黄淮海地区大豆光合特性及高光效种质筛选

本文旨在研究黄淮海大豆种质资源的光合气体交换特性,从中筛选高光效种质,为开展培育大豆高光效品种等研究奠定基础。在大田条件下,以150份来自黄淮海地区的大豆种质资源为试材,利用LI-6400便携式光合仪测定其盛花期的光合气体交换参数,包括叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率以及叶片瞬时水分利用效率。结果表明,150份大豆种质光合气体交换参数间存在较大差异。7个参数的变异系数范围为5.54%~29.56%,其中,蒸腾效率变异系数最高,胞间CO2浓度最低。净光合速率与气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率呈显著负相关;胞间CO2浓度与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关;蒸腾速率与叶片饱和水汽压亏缺呈显著正相关,与蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率呈显著负相关;蒸腾效率与叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关。进一步利用主成分分析选出3个主成分（气孔因子、水分因子、光合因子）,方差累积贡献率达93.64%。聚类分析将150份大豆种质划分为12个类群,其中第Ⅱ类群包括23份大豆种质,表现高气孔导度、高水分利用率和高光合效率。因此第Ⅱ类群可作为适合育种需要的高光效大豆种质。     

新疆杂草黑麦的光合特性分析及综合评价

为探究新疆杂草黑麦光合特性,筛选出高光效优异种质资源,对15个新疆杂草黑麦居群在开花期进行了光合参数的测定及分析。结果表明,新疆杂草黑麦居群间光合性状存在显著差异。通过主成分分析将5个光合性状简化为2个综合指标,分别反映光合能力和水分利用,可反映全部信息的88.67%。通过聚类分析将15个居群分为3大类,其中第Ⅲ大类的居群材料89R6、89R30、89R33、89R59、89R66的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用率均较高,其产量相关性状也表现较好,可作为麦类作物高光效种质加以利用。     

陆地棉高光合速率与高叶绿素含量新种质的筛选

分别测试了25份陆地棉资源材料在盛蕾期、盛花期、盛铃期的叶绿素含量、单叶光合速率,统计分析结果表明：这25份材料3个重要时期叶绿素含量、单叶净光合速率存在差异,叶绿素含量和单叶净光合速率平均值最大的材料为ZX1789,最小的材料为E563;25份材料的叶绿素含量与其光合速率呈极显著的正相关。聚类分析将25份材料聚为两大类。筛选出ZX1789、ZX69、ZX242等高光合性能种质资源,其光合速率、叶绿素含量在盛蕾期、盛花期较高,盛铃期下降缓慢,可以作为高光效育种的新种质。     

基于主成分分析和聚类分析评价141份中蔗优良品系资源

科学地评价甘蔗种质资源,可为甘蔗杂交育种提供优质的亲本材料。本研究采用主成分分析和聚类分析等方法,对141份中蔗优良品系资源的7个表型性状进行多样性评价。结果表明：黑穗病率、蔗茎产量、有效茎数、单茎重和蔗糖分的变异系数均大于10%,其中黑穗病率的变异系数最大,达到67.21%。相关性分析结果表明,蔗茎产量与株高、茎径、有效茎数和单茎重呈极显著正相关,茎径与有效茎数呈极显著负相关,蔗糖分与黑穗病率呈极显著负相关。主成分分析结果表明,提取3个主成分的累计贡献率达到74.725%,其中第一主成分反映的是产量性状,第二主成分反映的是茎数和品质性状,第三主成分反映的是病害和品质性状。聚类分析将141份中蔗品系划分为3个类群,第Ⅰ类群蔗株高大,高产高糖,抗病性强,宿根性强,各性状表现优异;第Ⅱ类群各性状综合表现较差;第Ⅲ类群各性状综合表现一般。根据主成分分析结果和聚类分析结果筛选出60份综合表现优异的种质资源,其中中蔗153303、中蔗150505、中蔗165201和中蔗151106等4个种质可作为高糖亲本;中蔗15710、中蔗160913、中蔗162026、中蔗112819、中蔗1415219、...     

