不同秋眠级数苜蓿品种吸水规律研究

以地下根系生长、地上生物量和土壤含水量之间的关系为对象,研究了8个不同秋眠级数苜蓿品种的吸水规律。结果表明:休眠和半休眠苜蓿品种的时空变化特征表现出一致性;随着生长年限的增加,土壤含水量呈递减趋势;年刈割3茬,地上生物量与苜蓿耗水量密切相关,呈“V”字型分布;生育期内,分枝期历时最长、耗水最多,开花期耗水速率最快;3年内,苜蓿根系主要分布在60 cm土层,侧根主要发生于0~40 cm层,60 cm层下无侧根发生。根系主要依靠侧根在120 cm土层内吸收土壤水分。     

影响大豆胞囊线虫生理小种鉴定因素探讨

大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)引起的病害能给大豆生产造成严重损失。探索影响大豆胞囊线虫(soybean cyst nematode,SCN)生理小种鉴定的因素对指导抗线育种工作具有重要意义。本研究以Lee68为材料,接种一定浓度的SCN4虫卵,在不同温度梯度的培养箱中培养,研究温度对大豆胞囊线虫生长的影响;以Riggs鉴定模式中的5个寄主为材料,接种一定浓度梯度的SCN2虫卵,研究接种浓度对鉴定结果的影响;从土壤相对含水量方面研究水分对大豆根系发育的影响。研究结果表明:在设定的温度梯度中,培养温度25℃/22℃(光/暗),Lee68上生长的胞囊数目最多,与其它几个温度培养条件相比,单株胞囊平均数达到差异显著水平,是胞囊生长最适宜温度;接种虫卵为1 200~24 000个/杯时,鉴定结果是正确的,超出这个接种范围,鉴定结果不稳定;一天浇水两次,浇水前/后土壤含水量为4%~7%/15%~18%,最有利于根系发育。本研究结果可为大豆胞囊线虫生理小种鉴定和抗线育种工作提供参考。     

大豆根系生长及生理特性对大气CO2浓度升高的反应

制作开顶式气室控制CO2浓度，对盆栽大豆进行试验测定，分析了大豆根系生长和生理特征在CO2浓度升高条下的变化。结果表明，随着CO2浓度的升高，大豆根系生长受到明显促进，根系更加发达，表现为根系体积、生物量以根冠比的显著提高，主根长度、直径和侧根密度亦呈增加趋势。CO2浓度为450、550、650和750μmol/mol时，与CO2本浓度相比，大豆苗期根系体积增加10．2％～36．7％，开花期提高13．2％～34．7％，鼓粒期增幅达13．9％～49．4％。根干重的提高幅度与根体积增幅基本一致，根冠比随CO2浓度升高而加大。同时，高浓度CO2条件还促进了根系活跃吸面积的增加和根系活力的加强，根系活跃吸收面积的增大在开花期较为显著，增幅为6．9％-29．9％，根系活力在开期和鼓粒期增幅较大，分别提高6．8％-25．0％和7．2％-24．4％。件及底系收花     

黄淮海地区大豆品种苗期根系性状的遗传变异及与耐逆境胁迫的关系

从83份黄淮海地区代表性大豆地方品种和育成品种(系)中按根系类型选取32份,用以研究苗期根系性状的遗传特点、与地上部性状的相关以及与逆境胁迫的关系。大豆苗期一级侧根数、主根长、根干质量、总根长和根体积等性状,在品种间、各苗龄间均存在显著遗传变异;根系性状与整株干质量呈高度相关;根干质量、根总长和根体积的相对值与耐旱平均隶属函数值,一级侧根数、主根长、总根长、根体积、根干质量的相对值与耐铝毒平均隶属函数值呈极显著相关,且根系性状的相对值在品种间存在显著变异,可用做耐逆性选择的根系指标。     

烤烟根系构型及动态建成规律的研究

采用根箱法和大田根土切片法,结合CID-600图象分析系统对烤烟根系构型和动态建成规律进行了研究,结果表明,烤烟根系生物量随土层深度增加呈指数递减,以0~20 cm土层中的最高;不同生育时期根系构型均呈“T”型,主要由一级侧根决定,其分布的角度范围为0~90°,其生物量集中在20°~50°区间,占总量的60.7%,二级侧根数量     

