广丰千金薯驯化移栽苗对PEG干旱胁迫的光合生理响应

为了探究广丰千金薯驯化移栽苗的耐旱生理机制,测定了干旱胁迫下广丰千金薯驯化移栽苗的多项光合生理指标。结果表明,50和100 g·L^-1 PEG-6000可显著促进广丰千金薯移栽驯化苗的生物量和根冠比,而150和200 g·L^-1 PEG-6000则显著减少其生物量和根冠比。当PEG-6000浓度为50和100 g·L^-1,其叶片相对含水量、气孔开度、Tr、Fo、Fv/Fm、Φ_PSⅡ、NPQ和ZR含量无显著变化,叶绿素含量、气孔密度、Pn、Gs、Ls、WUE、CUE、Fm、Fv/Fo、Fv'/Fm'、qP、GA₃和ABA含量显著增加,Ci显著下降。当PEG-6000浓度达到150和200 g·L^-1,其叶片相对含水量、叶绿素含量、气孔开度、Pn、Gs、Ls、Tr、WUE、CUE、Fo、Fm、Fv/Fo、Φ_PSⅡ、Fv'/Fm'、Fv/Fm、qP、GA₃、ZR和IAA显著下降,气孔密度、Ci、NPQ和ABA含量显著增加。在干旱胁迫下,广丰千金薯移栽驯化苗叶片ZR/ABA和ZR/IAA随着PEG-6000浓度的增大而显著下降,而ABA/(IAA+GA₃+ZR)则随PEG-6000浓度的增大而显著提高。在干旱胁迫下广丰千金薯移栽驯化苗叶片倍性稳定,但当PEG-6000浓度达到200 g·L^-1,电泳图谱上出现了明显的DNA ladder。因此,广丰千金薯驯化移栽苗能适应一定程度的干旱胁迫,但随着干旱胁迫的加剧,会影响其生长发育、光合作用和内源激素的调控机制,导致细胞程序性死亡。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下玉米幼苗光合作用的影响

【目的】探明干旱胁迫下一氧化氮（NO）对玉米幼苗光合作用的调节作用。【方法】以驻玉309为试验材料,在光照培养箱内采用水培的方法,研究了外源NO供体SNP预处理3 d后,进行20% PEG-6000（-0.8 MPa）模拟干旱胁迫3 d后玉米幼苗的生长参数、叶绿体超微结构、叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数和D1蛋白表达的变化。【结果】干旱胁迫条件下玉米幼苗的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及光系统II（PSII）最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）分别比对照下降了68.4%、87.2%、15.8%、31.3%;而J点的相对可变荧光（Vj）和单位反中心耗散能量（DIo /RC）则分别上升了20.9%和21.2%;此外,叶片的叶绿体结构明显遭到破坏,D1蛋白的含量显著降低。但是,与干旱胁迫处理相比,经过SNP预处理后进行干旱胁迫处理的玉米幼苗Pn、Gs、Fv/Fm、Fv/Fo明显增加56.6%、202.5%、15.8%、30.7%,而Vj、DIo/RC下降了22.7%和25.4%;叶绿体的类囊体片层恢复整齐,基粒片层变清晰;D1蛋白的相对含量明显增加了94.7%;以上这些变化与干旱条件下SNP预处理后NO含量的增加有关。【结论】在干旱条件下,NO可能参与调节了PSII反应中心D1蛋白的表达并稳定PSII反应中心的结构和功能,以改善玉米幼苗的光合作用和生长发育,从而提高玉米幼苗对干旱胁迫的适应性。     