粳稻种质资源芽期耐盐性综合评价与筛选

【目的】土壤盐渍化是危害水稻生产的重要非生物胁迫之一。鉴定水稻种质资源发芽期耐盐性,筛选耐盐指标,培育耐盐品种,对水稻生产的发展具有重要意义。【方法】利用125 mmol/L Na Cl溶液对64份粳稻种质资源进行盐胁迫,于胁迫后3 d测定发芽数;胁迫5 d、10 d后,测定发芽数、芽长和根长,并计算相对芽长、根长、发芽势、发芽率、盐害率,发芽指数和活力指数。运用多种统计学方法对各种质资源的芽期耐盐性进行综合评价,分析典型耐盐和盐敏感种质盐胁迫条件下的发芽特征。【结果】相对盐害率与相对根长、相对发芽势、相对发芽率、发芽指数和活力指数均极显著负相关;除相对芽长外各指标间的相关性均达到极显著水平。通过聚类分析将64份粳稻种质资源划分成4个类群。第Ⅰ、Ⅰ类群分别为典型的盐敏感和耐盐类群,第Ⅱ类群为弱耐盐种质为主的混合类群,第Ⅲ类群主要由耐盐种质组成。通过主成分分析将7个评价指标转换为3个主成分,应用隶属函数和权重,获得了客观评价粳稻种质资源耐盐性的综合评价值D。分别选取D值最高和最低的5份种质资源进行芽期耐盐指标的差异显著性分析,结果表明,两组种质资源盐胁迫5 d的各评价指标差异均达到极显著水平,10 d的评价指标除相对芽长外,均达到了显著差异水平。【结论】水稻芽期对盐胁迫较为敏感,且耐盐性不同的种质间差异显著。利用逐步回归和主成分分析获得发芽指数、相对根长和相对盐害率3个指标,可作为快速鉴定粳稻种质资源芽期耐盐性的重要指标,若采用多元统计方法评价可靠性更高。     

龙须草居群间叶片光合性能参数分析

对取自广东、广西等9省20个县的20种龙须草居群叶片光合性能参数分析结果表明:龙须草叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和水分利用率不仅在居群间存在极显著差异,而且彼此间还存在不同程度和不同性质的相关性;按遗传距离为15,可将20种供试龙须草居群聚为4类.从高光效育种需求而言,处于第三类中的湖南慈利居群和湖北丹江居群是龙须草高光效育种可利用的最优良种质资源,其次为处于第二类中的湖北郧县居群和湖北郧西居群.     

不同品种茶树叶片功能性状及光合特性的比较

以18个茶树品种(系)为研究对象,测量了茶树叶片的叶面积、叶形指数、比叶面积、干物质含量、叶绿素a、叶绿素b及其比值、叶绿素总量、类胡萝卜素及光合特性,并分析了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,茶树叶片叶形指数、干物质含量、气孔导度的变异系数低于10%,其余11项指标的变异系数为15.08%~43.22%,表现出较高的多样性水平;比叶面积与干物质含量之间存在显著负相关,叶形指数和叶面积与其他叶片功能指标均无显著相关;干物质含量与光合色素之间存在显著相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素两两之间存在极显著相关性;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率两两之间存在极显著正相关,且气孔导度与胞间CO_2浓度呈显著正相关,茶叶光合速率主要受气孔限制的影响;净光合速率与干物质含量之间存在显著正相关,净光合速率、蒸腾速率与光合色素含量之间存在显著或极显著正相关,说明光合色素含量高的品种具有更强的光合能力和干物质积累能力;气孔导度、水分利用效率与叶片功能性状之间相关性不显著。14号茶树品种比叶面积相对较低,同时具有较高的干物质含量、净光合速率和水分利用效率,属于抗旱性较强、光合速率和水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强、高光效的茶树品种进一步选育和应用。     

福建茶树资源光合特性的研究

利用光合作用气体分析系统和透射电镜,对22个福建茶树资源的单叶净光合速率,蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO_2浓度、叶绿体基粒片层数目、嗜锇颗粒含量和乙醇酸氧化酶活性进行了测定。结果表明,不同茶树资源间净光合速率和乙醇酸氧化酶活性等特性差异极显著。并对22个茶树资源的光合特性用类平均法进行聚类分析,结果被划分为四个类型,其中第四类型的毛蟹、铁观音和政和大白茶具有净光合速率高、光呼吸低和嗜锇颗粒含量多等优良特性,可作为茶树高光效生理育种的亲本以及在生产上开发利用。     

大豆资源光合气体交换参数的变异

光合作用是决定作物产量的重要因素.光合气体交换参数则是表示植物光合能力的常用指标.在盆栽条件下,利用LI-6400光合仪测定了162份大豆品种(系)R6时期的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等光合气体交换参数.参数间的相关分析表明4个光合参数间存在极显著正相关关系.参数的变异特点分析表明,4个光合气体交换参数在品种(系)间存在极显著的遗传差异,变幅较大,且呈现典型的数量性状分布特点,育种潜力较大.以光合速率作为选择指标,筛选了15份优异种质,为今后高光效育种提供了基础材料.     

