大豆铁胁迫研究进展与分析

阐述了目前国内外大豆铁胁迫适应机制的研究现状,介绍了大豆缺铁的鉴定标准、等级及方法,提出了大豆缺铁的矫正栽培措施。通过分析,提出了现在可行的大豆缺铁鉴定方法、大豆铁高效生理调控和栽培措施,以期取得石灰性土壤的大豆铁高效利用。     

国外大豆铁素研究近况

一个多世纪前,在发现了叶片喷施铁盐对退绿的葡萄有防治效果以后,用水培方法证实了铁对植物生存的必要性。许多报告已发表过有关防治多种植物缺铁的方法。在同样处理下,铁比其他元素难以见效,一直到螯合铁问世,这个问题才得以解决。国外对大豆缺铁报道甚多,本文就近几年大豆缺铁研究作一介绍。     

大豆铁素研究 Ⅱ 大豆缺铁胁迫响应

铁对大豆叶绿素,抗坏血酸的形成,积累有积极作用。缺铁胁迫大豆过氧化物值增高,硝酸还原酶,过氧化酶等活性下降。叶绿素a、b含量降低。本文发现品种间对缺铁胁迫存在差异,以跃进5号,中油83—19对铁敏感,郑长叶7号较耐。大豆根部过氧化物酶活性高低,与品种特性有关,凡生长发育早或快的品种,根系过氧化物酶活性高峰出现早。     

大豆铁素营养诊断适用指标的研究

砂培试验研究大豆铁素营养诊断的生理指标。结果指出:在过氧化氢酶等四种生化指标中,叶片过氧化氢酶不仅能明确指示缺铁症,且测定方法简便,是较好的生化诊断指标。叶片硝酸还原酶、根系细胞色素氧化酶对佐证缺铁症也有辅助作用,过氧化物酶则不具诊断价值。在常规诊断指标中,叶片活性铁含量、叶绿素总量及a/b值对供铁浓度反映敏感,较之植株全铁量,P/Fe、Mn/Fe和Fe/Zn等更能直接反映铁营养状况。 本文提出以叶片过氧化氢酶活性结合活性铁、叶绿素总量和a/b值作早期潜在性缺铁诊断的综合指标。     

石灰性缺铁土壤不同铁效率大豆品种产量及相关性状对Fe-EDDHA肥的响应

石灰性土壤缺铁是限制大豆产量的主要限制因子。为探明铁胁迫下不同铁效率大豆品种产量及相关性状对Fe-EDDHA肥（乙二胺邻二羟基乙酸铁）的响应,本研究于2014-2015年在吉林省洮南市的石灰性缺铁土壤条件下,以不同铁效率6个品种为试材,设置5个施Fe-EDDHA肥水平（0、3、6、9、12和15 kg·hm^-2）,研究了Fe-EDDHA不同铁效率大豆品种叶片SPAD、农艺性状及产量的影响。结果表明,石灰性土壤上,不同铁效率品种产量及相关性状对Fe-EDDHA肥响应存在显著差异。为保障大豆品种正常产量,铁高效品种至铁敏感品种对铁肥需求逐渐增大,铁高效、铁中效、铁敏感品种分别需施Fe-EDDHA肥 0~3 kg·hm^-2、3~6 kg·hm^-2和6~9 kg·hm^-2,施铁量继续增加对不同铁效率品种产量影响不显著。铁高效和铁低效品种主要在生殖后期响应铁肥,而铁中效品种对铁肥的响应主要是反映营养生长期叶绿素含量的变化。不同类型品种对铁肥响应存在年份效应,2015年需要施入更多铁肥以达到正常产量。以上说明,石灰性土壤缺铁区域应用铁高效品种是缺铁矫正最经济有效的措施,缺铁严重区域或缺铁严重年份,可以补施少量Fe-EDDHA肥保障产量。     

