利用荚果厚度模拟大豆鼓粒进程的研究

大豆籽粒发育可分为鼓粒期和籽粒归圆期,探究无损伤检测鼓粒进程的指标对大豆相关研究具有重要意义。本研究以青鲜819-4、冀豆17、鲁96150和V94-3971为试验材料,通过分期播种、连续测定标记花荚的荚果厚度,分期收获同日标记的大豆籽粒并进行发芽率测定,研究大豆鼓粒期荚果厚度变化。结果表明:1)鼓粒期鲜荚皮厚度基本保持恒定,因此荚果厚度可用于度量籽粒厚度的变化。荚果厚度(y)与开花后日数(x)的关系可以用二次函数(y=ax2+bx+c)进行有效模拟。利用模拟函数可以对大豆鼓粒始期、最大荚果厚度出现期、鼓粒持续期以及平均鼓粒速率等进行有效预测。荚果最大厚度可用作判定大豆籽粒开始具备发芽能力的外观指标。2)荚果厚度变化受材料特性和外界环境的共同影响。同一材料不同时期标记的花荚,荚果厚度增速趋势可能有差异,因此在大豆籽粒灌浆特性研究中,同日标记花荚是籽粒灌浆特性研究中一项必要的控制措施。3)不同材料鼓粒特性存在差异,选择鼓粒启动早、鼓粒速度快的大豆品种是可行的。荚果厚度有望成为研究大豆灌浆特性和适时早收的无损伤选择指标。     

转TaNHX2大豆的耐盐性分析

【目的】在盐胁迫条件下,通过对转TaNHX2(小麦Na⁺/H⁺转运蛋白编码基因)大豆的盐害表型、光合作用强度以及产量相关农艺性状的考察,评估其生产应用潜力,以期获得具有一定应用价值的耐盐大豆新种质。【方法】以实验室前期获得并初步鉴定具有一定耐盐性的转TaNHX2大豆T₄代株系为材料,在主茎第二片复叶完全展开时（V₃期）进行草丁膦抗性、PCR和RT-PCR检测。选取阳性植株,在主茎第三片复叶完全展开时（V₄期）进行NaCl胁迫处理,处理期间观察记录盐害表型;待植株长至初荚期（R₃期）测定其光合作用参数;最后,分单株收获已生长至完熟期（R₈期）的大豆植株,考察其株高、节数、单株荚数、单株粒数和单株粒重。其中,昌平春播试验点设置0、150和200 mmol·L^-1 3个NaCl浓度,北圃场夏播试验点设置0和200 mmol·L^-1 2个NaCl浓度,盐害表型观察以及光合作用参数测定只在北圃场试验点进行。【结果】分子鉴定表明外源TaNHX2在转基因后代中成功转录表达,遗传稳定。在无盐胁迫条件下,转基因与受体植株长势相当,叶片大小相似,光合作用强度相近。而在200 mmol·L^-1 NaCl溶液胁迫处理下,转基因与受体植株均出现矮化、叶片变小、光合作用强度降低的现象,但与受体植株相比,转基因大豆株系C12、C21和C19的矮化程度较低,叶片较大,光合作用相关参数数值较大,其中株系C12和C21与受体的净光合速率（Pn）差异具有显著性。另外,无盐胁迫条件下,转基因株系与受体品种自贡冬豆各产量相关农艺性状数值相近,而在昌平试验点设置的150和200 mmol·L^-1 NaCl溶液胁迫下,转基因株系各农艺性状数值均高于受体对照,其中150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,C12、C21和C19的单株粒重,C19的单株荚数与受体差异显著。200 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理时,株系C12、C21和C19的单株荚数、单株粒数和单株粒重,C12和C19的株高均与受体对照品种存在显著性差异。在北圃场试验点设置的200 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理下,转基因株系C12、C21和C19的株高、C19的单株粒数和单株粒重与受体对照品种具有显著性差异。【结论】在盐胁迫条件下,与受体对照品种相比,转TaNHX2大豆株系C12、C21和C19盐害程度较低,能维持较强的光合作用和一定的产量,其中株系C19在2个试验点的产量表现均较佳,具有较大的育种应用价值。      