100份甘蔗种质资源营养品质分析及评价

甘蔗是重要的糖料作物和能源作物，开展甘蔗种质资源的营养品质评价，可系统地了解甘蔗种质的营养价值，为甘蔗种质资源的开发利用及新品种的选育提供科学依据。以100份甘蔗种质为材料，通过分析蔗汁中的蔗糖、还原糖、总游离氨基酸、多酚、矿物质、蛋白质等14个营养指标，利用SPSS软件进行营养品质性状的主成分和系统聚类分析。结果表明：100份甘蔗种质营养成分存在差异，部分营养成分之间存在显著相关关系，蔗糖分与还原糖分、蛋白质、总游离氨基酸、果糖、葡萄糖含量呈极显著负相关，蛋白质与总游离氨基酸、总多酚含量呈显著正相关，果糖、葡萄糖、蔗糖含量与磷（P）含量呈极显著正相关，矿物质元素之间，钙（Ca）含量与铁（Fe）含量、Fe含量与铜（Cu）含量之间呈正相关；影响甘蔗种质营养品质的主要因子为还原糖因子、蛋白质因子、蔗糖因子、Ca含量因子和钾（K）含量因子，上述公因子对甘蔗营养品质综合评价的累计方差贡献率达69.62%。系统聚类分析表明，100份甘蔗种质的营养品质在欧式距离18.5处可分为5个类群，第Ⅰ类群包含77份种质，该类群蔗糖含量最高；第Ⅱ类群包含6份种质，Ca、Fe含量较高；第Ⅲ类群包含2份种质，该类...     

9个茶树品种的光合特性研究

为研究不同茶树品种的光合特性差异,在自然条件下测定云南省9个主要栽培茶树品种叶片的光合与生理参数,并绘制相应光响应曲线。通过统计分析、主成分分析、聚类判别分析和相关性分析方法,对不同茶树品种的光合特征参数进行综合评价。结果表明,叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO₂浓度(C_i)的品种间差异较大,其中,‘云山’和‘云抗10号’的P_n和T_r显著高于其他茶树品种(P<0.05),‘天生’‘宝洪’和‘十里香’的G_s显著低于其他茶树品种(P<0.05),‘昌宁大叶种’的C_i显著低于其他茶树品种(P<0.05);在低光合有效辐射(PAR)条件下,9个茶树品种的P_n差异较小,随PAR增大各品种表现出较大差异;G_s和T_r随PAR增大呈现2种变化趋势,‘香归银毫’表现出先上升后趋于平稳的变化趋势...     

橡胶树种质资源的倍性鉴定

倍性鉴定是橡胶树种质资源鉴定评价的基础工作之一。本研究利用流式细胞仪对国家橡胶树种质资源圃内的橡胶树种质资源进行全面的倍性鉴定,对嵌合体的四倍体细胞比例进行分析,并比较不同倍性的气孔性状差异。从5177份野生种质中发现三倍体11份,四倍体1份。从552份魏克汉种质中发现,三倍体9份,四倍体2份,嵌合体14份。14份嵌合体的四倍体细胞比例在49.06%~78.26%之间。不同倍性间的气孔长度、宽度和密度差异均极显著,气孔长度和宽度的排序为四倍体>三倍体>嵌合体,气孔密度的排序相反。研究结果对利用四倍体种质资源开展橡胶树倍性间杂交育种具有重要应用价值。     

