大豆农艺性状与抗旱性研究

选用山西农业大学大豆研究室具有代表性的10个品种,在水、旱(胁迫)条件下进行不同大豆品种农艺性状抗旱性研究。对生育期、株高等农艺性状进行抗旱性综合分析,利用抗旱隶属函数值对大豆抗旱级别进行了划分,分析结果表明,不同大豆品种的农艺性状对抗旱性及后期产量形成具有一定的影响,每个与抗旱性有关的农艺性状对大豆抗旱性起着重要作用,对于筛选大豆抗旱性材料具有指导意义。     

大豆品种资源抗旱性鉴定指标及方法

黄淮海地区2021份大豆品种资源在甘肃敦煌(年降雨量不足50mm)田间进行抗旱性鉴定,从中随机抽取100份具有代表性的品种资源,进行大豆品种资源抗旱性鉴定指标及方法的研究。结果表明:产量、二粒荚数、单株粒数、单株荚数、分枝数和植株高度6个性状受干旱影响较大,表现型相关系数较小,可作为综合评定抗旱性的指标。同时,采用修改的抗旱隶属值法对100份大豆品种资源的抗旱性进行评价分级,其中,一级抗旱材料3份,二级抗旱材料15份,三级中间材料63份,四级干旱较敏感材料18份,五级干旱敏感材料1份,且呈正态分布,符合抗旱性为多基因控制的数量性状的遗传规律。     

油菜抗旱性产量指标及品种筛选

【目的】筛选出油菜品种抗旱性产量指标和抗旱性较强的油菜品种,为选育抗旱油菜品种奠定基础。【方法】在旱棚鉴定条件下,比较25个油菜品种(系)的各农艺性状,分析各材料之间的差异性;比较分析供试材料的抗旱鉴定产量指标(抗旱系数、干旱敏感指数、抗旱指数、抗旱指数修订式);选取适宜的抗旱鉴定产量指标,在供试材料中筛选抗旱性较强的油菜品种。【结果】25份供试材料油菜品种在干旱胁迫下,其株高和产量均有不同程度的降低,且各材料间差异较大,具有代表性。抗旱性鉴定产量指标中,抗旱系数和干旱敏感指数可用于评价品种稳产性,但不能反映品种旱地的产量;抗旱指数在考察品种产量稳定性的同时,兼顾了品种旱地产量,并与同组旱地平均产量相比较,更适合用于油菜品种抗旱性鉴定产量指标;抗旱指数修订式利用了对照品种的产量,与抗旱指数所反映的供试油菜品种的抗旱能力大小趋势相同,兼顾供试品种在旱地和水地的绝对产量和抗旱系数,评价供试品种的丰产性和抗旱性。抗旱指数和抗旱指数修订式适合于油菜品种的综合抗旱性鉴定。【结论】3类供试材料中根据各品种抗旱指数、抗旱指数修订式及2种生境(旱区和水区)于对照品种比较共筛选出青杂12号、青杂11号、大辣芥、姚328-331和大黄油菜5个抗旱品种。     

玉米抗旱性鉴定指标及分子生物学机理研究

干旱严重影响农业生产。抗旱性是玉米重要的农艺性状,它是影响玉米生长和发育的重要因子,与玉米产量和品质密切相关。玉米抗旱性相关遗传调控分子机制的研究备受关注。玉米抗旱性研究目前多停留在对抗旱指标的筛选上,主要通过对干旱胁迫敏感程度不同的品种进行抗旱生理指标的筛选,包括光合特性、有机物含量、叶绿素含量和硝酸还原酶等抗旱有关的生理指标的研究上,对于深层次挖掘玉米本身存在的抗旱分子机制研究仍旧十分缺乏。目前,玉米抗旱性以及一些重要农艺性状基因克隆进展缓慢,其主要原因表现在:大多数玉米株高等重要农艺性状受多个遗传效应低的QTL控制;表型自然变异的功能性位点多位于调控区,过于隐蔽,不易定位。文末展望了玉米抗旱性研究的发展前景。     

