基于GGE-biplot的大豆耐低磷资源筛选

为了准确评价大豆耐低磷基因型在不同环境中的稳定性和适应性,采用GGE双标图,通过4种评价指标数据计算耐性因子GGE双标图数学模型对前期鉴定、评价获得的7个大豆耐低磷种质资源分别进行不同环境下耐低磷能力分析评价。结果表明:耐低磷性强且多环境下稳定性较好的品种为丰收24。以地下部干重计算耐性因子双标图显示垦鉴27表现出多环境下稳定的耐低磷性,而以地上部干重为评价指标则显示其耐低磷性较好但并不稳定;同样,以单株磷含量为评价指标显示克交05-1397同样表现出多环境下较稳定的耐低磷性,而以根系活跃吸收表面积评价指标显示其耐低磷性较好但不稳定。因此在利用GGE-biplot筛选耐低磷大豆资源时应结合具体的环境条件。研究结果对适于黑龙江地区不同环境条件下耐低磷大豆的应用具有重要的指导意义。     

土壤磷高效旱稻种质筛选的初步研究

利用海南典型缺磷砖红壤土为基质进行土壤磷高效旱稻种质筛选试验。通过对多个相对耐低磷指数进行多重相关性分析,表明相对分蘖数、相对分蘖干重、相对地上部干重和相对总生物量可作为苗期初步筛选较好的指标,而相对分蘖数、相对有效穗数、相对成穗率、相对结实率和相对单株籽粒产量为全生育期筛选可靠、有效的指标。并得出:BXLD和AX128等供试品种属于土壤磷高效旱稻种质,QX128和RD-2属于土壤磷低效旱稻种质。     

氮高效水稻品种苗期耐低磷种质的筛选与鉴定

以先前通过田间试验筛选出来的36个氮高效水稻品种为供试材料,在苗期进行了耐低磷筛选,并对获得的3个耐低磷和2个低磷敏感品种响应磷素胁迫的生理机制进行了初步研究。结果表明:1)正常供磷和低磷条件下,所有调查性状的相对值(低磷/正常供磷)中,相对根系干质量、相对地上部干质量、相对根冠比和相对分蘖数均具有较大的品种间变异(变异系数分别为16.9%、10.9%、11.4%、16.3%)。相关分析表明,它们呈显著或极显著正相关。因此,这4个性状可以作为水稻苗期耐低磷筛选的评价指标。2)在低磷条件下,筛选出的3个耐低磷品种比2个低磷敏感品种的根系生长旺盛且活力强,P吸收动力学参数中Km、Cmin小,而Vmax大,酸性磷酸酶(APase)活性升幅大,磷效率在两者之间也存在显著差异。同时,不同耐低磷品种适应低磷胁迫的调节机制也有所不同。表明筛选氮磷双高效的水稻品种是可行的,同时也为后续基因定位和遗传机制的研究提供了材料和生理学依据。     

黄淮麦区小麦成株期磷高效基因型的鉴定和筛选

为快速筛选磷高效基因型小麦品种,以黄淮麦区112份小麦品种(系)为材料,设置正常磷和低磷2个磷处理,通过大田池栽试验,对小麦成株期19个与产量及磷效率相关性状进行分析,并以济麦22为对照,筛选磷效率和产量均表现优异的磷高效基因型。结果表明,与正常磷处理相比,低磷条件下,小麦的8个产量相关指标(单株穗数、千粒重、株高、穗长、可育小穗数、穗粒数、单株粒重和地上部干重)和3个磷积累量指标(单株籽粒、秸秆和地上部总磷积累量)均显著下降,而3个磷利用效率指标(单株籽粒、秸秆和地上部总磷利用效率)均显著增加,说明低磷胁迫使小麦成株期的产量和磷积累量大大降低,但明显提高磷利用效率。相关性分析发现,株高、可育小穗数和单株粒重与秸秆和地上部单株含磷量、3个磷积累量指标均呈显著正相关,与2个磷利用效率指标(单株秸秆和地上部总磷利用效率)呈显著负相关(P≤0.01),可以作为磷效率的初步快评指标。正常磷处理下,筛选出17个磷高效基因型,其中,旱选H28、2010品4891和周麦28的单株粒重比济麦22分别高36.07%、31.96%和37.44%,地上部总磷利用效率比济麦22分别高出49.34%、49.42%和33.05%;低磷处理下,筛选出10份磷高效基因型,其中,河农826的单株粒重和地上部总磷利用效率分别比济麦22高37.69%和20.42%;旱选H23、旱选H28和徐麦856在正常磷和低磷处理下均被鉴定为磷高效基因型,可能具有较高的育种价值。     

