利用荚果厚度与粒重估计大豆鼓粒速率的研究

大豆鼓粒阶段是决定大豆产量的重要阶段,鼓粒速率可以利用粒重和荚果厚度与花后天数的关系进行模拟估计。田间分别种植3个粒重差异较大的大豆材料(中黄37,秦豆10号和JTN-5503),通过花期标记,利用不同取样方式(定位和随机),连续测定大豆粒重和荚果厚度,拟合其与花后天数的动态变化。结果显示:(1)线性函数和二次多项式函数可以有效模拟大豆鲜(干)重和荚果厚度与花后天数之间的关系;(2)与籽粒鲜重表示的鼓粒速率比较,籽粒干重增速估值偏高,而基于荚果厚度的估值偏低;(3)不同材料间的荚果平均增厚速率存在差异,但不同材料的初始速率估值差异不大;(4)荚果厚度定位测定的试验误差最小。因此,荚果厚度定位连续测定法可用于大豆鼓粒速率的度量,其结果与籽粒重表示的鼓粒速率有较好的一致性。     

Varietal Difference in Nitrogen Redistribution from Leaves and Its Contribution to Seed Yield in Soybean

A large amount of nitrogen is redistributed from vegetative organs to the seeds during seed filling in soybean (Glycine max [L.] Merrill). However, the effect of nitrogen redistributed from leaves on the seed yield production is not clear. We evaluated the varietal difference in nitrogen redistribution and its contribution to the seed yield. Ten soybean cultivars were cultivated under conventional conditions in the field in Saga, Japan. The plant samples were collected at various reproductive stages, and then the nitrogen contents in each part were determined. The redistributed nitrogen was estimated by the difference in the nitrogen contents of leaves between the plants at the R5 and R7 stages. The nitrogen content of leaves began decreasing after R5 stage in all cultivars, indicating the start of nitrogen redistribution. About 13.8% to 37.9% of the total nitrogen in the seeds was estimated to have been redistributed from the leaf tissues in the ten cultivars. The seed yield was correlated positively with the amount of redistributed nitrogen from leaves but neither with the nitrogen concentration in the leaves at R5 nor with the proportion of redistributed nitrogen in the seeds. However, in high seed yielding years, 2008 and 2009, the seed yield was not associated with nitrogen redistribution; and the lowest nitrogen redistribution was associated with a relatively high seed yield in Tamahomare. Our results indicated that redistribution of a large amount of nitrogen does not always contribute to high seed yielding, implying the direct nitrogen uptake during seed filling could be more important factor for high seed yielding depending on the cultivars.     

不同施氮条件下大豆形态与产量相关性状的QTL分析

大豆形态与产量相关性状是重要的育种目标,对于不同施氮条件有不同的生态类型。为明确不同氮肥水平下大豆形态与产量相关性状的QTL遗传基础,本研究利用由大豆杂交组合东农L13×合农60的RIL群体(156个株系)为遗传材料,在3个不同地点采用正常施氮与不施氮处理,利用株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、百粒重和单株粒重进行QTL定位。结果表明:两亲本在各个性状上存在显著差异,RIL群体符合正态分布,满足数量性状遗传特征,QTL分析共检测到71个调控相关性状的QTL,解释了3.88%～41.12%的表型变异。有6个QTL可在正常施氮肥和不施用氮肥条件下检测到,有29个QTL可在不施氮肥条件下检测到,42个QTL可在施氮肥条件下检测到。检测到调控相关性状的QTL中有45个是本研究新发现的。研究结果将为大豆氮肥适应生态类型的分子育种提供理论基础和技术支撑。     

不同类型大豆品种籽粒蛋白质含量的积累规律研究

选用在黑龙江省种植面积较大的12个大豆品种为材料,从鼓粒期开始,每隔7 d取一次样,研究不同类型大豆品种籽粒蛋白质含量的积累动态规律.结果表明:不同类型大豆品种籽粒蛋白质的积累动态规律不同.高蛋白品种呈双峰曲线变化,高油品种和中间型品种呈单峰曲线变化,但峰值出现的时间不同.在籽粒形成的中后期,不同类型大豆品种平均籽粒蛋白质含量的变化趋于平稳,高蛋白品种蛋白质含量最高,高油品种最低,中间型品种介于两者之间.不同类型大豆品种在各取样时期的平均籽粒蛋白质含量的差异达到显著或极显著水平,且蛋白质的合成以籽粒形成的中后期为主.     