不同铁效率大豆品种叶片和根系超微结构的比较研究

采用盆栽试验方法研究了施用螯合铁肥(Fe-EDDHA)对不同铁效率大豆V4期叶片及根系超微结构的影响。结果表明:铁敏感品种缺铁处理下植株矮小且叶片发黄,而铁高效品种缺铁条件下植株稍小但叶色差异不大。两种处理下铁高效品种的叶绿素SPDA值无显著差异,铁敏感品种在缺铁条件下叶绿素SPDA值显著小于补铁条件下,也显著小于铁高效品种。铁敏感品种叶肉细胞中叶绿体和线粒体数量在两种处理下差异不大,但铁敏感品种缺铁处理下叶绿体不饱满呈长梭形且其中淀粉颗粒形状扁平,含量较少;铁高效品种在两种处理下线粒体和叶绿体数目差异不大,但总体上在补铁处理下叶肉细胞中淀粉颗粒的含量较高、颗粒较大。铁敏感品种根系细胞缺铁处理下形状不规则,细胞壁严重变形,原生质破裂外流且分布不均,细胞核及大部分细胞器有解体现象,而补铁处理下细胞结构则保持规则完整;铁高效品种在两种处理下根系细胞均规则完整,但补铁处理下原生质体浓厚且内含物较丰富。由此说明:缺铁胁迫对不同铁效率大豆品种植株大小、叶色、细胞超微结构都有影响,只是铁敏感品种受缺铁胁迫影响更大,而铁高效品种可能有较完善的耐低铁机制所以受缺铁胁迫影响较小。     

大豆施用铁肥技术初探

大豆施用铁肥试验结果表明：在大豆花期喷施２５００ｐｐｍ的硫酸亚铁溶液，喷２、３次，分别较对照增产１７．５％和２２．９％，这显著水平。硫酸亚铁加食醋较其它铁源效果更好。     

石灰性土壤大豆缺铁矫正

石灰性土壤都不同程度存在土壤铁供应不足问题,吉林白城大部分地区为典型石灰性土壤,大豆缺铁黄化严重.以铁敏感大豆品种为材料,分别采用土壤改良、补充铁肥、大豆和玉米混作及铁高效品种筛选方法,寻求大豆缺铁矫正最佳措施.结果表明:禾康清除剂和发酵鸡粪不同处理无显著效果,石膏粉和自制肥(以腐殖质为主肥料)分别施入1.5×103k...     

大豆钼素研究

本文报导了我国黄淮及长江中下游大豆产区土壤有效钼低于０．１５ｐｐｍ的点次达９８％，在缺钼条件下，钼主要分布于大豆根和叶，不缺钼则主要存在于根和茎中，后期钼主要贮于种子中；大豆有富集钼功能；缺钼大豆的光合作用和固氮酶性降低。硝酸还原酶活性及叶绿素含量，在水培介质为０．０５－０．１ｐｐｍ范围内，与钼浓度正相关，大豆各器官及全株干重变化亦有类似趋势，施钼提高了除胱氨酸和异亮氨酸外的其它１５种氨基酸含量，     

花生对铁的吸收利用初探

花生是一种对铁敏感的作物。铁能促进花生氮素代谢的正常进行与叶绿素的形成,并具有增强植株的抗病能力。花生缺铁时叶片失绿变黄,影响光合作用和碳水化合物的形成;酶的活性降低,影响氮素代谢和蛋白质的合成;根瘤固氮能力减弱,并限制了对氮、磷的吸收。因此,必须重视花生的铁营养问题。土壤中铁含量是比较高的,一般都在3％左右。但是,引起缺铁的原因是土壤条件,而对作物生长发育起作用的主要是有效态铁。我们考察了豫东、豫北花生产区,发现花生普遍     

大豆小肽螯合铁的制备工艺及光谱分析研究

通过铁源筛选比较得知,氯化亚铁比较适合与大豆小肽进行螯合反应制备大豆小肽螯合铁,利用响应面法优化了大豆小肽螯合铁的制备工艺,优化结果为:小肽与亚铁盐质量比4∶1,反应pH5.0,反应温度40℃,得到离子螯合率平均值为56.81%,经中试车间生产试制得到大豆小肽螯合铁的得率是78.3%,螯合率为82.39%,检测大豆小肽螯合铁的主要成分中的蛋白含量为78.94%,铁的含量为10.87%。红外和紫外光谱分析检测结果显示:大豆小肽和大豆小肽螯合铁(Fe~(2+))红外吸收峰的强度在不同波长位置上有明显的变化,大豆小肽螯合铁(Fe~(2+))在紫外波长上发生了明显的位移且宽化,表明大豆小肽螯合铁(Fe~(2+))形成了络合物。同时对大豆小肽螯合铁的结构进行了预测。     

