基于隶属函数值法评价大豆种质资源耐荫性

对东北大豆种质资源耐荫进行鉴定,为东北地区耐荫性育种及大面积推广大豆间套作种植技术提供理论依据。采用盆栽的方法,设遮光和自然光照2个处理,成熟期测量株高、底荚高度、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重和单株粒重,对90份大豆种质资源进行耐荫性评价。结果表明,遮光胁迫处理使大豆主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重和单株粒重分别极显著降低,但不同大豆品种(系)对遮光处理响应程度存在差异。利用隶属函数值法将90份大豆种质资源分为3类,分别为15份不耐荫型、60份中间型和15强耐荫型。筛选出的强耐荫大豆种质资源不仅可为大豆耐荫品种选育提供重要遗传基础材料,并且部分优异品种可作为间套作模式下主栽品种进行大面积推广种植。     

不同基因型大豆耐荫性分析及其鉴定指标的筛选

【目的】探讨作物耐荫性评价的方法,分析不同大豆基因型耐荫特性,筛选鉴定指标,建立可靠的耐荫性评价模型。【方法】以30个大豆品种（系）为试材,采用田间试验的方法,设遮光和自然光照2个处理。遮光处理采用玉米-大豆带状复合种植在田间创设荫蔽条件,玉米品种为郑单958,在玉米植株长成以后,遮光率为70%;大豆清种作为对照。在成熟期调查主茎高（X1）、茎粗（X2）、主茎节数（X3）、分枝数（X4）、底荚高度（X5）、节间长度（X6）、植株重量平衡点（X7）、倒伏性（X8）、单株荚数（X9）、单株粒数（X10）、每荚粒数（X11）、百粒重（X12）、粒茎比（X13）和单株产量（X14）。根据遮光处理和自然光照条件下的各项指标的耐荫系数,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法,对大豆的耐荫性进行综合评价。【结果】通过主成分分析将14个单项指标转换为5个相互独立的综合指标,代表了全部数据87.685%的信息量。通过隶属函数法计算综合耐荫评价值（D）,并对其进行聚类分析,将30个大豆品种（系）按照耐荫性的强弱划分为3类。第Ⅰ类属于强耐荫类型,第Ⅱ类属于中度耐荫类型,第Ⅲ类属于不耐荫类型。通过逐步回归建立大豆耐荫性评价数学模型,D=-0.5495+0.2932X3+0.0592X4+0.1628X6-0.0244X8+0.5943X9+0.1345X12+0.8210X14（R2=0.9908）,估计精度在93.67%以上,并筛选出7个鉴定指标,分别是主茎节数、分枝数、节间长度、抗倒性、单株荚数、百粒重和单株粒重。【结论】30个大豆品种（系）被分成强耐荫型、中等耐荫型和不耐荫型3类,且主茎节数、分枝数、节间长度、抗倒性、单株荚数、百粒重和单株粒重可以作为大豆耐荫性的鉴定指标。     

我国南方耐荫大豆的现状及前景

间、套作大豆种植模式作为目前南方大豆发展的新兴模式,在确保北方大豆生产,不与玉米等大宗作物争地的前提下,实现了南方大豆的发展。综述了大豆生产的重要意义、我国大豆资源情况、南方大豆种植情况、荫蔽对大豆生产的影响以及目前南方耐荫大豆种质的研究和利用情况。并认为,从DNA水平上鉴定大豆耐荫种质的遗传多样性,有利于认识和了解该类型品种耐荫性好,抗倒伏,产量高,蛋白质含量高,抗病避虫等优良特征特性的遗传本质。为研究大豆耐荫遗传机制,寻找新的耐荫标记和间、套作专用型大豆转基因育种提供理论依据。     

大豆耐荫品种筛选试验

为筛选鉴定出适应砚山县与玉米间种耐荫的优质、高产、多抗、早熟大豆新品种,为砚山县大豆新品种推广应用提供科学依据,2014年引进7个大豆品种,进行耐荫性、熟期、产量和抗病性等综合性状对比试验。结果表明,品种间产量差异极达显著水平,滇86-4、滇7号、滇豆4号、滇豆5号具有耐荫性强、高产、抗性较好、耐瘠、抗旱、抗病、适应性较广等特点,可作为砚山县与玉米间种大面积推广种植品种。     

