随着全球气候变化，干旱对世界粮食生产构成了严重威胁[1]，成为限制玉米生产发展和产量提高的第一因素，干旱对玉米产量的影响达20%～50%[2-4]。研究表明，苗期发生10～40 d的持续干旱，会对玉米籽粒灌浆产生负面影响，并最终导致产量下降，当玉米苗期发生持续10 d干旱时减产率为3.24%，持续20 d干旱时减产率为7.89%，持续干旱30 d时减产率为12.33%[5]。干旱半干旱地区是我国玉米主产区[6]，筛选抗旱品种对玉米生产具有重要意义。

1879 年加拿大议会宣称11月6日是感恩节和全国性的假日。在随后的年代，感恩节的日期改变了多次，直到在1957 年1月31日，加拿大议会宣布每年10月的第二个星期一为感恩节。

近年来，国内外学者对玉米耐旱性进行了大量研究，但大部分研究仅是对成株期的耐旱性鉴定，对苗期的耐旱性鉴定很少[7]。苗期抗旱性鉴定主要集中在对生理生化指标的研究，对玉米根系形态学变异以及根对水分胁迫响应的研究相对较少[8-9]。玉米根系是直接感受和吸收土壤水分的器官，此外根系的生长深度、数量及活力等指标都与抗旱性关系密切。许多学者对不同环境条件下玉米根系的生长发育与抗旱性的关系进行了研究，结果表明，干旱胁迫下玉米根系生理、生化的变化对研究玉米耐旱具有极其重要的意义[10-13]。笔者选用20个河北省主推玉米品种和新审定品种，采用沙培试验，研究干旱胁迫对其苗期根系性状的影响，确定抗旱性的根系鉴定指标，进一步筛选出苗期抗旱的玉米品种。

本文提出的方案已在2011年网站类课程的教学中试行，并取得了预期的教学效果，每个学生能独立制作完成一个完整的符合课程目标要求的网站，且能融合相关专业特色，达到应用的基本目的.课程教学模式改革任重道远，教师应坚持把培养和发展学生的应用能力放在首位，抓住课程教学的四要素进行改革，努力实现教师的教学观念、方法和学生的学习观念、方法的转变，把课程教学模式改革作为一项系统性和长期性的工作来抓.

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试材料选用20个当前在河北省主要推广品种和新审定品种(表1)。

始终坚持以“四个最严”为引领，着力塑造技术过硬、作风顽强的工作团队。中心认真落实国家总局“四有两责”要求，主动适应新的监管形式需要，锻造出了一支技术过硬、作风顽强、乐意奉献的专业团队。2013年5月，中心接到自治区局的应急检验任务，限3天时间内对21个批次共计65公斤不明原因冻肉进行牛、羊、鸡、鸭四种动物源性成分检验。检验人员连续奋战48小时，检测分析近千个数据，保质保量提前完成检测任务，检验准确率达到100%，为行政监管执法提供了精准依据。

表1 20个河北省主推品种和新审定品种

Table 1 20 varieties of maize applied in production or approved new varieties in Hebei Province

序号No.品种Variety序号No.品种Variety1郑单95811金秋9632伟科70212登海67023浚单2013农华1014先玉33514农单1165登海66215先玉6886农单08-516京科5287农单90217浚单298农单90318蠡玉689蠡玉3719连成2110金苹果1820中科11

1.3 测定项目与方法 采用EPSON扫描仪进行根系图像采集，用WinRHIZO(Version 2012b，Regent Instruments，Montreal，Canada )软件进行图像分析，得到总根长(cm)、总根体积(cm3)、根系表面积(cm2)、平均根系直径(mm)4个根系相关形态学指标；用吸水纸吸干根系表面水分，用电子天平称量根鲜重、茎鲜重；105 ℃杀青30 min，80 ℃烘48 h，然后用电子天平称量根干重、茎干重。计算根冠比和耐旱胁迫指数。

1.2 试验方法 2016年6—7月在河北农业大学国家玉米改良中心河北分中心温室进行沙培试验，采用完全随机区组设计，3次重复，设无水分胁迫和干旱胁迫2种处理。每个杂交种种植4盆，分2个区组。每个区组内，干旱胁迫组和无水分胁迫组各1盆，每盆3株。幼苗长至3叶1心时进行处理，水分胁迫组每天浇灌浓度为15%(-0.4 MPa)PEG-6000溶液40 mL，无水分胁迫组每天浇灌同等体积的Hoagland＇s营养液。处理15 d后进行根系形态学指标考查。

