套作遮荫对大豆不同品种苗期氮代谢的影响

以相对不耐荫的南冬抗022-2、贡秋豆494-1和较耐荫的贡选1号、南豆12为试材,在"玉-豆"套作和单作两种模式下,研究了不同大豆品种苗期氮代谢对套作遮荫的响应。结果表明,套作遮荫下大豆植株全氮含量较高、全碳含量较低,从而使C/N降低,其中叶C/N要明显低于茎。同时,套作遮荫下大豆植株NO3-含量升高,功能叶中NR(硝酸还原酶)和GS(谷氨酰胺合成酶)活性降低。套作遮荫抑制了大豆功能叶片可溶性蛋白的表达,而有利于叶片中氨基酸的积累。这些效应在不同耐荫性大豆品种之间表现出明显差异。耐荫性较强的贡选1号和南豆12在套作遮荫下C/N降低幅度大、可溶性蛋白降低程度小,并且能够保持相对较高的NO3-和氨基酸含量。     

TIBA对不同耐荫性大豆套作苗期生长和倒伏率的影响

三碘苯甲酸(TIBA)是一种生长素运输抑制剂,具有抑制顶端生长的作用。为分析套作模式中,喷施TIBA对不同耐荫性大豆品种幼苗期生长和倒伏的调控效应,本研究设置50,100,150,200和250 mg·kg^-1的TIBA浓度处理,以清水和无遮荫为对照处理,调查大豆形态、干物质和倒伏性状。结果表明:与无荫蔽对照相比,荫蔽下大豆株高增加,茎粗、节数、分枝数、SPAD、干物质则显著降低,倒伏率显著增加。喷施TIBA后,大豆株高显著降低,茎粗、节数无改变,分枝数增加,叶面积下降,叶片SPAD无变化,干物质下降,大豆倒伏率显著降低。套作模式下大豆幼苗期TIBA喷施的适宜浓度为50~100 mg·kg^-1,且适宜浓度与品种自身耐荫能力有关,强耐荫品种南豆12适宜浓度为50 mg·kg^-1,而荫蔽敏感型大豆XBM为100 mg·kg^-1。浓度高于150 mg·kg^-1处理虽然更有利于降低株高、减少倒伏,但大豆干物质积累量偏低,不利于培育壮苗。     

野生和栽培大豆叶片形态与光合特性对荫蔽的响应

选育耐荫高光效的大豆品种是玉米大豆带状复合种植模式的重要研究内容之一，通过分析野生大豆和栽培大豆幼苗在正常及荫蔽环境下的叶片形态和光合生理响应差异，揭示其耐荫机制，可为培育耐荫高光效新大豆品种提供理论基础。本研究以两种栽培大豆（南豆12、天隆1号）和两种野生大豆（W1、W2）为试验材料，设置自然光和50%遮荫两种光环境，探究栽培大豆和野生大豆的叶片形态及光合特性对荫蔽的响应差异。结果表明，荫蔽胁迫下野生大豆和栽培大豆的比叶重、叶片厚度、栅栏组织厚度、净光合速率、气孔导度、Chlb含量均显著低于自然光照。在荫蔽下，栽培大豆的净光合速率、光合色素含量、海绵组织厚度和叶面积变化幅度高于野生大豆，而比叶重和栅海比显著低于野生大豆。野生大豆可以通过维持Chlb含量、增加叶绿素在光合色素中的比例和激发潜在最大光合活性等响应措施提高对弱光环境的适应性。野生大豆和栽培大豆对荫蔽环境的响应差异可以为今后培育耐荫大豆提供理论支撑。     

苗期遮荫对大豆茎秆形态和物质积累的影响

麦/玉/豆套作模式下,玉米的株型直接关系着低层大豆前期生长的荫蔽程度.采用室外盆栽模拟试验,设置遮荫35%、45%、55%三个处理,以不遮荫为对照,研究了苗期不同遮荫程度对大豆茎秆形态和物质积累的影响.结果表明,遮荫35%可能是贡选1号盆栽条件下茎正常生长的临界光强.苗期遮荫程度越大,干物质在茎中的积累速率越快,向茎中的分配比例越大,但基部节间(子叶节、基部第一节、基部第二节)单位干重增长越慢.V9期恢复自然光照后,苗期遮荫的影响逐渐减弱,干物质在茎中的积累速率及在茎中的分配比例、基部节间单位干重增长速率均逐渐恢复到对照水平,且子叶节、第一节单位干重的增长在R4～R6期出现补偿效应.在苗期遮荫条件下,茎粗、茎干重、茎(主茎、基部节间)单位干重、主茎纤维素含量与倒伏率显著负相关,主茎木质素含量与倒伏率极显著负相关.可见,苗期遮荫显著影响了大豆茎秆的形态发育和物质积累,荫蔽程度小,大豆茎秆发育良好,不易倒伏.在实际生产中,应选择株型较为紧凑的玉米品种,以减缓大豆生长过程中的弱光胁迫.     