大豆苗期耐荫性综合评价及其鉴定指标的筛选

【目的】探讨不同基因型大豆苗期的耐荫性,筛选出苗期耐荫性快速鉴定指标,为耐荫大豆品种的鉴定、选育提供依据和材料基础。【方法】通过设置正常光照（1 000 µmol·m^-2·s^-2）和弱光（400 µmol·m^-2·s^-2）两种光照环境,在植株生长到20 d时,考察19个参试大豆材料苗期的24个形态、生物量及生理指标,包括株高（plant height,PH）、茎粗（stem diameter,SD）、主茎节数（nodes of main stem,HN）、下胚轴长（hypocotyl length,HL）、叶面积（leaf area,LA）、叶片厚度（leaf thickness,LT）等形态指标,植株各部分干重及总干重,叶绿素a（chlorophyⅡ a,Chla）等光合色素含量,净光合速率（net photosynthetic rate,Pn）、蒸腾速率（transpiration rate,Tr）等光合特征参数,实际荧光（the initial fluorescence(light),Fo′）、最大荧光（maximum fluorescence(light),Fm^′）等叶绿素荧光参数,以各性状的耐荫系数（处理性状值/对照性状值）作为衡量参试材料耐荫性的指标,应用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法,对大豆苗期的耐荫性进行综合评价。【结果】与对照相比,经弱光处理后,参试材料苗期的各性状变化趋势及幅度不同;通过对24个形态生理指标的相关性分析发现,各指标间都有不同程度的相关性,有的性状间的相关性达到了显著或极显著水平。采用主成分分析将24个单项指标转换为6个相互独立的综合指标,其贡献率分别为30.50%、21.24%、12.00%、10.71%、8.02%和5.18%,代表了全部数据87.65%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐荫评价值（D）,并对其进行聚类分析,按照耐荫性强弱将19个参试大豆材料划分为3类,即强耐荫型（第Ⅰ类）2个材料、中度耐荫型（第Ⅱ类）5个材料、不耐荫类型（第Ⅲ类）12个材料。进一步通过逐步回归建立了以叶片干重（leaf dry weight,LDW）、气孔导度（stomatal conductance,Gs）、株高和暗下最大荧光产量（maximum fluorescence (dark),Fm）为指标的大豆苗期耐荫性评价数学模型：D =-0.301+0.419LDW+0.169Gs+0.031PH+0.255Fm （R²=0.959）,利用建立的最优回归方程对供试材料进行预测,结果与综合评价值（D）基本一致,表明这4个单项指标建立的回归方程用于大豆苗期耐荫性评价具有可行性。综合聚类和逐步回归结果发现,强耐荫类型材料的LDW、Gs、Fm中等,而PH较高,该类型材料的这4个单项指标的耐荫系数均高于其他类型材料。【结论】采用多元统计方法对大豆苗期耐荫性进行评价是可行的,在相同处理条件下,通过测定LDW、Gs、PH和Fm 4个鉴定指标,可进行大豆苗期耐荫性强弱的快速鉴定和预测。     

大豆耐荫性品种试验

为充分利用杨树林地空间资源,进行了宁丰一号、豫豆11、开豆4号、早熟1号大豆耐荫性品比试验。结果表明,耐荫性强的品种为豫豆11,较耐荫的品种是早熟一号,均适宜林地种植;开豆4号、宁丰一号耐荫性差,不宜在林地推广。     

