野生和栽培大豆对镉胁迫的响应差异分析

为探明野生大豆和栽培大豆对不同浓度镉胁迫的响应差异,筛选大豆耐镉优质资源。以辽豆24和野生大豆1502为材料,采取不同镉浓度处理(0,20,40,80 mg·kg~(-1)),以不添加镉为对照,分别在处理20,30和40 d时,测定株高、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性及MDA含量。结果表明两种大豆均表现出随镉浓度的增加而株高逐渐降低的趋势,40和80 mg·kg~(-1)处理组显著低于对照,且随着处理时间延长,高浓度镉下株高降低幅度增大。镉胁迫对栽培大豆株高的抑制作用较野生大豆表现得更早,更明显。镉胁迫对栽培和野生大豆的SOD、POD和CAT活性及MDA含量都有一定影响,但是两种大豆间差异很大。不同浓度镉胁迫下,SOD和POD活性变化较CAT活性变化表现得更灵敏;栽培大豆的3种抗氧化酶较野生大豆活性变化幅度更大,高镉浓度抑制效应更明显;栽培大豆较野生大豆的MDA含量增加效应出现得更早更明显。野生大豆与栽培大豆相比,对重金属镉的耐受性更强,可以作为重要的遗传资源应用于大豆的抗镉育种。     

野生大豆和不同栽培大豆品种在镉胁迫下种子萌发及幼苗生长的差异

为探讨野生大豆和不同栽培大豆品种在镉胁迫下种子萌发的差异,筛选优质的大豆耐镉资源,首先比较5种镉浓度(5,10,25,40 mg·L^-1)对野生大豆与栽培大豆的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长及芽长等参数,筛选出对镉敏感的性状及适中的镉浓度处理;然后以此为基础比较野生大豆1503、超高产大豆(沈农9号和辽豆14)及普通栽培大豆(辽豆16和沈农20)耐镉性差异。结果表明:野生豆1503和栽培豆辽豆16种子的发芽率、发芽势及发芽指数在较高浓度(25或40 mg·L^-1)处理时明显下降,其它浓度处理与对照差异不明显或者高于对照,而活力指数、根长及芽长等指标在较低浓度(5或10 mg·L^-1)处理时就表现明显的被抑制效应,尤其对根长抑制更明显。活力指数、根长及芽长对镉胁迫更为敏感,可以作为鉴定耐镉材料及监测镉胁迫对植物的影响的重要指标。在5 mg·L^-1镉处理下,1503的活力指数、根长、芽长与对照差异不显著,10 mg·L^-1时显著下降,辽豆16在5 mg·L^-1时3种参数显著低于对照,因此镉浓度5 mg·L^-1的处理适中,可用来比较不同品种的耐镉性。在5 mg·L^-1镉处理下,按照3个敏感性状的平均值,筛选出耐镉性较强野生豆1503,镉性较弱的栽培豆沈农20,可用于耐镉育种及耐镉机制研究。     

NaCl胁迫对野生大豆和栽培大豆叶绿素及光合特性的影响

以山东垦利县野生大豆(Glycine soja)ZYD 03262及栽培大豆(Glycine max)鲁豆2号为材料,通过比较不同NaCl浓度(0,50,100,150,200 mmol.L-1)处理下叶绿素及光合特性的差异,探讨了野生大豆对NaCl胁迫的耐受机理。结果表明:不同NaCl浓度处理下,野生大豆总叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及气孔限制值(Ls)均高于栽培大豆,气孔导度(Ci)低于栽培大豆。综合分析表明:在盐胁迫浓度较低时,主要表现为气孔限制,刺激引起了气孔的张开;在盐胁迫浓度较高时,主要为非气孔限制,引起渗透胁迫,导致部分气孔关闭。NaCl胁迫对栽培大豆叶绿素及光合特性的抑制均大于野生大豆,说明野生大豆植株能有效地避免过多Na+进入叶片光合组织,这是野生大豆比栽培大豆更抗盐的原因之一。     