不同抗旱性花生品种的叶片形态及生理特性

【目的】筛选叶片抗旱相关性状,探索性状指标大小的评价方法,揭示不同抗旱性花生品种抗旱的叶片形态及生理机制。【方法】以12个花生品种为试验材料,在人工控水条件下,于苗期及结荚期给予干旱胁迫及正常灌水对照2个土壤水分处理,苗期处理以盆栽种植方式进行,称重法控水,结荚期处理在池栽条件下进行,测墒补灌法控水,控水期间以电动防雨棚遮雨。测定苗期干旱及正常供水对照的叶片组织结构、厚度、比叶重、叶面积、光合速率、叶绿素含量等叶片性状指标,对比分析上述叶片性状与花生品种抗旱性的关系,以性状指标大小评价不同花生品种抗旱的叶片机制,以生物量抗旱系数评价苗期抗旱性,以收获期产量抗旱系数评价结荚期抗旱性。【结果】通过2年的试验发现,干旱胁迫下,不同花生品种生物量抗旱系数及产量抗旱系数有显著差异,苗期与结荚期抗旱性基本一致。根据产量抗旱系数可将12个花生品种抗旱性分为强、中、弱3级,抗旱性强的品种为A596、山花11号、如皋西洋生,花育20号、农大818、海花1号、山花9号和79266为中度抗旱品种,抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。干旱胁迫改变了叶片组织结构,降低了单株叶面积、功能叶面积、气孔导度、光合速率和蒸腾速率,增加了比叶重。不同抗旱性花生品种叶片性状有显著差异,抗旱性强的品种在对照及干旱胁迫下均具有较高的叶片厚度、栅/海比、比叶重、单株叶面积、光合速率。干旱胁迫下,较大的叶片栅/海比值、比叶重和光合速率是如皋西洋生和山花11号抗旱的叶片机制;山花9号与花育20号较大的单株光合面积,A596较大的光合速率是它们重要的抗旱机制。相关分析表明,干旱胁迫下的叶片栅/海比、比叶重、单株叶面积和光合速率与品种抗旱系数的相关性达极显著水平。【结论】山花11号和79266分别可作为花生强、弱抗旱性鉴定的标准品种。花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱处理,持续胁迫14 d时的叶片栅/海比、单株叶面积、比叶重和光合速率可鉴定花生种质的叶片抗旱能力。正常灌水条件下,始花期的栅/海比、单株叶面积、比叶重也能反映花生叶片的抗旱级别。山花11号可作为花生叶片优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

大豆抗旱种质资源筛选及利用

为筛选大豆抗旱种质资源,2016年对246份征集自不同省份的大豆种质资源在年降水量不足40mm的敦煌市设置田间自然抗旱鉴定试验,利用加权抗旱系数法综合评价大豆种质资源抗旱性。结果显示,干旱胁迫严重影响了大豆的生长发育,显著降低了农艺性状等指标。通过相关性分析,株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量等6个性状指标与平均抗旱系数和加权抗旱系数呈极显著正相关。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出69份强抗旱大豆种质资源,其中甘肃省的5份材料均属于抗旱类型。     

干旱胁迫下20个大豆品种抗旱性评价

选用20份大豆品种,利用PEG6000模拟干旱、旱棚盆栽方式,分别统计芽期、苗期和花期发芽率、生理、叶绿素荧光等指标,收获后测定农艺性状,同时利用抗旱系数、抗旱指数、隶属值函数法综合分析抗旱性。结果表明,不同指标或方法在大豆抗旱性鉴定中的作用存在差异,不同品种不同生育期抗旱性存在差异。综合评价全生育期抗旱性,最终筛选出3个高抗旱型品种:龙品03-311、晋豆21和艾卡166;2个抗旱型品种:绥农14和铁丰8;3个干旱敏感型品种:猫眼豆、合丰47和东农594。     

孕穗期水稻叶片生理性状与抗旱性相关分析

研究以不同类型的水稻与旱稻品种为试验材料,比较了干旱胁迫下孕穗期各稻作类型与典型水稻叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异。对水旱处理条件下各观测性状指标与产量抗旱指数、孕穗期生物量抗旱指数和收获期生物量抗旱指数进行相关分析,结果表明:1)干旱胁迫条件下叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异在耐旱稻作品种与典型水稻间存在显著差异,可以作为鉴定稻作品种抗旱性指标,但是少数抗旱材料易被遗漏;2)叶片水势、叶肉厚在干旱胁迫下与干物质合成与积累有关,且叶片水势与最终产量形成有一定关联;3)育种工作中叶片水势和叶肉厚可作为主要筛选指标,其他试验指标可用于辅助筛选鉴定,综合判断材料的抗旱性和生产应用价值。     