利用野生大豆染色体片段代换系定位单株粒重QTL

以野生大豆ZYD00006为供体亲本,黑龙江省主栽品种绥农14为轮回亲本,连续多年回交并自交,构建了高世代染色体片段代换系BC3F3代161个株行。该群体经多代回交的遗传背景相对一致,大大提高了QTL定位的准确度。结合单因素方差分析法和独立样本T检验法对群体进行QTL定位,共获得9个单株粒重的QTL,分布于7个连锁群。两种方法中均被检测到的有3个QTL,分别为QSW-J-1、QSW-J-2和QSW-G-1;QSW-G-1和QSW-G-2与已有研究结果相吻合;其余7个QTL为新发现QTL,可能是本材料特有位点;其中QSW-J-1的导入片段长度是7.0 c M,且加性效应值为-2.7 g,可作为继续研究的首选位点。     

大豆籽粒重的遗传效应分析

以亲本、F1、F2三个世代为材料,采用混合模型方法,分析大豆百粒重的种子效应、细胞质效应和母体植株效应.结果表明,大豆籽粒重除受到种子直接加性和显性作用外,还有来自母体植株的加性和显性作用,这些效应均达到显著水平.其中母体显性效应方差最大,其次是种子直接加性效应,种子直接显性效应和母体加性效应的相对比例较小.从遗传体系来看,母体效应略高于种子直接效应.种子和母体效应的广义遗传率和狭义遗传率都达到显著水平,总的狭义遗传率达到40%.根据亲本育种值的预测,东农7819号和东农46号两亲本有利于提高籽粒重.     

施氮量对不同粒色小麦花后光合特性及成熟期氮素分配和籽粒蛋白质组分的影响

为给彩色小麦优质高产栽培提供理论依据,在盆栽试验条件下,选用不同粒色小麦品种中麦8号(白粒)、漯珍1号(紫黑粒)和N3688(绿粒)为供试材料,设置施用纯氮210kg·hm-2(N210)、270kg·hm-2(N270)、330kg·hm-2(N330)和0kg·hm-2(N0)四个施氮水平,采用2因素随机区组试验设计,研究了施氮量对不同粒色小麦品种花后旗叶光合特性、成熟期植株氮素分布及籽粒蛋白质及其组分含量的影响。结果表明,施氮能改善小麦花后旗叶光合特性,延长旗叶光合作用功能期,并显著提高不同粒色小麦品种成熟期各器官的氮素含量和籽粒中总蛋白质及其组分含量。在本试验条件下,不同小麦品种花后旗叶光合特性、成熟期植株氮素含量和籽粒蛋白质及其组分含量对施氮量的效应存在差异,中麦8号在N330处理下各项被测指标均优于其他处理,而漯珍1号和N3688在N270处理下各项被测指标综合评价最优。     

鼓粒期间不同品质类型大豆植株酰脲含量变化规律研究

酰脲是大豆固氮产物,是根瘤固氮由根系向地上部运输的主要形式。以高油型大豆品种东农47和高蛋白型大豆品种东农48为供试材料,采用沙培培养的方法研究了鼓粒期间大豆植株酰脲含量变化规律。结果表明:随鼓粒进程的推进,两个品种大豆各器官酰脲含量均呈下降趋势;各器官酰脲含量顺序为茎荚果根叶;不同器官中尿囊酸和尿囊素比例变化趋势不同;茎中酰脲含量与氮素含量呈极显著正相关,东农48叶中酰脲含量与氮素含量呈显著正相关,而东农47未表现出相关关系,两个供试品种其它器官酰脲含量与氮素含量无相关关系;高蛋白大豆品种东农48叶片酰脲含量较高、氮素含量较低,而高油型大豆品种东农47叶片酰脲含量较低、氮素含量则较高。     