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。     

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。     

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。     

光伏板下不同大豆品种苗期适宜性筛选

为探究光伏环境下不同大豆品种的苗期适宜性，对日光温室内光伏板下31个大豆品种（浙江省主推品种）进行适宜性评价（以无光伏板作为对照），分析光伏设施荫蔽对大豆苗期生长的影响，并通过耐荫性评价模型和聚类分析综合判断各大豆品种对光伏环境的适应能力。在移栽后30 d，测定大豆苗期的20个生长形态、生物量及生理指标，计算各性状的耐荫系数，并通过主成分分析、隶属函数法及聚类分析，把大豆的多个性状指标转化为6个新的综合且各自独立的指标，其权重分别为0.251、0.229、0.170、0.138、0.126、0.115。根据综合评价值（D值），光伏板下31个大豆品种苗期适宜性可分为强、良好、差3类，其中：9个品种为适宜性强，分别为八月拔、东山白马豆、兰溪大青豆、嘉丰绿皮豆、沙心豆、特泛豆1号、浙鲜9号、浙鲜12号、浙春14号；12个品种为适宜性良好；10个品种为适宜性差。本研究为农光互补体系下保障大豆的生长和产量提供了理论参考和适宜性品种。     

西南桦24个无性系的幼苗叶绿素荧光特性

以24个西南桦无性系的组培苗为试验材料,对其叶绿素荧光特性进行研究。结果表明:无性系间叶绿素荧光参数Fo、Fv、Fm、Fv/Fo以及Fv/Fm均差异显著(p＜0.05);FB4、BY-1无性系的Fv/Fo和Fv/Fm与A3及1-202无性系差异不显著,而显著高于绝大多数其他无性系,说明这些无性系光合效率高;无性系的苗高和地径均与Fo呈显著负相关,与Fv、Fm、Fv/Fo和Fv/Fm大多呈显著正相关;A3、FB4、1-202和BY-1等4个无性系生长表现好且光合效率高,可作为优良无性系在生产上推广应用。     

弱光对不同耐荫大豆苗期根系以及光合特性的影响

【目的】探究不同耐荫强度大豆品种幼苗对弱光胁迫的响应,为筛选改良适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种提供理论基础。【方法】分别选用2个强耐荫和弱耐荫大豆材料,在盆栽试验条件下通过设置正常光照和弱光两个处理对大豆根系和地上部形态、各器官干物质分配、叶绿素含量和光合荧光特性进行研究。【结果】与正常光照相比,弱光下4个大豆品种的根长、根表面积、侧根数、根重和根体积差异均达到极显著水平(P0.01),同时株高,下胚轴长,平均节间长均显著增加,而节数差异不明显。强耐荫品种地上部干重增加而弱耐荫品种减少,弱光下光合产物更多地向茎秆分配。弱光均导致4个品种的净光合速率(P_n)下降,但强弱耐荫品种间的气孔导度(G_s)和胞间二氧化碳浓度(C_i)则表现出相反的趋势。【结论】弱光对不同耐荫强度的大豆品种的影响是地下部和地上部同时存在的,但是强耐荫品种在弱光下有着更高的净光合率(P_n),并会增加气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)和相对较高的暗适应最大荧光(F_m)来适应弱光环境。     

大豆种质资源耐盐性鉴定与评价

【目的】 研究120份大豆种质资源芽期和苗期耐盐特性,筛选大豆耐盐资源,为新疆大豆耐盐新品种选育提供参考。【方法】 120份供试材料按照农业部《大豆耐盐性鉴定评价技术规范》 NY/PZ001-2002的标准,在萌发期设置2个不同NaCl(1.2%和1.5%)溶液处理,测定萌发期发芽率;大豆苗期用1.5% NaCl溶液对5 d的幼苗进行处理15 d后,测定株高、根长、植株鲜重、根鲜重、植株干重和根干重。【结果】 在1.2% NaCl浓度处理下,筛选出高耐盐品种2份,分别是中黄30号和FtC099,占参试材料的1.67%,相对盐害率为20.1%～40.0%的2级耐盐材料有10份,占8.33%;芽期在1.5%NaCl浓度处理下,筛选出2级耐盐材料为来自日本的FtC099,占参试验材料的0.83%。苗期中筛选出高耐盐材料有1份(日本引进品种S11-5),占0.83%。苗期2级耐盐材料有12份,占10%。【结论】 大豆种质资源芽期和苗期耐盐性表现不同,在盐胁迫条件下,盐敏感品种比耐盐品种受盐胁迫影响更大。     