遮荫程度对不同耐荫性大豆品种光合及抗倒程度的影响

【目的】在玉米大豆间套作种植系统中,高位作物玉米的遮荫常常会导致大豆苗期茎秆细弱,倒伏严重,产量低下。文章在玉米大豆间套模式下,分析遮荫程度对大豆苗期光合产物积累、分配和抗倒性的影响,为建立合理群体结构提供理论依据。【方法】以不耐荫不抗倒型大豆南032-4和强耐荫强抗倒型大豆南豆12为试验材料,设置不遮荫（W0,透光率100%）、一层黑色遮阳网（W1,透光率31.90%）和二层黑色遮阳网(W2,透光率10.83%)3个处理进行室外盆栽试验,测定大豆光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、SPAD值、叶面积及各器官生物量积累等光合指标和株高、各节间长度、各节间茎粗、茎秆抗折力、倒伏指数等抗倒伏指标,分析不同遮荫处理下大豆光合特性及抗倒伏相关性状的变化。【结果】随着遮荫程度的增加,2个品种大豆的光合速率、气孔导度、叶面积和SPAD值显著降低,各器官有机物积累量和根冠比显著下降;随遮荫程度增加,大豆倒伏严重,茎秆抗折力和抗倒伏指数显著降低。不同耐荫性大豆品种对不同遮荫程度的响应有差异,与W0相比,强耐荫性大豆南豆12和不耐荫性南032-4的光合速率在W1和W2分别降低了35.6%、99.6%和40.9%、83.6%。强耐荫性品种南豆12在W0和W1干物质积累高于南豆032-4,差异显著,但W2处理下差异不显著(P＜0.05),表明中度遮荫下大豆的光合速率仍保持较高水平,且强耐荫性品种在遮荫条件下光合产物积累量较高。南032-4的W1和W2处理倒伏率较南豆12分别高出55.9%和2.57%(2014年和2015年2年均值),W1处理下南032-4表现中度倒伏,南豆12表现为轻度倒伏,而W2处理下南032-4和南豆12均表现为严重倒伏,表明中度遮荫下大豆品种间倒伏差异显著,不耐荫性品种倒伏程度严重。同一遮荫程度下,南豆12抗折力降低幅度(39.8%)高于南032-4(38.425%),但W1和W2处理后南豆12的抗折力比南032-4高27.3%和26.6%(2014和2015年2年均值)。同一遮荫程度下强耐荫性品种南豆12茎秆抗折力和抗倒伏指数均显著高于南032-4(P＜0.05),而株高表现相反。【结论】随遮荫程度增加,大豆光合积累量减少,倒伏严重;强耐荫性品种在中度遮荫下能保持较高光合能力和抗倒伏能力,具有较强的耐荫性,但过度遮荫后,其耐荫性与弱耐荫材料差异不显著。因此,在大豆玉米间套作种植模式下,适当减少弱光胁迫程度,才能发挥大豆的耐荫和抗倒潜力。     

不同基因型花生耐荫性评价及其鉴定指标的筛选

【目的】分析不同基因型花生耐荫性,筛选耐荫鉴定指标,建立耐荫评价模型,为花生耐荫资源筛选和品种选育提供理论支撑。【方法】采用田间试验,以30个花生品种(系)和1个玉米品种为试验材料,设计玉米间作花生和净作花生,在花生结荚期测定花生叶片净光合速率(X13)、气孔导度(X14)、胞间CO2浓度(X15)和蒸腾速率(X16);成熟期测定主茎高(X1)、侧枝长(X2)、总分枝数(X3)、有效分枝数(X4),单株结果数(X5)、单株饱果数(X6)和单株产量(X11);收获晾晒干后测定其百果重(X7)、百果仁重(X8)、百仁重(X9)、出仁率(X10)和小区产量(X12)。根据间作遮荫和净作条件下的各单项指标的耐荫系数,采用主成分分析、聚类分析、逐步回归分析和隶属函数法等多元统计分析法,对花生耐荫性进行综合评价。【结果】不同花生品种(系)各单项指标的耐荫系数变异幅度不同,除出仁率外各个单项指标间存在显著或极显著的相关性。通过主成分分析将16个单项指标转换为5个相互独立的综合指标,其贡献率分别为33.860%、26.666%、11.176%、8.471%和6.954%,代表了全部数据87.127%的信息量。通过隶属函数分析,对于综合指标CI1—CI5,其隶属函数值最大的分别是6-2、天府29号、201150118A、201240413和闽花6号。对耐荫综合评价值(D)进行聚类分析,将30个花生品种(系)划分为3类,第一类属于耐荫型,包含11个品种(系),第二类属于中度耐荫型,包含18个品种(系),第三类属于敏感型,包含1个品种(系)。通过逐步回归分析建立花生耐荫性评价最优数学模型,D=-0.741+0.576X9+0.507X11+0.298X13+0.272X12+0.406X10(R2=0.990),估计精度在93.18%以上,筛选出5个鉴定花生耐荫性指标,分别为百仁重、出仁率、单株产量、小区产量和净光合速率。对参试材料耐荫类别特征分析可知,耐荫型花生净光合速率较高,百仁重、单株产量、小区产量和出仁率高,而敏感型百仁重、单株产量、净光合速率、小区产量和出仁率均最低。【结论】采用多元统计分析法对花生耐荫性进行评价分析是较为科学的,30个花生品种(系)被分成3类(耐荫型、中度耐荫型和敏感型);百仁重、出仁率、单株产量、小区产量和净光合速率可作为鉴定花生耐荫性的指标,可在相同条件下测定这5个指标,计算耐荫综合评价值预测花生耐荫性。     

