大豆叶片性状和叶绿素含量QTL间的上位性和环境互作效应

以丰产性好、抗旱力强的栽培大豆晋豆23为母本,山西农家品种半野生大豆灰布支黑豆为父本杂交衍生的447个RIL作为供试群体。将亲本及447个家系分别于2011、2012和2013年采用随机试验种植,按照标准测量叶长、叶宽和叶柄长3个性状,并于2012年8月1日和8月8日和2013年8月2日和8月9日各测量1次叶绿素含量。采用QTLNETwork 2.0混合线性模型分析方法和主基因+多基因混合遗传分离分析法,对大豆叶片性状和叶绿素含量进行遗传分析和QTL间的上位性和环境互作效应研究。结果表明,叶长受2对加性-加性×加性上位性混合主基因控制,叶宽受3对等效主基因控制,叶柄长受4对加性-加性×加性上位性主基因控制,叶绿素含量受4对加性主基因控制;检测到10个与叶长、叶宽、叶柄长和叶绿素含量相关的QTL,分别位于A1、A2、C2、H_1、L和O染色体。其中2个叶长QTL分别位于C2和L染色体,是2对加性×加性上位互作效应及环境互作效应QTL;3个叶宽加性与环境互作QTL分别位于A2、C2和O染色体;2个叶柄长QTL分别位于L和O染色体;3个叶绿素含量QTL分别位于A1、C2和H_1染色体。叶片性状和叶绿素含量的遗传机制较复杂,加性效应、加性×加性上位互作效应及环境互作效应是大豆叶片性状和叶绿素含量的重要遗传基础。建议大豆分子标记辅助育种中,一方面要考虑起主要作用的QTL,另一方面要注重上位性QTL的影响,这对于性状的遗传和稳定表达具有积极的意义。     

氯代甲烷对小麦叶绿素和土壤呼吸率的影响

采用室内模拟实验方法,研究了二氯甲烷（DCM）、三氯甲烷（CF）、四氯化碳（CT）等氯代甲烷对小麦幼苗叶绿素含量和土壤呼吸率的影响。结果表明：不同浓度的氯代甲烷对小麦叶绿素的合成有不同程度的抑制作用,且浓度越高,抑制强度越大。DCM、CF、CT对叶绿素的半抑制浓度分别是399.3 mg/kg,42.82 mg/kg,9.14 mg/kg,说明对叶绿素毒性作用CT〉CF〉DCM,即甲烷中氢原子被取代的越多,其毒性越大。3种氯代甲烷对土壤呼吸率都显示出了抑制作用,抑制率随浓度的增加而增加,但氯代甲烷对土壤呼吸率的抑制是暂时的,随着时间延续,土壤呼吸率会有所恢复。     

肉鸡热休克蛋白70 mRNA荧光定量PCR方法的建立和优化

对适应性饲养到30日龄时的60只肉鸡进行热应激处理,通过热休克蛋白70(heatshockprotein70,HSP70)mRNA荧光定量PCR(fluorescencequantitativePCR,FQ-PCR)方法检测热应激处理肉鸡组织中HSP70mRNA含量。虽然受试鸡肝脏和心脏的HSP70mRNA水平在热应激6h时略低于对照组(P>0.05),但随持续性高温应激时间的延长,HSP70mRNA水平逐渐升高,热应激18h时应激肉鸡肝脏和心脏HSP70mRNA水平达最高水平,明显高于对照组(P<0.01)。实验选用3-磷酸甘油醛脱氢酶基因(GAPDH)作为内参照,体外转录的RNA和阳性质粒作为两种标准品。结果显示,实验所建立和优化的FQ-PCR反应体系是理想的。     

