摘要
干旱已成为影响世界范围内农业生产的主要环境胁迫因子。油菜是中国重要的油料作物，年度及季节性干旱对油菜生产均造成严重威胁。研究油菜在干旱胁迫下的生长发育变化及生理代谢反应，揭示其抗旱机理，对提高油菜抗旱性及选育油菜抗旱品种均具有重要意义。 本试验对9个油菜常规品种进行干旱处理并筛选出抗旱和干旱敏感品种，采用所筛选的品种进行不同生育时期的抗旱性比较研究，分析了油菜不同生育时期对干旱胁迫的生理响应机制。主要研究结果如下： （1）抗旱性评价筛选出抗旱品种与干旱敏感品种各 2 个。根据花期干旱条件下 9 个油菜常规品种的丙二醛、脯氨酸含量、气孔导度等生理指标变化和产量变化，采用抗旱系数法结合主成分分析，筛选出抗旱品种中双 5 号（ G7 ）、Alku （G8），干旱敏感品种NORIN 40（G2）、LINE 40（G5）。 （2）花期干旱对油菜产量及品质的影响最大。4 个品种不同生育时期的干旱胁迫研究表明，花期干旱对油菜产量影响最大，角果期次之，苗期影响不显著。花期干旱可使油菜经济产量降低 20.0% ~ 49.2%。比较不同生育时期干旱的产量构成因素，花期干旱使单株角果数降低 19.4% ~ 58.2%，每角粒数减少 15.7%~20.1%，但千粒重增加 22.0%~37.4%；苗期干旱使油菜每角粒数增加，千粒重降低。同时花期与角果期干旱导致油菜籽粒蛋白质含量显著增加，含油量降低。 （3）干旱过程中苗期干物质积累下降最大，收获时花期干旱生物量降低最多。干旱结束时测定，苗期干旱对油菜干物质积累影响最大，4 个品种干物质积累量降低22% ~38%；花期影响次之，角果期干旱对干物质积累影响较小。但复水后苗期干旱恢复生长效应最强，收获时测定，苗期和角果期干旱胁迫对生物产量影响不明显，而花期干旱胁迫下生物产量显著下降17%~35%。 （4）花期干旱对油菜株高及主花序长度影响最大。苗期和角果期干旱胁迫下，油菜的各形态指标虽都有所降低，但差异不显著；花期干旱胁迫导致油菜株高、主花序长下降明显，G2和G8的株高降低幅度分别为9%和8%（P lt; 0.05）， G2、G5和G8的主花序长降低幅度分别为24%、20%和19%（Plt;0.01）。 （5）品种抗旱性与胞间 CO2浓度呈负相关，与水分利用效率呈正相关。干旱导致叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率下降，且随胁迫程度增加下降幅度增大，在土壤水分为50%~30%时下降幅度最大。随着胁迫程度的增加，胞间CO2浓度先下降后上升，花期干旱敏感品种G2和G5下降幅度大于抗旱品种G7和G8，下降幅度与品种综合抗旱性呈负相关。随着胁迫程度的增加，水分利用效率和气孔限制值先上升后下降，花期干旱敏感品种 G2 和 G5 的气孔限制值上升幅度大于抗旱品种 G7 和 G8，气孔限制值上升幅度与品种综合抗旱性呈负相关，花期抗旱品种G7和G8的水分利用效率上升幅度大于干旱敏感品种G2和G5，水分利用效率上升幅度与综合抗旱性呈正相关。 （6）干旱胁迫下抗旱品种的电导率增加幅度较低，叶温上升幅度较高。随干旱胁迫程度增加，油菜脯氨酸、丙二醛、电导率增加；不同品种均以花期增加幅度最大；而抗旱品种增加幅度相对较少。不同生育期在土壤含水量下降到30%时，各生理指标开始明显上升。在土壤含水量下降到20%时，花期干旱使不同品种的脯氨酸含量增加到72-100倍，丙二醛含量增加到59-133倍，电导率增加到34-579倍；其中抗旱品种 G8 均为最低值；苗期和花期干旱胁迫下，油菜叶温呈上升趋势，且上升幅度与油菜综合抗旱性成正相关，花期抗旱品种 G7 和 G8 的叶温上升幅度大于干旱敏感品种 G2 和 G5；而角果期干旱胁迫下角果温度略有下降，但下降幅度均不明显。 （7）花期是干旱影响油菜产量及鉴定抗旱品种的最敏感时期。油菜花期叶、花、果并存，生长量最大，对干旱胁迫也最为敏感。花期干旱不仅显著降低植株的光合效率与干物质积累，特别是通过影响开花授粉而大量减少单株角果数与每角粒数，使油菜严重减产。角果期叶片脱落，主要是角果生长的发育，干旱也降低单株角果数但幅度小于花期，影响最大的是粒重，角果期干旱的产量降低幅度小于花期但高于苗期。苗期干旱主要降低干物重，最终对产量影响不大。因此鉴定品种的抗旱性应以花期为主。从不同年份花期、角果期农艺性状与生理指标鉴定结果来看，品种 Alku（G8）抗旱最强，中双 5 号（G7）次之；NORIN 40（G2）与 LINE 40 （G5）对干旱敏感。
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