新型植物生长调节剂AP_2和CGR_3对大豆光合特性及产量的影响

为明确两种新型植物生长调节剂对大豆生长的影响,促进新型调节剂的实际应用,以大豆合丰50为试验材料,在大田栽培条件下,研究不同浓度梯度的新型植物生长调节剂AP_2和CGR_3浸种对大豆光合生理特性及产量的调控效应。在大豆盛花期(R~2)和盛荚期(R4)通过测定叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片胞间CO_2浓度,分析了两种植物生长调节剂浸种对大豆光合特性及产量的调控效应。结果表明:两种植物生长调节剂在适宜的浓度下均可使大豆有不同程度的增产,其中100 mg·L~(-1)AP_2和50 mg·L~(-1)CGR_3浸种浓度处理使合丰50的产量较对照分别提高18.90%和11.30%。应用两种植物生长调节剂提高了大豆叶片SPAD值、净光合速率。由此,初步推断AP_2和CGR_3使大豆增产可能与调节剂对叶片光合生理的调控作用密切相关。     

气象因子与大豆异黄酮含量的通径分析

以异黄酮含量显著不同的栽培大豆和野生(半野生)大豆为试验材料,采用分期播种的方法研究大豆不同生长发育阶段气象因子对大豆异黄酮总含量的影响。通径分析结果表明：在大豆生长发育的不同阶段各气象要素对大豆异黄酮的影响不同,在大豆生长发育中日照时数对大豆异黄酮含量的直接正效应排在第一位（野生大豆出苗-开花阶段除外）;各生长发育阶段均存在0.5左右的剩余通径,表明还存在未分析的气象因子影响大豆异黄酮含量。     

干旱胁迫对野生和栽培大豆根系特征及生理指标的影响

以4份野生大豆(永5、永26、永46、永52)和4份栽培大豆(中黄13、冀豆12、秦皇10、秦皇29)为材料,用不同浓度(0%,10%,20%,30%)PEG6000模拟水分胁迫,探讨干旱胁迫对野生和栽培大豆幼苗根系特征和生理指标的影响.结果表明:随着干旱胁迫的增加,不同大豆材料的根系特性存在显著差异,大豆抗旱性与总根长、总根表面积、总根体积呈正相关,与平均根直径呈负相关;隶属函数综合评定结果表明4份野生大豆的抗旱性均强于栽培大豆,其中栽培大豆中黄13抗旱性最差.干旱胁迫下,野生大豆、栽培大豆的叶片相对含水量呈下降趋势,丙二醛含量均比0%PEG6000有所增加,但不同材料间叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性的表现趋势不同,说明野生大豆和栽培大豆的抗旱生理指标存在一定的差异.     

抗草甘膦栽培大豆种质挖掘及抗性生理研究

利用田间试验结合生物化学分析研究了不同的栽培大豆品系对草甘膦的抗性,试验结果显示:在草甘膦有效剂量为0.31~0.92 kg·hm~(-2)时,不同栽培大豆品种对草甘膦抗性存在明显差异,在草甘膦剂量为0.92 kg·hm~(-2)时,石豆1号存活率为100%,表现了较高的抗性,8份材料的存活率为4%~48%,表现出一定的抗性;44份材料表现敏感,存活率为0。试验研究了抗性材料石豆1号、中抗材料Williams和敏感材料中黄35对草甘膦的生理生化反应的差异,结果表明:随着草甘膦处理剂量的增加和处理时间的延长,石豆1号莽草酸含量、叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)相对活性没有明显变化。而Williams和中黄35的莽草酸含量和SOD相对活性明显升高,叶绿素含量明显降低。结果表明草甘膦(浓度0.92 kg·hm~(-2))处理下,不同抗性栽培大豆叶片中莽草酸含量有明显差异,处理5~14 d时敏感材料叶片中莽草酸含量保持较高水平,因此栽培大豆叶片莽草酸含量可以作为判断其对草甘膦抗性高低的主要生理指标之一,而SOD的活性和叶绿素含量可以作为判断栽培大豆对草甘膦抗性的辅助生理指标。     