涝害和高温下棉花苗期的生长生理代谢特征

雨涝和高温是长江中下游地区限制棉花生长的2种主要气象灾害,且夏季伴随发生概率大,目前尚不清楚高温胁迫下棉花苗期对涝害的响应特征。2013年利用桶栽试验,在棉花苗期设置不同涝害(受涝0、3、6、9 d)和高温(高温0、3 d)水平,分析棉株关键形态生长特征、倒4叶叶绿素荧光特性及膜脂保护性酶活性。结果表明,受涝天数不超过3 d进行连续高温处理对棉花形态生长特征无显著影响;受涝时间3 d遭遇高温胁迫,进一步限制了棉花株高和叶面积生长,干物质量减少,根/冠比降低,且这些参数在高温胁迫下低于不受涝处理的时间普遍比自然温度条件下提早3 d。受涝过程伴随高温加剧降低了根系活力,进一步减少了叶绿素a、叶绿素b含量及PS II最大光化学量子产量和潜在光化学转换效率,而对叶绿素a/叶绿素b影响普遍不明显。在自然温度条件下,叶片和根系超氧物歧化酶、过氧化物酶活性随受涝天数的延长而降低,丙二醛含量则变化相反。涝害和高温复合胁迫下,叶片超氧物歧化酶和过氧化物酶活性先升高后降低,在受涝3 d最高,受涝9 d最低;叶片和根系丙二醛含量急剧增加,表明受涝过程中遭遇高温天气加剧了棉株细胞膜的受损程度。从对棉花生长的影响程度来看,涝害居首位,高温胁迫次之,且二者交互作用在叶绿素、PS II潜在光化学转换效率及叶片超氧物歧化酶、过氧化物酶和丙二醛上表现显著。研究可为长江中下游平原湖区棉苗抗逆栽培及棉田排水管理提供科学参考。     

尿素浓度对喷灌夏玉米生长和产量的影响

喷灌施肥灌溉时叶片对尿素的直接吸收作用是提高氮肥利用率的潜在因素之一。以地面灌溉、尿素撒施处理为对照(CK),通过设置不同的尿素喷施浓度,研究夏玉米生理生态指标和产量的响应特征。结果表明,追施尿素后叶片相对叶绿素含量(SPAD)增加,但不同尿素喷施浓度处理的夏玉米株高、SPAD无显著差异(P>0.05)。尿素喷施浓度对叶面积指数(leaf area index,LAI)和产量的影响具有较大的年际变化,2017年不同尿素喷施浓度处理的产量差异达到了显著水平,尿素喷施浓度为0.146%处理的产量(12.5 t/hm^2)显著高于尿素喷施浓度≥0.178%处理的产量(11.3 t/hm^2),2018年尿素喷施浓度为0.188%处理的LAI在喷灌施肥后的一段时间内出现了显著降低。喷灌施肥后,叶片吸收尿素对光系统活性和光化学效率的影响与SPAD有关,2017年SPAD较高时,喷施尿素后光系统活性和光化学效率呈先减小后增大规律,且尿素喷施浓度≤0.146%处理的抑制作用仅发生在施肥后1 d,尿素喷施浓度≥0.178%处理的抑制作用持续至施肥后3~5 d;2018年SPAD较低时,与CK处理相同,喷施尿素后所有处理的光系统活性和光化学效率均呈先增大后稳定规律。与CK处理相比,施氮量小于等于CK的喷灌处理的产量和水分利用效率与CK处理无显著差异,但氮肥偏生产力显著高于CK处理,证明了喷灌施肥灌溉的可行性及其节肥、增产潜力。     

水分胁迫下李树叶绿素荧光动力学特性研究

水分胁迫引起李树叶片叶绿素含量(CHL)、相对含水量(LRWC)下降,叶绿素荧光参数Fo升高,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo和Fo与Fm曲线之间面积降低,表明水分胁迫影响了光系统Ⅱ光化学效率、潜在活性、捕获激发能的效率、光合电子的传递以及电子受体库的大小,从而导致光合速率下降。3个供试品种中以“索瑞斯”受影响最小,“秋姬”居中,“安哥洛”最大,说明“索瑞斯”抗旱性最强。     

应用叶绿素计诊断烤烟氮素营养状况

为探讨叶绿素计在估测烤烟叶绿素和氮浓度上的应用价值,进行了3个田间试验。即:郑州点2003年设施N.51.0.kg/hm2与4个品种NC89、RG17、85048、541;2004年设5个氮肥用量:N.30.04、0.5、51.0、61.5、75.0.kg/hm2与2个品种中烟101、云烟85;玉溪点于2005年设5个氮肥用量:N.02、7.0、54.5、81.8、109.0.kg/hm2与K326品种的试验。测定了不同试验条件下烤烟叶片的叶绿素计(SPAD-502和CCM-200)值和实际叶绿素浓度、全氮浓度,并进行了三者关系分析。结果表明,应用叶绿素计监测烤烟叶片最佳测定部位为完全展开叶的中部。叶绿素计测定值因年份、地点、氮肥水平、叶位、同一叶片不同的部位而异。叶绿素计值与叶绿素浓度、叶片全氮浓度之间有稳定的极显著相关性。叶绿素计SPAD-502的SPAD值和CCM-200的CCI值与叶绿素浓度之间的决定系数分别为0.8755(P0.001)和0.9499(P0.001)。SPAD计值(SPAD)与全氮浓度(N)之间回归方程为N=0.0265SPAD+0.9601(R2=0.7649,P0.001),经检验该模型具有较好的精确性和普适性,利用叶绿素计进行烤烟氮素营养监测是可行的。     