山地环境下大豆耐荫种质资源的筛选

以30份贵州大豆种质资源为材料,采用玉米与大豆间作的方式,对大豆的10个农艺性状及产量进行分析评价。结果表明：间作复合系统中各小区玉米产量差异不显著,30份大豆的产量损失率差异显著;在间作条件下,参试材料的株高、茎粗、主茎节数、底荚高度、有效分枝数、单株粒数、单株荚数、单株粒质量、百粒质量、倒伏率等都存在一定的变异,变异系数为8.2%～62.0%,说明参试大豆种质资源具有丰富的表型多样性;灰色关联分析结果表明,对间作大豆产量影响从大到小的性状依次为单株粒数、单株粒质量、有效荚数、有效分枝、百粒质量、茎粗、主茎节数、倒伏率、株高、底荚高度;利用系统聚类法将30份大豆材料分为耐荫型、中间型和敏感型3大类,各类群性状之间的差异较明显,其中单株有效荚多、单株粒多、有效分枝多、百粒质量较小的第Ⅰ类大豆材料耐荫性较强,适宜在贵州山地环境下间作种植。     

园林植物耐荫性鉴定指标和方法研究

本文在了解耐荫性研究的基础上,综述了和植物耐荫性相关的生长指标、形态指标、光合作用指标、生理生化指标等,提出了耐荫性鉴定的方法,并对耐荫性研究中存在的问题进行了分析,以期为园林植物耐荫性鉴定工作提供参考。     

马铃薯品种耐弱光性评价及其指标的筛选

【目的】近年来,弱光胁迫逐渐成为冬作、保护地和间套作栽培马铃薯生产的重要限制因素。通过筛选马铃薯耐弱光性鉴定指标,评价不同品种的弱光耐受性,为马铃薯耐弱光品种选育和冬作马铃薯产业发展及马铃薯间套作栽培提供科学依据。【方法】采用大田试验,以10个马铃薯品种为供试材料,齐苗后用遮阳率为70%的遮阴网进行全生育期遮阴处理,以自然光照为对照。初花期测定株高、节间长、叶面积等形态指标,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等色素含量指标和净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合生理指标,收获后测产并计算单株块茎重。通过计算马铃薯各品种耐弱光系数、耐弱光指数和各指标胁迫指数,使各指标间具有可比性。以耐弱光系数和耐弱光指数闭区间扩展值对各马铃薯品种耐弱光性进行评价,将各指标胁迫指数分别与耐弱光系数和耐弱光指数进行相关性分析,筛选出具有显著相关的指标。【结果】与对照相比,遮阴处理后马铃薯在形态、生理和产量等方面均发生改变:株高增加,节间伸长,叶面积增大;叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加,叶绿素a/b值减小,类胡萝卜素含量总体呈增加趋势;净光合速率、瞬时水分利用效率、气孔导度显著下降,蒸腾速率显著增加,胞间CO2浓度呈增加趋势;单株块茎重显著减少,减产幅度达62.14%—90.74%。根据耐弱光系数和耐弱光指数评价马铃薯耐弱光性结果基本一致,但耐弱光指数不仅反映了马铃薯产量对遮阴胁迫的敏感性,同时也反映了不同基因型差异对产量的影响,较耐弱光系数评价方法严格。叶面积、单株块茎重、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素胁迫指数6个指标与耐弱光系数或耐弱光指数呈显著或极显著相关,可以作为马铃薯耐弱光性有效鉴定指标。【结论】中薯20高度耐弱光,woff中度耐弱光,费乌瑞它和会-2低度耐弱光,其余品种均不耐弱光。以耐弱光系数和耐弱光指数为主要鉴定指标,并结合与之显著相关的形态、生理和产量等指标对马铃薯耐弱光性进行综合评价较为客观、可靠,而且方便易行。     