根冠比=地下部分根鲜重(根干重)/地上部分根鲜重(根干重)

2.3 抗旱性类型划分

2 结果与分析

2.3.3 以干重根冠比为抗旱指标进行分类。以干重根冠比为抗旱指标进行5级分类(表6)，登海6702、连成21为极强抗旱品种，农单08-5、农单902为强抗旱品种，金苹果18为极弱抗旱品种，其余12个品种为中度抗旱。

表2 正常供水与干旱胁迫下各性状的变化趋势

Table 2 Variation trends of traits under normal water and drought tress conditions

处理Treatment根条数Rootnumber条根长Rootlengthcm根表面积Therootsurfacearea∥cm2根系平均直径Rootdiametermm根体积Therootvolumecm3总生物量Thetotalbiologicalamountg鲜重根冠比Root-shootratiooffreshweight干重根冠比Root-shootratioofdryweight正常供水(CK)Normalwaterx±s13.10±2.071048.45±285.56105.70±28.900.33±0.040.91±1.250.38±0.100.37±0.110.38±0.07范围9.00～16.00654.32～1913.9474.04～206.310.24～0.400.53～1.780.24～0.610.22～0.580.24～0.53R7.001259.62132.260.161.250.370.340.29变异系数∥%0.160.270.280.120.310.260.300.20干旱胁迫(WS)Droughtstressx±s12.28±1.20996.13±336.25100.04±27.100.33±0.040.80±0.190.35±0.090.36±0.090.35±0.05范围9.00～16.00446.49～1678.9058.78～141.760.27～0.420.54～1.210.23～0.570.24～0.660.27～0.46R7.001232.4082.990.150.670.340.410.19变异系数∥%0.160.340.270.140.240.260.260.14耐旱胁迫指数Droughttoler-anceindex0.940.950.950.980.880.930.970.93

其自由度为1，保证了小曲拐的正常运动，从小曲拐四杆机构可以看出3个小曲拐的运动规律一致，且与偏心主轴的运动一致，使得动盘公转运动而不发生自转，因此满足涡旋压缩机防自转的要求。

表3 品种间与干旱处理间的根系性状方差分析

Table 3 The variance analysis on roots traits between varieties and treatments

性状Trait品种间Variety处理间Treatment根条数Rootnumber3.89**0.59根长Rootlength2.35*6.00*根表面积Therootsurfacearea2.83**5.11*根系平均直径Rootmeandiameter2.63**1.81根体积Therootvolume3.41**2.68总生物量Thetotalbiologicalamount1.856.30*干重根冠比Roottoshootdryweightratio1.53*136.65**鲜重根冠比Roottoshootfreshweightratio1.8453.84

注：*差异显著，**差异极显著

Note：* stands for significant differences;** stands for extremely significant differences

耐旱胁迫指数=干旱胁迫性状均值/正常性状均值

2.3.2 以根表面积为抗旱指标进行分类。以根表面积为抗旱指标进行5级分类(表5)，极强抗旱品种有4个，分别是农华101、农单08-5、浚单29、蠡玉68。极弱抗旱品种有4个：京科528、农单116、农单903、金苹果18。伟科702、农单902、浚单20、登海662、登海6702、连成21、郑单958、中科11 这8个品种为中度抗旱品种。

2.2 根系各性状在品种间及干旱处理间的差异 对20个品种2种处理下根系的8个形态性状进行方差分析，结果表明，不同品种间，根条数、根表面积、根系平均直径、根体积均存在极显著差异，干重根冠比、根长差异显著，而总生物量、鲜重根冠比差异不显著。干旱处理与对照相比，干重根冠比差异极显著，根长、根表面积、总生物量差异显著，而根条数、根系平均直径、根体积、鲜重根冠比差异不显著。表明不同基因型品种在根系性状上存在显著差异。干旱胁迫仅对根长、根表面积、总生物量和干重根冠比造成显著影响。选择对干旱胁迫反映敏感，同时在不同品种间存在显著差异的性状作为抗旱性评价指标。可见根长、根表面积、干重根冠比均可作为抗旱指标(表3)。

表4 以根长为抗旱指标对品种的分类结果

Table 4 Classification results based on root length as drought resistance index

抗旱类型Thedroughttype分类标准Classificationstandard品种Variety极强抗旱Extremelystrongdroughtresistance≥1.36中科11、农华101、农单08-5、先玉688强抗旱Strongdroughtresistance1.17～1.36浚单29、蠡玉68中度抗旱Moderatedroughtresistance0.75～1.17伟科702、农单902、浚单20、登海662、登海6702、蠡玉37、连成21、郑单958弱抗旱Weakdroughtresistant0.75～0.63先玉335、金秋963、金苹果18极弱抗旱Extremelyweakdroughtresistance<0.63京科528、农单116、农单903