氮素对小麦幼苗叶片气体交换和能量转化特性的调控

利用LI-6400光合仪和Mini-PAM型便携式荧光仪检测不同氮素水平对旱地(定西35号,耐旱)和水地(宁青4号,不耐旱)小麦幼苗光合与荧光及瞬时水分利用效率(IWUE)的影响。结果表明,耐旱品种对氮素处理比较敏感。耐旱和不耐旱小麦幼苗叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、电子传递速率(ETR)、胞间CO2浓度(Ci)和光化学猝灭系数(qP)、气孔限制值(Ls)对3个氮素水平的响应基本一致:2个品种N15(15mmol.L-1)处理的Pn、Gs、ETR显著高于N5(5mmol.L-1)和N30(30mmol.L-1)处理;N5处理的Ci和qP高于N15和N30处理,且3个氮素处理间差异极显著;N30处理的Ls高于N5和N15处理,各处理间差异极显著。2个品种的PSⅡ总光化学量子产量(Yield)和IWUE对3个氮素的响应不同:水地品种N15处理的Yield和N30处理的IWUE最高,而旱地品种N5处理的Yield和N15处理的IWUE最高。     

Foliar application of iron,zinc, and manganese nano-chelates improves physiological indicators and soybean yield under water deficit stress

Abstract

To investigate the effect of foliar application of nano-chelates of iron, zinc, and manganese subjected to different irrigation conditions on physiological traits, and yield of soybean (cultivar M9), a split plot experiment was conducted in a completely randomized block design with three replications in two crop years (2016–2017). The main plot included four levels of irrigation (I): full irrigation (I ₁), irrigation withhold at flowering stage (I ₂), irrigation withhold at podding stage (I ₃), and irrigation withhold during the grain filling period (I ₄). Also, the subplot included eight levels of foliar application with Fe, Zn, Mn, Fe?+?Zn, Fe?+?Mn, Zn?+?Mn, Fe?+?Zn?+?Mn nano-chelates, and distilled water (control). The results of combined analysis of variance suggested that the effect of irrigation and foliar application of nano-chelate was significant on all traits. Water deficit stress significantly reduced the grain yield. The minimum numbers of pods per plant, number of grains per plant, 100-seed weight per plant, leaf area index, leaf chlorophyll concentration, total dry weight of plant, and the grain yield were obtained by irrigation withhold at podding stage. Foliar application of combined nano-chelates increased the soybean resistance against water shortage more considerably than the separate consumption of these elements. Under drought stress in podding stage, the application of Fe?+?Zn led to the highest yield with a mean of 2613.84?kg ha^?1 where this increase was 61.1% higher than control.     

氮钾营养对烟叶衰老过程中内源激素与叶绿素含量的影响

采用盆栽试验和田间试验研究了氮钾营养对烟叶衰老过程中内源激素与叶绿素含量的影响。结果表明,随着烤烟中位叶片的成熟,氮、钾养分,叶绿素和细胞分裂素(CTK)含量均呈下降趋势,而脱落酸(ABA)含量则呈直线上升趋势。增施氮、钾肥料可以有效改善叶片氮、钾营养水平,增加叶绿素含量,提高叶片CTK含量,降低ABA含量,从而延缓叶片衰老。分析表明,烤烟叶片氮、钾含量与其叶绿素、CTK及CTK/ABA值呈极显著正相关关系,与ABA呈极显著负相关关系。因此,烤烟叶片内源激素的含量及其平衡关系与氮、钾营养关系密切,改变氮、钾肥料用量可以调控烤烟叶片的衰老速度。研究还表明,不论单独增施钾肥还是按比例同时增施氮、磷、钾肥,均可提高烟叶含钾量,尤其在烟叶发育前期效果更为突出,即使在钾素供应充足的情况下,成熟叶片中钾的转移能力依然很强。