大豆属贮存蛋白的研究——Ⅰ、大豆及某些野生类型大豆球蛋白构成的比较

从三个栽培种及六个野生类型的大豆种子中分离出三种不同的球蛋白,即11S,7S和2S球蛋白,并以超速离心和凝胶电泳加以鉴定。各类型大豆的球蛋白组成有很大差别。从野生、半野生和栽培的演化趋势来看11S蛋白逐渐增加,7S蛋白逐渐减少(见表2)。2S蛋白在含量上表现为多种多祥。同时在半野生类型的大豆中找到了一个富含11S球蛋白的类型。     

磷和根瘤菌交互作用对大豆结瘤和生长的影响

为了阐明营养液中磷浓度和不同数量根瘤菌的交互作用对大豆结瘤和生长的影响,在营养液培养条件下,进行3种磷水平[P1-0、P2-4和P3-30(μmol P·I-1)]和3种根瘤菌浓度[RI-102、R2-103.5和R3-105(CFU·mL-1)]处理,培养大豆25 d,测定大豆生物量和根瘤性状指标.结果表明:在相同根瘤菌数量条件下,不同磷浓度对大豆总生物量的影响不大,对根冠比的影响较大营养液中接种的根瘤菌浓度越高,根瘤原基数量越夫,低磷明显抑制根瘤原基发育形成根瘤,进而减少了低磷处理大豆根瘤数量从P1到P3,R1恨瘤菌浓度处理根瘤原基形成根瘤的几率分别为:79%、86%和100%.营养液中磷浓度促进生物量向根瘤中分配,高磷处理相对根瘤生物量较高随着生育进程,大豆各组织器官含磷量逐渐降低,在所有取样时期含磷量均表现为根瘤>根>地上部;含氮量表现为根瘤>地上部>根.可见磷和根瘤菌对大豆生长和结瘤形成有交互作用.     

栽培大豆与野生大豆杂交问题的探讨

野生大豆作亲本,其杂种后代往往蔓化倒伏.早熟栽培大豆和晚熟野生或丰野生大豆杂交,有限、亚有限结荚习性或矮秆的栽培大豆与野生、半野生大豆杂交,F_2代较易分离出栽培大豆类型.用某一栽培大豆为测配亲本,与多个野生、半野生大豆杂交,测定亲本配合力,发现优良的野生、半野生大豆亲本.杂种后代回交,不管从那一代开始,都应选择直立或半直立栽培大豆类型的后代作亲本,轮回亲本最好是有限结荚习性的栽培大豆品种.百粒重的提高在于选择百粒重大、遗传性强的栽培大豆品种(系)作亲本.     

大豆子叶节丛生芽的诱导研究

选用吉大豆1号、吉大豆2号、吉林47和东农42共4个基因型的大豆子叶节作为外植体进行离体再生,筛选出丛生芽诱导率较高的大豆基因型吉林47。在此基础上,以吉林47的大豆子叶节为外植体,研究了外植体消毒时间、发芽时间和条件对大豆子叶节再生的影响,并设计正交试验对芽诱导及伸长阶段的激素配比进行了研究。得出吉林47较适合氯气灭菌时间为6～10 h,最适萌发条件为16 h光+8 h暗光周期条件下培养5～7 d。最终确定芽诱导阶段添加6-BA浓度为2 mg.L-1、IBA浓度为0.1 mg.L-1;14 d后继代伸长阶段添加IAA浓度0.3 mg.L-1、GA浓度为0.5 mg.L-1。     

