糯玉米苗期形态特征对不同干旱胁迫的响应
目 录
1 引言（或绪论） 1
2 材料与方法 1
2.1 供试品种和试验地点2
2.2 实验设计 2
2.3 测定内容和方法 2
2.4 数据处理及分析方法 4
3 结果与分析 4
3.1 干旱胁迫对玉米幼苗地上部形态指标的影响 4
3.1.1干旱胁迫对糯玉米幼苗株高、茎基粗度的影响 4
3.1. 干旱胁迫对叶长和叶面积的影响 5
3.1.3 干旱胁迫对糯玉米幼苗叶片含水量的影响 5
3.1.4 干旱胁迫对糯玉米幼苗鲜重、干重的影响 6
3.2 干旱胁迫对糯玉米幼苗地下部形态指标的影响 6
3.2.1 干旱胁迫对糯玉米幼苗总表面积、总根体积和平均直径的影响 7
3.2.2 干旱胁迫对糯玉米幼苗地下部干重、鲜重的影响 8
3.2.3 干旱胁迫对糯玉米幼苗主根长、总根长和总根数的影响 9
3.3 干旱胁迫对糯玉米幼苗壮苗指数和根冠比的影响 10
结论 12
致谢 13
参考文献 14
1 引言（或绪论）
玉米属C4作物，在我国粮食安全中起着极其重要的作用，是我国主要粮食作物之一，分布广，种植面积大，单产高，其总产和种植面积仅次于稻、麦，居第3位，是重要的饲料作物，又是食品、化工、燃料、医药等行业的重要原料，在粮食与饲料生产中具有举足轻重的地位。由于玉米生长对光、温、水等气候条件特别敏感，不适宜的气候条件都会对产量造成影响，其中水分便是重要的生态因子之一，水分过多或过少对玉米的生长发育会造成很 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
大的影响。
我国水资源贫乏，目前全国年缺水量达400亿立方米，农业每年旱灾面积0.15亿公顷[5]。干旱已成为我国北方农业可持续发展的主要限制因素，对作物造成的损失在所有的非生物胁迫中居首位，仅次于病虫害造成的损失[2]，严重影响着农业的可持续发展。作物对干旱胁迫的反应是多方面的，它表现在生长发育的各个阶段。如苗期干旱时植株生长缓慢，叶片发黄，茎干细小[6]；喇叭口期干旱时雌穗发育缓慢，严重时，雌穗发育受阻、败育，形成空穗植株[14]；抽穗前期干旱时雄穗抽出推迟，造成授粉不良，形成花籽粒；授粉期如遇干热天气时，花粉生命力下降，影响授粉，形成稀粒棒或空棒[19]；一直处于干旱或半干旱状态的植株，其植株矮小，生长缓慢或停止生长，叶片卷皱，发黄，甚至枯死；灌浆期的玉米遭受旱灾时，则灌浆期缩短，籽粒不饱满，穗棒松软，进而直接影响玉米的产量和质量。玉米需水较多，对干旱胁迫比较敏感[2]，不同品种的糯玉米对气候条件所具有的适应性和抵御能力不同，它们分别在形态结构、生理特性等方面形成了对环境的适应。前人研究表明，干旱胁迫下玉米的可见叶片数和总叶面积都有不同程度的下降；干旱胁迫下玉米的株高和生物产量均有不同程度的下降[9]；干旱胁迫抑制了玉米根系的生长，减少了根系的吸收面积和活跃吸收面积，干旱胁迫下，玉米根系生长受到抑制、根系吸收能力下降[4]。虽然糯玉米在苗期较耐旱，但干旱胁迫会使糯玉米幼苗发育不良，从而影响后期的营养生长和生殖生长，进而影响产量。干旱缺水不仅使糯玉米的生长发育受到明显抑制，而且使产量受到明显影响。
近年来随着全球气候的变暖，干旱已经成为世界范围内限制玉米产量的最主要因素[4]，而且干旱胁迫对玉米生长发育的影响已经成为国内外学者研究的热点。但是糯玉米不同生育期的抗旱能力不同，对植株形态都有不同程度的影响，国际上关于这方面的研究目前还较少。因此，本试验以苏玉糯5号为材料通过干旱胁迫条件下的盆栽试验，考察不同干旱条件下糯玉米幼苗植株的形态指标，来探讨干旱对糯玉米幼苗形态特征的影响为着眼点，以期为糯玉米苗期耐旱性的鉴定和育种提供科学依据。
2 材料与方法
2.1供试品种与试验地点
供试糯玉米品种：苏玉糯5号
试验地点：生命科学与化学工程学院园景实验室。
2.2 试验设计
本试验与2015年3月至5月在生命科学与化学工程学院五楼温室进行盆栽试验。本试验采用随机区组试验设计，用规格相同的塑料盆，分别装营养土各800g。共设三个水分梯度：重度干旱、中度干旱和CK，土壤相对含水量分别为35% ~40%，55%~60%和75%~80%。播种前先将糯玉米种子在温水中浸种24h，然后再在35℃条件下进行催芽，种子催好芽后，选出芽整齐的种子进行播种。每组10盆，每盆5株苗，前期每组浇水量一致，保证玉米正常出苗，待幼苗生长至3叶期时进行水分处理，分别在处理后第3天、第6天和第9天测其各项形态指标，主要有地上部形态指标（株高、茎基粗度、叶面积、鲜重、干重、叶片绝对含水量、叶片相对含水量）、地下部形态指标（主根长、总根长、根数、鲜重、干重、总根表面积、总跟体积、平均根直径、发根力）等。