芝麻发芽期耐盐性鉴定方法研究及耐盐候选基因的挖掘

【目的】确定芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的NaCl胁迫浓度和评价指标,发掘耐盐种质和耐盐相关重要基因,为芝麻耐盐性大规模鉴定、遗传改良和耐盐机理研究提供方法借鉴和优异基因资源。【方法】以8份耐盐性差异较大的芝麻种质为材料,在不同浓度的NaCl（0、50、100、150、200和250 mmol·L^-1）胁迫下发芽,测定其发芽势、成苗率、根长、芽长和鲜重等指标,通过对指标值的方差分析、主成分分析、隶属函数和相关性分析等,筛选芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的NaCl处理浓度和评价指标。以100 mmol·L^-1 NaCl溶液为处理浓度,相对成苗率为鉴定指标对71份芝麻核心种质进行发芽期耐盐性鉴定和全基因组关联分析,并对获得的候选基因进行功能注释;通过NaCl胁迫下芝麻幼苗叶片转录组测序和荧光定量PCR分析候选基因的表达模式,筛选耐盐相关候选基因。【结果】对不同浓度NaCl胁迫下8份芝麻材料发芽各指标进行统计和方差分析表明,100 mmol·L^-1的NaCl处理下,除发芽势外,发芽指数、活力指数、成苗率、根长、芽长和苗鲜重的标准偏差值均较大,所有指标在0.05水平上均存在显著差异,100 mmol·L^-1的 NaCl溶液可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜胁迫浓度;相对成苗率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、相对芽长、相对根长和相对鲜重7个指标与芝麻发芽期耐盐性关系密切,贡献率较高,可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的评价指标。71份芝麻核心种质材料的相对成苗率变异比较丰富,符合正态分布;通过对71份芝麻核心种质相对成苗率与SNP标记进行全基因组关联分析,检测到7个与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记（LG5:688003、LG7:9582027、LG10:5274091、LG10:10788493、LG11:11924186、LG14:2128695和LG16:3930301）,SNP标记上、下游各100 kb区间内共有基因67个,其中有功能注释的基因34个;通过耐盐材料S04在盐胁迫下的转录组测序和荧光定量PCR对预测的候选基因进行表达模式分析,共有21个候选基因受到盐胁迫诱导显著差异表达。【结论】芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜NaCl胁迫浓度为100 mmol·L^-1,相对成苗率等7个指标可以作为适宜的评价指标;检测到与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记7个,并鉴定出耐盐候选基因21个。     

不同紫花苜蓿品种对低磷环境的形态与生理响应分析

【目的】筛选耐低磷苜蓿品种及与耐低磷密切相关的性状指标,进一步为紫花苜蓿耐低磷机制研究和生产应用提供理论依据。【方法】在溶液培养条件下,对20个紫花苜蓿品种的24 d龄的幼苗分别进行常磷(500μmol·L~(-1) KH2PO4)和低磷(5μmol·L~(-1) KH_2PO_4)处理,30 d后检测各品种的茎叶干重(SLW)、株高(PH)、根干重(RW)、根冠比(RS)、总根长(TRL)、根表面积(RSA)、全磷含量(TP)、磷利用率(PUE)、酸性磷酸酶活性(ACPA),并计算各指标的耐低磷系数。进一步对各指标的耐低磷系数进行相关性分析,并运用主成分分析、隶属函数分析、回归分析及聚类分析方法,综合评价不同品种耐低磷性及筛选与耐低磷密切相关的指标,同时建立耐低磷评价模型。【结果】低磷胁迫下,各品种紫花苜蓿的地上部分生长受到抑制,地下根系增大,全磷含量显著下降(P0.01)。通过主成分分析可将9个单项指标转化为4个新的相互独立的综合指标。进一步利用隶属函数对4个新的综合指标进行耐低磷综合评价,结合聚类分析结果,可将20个紫花苜蓿品种可分为三类,其中耐低磷较强的品种包括敖汉、新牧1号、耐盐之星、皇冠;中度耐低磷品种包括骑士T、驯鹿、牧歌37CR、龙牧801等9个品种;耐低磷较弱的品种包括巨能Ⅱ、中苜2号、康赛等7个品种。进一步利用逐步回归分析方法建立了紫花苜蓿耐低磷性评价数学模型D=-0.7997+0.3856SLW+0.2025PH+0.3789RW+0.1051TRL+0.4188TP+0.1347ACPA,方程的决定系数R~2=0.9982.【结论】通过分析紫花苜蓿不同品种的耐低磷能力,得出耐低磷较强的品种为敖汉、新牧1号、耐盐之星、皇冠,与耐低磷性最相关的指标有茎叶干重、株高、根干重、总根长、全磷含量和酸性磷酸酶活性,可用于紫花苜蓿耐低磷性的评价筛选。     

