大豆苗期耐旱性与根系性状的鉴定和分析

2003年对63份大豆品种在盆栽自然干旱和盆栽水分控制两种条件下进行苗期耐旱性鉴定,两者鉴定结果间的关联分析表明两者呈极显著相关,两者间的鉴定分级结果比较一致,筛选出一批苗期耐旱型品种.综合分析2001～2003年的大豆苗期耐旱性鉴定结果,筛选出稳定耐旱型(1级)品种4份(晋豆14、汉中八月黄、科丰1号和因黑豆)和稳定干旱敏感型(5级)品种1份(宁海晚黄豆).苗期耐旱隶属函数值与根系性状间的相关分析表明,比根长、比根干重、比根表面积和比根体积等根系性状相对值与耐旱隶属函数值呈极显著相关,根总长、侧根总长、侧根数等根系性状绝对值与耐旱隶属函数值间的相关不显著,说明利用根系性状绝对值进行苗期耐旱性的评价较为牵强,而利用根系性状相对值进行耐旱品种的鉴定筛选比较可靠.     

大豆耐铝毒的鉴定和相关根系性状的遗传分析

选取黄淮海和长江中下游地区代表性材料51份,在苗期以株高、叶龄、根干重和茎叶干重隶属函数的平均值为指标进行耐铝毒性鉴定,从中筛选出惠民铁竹杆、齐黄1号、长垣范屯小天鹅蛋、汝南平顶豆、油91-11、上海大青豆(选)和新昌六月豆等强耐性材料(1级)和5-5、大乌豆、南农1138-2×86-53等强敏感性(5级)材料.相关分析表明,一级侧根数、主根长、总根长、根体积和根干重的相对值与耐铝毒隶属函数值均呈极显著相关,可作为耐铝毒性的根系性状指标.利用"波高×NG94-156"衍生的重组自交家系群体为材料,采用主基因 多基因混合遗传模型分离分析方法对耐铝毒相关根系性状进行遗传分析.结果表明,该两亲本间(4级与2级间)一级侧根数比、主根长比、总根长比和根干重比的遗传为3对主基因加多基因模型,主基因遗传率为80.22%-91.81%,多基因遗传率为3.52%-11.39%;根体积比的遗传为3对主基因模型,主基因遗传率为93.44%.耐铝毒相关根系性状主要由主基因控制.     

硼处理下大豆根系性状与产量关系的研究

缺硼可导致大豆不结实,根系是缺硼最敏感的部位.本试验采用盆栽方法,对生产中普遍使用并对硼敏感的大豆品种(Glycine max(L.)Merrill)北9395的根系性状与产量关系进行研究.结果表明:B 处理的主根长、主根粗、主根干重、侧根数、侧根总长度、侧根干重、须根干重、根干重、根体积和根系总吸收面积均有所增加,其中主根粗、侧根数、总侧根长与BO对比差异达到0.01显著水平;硼在一定程度上能增加单株粒数和单株粒重;根系性状及其与产量之间存在一定程度的相关性,主根生长的好坏可以作为评价其它根系性状的重要指标;主根干重和根干重与产量之间的相关系数在0.05水平上均达到显著,可以作为判断大豆产量的重要指标.     

黄淮海地区大豆耐旱根系性状的遗传分析

从83份黄淮海地区代表性材料中按根系类型选取28份,在苗期以株高、叶龄、根干重和茎叶干重隶属函数的平均值为指标进行2年耐旱性重复鉴定,从中筛选出晋豆14强耐旱型材料.比根干重、比总根长、比根体积与耐旱隶属函数值均呈极显著正相关,可作为耐旱性的根系性状指标.利用"科丰1号×南农1138-2"衍生的RIL群体为材料,对耐旱相关根系性状采用主基因 多基因混合遗传模型分离分析法进行遗传分析.结果表明,该两亲本闯比根干重、比总根长、比根体积的遗传均为两对主基因加多基因模型,后两者主基因间有连锁(重组率4.30%,1.93%);主基因遗传率为62.26%～91.81%%,多基因遗传率为2.99%～24.75%;耐旱相关根系性状各主要由1对主基因控制,另1对效应较小,3个性状的改良均着重在主基因加性效应.     

