大豆的最佳氮肥施用时期研究

以３种不同基因型大豆品种为试材，研究大豆根瘤形成始期（二片复叶Ｖ２）和大豆生殖生长期间施用氮肥，对大豆生长，结瘤及产量的影响。试验结果表明，大豆营养生长阶段的最佳追肥时间为根瘤形成始期；面在豆生殖生长期间的最佳追肥时间为大豆开花期。     

水稻开花的光温调控分子机理

水稻一生要经历营养生长和生殖生长两个阶段,只有顺利从营养生长向生殖生长转变,水稻才能开花结实。水稻的开花是环境因素与控制水稻开花基因网络相互作用的结果,光照和温度是调控水稻开花的两个重要的环境因子。关于水稻如何感知光照和温度变化,然后启动内部基因的表达来调控水稻开花,科学家提出了一些假说试图解释这个问题。近几年对水稻的开花调控途径的研究有了长足进展,人们对该问题有了新认识。结合前人的研究结果,分析了水稻在不同光温调控下的分子机理。     

不同磷浓度下结瘤对大豆生长及苹果酸合成和分泌的影响

以大豆品种粤春03-3为研究对象,采用水培的方式,在高低磷条件下,分别进行接种或不接种根瘤菌的处理。在大豆花期和成熟期分别测定大豆干重、氮磷浓度、根系苹果酸浓度和分泌速率,以研究结瘤对磷调控大豆生长及苹果酸合成和分泌的影响。结果表明:在低磷条件下,结瘤对大豆植株的干重、氮磷浓度均没有显著影响;在高磷条件下,结瘤能够显著提高植株地上部干重和氮浓度。在不结瘤条件下,磷对根系苹果酸浓度没有显著影响。但结瘤后,低磷明显增加了成熟期根系苹果酸的浓度。而且,结瘤显著提高了高磷条件下根系苹果酸的分泌速率。这些结果表明,结瘤影响了磷对大豆生长、根系苹果酸合成和分泌的调控。     

拟南芥晚花突变体fve-1和fca-1营养生长时相转变

拟南芥胚后发育经历了营养生长和生殖生长两个主要阶段,在营养生长的过程中,由幼龄期向成熟期的转变称为营养生长时相转变。有关这个转变的基因调控网络仍不清楚。本文对拟南芥晚花突变体fca-1、fve-1的营养生长时相转变过程进行了形态学观察和基因表达分析。结果表明：与野生型相比,fve-1、fca-1植株幼龄期延长,导致营养生长时相转变延迟。自主开花基因FVE、FCA参与了植物营养生长时相转变的调控。     

大豆结瘤固氮的分子生理研究

有关豆科作物共生固氮的研究已有170 a的历史。而豆科结瘤固氮的分子生理研究,仅仅是最近30 a的事情。从影响大豆结瘤固氮的生理因子角度,评述了豆科作物的结瘤自动调控机制,进一步在分子水平上阐述了生长素、硝态氮、黄酮类等生理调控物质对大豆结瘤固氮的影响。生长素调节根瘤菌侵染位点和根瘤形成后的生长;可通过控制结瘤的角度来减少土壤硝态氮对大豆结瘤固氮能力的抑制;黄酮类物质在根瘤发育和结瘤基因诱导中起重要作用;乙烯抑制结瘤信号的前期过程,调整根瘤形成的空间分布。详细、系统地从作物-微生物之间关系出发,研究引起豆科作物根瘤形成和固氮系统的整体信号传导、蛋白和代谢过程,是未来大豆共生固氮分子生理研究应该注重的方向。     

葡萄成花分子生物学研究进展

开花是植物从营养生长向生殖生长转变的重要时期,而开花调控成为近年来植物分子生物学研究的热点。拟南芥中存在多条调控开花的信号途径如光周期途径、春化途径、赤霉素途径和自主途径等。目前,在葡萄中已经发现了许多葡萄花发育相关的重要基因,是拟南芥花发育相关基因的同源基因,并且绝大多数基因具有与拟南芥相似的功能。本文综述了开花相关基因在葡萄开花时间、花发育过程以及其他过程中的功能,以期为葡萄成花机制的深入研究提供一些参考。     

鲁西地区抗虫棉花铃期管理技术措施磁

棉花花铃期既是棉花营养生长与生殖生长两旺的时期,又是营养生长与生殖生长矛盾最为激烈的时期;盛花期前以营养生长为主,盛花期后则转入以生殖生长为主。田间管理技术应当以“促进棉株生长健壮、充分延长结铃期、增加铃重、提高成铃率、促进早熟不早衰”为目标而进行科学管理;因此,提出了鲁西地区以鲁棉研28号、晋棉38为代表品种,进行春直播或春套种的花铃期加强水、肥、虫等管理技术措施。     