缺铁条件下磷素水平对不同磷效率大豆农艺性状的影响

为给缺铁地区磷肥的合理施用提供理论依据,以磷高效和磷低效基因型大豆为材料,采用砂培方式研究不同磷/铁处理对不同磷效率大豆生物学性状的影响,分析农艺性状与大豆植株磷、铁性状的关系,以及磷、铁性状对单株粒重的影响,并利用因子得分综合评价磷高效和磷低效基因型对不同磷/铁处理的响应.结果表明:磷高效基因型大豆在R5期的株高、茎粗、单株叶面积、叶片干重、茎干重、荚干重、地上部干重和根系干重的最高值均出现在磷/铁为300:30处理下.典型相关分析表明,磷高效基因型大豆R5期的地上部干重与R8期籽粒铁/磷浓度比呈正相关关系;磷低效基因型大豆R5期的地上部干重与R3期叶片磷浓度呈正相关关系.磷高效和磷低效基因型的单株粒重均与R8期籽粒铁浓度有关,但R8期籽粒铁浓度对两种基因型的作用相反,表明R8期籽粒铁浓度是影响低铁条件下不同品种单株粒重差异的重要指标.利用因子得分综合评价发现,磷/铁为1～10时,随着磷/铁比值的增大,磷高效基因型大豆的ACE值随之升高,而磷低效基因型大豆的ACE值随之下降.综上,缺铁胁迫下,磷高效基因型大豆在磷/铁为300∶30处理下的综合表现最好,磷低效基因型大豆在磷/铁为30:30处理下的综合表现最好.     

石灰性土壤上大豆耐低铁品种的鉴定指标研究

采用盆栽试验,研究了45个不同铁效率品种生育期间新叶的叶绿素含量变化及收获后株高、单株荚重、单株粒重、单株生物量、百粒重、籽粒铁含量,以总结石灰性土壤上不同铁效率大豆品种叶片的黄化规律,确定不同铁效率大豆品种的鉴定指标。结果表明:根据叶片黄化规律,可将品种分为1级、2级、3级、4级。V2~V4期不同品种新叶平均叶绿素含量1级2级3级4级,差异达极显著水平;至R1期时,2级品种新叶已经复绿,而4级品种的植株已全部死亡;R1~R6期,1级与2级品种新叶平均叶绿素含量差异不显著,但2级3级4级,差异达极显著水平。不同铁效率类型品种平均株高、单株荚重、单株粒重、单株生物量均存在显著差异,1级、2级品种平均百粒重、籽粒Fe含量差异不显著;2级、3级、4级品种以上各性状平均值均达极显著差异。说明苗期为大豆叶片缺铁黄化的敏感时期,可将苗期和生殖生长期的叶绿素含量共同作为大豆铁效率鉴定指标,株高、单株荚重、单株粒重和单株生物量可作辅助鉴定指标。     

铁胁迫对花生某些生理特性的影响

通过水培试验研究不同铁处理对花生某些生理特性的影响。结果表明，缺铁胁迫下花生根际pH值降低，新叶过氧化氢酶活性和叶绿素含量下降，铁敏感品种降低幅度远大于抗缺铁品种；抗缺铁品种的根系Fe^3 还原力高于铁敏感品种。花生根系Fe^3 还原力和新叶叶绿素含量可作为筛选抗缺铁花生品种的生理生化指标。     

磷铁营养对大豆种子铁和植酸积累的影响

以铁含量低的周97(Z97)和铁含量高的科丰36(K36)为材料,研究了不同磷铁营养对大豆种子中铁与植酸积累的影响以及植酸与蛋白质的关系.结果表明:不同磷处理极显著地影响种子中植酸与铁的积累,品种间存在一定差异;不同铁处理对种子中铁含量的影响趋势相似, K36受影响的程度明显大于Z97;种子中植酸与铁、植酸与蛋白质均无显著相关性;限制种子中铁积累的主要环节是铁从根向豆荚的运输以及豆荚向种子的转运,并且品种间的遗传差异可以影响铁从豆荚向种子的转运.     