不同类型花生根部性状的初步研究

对39份花生品种(其中12份普通型、12份珍珠豆型、13份龙生型和2份多粒型)进行根系性状研究。 结果表明,不同类型花生在主根长、根体积、根干重、侧根根瘤数等方面没有明显差异,但在侧根数、根基粗、主根根 瘤数、主侧根干重比等方面有显著差异或极显著差异,而在同一类型间除个别性状有差异外,其他性状在品种间差 异不显著。珍珠豆型花生的根干重小、根基粗小、主根根瘤数和侧根根瘤数少、一次侧根少且主侧根干重比小;普 通型花生主根长、侧根根瘤多、根体积小;龙生型花生根干重大、侧根根瘤数少、主根干重/侧根干重大、侧根数少; 多粒型花生根体积大、主根根瘤数多、侧根数多。利用根系性状对花生进行聚类分析,表明花生根系性状存在丰富 的多样性。虽然基于根系性状的聚类分析未能将39份花生分为两大类密枝亚种和疏枝亚种,也未能对亚种内类 型区分开来,但各亚组内花生品种基本上都是密枝亚种或疏枝亚种。     

苗期大豆根系及地上部性状与耐旱性的关系

选用耐旱性较强的野生大豆SNWS0048和综合性状优良但不耐旱的育成品种晋大73为亲本,构建回交自交系(BIL)群体。连续2 a在人工控制环境下,检测不同水分条件下该大豆群体的苗期根系及地上部性状,采用相关及通径分析研究了大豆根系及地上部性状与耐旱性的关系,同时探讨了这些性状的遗传特性。结果表明:在干旱胁迫下株高、茎重、根长和根重均有所下降,根冠比有所升高。干旱胁迫下的耐旱系数与所有性状呈正相关,其中与主根长、根重、根冠比极显著相关,与茎重显著相关,与株高相关不显著。通径分析进一步表明正常供水条件下根干重对大豆耐旱性有重要影响,而干旱胁迫条件下根冠比对大豆耐旱性的影响较大。     

磷素处理对不同磷效率基因型大豆根系性状的影响

大豆的耐低磷能力与根系性状密切相关.以磷高效基因型大豆锦豆33和磷低效基因型大豆铁丰3号为试材,采用沙培的方法,设5个磷浓度,研究了不同生育时期磷效率基因型大豆的主根长、根冠比、根体积、根系活性和根系比表面积对磷素处理的反应.结果表明:不同生育时期磷效率基因型大豆根系性状对磷浓度的反应比较复杂.幼苗期,不同磷浓度处理下主根长度和根冠比磷高效基因型品种均显著高于磷低效基因型品种;在有些磷浓度处理下根体积、根系活力和根系比表面积等指标基因型间差异达到显著水平,指标值的大小随磷浓度的变化没有一致的规律性.分枝期,不同磷效率基因型品种间和不同磷浓度处理间主根长度都没有显著差异.开花期,不同磷浓度处理下主根长度和根冠比存在显著的基因型间差异,表现为磷高效品种显著大于磷低效品种.结荚期,根系活力和根体积在不同磷浓度处理下均表现出显著的基因型间差异.在各磷浓度下,磷高效品种的根系活力都显著大于磷低效品种的.在O.5、1.O、1.5和2 mmol·L-1的磷浓度下,磷高效品种的根体积显著大于磷低效品种.     

