摘要
小麦是河北省第二大粮食作物，种植面积广，但由于水资源短缺，选育抗旱品种对于河北省粮食安全有重要意义。本研究利用从京、津、冀、豫、鲁等地区搜集近年国审、省审小麦品种共190份材料，在苗期通过蛭石培养对小麦进行不浇水和采用PEG-6000模拟干旱环境胁迫处理，测定小麦抗旱性相关形态学指标。利用隶属函数值进行主成分分析和聚类分析，对试验材料的抗旱性进行了综合评价，再通过测定相关生理生化指标，最终筛选出9个抗旱性强的小麦品种材料，为后续抗旱基因挖掘和小麦耐旱品种选育奠定基础。主要结果如下: 1.对190个小麦品种水处理和两种干旱处理的幼苗形态学指标进行差异显著性分析，表明在20％PEG-6000处理下，幼苗干重根冠比、株高的差异不显著，其余各指标均达到显著水平;在不浇水处理中，除干重根冠比外其余指标均有极显著差异，其中最大根长、鲜重根冠比、根系表面积、平均根系直径、总根长、总根体积、根失水率这7个指标在两个处理中均表现为极显著差异。综合说明除干重根冠比外的9个指标都可作为小麦抗旱性鉴定指标。 2.通过主成分分析将两种干旱处理下的10个单项指标分别转化成5个新的独立的综合指标，对小麦苗期抗旱性进行评价。综合表明，当小麦在苗期遭受干旱胁迫时，根冠比、根系生物量、平均根系直径、苗失水和根失水率对维持植株的正常生长有着重要作用。可将两种干旱处理下贡献率都较高的根冠比、根失水率、根系生物量三个综合指标作为小麦苗期抗旱性的主要评价指标。 3.在20％PEG干旱胁迫条件下，各形态性状指标和D值(综合抗旱能力系数)之间存在显著或极显著相关性。其中，最大根长、鲜重根冠比、干重根冠比、总根长与D值呈极显著正相关，相关系数分别为0.259、0.578、0.67和0.287;在不浇水干旱条件下，各形态性状指标和D值之间存在显著或极显著相关。其中，株高、苗失水率、总根长、总根体积与D值呈极显著正相关，相关系数分别为0.233、0.282、0.332、0.277;说明小麦抗旱性状之间联系紧密，抗旱机制复杂。 4.通过两种处理下抗旱综合评价值(D值)和聚类分析，对190份小麦供试品种材料进行分类，分为高度抗旱、抗旱、中度抗旱、敏感、高度敏感5个类群。整合两个干旱胁迫条件最终筛选出抗旱性强的材料包括轮选166、中麦155、石麦22、京冬18、冀麦325、石4366、鑫瑞麦29、藁优5766和河农825共9个小麦品种。 5.测定抗旱性不同的小麦品种生理生化指标，发现20％PEG干旱胁迫下SOD和CAT的活性高于对照，且抗旱性强的小麦品种CAT和SOD活性升高幅度要大于抗旱性弱的小麦品种，而POD则表现出不同趋势。干旱胁迫处理后小麦叶片的MDA含量与对照相比明显增多，可将MDA作为筛选小麦品种抗旱性的可靠指标。 综上分析，本研究利用小麦苗期与抗旱性相关的形态学和生理生化指标对190份小麦品种材料进行了抗旱性鉴定，筛选出的抗旱型品种可用于田间进一步鉴定。
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