海岛棉苗期盐胁迫下形态学和生理学指标变化

【目的】在300 mmol·L-1 Na Cl胁迫下,观察并测定海岛棉耐盐性强的品系越海9号和耐盐性弱的品系PS-7叶片、茎细胞解剖结构和生理学指标,从形态学和生理学两个水平研究海岛棉苗期响应盐胁迫的应答机制,为棉花耐盐材料的筛选提供理论依据和技术方案。【方法】采用水培方法,待棉苗生长至3叶期时,开始进行300 mmol·L-1 Na Cl胁迫处理。运用光学显微技术及生理学指标测定法,在不同Na Cl胁迫处理时间下,对海岛棉耐盐性强的品系越海9号和耐盐性弱的品系PS-7进行形态学观察及生理学指标分析。【结果】2份海岛棉材料对Na Cl胁迫的反应不同。随着300 mmol·L-1 Na Cl处理时间的延长,与对照相比,越海9号和PS-7的叶片和茎的横切面面积均显著变小,处理24 h时,分别变小14.10%、54.69%与45.30%、87.90%,PS-7的变化幅度大于越海9号;处理12 h时,PS-7维管束中木质部已经损害严重,越海9号维管束中木质部则没有明显变化;PS-7的栅栏组织细胞在处理24 h时由长圆柱形变为卵圆形,越海9号的栅栏组织细胞的形状则没有变化。生理学研究表明,越海9号叶片中的叶绿素含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性在整个处理过程中均高于PS-7,而其丙二醛含量却明显低于PS-7;在300 mmol·L-1 Na Cl处理8 h时,越海9号和PS-7中的丙二醛含量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均达到了显著性差异。【结论】叶片中栅栏组织和茎中木质部可能是海岛棉响应盐胁迫的最敏感部分,叶绿素、丙二醛、超氧化物歧化酶和过氧化物酶可作为鉴定耐盐棉花材料的生理学指标。     

小麦代换系耐低磷生理性状的主成分分析及综合评价

【目的】通过对不同磷处理下小麦代换系多项生理指标研究,筛选和鉴定耐低磷基因型。【方法】以小麦CS-Synthetic 6x 整套染色体代换系及其亲本为材料,对其在不同磷处理条件下叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、SOD、POD活性、丙二醛含量、叶绿素、类胡萝卜素含量、光合速率、蒸腾速率,气孔导度、胞间二氧化碳浓度、初始荧光、最大荧光,原初光能转化效率（Fv/Fm）等14个生理指标进行测定,以各项指标的耐低磷系数作为耐低磷指标,通过主成分分析、聚类分析对其耐低磷特性进行综合评价。【结果】将14个单项生理指标转换成为7个相互独立的综合指标;并通过聚类分析将23个基因型划分为3类：父本Synthetic 6x与2A代换系耐低磷特性较强,母本中国春与4A、7A、2B、1D、3D代换系耐低磷特性较弱,其余15个代换系（1A、3A、5A、6A、1B、3B、4B、5B、6B、7B、2D、4D、5D、6D、7D）耐低磷特性中等。【结论】Synthetic 6x 的2A染色体上具有耐低磷胁迫特性的有关基因,在小麦耐低磷育种中可以加以利用     

