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不同花生品种抗旱性的叶片形态及生理机制 0 关于抗旱性品种株的鉴定 在全球范围内，2.3个花蜜分布在干燥地区。干旱是改善花蜜产量的主要因素。中国有70%的花生受到不同程度的干旱威胁, 干旱引起的花生减产率平均在20%以上。由于这些地区水资源匮乏, 限制了以灌溉途径提高产量, 因此, 提高品种的抗旱性成为花生育种的一个重要目标。 缺少种质资源的抗旱性及组织结构、形态、生理生化特性等抗旱性状信息, 使花生抗旱育种工作进展缓慢。 因此, 深入研究不同品种的抗旱性, 鉴定抗旱相关性状及不同品种的抗旱机制, 成为花生抗旱育种的重要前提。【前人研究进展】叶片萎蔫指数最为直观, 且测定方法简单快速, 易于进行大规模的品种鉴定, 前人主要依据干旱胁迫下叶片的萎蔫指数进行品种的抗旱性鉴定, 此法可以初步判定抗旱性的强弱, 减少工作量, 筛选的耐旱品种可作为抗旱育种的种质资源。 由于作物抗旱性是受多基因控制的数量性状, 与基因型、农艺性状及生理生化性状密切相关, 而叶片萎蔫只是作物的抗旱机制之一, 以其评价品种的抗旱性不够全面。产量抗旱系数是整株形态及生理生化性状对干旱综合反应的结果, 是品种抗旱性鉴定的准确评价指标, 得到国内外学者的一致认可。但不同品种的抗旱机制并不完全相同, 仅用抗旱系数鉴定抗旱性不能反映品种间抗旱机制的差异。【本研究切入点】 大量研究表明叶片形态结构及光合特性与作物抗旱性密切相关, 叶片厚度、面积、比叶重、光合速率和气孔导度等性状是衡量作物抗旱性的重要指标, 但没有统一的量化标准, 且对具体花生品种的叶片特性还不明确。【拟解决的关键问题】本研究以五大花生类型12个品种为材料, 利用产量抗旱系数评价品种的抗旱性, 研究叶片形态及光合特性与品种抗旱性的关系, 阐述鉴定不同叶片抗旱性状的方法, 筛选不同品种抗旱的叶片形态及生理机制, 以期为大量品种的抗旱性状鉴定筛选及抗旱亲本选用提供试验方法和理论依据。 1 材料和方法 1.1 试验材料 选取花生栽培种5个植物学类型中12个有代表性的品种作为试验材料 (表1) 。 1.2 干旱胁迫处理 试验于2011—2012年在山东农业大学农学实验站进行, 苗期干旱采用盆栽种植方式, 以聚酯薄膜制作的防雨棚遮雨。挖取0—30 cm耕作层土壤自然风干过筛, 风干土含水量为1.62%, 田间持水量为23.56%。盆规格为内径30 cm、深40 cm, 每盆装风干土18 kg, 每盆灌等量水自然蒸发失水至适宜含水量时进行播种, 选取饱满一致的种子2粒穴播, 每盆播3穴。设定土壤相对含水量分别为70% (对照) 和40% (干旱胁迫) , 每处理种植10盆。出苗后10 d开始干旱胁迫处理, 采用每日称重法控水, 于每天早8:00称盆重补水并记录 (忽略不同盆间生物量的变化) 。于始花期每处理取长势一致的3盆, 植株按根茎叶分开烘干称重, 用于干物质积累量和抗旱系数的计算。取长势一致的植株测量叶面积、叶片厚度及比叶重等形态指标, 测定功能叶 (主茎倒数第三展开叶) 的光合特性。 结荚期干旱试验于花生栽培池内进行, 池子上方有电动防雨棚遮雨, 栽培池规格为3 m×3 m, 深1.5m, 下不封底, 池墙由混凝土浇铸。试验材料同苗期干旱试验。土壤基础养分含量为有机质19.8 g·kg-1、 全氮1.16 g·kg-1、碱解氮123.12 mg·kg-1、速效磷45.27mg·kg-1、速效钾65.58 mg·kg-1。采用平种覆膜种植方式, 行距40 cm, 穴距18 cm, 密度为13.9万穴/hm2, 每穴播2粒。在结荚期进行干旱处理, 维持50±5%的土壤相对含水量, 持续至饱果期, 用CNC503DR型中子水分仪测定0—80 cm土层含水量, 每20 cm一层, 4 d测定一次, 采用测墒补灌法保证在处理水平, 以 (70±5) %相对含水量作为对照, 每处理3次重复。 其他生育期不遮雨, 同一般高产田管理。收获时每小区量取4.5 m2实收测产, 计算抗旱系数。 1.3 叶面积、比叶重、海绵组织厚度的测定 1.3.1抗旱性参照胡标林等方法计算抗旱系数 (drought resistance coefficient, DC) , DC = Yd/Yp (Yd:干旱胁迫下产量或生物量, Yp:非胁迫下产量或生物量) , 以抗旱系数鉴定品种的抗旱性。 1.3.2叶片形态选取生长一致的植株5株, 按根、茎、叶分开, 随机选取50片单叶, 避开主脉用1.2 cm的打孔器打取叶圆片, 计算所有叶圆片面积 (S1) , 80℃烘干至恒重, 称出叶圆片干重 (M1) 和剩余叶片干重 (M2) , 总叶面积S= S1× (M1+ M2) / M1。取50片主茎倒三叶, 离体叶面积仪测定叶面积, 80℃烘干至恒重,

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