籽粒植酸含量降低率作为磷高效大豆品种辅助筛选指标的可行性研究

为了明确籽粒植酸含量降低率作为磷高效大豆品种筛选指标的可行性,本试验以26个大豆品种为材料,采用沙培盆栽法,测定正常磷和低磷水平下各品种产量、农艺性状、生理指标和植酸含量并分析各指标间的相关性。根据产量损失率将26个品种聚类成A^G共7个类型,A类品种产量损失率均小于10%,G类品种产量损失率大于60%;B^F各类品种产量损失率介于A、G中间。产量、植酸含量与株高、茎粗、叶绿素含量、净光合速率、地上及地下部含磷量均呈正相关关系,其中与茎粗和净光合速率呈显著正相关。在正常磷及低磷条件下,A^G各类型品种籽粒植酸含量变化无明显规律,但A类大豆品种籽粒植酸含量降低率小于30%,G类则大于80%。田间种植试验进一步证实植酸含量降低率低于30%的品种耐低磷指数大于1.0,属于强磷高效类型;G类品种耐低磷指数小于0.6,属于弱磷高效类型;B^F各类品种介于A、G中间。综上所述,正常磷与低磷水平下大豆籽粒植酸含量降低率可以作为又一个关键指标,与产量及部分农艺性状协同筛选磷高效大豆品种。     

石灰性土壤上花生耐低铁品种的筛选

选用华北地区的44个花生品种为试材,在缺铁的石灰性土壤上,研究了缺铁和施铁条件下各品种在苗期的生长状况及耐低铁能力。结果表明,石灰性土壤上花生的耐低铁能力存在显著的基因型差异;在两种处理条件下,新叶的叶绿素值、活性铁等指标均表现出明显的品种间差异,各项指标的变异系数在7.89%~39.82%之间。与施铁处理相比,低铁胁迫下各品种的生物量、新叶叶绿素值、活性铁含量均不同程度的降低。相关分析表明,活性铁含量可作为耐低铁花生品种的筛选指标。以相对生物量、相对叶绿素值、相对活性铁三者之和作为耐低铁指数,初步筛选出8个耐低铁品种和4个铁敏感品种。     

大豆氮高效种质苗期筛选与鉴定

氮高效利用种质资源的筛选与鉴定是大豆高产育种的重要前提。本研究以78份大豆种质资源为材料，采用水培养法，分析正常氮（氮浓度为7.5 mmol/L）和低氮（氮浓度为0.75 mmol/L）条件下大豆生物量和耐低氮指数。根据地上部干重、总干重、耐低氮胁迫指数初步筛选出3份耐低氮材料（2011-X-559、2011-X-618、2011-X-639）、3份低氮敏感材料（2011-X-472、2011-X-531、2011-X-547）和2份中间型材料（吉育86、东农53）。进一步复筛测定8份大豆种质材料的叶绿素含量、生物量、氮含量和根系形态构型等17个氮利用相关指标，通过对性状指标的变异系数、相关性和主成分分析，筛选出总干重、整株氮含量、整株总氮、总根长、根体积和根表面积6个指标可作为大豆苗期耐低氮评价关键指标，并依此鉴定出耐低氮材料2011-X-618和低氮敏感材料2011-X-531。本研究为大豆耐低氮机制解析和氮高效育种提供了优异种质资源和理论指导。     