大豆耐荫性评价体系的建立与中国南方大豆资源耐荫性变异

【目的】耐荫性是影响间套作大豆产量的重要因素,影响大豆间套作模式的应用与推广。建立高效、通用、稳定的耐荫性鉴定体系,以利于发掘耐荫种质,开展耐荫性育种。【方法】以60份不同耐荫性类型的大豆品种为材料,首先对15%、30%和60%3个遮光度下倒伏品种比例等进行比较,确定遮光处理条件;其次对遮光后的株高、平均节间长、叶柄长和茎叶鲜重等17个性状进行筛选,选定耐荫鉴定指标;再比较播种后第40、50和60天3个时期耐荫指标的误差变异系数和表型变异系数等,明确鉴定时期,最后建立由遮光度、耐荫鉴定指标和鉴定时期构成的耐荫性评价体系;利用该体系对中国南方十二省区453份材料进行耐荫性鉴定和资源筛选。【结果】30%遮光度相对其他遮光梯度较优,表现为倒伏品种有而不太多(22%)、表型变异系数较高(25%)、品种间区分度较好。株高和平均节间长构成的耐荫指标相对其他指标具有以下优点:(1)较准确,误差变异系数低(9.36%),遗传率高(95.43%);(2)较稳定,环境间相关系数高(0.92);(3)品种间区分度较好,表型变异系数(31.25%)和遗传变异系数(30.52%)较大;(4)与田间目测耐荫级别相关性较高(0.73),较能反映田间实际情况。播种后50 d时相对其他时期耐荫指标各参数均最优,如环境间相关系数最大(0.87),误差变异系数最小(7.75%)。据此将30%遮光度条件下,播种后50 d株高和平均节间长相对值的平均数定为耐荫指数,指数越小则越耐荫。中国南方453份大豆耐荫指数的变幅为1.11—2.61,平均1.55,材料个体间差异极显著,且遗传率较高(91.13%),说明表型选择具有较高的准确性。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ生态区内耐荫指数变幅分别为1.19—2.08、1.17—2.61、1.27—2.37和1.11—2.54,均存在大量的耐荫性变异,各生态区均有耐荫性材料。地方品种和育成品种耐荫指数变幅分别为1.11—2.61和1.17—2.54,都存在较丰富的耐荫性变异,在筛选出的11份耐荫资源中,有8份是育成品种,说明大豆育种过程中耐荫性已得到改良。【结论】由30%遮光度、播种后50 d的株高和平均节间长构成的耐荫指数是相对准确、稳定、灵敏、实用的耐荫性评价体系。中国南方大豆耐荫性存在较为丰富的变异,从453份南方材料中筛选到11份耐荫性强的种质资源。     

