冀南地区不同产量类型夏大豆根系空间分布变化

以在冀中南地区夏播表现相对高产和低产的共15个大豆品种为材料,分别自出苗后18、30、45和65 d,测定大田不同土层根系形态和生理指标,探讨大豆产量与根系性状之间的关系。结果表明:随生育进程,不同产量类型大豆根系在土层中的动态分布不同,在生长中后期,相对低产品种的根鲜重、根长、根表面积趋向于集中在浅层,而相对高产品种的根系性状在深层比例增加,同时相对高产品种的根系活力在较深土层内亦显著高于相对低产品种。深层根系性状及相对值表现出与产量较高的相关性,特别是10~20 cm土层内各根系性状的相对值与产量的相关性均达极显著。高产品种根系性状表现的空间分布特点可能是其在旺盛生长过程中抗御表层土壤养分匮乏的风险,从而保持根系较长功能期,最终获得高产的重要原因之一。     

夏大豆籽粒成熟期根叶衰老特性的研究

以在冀中南地区夏播表现相对高产和低产的6个大豆品种为材料,通过测定鼓粒始期至成熟期根系和叶片的生理性状,探讨了大豆籽粒成熟期根、叶衰老之间的关系。结果表明:根、叶生理参数之间高度相关,不同产量类型大豆品种根系可溶蛋白含量、可溶糖含量、SOD活性衰退幅度均小于叶片,表明在生育后期叶片衰老先于根系;不同产量类型间比较,相对高产品种较相对低产品种根、叶各生理指标衰退速率慢,相对高产品种根系较叶片衰老的进程显著落后于相对低产品种。应在栽培上重视养根护叶及育种中加强根系生理性状的选择,延缓衰老进程进而获得高产。     

超高产大豆根系相关性状的比较研究

为明确大豆根系相关性状与产量的关系,为高产品种选育和栽培提供理论依据,在大田条件下,对超高产大豆品种和普通大豆品种的根系活力、根系伤流量、根系干重、产量及倒伏指数进行了比较研究.结果表明:R4～R6期根系活力、根系伤流量和根系干重均处于较高水平.R1～R6期超高产大豆品种根系活力、根系伤流量、根系干重均极显著高于普通大豆品种.V3 ～ R4期施用适量或R6～ R8期施用高量的磷酸二铵对3个根系性状具有显著促进作用,但施肥对大豆产量和倒伏指数影响不显著.R1 ～ R6期根系活力、根系伤流量、根系干重三者间均呈显著正相关,且均与产量呈显著正相关,而与倒伏指数呈显著负相关.与普通大豆品种相比,在R1～R6期超高产大豆品种根系性状优势明显,这可能是其产量较高的原因之一.     

大豆光合指标日变化规律及其与产量关系研究

为探究大豆光合特性日变化规律及其与产量相关性,更好地预测和评价大豆产量并筛选高产高光效大豆品种,以4个生育期差异较小、产量差异较大的大豆品种临豆9号、潍豆9号、菏豆12号和齐黄34为材料,测定不同品种在开花期、结荚期、鼓粒期和成熟期4个主要生育期的光合指标和叶绿素荧光参数变化规律及其与大豆产量的关系。结果表明:在开花期至成熟期,光合速率日变化呈单峰或双峰曲线,最高峰值出现在10∶00;高产品种齐黄34在鼓粒期和成熟期光合速率日均值显著高于其它品种;产量在结荚期和鼓粒期与Pn日均值、ΦPSⅡ日均值呈显著正相关,与Ci日均值呈显著负相关;鼓粒期和成熟期,Gs日均值与产量呈显著正相关,结果说明结荚期至成熟期,Pn、Gs、Ci、ΦPSⅡ日均值是高产、高光效品种鉴定评价的重要指标。     

高产玉米杂交种根系形态生理特性研究

通过对16个玉米杂交种根系活力和根部形态性状的研究表明:玉米根系活力,特别是初生胚根和吐丝30 d后的根系活力与产量成正相关;高产玉米杂交种初生胚根根系活力强,吐丝后根系活力下降慢;不同玉米杂交种的根层数相差不大,但气生根条数与产量成正相关.     

