小麦抗旱性鉴定指标

小麦抗旱性鉴定指标

213 抗旱性鉴定指标的遗传研究在河北省自然科学基金委的资助下,对10个冬小麦亲本分成3种类型相互杂交,F1代共100个组合,开展了以抗旱指数为代表的小麦抗旱性遗传研究。对所得数据用Hayman法和莫惠栋法进行分析。21311 抗旱性状遗传相关明确不同时期抗旱性代表指标:早期世代:单株分蘖、株穗数、株高、株粒重和底部黄叶片。高代及育成种:最高蘖、植株高度、穗下节长与干旱胁迫下的产量、株穗数、株粒数和底部黄叶片。21312 抗旱性杂交优势表现小麦杂交后代的杂种优势和超亲优势因亲本组合类型不同而异。后代杂种优势表现最好的组合类型是/抗旱@抗旱0组合类型,其次是/抗旱@抗旱高产0,最差的是/高产@高产0组合类型。在组合类型中,抗旱亲本作父本的好于作母本的。在核质代换试验中,细胞核在抗旱性遗传中起主导作用,细胞质也起一定作用。21313 抗旱性配合力分析结果表明,抗旱性的GCA效应、SCA效应和R效应均达极显著水平,说明了显性方差和加性方差都起一定作用。充分反映了小麦抗旱性遗传背景和遗传控制是极其复杂的。抗旱性遗传背景的表达不但取决于基因的加性效应和非加性效应,而且还受制于正反交效应的影响。GCA 效应分析表明,参试亲本GCA效应具有正、负向优势。亲本1、2、5作为抗旱亲本较为理想,其加性效应基因对后代抗旱性的提高具有增益优势;SCA效应分析表明,8个组合呈明显的负向趋势,7个组合成明显的正向趋势。由于正、反交的效应不同,表明细胞质对小麦抗旱性具有一定的调控作用。在抗旱育种选配杂交组合时,注意选用一般配合力、特殊配合力和抗旱性遗传传递整齐度都比较好的种质作亲本,其后代抗旱性好的机率就高。21314 主要遗传参数的测定在固定模型的假定下,冬小麦高产种质的抗旱性状符合Hayman(1954)提出的假设[16]。Wri+Vri表明,较多的增效基因的亲本有较高的Wri+Vri值。其中,g1和g2抗旱性最好,而显性基因最少,是较好的亲本材料。试验结果表明:抗旱性的加性效应方差(D=016149)小于显性方差(H1=11007,H2=013958),为超显性,据此,小麦杂种后代的抗旱性选择应放在高代进行。h2 B(65155%)和h2 N(72180%)表明,高产种质的抗旱性具有较高的遗传力。21315 抗旱机制研究研究了干旱条件下,与抗旱性关系密切的生理生化指标[11,14,17]:小麦植株光合能力的变化,渗透调节能力、SOD活性、POD活性、MDA含量和PRO含量的动态变化。结果表明,SOD、MDA、OA是反映小麦抗旱特性的有效指标,PRO只能作为抗旱性鉴定的辅助指标。其中,MDA和SOD广义遗传力和狭义遗传力都比较高,可用于抗旱育种材料的早代选择;OA和POD广义遗传力高,狭义遗传力低,可用于抗旱育种材料的晚代选择;饱和渗透势广义遗传力中等,狭义遗传力很低,在抗旱育种材料的选择中,只能作为辅助性指标。216 抗旱性鉴定指标的最新进展1999年,编制了以抗旱指数(DRI)为核心技术的我国第1个有关农作物品种抗旱性鉴定的地方标准)))农作物品种抗旱性鉴定技术规程(DB13/T39815)1999)[18] 。1999年,河北省在全国率先开展了对小麦、玉米等作物区域试验参试品种同时进行抗旱性鉴定,为新品种审定、推广提供依据。河北省农林科学院旱作农业研究所成为河北省农作物品种审定委员会唯一的抗旱性鉴定承担单位。2000年,研制成了以抗旱指数(DRI)为核心技术的高产抗旱新品种鉴定与推广技术体系[19]。

