施氮量对不同基因型水稻品种氮素吸收利用的影响

以10份干物质生产效率不同的水稻品种为材料,用土培盆栽试验研究4种不同施氮水平对水稻植株干物质积累量、氮素积累量和干物质生产效率的影响。结果表明:施氮提高了水稻干物质和氮素的积累,但不同基因型水稻品种对施氮的响应程度不同。随施氮水平的提高,不同基因型水稻植株氮含量、氮素积累量以及干物质积累量显著上升,但氮素干物质生产效率明显下降。植株氮素积累量与植株氮含量、干物质积累量呈极显著正相关,植株氮素干物质生产效率与植株氮含量、氮素积累量呈极显著负相关。种植不同基因型水稻品种的土壤氮素表观平衡间存在显著差异,此差异随施氮水平提高而更加明显。     

Effect of nitrogen application on nitrogen uptaking and utilization in ten different rice varieties

以10份干物质生产效率不同的水稻品种为材料,用土培盆栽试验研究4种不同施氮水平对水稻植株干物质积累量、氮素积累量和干物质生产效率的影响.结果表明:施氮提高了水稻干物质和氮素的积累,但不同基因型水稻品种对施氮的响应程度不同.随施氮水平的提高,不同基因型水稻植株氮含量、氮素积累量以及干物质积累量显著上升,但氮素干物质生产效率明显下降.植株氮素积累量与植株氮含量、干物质积累量呈极显著正相关,植株氮素干物质生产效率与植株氮含量、氮素积累量呈极显著负相关.种植不同基因型水稻品种的土壤氮素表观平衡间存在显著差异,此差异随施氮水平提高而更加明显.     

小麦钾素利用效率的基因型变异和相关分析

研究了植株生长和产量性状差异很大的５８个小麦基因型的钾素营养和利用效率．结果表明，成熟期各器官的钾浓度和钾积累量均以茎秆中最高，基因型之间差异显著；以籽粒产量和地上部总生物量分别考察钾效率比和钾利用效率，各基因型不尽一致；每生产１００ｋｇ籽粒的需钾量变动于１．９３～３．３ｋｇ．相关分析指出，单穗粒重、单蘖干物质重、收获指数与钾效率比或钾利用效率呈显著的正相关，而茎钾浓度和地上部钾积累量与钾效率比或钾利用效率呈显著的负相关     

不同施肥模式对春玉米干物质累积及转运的影响

以郑单958为供试品种,采用田间试验与实验室研究相结合的方法,研究不同施肥模式对春玉米干物质累积及转运的影响。结果表明:不同施肥模式下春玉米单位面积和单株干物质积累量高肥高氮均高于优化施氮,除2011年二者差异达显著水平外,其他生育时期差异不显著。吐丝后干物质转运量、转移效率和对子粒贡献率均以优化施氮最高,各器官表现为茎叶穗部营养体。完熟期产量高肥高氮比优化施氮高出2.73%(2011年)、0.49%(2012年),并且二者差异达显著水平。     

施氮对蚕豆根系形态及光合产物积累分配的影响

从光合产物积累分配的角度,阐明不同施氮处理下蚕豆苗期根系形态建成的机理。设置了1个对照和5个不同氮素处理,以成胡15和地方品种小米籽为试验材料,对植株形态、叶片光合、根系形态及各器官生物量的积累进行测定和分析。结果表明,蚕豆株高随着施氮量的增加呈先增后降的变化趋势,在N_(150)处理下最大,说明适宜的氮肥施用能促进蚕豆茎秆的生长;分析蚕豆光合特性发现,在N_(150)处理下蚕豆叶片光合参数均显著高于其他施氮处理,材料间均表现为成胡15显著高于小米籽。相关分析表明,叶片光合速率与胞间CO_2浓度、气孔导度、蒸腾速率和叶面积均呈极显著正相关(r=0.889、0.892、0.932、0.890,P0.01),说明适宜的氮肥施用能提高蚕豆叶片的光合能力,而成胡15在不同施氮处理下均表现出较强的光合特性,适应性强,更适宜推广种植;分析蚕豆各器官生物量发现,蚕豆各器官生物量随着氮肥施用量的增加均呈先增后降的变化趋势,而根冠比却不断降低,说明施氮促进了蚕豆地上部的干物质积累,使植株的根冠比降低,而适宜的氮肥施用使植株的光合产物分配更合理,各器官生长也更协调;分析施氮对蚕豆根系生长的影响发现,在N_(150)处理下蚕豆根系形态参数均显著高于其他施氮处理,说明适宜的氮素能促进根系的生长,而过高的氮素将抑制根系的生长,使分配到根系的碳素主要用于氮素的吸收的转运,从而导致植株根系生长受阻;对两蚕豆材料的产量分析发现,在N_(150)处理下2个蚕豆材料的单株产量和其他产量性状均显著高于其他施氮处理,不同材料间表现为成胡15更优。施氮对蚕豆的生长发育有显著的影响,适宜的氮肥施用能提高蚕豆的光合能力,增加光合产物的积累并协调生物量在各器官中的分配,同时也促进了根系的生长,提高了根系的养分吸收能力,为蚕豆的高产稳产提供了必要的物质基础。     