基于主成分分析和聚类分析的23份黄皮种质资源的品质评价

为科学评价黄皮种质果实品质奠定基础,采用主成分分析和聚类分析的方法,以23份黄皮种质资源的成熟果实为试材,测定单果重、果实纵径、果实横径、果形指数、可食率、可溶性固形物、蛋白质、VC含量、总酸、可溶性糖、糖酸比11项品质指标,从中筛选出具有代表性的黄皮品质评价指标,并对23份黄皮种质进行聚类。结果表明,单果重、VC、蛋白质、可溶性糖、总酸和糖酸比的变异系数均在20%以上,其中黄皮果实的糖酸比变异系数最大,高达108.57%,不同黄皮种质间营养成分的含量差异大,具有丰富的遗传信息和多样性;而果实横径、果形指数的变异系数均在10%以下,果形指数的变异系数最小,仅6.98%,黄皮外观形状、大小遗传比较稳定、改良空间较小;23份黄皮种质的各品质指标之间存在显著或极显著的相关性;将数据标准化处理后,进行主成分分析,提取出4个具有代表性的主成分,累计方差贡献率达到85.41%;通过计算得到第1~4主成分因子得分和品质指标的综合得分,其中第1、2主成分在黄皮品质综合评价中起到关键作用,综合评价得分最高的为A3,得分最低的为G1;对黄皮种质资源的品质影响较大且相对独立的有单果重、果形指数、可食率、可溶性糖、总酸和糖酸比这6个指标;将6个具有代表性的品质指标的数据标准化处理后进行系统聚类分析,在欧氏距离15处,可得到4大类群,第I大类群有A3和Y-2,果实大、可食率较高、糖酸比高,风味偏甜,品质优良,第II大类群有X1、Y-1、G2和B1,果实较大,形状多样,可食率高,可溶性糖和糖酸比较低,品质较差,第III大类群包括300-1、J2、300-2、9-3、H1、A1、Z1、A2、N-3这9份黄皮种质,其果实大小偏低,可食率较高,酸甜适中,第IV类群包括A5、N-1、H2、A6、T1、G1、J1、J3这8份种质,其果小,可食率低,可溶性糖较低,总酸较高,糖酸比极低,口感较差。     

18份大豆品种耐盐碱性筛选与综合鉴定

采用水培方法,用60 mmol·L^-1混合盐(NaHCO_3∶Na_2CO_3的摩尔比为9∶1)溶液,对18份大豆品种的幼苗进行盐碱胁迫。处理7 d后,测定株高、茎粗、叶面积、主根长、地上干重、净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)等指标,通过主成分分析法和模糊数学隶属函数法对18份大豆品种进行耐盐碱性综合评价,并进行聚类分析,筛选出相对耐盐碱的大豆品种,从而为盐碱地大豆品种的应用提供理论依据。结果表明:经主成分分析,株高、主根长和净光合速率(Pn)的负荷量最大,可作为衡量大豆耐盐碱性与品种筛选的主要指标。不同品种大豆材料经过模糊数学隶属函数法进行耐盐碱性排序,品种间耐盐碱性表现出明显差异,最后通过聚类分析,18份大豆品种可以被分为三大类,其中杂交豆5号等4个品种为耐盐碱品种,吉育611和吉育299等11个品种为中等耐盐碱品种,吉育256和东农63为盐碱敏感品种。     

不同来源地茶树种质资源表型性状遗传多样性分析

为了对不同来源地茶树种质资源进行鉴定评价和遗传多样性分析,以来自福建、广东、台湾的72份茶树种质作为研究对象,对其27项表型性状进行观测与分析。结果表明：72份茶树种质资源遗传变异性丰富,平均遗传多样性指数（H′）为1.30,其中数量性状（1.82）大于质量性状（0.94）,以梗粗的最大（2.15）;数量性状的平均变异系数（CV）为17.86%,以百芽重的最大（29.21%）,其次是发芽密度（23.46%）。相关性分析发现多个数量性状间的关系复杂,有22对性状的相关性达极显著水平（P˂0.01）,8对达显著水平（P˂0.05）;聚类分析结果显示,72份茶树种质在遗传距离为16时被划分为4个类群,各类群间的主要性状差异显著或极显著,且形态特征和进化类型各异;主成分分析表明,前10个主成分的特征值大于1,代表了27项表型性状76.04%的信息;根据主成分综合得分大小,筛选出综合得分前5的茶树种质可在茶叶新产品开发、茶树育种等方面加以利用。     

205份玉米种质资源表型性状遗传多样性分析及优异种质筛选

为了拓宽玉米种质资源遗传基础,了解玉米种质资源表型性状遗传多样性水平,选择205份玉米种质资源的23个表型性状,利用变异系数、遗传多样性指数及多种分析方法,结合F值综合评价玉米种质资源。结果表明,大多数种质资源花丝色及花药色均为黄绿色,株型中间型,轴色浅红色,穗型筒形,粒型硬粒型,子粒形状中间形,粒色浅黄。穗长的遗传多样性指数H''最大,穗行数的H''最小;粗蛋白质含量和粗脂肪含量的H''相同,总淀粉含量的H''最小。15个数量性状和3个品质性状之间呈现显著或极显著正相关,千粒重与穗行数呈极显著负相关,各数量性状间相互联系又相互制约。通过聚类分析,205份资源被划分为3大类群。通过综合得分F值筛选出10份优异玉米种质,可作为优良的种质资源创新材料和遗传育种的亲本来源。     