套作对大豆苗期茎秆纤维素合成相关糖类物质转化的影响及其与叶片光合的关系

【目的】从纤维素合成相关糖类物质转化的角度,阐明玉米大豆套作模式下,大豆苗期茎秆光形态建成的机理。【方法】在大豆单作和玉米大豆套作两种种植模式下,以强耐荫大豆南豆12和弱耐荫大豆南032-4为试验材料,对叶片光合速率和茎秆总碳、纤维素、可溶性糖、蔗糖、β-1,3-葡聚糖等含量进行测定和分析。【结果】与单作相比,套作大豆由于受到玉米荫蔽,苗期光合速率显著降低,但材料间对套作的反应程度不同,强耐荫大豆南豆12受套作荫蔽的影响程度相对较小,在套作下表现出较强的光合能力;套作显著降低了大豆叶片和茎秆的总碳含量,但南豆12的降低幅度显著低于南032-4。相关分析表明叶片光合速率与叶片和茎秆的总碳含量、茎秆的纤维素含量均呈极显著正相关（r=0.952,0.935,0.825,P＜0.01）,说明荫蔽通过影响大豆叶片的光合速率,减少了光合产物的积累和向茎秆中的分配,导致大豆植株茎秆纤维素含量降低;强耐荫大豆南豆12在荫蔽下的光合速率较高,光合产物积累较多,适合套作种植。在整个苗期,虽然套作大豆茎秆可溶性糖含量均显著低于单作,但β-1,3-葡聚糖和蔗糖含量在大豆出苗后30-51 d却表现为套作显著高于单作,且在套作模式下,两个大豆糖类物质转化率差异显著;同一种植模式下,强耐荫大豆南豆12茎秆可溶性糖、蔗糖和β-1,3-葡聚糖的含量和转化率均显著或极显著高于南032-4。对纤维素沉积方式分析表明,同一大豆材料,单作模式下茎秆纤维素快速累积时间和累积速率要高于套作;同一种植模式下,强耐荫大豆南豆12纤维素快速累积时间要短于南032-4,但差异较小,而累积速率要高于南032-4,最终导致南豆12的茎秆纤维素含量显著高于南032-4。【结论】套作荫蔽降低了大豆叶片的光合能力,减少了光合产物向茎秆的运输量和茎秆填充物的含量,改变了茎秆纤维素的沉积方式,使得纤维素的含量降低;而强耐荫性大豆南豆12在套作模式下能保持较高光合能力和茎秆纤维素合成能力,具有较强的抗倒伏性。     

油菜苗期耐铝基因型筛选和鉴定指标的研究

【目的】油菜是中国重要的油料作物,主要种植于长江以南区域,该区域铝毒害较为严重,铝毒害已成为限制中国南方油菜产量的重要因素之一。探讨油菜苗期耐铝性评判方法,筛选耐铝基因型,以便减少和防止铝毒对油菜的危害。【方法】以浙油50、中油杂12号、南油杂1号等23个江西省生产上大面积应用的油菜品种为材料,通过盆栽试验,考查铝胁迫处理和对照的株高、根长、根茎粗、地下部干重、地上部干重、叶和根中可溶性糖含量、叶和根中脯氨酸含量、SPAD等性状,以各性状的耐铝系数作为衡量耐铝性的指标,利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归分析法,对不同基因型油菜进行耐铝性综合评价。【结果】在铝胁迫下,不同基因型油菜形态指标和生理指标对铝胁迫的反应不同,基因型间差异显著。相关性分析表明,各性状的耐铝系数间均存在或大或小的相关性,使它们所提供的信息发生重叠,这些单项指标不能准确评价各油菜品种的耐铝性。利用主成分分析法将10个单项指标综合成为4个相互独立的综合指标,可代表油菜耐铝性86.36%的原始数据信息量。再根据4个综合指标值的贡献率求出其相应的隶属函数值,并依据各综合指标的相对重要性（权重）进行加权,得到不同基因型的耐铝性综合评价值（D值）。通过聚类分析将23个油菜品种划分为3类,浙油50、德油5号、湘杂油2号等3个品种为耐铝类型,中油杂12号、丰油730等13个品种为中度耐铝类型,南油杂1号、创杂油5号等7个品种为不耐铝类型。为了筛选油菜苗期的耐铝性鉴定指标,分析耐铝性鉴定指标与耐铝性之间的关系,建立了耐铝性评价的数学模型,以D值作为因变量、各指标耐铝系数为自变量进行逐步回归分析,得到最优回归方程,23个品种苗期的耐铝性预测值与D值极显著相关。并且筛选出株高、根长、叶中可溶性糖含量、叶中脯氨酸含量等4项对耐铝性有显著影响的指标,可作为油菜苗期耐铝性的鉴定指标。【结论】采用主成分分析、聚类分析和逐步回归分析的方法进行油菜苗期耐铝性的综合评价较为可靠,既避免了单一指标的片面性和不稳定性,又揭示了油菜耐铝相关性状与耐铝性的关系。