香蕉钾高效基因型苗期筛选条件的研究

通过砂培试验,研究了不同供钾水平对香蕉不同基因型苗期相对生物量变异程度的影响及筛选钾高效香蕉基因型的最适宜生育时期及钾浓度。结果表明,适宜香蕉苗期钾营养效率筛选的苗龄为9叶期,最适钾离子浓度为低钾0.025 mmol.L-1和高钾2.50 mmol.L-1。结果表明,不同钾素水平下香蕉苗期干物质积累、钾效率和增长潜力的基因型存在显著差异,而根冠比不存在显著差异。     

不同基因型棉花苗期钾效率差异的初步研究

营养液培养条件下对86个棉花基因型苗期进行钾效率筛选,并对其中的28个进行了系统的研究。发现不同基因型之间钾效率存在显著差异,变幅为0.08～0.28;高效基因型与低效基因型相比,在低钾条件下.生长状况优势更明显,表现为出现缺钾的症状慢,叶片脱落晚,植株较大;施钾能明显促进棉花的生长发育,提高干物质积累,干物质分配趋势是地上部大于根部;钾含量分配规律是叶与茎含量相当,均大于根的钾含量,适钾时高低效基因型间钾含量差异不大,表明钾含量是比较稳定的,从而维持植物正常生理功能;钾积累量方面,低钾时,叶>根>茎,适宜钾时叶片钾积累量最大,但根与茎的积累量相当,表明施钾能促进钾向地上部运输和协调分配。低效基因型对钾反应敏感,钾积累量受不同钾处理影响较大,而高效基因型受不同钾水平影响较小,反应较为迟钝。     

钾素水平对小麦氮素积累和运转及籽粒蛋白质形成的影响

 【目的】试图阐明施钾对小麦植株氮素积累、运转和籽粒蛋白质形成的影响机理。【方法】在池栽条件下，以宁麦9号（低蛋白）和扬麦10号（中蛋白）两个蛋白质含量不同的冬小麦品种为材料，研究了不同施钾水平下植株氮素积累、运转和开花期叶片含钾量的特征及其与籽粒蛋白质和各组分含量的关系。【结果】与不施钾相比，施钾提高了籽粒蛋白质含量，极显著提高了球蛋白和醇溶蛋白含量，由于对谷蛋白含量的作用甚微，因而显著降低了谷/醇比。施钾提高了开花期叶片含钾量进而显著促进了小麦植株花前氮素的积累和贮存氮素的运转，较高的开花期叶片钾营养水平显著提高了扬麦10号的花后氮积累，但对宁麦9号花后氮积累的促进作用较小。两种类型小麦的籽粒蛋白质含量对施钾的响应程度不同，扬麦10号大于宁麦9号。【结论】施钾条件下，因较高开花期叶片含钾量而显著提高的宁麦9号花前贮存氮素运转量和扬麦10号花后氮积累量，分别是这两种类型小麦籽粒蛋白质含量增加的重要生理原因。在本试验条件下，宁麦9号和扬麦10号的适宜施钾水平分别为K2O 150、225 kg·ha-1。     

两个马铃薯品种在氮调控下生长及氮素利用特征研究

为研究氮素对两个马铃薯新品种全生育期生长发育及氮素利用的影响，以东农322和东农314为试验材料开展盆栽试验。试验设置3个氮素水平，分别为不施氮N0、常氮N1(CK)和高氮N2，比较分析植株形态、光合生理、氮素积累量和氮素利用率及产量。结果表明，以常氮N1为对照，两个品种在不施氮N0处理下各指标均显著降低，东农322生育前期根系活力、生育前期SPAD值、各器官氮素积累量及产量下降幅度较小，表现出低氮高效；东农314各指标下降幅度较大。与常规施氮水平相比，高氮N2处理下，两个品种各指标也存在不同程度差异，东农322各指标无显著差异，且增加幅度较小；东农314形态指标、净光合速率、SPAD值、根系活力、各器官氮素积累量等指标显著升高，增加幅度较大，表现出高氮高效。东农314在高氮条件下有较高氮素吸收效率，且产量较高，而东农322在仅依靠基础肥力条件下仍保持较高产量。全生育期植株各部位氮积累量、生育前期根系活力、叶片SPAD值、生育中期叶片净光合速率均与块茎产量呈显著正相关。研究不同氮效率品种不同氮素水平下生长发育情况，为筛选马铃薯氮高效利用生理指标和挖掘氮高效利用品种生物学潜力提供依据。     

