作物抗旱性的研究方法

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1、作物抗旱性的研究方法*据统计，世界上1/3的可耕地处于干旱或半干旱状态，其它耕地也常受到周期性或难以预期的干旱而减产。干旱是我国广大粮食产区的重要环境胁迫，是作物牛产发展的重要限制因素［1］。解决这一问题的途径，除了开辟水源、节水灌溉以提高水的利用率之外，作物高产稳产的关键之一就是改善作物本身的抗旱能力，即选育抗旱性强、具有优良农艺性状的品种。山于遗传或长期适应的结果，不同植物种类或品种会对T旱作出不同反应,这就是植物抗旱性差异的根木性所在。能否准确、迅速地鉴定亲木材料和高代品系的抗旱性，则关系到抗旱冇种的成败。正因为如此各国科学家特别重视作物抗旱性的研究，以寻求选冇抗旱品种

2、的可靠方法和指标，为作物抗亍育种的亲本选配和早代鉴定提供理论依据，提高抗旱性鉴定的对靠性。本文综述了目前国内外科学家在不同作物、不同牛育期、不同水分胁迫处理下进行的形态、产量、生理生化等方而方法与指标的研究。1干旱处理方法要鉴定作物的抗旱性，首先要给作物创造一个适当的干旱胁迫环境，然后选择恰当的指标来区分作物间的抗旱性差异。目前主要有以下儿种干旱处理方法。1.1不同干旱地区田间试验法将供试阳种在不同地区的旱地上栽种，以自然降水造成干旱胁迫，直接按照作物产量或生长状况来评价品种的抗旱性。此方法简便易行，既真实地反映了作物在不同干旱地区的生长状况,乂有产量指标，结果很冇说服力，是

3、目询育种工作者选择抗旱性品种的主要方式。但受坏境的影响人，重复性较差。1.2人工气候室法在能控制温度、湿度和光照的人工气候室内，通过控制土壤含水量造成土壤干旱和控制空气湿度造成大气干旱,研究不同生冇期内水分胁迫対生长发冇、生理生化过程或产量的影响来鉴定作物抗旱性。此方法结杲可靠，重复性好,但设备投资大，而H人工气候室与大田环境差异可能带来试验误差。1.3土壤干旱胁迫法通过控制盆栽作物的土壤含水量血造成植株水分胁迫来鉴别作物抗旱性。（1）苗期反复干旱法。三叶期进行干旱处理，在50%幼苗达到永久萎蔦时浇水使苗恢复。再干旱处理使之萎蔦,重复2〜3次。以最后存活苗的百分率评价品种苗期

4、抗旱性［2］。（2）土壤干旱法。从拔节初期开始控水至成熟，盆土含水量川称重法控制，将干旱处理分为对照、轻度干旱、屮度干旱、严重干旱4种水分胁迫梯度［3］。（3）土壤缓慢干旱法。灌浆期用人为称重控水的方法，按土壤含水量每日减少7%〜10%的脱水速率，经7〜10d降至严重干旱［31o±壤干旱胁迫法简便易行,结果可靠。缺点是:结果说明的是个体而非群体。但在育种选择抗旱品系中很有意义。苗期反复干旱法在“七五”期间曾广泛用于鉴定粮食作物和棉花的抗旱法。1.4高渗溶液法川不同浓度的高渗溶液对种子荫发或苗期牛长进行处理，造成作物的牛理干旱。观察种子荫发率和植株能否止常牛长发育,并结合测定一

5、些指标来鉴定作物抗旱性。常用的渗透物质有聚乙二醇和甘露醇。此方法前苏联曾用来进行大规模抗旱性鉴定［4］。但此方法有较大争论。1.5大气干旱法主要是模拟自然界屮的人气干旱环境。一般采川将作物栽至能控制湿度的干旱室屮,施以干燥的空气或叶面喷施化学干燥剂来造成人气干旱环境;或将水培植株根系暴露到空气屮不同时间造成不同强度水分胁迫⑸。2抗旱性鉴定指标2.1形态指标一些作物由于长期生长在干旱少雨地区，为了适应恶劣的生态条件，形态上逐渐发生了变化,以抵御水分胁迫,保证植株止常生长。形态上发生的变化主要有株型紧凑，叶直立;根系发达,根/冠比较高;叶片厚，密集茸毛,被腊质，角质层厚，气孔下陷

6、。解剖发现，抗旱性强的品种，维管朿排列紧密，朿内系列导管较多，导管直径较大。对这些指标进行鉴定，应该对作物抗旱性作出评价,但目前尚未有一种形态指标被大家公认。2.2生长指标植物对干旱的抵抗能力，归根到底，就是水分胁迫下植物能否正常生长、发冇,完成生活史。对于作物而言，它的抗旱性是在T旱条件下完成生活史，同吋还应形成一定或相当高的产量。⑴产量指标。是根据干旱条件下，作物的产量和减产TT分率来判定作物品种或品系的抗旱性,是传统抗旱育种的经典方法。(2)生长发冇指标。作物在生长发育过程中对缺水最敏感，水分胁迫能使生长减缓或停止。因此，在干旱条件下作物生长状况的差异可用來评定品种间抗

7、旱性差异，口J以成为简便而有效的抗旱性鉴定方法。a.存活率试验b.种子萌发试验c.生长状况指标2.3生理指标2.3.1水分状况指标(1)水势(LWP)(2)叶片相对含水量(RWC)。(3)叶片脱水速率。(4)茎叶耐化学脱水性。作物抗旱性的研究方法的重要生理机制。T•旱条件下细胞内溶质的主动积累和由此导致的细胞兀的下降。通过渗透调节对使植物在干旱条件下加强吸水，以维持一定的膨压，从而保持细胞生长、气孔开放和光合作物等生理过程的进行［19］。李德全认为，渗透调节能力是反映冬小麦抗旱牛理特性的最好指标［6］。