小麦苗期和灌浆中期根系性状与地上形态及产量性状的相关性

为探究小麦根系性状与地上形态及产量性状的关系,促进小麦根系性状的改良,本研究选用48个遗传背景丰富的冬小麦品种,用室内卷纸法测定小麦苗期根系性状,用电容法测定小麦灌浆中期根系电容值,并利用大田挖掘法测定13个苗期根系差异较大的小麦品种灌浆中期的总根长、总根表面积和总根体积等根系性状,分析小麦根系性状与地上部形态及产量性状间的关系。结果表明,灌浆中期小麦根系电容值与苗期各根系性状均呈显著正相关,与灌浆中期总根长和总根表面积呈显著正相关;进一步分析表明,灌浆中期小麦根系电容值与株高、穗下茎长和旗叶长均呈极显著正相关,而与旗叶宽呈显著负相关,与小穗数、千粒重和单株产量均呈极显著正相关。基于根系电容值高低将小麦分为3类,其中,高电容值小麦和低电容值小麦在上述地上形态及产量性状上均存在显著差异。小麦苗期根系性状和小麦灌浆中期根系电容值均与千粒重和小穗数有较高的相关性。综上可见,小麦根系电容值可较好地反映小麦生长后期根系性状,与根系电容值显著相关的地上形态及产量性状如株高、小穗数、千粒重等可考虑作为小麦根系的替代性状。     

高产大豆品种的生理特征和产量性状研究

2009～2010年,以普通大豆品种九农21为对照,比较了其与高产品种长农13和吉育88的生长动态、主要农艺性状及产量,并对形态指标和产量构成因素进行了典型相关分析。结果表明:高产品种的叶面积指数、地上部生物量、根系指标(根系活力、伤流量、根系体积和干重)、产量以及株高、单株荚重、单株粒重和百粒重等主要农艺性状均高于对照品种,但主茎节数和分枝数低于对照;通过典型相关分析发现,单株粒重与R5期根系体积呈显著正相关,而与R6期叶面积指数呈显著负相关,表明合理调控鼓粒期的群体结构,有助于增产。     

珍汕97/明恢63重组自交系群体根系性状对产量的影响

在群体水培条件下,以珍汕97/明恢63重组自交系群体的204个株系(F12,F13)为供试材料,研究重组自交系群体抽穗期根系有关性状与产量的关系,以期为水稻根系改良和根系数量性状基因定位提供依据.结果表明,影响产量的主要根系性状为单株根系活性、颖花根活量、每株根干重、最长不定根长、众数根长、每条不定根长及每条不定根粗,其中以单株根系活性对产量的影响最大;增加单株根系活性、每株根干重、最长不定根长和每条不定根粗能显著提高产量,增加颖花根活量、每条不定根长和众数根长将使产量显著下降.增加高产类型水稻抽穗期的每株根干重、每条不定根重、单位长度根重及单株根系活性能显著提高产量.每株根干重与高产水稻关系密切,而每株不定根数则与低产水稻关系密切.颖花根活量的增加对高产水稻株系的产量有提高作用,对中低产水稻则有负面影响.     

黑龙江省不同大豆品种根系分布特征及与产量的关系

为明确黑龙江省大豆根系的分布特征以及大豆根系与产量的关系,本研究以黑龙江省主栽大豆品种合丰55和嫩丰18为材料,采用水平分层和垂直分段两种不同的栽培装置,对两个大豆品种的根表面积、根干物质、根比表面积、根系伤流量、产量和产量构成因素进行了分析和比较。结果表明:大豆根系的80.6%存在于垂直0～20 cm土层内,55.6%存在于水平0～5 cm土层内。大豆的根系伤流重量分布范围是0.5～6.4 g,比表面积分布范围是17.6～67.9 m~2·kg~(-1)。合丰55和嫩丰8的单株荚数与其单株产量分别呈显著正相关(0.710~*)和极显著正相关(0.908~(**))。在R5期,大豆在垂直0～20 cm和20～40 cm土层内的根表面积分别与单株产量呈显著负相关(-0.794~*)和显著正相关(0.837~*),在垂直120～140 cm土层内的根干重与单株产量呈极显著正相关(0.904~(**))。大豆产量的提高主要依靠单株荚数的增加来实现;提高R5期垂直20～40 cm土层内的根表面积和垂直120～140 cm土层内的根干重、降低R5期垂直0～20 cm土层内的根表面积,对提高大豆产量具有重要意义。     