大豆芽期和苗期耐盐性评价指标筛选

大豆耐盐性是决定盐碱地大豆产量的关键因素之一。为探究不同盐浓度对大豆芽期、苗期生长发育的影响,评价不同大豆品种对不同盐浓度的耐受能力,以合豆3号、徐豆14、中黄55和临豆10号大豆品种为材料,在芽期,设置50,75和100 mmol·L~(-1)的盐溶液处理,苗期设置100,200和250 mmol·L~(-1)盐浓度处理。记录大豆芽期生长指标和苗期形态生理指标,并以各指标耐盐指数隶属函数值、总隶属函数值为依据,对4个大豆品种芽期和苗期耐盐性进行比较及聚类分析。结果表明:芽期主根长、下胚轴长、根干重、含水量、鲜重、根鲜重、活力指数耐盐指数的隶属函数值与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到极显著水平,苗期根干重、根鲜重、MDA含量、株高的耐盐指数与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到显著水平。在不同时期和不同品种的盐耐受分析中,不同生育时期的大豆耐受性表现不同;芽期4个大豆品种耐盐程度大致相同。苗期徐豆14、临豆10号耐盐性较强,中黄55耐盐性中等,合豆3号耐盐性较弱。在耐盐指标筛选分析中,下胚轴长、根干重、含水量、鲜生物量、根鲜重和主根长的耐盐指数可作为大豆芽期耐盐鉴定指标,而MDA含量和株高的耐盐指数则可以作为大豆苗期耐盐鉴定指标。     

平衡施肥对重茬大豆幼苗生理及生长的影响

平衡施肥能改善重茬大豆幼苗的生理性状，使大豆主根长培养，侧根数增多，根系活力增强，总根长增加、叶面积增大，叶绿素含量增加，光合作用增强，大豆地上，地下部干重显著增加，NPK与多元微肥配合施用效果最佳。     

不同氮素利用效率小麦苗期的根系形态数量性状分析

为在苗期可通过根系形态数量性状对氮高效小麦品种进行鉴别,利用营养液培养法,在正常氮(5mmol·L~(-1))和高氮(45mmol·L~(-1))处理下,研究了黄淮平原区18个主栽小麦品种苗期氮素利用效率与根系形态数量性状的关系;通过干物重和氮积累量与根系形态指标相结合的方式对供试小麦品种植株氮效率进行了综合评价,并划分不同氮效率类型。结果发现,在两种氮处理下,供试小麦品种的根干重、茎叶干重、单株干重、根氮含量、茎叶氮含量、单株氮含量、单株总根长、根总表面积、根总体积、根尖数的变异系数均大于15%,可作为氮效率评价指标。小麦的单株总根长、根总表面积、根总体积、根尖数与植株氮积累量呈显著正相关,可以作为育种早期筛选高氮效率材料的指标。不同氮效率类型的单株总根长、根总表面积、根总体积、根尖数均表现为氮高效型氮中效型氮低效型。通过逐步回归分析,建立了小麦幼苗植株氮积累量和根系形态数量性状的预测模型,拟合精度在91.91%以上。小麦不同氮效率类型间的单株总根长、根总表面积、单株根尖数的差异均达显著水平,生产上可根据小麦苗期根系的主要形态数量性状判断其氮效率高低。     

大豆抗旱种质的鉴定及其与根系的关系

从辽宁省主要推广品种中选出20份优异种质资源,依据株高、叶面积指数、茎、叶生物量为指标,采用平均隶属函数值方法鉴定了大豆苗期耐旱性.结果从供试材料中共筛选出大豆生长前期较强耐旱型(2级)品种2个,干旱较敏感型(4级)品种3个,中间型(3级)品种15个.大豆的平均耐旱隶属函数值与干旱胁迫下的相对根表面积、相对根生物量分别...     

人工模拟水分胁迫条件下小麦幼苗抗旱性鉴评指标的分析

为了明确小麦幼苗抗旱性鉴定评价的最佳时期和有效指标,以小麦加倍单倍体(Doubled haploid,DH)群体的150个株系为材料,采用模拟干旱胁迫法,研究了水分胁迫及复水条件下,幼苗叶片相对含水量、叶片相对电导率、根冠比、根干重和最大根长等五个抗旱相关性状的动态变化和遗传力,分析了各性状及其与平均隶属函数值之间的关系.结果表明,在水分胁迫72 h(WS72)和复水24 h(RW24)时,基因型之间的性状变异范围较大,是进行幼苗抗旱性鉴定评价的较好时期;平均隶属函数值不仅受各性状的直接影响,还受到性状之间交互作用的影响.在选择适当的与抗旱性关系密切性状的基础上,估算平均隶属函数,作为评价抗旱性的综合指标,可能是进行作物抗旱性综合评价的有效途径.     

