论文摘要
玉米经长期定向选择和人工驯化栽培,基本丧失了耐渍特性。而玉米野生近缘种大刍草长期生活在阴暗潮湿的野外,保存了栽培玉米不具有的耐渍特性,拥有丰富的耐渍基因。因此,将大刍草中的耐渍基因资源转育至栽培玉米中是培养耐渍玉米新品种行之有效的途径。本研究以玉米、大刍草及其杂种F1为材料,从形态及生理方面进行了耐渍性和渍后恢复能力的研究,为后期大刍草耐渍性转育以及培育耐渍玉米新材料奠定基础,研究取得如下结果：1.经14d涝渍处理,供试材料的生长均受到抑制,与自身对照相比,表现为叶面积减小、株高降低、根系生长受阻以及干物质量减少。材料间耐渍系数分析表明,在涝渍条件下,耐渍大刍草TZ04、TZ11的叶面积显著大于玉米自交系,其与玉米的杂种F1叶面积均大于双亲；耐渍大刍草TZ04、TZ11与玉米自交系株高差异不明显,其与玉米的杂种F1株高均高于双亲；耐渍大刍草TZ04、TZ11的根系生长显著好于玉米自交系,其与玉米的杂种F,根系生长均显著好于玉米自交系；耐渍大刍草TZ04、TZ11的干物质量显著大于玉米自交系,其与玉米的杂种F1干物质量均显著大于玉米自交系。涝渍排除后,耐渍大刍草TZ04、TZ11叶面积、株高、根系及干物质量的恢复均显著好于玉米,其与玉米的杂种F1则介于双亲之间。综合来看,与玉米相比,耐渍大刍草TZ04、TZ11具有在涝渍条件下更强的生长能力及渍后恢复能力,并且可用于转育或培育耐渍性好、恢复能力强的玉米品种。2.经14d涝渍处理,供试材料生理特性发生变化,与自身对照相比,总体趋势表现为根系活力和叶片叶绿素SPAD值下降、叶片可溶性糖含量上升。材料间耐渍系数分析表明,在涝渍条件下,耐渍大刍草TZ04、TZ11的根系活力显著高于玉米自交系,其与玉米的杂种F1根系活力除Mo17×TZ04介于双亲之间外,其余均高于双亲；耐渍大刍草TZ04、TZ11的叶片叶绿素SPAD值均显著高于玉米自交系,其与玉米的杂种F1叶片叶绿素SPAD值均介于双亲之间；耐渍大刍草TZ04、TZ11的叶片可溶性糖含量显著高于玉米自交系,其与玉米的杂种F1除Mo17×TZ11高于双亲外,其余均介于双亲之间。涝渍排除后,耐渍大刍草TZ04、TZ11及其与玉米的杂种F1生理功能在短时间内即恢复至正常水平,玉米则恢复较慢。综合来看,与玉米相比,耐渍大刍草TZ04、TZ11具有在涝渍条件下更强的根系生活力、叶绿素合成能力、渗透调节能力以及涝渍排除后迅速恢复的能力,并且可通过杂交的方式将其转育至玉米中。3.综合形态及生理性状进行聚类分析表明,涝渍结束时,供试材料分为高度耐渍、比较耐渍、中度耐渍和不耐渍4个大类,B73×TZ04为高度耐渍材料,TZ04、TZ11、B73×TZ11及B73×Mex比较耐渍,Mo17×B73、Mo17×大刍草及Mex中度耐渍,B73、Mo17为不耐渍材料；涝渍排除后,根据渍后恢复能力的不同可将供试材料分为4个大类,其中TZ04恢复能力最好,其次是TZ11、Mex、Mo17×Mex和Mo17×TZ04, B73×大刍草、Mo17xTZ11及玉米自交系恢复能力一般,而Mo17xB73恢复能力最差。比较结果表明,供试材料逆境时的耐渍性与逆境排除后的恢复能力具有一定联系,但又具有相对独立性。综合涝渍及渍后恢复来看,TZ04表现最好,玉米自交系表现最差。