钾水平对甘蔗氮、磷、钾养分吸收利用的影响

采用水培试验方法,研究不同钾水平对两个甘蔗品种(BC2-32和YT55)氮、磷、钾养分吸收利用的影响。结果表明:施钾使两品种的总干重显著增加,根冠比降低;不同钾处理下,BC2-32的根干重,根冠比均比YT55高,地上部则相反;随着钾浓度的升高,BC2-32的总干重增长幅度比YT55大;施钾显著提高了两品种的各器官氮、磷含量以及全株氮、磷积累量和利用效率,BC2-32的地上部氮、磷积累量分别占全株氮、磷积累量的比例以及氮利用效率在各钾处理下均比YT55低,而磷利用效率在较低钾处理下低于YT55,在较高钾处理下则相反;施钾显著提高了两品种的全株钾积累量,降低了钾利用效率,在不同钾处理下,BC2-32的钾素利用效率都高于YT55。     

不同磷效率大豆基因型苗期吸收氮磷钾的差异

选用磷低效大豆基因型D03、D05、D17和D18及磷高效大豆基因型D31、D34、D37和D38,采用土培试验,设高（＋P）、低磷（-P）2个处理,分析了不同磷效率大豆苗期吸收氮磷钾的差异。结果表明,（-P）处理下,不同磷高效率大豆基因型根茎叶吸磷量有所不同,根茎叶的干重与吸磷量呈显著或极显著正相关,与磷利用效率呈负相关,但未达到显著水平,根、茎和叶的吸氮量和吸钾量均呈下降趋势。低磷胁迫下,抑制大豆苗期植株对氮磷钾的吸收,但磷高效大豆基因型对低磷胁迫的适应能力明显高于磷低效基因型。     

不同基因型烤烟叶片致香物质含量的对比分析

对中国推广种植的5个不同基因型烤烟品种烤后烟叶的致香物质含量进行了比较分析。结果表明,上部叶总的致香物质含量由高到低依次为NC89、K326、RG17、云烟85、中烟98,中部叶依次为云烟85、中烟98、NC89、RG17、K326。不同基因型烤烟叶片间致香物质的含量差异比较大。因此,培育优良的烤烟品种是生产优质烟叶的关键措施之一。     

长喙毛茛泽泻根茎叶营养成分与急性经口毒性

  目的  长喙毛茛泽泻Ranalisma rostratum是极度濒危保护植物,被纳入国家Ⅰ级重点保护植物。近年来,全国先后建立了多个长喙毛茛泽泻繁育基地,其种群数量得到了有效提升。对长喙毛茛泽泻营养成分及急性经口毒性的研究,有利于对其进行更好的保护利用。  方法  选取丽水市3个回归示范点的4批次样品,烘干前后称量样品质量,计算各营养器官的生物量比和干鲜比,测定其茎叶根的主要营养成分和元素(包括脂肪、氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌)的质量分数以及茎叶的小鼠Mus musculus急性经口毒性。  结果  ①长喙毛茛泽泻植株的干鲜比为0.17~0.19,整个植株含水率较高。②长喙毛茛泽泻植株中8种元素的平均质量分数从高到低依次为氮、钾、铁、钙、磷、镁、锰、锌,铁质量分数在各样品和组织间变异系数最大,其次是磷和镁。③脂肪质量分数在4个样品之间存在显著差异(P＜0.05),除锌外,其余7种元素在4个样品间均无显著差异;脂肪质量分数在长喙毛茛泽泻的茎叶和根之间没有显著差异,而钠、磷、钾、钙质量分数在茎叶和根间差异显著(P＜0.05)。④钠、钾、钙这3种元素两两之间存在显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)正相关,而与磷存在显著或极显著负相关,磷与镁存在显著正相关。⑤以长喙毛茛泽泻茎叶制取悬浮样品液,喂饲试验显示:对雌雄小鼠经口半致死量均大于7.5 g·kg?1。  结论  长喙毛茛泽泻中的镁、铁和磷质量分数不够稳定,而其他元素均较稳定。钠、磷、钾、钙质量分数在长喙毛茛泽泻的茎叶和根系间的分布有显著差异。小鼠急性经口毒性试验结果显示:其茎叶属实际无毒。图1表5参28     