光照强度对苗期大豆叶片气孔特性及光合特性的影响

目的 通过分析不同光照强度下苗期大豆叶片气孔特征、光合作用及碳水化合物变化,揭示大豆叶片光合及气孔特性对荫蔽的响应机制。方法 选用对荫蔽敏感性弱的南豆12和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号为材料,在人工气候室进行盆栽实验,设置正常光照（CK）、轻度荫蔽（LS,遮光20%）、中度荫蔽（MS,遮光40%）和重度荫蔽处理（SS,遮光75%）,分析不同荫蔽程度对大豆叶片上下表皮气孔特性、光合荧光参数、可溶性糖和淀粉含量的影响。结果 荫蔽敏感性弱的南豆12叶片上、下表皮气孔数量在LS和MS处理下显著高于CK,上表皮气孔在LS、MS处理分别增加26.9%和18.5%,下表皮分别增加了13.9%和39.2%,差异显著,南豆12在SS处理和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号在3个荫蔽处理下显著低于CK（P＜0.5）。2个大豆品种光合速率在LS、MS处理显著高于CK, 最大值出现在LS处理, 平均为14.33 μmol CO₂·m ^-2·s ^-1,在CK和SS处理下南豆12显著高于桂夏豆7号;光强减弱,南豆12气孔导度和蒸腾速率均先减后增,桂夏豆7号逐渐减小,且南豆12和桂夏豆7号2个品种的气孔导度均在LS处理出现最大值,分别为0.57 mm·m ^-2·s ^-1和0.30 mm·m ^-2·s ^-1;南豆12胞间CO₂浓度在LS和SS处理下显著高于CK,桂夏豆7号胞间CO₂浓度随荫蔽程度增加而逐渐增大;荫蔽程度增加,2个品种的实际光量子产量和最大量子产额逐渐降低,且不同处理下南豆12的实际量子产量均大于桂夏豆7号。相反,南豆12和桂夏豆7号非光化学淬灭系数随荫蔽程度增加而增大。光强降低,南豆12淀粉含量分别显著下降了59.0%、77.8%、95.8%,桂夏豆7号则显著下降了47.5%、67.3%、87.8%;2个品种可溶性糖含量逐渐降低,南豆12在LS处理下增加了72.7%,显著高于南豆12的CK和桂夏豆7号的LS处理,桂夏豆7号的LS、MS处理和CK无显著差异（P＞0.5）。 结论 荫蔽直接影响气孔性状和光合特性,适当的荫蔽会使叶片通过增加叶片气孔开放来提高净光合速率,增加碳水化合物积累量,进而增强大豆的耐荫性。     