大豆结瘤相关QTL优化和候选基因挖掘

氮是植物生长必须的大量元素之一,大豆根瘤菌共生可以为大豆提供充足的氮元素。研究大豆根瘤菌共生机理,挖掘控制共生结瘤候选基因具有重要意义。鉴于现阶段关于调控大豆共生结瘤QTL区间大,无法直接应用到实际中,本实验整理了68个控制大豆结瘤的QTLs,通过Overview和共线性分析对其进行优化,在Gm06染色体上得到一个高置信QTLs区间对该区间进行了基因注释得到43个基因,其中包括一个控制C2钙/脂质结合和含GRAM结构域的蛋白质,一个侧根形成蛋白和一个E3泛素连接酶相关蛋白,并在CSSLs群体中查找该位置存在插入片段的株系进行结瘤性状鉴定。结果表明C2连锁群上的15-15.5Mb对于大豆根瘤菌共生结瘤有着至关重要的作用。     

光周期调控水稻开花期的分子机制研究进展

植物的开花时间(或作物的抽穗期)是决定植物分布和区域适应性的关键因素。从营养生长(茎叶的产生)到生殖生长(花的产生)的转变是植物生命周期中重要的发展步骤,需要对多种环境因素和内源性信号做出全面响应。综述了拟南芥和水稻光周期调控开花期的分子机制研究进展。讨论了两种植物调控网络的异同,以期为水稻成花分子机理研究提供理论依据。     

尽早协调“两长矛盾”夺取棉花优质高产

棉花的营养生长和生殖生长是棉花个体发育中的两个不同生育阶段，且重叠并进时间长。棉花生殖生长所需要的水分和养分主要靠营养器官来提供，如营养生长不良，就必然影响生殖生长，所以，营养生长是生殖生长的基础，而生殖生长（蕾、花、铃）又是营养生长发展的必然结果，两者既矛盾又统一。由于生长发育的复杂性，矛盾时而激化，时而缓和，时而协调和统一。当外界环境条件和栽培技术适合时，矛盾就缓和、协调乃至统一，反之，则激化或恶化，这都将直接影响到产量的形成。尤其到开花后，棉田群体之间，棉株营养器官和生殖器官之间，争夺阳光…     

大豆不同生长阶段施用氮肥对生长,结瘤及产量的影响

以两种不同基因型的大豆品种为试材，研究不同阶段施用氮肥对大豆结瘤、生长及产量的影响。每公顷仅施２５ｋｇ的启动氮，两个大豆品种虽获得较高的根瘤干重，但仅靠其自身固氮功能，不能满足大豆生长及丰产的要求。在大豆开花期（Ｒ１）或种子形成始期（Ｒ５），每公顷再追施５０ｋｇ氮肥，两个大豆品种都获得了最高的干物质重和产量。在播种前或开花前期，施用过多的氮肥，严重抑制了两个大豆品种根瘤的生长，降低了其自身的生物固     

Continuous Application of Biochar Inoculated with Root Nodule Bacteria to Subsoil Enhances Yield of Soybean by the Nodulation Control using Crack Fertilization Technique

Abstract

Crack fertilization is a soybean cultivation technique for nodulation control in which midterm subsoiling is used to supply fertilizing materials to deep soil just before the flowering stage. This study examined the effects of fertilizing materials and the continuous application of nodulation control, on soybean yield enhancement in two field experiments. The survival of nodule bacteria in deep soil was also evaluated by a bioassay of nodule bacteria in a root box. When the nodule bacteria on biochar were continuously applied without any other chemical fertilizers for three successive years, seed weight was significantly heavier being up to 1.34 times that of the control. The application of nodulation control in the previous year but not in the experimental year did not have residual effects on seed weight. The enhancement of seed weight in a farm field converted from a paddy was much lower. This may be partly attributed to the midterm tillage practice, whichdestroys the crack structure after the nodulation control, together with soil water status and cultivar differences. Nodule growth and nitrogen fixation activities significantly increased in the soybean plants grown on the soil collected from the subsoil to which nodule bacteria on biochar had been applied the previous year. This suggests that nodule bacteria in the subsoil survived in the biochar habitat for at least a year after application. These results indicate that nodulation control by the crack fertilization technique leads to yield enhancement when nodule bacteria on biochar are continuously applied.     