施氮对高产大豆结实性垂直分布的影响

以亚有限结荚习性大豆吉育60为材料,在田间研究了4种不同施氮量(0、60、120、180 kg·hm-2)对单株荚数、粒数、腔数和结实率垂直分布的影响.结果表明:主茎各节的荚数、总荚腔数、粒数增幅因施氮量而异,适宜施氮量处理(120 kg·hm-2)15～19节的荚数、总荚腔数和粒数较不施氮对照增幅明显大于10～14节...     

不同年代大豆品种根系伤流液重量变化及其与叶片光合的关系

以根系伤流液的重量作为根系活力的指标,研究了吉林省1923～2004年育成的22个大豆品种在盛花期(R2),结荚期(R4)和鼓粒期(R6)根系伤流液重量的变化及其与功能叶片净光合速率(Pn)的关系.结果表明:根系伤流液重量与品种的育成年份呈正相关变化,但年度间表现存在差异,2009年没有达到显著水平,2010年在R2、...     

供氮水平对不同氮效率玉米品种氮素吸收、干物质形成及产量的影响

以低氮高效型玉米品种郑单958、高氮高效型玉米品种先玉335、双低效型玉米品种豫单606、双高效型玉米品种秋乐368为材料,研究不同氮效率玉米品种在不施氮肥和纯氮90、180、270、360 kg/hm2处理下产量、干物质积累与转运及氮素吸收利用的差异。结果表明,与双低效型品种相比,低氮高效型品种在低氮条件下可以正常维持物质合成,具有较高的氮素积累量和干物质积累量,粒重增加,进而具有较高产量优势;高氮高效型品种在高氮条件下具有较高的花后干物质积累量、氮素积累量,能维持较长时间的光合作用,子粒库容量较高,库调节能力较强,子粒产量存在优势;双高效型品种同时具有以上特性。     

氮肥用量对小麦籽粒粒重及淀粉含量的影响

为明确氮肥对小麦强、弱势粒粒重及淀粉品质的影响与调控,以强筋小麦烟农21和中筋小麦鲁麦21为材料,研究了三个氮肥水平(120、240、360 kg N/ha,分别用N1、N2、N3表示)下小麦籽粒增重过程及直、支链淀粉含量的变化规律。结果表明,随氮肥施用量的增加,强、弱势粒千粒重均降低,且灌浆后期处理间差异显著。两个品种强势粒千粒重均高于弱势粒;随氮肥施用量的增加,烟农21强、弱势粒灌浆速率均降低。两个品种强势粒灌浆速率均高于弱势粒;随氮肥使用量的增加,两品种强、弱势粒直链淀粉含量降低。支链淀粉从花后7 d开始积累,花后35 d含量达到最大值。当氮肥施用量为240 kg N/ha时,鲁麦21强、弱势粒支链淀粉含量较高,分别为48.73%和45.03%;烟农21对氮肥的反应与鲁麦21基本一致,强、弱势粒支链淀粉含量分别为57.04%和55.94%。     