江淮大豆育种种质苗期耐旱性鉴定

江淮地区是我国大豆重要产区,季节性干旱时有发生,发掘适合本地区种植的耐旱新材料十分必要。选用210份江淮大豆育成新品种(系)及其部分亲本为材料,于2015和2016两年进行旱棚盆栽试验,以地上部干重、株高、主根长和根干重4个性状的耐旱系数为指标,通过主成分分析、隶属函数值法和聚类分析对其苗期耐旱性进行综合评价。结果表明:与正常供水相比,干旱胁迫下4个性状均显著降低,其中地上部干重、根干重、株高和主根长平均分别减小54%、42%、39%和15%;方差分析显示各性状在水分处理间和材料间均存在极显著差异,而株高和根干重性状上基因型、水分处理和年份三因子间一级互作和二级互作效应均为极显著。地上部干重与株高、根干重间以及主根长与根干重间的耐旱系数存在显著正相关,反映指标间有内在联系;主成分分析提取的前3个相互独立的主成分的累积贡献率达83.61%,能较好地替代原有4个信息部分重叠的性状;进一步获得耐旱性综合评价D值,结合聚类分析将所有材料分为强耐旱、耐旱、中度耐旱、干旱敏感、干旱强敏感5类。共鉴定出强耐旱材料5份(包括IA2077、YC4H/NN88-31//NN73-935、蒙8108、NN88-48/NN86-4和NN88-48/D76-1609)、耐旱材料57份。来自淮南和淮北地区的强耐旱或耐旱材料分别为27份(占该地区83份材料的32.53%)和19份(占该地区76份材料的25.00%)。所得结果可为大豆耐旱遗传育种提供材料。     

小麦苗期抗旱相关形态指标的灰色关联度分析

为了系统研究小麦苗期形态指标与抗旱性的关系并筛选有效的抗旱性指标,使用PEG-6000模拟干旱胁迫,采用灰色关联度分析法分析了28份小麦品种苗期干旱胁迫下的苗高、最长根长、根数、地上部鲜重、地上部干重、根鲜重、根干重、叶片数、根冠比等9个形态指标与抗旱系数的关联程度,并以所得加权抗旱系数对各品种进行聚类分析.结果显示,各形态指标与抗旱系数的关联度依次为:叶片数(0.817)>苗高(0.766)>地上部干重(0.746)>地上部鲜重(0.729)>根数(0.699)>根干重(0.688)>根鲜重(0.681)>根冠比(0.645)>最长根长(0.399).研究还表明,9个形态指标可分为叶片相关因子、地上部生物量因子和根部生物量因子三大类,地上部生物量因子的关联度大于根部生物量因子;不能只通过差异显著度检验来判断某一指标是否可以用作抗旱性鉴定;聚类结果能较好地反映各小麦品种的地域分布.因此,进行小麦品种苗期抗旱性鉴定时,应加强对地上部形态指标的选择和鉴定,以提高选择效率.     

猪屎豆种质资源萌发期的耐旱性评价

为筛选耐旱性强的优异猪屎豆种质,本研究采用质量分数为15%的聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱环境,以相对发芽势、相对发芽率、萌发耐旱指数、相对胚根长、相对苗高和活力指数作为评价指标,利用隶属函数法对228份猪屎豆种质资源的萌发期耐旱性进行综合评价。根据6个评价指标的平均隶属函数值将猪屎豆资源的耐旱性分为5个等级,其中耐旱等级为Ⅰ级的种质1份,来源于云南元江,平均隶属函数值为0.8;Ⅱ级种质13份,0.6≤平均隶属函数值<0.8;Ⅲ级种质105份,0.4≤平均隶属函数值<0.6;Ⅳ级种质105份,0.2≤平均隶属函数值<0.4;Ⅴ级种质4份,其平均隶属函数值小于0.2。     