试验过程中每天采取称重法进行控水和补水，保持每盆土壤相对含水量在控制的水平内。
2.3 测定内容与方法
2.3.1 控水方法
试验开始时，称盆重和土重，并用烘干法测定装土时的土壤含水量和土壤的相对含水量。由公式（1）~（2）求得保持一定相对含水量盆中土壤的重量。
W3＝W2/（W1+Cs） （1）
RWC=Cs/A （2）
W4=W3×（1+RWC×A）（3）
各公式中，W1为盆重，W2为土重，W3为土壤干重，Cs为土壤含水量，RWC为土壤相对含水量，W4为土壤的重量，A为土壤绝对含水量。
2.3.2 株高的测定
株高是指自茎基部至最长叶尖的距离，各处理分别取5株，用刻度直尺直接测量，最后求其平均值。
2.3.3 茎基粗度的测定
用游标卡尺分别测量其各个处理的5株苗，最后求其平均值。
2.3.4 叶面积的测定
从其每个处理的每个重复中取5片叶子，分别测其长和宽，最后用长×宽×0.75就得到了叶面积。
2.3.5 根长、根数的测定
各处理取5株苗，用刻度尺测其根长，再数其相对的根数，最后求平均值。
2.3.6 鲜重和干重的测定
每个处理取5株苗，将地上部和地下部用剪刀剪开分别称重，然后再将其放到75℃烘箱中至恒重是获得相应的干重，再将其分别称量，最后求平均数，就得到了地上部鲜重和干重、地下部鲜重和干重。
2.3.7 发根力的测定
每个处理取5株苗，将各个根剪到剩1厘米长左右，放到装有水的烧杯中，每天换水，至大约一周后数长出来的新根，求其平均值。
壮苗指数为茎基粗度与株高的比值。
根冠比=地下部干重/地上部干重。
2.3.10 根系测定方法
将植株连同沙土一起浸入水中，轻轻洗掉根系上的沙土，将根拉直，使各分枝彼此不重叠，然后置Epson扫描仪上扫描根系，利用WinRhizo根系分析系统进行分析，获得包括根总长、根总体积、根总表面积和根平均直径等根系性状数据。
1 引言（或绪论） 1
2 材料与方法 1
2.1 供试品种和试验地点2
2.2 实验设计 2
2.3 测定内容和方法 2
2.4 数据处理及分析方法 4
3 结果与分析 4
3.1 干旱胁迫对玉米幼苗地上部形态指标的影响 4
3.1.1干旱胁迫对糯玉米幼苗株高、茎基粗度的影响 4
3.1. 干旱胁迫对叶长和叶面积的影响 5
3.1.3 干旱胁迫对糯玉米幼苗叶片含水量的影响 5
3.1.4 干旱胁迫对糯玉米幼苗鲜重、干重的影响 6
3.2 干旱胁迫对糯玉米幼苗地下部形态指标的影响 6
3.2.1 干旱胁迫对糯玉米幼苗总表面积、总根体积和平均直径的影响 7
3.2.2 干旱胁迫对糯玉米幼苗地下部干重、鲜重的影响 8
3.2.3 干旱胁迫对糯玉米幼苗主根长、总根长和总根数的影响 9
3.3 干旱胁迫对糯玉米幼苗壮苗指数和根冠比的影响 10
结论 12
致谢 13
参考文献 14
1 引言（或绪论）
玉米属C4作物，在我国粮食安全中起着极其重要的作用，是我国主要粮食作物之一，分布广，种植面积大，单产高，其总产和种植面积仅次于稻、麦，居第3位，是重要的饲料作物，又是食品、化工、燃料、医药等行业的重要原料，在粮食与饲料生产中具有举足轻重的地位。由于玉米生长对光、温、水等气候条件特别敏感，不适宜的气候条件都会对产量造成影响，其中水分便是重要的生态因子之一，水分过多或过少对玉米的生长发育会造成很 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
大的影响。
我国水资源贫乏，目前全国年缺水量达400亿立方米，农业每年旱灾面积0.15亿公顷[5]。干旱已成为我国北方农业可持续发展的主要限制因素，对作物造成的损失在所有的非生物胁迫中居首位，仅次于病虫害造成的损失[2]，严重影响着农业的可持续发展。作物对干旱胁迫的反应是多方面的，它表现在生长发育的各个阶段。如苗期干旱时植株生长缓慢，叶片发黄，茎干细小[6]；喇叭口期干旱时雌穗发育缓慢，严重时，雌穗发育受阻、败育，形成空穗植株[14]；抽穗前期干旱时雄穗抽出推迟，造成授粉不良，形成花籽粒；授粉期如遇干热天气时，花粉生命力下降，影响授粉，形成稀粒棒或空棒[19]；一直处于干旱或半干旱状态的植株，其植株矮小，生长缓慢或停止生长，叶片卷皱，发黄，甚至枯死；灌浆期的玉米遭受旱灾时，则灌浆期缩短，籽粒不饱满，穗棒松软，进而直接影响玉米的产量和质量。