外源谷胱甘肽对大豆种子萌发过程中铜毒害的缓解效应

设置0、0.5、1.0、2.0和4.0 mmol.L-1铜离子浓度梯度,同时在各浓度梯度中分别添加0.16和0.32 mmol.L-1的谷胱甘肽(GSH),进行大豆种子萌发试验,通过测定萌发率、相对电导率、脯氨酸含量及α-淀粉酶活性等指标研究了GSH对大豆种子铜胁迫的缓解效应。结果表明:1.0 mmol.L-1以上浓度铜显著降低大豆种子的活力指数及幼根长,显著提高电解质渗透率及脯氨酸含量;2.0 mmol.L-1以上浓度铜离子显著降低大豆种子的发芽指数及α-淀粉酶活性;4.0 mmol.L-1铜离子显著抑制萌发率。添加0.16和0.32 mmol.L-1的GSH能显著提高1.0 mmol.L-1以上浓度铜毒害条件下α-淀粉酶活性,降低脯氨酸含量,增加幼根长,并能显著降低2.0 mmol.L-1以上浓度铜毒害下的电解质渗透率;4.0 mmol.L-1浓度铜毒害条件下,添加0.32 mmol.L-1的GSH能显著提高大豆种子的萌发率、发芽指数和活力指数。综合考虑,0.16和0.32 mmol.L-1的GSH能够通过提高α-淀粉酶活性来增强大豆种子的萌发能力,并通过维持细胞膜完整性来缓解一定浓度的铜胁迫。     

大蒜鳞茎浸提液对大豆种子萌发和幼苗生长的化感效应

为探明大蒜鳞茎浸提液对大豆种子萌发和幼苗生长的化感作用,通过对大豆种子进行不同质量浓度(0,20,40,80,100 g·L^-1)大蒜鳞茎浸提液的处理,测定不同处理的发芽率、发芽势、发芽指数、根长、下胚轴长、植株鲜重、SOD活性、POD活性、CAT活性和MDA含量,并计算化感觉效应指数以及综合化感效应,探明大蒜鳞茎浸提液对大豆的化感效应。结果表明:大蒜鳞茎浸提液对大豆种子萌发及幼苗生长呈现低浓度促进、高浓度抑制的双重化感效应。浸提液质量浓度为20~40 g·L^-1时,对大豆种子萌发及幼苗生长具有一定的促进作用,SOD和CAT活性显著上升,MDA含量变化不大;浸提液质量浓度为80~100 g·L^-1时,对大豆种子和幼苗表现出明显的抑制作用,SOD和POD活性开始下降,MDA含量显著增加。此外,大豆种子萌发及幼苗生长的各项指标对大蒜化感物质的敏感程度不同,以对根长的化感作用较为敏感,可作为衡量大蒜对大豆化感作用的评价指标。     

黑豆根尖边缘细胞对盐胁迫的防护效应

采用振荡培养(移除根尖边缘细胞)和静置培养(保持边缘细胞附着在根尖)方法,对比研究盐胁迫对黑豆根系生长和根尖边缘细胞发育、根系Na+、K+含量的影响以及根系生理特性的变化。结果显示:100和200 mmol.L-1NaCl处理抑制边缘细胞发育,引起根系相对电导率和MDA含量增加。振荡培养去除根尖边缘细胞处理36 h,黑豆根相对伸长率、根尖K+含量明显低于对应NaCl浓度的静置培养处理,同时根尖Na+含量、相对电导率和MDA含量在去除边缘细胞后显著增加。说明包裹于根尖的边缘细胞通过调节Na+和K+的吸收和维持较高的细胞膜完整性,以适应盐害环境。     