西北地区种植密度对夏播沈爆3号产量和品质的影响

在西北地区夏播条件下,以沈爆3号为试验材料,在不同密度下对其产量、品质及生理指标进行研究。结果表明,沈爆3号适合高密度种植且适应密度范围较大,密度在82 500株/hm²时产量最高,达3 915.17 kg/hm²;最大叶面积指数和最大叶绿素值分别出现在97 500株/hm²和52 500株/hm²密度处理;高密度条件下,最大叶面积指数出现的时期较晚,持续时间较长,叶绿素含量变化也较为平缓;高密条件下较大的叶面积指数降低了因叶绿素含量下降而对产量造成的负效应,即降低了高密条件下源对于产量的限制;沈爆3号平均叶向值LOV为11.5,在品种改良上具有很大的上升潜力;建立产量和生理指标最优回归方程为：Y=490.280 6-7.836 0X₂+7.505 5X₃（R²=0.999 9,X₂为叶绿素SPAD值,X₃为叶向值）。在夏播条件下,沈爆3号膨爆率、膨爆倍数分别为96.29%和23倍,分别比春播低1.07个百分点和27.97%。玉米花中淀粉、粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸平均含量分别为51.94%、10.30%、6.97%和0.24%。     

外施硫酸根和蛋氨酸对大豆胱硫醚-γ-合成酶基因GmCGS表达的影响

大豆蛋白中蛋氨酸等含硫氨基酸含量偏低,探究蛋氨酸合成过程关键酶胱硫醚-γ-合成酶编码基因Gm CGS表达规律,对于改善这一缺陷具有十分重要的意义。本研究以过表达At D-CGS转基因大豆株系及其受体品种Jack为材料,从上游物质硫酸根和下游产物蛋氨酸两方面入手,探究硫酸根和蛋氨酸对Gm CGS在转录水平上的影响。结果显示,较高浓度的硫酸根会促进野生型材料中该基因的表达,抑制转基因材料中该基因的表达;蛋氨酸处理之后,对Gm CGS的表达没有显著影响;转基因株系中,Gm CGS表达量显著低于野生型材料中该基因表达量。以上结果说明通过外界硫肥等栽培措施的改变只可以小幅度改变Gm CGS表达量,难以有效改善大豆蛋氨酸含量偏低的缺陷,这为提高大豆蛋氨酸含量提供了一定的理论参考。     

外施硫酸根和蛋氨酸对大豆胱硫醚-V-合成酶基因GmCGSG表达的影响

       大豆蛋白中蛋氨酸等含硫氨基酸含量偏低,探究蛋氨酸合成过程关键酶胱硫醚-γ-合成酶编码基因GmCGS表达规律,对于改善这一缺陷具有十分重要的意义。本研究以过表达AtD-CGS转基因大豆株系及其受体品种Jack为材料,从GmCGS上游物质硫酸根和下游产物蛋氨酸两方面入手,探究硫酸根和蛋氨酸对该基因在转录水平上的影响。结果显示,较高浓度的硫酸根会促进野生型材料中该基因的表达,抑制转基因材料中该基因的表达;蛋氨酸处理之后,对GmCGS的表达没有显著影响;转基因株系中,GmCGS表达量显著低于野生型材料中该基因表达量。以上结果说明通过外界硫肥等栽培措施的改变只可以小幅度改变GmCGS表达量,因此不能有效改善大豆蛋氨酸含量偏低的缺陷,这为提高大豆蛋氨酸含量提供了一定的理论参考。     

基于荚果厚度模拟评价黄淮夏大豆品种的鼓粒特性

[目的]利用荚果厚度动态变化可以表征大豆鼓粒特性,本研究将评价不同大豆材料的鼓粒特性,并为筛选优良鼓粒特性材料和研究大豆高产机制提供借鉴.[方法]利用49个大豆材料进行花荚标记,定位连续测量荚果厚度,并利用二次函数((^y)=(^β0)+(^β1)x+(^β2)x2)拟合各材料的荚果厚度(y,单位mm)与花后时间(x,单位d)的关系,据此预测各材料的鼓粒始期、终期和持续期,以及最大荚果厚度和荚果增厚速率,并对大豆品种进行聚类分析;同时利用实测数据对荚果的粒位效应进行了研究.[结果]二次函数有效拟合了荚果厚度(y)与花后时间(x)的关系(R2＞0.98).相关性状的变异系数从大到小为鼓粒持续期、荚果增厚速率、鼓粒始期、鼓粒终期、最大荚果厚度、盛花期.相关分析显示:大豆盛花时间与鼓粒特性相互独立,而5个鼓粒特性指标之间存在相互关联.49个大豆材料可以聚为10类,各类之间鼓粒特性差异明显.其中,荚果厚度较小的‘早熟66’和‘汾豆65’,以及荚果厚度较大的‘邯豆5号’‘中黄30’‘高豆1号’和‘中黄42’可在快速鼓粒新品系的选育中使用.荚果厚度和籽粒厚度都存在明显的粒位效应,粒位效应从大到小为中部粒位、远端粒位、基部粒位.[结论]荚果厚度可作为无损伤测定指标用于研究大豆籽粒的鼓粒规律及其变化,对不同大豆材料的鼓粒特性进行深入分析和评价.