、连枯,丰枯交替现象。年降水量,中部大于东部和西部,南部大于北部;占全省耕地面积 20%的山丘地区,其地表水资源占全省水资源总量的 74.5%,而占全省耕地面积 80%的平原地区,其地表水资源只占全省水资源总量的 25.5%。
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1.2 国内外研究进展
1.2.1 水稻种质资源芽期抗旱性指标
芽的生长能在一定程度上反映作物品种间的抗旱性差异。王玮等通过对冬小麦的抗旱性研究指出渗透胁迫下,抗旱性不同的冬小麦品种(系)芽鞘长、芽长、根长差异显著,以芽鞘长与抗旱性符合最好。芽鞘长与渗透调节能力关系密切。但王贺正等通过对水稻芽期的研究表明相对胚芽鞘长并不适于做水稻抗旱性的鉴定指标,而相对芽长及相对芽干重与品种的抗旱性密切相关,可以作为芽期抗旱性的鉴定指标;鞠乐等对大麦种子萌发期进行抗旱性鉴定时发现发芽势与抗旱性不存在显著关系,他认为的抗旱性鉴定指标为胚根长、胚芽长、胚芽干重和物质转运速率;张盼盼等[32]认为相对发芽率、相对根长、相对芽干重、相对芽鞘长、相对芽长和相对根干重可作为糜子芽期抗旱性的鉴定指标;张智猛等发现根长、生根率、根干重、发芽率与花生抗旱能力存在显著相关性。敬礼恒等发现相对发芽率、相对芽长、相对胚根长、根芽干重 4 项指标与种子萌发抗旱指数呈显著或极显著正相关,可以作为水稻种子萌发期抗旱性鉴定的指标,而相对胚芽鞘长和相对根数与萌发抗旱指数相关不显著,不适合作为水稻种子萌发期抗旱性鉴定指标。田又升等发现水稻的抗旱性与发芽率、胚根长、胚芽长、根干重、物质转运速率存在显著相关性,可作为抗旱性鉴定指标。杨瑰丽等发现干旱胁迫严重影响了水稻的萌发,对根长的抑制最明显;根干物质积累比芽干物质积累受干旱胁迫的抑制更明显.芽鞘长和最长根长与水稻萌芽期综合抗旱能力极显著相关,适合用作水稻萌发期抗旱鉴定指标。
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2 材料与方法

2.1 芽期抗旱性筛选
2.1.1 试验材料
2016 年以黑龙江八一农垦大学水稻中心收集的 273 份种质资源为供试材料,进行芽期抗旱性筛?。ū?2-1)。
寒地水稻抗旱筛选及产量品质的比较农业研究
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2.2 苗期抗旱性筛选
2.2.1 试验材料
在 2016 年芽期抗旱性筛选的基础上进行苗期抗旱性筛选。2017 年采用从 2016 年 273份芽期抗旱性筛选出的 30 份材料进行苗期抗旱性筛选,其中抗旱性强的 15 份(编号 1-43)、抗旱性弱的 15 份(编号 247-273)(表 2-3)。
寒地水稻抗旱筛选及产量品质的比较农业研究
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3 结果与分析.........................15
3.1 寒地水稻种质芽期抗旱性比较............................15
3.2 寒地水稻种质苗期抗旱性比较.........................22
4 讨论........................... 43
4.1 关于水稻种质资源抗旱性筛选鉴定指标的探讨....................... 43
4.2 关于水分胁迫对水稻产量及产量构成因素影响的探讨................ 44
5 结论................................ 47