不同烤烟品种富集土壤重金属的效应

采用单因素随机区组设计,通过田间试验方法,测定了各个品种农艺性状及烤后不同部位烟叶中的铅、砷和镉的含量.结果表明:不同烤烟品种对重金属的富集作用存在显著差异;云烟87、云烟97、粤烟97和K326品种富集重金属的效应比较强;nc71、nc297、cz43、云烟99品种富集重金属的效应相对比较弱.脚叶落黄较早、大田生育期较短、旺长期农艺性状表现较差的烤烟品种,反而对重金属的富集作用较强;脚叶落黄较慢、大田生育期较长、旺长期农艺性状表现较好的烤烟品种,对重金属的富集作用相对较弱.     

Shade adaptive response and yield analysis of different soybean genotypes in relay intercropping systems

Soybean is one of the major oil seed crops,which is usually intercropped with other crops to increase soybean production area and yield.However,soybean is highly sensitive to shading.It is unclear if soybean morphology responds to shading(i.e.,shade tolerance or avoidance)and which features may be suitable as screening materials in relay strip intercropping.Therefore,in this study,various agronomic characteristics of different soybean genotypes were analyzed under relay intercropping conditions.The soybean materials used in this study exhibited genetic diversity,and the coefficient of variations of the agronomic parameters ranged from 13.84 to 72.08%during the shade period and from 6.44 to 52.49%during the maturity period.The ratios of shading to full irradiance in stem mass fraction(SMF)were almost greater than 1,whereas opposite results were found in the leaves.Compared with full irradiance,the average stem length(SL),leaf area ratio(LAR)and specific leaf area(SLA)for the two years(2013 and 2014)increased by 0.78,0.47 and 0.65 under shady conditions,respectively.However,the stem diameter(SD),total biomass(TB),leaf area(LA),number of nodes(NN)on the main stem,and number of branches(BN)all decreased.During the shady period,the SL and SMF exhibited a significant negative correlation with yield,and the SD exhibited a significant positive correlation with yield.The correlation between the soybean yield and agronomic parameters during the mature period,except for SL,the first pod height(FPH),100-seed weight(100-SW),and reproductive growth period(RGP),were significant(P0.01),especially for seed weight per branch(SWB),pods per plant(PP),BN,and vegetative growth period(VGP).These results provide an insight into screening the shade tolerance of soybean varieties and can be useful in targeted breeding programs of relay intercropped soybeans.     

Host niche,genotype, and field location shape the diversity and composition of the soybean microbiome

Plant-associated microbes represent a key determinant of plant fitness through acquiring nutrients, promoting growth, and resisting to abiotic and biotic stresses. However, an extensive characterization of the bacterial and fungal microbiomes present in different plant compartments of soybean in field conditions has remained elusive. In this study, we investigated the effects of four niches (roots, stems, leaves, and pods), four genotypes (Andou 203, Hedou 12, Sanning 16, and Zhonghuang 13), and three field locations (Jining, Suzhou, and Xuzhou) on the diversity and composition of bacterial and fungal communities in soybean using 16S and internal transcribed spacer rRNA amplicon sequencing, respectively. The soybean microbiome significantly differed across organs. Host genotypes explained more variation in stem bacterial community composition and leaf fungal community composition. Field location significantly affected the composition of bacterial communities in all compartments and the effects were stronger in the root and stem than in the leaf and pod, whereas field location explained more variation in stem and leaf fungal community composition than in the root and pod. The relative abundances of potential soybean fungal pathogens also differed among host organs and genotypes, reflecting the niches of these microbes in the host and probably their compatibility to the host genotypes. Systematic profiling of the microbiome composition and diversity will aid the development of plant protection technologies to benefit soybean health.     