大豆种质倒伏抗性评价方法研究

取30份南方春大豆种质为材料,以测定植株茎秆性状和根系性状建立4类不同构成因子的抗倒指数.分析表明,实际倒伏程度与抗倒指数呈极显著负相关,尤其与结荚期多因子抗倒指数[(根重×茎秆强度)/(株高×茎重×分枝数)×100]相关性最为密切.茎秆强度对抗倒指数的直接效应最大,而茎重则具有较大的负效应.以抗倒指数作为综合指标评价大豆种质根倒伏抗性具有较高的准确性.     

大豆根系性状和磷效率的遗传规律研究

选用两个磷效率差异明显的大豆品种,在营养液(磷浓度为0,50 μM KH2PO4)和田间(土壤有效磷含量26 mg/kg)进行根系性状的遗传研究.结果表明:两个基因型的根系性状存在显著差异,F1代的总根长和磷效率都表现出明显的超亲优势,其超亲优势率分别为68%和56%;这些性状F2代的为连续变异,表现出多基因控制的特征,且都存在明显的超亲分离个体.遗传模型分析结果表明,这些性状一般都为两对主基因加多个微效基因控制,而且除根平均直径外(水培中无主基因存在),总根长和根体积的遗传模型在大田和短期营养液条件下基本一致.产量及生物产量与总根长、总表面积、平均直径、根体积和磷效率都呈极显著正相关,表明通过这两个性状也可以对根系和磷效率进行间接选择.大田试验各根系性状和磷吸收效率的遗传力都较高,因此在育种过程中对这些性状进行早代选择是可行的.     

大豆生殖生长期根系形态性状与产量关系研究

以稳定的大豆新品系进行连续2年的生殖生长期根系形态性状的比较研究.结果表明,生殖生长期根系形态性状存在较明显的基因型差异,尤其在R5期后,产量较高的海-560的根系生物量、根体积和根长均大于观-009;施肥有效地促进根系生长,降水较多的年份土壤中的根系密度较高,施肥增强这种趋势,尤以0～30 cm内的土层显著;根系性状与产量间存在显著的相关关系,其中根长与产量的关系更为密切.在雨养农业中,选育根系强大的品种,并根据气候变化因地制宜的科学施肥,协调水肥关系,提高水分及养分利用率,对于提高作物产量是十分必要的.     

转GsSAMS基因大豆主要农艺性状调查与分析

以非转基因受体绥农28为对照,对前期获得的耐盐碱转GsSAMS基因大豆的5个转基因株系SN28-SA-1、SN28-SA-2、SN28-SA-3、SN28-SA-4和SN28-SA-5的T3植株进行了产量性状、品质性状和形态性状的调查与分析。结果表明:在产量性状上,5个转基因大豆株系的单株荚数、单株粒数和百粒重与对照无显著差异;在株高、结荚习性、花色和叶型4个形态性状上,株系SN28-SA-1、SN28-SA-2、SN28-SA-3、SN28-SA-4与对照无显著性差异,但株系SN28-SA-5的株高与对照存在显著性差异(P<0.05),说明同一品种的不同转化株系产生了形态性状变异;在品质性状上,5个转基因株系的蛋白含量高于对照1.42%～2.12%,差异显著,而油份含量差异不显著。因此,转GsSAMS基因大豆的5个转化株系并未在产量性状和品质性状上产生不良变异,同时蛋白含量还有显著提高,具有良好的应用前景。     

大豆不同生殖生长期干旱胁迫条件下施磷对根系形态性状的影响

磷素(P)是提高植物抗水分胁迫能力的重要因子.选取大豆(Glycinemax L. Merrill)品种东农434进行盆栽试验,分别在大豆R1期(初花期)和R4期(盛荚期)进行干旱胁迫处理,解析P在干旱胁迫条件下对根系性状和产量的影响.试验设置4个施P水平,即0、7.3、14.6和29.2 mgkg-1.3个水份处理,即(1)全生育期维持田间持水量(FWC)的65%～75%为对照;(2)R1期控水为FWC的30%～40%;(3)R4期控水为FWC的30%～40%.结果表明,两个时期的干旱胁迫均显著影响根系性状,降低产量,且R4期比R1期严重.磷素营养显著改善干旱胁迫所引起的不利影响,增加根干重、根长、根表面积,进而减少大豆产量的损失.     