该技术体系鉴定、筛选出12个既高产又抗旱的小麦、玉米新品种。推广面积80187万hm2,新增产值613亿元,获河北省科技进步三等奖。2002年3月28日在全国旱稻年会上,抗旱指数已作为旱稻抗旱性鉴定指标和标准。同年,由中国农业科学院品种资源研究所起草的国家/小麦抗旱性鉴定评价技术规范0采用了河北省地方标准)))农作物品种抗旱性鉴定技术规程作为主要内容,并已通过专家鉴定。3 抗旱性鉴定指标研究的发展方向目前,除抗旱指数外尚无一个简单有效、经济方便、实用可靠,可直接应用于生产的抗旱性鉴定指标。由于品种的抗旱性是一个极其复杂的数量性状,解决问题的方法是采用生长发育、形态特征、生理生化和产量等鉴定指标相结合的方法,并注意科学且先进的仪器设备和数量分析方法的引入,进一步探讨其抗旱机制,从而提高作物抗旱性鉴定指标的科学性和准确性。从改良作物的抗旱性

出发,从分子水平上阐明作物抗旱性的物质基础及其生理功能,从而通过基因工程手段进行抗旱基因重组以创造抗旱新类型并用这种基因的表达形式确定抗旱指标[20]。中国农科院品种资源研究所利用SSR技术对我国主要的抗旱材料的基因流分析表明,小麦的抗旱基因影响了一系列小麦品种的抗旱性,并可通过分子标记进行基因流追踪研究。随着分子生物学的发展,可望通过分子标记技术在抗旱鉴定研究上有所突破。参考文献: [1]汤章城.植物对水分胁迫的反应和适应性[J].植物生理学通讯,1983,(3):24-29. [2]康绍忠.新农业科技革命与21世纪我国节水农业的发展[J].干旱地区农业研究,1998,16(1):11-17.[3]李原园,李英能,苏人琼.中国农业水危机及其对策[R].北京:中国国家科学技术委员会农村科技司,1997: 52-54. [4]金善宝.中国小麦学[M].北京:中国农业出版社,1996.754-758. [5]胡福顺.抗旱性鉴定[A].见:李杏普.小麦遗传资源研究[M].北京:中国农业大学出版社,1997.45-63.[6]景蕊莲.作物抗旱研究的现状与思考[J].干旱地区农业研究,1999,17(2):79-85. [7]李晚忱,付凤玲,袁佐清.苗期耐旱性鉴定方法研究[J].西南农业大学报,2001,14(3):29-32. [8]谷俊涛,屈平,刘桂茹,肖凯.不同小麦品种抗旱机制与花期旗叶光合特性的关系[J].华北农学报, 2002,17(1):1-5. [9]张林刚,邓西平.小麦抗旱性生理生化研究进展[J].干旱地区农业研究,2000,18(3):125-132. [10]王伟,张枫.ABA对渗透胁迫下玉米幼苗根系渗透调节的影响[J].作物学报,2002,28(1):121-126.[11]刘桂茹,陈秀珍.水分胁迫下小麦叶片渗透调节能力与品种抗旱性的关系[J].河北农业大学学报,2002,25 (2). [12]兰巨生,等.作物抗旱指数的概念和统计方法[J].华北农学报,1990,5(2):20-25. [13]栗雨勤,等.高产抗旱冬小麦新品种鉴定筛选方法研究[J].华北农学报,1998,13(增):45-49.[14]刘桂茹,张荣芝,等.小麦抗旱性遗传研究[J].中国农学通报,1996,12(4):34-35.[15]卫云宗,乔蕊清,等.小麦抗旱性遗传背景研究[J].中国农业科学,1998,31(3):30-36.[16]刘来福,毛盛贤,黄远樟.作物数量遗传[M].北京:农业出版社,1984.132-150.[17]谷俊涛.不同小麦品种抗旱机制与花期旗叶光合特性的关系[J].华北农学报,2002,17(1). [18]栗雨勤,王英君,等.农作物品种抗旱性鉴定规程(GB13/T3985-1999)[S].河北省地方标准,1999.48-55. [19]栗雨勤,等.冬小麦抗旱高产品种鉴定方法的研究[J].沈阳农业大学学报,2000,30(6):581-586.[20]袁力行,傅骏骅.RFLP和SSR标记划分玉米自交系杂种优势群研究[J].作物学报,2001,27(2):149