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本论文利用室内模拟干旱和花后控水条件下大田试验鉴定的方法分别对五个不同组合的12个亲本及113个回交后代进行了抗旱性鉴定及鉴定指标研究。
主要结果如下:
1.水分胁迫对水稻生长发育的影响各组合在模拟水分胁迫条件下,水稻种子发芽率降低,幼苗胚芽鞘、胚根生长都受到不同程度抑制,其中,胚芽鞘受抑制的程度高于胚根,水稻幼苗主侧根数目也受到不同程度抑制。模拟水分胁迫条件下所有试验水稻品种地上部干重与对照相比变化不大,根冠比值普遍高于对照,但是不同抗旱性的水稻品种根冠比变化不同。
在大田土壤水分胁迫条件下,所有供试水稻品种的株高、穗颈长与对照相比均不同程度的下降。花后控水使水稻叶片发生卷曲、叶色变黄。花后水分亏缺导致水稻顶三叶叶面积减小,群体光合有效辐射增加,冠层透光率增大,同时旗叶光合速率下降,从而导致干物质积累减少,产量降低。就产量构成因素而言,水分胁迫主要是降低了结实率和千粒重,最终导致减产。此外,花后水分亏缺还降低了水稻籽粒中粗蛋白和糙米脂肪的含量,使稻米的食用品质降低。
水分亏缺降低了水稻旗叶的相对含水量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量,降低了保护性酶类的活性,使旗叶中丙二醛含量增加,膜系统受到损伤。但抗旱性强的品系在胁迫条件下仍能保持较高的渗透调节物质含量和较高的保护性酶活性,从而保护细胞膜系统免受严重损伤,提高了水稻的抗旱性。
2.水稻抗旱性鉴定指标体系本试验在水分胁迫条件下对水稻萌芽期、苗期及开花后水稻的部分形态指标、生理生化指标和产量指标进行了研究,结果表明在种子萌芽期和苗期,种子相对萌发率、胚芽鞘长度、胚根长度和侧胚根数目的抗胁迫系数以及根冠比等指标可以作为早期鉴定指标;在水稻生育过程中,叶片卷曲度、叶色、穗颈节长等指标可以作为水稻抗旱性鉴定的形态指标;离体叶片保水力、叶绿素含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量等指标与产量的相关性较好,可作为水稻抗旱性鉴定的可靠生理生化指标;产量抗旱系数是鉴定抗旱性的最直观、简便的可靠指标。最终形成了一套贯穿水稻萌芽期、苗期、生长发育中后期的抗旱性鉴定指标体系。
3.萌芽期和苗期抗旱性鉴定指标的分级标准在PEG6000模拟胁迫条件下,当胚芽鞘长度、胚根长度和侧胚根数目的抗胁迫系数分别大于0.75、0.80和0.90的品种为抗旱性强品种;胚芽鞘长度、胚根长度和侧胚根数目的抗胁迫系数分别小于0.55、0.70和0.70的则为抗旱性较差品种。在苗期渗透胁迫条件下,幼苗的根冠比可以反映水稻品种的抗旱性,根冠比大于0.60的品种抗旱性较强,小于0.50的品种抗旱性较差。
4.不同水稻组合抗旱性的等级划分本文根据抗旱指数把五个水稻组合划分为三个等级:抗旱性强、中间型、抗旱性弱。这五个水稻组合抗旱性的强弱分别为:组合四>组合三>组合二>组合一>组合五。同时我们对五个组合中的每个品豕都进行了抗旱性分级。