大豆对胞囊线虫的抗性及分子标记研究

本文首次利用我国特有的抗病品种小粒黑豆与辽宁省的主栽品种辽豆10配制杂交组合,以F2代群体为试验材料,系统地应用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA)寻找与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的DNA分子标记以及同工酶标记和低分子肽/氨基酸标记,为我国的大豆抗胞囊线虫病育种提供理论指导.主要研究结果如下:1.利用杂交技术构建了大豆胞囊线虫抗性的分子表达平台.本研究配制了辽豆10×小粒黑豆的杂交组合,并利用海南加代快速繁殖,应用毒力最弱的大豆胞囊线虫3号生理小种对F2代群体进行抗性鉴定和移栽,为大豆对胞囊线虫抗性分子标记的筛选提供了均一遗传背景的试验材料.对该组合进行田间抗性鉴定,结果表明符合抗感分离1∶3的比率,表明在辽豆10背景下小粒黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性是由一对以上的隐性基因控制的.2.应用分离群体分组分析法在辽豆10和抗大豆胞囊线虫的核心抗源中获得了一个与感病性密切相关的RAPD标记S11700.应用143个随机引物,对由小粒黑豆和辽豆10配制的杂交组合的抗感亲本和构建的抗感池进行筛选,有92个引物产生了RAPD扩增产物,25个引物产生了RAPD多态性,其中一个引物产生了与抗大豆胞囊线虫基因密切相关的特异性DNA片段S11700,经多次重复验证,该片段在感病亲本及感病池中被特异性扩增,而在抗病亲本及抗病池中未产生该片段.利用S11700对不同抗性大豆品种进行分子标记鉴定和辅助选择,验证了该特异性片段与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性紧密相关,可以用于抗胞囊线虫大豆新品种的分子辅助选择育种.3.利用BSA法对11个黑色种皮的大豆品种和12个黄色种皮的大豆材料的基因组DNA进行RAPD分析,获得一个与大豆黄色种皮相关的特异DNA片段S79500.采用该标记对辽豆10×PI437654杂交后代种皮颜色有分化的群体进行检测,结果表明这个RAPD标记具有较高的重复性和稳定性,可用于辅助选育优良的黄色种皮的大豆新品种.4.获得了一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的SSR分子标记Satt187.应用204对SSR引物对辽豆10×小粒黑豆进行SSR分析,31对引物产生了扩增产物,其中15对具有多态性,从中筛选到一个与大豆胞囊线虫3号生理小种抗性基因相关的分子标记Satt187,其片段大小为172 bp和176 bp,为共显性标记,在F2代分离群体中的分离比为1∶2∶1,呈孟德尔式遗传.应用该标记对辽豆10x小粒黑豆F2代分离群体进行分子标记鉴定和辅助选择,在抗病单株中均检测到标记带Satt187-176 bp的存在,而在感病单株中检测到有Satt187-176 bp和Satt187-172 bp两种标记带或仅有Satt187-172 bp的标记带存在,分析表明该标记具有抗胞囊线虫分子标记辅助选择应用的前景.5.系统地研究了辽豆10×小粒黑豆和辽豆10×PI437654两对组合的亲本及其杂交后代植株体内防卫反应酶系,包括多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)酶活及根内可溶性蛋白含量的动态变化.研究结果表明,抗感亲本、子代在大豆胞囊线虫侵染后各种防御酶系和可溶性蛋白含量均产生相应的变化,表现出酶活及可溶性蛋白的变化与抗病性密切相关,可作为鉴定大豆抗源抗性强弱的一项辅助生化指标,在抗胞囊线虫病抗源筛选辅助选择中起到一定的作用.6.采用电泳技术,系统地研究了大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本及子代中PPO、POD、CAT、SOD等几种同工酶酶谱,获得了一条与大豆胞囊线虫抗性相关的特异性SOD谱带.研究结果表明,线虫侵染后,诱导植株体内PPO、POD、CAT、SOD及可溶性蛋白量的增加,抗病亲本诱导产生的酶蛋白及可溶性蛋白量均多于感病亲本,对于杂交后代,出现不同于亲本的新的同工酶和可溶性蛋白谱带.在两对组合的SOD酶谱中,分别出现一条特异性谱带(Rf=0.365和Rf=0.381),利用两对杂交组合F2代抗感单株进行SOD同工酶电泳分析,证明该带可以作为大豆抗胞囊线虫的一项较为可靠的生化标记.7.探讨了不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗性的相关性.应用简便快速的聚酰胺薄膜层析检测技术对不同抗性大豆品种及杂交后代根系分泌物中低分子肽/氨基酸与抗胞囊线虫的相关性进行了研究.结果表明,大豆胞囊线虫侵染后,抗感亲本和子代在出苗后不同时期根系分泌物中的低分子肽/氨基酸的种类和数量有所差异,出苗后1～6 d的变化明显,感病亲本及感病子代在D区和E区存在共有的荧光斑点,而抗病亲本及抗病子代则无,可将该项检测技术作为一种辅助手段,用于大豆对胞囊线虫3号生理小种的抗性鉴定.     