玉米-大豆带状套作对大豆叶片形态及光合特性的影响

研究玉米-大豆带状套作下大豆不同生育时期的叶片形态和光合特性,探讨叶片对带状套作的响应机制,为耐荫大豆品种筛选与选育提供依据。以南豆12、桂夏1号和华夏5号等3个耐荫性存在显著差异的大豆品种为试验材料,在大田试验条件下,活体测定植株叶倾角、叶柄长度、叶形指数和光合特性,取样测定大豆叶片的比叶重和单株叶面积。结果表明:与单作相比,玉米大豆带状套作条件下,大豆叶倾角显著增加,苗期和花期上层增幅大,荚期则为下层增幅最大;叶形指数在苗期和花期显著增加,不同生育时期各品种不同层位对套作环境的响应程度不同;叶柄长度从大到小均依次表现为上层、中层、下层,且在套作下显著增加,其中苗期和花期上层增幅最大;比叶重和单株叶面积减小,大豆胞间CO2浓度上升,叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著下降。不同品种对带状套作的响应程度不同,强耐荫品种南豆12叶倾角增幅大而叶柄长度增幅最小,比叶重、单株叶面积和净光合速率下降幅度均为最小;荫蔽敏感型品种华夏5号叶柄长度增幅最大而叶倾角增幅最小,叶片胞间CO2浓度显著增加,净光合速率和单株叶面积下降均最为明显。强耐荫品种南豆12在玉米大豆带状套作模式下,能够通过调节自身叶片形态适应环境变化,光合速率下降幅度较小,从光能截获和利用方面均表现出了对套作较强的适应能力。     

套作弱光胁迫对大豆苗期根系形态和生理活性的影响

研究玉米-大豆带状套作弱光环境下大豆苗期根系形态特征、生理特性和生物量积累,明晰苗期大豆根系对套作荫蔽的响应规律,筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种,为改良大豆对荫蔽胁迫的适应能力提供理论依据。以NTS1007、桂夏3号和南豆12等3个根系特征不同的大豆品种(系)为试验材料,在盆栽试验条件下,采用挖掘法考察根系形态特征,并对根系活力、表面积、伤流量和生物量积累等指标进行测定和分析。结果表明,与单作相比,玉豆带状套作下大豆主根长和侧根长均显著下降,侧根下降81.8%,主根下降42.8%,侧根下降更为明显;根系可溶性糖含量显著下降,导致根系活力降低,伤流量减少;大豆根系表面积和活跃吸收表面积显著减小,降幅均与一级侧根总长度的降幅呈极显著正相关;大豆植株生物量显著下降,其中地下部下降55.2%,地上部下降37.9%,根冠比减小。不同品种(系)大豆根系对套作的响应程度不同,南豆12的主根长、一级侧根长、根体积降幅最小(33.9%、74.4%、65.3%);桂夏3号的根系表面积和生物量降幅最大(67.1%、48.3%);NTS1007则根冠比、根系活力和伤流量冠比降幅最大(35.4%、39.2%、38.9%)。套作遮荫条件下大豆根系的伸长生长比根系生理性状更能够准确地反映植株根系生长状况,根系长度可作为判定对荫蔽胁迫适应能力的一个重要指标。南豆12在玉米-大豆套作下能够更为合理地分配同化产物,减小荫蔽胁迫对根系形态建成和生理活性的抑制作用,保证根系生物量积累。     

云南间作大豆耐荫性综合评价及鉴定指标筛选

      本文旨在探讨不同基因型大豆品种的耐荫特性，筛选出耐荫性鉴定指标，建立可用于耐荫性评价的数学模型。以44个大豆品种（系）为试验材料，在玉米-大豆间作下创设的自然荫蔽条件开展耐荫性鉴定，净种大豆作为对照。在各参试材料植株成熟期调查10个主要形态性状和产量性状，以各指标的耐荫系数为基础，采用多元统计方法对大豆的耐荫性进行综合评价。结果表明：与对照相比，受荫蔽胁迫后，参试材料的各性状变化趋势及幅度不同，各指标间都有不同程度的相关性，部分性状间相关性达到显著或极显著水平。通过主成分分析，将10个单项指标转换为4个相互独立的综合指标，代表了全部数据79.77%信息量。利用隶属函数法计算综合耐荫评价值（D），并对其进行系统聚类，将44个大豆品种（系）按照耐荫性强弱分为了强耐荫、中等耐荫和弱耐荫3大类。通过逐步回归建立了大豆耐荫性评价数学模型，并筛选出株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、单株产量、每荚粒数和倒伏8个性状可作为云南省间作大豆耐荫性鉴定指标     