基于表型的樱桃番茄种质遗传多样性分析

为研究樱桃番茄种质的遗传多样性,科学评价种质,以21份自交系为材料,对其12个表型性状进行遗传变异、主成分和聚类分析。结果表明:各性状的变异系数为14.97%~216.48%,Shannon多样性指数为0.66~1.34。选取累积贡献率为76.619%的前4个主成分,所包含的9个表型性状是种质评价的主要指标,5份材料综合表现优良(F>0.8)。进一步系统聚类,在欧氏距离8~11之间将供试种质分为四类,分别包含6、10、4和1份材料,可用于不同类型品种的选育。21份樱桃番茄种质具有较丰富的遗传多样性,为相关资源的利用及品种选育提供了参考。     

花叶鹅掌柴不同颜色叶片光合特性

以多年生花叶鹅掌柴(Schefflera odorata cv.Variegata)成年植株为试验材料,选择同一植株上的3种颜色叶片,分别为全绿叶(whole green leaf,WGL)、花叶(variegated leaf,VL)和黄叶(whole yellow leaf,WYL),测定其光合色素含量、光响应曲线...     

侵染湖南甘薯种质资源的曲叶病毒和杆状病毒的检测及其亲缘关系分析

采用PCR技术对2015—2016年从湖南省多个市县采集的180份甘薯种质资源进行两种DNA病毒（sweet potato leaf curl virus,SPLCV和sweet potato badnavirus,SPBV）检测,并以PCR扩增产物序列为基础,对这两种病毒的亲缘关系进行分析。结果表明：（1）180份甘薯种质资源中,22份检测出SPLCV,占总数的12.2%;32份检测出SPBV,占总数的17.8%;8份同时检出SPLCV和SPBV这两种病毒,占总数的3.9%。（2）检出SPLCV的市县有长沙、永州、怀化、邵阳、郴州、常德、娄底、益阳、岳阳和株洲;检出SPBV的市县有长沙、永州、怀化、衡阳和邵阳;检出两病毒复合侵染的市县有怀化、长沙、永州和邵阳。（3）基于病毒全基因组序列分析显示,全球已报道的36个SPLCV分离物可分为3组,本研究获得的12个湖南分离物可分别归于3个组中,其中6个归于组Ⅰ,1个归于组Ⅱ,5个归于组Ⅲ,表明湖南SPLCV具有高度多样性。（4）基于病毒运动蛋白和外壳蛋白编码基因部分序列分析显示,全球已报道的36个SPBV分离物可分为4组,绝大部分分离物属于组Ⅰ,我国1个安徽分离物单独成组（组Ⅱ）,我国2个山东分离物和1个海南分离物构成1个组（组Ⅲ）,本研究获得的2个湖南分离物其中1个归于组Ⅰ,而另1个与已报道各分离物的核苷酸序列均存在显著差异,相似性仅为74.92%,单独成组（组Ⅳ）,表明我国SPBV具有高度的变异性,存在多个变异类型。本研究结果可为湖南地区这两种病毒病防控提供依据。     

不同甘薯品种块根营养品质与产量综合评价

为筛选适合热带地区种植的甘薯品种,以18份甘薯种质资源为研究对象,采用生理生化方法测定块根主要营养品质,通过隶属函数与因子分析,综合评价甘薯块根营养品质特征。结果表明：不同甘薯品种间产量和营养品质指标差异显著;相关性分析表明,块根各营养品质组分既相互独立又相互联系,大多数品质指标之间具有一定的相关性;7个营养品质指标转化数据经因子分析提取3个公因子,被提取的3个公因子累积方差贡献率达85.51%,3个公因子对7个指标变量贡献范围为0.78~0.95,其中影响块根品质的关键因子依次为：可溶性糖、蔗糖、类黄酮、干率组成的公因子1,淀粉、纤维素组成的公因子2,可溶性蛋白组成的公因子3;不同甘薯品种营养品质综合评价差异达到显著水平（P<0.05）,综合评价筛选出5个综合性状优良的品种,分别为‘福建1号’‘海口3’‘美国番薯’‘文昌6’‘龙岩2’,这些品种可以用于进一步的推广利用。