4 讨论

4.1 关于水稻种质资源抗旱性筛选鉴定指标的探讨
水稻的抗旱性是由多种基因控制的十分复杂的数量性状,受多种因素相互作用。目前,水稻抗旱性鉴定指标众多,但是仅仅采用单一的指标进行鉴定,不可靠,必须用多个指标进行鉴定才能得出可靠的结论[89]。王玮等通过对冬小麦的抗旱性研究指出,不同抗旱性的冬小麦品种(系)芽期的相对芽长、芽鞘长、根长可以作为小麦芽期抗旱性的鉴定指标。王贺正等研究表明相对胚根长、相对芽长、相对芽干重可作水稻芽期抗旱性鉴定指标。鞠乐等对大麦种子萌发期进行抗旱性鉴定时发现发芽势与抗旱性不存在显著关系,认为抗旱性鉴定指标为胚根长、胚芽长、胚芽干重和物质转运速率。张盼盼等[32]认为相对发芽率、根长、芽干重、芽鞘长、芽长和根干重可作为糜子芽期抗旱性的鉴定指标。张智猛等[33]发现根长、生根率、根干重、发芽率与花生抗旱能力存在显著相关性。敬礼恒等[34]发现相对发芽率、芽长、胚根长、根芽干重可以作为水稻种子萌发期抗旱性鉴定的指标。田又升等发芽率、胚根长、胚芽长、根干重、物质转运速率可作为水稻抗旱性鉴定指标。周小梅等[90]研究发现胚芽鞘和幼根长相对变化量可以作为水稻幼苗期抗旱性鉴定指标。本研究结果表明相对芽鞘长、相对芽长和相对芽干重与抗旱总级别呈极显著正相关,可以作为寒地水稻种质资源芽期抗旱性筛选鉴定指标。芽鞘长可以作为麦类抗旱性鉴定指标已见报道,而前人研究结果显示芽鞘长不适合作为水稻抗旱性鉴定指标,本研究结果显示,相对芽鞘长抗旱级别与抗旱总级别呈极显著正相关(r=0.28**),因此,我认为相对芽鞘长也可以作为寒地水稻芽期抗旱性鉴定指标。
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5 结论
5.1 从 273 份水稻材料中筛选出芽期强抗旱的有 DPB112﹑DPB71﹑龙粳 4 号﹑DPB120 共 4 份;中抗旱的有松粳 16 号、DPB15、DPB70 等 34 份材料;弱抗旱的有垦 08-17-16、垦稻 6 号、龙稻 26 号等 235 份。相对芽长、相对芽鞘长、相对芽干重可以作为寒地水稻芽期抗旱性筛选指标。
5.2 从芽期抗旱性不同的 30 份材料中筛选出苗期强抗旱的材料有 DPB112、DPB71、垦稻 24 等 18 份;中抗旱的有垦交 16-1162、垦交 16-1178、龙庆稻 21 号等 6 份;弱抗旱的有 DPB69、绥稻 3 号、齐粳 10 号等 6 份。秧苗地上干重、根长、株高和地下干重 4 个指标的相对值可以作为寒地水稻苗期抗旱性筛选的鉴定指标。
5.3 从 12 份苗期抗旱性不同的材料中筛选出,DPB120、DPB71 和垦稻 24 号农学抗旱性强,且芽期和苗期抗旱能力较强,可以作为旱直播材料;齐粳 10 号、绥育 117463 和莹稻 2 号农学抗旱性较强,但芽期和苗期抗旱性较弱可以作为水直播材料。灌浆期高效叶面积、齐穗期干物质积累量、齐穗期和灌浆期的气孔导度、分蘖期和齐穗期根系活力、着粒密度、二次枝梗数、理论产量和劣势粒的穗粒数、结实率的相对抑制率分别为 40.41%、37.96%、71.43%、91.13%、93.71%、93.94%、30.59%、60.57%、71.42%、75.72%和 18.37%,这 11 个指标的相对抑制率较大,可以通过这些指标的比较,反映寒地水稻抗旱性的强弱。
5.4 强抗旱类型穗粒数、结实率和理论产量相对抑制率极显著低于中和弱抗旱类型;强抗旱类型的着粒密度、穗重、一次枝梗数和二次枝梗数相对抑制率均显著或极显著低于中和弱抗旱类型;齐穗期和灌浆期的叶面积、净光合速率、蒸腾速率、胞间 Co2浓度和气孔导度相对抑制率呈强抗旱类型<中和弱抗旱类型的趋势,
参考文献(略)

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