赤霉素诱导甘蔗节间伸长与内源激素变化的关系

探讨外源赤霉素对甘蔗节问伸长的效果及其与茎尖内源激素的变化关系.试验以新台糖22号为材料,在伸长初期以200 mg/L浓度的赤霉素进行叶面喷施,对照喷清水.结果表明,赤霉素处理的株高在各个时期显著高于对照,而且在处理后7,14和28 d分别比对照提高了17.32%、14.50%和8.35%.赤霉素处理引起植株表现的高度优势一直保持到后期,节间伸长效果主要集中在中部.赤霉素处理的CA,含量显著高于对照:ABA含量则相反,赤霉素处理的均显著低于对照.赤霉素处理的乙烯释放量稍低于对照,IAA含量从第7 d开始稍高于对照的;赤霉素处理对ZR含量的影响不明显.赤霉素处理的ABA/LAA的比值显著下降,ZMAA和EH.IAA的比值也有一定程度的下降,而提高了GA_3/IAA的比值.这说明外源赤霉素促进甘蔗节间的伸长可能主要通过调节ABA和赤霉素含量,其次是乙烯释放量和生长素含量,最终达到调节节间伸长效果.     

水分胁迫对大豆苗期叶片内源激素含量与保护酶活性的影响

在盆栽条件下,以大豆(Glycine max)绥农10号为材料,通过人为控制水分(干旱和水渍处理),比较叶片中几种内源激素含量变化的差异,研究水分胁迫对大豆幼苗保护酶活性的影响.结果表明:干旱处理提高了大豆苗期叶片内赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)的含量但也降低了玉米素核苷(ZR)和生长素(IAA)的含量,同时干旱处理提高了丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性;水渍处理降低了ABA含量和SOD活性,提高了IAA、GA以及MDA的含量.     

磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响

以贡选1号大豆品种为材料,采用两因素随机区组设计,研究了磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响。结果表明,施用磷钾显著影响套作大豆茎秆的抗倒能力。茎秆基部节间粗度、C/N比、细胞壁纤维素、木质素含量、机械强度、抗倒指数(SLRI)均随施钾量的增加而增加,随施磷量的增加呈现出先增后降的趋势,而基部节间长度、主茎高、倒伏率均随磷钾施用量的增加而降低。SLRI与基部第1、2节间粗度、茎秆木质素、纤维素含量、机械强度及C/N比呈显著正相关,与基部节间长度、主茎长、实际倒伏率呈极显著负相关。适宜的磷钾水平(P2O517kg/hm2,K2O 112.5kg/hm2)能提高套作大豆SLRI,降低其倒伏率。     

弱光胁迫对不同耐密型玉米茎秆抗倒伏能力及产量的影响

在大田条件下,研究耐密型玉米品种中单909和非耐密型玉米品种丹玉405穗期不同遮荫条件下(S0,自然光照;S1,遮荫44%;S2,遮荫66%)玉米茎秆抗倒伏能力与产量的关系。结果表明,穗期遮荫后,两种类型玉米品种株高和穗位高升高;茎基部茎节单位长度、干重、穿刺强度、压碎强度、折断力度、产量和穗粒数均随遮荫程度的增加而减小,且非耐密型玉米品种下降幅度大于耐密型玉米品种。随弱光胁迫程度的增加,非耐密型玉米品种倒伏率明显高于耐密型玉米品种,非耐密型玉米品种较耐密型玉米品种对弱光反应敏感,千粒重和结实率下降是导致非耐密型玉米品种产量大幅降低的重要原因。     

不同耐阴性玉米雌穗幼穗分化对遮荫胁迫的反应差异

以易空秆和不易空秆的成对近等基因系沈农98A、沈农98B和易发生空秆的玉米杂交种D90、不易发生空秆的品种郑单958为试材,在田间种植条件下,通过人工遮荫方法进行不同强度的光照胁迫处理,研究不同耐阴性材料雌穗幼穗分化对光胁迫的反应差异。结果表明,不同耐阴性材料在遮荫胁迫下雌穗幼穗发育均受到很大影响,但不同耐阴性材料之间差异很大。易空秆的杂交种及自交系在轻度胁迫下,D90幼穗长度减少38.2%,结穗率减少17.0个百分点;沈农98A幼穗长度减少35.8%,结穗率降低78.7个百分点。与杂交种相比,自交系的反应更为敏感,在38%遮荫胁迫下,沈农98A与沈农98B的幼穗长、结穗率、穗行数、行粒数和败育率产生明显差异;郑单958与D90在60%遮荫胁迫下幼穗长和结穗率差异开始明显,其他性状在75%遮荫胁迫下才有明显区别。     