240 份小麦苗期抗旱性鉴定及抗旱指标与重要农艺性状的相关性分析

为了解240 份小麦材料苗期的抗旱性并筛选有效苗期抗旱指标,在干旱胁迫和对照环境下测定胚芽鞘长（CL）、第一叶长(FL)、地上部鲜质量（SFW）等8 个苗期指标。采用隶属函数法、聚类分析法、主成分分析等方法对各材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下各材料胚芽鞘长、根冠比高于对照组,其他指标低于对照组。对各性状抗旱系数的隶属函数值进行主成分分析,将8 个性状归纳为3 个成分,累计贡献率达80.5%。聚类分析将240 份材料分为高抗旱、抗旱、中等、干旱敏感、干旱高敏感5 个群体,其中高抗旱品种13 份。苗期指标抗旱系数与重要农艺性状的相关性分析表明,苗期的胚芽鞘长与株高、旗叶长、穗长呈极显著正相关,苗期活力高的品种具有较高的千粒质量,通过隶属函数法计算综合抗旱系数D值进行苗期抗旱性评价更准确。通过小麦苗期抗旱性鉴定,可提前对小麦进行抗旱性评价,为实际生产提供参考并加速小麦抗旱育种进程。     

干旱胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响

【目的】针对长江流域特别是长江上游近几年春季降水偏少易导致干旱的特点,研究水分胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响,为揭示油菜蕾薹期抗旱机制及抗旱品种选育提供理论依据。【方法】采用盆栽的方式,在遮雨网室对两种抗旱性不同的油菜品种中双10号（抗旱性弱）和94005（抗旱性强）蕾薹期进行干旱胁迫,以各性状的抗旱系数研究油菜相关生理指标及农艺性状的变化,在此基础上筛选出适用于该区域油菜蕾薹期抗旱性鉴定的指标。【结果】随着干旱时间的延长,两种油菜的叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、RWC、叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、株高、茎粗、一次分枝数以及单株产量抗旱系数均呈下降趋势,下降幅度与胁迫时间成正相关。其中,气孔导度、蒸腾速率抗旱系数下降幅度与材料抗旱性成正相关,其余指标则与材料抗旱性成负相关。抗旱性弱的材料气孔限制值、水分利用率抗旱系数分别呈现出上升-下降与一直下降的趋势,抗旱性强的材料则均为上升趋势。POD、SOD、CAT活性、可溶性糖以及可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度高于抗旱性弱的材料;细胞膜透性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势。对干旱胁迫下的油菜蕾薹期和复水后的成熟期相关指标之间的关系进行分析表明,干旱胁迫下,产量与净光合速率、RWC、叶绿素含量和一次分枝数抗旱系数呈极显著正相关,与细胞膜透性、MDA含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析将单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数划分为第一主成分;将叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白划分为第二主成分。【结论】第一主成分的各指标（单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数）变化与品种抗旱性密切相关,在油菜抗旱品种选育时可作为油菜蕾薹期抗旱性鉴定的主要指标,第二主成分的各指标（叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白）则是次要鉴选指标。     

黑龙江省不同年代育成代表性大豆品种产量因子对施肥水平的响应

为了明确黑龙江省不同年代育成大豆品种对施肥水平响应的变化趋势，以黑龙江省不同年代育成的合丰25、合丰35、绥农14、合丰39、垦丰16等5个主栽大豆品种为材料，研究不同年代育成大豆品种在不同施肥水平条件下农艺性状及产量因子的变化规律。结果表明，黑龙江省不同年代育成大豆品种在不同施肥水平条件下，单株产量、主茎节数、单株荚数、光合速率等性状改良效果明显，株高、主茎节数、单株粒数、单株叶面积也得到了不同程度的改良，单株叶面积向着更适于密植栽培的清秀型发展；农艺性状和产量因子对低施肥水平适应能力的改良主要是由于单株荚数显著提高的结果；对中等施肥水平适应能力改良主要是由于光合速率显著提高的结果；对高施肥水平适应能力增强主要是由于光合速率和主茎节数极显著提高的结果。     