磷水平对不同铁效率大豆生长和生理特性的影响

为探明磷水平与大豆铁效率之间的关系,以铁效率差异显著的大豆品种为试验材料,采用水培方式和裂区设计对地上部和根系性状分别进行主成分分析,利用Logistic方程动态模拟地上部和根系的干物质积累过程,综合评价磷元素的生理作用,进一步探讨磷水平与大豆铁效率之间的关系。结果表明:通过主成分分析将11个地上部指标和10个根系指标分别综合为4种因子;磷元素主要是通过光合效率和根系发达水平来发挥其生理作用。Logistic方程结果表明基因型以及磷供应水平影响干物质的积累为:在高磷条件下,铁高效品种地上部和根系的干物质积累能力均强于铁低效品种;铁高效品种在无磷、低磷和高磷3种供磷条件下地上部干物质积累量差异不很明显;高磷并不能使铁低效品种地上部干物质积累量提高。在高磷条件下,铁高效品种根系干物质积累能力强于铁低效品种;无磷胁迫激发铁高效品种和铁低效品种根系干物质迅速累积,其中铁低效品种根系干物质积累能力强于铁高效品种。以上结果表明大豆体内存在复杂的磷铁互作关系,且过量施磷无益于产量增加。     

大豆新品种铁豆65号

大豆是重要的粮油兼用作物,是人类食用油和植物蛋白的主要来源。近年来,我国大豆面积逐步减少,总产下降,国产大豆的自给能力已降至20％,进口大豆迅猛增加,我国已由世界上最大的大豆出口国变为世界上最大的大豆进口国。为了满足这种需求,培育出能增加单产、提高品质、降低成本的大豆新品种是必行之路。铁豆65号就是针对上述需求立项培育的,该品种已于2012年通过辽宁省品种审定委员会审定,审定编号：辽审豆[2012]147号。     

缺铁大豆幼苗干物质积累与光合色素含量的变化

本文报告的是大豆杂交品系ＮＳ－Ｈ－９、ＮＳ－Ｈ－１１、ＮＳ－Ｈ－１５的幼苗在缺铁条件下干物质积累和光合色素含量的变化，在水培条件下，大豆幼苗干物质明显减少；光合色素含量大幅度下降（其中，叶绿素达６５．６２％－７７．９４％，类胡萝卜素也在５５．７４－６６．２９％），因而叶片呈黄色或黄白色。对缺铁的反应，在不同的杂交种之间存在着差异，ＮＳ－Ｈ－１５对缺铁的敏感性低于其它两个杂交种，其干物重与光合色素含     

铁的生理功能及其对水稻产量和品质影响的研究综述

铁是植物生长发育必需的微量元素,也是人体生长不可缺少的微量元素之一.稻米是世界上50％以上人口的主食,水稻可有效从土壤中吸收铁元素供人类食用,改善人类铁缺乏的现状.本文综述了水稻中铁的生理功能和水稻对铁的吸收及转运调控机制,重点阐述了缺铁和铁过量对水稻生长发育、产量和品质的影响,并提出了未来该领域的研究方向,以期为水稻...     

大豆对铁、锰反应的遗传差异——金属酶活性

据西班牙Leidi,E.O.等人报道,金属酶活性作为营养状况的生化指标已研究30年,提出用酶活性作为缺乏微量元素的诊断指标。 作者测定了营养溶液中铁、锰浓度及比率,大豆叶中过氧化氢酶、过氧化酶、超氧化物歧化酶等金属酶的活性和大豆遗传型(品种)之间的关系,及其对大豆生长的影响。研究结果表明,铁、锰供应失调(不足或过量)都会影响金属酶的活性及大