土壤干旱对大豆种子萌发、幼苗生长的影响及复水后的补偿生长研究

论文摘要

本研究针对西南地区季节性干旱的气候特点,采用PEG模拟干旱试验,对不同基因型大豆品种的芽期抗旱性进行鉴定;同时采用盆栽控水试验,研究了不同土壤水分条件下,不同抗旱性大豆种子萌发期及苗期的形态、生理生化等方面的变化以及旱后复水的补偿生长效应。主要结果如下:1.以各性状的相对值作为抗旱性评价指标,通过聚类分析方法,可将11个中晚熟夏大豆品种划分为高抗、中抗及敏感型三类,代表品种分别为贡选1号、南豆12、贡秋豆05-8。发芽势、发芽率、种子萌发指数、幼苗根鲜重及种子贮藏物质利用率的相对值是评价大豆芽期抗旱性较好的指标。2.土壤干旱对两个高抗品种贡选1号、东选1号种子萌发期的物质利用产生了显著的影响。不同程度干旱胁迫对种子的萌发均有一定的延缓作用。轻度干旱胁迫影响不显著,中、重度干旱胁迫极显著影响了种子子叶内贮藏物质的分解和转运,这是干旱延缓种子出苗、抑制胚根生长发育、降低发芽率的主要原因之一。东选1号对芽期干旱胁迫的适应性优于贡选1号。3.干旱胁迫抑制了大豆植株地上部分的纵向生长及横向生长,三个不同抗旱性大豆品种在不同土壤水分下的形态指标（株高、茎粗、节数、分枝数、叶片数）均表现为中度干旱＜轻度干旱＜正常供水。高抗品种贡选1号对干旱有着较好的适应能力,轻、中度干旱胁迫下各性状与对照差异不显著;敏感型品种贡秋豆05-8的各形态指标遭受干旱胁迫时则显著降低或减少,且复水后恢复能力较弱;轻度干旱对中抗品种南豆12影响不显著,中度干旱下株高、茎粗无显著变化,但节数、分枝数、叶片数显著减少,复水后与对照差异不显著。4.高抗品种贡选1号在干旱胁迫下,侧根数增加,总根体积、根冠比增大,主根变细,说明它抵御干旱的方式是通过生成更多的侧根以从大面积的土壤中吸取更多的水分;敏感型品种贡秋豆05-8则表现为总根体积、主根长减小,主根变粗,根冠比减小;中抗品种南豆12的根系形态变化规律不明显。贡选1号、南豆12在遭受轻度干旱胁迫时地上部分干重变化不显著,但中度干旱胁迫下显著降低;贡秋豆05-8在中、轻度干旱下,地上部分干重均极显著低于对照。5.大豆在干旱胁迫下,叶面积减小,叶片相对含水量、叶绿素含量降低,MDA含量上升,Pn、WUE降低,Tr增大。高抗品种贡选1号受轻度干旱胁迫影响不显著,受中度干旱胁迫影响显著;中抗品种南豆12与贡选1号表现基本一致;敏感型品种贡秋豆05-8在中、轻度干旱下变化极显著。复水后,各品种的Pn、Tr基本已恢复至对照水平,WUE均有不同程度的上升。6.干旱胁迫下,敏感型品种贡秋豆05-8的单株结荚数、每荚粒数、百粒重、理论产量均极显著降低,轻、中度干旱下分别减产66.10%、84.72%;中抗品种南豆12的百粒重、理论产量显著降低,轻、中度干旱下分别减产19.76%、32.41%;高抗品种贡选1号百粒重显著降低,轻度干旱下单株荚数增14.85%,理论产量显著增加,增产幅度达21.52%,中度干旱胁迫下产量降低,减产幅度为21.80%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 1 前言
• 1.1 本研究的目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 干旱胁迫对大豆幼苗的影响
• 1.2.2 苗期有限水分亏缺下的补偿效应
• 1.2.3 大豆的抗旱性鉴定
• 1.2.4 小结
• 2 材料与方法
• 2.1 芽期抗旱性鉴定试验
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验设计
• 2.2 种子萌发期干旱胁迫试验
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验设计
• 2.2.3 测定项目与方法
• 2.3 苗期干旱胁迫试验
• 2.3.1 试验材料
• 2.3.2 试验设计
• 2.3.3 测定项目与方法
• 3 结果与分析
• 3.1 渗透胁迫对大豆种子发芽的影响及抗旱性鉴定
• 3.1.1 渗透胁迫下大豆种子发芽特性的变化
• 3.1.2 芽期干旱胁迫对大豆幼苗生长的影响
• 3.1.3 不同抗旱性大豆品种的聚类分析
• 3.1.4 大豆品种抗旱性评价指标的相关性分析
• 3.1.5 不同抗旱性大豆幼苗根的扫描图
• 3.2 土坡干旱对大豆种子萌发的影响
• 3.2.1 芽期干旱对种子萌发成苗的影响
• 3.2.2 对萌发期种子胚根的影响
• 3.2.3 对种子相对吸水量的影响
• 3.2.4 对种子贮藏物质及酶活性的影响
• 3.3 苗期土坡干旱对大豆生长发育的影响
• 3.3.1 对大豆幼苗形态生长的影响
• 3.3.2 对大豆幼苗部分生理指标的影响
• 3.3.3 对产量的影响
• 4 讨论
• 4.1 大豆芽期抗旱性鉴定指标探讨
• 4.2 干旱对大豆种子萌发出苗的影响
• 4.3 苗期干旱对大豆生长发育的影响
• 4.4 大豆的旱后补偿效应
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文