盐胁迫对花生植株形态建成及物质积累的影响

通过不同浓度盐胁迫对花生种子萌发出苗、幼苗植株形态建成和物质积累的影响,探究各指标与盐胁迫浓度间的关系,为建立花生品种耐盐评价体系及指导盐碱地花生生产提供理论依据。通过选用豫花15、花育25、阜花11和冀花5号四个花生品种,设0、0.15%、0.30%、0.45%、0.50%和0.55%六个盐胁迫浓度,采用盆栽土培试验方法模拟自然盐碱地状况,研究不同浓度盐胁迫对花生出苗、幼苗形态和物质积累的影响。盐胁迫抑制花生出苗,阻碍幼苗植株形态建成和物质积累,且存在剂量效应。随盐胁迫浓度的增加,出苗时间延长,出苗率降低,胚轴伸长,子叶物质消耗减少,物质积累减少。显著性分析结果表明,不同盐胁迫浓度间出苗时间、出苗率、株高、主茎高、主根长、根体积、叶片数、子叶鲜干重、地上部鲜干重、地下部鲜干重和植株鲜干重等15个指标差异显著;品种间主根长、根体积、叶片数、子叶鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重和植株干重等8个指标差异显著;根体积、叶片数、植株鲜重、地上部干重和植株干重等5个指标浓度与品种互作效应差异显著。各品种在同一指标不同盐胁迫浓度或相同胁迫浓度不同指标间的耐盐性存在差异。阜花11耐盐性相对较强而豫花15相对较弱。各指标耐盐指数与盐胁迫浓度间可用Logistic回归方程y=k/(1+exp(a+bx))进行拟合,其决定系数在0.3718~0.9436之间,均达显著或极显著水平,可有效表达花生生育前期相关耐盐指标与土壤盐含量间的量化关系。花生出苗的盐含量阈值为0.45%,超过此浓度不能出苗。相对出苗时间、相对株高、相对主茎高、相对根体积、相对叶片数、相对子叶干重、相对地上部鲜干重、相对地下部鲜干重和相对植株鲜干重等12个指标均可作为综合评价花生品种耐盐性的理想指标。     

磷、铝胁迫对玉米幼苗生长和养分吸收的影响

选取5个基因型玉米品种,采用营养液培养,研究低磷和铝毒条件下不同基因型玉米苗期生长状况及对磷、钾、钙、镁、铁、锌的吸收。结果表明,耐低磷基因型玉米品种适应低磷的能力较强,具有较长的根系和较大的根干重,株高受低磷的影响明显小于敏感基因型玉米品种。低磷胁迫增大了植株的根冠比,改变了植株对营养元素的吸收及其地上部和根系的分配。铝胁迫下,铝敏感基因型玉米品种根伸长受到铝的抑制作用大于耐铝基因型玉米品种,各种营养元素的吸收累积明显受抑制,耐铝基因型玉米品种地上部和根系相对干重下降较少,而敏感基因型玉米品种相对干重显著下降。     