竹节草种质资源耐盐性初步评价

以相对地上干重、相对地下干重、叶片枯黄率、叶片颜色、坪用质量为评价指标,在245 mmol/L Na Cl胁迫下,利用水培法对64份竹节草(Chrysopogon aciculatus)种质资源进行耐盐性初步评价。结果表明,各品系之间存在显著(p0.05)或极显著差异(p0.01),各指标的变异系数范围为20.64%(相对地上部干重)~43.40%(相对坪用质量)。相关性分析结果表明,参数指标间存在显著相关性(p0.05)或极显著相关性(p0.01),相关系数最高达到0.912。利用5个指标对64份品系进行聚类分析,在欧式距离18.0处,分为敏盐型、中间型、耐盐型三大类。     

大豆氮高效种质苗期筛选与鉴定

氮高效利用种质资源的筛选与鉴定是大豆高产育种的重要前提。本研究以78份大豆种质资源为材料，采用水培养法，分析正常氮（氮浓度为7.5 mmol/L）和低氮（氮浓度为0.75 mmol/L）条件下大豆生物量和耐低氮指数。根据地上部干重、总干重、耐低氮胁迫指数初步筛选出3份耐低氮材料（2011-X-559、2011-X-618、2011-X-639）、3份低氮敏感材料（2011-X-472、2011-X-531、2011-X-547）和2份中间型材料（吉育86、东农53）。进一步复筛测定8份大豆种质材料的叶绿素含量、生物量、氮含量和根系形态构型等17个氮利用相关指标，通过对性状指标的变异系数、相关性和主成分分析，筛选出总干重、整株氮含量、整株总氮、总根长、根体积和根表面积6个指标可作为大豆苗期耐低氮评价关键指标，并依此鉴定出耐低氮材料2011-X-618和低氮敏感材料2011-X-531。本研究为大豆耐低氮机制解析和氮高效育种提供了优异种质资源和理论指导。     

玉米自交系苗期耐热性综合评价

以21份骨干玉米自交系为研究材料,播种后21 d进行5 d的高温处理,测定株高、茎粗、叶面积、地上鲜重、地上部干重、总干重、胚根长、地下部分干重、根冠比和SPAD值共10个性状的耐热系数,运用主成分分析、隶属函数法、聚类分析及灰色关联度相结合的方法,对玉米自交系的耐热性进行综合评价。结果表明,主成分分析将10个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,代表了全部数据83.16%的信息量。通过隶属函数法技术综合耐热评价值(D),进行聚类分析,将21份自交系按耐热性强弱划分高耐热型、中耐热型、弱耐热型和热敏感型4类,筛选出2份高耐热型自交系KW4M029和DM08。总干重可以作为玉米自交系苗期简单、直观的耐热性鉴定指标。     

PEG模拟干旱胁迫下甘蓝型油菜的根系特性与抗旱性

采用砂培法,利用14%（m/V）聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫,研究39份甘蓝型油菜发芽期根系性状的变化及其与抗旱性的关系。结果表明,干旱胁迫对油菜根鲜重和侧根数有明显的抑制作用,而对根长和根冠比的影响较小。相关分析表明,相对侧根数与活力指数之间以及根长与活力指数之间均呈显著正相关,可作为抗旱性鉴定的辅助指标。杂交种和常规种在根系性状上差别不显著,表明其抗旱能力相当。对油菜的抗旱性进行综合评价和聚类分析发现,在欧式距离为60时39份材料可分为5个类群,其中A类抗旱性最强,平均相对侧根数77.9%,相对根长98.9%;E类抗旱性最差,平均相对侧根数69.3%,相对根长84.5%。筛选出发芽期抗旱性较强的3份材料：OR918、OR805和OR2025。