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

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。