不同基因型大豆磷镁养分互作效应初探

为了探究不同大豆基因型对磷和镁互作的响应，从而在养分缺乏条件下，指导磷和镁肥施用，提高大豆产量，通过盆栽试验，对磷高效大豆基因型HN89和磷低效大豆基因型HN112进行了高低磷（高磷500μmol/L，低磷25μmol/L KH2PO4）处理以及高低镁（高镁1 000μmol/L，低镁0μmol/L MgSO4·7H2O）处理，分析了大豆的生长情况和根系形态指标的变化，并且测定了植株对磷、镁、钾和钙的吸收情况。结果表明，磷是限制大豆生长的主要因素，增加磷的施用，能改善大豆的生长状况，增加生物量，磷处理显著影响大豆的地上部镁含量、钾含量和钙含量；而镁处理显著影响大豆对镁和钙的吸收，但对钾的吸收没有影响。同时，磷和镁处理对大豆镁吸收的影响存在显著的交互作用，低镁处理下，增加磷的供应只能够显著增加磷高效基因型植株体内镁含量，而在高镁处理下，增加磷的供应，无论磷高效还是磷低效大豆基因型的植株体内镁含量均显著增加。相关性分析结果表明，磷低效大豆HN112地上部镁含量与磷含量存在显著的正相关关系，表明磷能促进镁的吸收，磷镁存在互作；并且地上部的镁含量与钾和钙含量之间也只在磷低效大豆HN112中呈显著正相关关系，表明，镁与磷、钾、钙的互作受大豆基因型的影响。因此，在农业生产中，选择适宜的大豆品种，并进行磷、镁肥的合理配合施用，更有利于大豆高产高效的栽培。     

中国大豆磷素营养及磷高效品种筛选最新进展

磷是影响植物新陈代谢和生长发育的重要元素,但由于其极易被土壤固定,因而有效性非常低.缺磷已成为限制当前农作物产量提高和品质改良主要因素之一,传统农业生产一般通过施肥和土壤改良来提高植物对磷素的利用率.近年来,有学者提出通过发掘和利用磷高效品种来解决植物需磷和土壤供磷矛盾的新途径.文章综述了中国土壤磷素营养及其遗传改良的...     

大豆种质资源对大豆胞囊线虫3号生理小种的抗性评价

2006-2014年,应用病土盆栽方法,对来自于12个省(市)的779份大豆种质资源进行了大豆胞囊线虫3号生理小种的抗病性鉴定。鉴定材料来源于吉林省539份、黑龙江省58份、辽宁省51份、山西省16份、内蒙古17份、河北省10份、北京市42份、安徽省5份、广西壮族自治区14份、河南省17份、山东省6份、江苏省4份。从中选出19份抗病种质,占鉴定总数的2.44%,分别是FY001-3、W93155、JH229、HJ01-1900、W94128-8、YX04-6561、W7491、W201102-25、Q30、Q31、HK6、HK7、BN9、CM2008-12、JY407、Q32、Q28、Q33、BN10,按抗病种质在各省份鉴定材料中所占的比例来看,山东省大豆种质抗病比例最高,占83.33%,其次是黑龙江省占15%。这些品种(系)的农艺性状优良,可直接作为抗性亲本应用于育种。     

Genetic Dissection of Low Phosphorus Tolerance Related Traits Using Selected Introgression Lines in Rice

To dissect the genetic basis of low phosphorus tolerance(LPT), 114 BC2F4 introgression lines(ILs) were developed from Shuhui 527 and Minghui 86(recurrent parents), and Yetuozai(donor parent). The progenies were tested for 11 quantitative traits under three treatments including normal fertilization in normal soil(as control), normal fertilization in barren soil and low phosphorus stress in barren soil in Langfang, Hebei Province, China. Moreover, the ILs were investigated at the seedling stage using nutrient solution culture method in greenhouse in Beijing, China. A total of 49 main-effect quantitative trait loci(QTLs) underlying yield related traits were identified in Langfang, and their contributions to phenotypic variations ranged from 6.7% to 16.5%. Among them, 25(51.0%) QTLs had favorable alleles from donor parent. A total of 48 main-effect QTLs were identified for LPT-related traits in Beijing, and their contributions to phenotypic variations ranged from 7.7% to 16.6%. Among them, 21(43.8%) QTLs had favorable alleles from donor parent. About 79.6% of the QTLs can be detected repeatedly under two or more treatments, especially QTLs associated with spikelet number per panicle, spikelet fertility and 1000-grain weight, displaying consistent phenotypic effects. Among all the detected QTLs, eight QTLs were simultaneously identified under low phosphorus stress across two environments. These results can provide useful information for the genetic dissection of LPT in rice.     