大豆苗期耐荫性综合评价及其鉴定指标的筛选

【目的】探讨不同基因型大豆苗期的耐荫性,筛选出苗期耐荫性快速鉴定指标,为耐荫大豆品种的鉴定、选育提供依据和材料基础。【方法】通过设置正常光照（1 000 µmol·m^-2·s^-2）和弱光（400 µmol·m^-2·s^-2）两种光照环境,在植株生长到20 d时,考察19个参试大豆材料苗期的24个形态、生物量及生理指标,包括株高（plant height,PH）、茎粗（stem diameter,SD）、主茎节数（nodes of main stem,HN）、下胚轴长（hypocotyl length,HL）、叶面积（leaf area,LA）、叶片厚度（leaf thickness,LT）等形态指标,植株各部分干重及总干重,叶绿素a（chlorophyⅡ a,Chla）等光合色素含量,净光合速率（net photosynthetic rate,Pn）、蒸腾速率（transpiration rate,Tr）等光合特征参数,实际荧光（the initial fluorescence(light),Fo′）、最大荧光（maximum fluorescence(light),Fm^′）等叶绿素荧光参数,以各性状的耐荫系数（处理性状值/对照性状值）作为衡量参试材料耐荫性的指标,应用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法,对大豆苗期的耐荫性进行综合评价。【结果】与对照相比,经弱光处理后,参试材料苗期的各性状变化趋势及幅度不同;通过对24个形态生理指标的相关性分析发现,各指标间都有不同程度的相关性,有的性状间的相关性达到了显著或极显著水平。采用主成分分析将24个单项指标转换为6个相互独立的综合指标,其贡献率分别为30.50%、21.24%、12.00%、10.71%、8.02%和5.18%,代表了全部数据87.65%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐荫评价值（D）,并对其进行聚类分析,按照耐荫性强弱将19个参试大豆材料划分为3类,即强耐荫型（第Ⅰ类）2个材料、中度耐荫型（第Ⅱ类）5个材料、不耐荫类型（第Ⅲ类）12个材料。进一步通过逐步回归建立了以叶片干重（leaf dry weight,LDW）、气孔导度（stomatal conductance,Gs）、株高和暗下最大荧光产量（maximum fluorescence (dark),Fm）为指标的大豆苗期耐荫性评价数学模型：D =-0.301+0.419LDW+0.169Gs+0.031PH+0.255Fm （R²=0.959）,利用建立的最优回归方程对供试材料进行预测,结果与综合评价值（D）基本一致,表明这4个单项指标建立的回归方程用于大豆苗期耐荫性评价具有可行性。综合聚类和逐步回归结果发现,强耐荫类型材料的LDW、Gs、Fm中等,而PH较高,该类型材料的这4个单项指标的耐荫系数均高于其他类型材料。【结论】采用多元统计方法对大豆苗期耐荫性进行评价是可行的,在相同处理条件下,通过测定LDW、Gs、PH和Fm 4个鉴定指标,可进行大豆苗期耐荫性强弱的快速鉴定和预测。     

大豆长花序短果枝株型性状的利用研究 Ⅴ.不同施肥水平和种植密度下长花序短果枝大豆沈农6号的光合性能分析

在不同施肥水平和种植密度条件下研究了长花序短果枝株型品种沈农6号叶片的光合性能,结果表明,在同一施肥水平条件下随种植密度的增加叶面积指数最大值呈现递增趋势,但叶面积指数最大值持续时间逐渐缩短。施肥量适中或较低时的叶面积指数在生育后期下降缓慢,而施肥量高时叶面积指数在达到峰值后便急速下降。同一品种鼓粒中期长花序叶、短果枝叶及其它叶片间叶绿素含量差别不大,并且它们受施肥水平和种植密度的影响也比较小。长花序叶的光合速率大于短果枝叶以及短果枝的同节位主茎叶,多数处理组合的短果枝叶的光合速率高于其同节位主茎叶。气孔导度高,细胞间隙CO2 浓度低,光合速率就较大。短果枝叶的光合速率与单株产量相关(r =0 .6 9 )达到显著水平,而长花序叶(r =0 .4 0 )和短果枝同节位主茎叶(r=0 .11)的光合速率与单株产量相关不显著     

发根农杆菌介导不同基因型大豆转化效率的筛选

基因型是影响发根农杆菌转化大豆的主要因素之一,为筛选转化效率高的大豆基因型,利用不同基因型大豆的下胚轴接种发根农杆菌K599(含GUS基因),待长出毛状根后,根据不同基因型大豆发根诱导率和发根数的差异,选择适宜大豆基因型进行GUS基因的组织化学染色和RT-PCR分析。结果表明,34个大豆基因型发根诱导率和发根数有很大差异,选择发根诱导率大于60%以及发根数大于1.6条的20个大豆基因型毛状根进行GUS基因组织化学染色,其中Y091、Z184、P108、L010等4个大豆基因型的GUS基因转化效率较高,分别为96.2%、91.7%、87.5%、86.4%;进一步对以上4个大豆基因型毛状根进行RT-PCR分析,结果表明,GUS基因均得到了正确转录。表明大豆基因型Y091、Z184、P108、L010是发根农杆菌转化大豆较为理想的受体材料。