玉米需水较多，对干旱胁迫比较敏感[2]，不同品种的糯玉米对气候条件所具有的适应性和抵御能力不同，它们分别在形态结构、生理特性等方面形成了对环境的适应。前人研究表明，干旱胁迫下玉米的可见叶片数和总叶面积都有不同程度的下降；干旱胁迫下玉米的株高和生物产量均有不同程度的下降[9]；干旱胁迫抑制了玉米根系的生长，减少了根系的吸收面积和活跃吸收面积，干旱胁迫下，玉米根系生长受到抑制、根系吸收能力下降[4]。虽然糯玉米在苗期较耐旱，但干旱胁迫会使糯玉米幼苗发育不良，从而影响后期的营养生长和生殖生长，进而影响产量。干旱缺水不仅使糯玉米的生长发育受到明显抑制，而且使产量受到明显影响。
近年来随着全球气候的变暖，干旱已经成为世界范围内限制玉米产量的最主要因素[4]，而且干旱胁迫对玉米生长发育的影响已经成为国内外学者研究的热点。但是糯玉米不同生育期的抗旱能力不同，对植株形态都有不同程度的影响，国际上关于这方面的研究目前还较少。因此，本试验以苏玉糯5号为材料通过干旱胁迫条件下的盆栽试验，考察不同干旱条件下糯玉米幼苗植株的形态指标，来探讨干旱对糯玉米幼苗形态特征的影响为着眼点，以期为糯玉米苗期耐旱性的鉴定和育种提供科学依据。
2 材料与方法
2.1供试品种与试验地点
供试糯玉米品种：苏玉糯5号
试验地点：生命科学与化学工程学院园景实验室。
2.2 试验设计
本试验与2015年3月至5月在生命科学与化学工程学院五楼温室进行盆栽试验。本试验采用随机区组试验设计，用规格相同的塑料盆，分别装营养土各800g。共设三个水分梯度：重度干旱、中度干旱和CK，土壤相对含水量分别为35% ~40%，55%~60%和75%~80%。播种前先将糯玉米种子在温水中浸种24h，然后再在35℃条件下进行催芽，种子催好芽后，选出芽整齐的种子进行播种。每组10盆，每盆5株苗，前期每组浇水量一致，保证玉米正常出苗，待幼苗生长至3叶期时进行水分处理，分别在处理后第3天、第6天和第9天测其各项形态指标，主要有地上部形态指标（株高、茎基粗度、叶面积、鲜重、干重、叶片绝对含水量、叶片相对含水量）、地下部形态指标（主根长、总根长、根数、鲜重、干重、总根表面积、总跟体积、平均根直径、发根力）等。
试验过程中每天采取称重法进行控水和补水，保持每盆土壤相对含水量在控制的水平内。
2.3 测定内容与方法
2.3.1 控水方法
试验开始时，称盆重和土重，并用烘干法测定装土时的土壤含水量和土壤的相对含水量。由公式（1）~（2）求得保持一定相对含水量盆中土壤的重量。
W3＝W2/（W1+Cs） （1）
RWC=Cs/A （2）
W4=W3×（1+RWC×A）（3）
各公式中，W1为盆重，W2为土重，W3为土壤干重，Cs为土壤含水量，RWC为土壤相对含水量，W4为土壤的重量，A为土壤绝对含水量。
2.3.2 株高的测定
株高是指自茎基部至最长叶尖的距离，各处理分别取5株，用刻度直尺直接测量，最后求其平均值。
2.3.3 茎基粗度的测定
用游标卡尺分别测量其各个处理的5株苗，最后求其平均值。
2.3.4 叶面积的测定
从其每个处理的每个重复中取5片叶子，分别测其长和宽，最后用长×宽×0.75就得到了叶面积。
2.3.5 根长、根数的测定
各处理取5株苗，用刻度尺测其根长，再数其相对的根数，最后求平均值。
2.3.6 鲜重和干重的测定
每个处理取5株苗，将地上部和地下部用剪刀剪开分别称重，然后再将其放到75℃烘箱中至恒重是获得相应的干重，再将其分别称量，最后求平均数，就得到了地上部鲜重和干重、地下部鲜重和干重。
2.3.7 发根力的测定
每个处理取5株苗，将各个根剪到剩1厘米长左右，放到装有水的烧杯中，每天换水，至大约一周后数长出来的新根，求其平均值。
壮苗指数为茎基粗度与株高的比值。
根冠比=地下部干重/地上部干重。
2.3.10 根系测定方法
将植株连同沙土一起浸入水中，轻轻洗掉根系上的沙土，将根拉直，使各分枝彼此不重叠，然后置Epson扫描仪上扫描根系，利用WinRhizo根系分析系统进行分析，获得包括根总长、根总体积、根总表面积和根平均直径等根系性状数据。
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