不同玉米苗期抗涝性的综合评价

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玉米是世界第一大粮食作物。涝渍胁迫严重限制玉米的高产和稳产,因此评价和筛选抗涝玉米品种是解决玉米生产问题的关键途径,对保证我国和世界粮食安全有重要意义。本研究选用适宜皖北地区种植的17个玉米品种为供试材料,通过人工气候室土培,设置正常水分处理和涝渍胁迫处理(三叶期,淹水持续6 d),对不同玉米品种进行根系和冠层表型评价及抗涝性分析,利用主成分分析、聚类分析等方法进行玉米品种的抗涝性评价和筛选。主要研究结果如下:1.涝渍胁迫极显著影响了玉米植株的不定根长度、不定根表面积、不定根体积、不定根数量、初生根长、初生根体积和根冠比,显著影响了玉米植株的茎粗和株高。2.在涝渍胁迫下,茎粗、不定根表面积、不定根体积与抗涝综合能力系数(D值)呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.705、0.942、0.919;初生根体积与D值呈显著相关(P<0.05),相关系数为0.580。综合方差分析和相关性分析结果,不定根表面积与不定根体积对玉米抗涝性有重要作用。3.通过对耐涝系数(WTC)的主成分分析和聚类分析,将17份玉米供试品种材料分成抗涝、中度抗涝、涝渍敏感、不抗涝4个类群;根据对涝渍敏感指数(WSI)的主成分分析,分出抗涝、中度抗涝、不抗涝3个类群。依据这两种不同的分析方法,得到了相同的抗涝和不抗涝品种,抗涝品种为隆平206,不抗涝品种为登海652。4.抗涝性强的品种的叶片SOD、POD和CAT的活性均高于抗涝性弱的品种,其中SOD和CAT的活性平均增幅最大,分别为110.2%和149.3%;在不定根SOD、POD和CAT活性上也表现出相同的趋势,抗涝性强的品种SOD和CAT平均增幅分别为138.6%和149.3%。抗涝性强的品种叶片MDA含量增幅小于抗涝性弱的品种,平均增幅分别为55.1%和113.3%,不定根MDA含量变化也呈现相同的趋势。综上所述,本研究利用玉米苗期与抗涝性相关的形态学和生理指标对17份玉米品种材料进行了抗涝性鉴定,筛选出不定根的表面积和体积是玉米抗涝性评价的主要指标,得到的抗涝型品种对于玉米抗逆品种栽培和实现皖北玉米高产稳产有重要意义。
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