玉米荫蔽对大豆光合特性与叶脉、气孔特征的影响

目的 探究在玉米-大豆套作模式下,玉米大豆共生期内玉米荫蔽对大豆光合特性及叶脉、气孔特征的影响。方法 在自然光照射下采用两因素完全随机盆栽试验,以强耐荫性品种南豆12和弱耐荫性品种桂夏3号为研究对象,设置T1（2行玉米间隔2行大豆套作）、T2（1行玉米间隔1行大豆套作）和CK（净作大豆）3种空间配置,探究不同处理下大豆光合参数、叶脉和气孔特征参数对光环境的响应。结果 与净作相比,玉米荫蔽下大豆冠层的远红光光谱辐照度显著增加,T1、T2处理下的光照强度分别降低48.62%和77.39%。在玉米荫蔽下大豆的净光合速率、气孔导度、叶脉密度和气孔密度显著低于CK（P＜0.05）,且下降幅度都随着荫蔽程度的增加而增加（由T1到T2处理）。与CK相比,T1、T2处理下南豆12的净光合速率分别显著下降41.00%、44.15%,桂夏3号的净光合速率分别显著下降44.62%、47.93%;南豆12的气孔导度分别显著下降29.19%、39.69%,桂夏3号的气孔导度分别显著下降26.83%、49.50%。同时,南豆12的叶脉密度在T1、T2处理下分别比CK显著下降14.99%、20.01%,气孔密度分别下降12.79%、18.27%;桂夏3号的叶脉密度在T1、T2处理下分别比CK显著下降10.38%、27.62%,气孔密度分别下降15.77%、22.46%。此外,大豆的净光合速率与气孔导度、叶脉闭合度、气孔密度、叶脉密度呈显著正相关关系（P＜0.05）,与叶脉间距呈极显著负相关关系（P＜0.01）;叶脉密度与气孔密度呈极显著正相关关系（P＜0.01）。玉米荫蔽下,南豆12的叶脉密度、叶脉长度、叶脉闭合度、叶脉间距都显著优于桂夏3号。在荫蔽程度更高的T2处理下,除蒸腾速率和叶脉闭合度以外,强耐荫性品种南豆12的光合、叶脉和气孔各参数的变化幅度都小于桂夏3号,且净光合速率更高。结论 在玉米-大豆套作的种植模式中,大豆冠层光环境、叶脉和气孔特征的变化会影响大豆的光合能力,但不同耐荫性大豆品种的叶脉、气孔特征对荫蔽的响应存在差异。     

外引大豆种质资源在新疆生态区的遗传多样性分析

[目的]促进外引大豆种质资源的有效利用,为新疆大豆育种和种质创新提供依据.[方法]采用数量性状多样性统计和聚类分析方法,对149份外引大豆种质资源的8个主要农艺性状和2个籽粒性状进行遗传多样性分析.[结果]149份大豆种质资源主要来源于11个国家和地区,具有较高的变异系数,变异范围为12.48;～67.13;,其中单株荚数、单株粒数和单株粒重的变异系数最高,达60;以上;生育期的变异系数最低,为12.48;;基于10个农艺性状的聚类分析将149份材料聚为2大类5亚类,聚类结果与材料地理来源具有一定相关性.[结论]该批种质资源极大丰富了新疆大豆的遗传多样性,为新疆大豆育种奠定了基础.     

花铃期遮荫对棉花叶片生理特性的影响

【目的】研究棉花花铃期遮荫弱光对棉花叶片生理特性的影响。【方法】选择耐荫性不同的2个棉花(Gossypium hirsutum L.)品种中棉所 49 号和新陆中36 号为材料,于2016至2017年在乌鲁木齐市安宁区镇(87°28′E, 45°56′N)新疆农业科学院综合试验场进行不同程度遮荫大田试验。【结果】遮荫弱光造成棉花主茎功能叶SPAD值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r) 和气孔导度(G_s)迅速降低,胞间CO₂浓度(C_i)上升,棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量上升。中棉所 49 号的相关指标变化幅度较新陆中36号小。不同生态型品种对遮荫弱光环境的适应性亦不同。【结论】遮荫弱光环境下棉花叶片光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,导致棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量降低,棉花单株铃数、铃重、籽棉产量亦随遮荫程度加深而显著减少(P<0.05)     