大豆根系生理特性对大气二氧化碳浓度升高的反应

制作开顶式气室控制CO2浓度,对盆栽大豆进行试验测定,分析了大豆根系生理特征在CO2浓度升高条件下的变化.结果表明：随着CO2浓度的升高,大豆根系生长受到明显促进,根系更加发达,表现为根系体积、生物量以及根冠比的显著提高,主根长度、直径和侧根密度亦呈增加趋势.CO2浓度为450μmol/mol、550μmol/mol、650μmol/mol和750μmol/mol时,与CO2本底浓度相比,大豆根系体积在苗期增加10.2%～36.7%,在开花期提高13.2%～34.7%,鼓粒期增幅达13.9%～49.4%,根系干重的提高幅度与根体积增幅基本一致,根冠比随CO2浓度升高而加大.同时,高CO2条件还促进了根系活跃吸收面积的增加和根系活力的加强,根系活跃吸收面积的增大在开花期较为显著,增幅为6.9%～29.9%,根系活力在开花期和鼓粒期增幅较大,分别提高6.8%～25.0%和7.2%～24.4%.     

灰皮支黑豆抗大豆胞囊线虫3号生理小种的生化机制研究

以抗感大豆胞囊线虫3号生理小种品种灰皮支黑豆和辽豆15为研究对象,三叶期后室内人工接种大豆胞囊线虫,接种后5,10,15,20,25,30 d取样,测定抗感品种接种与未接种根内多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的动态变化,以及根内次生代谢物质总酚和类黄酮含量的动态变化,进而揭示灰皮支黑豆抗大豆胞囊线虫3号生理小种的生化机制.试验结果表明,大豆受大豆胞囊线虫侵染后,抗感品种根内PPO、POD、PAL酶活性均表现升高,并且在抗病品种灰皮支黑豆中酶活性高峰出现的早,根内总酚和类黄酮含量都表现增加.     

黑龙江省北安地区大豆胞囊线虫病的防治

1症状 大豆胞囊线虫主要为害根部,被害植株发育不良,矮小。苗期：当2～3片真叶形成后,由于根部受害,感病后子叶和真叶变黄,发育迟缓;成株感病地上部矮化和黄萎,结荚少或不结荚,严重者全株枯死。病株根系不发达,侧根显著减少,细根增多,根瘤稀少。     

灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种侵染和发育的影响

以辽豆巧作感病对照,通过接种相同数量的卵并利用次氯酸钠一酸性品红染色法研究我国的优质杭源灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种侵染和发育的影响。结果表明,接种后杭感品种根内的二龄幼虫数量很接近,灰皮支黑豆根内的三龄幼虫数量高于辽豆巧,但四龄幼虫、雌成虫数量却低于辽豆15,雄成虫数量比较接近,即灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的杭性不具有抗侵入的作用,而具有杭发育的作用。同时利用冰冻切片技术研究灰皮支黑豆和辽豆巧受大豆胞囊线虫3号生理小种侵染后根部的组织病理学反应,初步明确灰皮支黑豆对大豆胞囊线虫3号生理小种的组织结构杭性。     

中国大豆孢囊线虫抗性研究进展

中国是大豆的故乡,曾经是世界上最主要的大豆生产国和出口国。如今,中国的大豆生产量已从世界首位降到美国、巴西之后,由大豆出口国变为大豆进口国,其主要的原因之一是中国大豆生产未能有效的控制大豆孢囊线虫的危害,以致中国大豆平均单产处于较低水平。大豆孢囊线虫(Soybean Cyst Nematode,简称SCN)是一种土传的定居性内寄生线虫,大豆孢囊线虫的二龄幼虫从根尖处侵入根部,造成根组织的代谢失调与组织损伤,受害的大豆根系短粗,植株矮小,叶片变黄,产量严重降低。SCN的特点是分布广、危害重、寄主范围宽、传播途径多,存活时间长,防治极难。SCN危害已遍及中国大豆主要生产区,主要分布在我国的东北大豆主产区的黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古及黄淮海大豆主产区的山东、河北、山西、安徽、河南、北京等省市,每年SCN发生面积达150万hm^2以上。本文综述了近年来我国在大豆孢囊线虫研究方面取得的进展,主要包括以下几个方面：SCN生理小种的研究、SCN抗性资源发掘、SCN经典遗传及分子遗传学研究及SCN抗性育种等研究进展。     