大豆根瘤菌HH103ΩNopAAΩNopD双突变体构建及结瘤能力鉴定

大豆—根瘤菌的共生模式为大豆提供了丰富的氮源。根瘤菌Ⅲ型效应因子是影响共生结瘤的关键信号分子之一,通过对HH103ΩNopAA与HH103ΩNopD的结瘤鉴定表明两个突变体对绥农14和ZYD00006的宿主亲和性不同,而后通过三亲杂交方法在HH103ΩNopAA基础上构建HH103ΩNopAAΩNopD的双突变体。利用绥农14与野生豆ZYD00006对突变体进行结瘤鉴定,HH103ΩNopAAΩNopD的根瘤数与根瘤重与HH103ΩNopAA无显著性差异。而后利用前期收集的100份大豆资源进行结瘤鉴定,分析NopAA与NopD的突变在不同遗传背景下的大豆品种的结瘤特性,绝大多数品种根瘤数明显减少,部分品种根瘤数在接种单突变体与双突变体存在显著差异。该研究为后续解析NopAA与NopD的共生信号传导以及根瘤菌与大豆品种亲和性提供新的思路。同时可以根据基因型的差异,筛选与不同根瘤菌均有较高亲和性的大豆品种,为进一步培育高结瘤、高固氮的大豆品种提供支撑。     

长期定量施肥对大豆根系形态和根瘤性状的影响

为阐明施肥对大豆根系生长和结瘤性状的影响,以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位施肥试验为平台,研究了施用不同种类肥料(NPK、NPKM、NK、NP和PK)对大豆根系特征和根瘤性状的影响.结果表明:各施肥处理大豆根长、根表面积和根体积变化趋势相似,均在结荚期出现峰值.NPK和NP处理的根长和根表面积比其它施肥处理大,而...     

大豆光周期效应GmGBP1基因启动子多态性分析

GmGBP1 基因是植物开花途径中的重要基因，其启动子也受到短日照条件的强烈诱导。但是目前大豆 GmGBP1基因的启动子序列的多态性变异以及其与开花期的关系还不清楚。本试验对开花习性不同的36份大豆种质资源的GmGBP1基因的启动子序列进行了克隆测序，发掘了GmGBP1基因的启动子序列的自然等位变异，探讨了GmGBP1基因的启动子序列的自然变异与开花期的关系。研究结果表明，多态性位点SNP -796与开花期密切相关，其中SNP -796G为缩短大豆生育时期的优异等位变异。主要的3个单倍型与开花期也表现出极显著（P<0.01）的相关性，单倍型2和单倍型3为缩短大豆花期的优异单倍型。     

大豆开花期性状QTL定位和候选基因挖掘

大豆对光周期极为敏感,单一品种的适应范围狭窄。大豆品种在不同纬度间的适应性与开花期密切相关。为了获得更多的大豆开花期相关QTL,了解在豆适应机制,利用开花主效位点E1~E4基因型均相同的滑皮豆和齐黄26（E1e2asE3-HaE4）杂交衍生的重组自交系群体及前期基于特异长度扩增片段测序（Specific Length Amplified Fragment-sequencing, SLAF-seq）构建的高密度遗传图谱,对大豆开花期性状进行了QTL定位。共获得了分布在7条染色体上的11个QTL位点,其中4个位点（qFT8,qFT20-2,qFT14和qFT16）为本研究新发现的QTL。同时,研究发现6个QTL（qFT6-1,qFT8,qFT11-1,qFT19,qFT20-1和qFT20-2）在2013年和2014年两个环境中稳定存在。对稳定QTL位点间的基因进行生物信息学分析,筛选出4个可能参与开花期调控的候选基因。本研究结果能够为阐明大豆适应性分子机制和广适性分子育种提供一定的理论基础。     

不同大豆品种田间结瘤固氮有效性的评价

利用相关和通径分析对田间种植的４０份大豆品种（系）的结瘤固氮性状（结瘤分级，有效瘤数，有效瘤干重，有效结瘤指数，植株干重和植株全氮含量）的研究表明：有效瘤数，有效瘤重和有效结瘤指数可以有效地作为对大豆固氮种质的评价指标，其相对重要性为有效瘤重＞有效瘤数＞有效结瘤指数。在此基础上并结合籽粒产量因子筛选出２份结瘤固氮及产量较高的种质。研究同时也获得了七份在有效瘤重与有效瘤数或有效瘤重与效结瘤指数上表现     

大豆根瘤菌结瘤作用统计方法的建立及其对接种效果的统计分析

利用发光大豆根瘤菌ＨＮ０１ＬＣ０２接种大豆黑农３９,通过对发光根瘤在大豆根系上的数量和位置分布进行分析,对根瘤菌的结瘤作用建立了一种新型统计方法,并用这种统计方法分析了不同接种技术对豆科植物结瘤作用和植物生长的影响。     

北方春大豆生育期性状在不同播季及生态区的反应

选用北方春大豆品种,在7个大豆生态区采用春、夏、秋三季播种的生育期资料,分析了北方春大豆生育期性状的特点,包括生育前期、生育后期、全生育期日数及生育期结构(R/V)和标准差.研究结果将为深化大豆生态区划及品种的合理布局、育种提供重要的科学依据.