套作大豆苗期倒伏与茎秆内源赤霉素代谢的关系

【目的】从内源赤霉素代谢角度,阐明玉米大豆套作环境下,大豆苗期茎秆发生藤蔓化倒伏的原因。【方法】在大豆单作和玉米大豆套作两种种植方式下,以耐荫抗倒型大豆南豆12和不耐荫抗倒型大豆南032-4为试验材料,采用石蜡切片、液相色谱质谱联用、SYBR^®GreenⅡ荧光定量PCR等方法,对茎秆形态、解剖结构、赤霉素含量、赤霉素代谢相关基因表达等进行测定和分析。【结果】与大豆单作相比,玉米大豆套作下,由于受玉米荫蔽的影响,南豆12和南032-4两个大豆材料苗期均出现典型的避荫性反应,即主茎节数减少,节间长和株高显著增加,苗期出现藤蔓化和倒伏,但两大豆材料间反应程度不同,差异极显著。与南032-4比,南豆12受套作荫蔽的影响较小,茎秆藤蔓化程度低,倒伏率仅29.93%,极显著低于南032-4（93.94%）（P<0.05）;南032-4株高增加32.64 cm,与南豆12（22.95 cm）呈显著差异（P<0.05）;两材料主茎节数减少,材料间无差异;南032-4中上部节间长度显著长于南豆12,说明套作下植株株高的增加来源于节间的伸长,而非节数的增多,且中部及上部节间过度伸长易导致植株茎秆藤蔓化和倒伏。从茎秆纵切面的解剖结构可知,玉米大豆套作条件下,大豆主茎细胞都有不同程度的伸长,南032-4茎秆髓部、木质部、韧皮部细胞伸长明显,而南豆12在两种种植模式下各部分细胞无明显变化,说明大豆株高的增加源于细胞的伸长,非细胞的分裂。内源赤霉素代谢分析结果表明,套作条件下,两材料茎秆内源赤霉素含量均显著降低,南豆12茎秆内赤霉素A₄（GA₄）的含量显著低于南032-4;对编码赤霉素代谢途径中关键酶基因表达量的分析表明,除赤霉素合成酶基因GmGA20ox5、GmGA3ox6和赤霉素降解酶基因GmGA2ox4在不同种植方式和不同材料间均保持较低的水平外,茎秆中其他内源赤霉素合成酶GA-20氧化酶基因、GA3-氧化酶基因和赤霉素降解酶GA2-氧化酶基因表达量均高于单作,且南032-4的表达量高于南豆12,说明植株内源赤霉素的含量对编码赤霉素代谢途径中关键酶基因具有前馈和反馈作用,南豆12茎尖维持较低活性赤霉素GA₄水平,抑制植株主茎过度伸长,最终表现出较强的耐荫抗倒性。【结论】大豆内源赤霉素GA₄的合成受基因型和光环境的共同影响,从而影响大豆茎秆生长发育,最终导致不同材料在耐荫抗倒表型上的典型差异。     

遮阴对南疆冬小麦光合特性和产量的影响

【目的】在小麦生长中后期,采用人工模拟核桃、杏、红枣三种果树不同程度遮阴条件下,研究分析不同遮阴处理对小麦光合特性、干物质积累及分配和产量的影响,为新疆南疆果树-小麦间作模式下小麦高产栽培管理提供理论依据。【方法】供试冬小麦品种为新冬20号,遮阴处理设置4个水平,S1:拔节期遮阴10%-抽穗期遮阴25%,S2:拔节期遮阴20%-抽穗期遮阴50%,S3:拔节期遮阴30%-抽穗期遮阴75%,S0:不遮阴。遮阴均从小麦拔节期至成熟期。【结果】小麦扬花期随着遮阴幅度的增大,小麦旗叶光合速率显著降低;灌浆期轻度遮阴Pn与对照无明显差异,但显著高于S2和S3处理;蒸腾速率和气孔导度均随着遮阴幅度的增大而降低,胞间CO₂浓度随着遮阴幅度的增大而增大。随着遮阴幅度的增大总干物质积累量和向籽粒的分配均呈降低趋势,干物质向籽粒的分配率分别降低9.5%、24.2%和27.7%;收获穗数、千粒重、产量和经济系数均随着遮阴幅度的增大而显著降低,而轻度遮阴对穗粒数的影响不明显。随着遮阴幅度的增大,产量和经济系数分别降低22.%、42.9%、67.8%和 8.9%、23.8%、27.6%。【结论】随着遮阴幅度的增加,小麦光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低,胞间CO₂浓度升高,总干物质积累量和向籽粒的分配比例降低,轻度遮阴收获穗数和千粒重降低,中度和重度遮阴产量三要素均显著降低,导致产量和经济系数显著降低。