摘要
我国作物的种植面积一半都是干旱半干旱地区，小麦作为主要粮食作物，其生长条件常常受到寒冷、干旱、病虫等自然灾害。其中干旱问题导致的作物减产是其他逆境导致减产的总和，所以筛选耐旱性强的小麦品种对我国粮食安全有着重要的意义。本试验选取国内外140份小麦品种为供试材料，在大田中设置对照（全生育期共灌水6次）和干旱（全生育期共灌水4次）2个处理，测定株高、茎节、旗叶等10个形态指标，通过相关性分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析进行抗旱性综合评价。根据抗旱性综合评价值，把140份小麦品种进行聚类分析，共聚为5类：高耐旱型、较耐旱型、一般耐旱型、较敏感型和高敏感型；为了解析不同类型小麦耐旱的生理机制和抗倒伏能力，分别从5个不同耐旱类型中挑选1个、2个、8个、27个、11个，共计49份小麦品种，测定旗叶含水量、旗叶相对含水量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、茎秆抗倒伏能力和产量；为了进一步研究不同小麦品种在干旱胁迫下添加不同浓度褪黑素的变化，从高耐旱型和一般耐旱型中各挑选1个品种进行室内PEG-6000模拟干旱发芽试验，测定了表型和生理指标。主要结果如下： 1.对140份小麦品种的抗旱系数与各指标进行相关性分析，结果表明抗旱系数与各节间长无显著相关性，与株高、旗叶长宽呈显著、极显著相关；对各指标的抗旱系数值进行主成分分析，累计提取到5个主成分，涵盖了近80%的变异，其中穗叶距、第二节长、基部节长、第二节茎粗可以作为小麦生育后期耐旱种质资源筛选的依据。 2.根据权重和隶属函数法将140份小麦抗旱性综合评价值D进行排序，用R studio软件对其进行分类，共分为5类，第I类高耐旱型、第Ⅱ类较耐旱型、第Ⅲ类一般耐旱型、第Ⅳ类较敏感型、第V类高敏感型。其中第I类有3份小麦品种，第Ⅱ类有13份小麦品种，第Ⅲ类有37份小麦品种，第Ⅳ类有62份小麦品种，第V类有25份小麦品种。高耐旱型和较耐旱型的品种分别为小偃6号、轮选715、兰天10号和洛麦23、长6878、西农961、新麦35、天民285、Drysdale、洛麦21、西农885、中育1211、长6838、优麦2号、济麦21、商麦167。 3.从5个不同耐旱类别中各选若干小麦品种共计49份，进一步研究生理指标、抗倒伏能力及产量的变化，研究发现在两个处理下旗叶含水量和旗叶相对含水量在干旱胁迫下较对照处理均降低，高耐旱型在两个处理下均为最高；叶绿素含量在干旱处理下低于对照处理，乳熟期在不同处理下又均低于孕穗期，其中较耐旱型品种的差异在两个处理中是最大的；茎秆抗倒伏能力在干旱胁迫下除较耐旱型品种外，其余4个耐旱型小麦品种的抗倒伏能力增强；产量在干旱胁迫下较对照组降低，随着耐旱程度的下降，两个处理的差异随之增大。 4.褪黑素可以提高作物在逆境中的生长，本文研究了褪黑素对两个不同耐旱品种的影响，供试材料为从大田筛出的高耐旱型‘小偃6号’和一般耐旱型‘齐麦5号’两个品种在室内进行PEG-6000模拟干旱胁迫。结果表明干旱胁迫抑制小麦苗期的生长发育，添加褪黑素可以提高小麦的抗旱性。添加100μmol·L-1的褪黑素可以有效促进种子萌发，增加叶片含水量和叶绿素含量，降低丙二醛含量，提高抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性。
NETL