植物抗旱性鉴定指标的研究现状与进展.ppt

植物抗旱性鉴定指标与抗旱研究方法 孙刘臣 干旱是指长期降水偏少 造成空气干燥 土壤缺水 使植物体内的水分发生亏缺 影响正常生长发育而减产 干旱造成的减产是干旱和半干旱地区粮食生产的主要障碍之一 抗旱性鉴定就是按作物抗早能力的大小进行鉴定评价 由于植物在漫长的进化过程中以多种方式来抵抗和适应干旱所以形成了多种抗旱制 1 形态指标2 生理指标3 生化指标4 综合指标 植物抗旱性鉴定指标 一些植物长期生长在干旱少雨的地区 为了适应恶劣的环境条件 形态上发生了一些变化 来抵抗水分胁迫 保证植株正常生长 如株形紧凑 叶直立 根系发达 较大的根冠比 叶片被蜡质 角质层厚 气孔下陷等 对叶片的解剖结构发现 抗旱性较强的品种 其维管束排列紧密 束内系列导管较多 导管直径较大 以禾本科为例 一般认为叶片较小 窄而长 叶片薄 叶色淡绿 叶片与茎杆夹角小 干旱时卷叶等是抗旱的形态结构指标 1 形态指标 目前 在大豆 棉花 小麦 燕麦等作物的抗旱鉴定上 测定株高 叶数 叶面积 幼苗干重并与对照相比较 由此测定供试品种的抗旱性 在草坪上常将叶取向 叶垂直扩展率 叶鞘长度 茎的分支量 叶面积指数 根长 根密度 根冠比 叶片萎蔫指数 茎干重 根干重 土壤内各层根量 气孔开闭 植株相对生长率 根毛量等作为草坪草抗旱性研究的形态指标 水分生理指标细胞质膜透性变化植物叶片的光和速率 2 生理指标 2 1水分生理指标植物的抗旱性与植株的水分状况有关 叶片相对含水量 叶水势 压力势 通常作为植物的水分状况指标 这三个指标能够很好的反应出水分状况与痿焉之间的平衡关系 2 2细胞质膜透性变化膜伤害的程度可通过电导值反应 其值的大小与品种的抗旱性有密切的关系 多采用相对电导率来衡量膜伤害的程度 这个指标已在玉米 小麦 水稻 豆类 高粱 谷子 草坪等植物中得到应用 2020 3 17 9 可编辑 2 3植物叶片的光合速率干旱胁迫下 抗旱性强的品种能维持相对较高的光合速率 在玉米 棉花 小麦 水稻上的结果都证实了这一点 有学者研究认为在小麦灌浆期和乳熟期的光合速率可作为小麦抗旱性鉴定的可靠指标 渗透调节物质 渗透调节是植物抵御干旱的一种重要方式 不同植物种类及同一植物种类的不同品种之间 可溶性糖 氨基酸含量及其它物质含量存在差异 脱落酸 当土壤干旱时 植物能在根系中形成大量ABA 浓度成倍增加 引起气孔开度减小 实现植物水分利用最优化控制 干旱条件下 植物叶片的ABA含量能增加数十倍 而且抗旱品种比不抗旱品种积累更多的ABA 这在小麦 玉米等作物上得到证实 酶活力 干旱条件下 可影响植物体内多种酶活力 试验研究表明 一些植物经干旱胁迫处理后不同抗旱性的植物叶片中的SOD酶 CAT酶与膜透性及膜脂过氧化水平之间存在负相关 3生化指标 4综合指标综上所述的关于植物抗旱性鉴定的方法中基本上都是从单项指标 因素 上进行鉴定 而植物的抗旱性是由多种因素相互作用构成的一个较为复杂的综合性状 其中每一因素与抗旱性之间存在着一定的联系 为弥补这些缺陷 近年来较多采用综合的指标 如 抗旱总级别法 模糊数学中的隶属函数法 聚类分析法等多种综合评价方法 作物抗旱研究方法 要测定作物的抗旱性 首先要给作物创造一个适当干旱胁迫的环境 然后再选择合理的指标来区分作物品间抗旱性的差异 根据作物生长环境的不同 作物抗早研究方法分为以下几种方法 1 1田间测定法1 2干旱棚或温室法1 3生长箱或人工气候室法 1 1田间测定法将供试品种直接种在旱地上 以自然降水或灌水控制土壤水分 造成不同程度的干旱胁迫 使作物成长或产量受到影响 并以此评价作物的抗早性 此法简便易行 又有产量结果 但受环境条件 特别是降雨量 的影响很大 每年结果难以重复 所需时间长 工作量大 1 2干旱棚或温室法在干旱棚或温室内通过控制土壤水分来测定作物的抗早性已得到广泛的应用 但干早棚与大田的环境条件差异会造成一定试验误差 1 3生长箱或人工气候室法在控制温度湿度和光照的生长箱或人工气候室中观测作物对干早胁迫的反应 测定作物的抗早性该方法需要一定的设备 难以大批量进行 但试验结果可靠 可重复试验 2根据对作物干旱处理的方法不同 作物抗旱研究可分为一下方法 2 1土壤干旱法通过控制盆栽或大田栽培作物的土壤含水量而造成植株水分胁迫来测定作物的抗旱性 主要对作物不同生育阶段进行干旱处理 以全生育期不进行干早处理的植株作为对照 2 2大气干旱法通过干燥的空气给植株施加干早胁迫以测定作物抗早性强弱或给作物叶面施化学干燥剂 通过