2.3.1 以根长为抗旱指标进行分类。以根长为抗旱指标进行5级分类(表4)，中科11、农华101、农单08-5、先玉688 4个品种表现为极强抗旱，京科528、农单116、农单903表现为极弱抗旱，伟科702、农单902、浚单20、登海662、登海6702、蠡玉37、连成21、郑单958为中度抗旱品种。

表5 以根表面积为抗旱指标对品种的分类结果

Table 5 Classification results based on root surface area as drought resistance index

抗旱类型Thedroughttype分类标准Classificationstandard品种Variety极强抗旱Extremelystrongdroughtresistance≥1.28农华101、农单08-5、浚单29、蠡玉68强抗旱Strongdroughtresistance1.14～1.28蠡玉37、先玉688中度抗旱Moderatedroughtresistance0.80～1.14伟科702、农单902、浚单20、登海662、登海6702、连成21、郑单958、中科11弱抗旱Weakdroughtresistan0.69～0.80金秋963、先玉335极弱抗旱Extremelyweakdroughtresistance<0.69京科528、农单116、农单903、金苹果18

2.1 根系形态参数与抗旱性的关系 通过对20个杂交种的8个根系形态性状的分析(表2)，结果表明，这8个性状的耐旱胁迫指数均小于1，表明8个性状均受到干旱胁迫的影响。在干旱胁迫下苗期根条数、根表面积、根体积、总生物量、鲜重根冠比、干重根冠比的变异系数均低于其正常供水的数值，说明干旱胁迫抑制了玉米苗期根系的生长、发育，影响了根系重量、体积、生物量的增加，进而影响了玉米根系在深度、广度上的生长。而根长与根系平均直径的变异系数都有增加趋势，根系平均直径与鲜重根冠比在干旱胁迫下其变化范围较正常供水范围大，表明这2个性状对干旱胁迫存在很强的适应性。

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表6 以干重根冠比为抗旱指标对品种的分类结果

Table 6 Classification results based on root to shoot ratio of dry weight as drought resistance index

抗旱类型Droughtresistancetype分类标准Classificationstandard品种Variety极强抗旱Extremelystrongdroughtresistance≥1.27登海6702、连成21强抗旱Strongdroughtresistance1.07～1.27农单902、农单08-5中度抗旱Moderatedroughtresistance0.77～1.07农单116、登海662、郑单958、农华101、蠡玉68、中科11、蠡玉37、农单903、伟科702、先玉688、京科528、先玉335弱抗旱Weakdroughtresistance0.68～0.77浚单20、浚单29、金秋963极弱抗旱Extremelyweakdroughtresistance<0.68金苹果18

2.3.4 抗旱品种筛选。综合分析，农单08-5为强抗旱品种，农单902、浚单20、伟科702和郑单958为中度抗旱品种，金秋963、先玉335和金苹果18为弱抗旱品种。

3 结论与讨论

该研究通过沙培试验对20个品种的根系性状进行分析，筛选根长、根表面积和干重根冠比作为玉米苗期抗旱筛选指标。张文英等[14]对夏玉米苗期抗旱性鉴定指标进行研究，结果表明，根体积、干重根冠比均可作为玉米苗期抗旱性的鉴定指标，而该研究结果表明，不同处理间总根体积差异不显著，朱猛[15]研究认为在干旱胁迫与正常条件下根体积的遗传率变化不大，遗传相对稳定，受环境影响较小，该研究与其研究相似，因而该研究未将根体积定为抗旱指标。

参照路贵和等[16]的分类方法，分别按照根长、根表面积、干重根冠比这3个性状的耐旱胁迫指数，对20个品种进行抗旱类型划分，结果表明主推品种浚单20和郑单958为中度抗旱品种，先玉335为弱抗旱品种。浚单20鉴定结果与路贵和等[16]结果相似，孙旭东等[2]研究认为郑单958为极抗旱品种，先玉335表现弱抗旱性。通过与前人研究比较认为，郑单958、浚单20是抗旱性较强的品种。

针对新审定的农单08-5、伟科702、金苹果18等苗期抗旱性鉴定，该研究认为农单08-5为抗旱性极强的品种，伟科702为中度抗旱，农单08-5适宜在京津冀干旱缺水区域种植。

参考文献

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