干旱胁迫下外源脱落酸对大豆花期生理特性的影响

以大豆品种绥农14为材料,采用盆栽试验研究了大豆花期干旱胁迫条件下喷施不同浓度外源脱落酸(ABA)对大豆生理特性的影响,并对不同浓度脱落酸的作用效果进行比较。结果表明:与正常供水相比,干旱条件下的大豆叶片过氧化物酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量均增加,超氧化物歧化酶活性和叶绿素含量降低,喷施一定浓度外源ABA明显缓解了干旱胁迫下大豆各项生理指标的变化幅度。喷施ABA后1～13 d,4.0 mg.L-1的ABA明显提高了过氧化物酶的活性、1.0 mg.L-1ABA能明显促进超氧化物歧化酶活性升高和可溶性糖含量增加,并能缓解叶绿素含量的降低;3.0 mg.L-1的ABA明显使脯氨酸含量增加;2.0 mg.L-1的ABA对缓解丙二醛积累作用明显。综合分析表明,干旱胁迫下,叶面喷施一定浓度的脱落酸维持了大豆花期叶片的正常生理代谢功能,有效的提高了叶片抗氧化能力和控制了叶片的衰老进程。     

低磷胁迫下乙烯对大豆幼苗生理生化指标的影响

为研究低磷胁迫下施用乙烯(50μmol· L-1)对大豆(中黄22)幼苗的影响,将培育至幼苗期的大豆分别置于高磷、高磷+乙烯、低磷、低磷+乙烯4组营养液中.利用水培法培养大豆15 d后,对大豆的光合速率、蒸腾速率、乙烯释放量、磷含量、根系活力等生理生化指标进行测定.结果表明:对低磷胁迫下的大豆植株施加乙烯后,植株根系乙...     

根癌农杆菌介导的大豆子叶节转化体系的优化

以13种不同基因型的大豆为材料,研究了大豆外植体再生过程中不同大豆基因型对丛生芽数目的影响,选取优势基因型为受体材料,比较了在草丁膦和潮霉素筛选压力下外植体的再生情况,并确定其合适的筛选浓度,在对农杆菌介导的子叶节转化体系优化的基础上进行了大豆转化效率的研究。结果显示:在相同的芽诱导条件下,山宁14产生的丛生芽最多,更适合于大豆子叶节转化;与其它筛选剂相比,采用潮霉素的梯度筛选更有利于抗性苗的成活,其最适筛选浓度为8 mg.L-1;通过检测GUS基因的表达和分子鉴定证明外源的GUS基因已插入到转基因植株的基因组中,转化效率达到3.2%。     

富硒豆的培养及其硒含量分析

为了开发新型富硒功能食品———富硒豆,研究了绿豆和大豆在不同含硒溶液中发芽生长情况。结果表明,20.00#g.mL-1的高浓度硒培养溶液会对绿豆和大豆的发芽生长产生明显毒性,且四价硒毒性更强,表现在四价硒培养的绿豆和大豆发芽率较六价硒低;分别在0～3.00#g.mL-1和0～6.00#g.mL-1的六价硒溶液培养下,绿豆和大豆发芽生长情况基本良好。采用氢化物原子荧光光谱法作外标标准曲线,并测定培养后的绿豆和大豆硒含量,结果20#g.mL-1的高浓度硒溶液培养的豆含硒量最高,为75.0273～102.2612#g.L-1。而在0～6.00#g.mL-1的六价硒培养条件下,绿豆和大豆的含硒量分别为7.5002～69.8483#g.L-1和11.1737～58.3926#g.L-1,且该硒含量范围适合富硒功能食品硒含量标准。     

引进大豆种质遗传转化适用基因型的筛选

以引进种质"越黑"、"越褐"、Moshidou Gong503(半野生种)、日A、日B1、日B2的子叶节为受体材料,采用农杆菌介导法转入抗虫基因cryI,筛选组织培养适应性强,转化效率高的引进大豆种质。并对适宜遗传转化的基因型在萌发阶段和芽诱导阶段的适宜6-BA浓度进行筛选。结果表明:参试品种中"越褐"为适用于子叶节器官发生途径的基因型;萌发阶段添加浓度为0.1 mg.L-1的6-BA,可获得最佳轴根比,此时的无菌苗下胚轴粗壮无须根;萌发阶段和芽诱导阶段6-BA的最佳浓度分别为0.1和1.7 mg.L-1。