黄淮海地区夏大豆农艺性状与产量的多元回归和通径分析

应用多元统计方法,分析了黄淮海地区73份夏大豆农艺性状与产量之间的关系。结果表明:影响夏大豆产量的主要农艺性状因品种结荚习性的不同而有所差异。在亚有限型大豆品种中,每荚粒数、单株荚数、株高和单株粒重对产量的直接作用较大;在有限型大豆品种中,单株粒数、生育期、茎粗和株高对产量的直接作用较大。在品种选育上,对于亚有限大豆品种,应优先选择单株粒重较高的单株,尤其是注重多荚和多粒性状的选择;对于有限型大豆品种,应选择生育期与单株粒重间平衡较好的单株,能充分发挥高产潜力。     

不同磷效基因型大豆在生长关键时期根系形态变化的研究

利用不同磷效基因型大豆:磷高效品种(HP134、HP119)、磷低效品种(LP113、LP102),采用盆栽控制磷供应量(低磷和高磷),探讨其牛长关键时期(花期、结荚期、鼓粒期)的根系形态变化,以期从根系形态学特点为筛选磷高效利用基因型大豆提供一定的理论基础.结果表明:在低磷处理下,磷高效品种的根系适应性强,根系通过增加根长、根总表面积、根体积、根直径、总根毛数来增强对土壤中磷素的吸收,但HP119和HP134两者适应低磷的根部表现又有所不同;磷低效品种根系适应性较差,其根长、根总表面积、根体积、总根毛数在不同处理下相差很大,多数郜呈显著甚至极显著差异,且各项数值在低磷处理下远低于高磷处理.由此可见,在大豆生长关键时期可以利用根系形态变化来较好的区分筛选不同磷效基因型.     

吉林省不同年代育成大豆品种某些农艺性状和生理性状的比较

许多研究表明,世界大豆品种产量随着育成年代呈显著增加,但自20世纪90年代以来我围育成大豆品种的产量增加幅度有放缓和停止不前的变化趋势.说明以农艺性状为选择目标的常规育种其品种的产量潜力已受到限制.迫切需要建立新的育种目标和计划.大豆育种工作者在对大豆晶种产量和农艺性状进行定向改良时,并没有考虑生理性状的改良,也不清楚生理性状发生了哪些变化.许多研究表明,大豆品种遗传改良过程中其生理性状也发生了变化,并与产量呈密切相关.对1923年至2005年间育成的40个大豆品种农艺性状和生理性状的研究表明,生理性状与产量和农艺性状相比,其改善的幅度较小,说明大豆生理性状的遗传改良孕育着巨大的产量潜力.建立以生理性状为目标的育种程序,定向改变大豆的生物学和生理学特性,是提升当前我国大豆育种水平.实现产量突破的重要途径.总结作者及课题绀成员近几年来埘吉林省1923年以来育成的大豆品种农艺性状和生理性状的比较研究结果,认为大豆叶片的光合能力、表观叶肉导度、硝酸还原酶活性和根瘤的数量具有作为高产品种选择指标的价值,有待于对其进行选择成本、可靠性、关联性和可替代性进行研究,用于高产大豆品种的选育和改良计划.     

苗期大豆根系及地上部性状与耐旱性的关系

选用耐旱性较强的野生大豆SNWS0048和综合性状优良但不耐旱的育成品种晋大73为亲本,构建回交自交系(BIL)群体。连续2 a在人工控制环境下,检测不同水分条件下该大豆群体的苗期根系及地上部性状,采用相关及通径分析研究了大豆根系及地上部性状与耐旱性的关系,同时探讨了这些性状的遗传特性。结果表明:在干旱胁迫下株高、茎重、根长和根重均有所下降,根冠比有所升高。干旱胁迫下的耐旱系数与所有性状呈正相关,其中与主根长、根重、根冠比极显著相关,与茎重显著相关,与株高相关不显著。通径分析进一步表明正常供水条件下根干重对大豆耐旱性有重要影响,而干旱胁迫条件下根冠比对大豆耐旱性的影响较大。