玉米自交系耐荫性鉴定与评价

以41个玉米自交系为材料,采用大田试验方法,在植株形态建成期设置15%遮荫和不遮荫两种处理方式,研究不同处理下玉米自交系植株形态、物质生产、产量等11个指标以及各指标耐荫系数的变化,并对自交系的耐荫性进行评价。结果表明,遮荫不仅会增加玉米自交系的株高和穗位高,延缓生育进程,而且会降低植株叶面积指数及叶绿素含量,最终影响玉米物质积累及产量的提升。进一步对各指标的耐荫性进行数学统计分析,表明茎干物质、叶面积指数和产量的耐荫系数可作为评价玉米自交系耐荫性指标。筛选出M173、豫82、DH382、618B、P6874、昌7-2、8612A、M753、ZY608、豫1122、PH6WC和M109高度耐荫型玉米自交系;ZY602、ZY606、658、HT60、ZY601、C70、外引-2、四-144、KW7M14、NS501和PH4CV是弱光敏感型玉米自交系。     

光强对耐荫差异普通钝叶草（Stenotaphrum helferi）种质的形态与生理差异分析

对2个耐荫性具有显著（P<0.05）差异的普通钝叶草（Stenotaphrum helferi）品系S17（耐荫强）与S34（耐荫弱）设置3个不同程度（自然光照、70%自然光照、25%自然光照）遮光处理,对其形态及生理生化差异进行分析。结果表明,经遮荫处理后耐荫性强的S17相对叶长、相对叶宽、相对绿色覆盖度、相对草坪密度、相对坪用质量、相对地上干物重及相对光合色素含量均显著（P<0.05）高于耐荫性弱的S34,且重度胁迫显著（P<0.05）高于轻度胁迫;遮荫后S17的相对叶绿素a/b逐渐增加,而S34逐渐降低;重度遮荫后,相对可溶性糖及相对可溶性蛋白含量显著（P<0.05）低于轻度胁迫,其中S17显著（P<0.05）高于S34。本研究对今后开展普通钝叶草耐荫新品种选育和QTL定位提供参考。     

遮阴对淀粉型甘薯生长发育及生理特性的影响

为探究淀粉型甘薯对光照强度的响应,采用人工遮阴的方法,研究不同遮阴程度[0(CK),30%,70%]对甘薯地上部性状、产量、淀粉含量及生理特性的影响。结果表明,随遮阴程度的加重,甘薯叶片变大,节间距加大,叶柄和茎蔓伸长,茎粗变细,产量和淀粉产出率减少;叶片的叶绿素含量增加,叶绿素a/b值降低,SOD活性减小,POD活性、CAT活性、MDA含量和脯氨酸含量增加;与自然光照相比,轻度遮阴(遮阴30%)对淀粉型甘薯桂经薯2号生长发育影响较小,而重度遮阴(遮阴70%)造成弱光胁迫,地上部徒长,组织抗性降低,物质积累不足,影响了甘薯的产量和品质形成。因此,在间套种种植模式中,采用合理的田间配置才能实现高产高效。     