黑龙江省春大豆推广品种苗期抗旱性鉴定与筛选研究

[目的]明确黑龙江省春大豆苗期抗旱类型,筛选抗旱资源,为黑龙江省选育抗旱春大豆品种提供优异亲本。[方法]利用干旱反复法对黑龙江省78份春大豆材料进行干旱胁迫,采用盆栽试验,每盆（50em×30cm）保苗10株,每处理3次重复,对照土壤含水量为80％,在大豆3初复叶时进行胁迫,通过调查幼苗的存活率确定不同材料的抗旱类型。[结果]78份供试材料中,抗线号、龙字号、大豆品种和黑河号品种抗旱和不抗旱类型分布比例相差不大,而黑农号大豆品种全部属于抗旱型材料,合丰号和绥农号大豆品种抗旱类型居多,垦丰号和垦豆号品种全部属于非抗旱类型。[结论]耐旱品种有抗线5号、黑农51、黑农52、黑农60、黑农61、龙小粒豆2号、龙青大豆1号、龙黑大豆1号、合丰48、合丰50、合丰51、合农62、绥农28、绥农30、垦丰7;较耐旱品种有抗线4、抗线6、抗线7、黑河43、黑河50、黑河51、黑河53、黑农38、黑农44、黑农48、黑农62、黑农64、黑农65、龙小粒豆1号、合丰35、合丰56、新合丰25、绥农15、垦丰11。     

耐密性春大豆品种光合特性研究

选用耐密性不同的两个大豆品种,设置了22.5万株·hm^-2、30.0万株·hm^-2和37.5万株·hm^-2等3个密度,研究耐密性大豆的光合特性。试验结果表明,耐密品种垦丰16号,叶形指数高,上部冠层叶柄短,随着密度增加,耐密植品种垦丰16冠层上部叶柄长度显著低于普通品种,叶形指数高于普通品种,尤其是高密度条件下从第9节位开始垦丰16的叶形指数显著或极显著高于普通品种合丰39,从第11节开始叶柄长度短于合丰39,有利于通风透光;随着密度增大,耐密植品种垦丰16的叶色值峰值出现时期没有明显变化,密植条件下生育后期叶片持绿性更强;随着密度增加耐密植品种垦丰16净光合速率和水分利用率下降速度慢,当密度为30.0万株·hm^-2时垦丰16与合丰39的净光合速率和水分利用率差异达到显著水平（分别为P=0.0423,P=0.0384）,密度为37.5万株·hm^-2时差异达到极显著水平（分别为P=0.0026,P=0.0042）;随着密度增加耐密品种垦丰16产量逐渐增加,不耐密品种合丰39产量呈现先上升后降低的趋势,密度为37.5万株·hm^-2时,两个品种间差异达到极显著水平（P=0.0024）。不同密度条件下垦丰16与合丰39在形态和光合生理指标的变化可以看出,耐密性春大豆品种冠层结构更有利于在高密度条件下通风透光,密植条件下后期持绿性强,光合速率和水分利用率受密度影响小,因此在高密度条件下能够获得较高的产量。     

利用双目标组织建立高频大豆再生体系的研究

利用双目标组织(即一个外植体同时含有子叶节和初生叶节两个目标组织)进行了大豆高频再生体系建立的研究,以便为高效大豆转基因技术体系的建立提供技术保障。结果表明,不同基因型之间大豆不定芽诱导率不同,在所试的5个大豆品种中,初生叶节不定芽诱导率最高的品种是合丰35,合丰25次之,分别达到50.0%,46.9%;而子叶节不定芽诱导率最高的品种是合丰25,为75.0%;总的不定芽诱导率最高的品种是合丰25,达到121.9%。不同浓度6-BA对丛生芽的诱导率在不同品种间有差异,6-BA浓度为1.5 mg/L时,合丰35的丛生芽诱导率最高,平均每个外植体诱导出6.7个丛生芽。     

大豆农艺性状的QTL分析(摘要)(英文)