低磷胁迫下磷高效基因型小麦的筛选

为获得小麦磷高效育种所需的材料,在不施磷肥的条件下对58份小麦品种的磷效率及其年度间的稳定性进行了研究(磷效率用耐低磷力和品种适应性来描述),筛选出内乡188、徐麦25、西农979等3个高耐低磷力的品种和徐麦856、徐麦270、徐麦3-54、小偃54等4个磷高效品种.磷效率年度间稳定性分析表明,磷效率稳定的品种占66.67%,为增加鉴定的准确性应连续进行多年试验.     

盐分胁迫下喷施γ-氨基丁酸对水稻秧苗生长的影响

为探究喷施γ-氨基丁酸（GABA）对不同程度盐分胁迫下水稻秧苗生长的影响，以天津主栽粳稻品种天隆优619为研究对象，在秧苗采用穴盘培育到3叶1心时，分别用0、25、50、75、100 mmol/L NaCl溶液水培，并设置叶面喷施4 mmol/L GABA处理，以叶面喷水作为对照组，调查水稻的生长指标和3种抗氧化酶活性。结果表明，随着盐分胁迫程度的增加，水稻的株高增量、叶面积呈下降趋势，死叶率、根系干鲜比、叶片POD和SOD酶活性呈上升趋势，根系活力和叶片APX酶活性呈先升后降趋势。在相同盐分胁迫下，与不喷施GABA对照相比，喷施GABA处理表现为：株高增量增加1.7%~32.4%，死叶率降低1.6%~23.3%，根干质量减少9.3%~22.0%，根系活力增加1.2%~94.4%，叶片POD、SOD和APX酶活性分别增加5.0%~20.8%、9.8%~17.3%和7.2~64.4%。可见，叶面喷施4 mmol/L GABA能够提高供试水稻的耐盐性，促进同化物优先向地上部分配。     

抗大豆胞囊线虫病野生大豆种质资源的初步筛选

对来自河北东部沿海地区的119份野生大豆资源进行了大豆胞囊线虫的抗性鉴定,结果表现抗病的有48份,占40.3％,表现感病的资源有71份,占59.7％.通过对供试材料的部分农艺性状与雌虫指数进行相关分析,发现单荚粒数和根瘤数与野生大豆抗胞囊线虫反应呈极显著正相关.对野生大豆资源的来源分析表明,抗大豆胞囊线虫病野生大豆资源...     

土壤磁处理对玉米苗期生物学性状及磷素吸收的影响

初步探讨了磁处理土壤对磷素利用状况的影响。结果表明,外加磁场处理棕壤、草甸土后,玉米苗期的生物学性状均有所改善,且玉米植株对磷素的吸附能力提高,促进了肥料磷素的利用。低场强处理效果较好。     

水稻应用土壤磷素活化剂效果分析

针对土壤中磷素利用率低的问题,进行了2a的磷素活化试验。结果显示:在水稻本田中施用二铵150kg/hm2(常规用量),配施7.5kg/hm2土壤磷素活化剂,可增稻谷13%左右。分析了土壤磷素活化剂的应用条件,指出了土壤磷素活化剂只有在配施一定量二铵的情况下才能发挥活化土壤磷的作用。     

大豆种质资源的分类鉴定研究

将104份来自于国内外的大豆品种，于1998－1999年在河北省保定生态条件下种植，以田间调查记载和室内考种分析所得到的14个性状为参数。对该大豆品种资源群体进行了分类鉴定研究。结果表明，该群体在主要产量性状上具有较为丰富的变异潜力。但在生育期和蛋白质含量为异程度较小。生育期、植株，产量，品质、抗病虫性状的分类鉴定结果表明，不同类别品种表现出各自的性状特点。     

大豆应用土壤磷素活化剂显效性的研究

根据土壤磷素活化剂对大豆显效性的试验结果表明，施用土壤磷素活化剂，可提高土壤无机磷总量，减少磷肥用量，促进作物生长发育，提高作物产量、增加经济效益，是目前开发活化土壤固定磷素资源的途径之一。