The Effect of Different Planting Dates on the Infestation of Soybean by Heterodera glycines Race 5

The effects of different planting dates on infestation of susceptible soybean cvs. Essex and Lee by Heterodera glycines were investigated during three growing seasons. Early planting dates of susceptible soybean cvs. at lower temperatures resulted in smaller nodules, lower nematode populations and field infestations, lower soybean cyst nematode (SCN) disease ratings, taller plants, and higher yields. SCN induced more nodules on soybean roots at 14 May plantings date. The development of SCN race 5 in the field was associated closely with soil temperature. The infestation of susceptible soybean cvs. at early planting dates by H. glycines greatly affected the agronomic performance of these cvs. in the field. Susceptible soybean cvs grown in infested soil with SCN race 5 planted earlier than the recommended planting dates escaped severe infestation of SCN in the field.     

Sr18生防制剂的杀线虫谱研究

为检测Sr18生防制剂的杀线虫谱。本实验通过室内法测定了Sr18的4种不同调配制剂S01-S04对南方根结线虫、大豆孢囊线虫和松材线虫的作用效果。结果表明：4种生防调配制剂对南方根结线虫的致死效果最强,稀释至8倍的校正死亡率均达到100%;对大豆孢囊线虫,生防制剂S01和S03（原始pH制剂）16倍稀释液的校正死亡率均可达到85%以上;而对松材线虫的致死率高的是S02和S04（中性pH制剂）,8倍稀释液仍可达到100%。实验证实Sr18生防制剂是一种有效的广谱生物源杀线剂,在重要植物寄生线虫病害的生物防治方面具有广阔的应用前景。     

大豆孢囊线虫4号生理小种侵染大豆根系诱导表达的cDNA分析

大豆孢囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe；Soybean Cyst Nematode，SCN)是一种土传的专性内寄生线虫。SCN的二龄幼虫侵入到大豆幼嫩的根组织中，导致大豆根内的细胞变形并与之形成“合胞体”。合胞体在形态上和生理上的变化是SCN直接诱导大豆基因表达的结果。本研究以高抗SCN的灰布支黑豆为材料，用大豆孢囊线虫二龄幼虫直接接种大豆的根系，应用DDRT—PCR技术及RDB(Reversedot—blotting)杂交鉴定，获得6个阳性cDNA克隆，分别是SCN侵染后5天的A32克隆(GenBank登录号为B1173978)；侵染后10天的B12克隆(GenBank登录号为B1173979)、B71克隆(GenBank登录号为B1173980)；侵染后15天的Cll克隆(GenBank登录号为B1173981)、CPl2(GenBank登录号为B1173982)克隆和CP32克隆(GenBank登录号为B1173983)。序列的同源比较表明，6个cDNA均与Shoemaker构建的大豆基因表达库中的cDNA序列有非常高的同源性，证明这些cDNA是大豆基因表达的产物。其中A32克隆的序列与控制拟南芥下胚轴生长的MYB转录因子、营养元素缺失诱导的番茄根的表达文库中的一个cDNA及番茄抗假单胞杆菌表达文库中的一个cDNA有较高的同源性。     

Genetic relationships of soybean cyst nematode resistance originated in Gedenshirazu and PI84751 on Rhg1 and Rhg4 loci

Soybean cyst nematode (SCN) (Heterodera glycines Ichinohe) is one of the most damaging pests of soybean (Glycine max (L.) Merr.). Host plant resistance has been the most effective control method. Because of the spread of multiple SCN races in Hokkaido, the Tokachi Agricultural Experiment Station has bred soybeans for SCN resistance since 1953 by using 2 main resistance resources PI84751 (resistant to races 1 and 3) and Gedenshirazu (resistant to race 3). In this study, we investigated the genetic relationships of SCN resistance originating from major SCN resistance genes in Gedenshirazu and PI84751 by using SSR markers. We confirmed that race 1 resistance in PI84751 was independently controlled by 4 genes, 2 of which were rhg1 and Rhg4. We classified the PI84751- type allele of Rhg1 as rhg1-s and the Gedenshirazu-type allele of Rhg1 as rhg1-g. In the cross of the Gedenshirazu-derived race 3-resistant lines and the PI84751-derived races 1- and 3-resistant lines, the presence of rhg1-s and Rhg4 was responsible for race 1-resistance. These results indicated that it was possible to select race 1 resistant plants by using marker-assisted selection for the rhg1-s and Rhg4 alleles through a PI84751 origin × Gedenshirazu origin cross.     

