糜子品种资源抗旱性鉴定与抗旱种质筛选

Broomcorn millet (Panicum miliaceum L.) is a type of short-day C4 plant with high photosynthetic rate, rapid dry matter accumulation and high water use efficiency. The crop, which mainly distributed in the northern part of China, possesses the resistance to drought stress, salt and alkali, as well as the tolerance to soil barren. So the development and utilization of Broomcorn millet drought-resistant gene resources is an effective way to realize the biological water saving, to improve crops drought resistance and water use efficiency. The previous studies on Broomcorn millet drought resistance is relative backward and a systematic drought resistance study on Broomcorn millet different growth period of is rarely reported. This study of drought resistance on Broomcorn millet varieties from different biological environment was to determine the identification method, evaluation method and index on the drought resistance of Broomcorn millet at germinating stage, seedling stage and adult stage , to analyse the causes of drought resistance difference between Broomcorn millet varieties, to screen drought resistance varieties . The study will provide scientific basis for establishing drought resistance identification standard, screening drought resistant germplasm resources and breeding drought-resistant varieties, as well as provide some material basis to further drought resistance study.

糜子抗旱耐瘠，主要分布在我国干旱贫瘠的北方山区，糜子是C4植物，光合速率较高，干物质积累很快，水分利用效率较高，是旱作农业中理想的作物之一。挖掘并利用糜子抗旱基因资源是实现生物节水、提高作物抗旱性和水分利用效率的有效途径。迄今为止，糜子的研究还很落后，关于糜子抗旱性研究开展较少，全面系统的研究糜子不同生育时期的抗旱性更是鲜有报道。本研究通过对国内主要糜子育成品种、地方资源芽期、苗期和成株期抗旱性的研究，确定糜子各生育阶段抗旱性的鉴定方法和评价指标；评价不同生态区糜子的抗旱性；比较不同抗旱性评价方法在糜子抗旱性研究中的适用性；筛选出抗旱性较强的品种并进行抗旱种质创新。为系统、科学、规范的建立糜子抗旱性鉴定标准和研究体系提供科学依据，为进一步研究糜子抗旱分子机理、抗旱种质的筛选和抗旱性育种与栽培提供技术支持。

本研究采用PEG-6000胁迫处理对糜子芽期抗旱性进行了鉴定，并用直接评价和综合评价法对其抗旱性进行了评价。提出了相对发芽率、相对芽干重、相对根干重、贮藏物质相对转运率4项指标可作为糜子芽期抗旱性鉴定评价指标，相对发芽率法和加权隶属函数值法是比较理想的糜子芽期抗旱性评价方法。筛选出了83份芽期极抗旱种质资源。. 本研究完善了反复干旱法进行苗期抗旱鉴定复水方法，提出了利用底部上渗复水的作物苗期抗旱性的鉴定方法。采用新方法对284份糜子种质进行了抗旱鉴定，明确了干旱存活率和抗旱性综合评价值是糜子苗期抗旱性鉴定的有效评价方法，提出植株含水量、生物学产量、单株叶面积可作为糜子苗期抗旱性鉴定1级指标。对284份糜子种质进行了苗期抗旱鉴定筛选出49份强抗旱种质。. 本研究通过不同生育时期灌水处理，探究水分亏缺对糜子主要形态特征及产量的影响，确定抽穗期是糜子水分临界期。提出以抗旱指数和抗旱性综合评价值D为依据的成株期抗旱性评价方法，旗叶面积、千粒重、单株有效穗数、小区产量可作为成株期抗旱评价指标；对284份糜子种质进行了成株期抗旱鉴定筛选出18份强抗旱种质。. 本研究通过对国内主要糜子育成品种、地方资源芽期、苗期和成株期抗旱性的研究，确定糜子各生育阶段抗旱性的鉴定方法和评价指标；比较不同抗旱性评价方法在糜子抗旱性研究中的适用性；筛选出抗旱性较强的品种并进行抗旱种质创新。为系统、科学、规范的建立糜子抗旱性鉴定标准和研究体系提供科学依据，为进一步研究糜子抗旱分子机理、抗旱种质的筛选和抗旱性育种与栽培提供技术支持。