[目的]分析大豆农艺性状的QTL,为探讨大豆的遗传机制及进行遗传育种提供参考。[方法]以栽培大豆"合丰25"为母本和半野生大豆"新民6号"为父本杂交得到的122个F8代重组自交系为试材,应用复合区间作图法对蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期5个数量性状进行QTL定位和遗传效应分析。蛋白质、脂肪含量均使用近红外谷物分析仪测定。[结果]控制蛋白质含量、脂肪含量、产量、百粒重、生育期性状的4、4、1、2、5个共16个QTL位点,遗传贡献率在7.4%～33.7%。其中,遗传贡献率较大的主效QTL有分别位于I连锁群上Satt562-Sat_219、Sat_219-Satt496、Sat_219-Satt496区间的3个控制蛋白质含量的QTL位点,其遗传贡献率分别为29.15%、33.70%和31.67%,且均为来自母本合丰25的加效基因,还有位于O连锁群上Satt477-Satt331、Satt331-Satt153区间的2个控制生育期QTL位点,其遗传贡献率分别为24.69%和24.96%,也是来自母本合丰25的加效基因。另外,6个分别距M连锁群Satt175(蛋白质)、A1连锁群Satt684(油分)、F连锁群Satt348(油分)、J连锁群Sat_412(油分)、C1连锁群Sat_416(百粒重)、C1连锁群Sat_416(生育期)标记仅有0.01cm的QTL位点。[结论]定位了影响蛋白质含量、油分含量、产量、百粒重和生育期5个重要农艺性状的QTL位点。     

不同株行距下大豆性状的因子分析

研究不同株行距配置对大豆农艺性状及产量的影响,为大豆高产栽培提供理论依据。以合丰45、红丰11为试材,设计了9个不同的群体分布进行田间试验,用统计及因子分析法对14个性状分析。结果表明：（1）株行距配置对有效分枝影响最大（其变异系数62％）,其次是结荚高度、单株粒数、单株粒重、有效节数、节间长度。（2）单株粒重与单株粒数呈极显著正相关,株高同节间长、有效分枝等性状呈极显著正相关,同有效节数、主茎节数呈极显著的负相关。（3）提取3个公因子：生长性状因子、产量性状因子、含水量因子,累计贡献率93．59％。因子综合得分表明,合丰45的综合得分均高于红丰11在9个行株距配置下。（4）合丰45获得高产的田间最佳株行距配置是：垄上行距12cm×株距14cm。     

叶面施肥对大豆合丰42品质和产量的影响

文章对高油大豆品种合丰42花期、荚期进行叶面施肥的试验。结果表明,叶面施肥较明显地增加合丰42的产量、油分产量、蛋白质产量、油分含量,降低蛋白质含量,对蛋脂总量影响不明显。分析不同处理组合对合丰42产量和品质性状的影响,可以找到合丰42叶面施肥的最佳经济阈值(A1B6,A1B4,A1B5),即实现产量和品质的共同提高。     

大豆脂肪酸组分与主要农艺性状的相关分析

将正常亚麻酸含量的品种合丰25与亚麻酸含量仅为3%的突变品系C-14杂交,利用亲本以及杂交后代群体进行5种脂肪酸含量与各农艺性状进行相关分析。结果表明：可以通过农艺性状分析间接筛选出优良脂肪酸组成的稳定大豆品系。     

南方大豆皱叶发生时叶片形态变化及其对产量性状的影响

【目的】研究南方大豆皱叶发生时叶片形态特征变化及皱叶对产量性状的影响,为明确皱叶对大豆叶片形态、农艺性状和产量相关性状的影响程度及揭示大豆皱叶发生机制提供数据支撑。【方法】利用皱叶症近杂合异质系材料GY_C （皱叶）和GY_N （正常）,采用随机区组试验设计,研究大豆皱叶症级为4时,叶片形态、叶绿素含量、光合气体交换参数、农艺及产量相关性状的变化。【结果】皱叶发生后叶片主脉薄壁细胞、皱缩处叶片增厚,叶缘处叶片变薄。叶片皱缩处栅栏组织和海绵组织排列不规则,叶缘处出现多层薄壁细胞。皱叶发生时,大豆叶片鲜重和干重、叶柄鲜重和干重、叶柄长和粗、叶片长和宽、叶面积等形态指标均显著减少（P<0.05,下同）。皱叶的叶绿素含量分布不均,但对光合气体交换参数无显著影响（P>0.05）。大豆发生皱叶后成熟期平均提前3.33 d,茎秆变细,抗倒伏性变差,株高、底荚高、主茎节数等农艺性状也有减少趋势,但不同年份有所不同。皱叶导致大豆单株干物质重、单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重等产量相关性状显著减少,GY_C较GY_N两年平均减产43.11%。皱叶发生时大豆籽粒蛋白含量有降低趋势、油分含量有增高趋势,但不同年份存在差异。【结论】南方大豆皱叶发生时形态上主要因叶缘不能正常伸展所致,皱叶（症级为4）发生后大豆叶面积减少,植株干物质积累变少,生育期缩短、抗倒伏性变差,严重影响单株粒重等产量相关性状。