大豆抗胞囊线虫4号生理小种新品系SSR标记分析

培育抗病品种是大豆胞囊线虫(Soybean Cyst Nematode, SCN)病经济、有效的防治方法。利用130个SSR标记对26份抗SCN 4号生理小种(SCN 4)新品系和15份感病品系进行基因型分析, 旨在明确抗病品系与SCN 4抗性相关联的SSR标记, 提出抗性基因分子标记鉴定方法, 以提高抗病品系在育种中的利用效率。研究表明, Hartwig与晋品系亲本具有不同的SCN 4抗病基因, 其遗传相似系数为0.362。与抗性显著关联的22个SSR位点分布在11个连锁群(LG), 推测LG D1b上分布的SSR标记附近存在1个新的SCN 4抗病基因; 而Satt684、Sat_230、Sat_222、Satt615和Satt231位点, 来自亲本Hartwig等位基因与抗病相关联, 而来自晋品系的等位基因与感病相关联, 在Sat_400、Satt329和Satt557等其他17个SSR位点, 来自Hartwig等位基因与感病相关联, 来自晋品系亲本的等位基因与抗病相关联。利用非连锁不平衡SSR标记Satt684和Sat_400可对供试品系进行有效的抗性辅助选择。     

抗大豆胞囊线虫4号生理小种新品系的选育

采用兼抗大豆胞囊线虫１，３，４，５号生理小种的兴县灰布支黑豆，五寨赤不流黑豆和应县小黑豆等抗源与生产上广泛应用的优良品种杂效，经多年选择培育，获得１４个抗大豆胞囊线虫４号小种的黄粒新品系，历年鉴定，抗性稳定，根系胞囊平均在１０个以下，其中１０个品系根系胞囊在３以下，属高抗材料，并且表现直立不倒，百粒重比抗源亲本提高５０％以上，产量大大提高，折合产１２５－１５０ｋｇ，均超过抗源亲本的１０－１５％，接     

Resistance to soybean cyst nematode and molecular polymorphism in various sources of Peking soybean

Summary Cultivar Peking has been extensively used as a source of resistance to Race 3 and Race 5 of soybean cyst nematode, Heterodera glycines I., and Peking genes for resistance are present in a wide range of resistant soybean cultivars. Peking is also used as a host differential in the soybean cyst nematode race classification system. Thirteen Peking lines maintained in the USDA Soybean Germplasm Collection and in several breeding programs were surveyed using RFLP and RAPD markers for genetic characterization. Based on the molecular diversity combined with reaction to soybean cyst nematode, Peking genotypes from a common original source were identified. Peking lines PI 297543 (introduction from Hungary), and PI 438496A, PI 438496B and PI 438496C (introductions from Russia) represented unrelated germplasms. Identified molecular polymorphism can be used to validate the genetic purity of Peking lines used as host differentials for soybean cyst nematode classification system as well as utilization of an individual germplasm line in genetic-breeding programs.     

黄淮大豆主产区大豆胞囊线虫生理小种分布调查

大豆胞囊线虫(SCN)在黄淮地区普遍发生,调查小种分布情况,确定优势小种对抗病育种有重要意义。2012-2015年,取样调查黄淮地区6个省份土样,利用Riggs模式鉴定生理小种,绘制黄淮地区SCN生理小种分布图,并与文献报道结果对比,探讨黄淮地区SCN生理小种类型及其分布规律。结果表明,该病害在黄淮大豆主产区均有分布,在采集受SCN感染的322份土样中,112份被鉴定出生理小种类型,包括1号、2号、3号、4号、5号、6号和11号小种。其中,57份为2号小种,占样本总体的50.9%;26份土样为5号小种,占23.2%;11份土样为4号小种,占9.8%,1号、3号、6号和11号小种分别占总体的4.5%、5.4%、4.5%和1.8%。依据不同生理小种在各省发生频率由高到低的顺序,河南分布5号、2号、3号、11号小种;河北分布2号、5号、6号、3号、4号小种;安徽分布2号、5号、6号、3号小种;山西分布2号、4号、5号、1号、3号、11号小种;山东分布2号、3号、5号、1号、6号小种;江苏分布2号、5号、1号小种。以上结果表明,2号小种是目前黄淮海地区的优势小种,其次是5号小种,致病力最强的4号小种主要分布在山西省。在黄淮海地区,抗线虫育种目标应以抗2号生理小种为主,兼抗5号小种,部分地区应以兼抗2号和4号小种为主。在黄淮地区3号、6号和11号小种是新发现的小种。与2001-2003年调查结果比较,黄淮海地区大豆胞囊线虫生理小种组成及分布有一定的改变。