不同驯化移栽因素对油棕组培苗成活的影响

油棕（Elaeis guineensis Jacq.）为棕榈科多年生乔木,是热带重要油料作物之一。其果实生产的油脂可作为食用油脂、工业原料、生物能源等,用途广泛,市场需求逐年增加,而用于种植的土地有限,因此通过提高单位面积产油量成为油棕产业发展的迫切需求。以优良油棕母树叶片为外植体的组培苗既保存亲本优良的遗传性状,遗传性状又均一,可明显提高油棕单位面积产油量。因此油棕组培苗繁育是短期内满足产业技术需求的有效途径。移栽驯化是油棕组培苗繁育的关键环节之一,但该环节存在组培苗较难移栽成活、长势弱等问题,为选择适合驯化移栽的油棕组培苗的关键因素,建立系统高效的油棕组培苗驯化移栽技术,本研究对油棕组培苗开展了根系状况、基质、遮荫条件、湿度调控措施、不同月份的对比实验,观察其成活及生长情况,统计成活率和平均每株新增叶片量。结果表明,高6~ 8 cm,具3张叶,有侧根的油棕组培苗适宜出瓶移栽;椰糠+砂壤土表土（体积比2∶1）适宜用于移栽基质;驯化移栽时期宜选在高温季节（如儋州市3—11月）;移栽后宜置于具遮光度为75%的遮阳网双层遮荫;组培苗栽植于穴盘后宜置于可自动调控湿度的育苗箱中,移栽0~15 d设置湿度下限值95%,15~30 d设置湿度下限值75%,30 d后打开育苗箱,停止湿度调控装置运转,置于自然湿度条件下培养,其移栽驯化成活率达98.67%,新增叶片量1.20片/株。综上,根系状况、基质、遮荫条件、湿度调控措施、不同月份是油棕组培苗移栽成活的重要影响因素,本研究结果可为油棕组培苗规模化驯化移栽提供技术支撑,也可为其他棕榈科植物的组培苗驯化移栽提供参考。     

基于间套作弱光胁迫下作物源库协调与产量研究进展

光能在作物进行光合作用和籽粒产量形成中起着重要作用。随着我国种植结构和区划的调整,间套作种植模式在一些适宜地区得到广泛应用,增加了农田生产力。然而,间套作种植方式下,由于受高位作物荫蔽影响,低位作物在某一生长阶段常常处于弱光胁迫环境中。弱光胁迫不仅会引起作物生长发育不良,而且会制约作物产量潜力的提升。本文以间套作荫蔽环境下的大豆源库关系为例,综述了弱光胁迫调节作物源库器官生长发育的国内外研究现状;阐述了源库协调与作物产量之间的关系以及现有间套作作物产量研究概况与存在的不足;探讨了未来间套作种植下作物在源库关系与产量研究的发展方向。     

基于BSA-Seq技术鉴定大豆耐荫性状相关候选基因

间套种是我国南方大豆种植的重要模式，而高秆作物的遮荫胁迫导致大豆产量和品质难以提升，是制约大豆间套种发挥潜力的限制因素，因此对大豆耐荫性的解析尤为重要。本研究以强耐荫材料矮脚早和极不耐荫材料齐佩华为亲本构建RILs群体，根据耐荫指数表型鉴定RIL群体的耐荫性，从RIL群体中挑选出强耐荫和极不耐荫家系各30个，分别构建成两个极端性状DNA子代混合池，对子代混合池和亲本池分别开展平均60×和30×覆盖深度的全基因组重测序，通过计算两个子代池的SNP-index，比较SNP-index在耐荫池与不耐荫池染色体各区段的差异，定位耐荫性状的关联区域；根据基因注释信息，预测候选基因。结果表明4个样本共得到11 963 077个单核苷酸多态性（SNPs）标记，发现控制耐荫相关性状的基因主要集中在1号染色体51 942~505 708 bp区段、4号染色体50 972 768~51 854 631 bp区段、9号染色体48 778 767 ~50 178 743 bp区段和18号染色体40 858 027~43 909 456 bp区段内，共包含408个基因，通过基因注释和功能分析发现ACC氧化酶5、生长素诱导蛋白5NG4、光敏色素相关丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶、转录因子MYBJ6和MYB128等5个基因可能在大豆耐荫过程中起着重要作用，确定为大豆耐荫性的候选基因。本研究结果将为解析大豆耐荫的分子机理奠定重要的基础，同时为大豆耐荫基因的图位克隆奠定坚实的理论基础。     

遮荫对玉米遗传缺陷性空秆的诱发效果研究

以容易发生空秆和不容易空秆的成对近等基因系、易发生空秆的杂交种、正常杂交种、自交系为试材,采用人工遮荫方法进行光照胁迫,对诱发空秆的光照因子及其胁迫效果进行研究。结果表明,试验初步验证了玉米存在遗传缺陷性空秆现象,弱光胁迫对不同品种均会造成空秆并随着遮荫强度增大而增加,品种间差异很大。抽雄期至吐丝末期是玉米空秆对弱光胁迫的最敏感时期,雌穗不能正常吐丝是造成品种异常性高比率空秆的主因,结穗率降低是次要原因。易空秆近等基因系沈农98A空秆的光胁迫强度应在遮荫38%以下;不空秆近等基因系沈农98B与正常自交系昌7-2的耐荫性相近,诱发其空秆的光胁迫强度范围应在遮荫38%~60%之间;在遮荫75%左右时,东单90、东单80与郑单958之间,空秆率有明显区别。