不同施氮量及施氮方式对大豆根瘤生长及产量的影响

以宁夏地区主推品种中黄30为主要研究对象,采用再裂区试验设计,通过接种高效根瘤菌,探讨根瘤菌、施氮量和施氮方式对大豆根瘤干重、根瘤数量以及大豆产量的影响。结果表明:施氮量显著影响大豆结瘤和大豆产量;各处理随着每次施氮量的增加,根瘤干重和根瘤数量的变化趋势均为先增加后下降;产量表现为分次施氮各处理产量一次性施氮各处理产量不施氮(B1)产量;接种根瘤菌处理较不接种根瘤菌处理的根瘤数量及大豆产量显著增加;是否接种根瘤菌与施氮量互作、施氮量与施氮方式互作以及是否接种根瘤菌、施氮量和施氮方式互作对大豆产量均产生极显著影响,中黄30产量最佳组合是A2B3C2(接种根瘤菌、施氮量在75 kg·hm~(-2)且分次施氮)的前提下,产量最高,达到6 020.37 kg·hm~(-2),较不施氮增产8.36%。     

水稻土壤碱解氮与脲酶活性对不同氮素水平的响应

在常规栽培条件下,采用盆栽模拟试验方法,研究了土壤脲酶活性和碱解氮含量在不同施氮水平下随水稻生长的动态变化,结果表明:随着施氮量的增加,土壤碱解氮含量增加,高氮处理的含量最高;而脲酶活性则表现为中氮处理的整体水平高于高氮处理,施氮量在0~214.65 kg/hm2的范围内,脲酶活性随着氮素水平的升高而增强,两种水稻品种相比较,弯穗型不抗倒伏的秋光对氮素的敏感程度显著高于直立穗型抗倒伏的07425。     

不同蛋白质含量大豆品种氮素积累、分配和运转规律研究

以3个籽粒产量相近但蛋白质含量差别较大的大豆品种为材料,分析了分枝期后不同器官的氮素积累、分配和运转规律及其对籽粒蛋白质含量的影响.结果表明:结荚前品种之间氮素含量和积累量差别不大,结荚后高蛋白大豆营养器官(叶片、茎秆和叶柄)的氮素含量除个别时期外(叶柄第7周)都高于普通大豆,说明营养器官较高的氮素含量及长时间保持较高...     

氮素对不同来源大豆品种叶片保护酶的影响

采用12个不同来源的大豆品种为试材,并按来源分成3组,分别为俄亥俄当代品种、辽宁当代品种和辽宁老品种,采用苗期追施尿素(0,100,200 kg·hm-2)处理,研究了氮素对大豆叶片保护酶的影响.结果表明:当尿素施用量为100 kg·hm-2时,开花期俄亥俄当代品种与辽宁老品种叶片超氧化物歧化酶活性提高,辽宁当代品种与辽宁老品种结荚期叶片超氧化物歧化酶活性提高.随着施氮量的增加,辽宁当代品种开花期叶片超氧化物歧化酶活性有增加趋势;俄亥俄当代品种结英期叶片超氧化物歧化酶活性也逐渐增强;不同大豆品种开花期叶片过氧化物酶与过氧化氢酶活性不断增加;和不施肥相比,100 kg·hm-2尿素施用处理使3组不同来源大豆品种鼓粒期叶片过氧化氢酶的活性得到提高.在生产上,采用100 kg·hm-2尿素追肥处理,可以提高大豆叶片保护酶活性,进而提高大豆的抗逆能力.     

施氮水平对青稞氮素吸收利用率、根系形态和产量的影响

为探讨青稞氮素吸收利用、根系发育及产量对氮素营养的响应规律,以青稞籽粒高产型品种昆仑15号为供试材料,通过2年大田试验,设置3个施氮水平（0、37.5和75 kg·hm^-2）,探讨施氮对青稞氮素吸收利用率、根系形态、光合特性和产量的影响。结果表明,青稞氮素吸收利用率随施氮水平的增加而显著提高,低氮和高氮处理（37.5和75 kg·hm^-2）的氮素农学效率和氮素偏生产力较不施氮处理均显著增加;两施氮处理的根干重在分蘖、开花和成熟期较不施氮处理均呈增加趋势,根长表现为在分蘖期显著增加、在开花期显著降低、在成熟期呈增加趋势,根表面积、根体积、根尖数和根直径在低氮处理下与不施氮处理差异均不显著,但在高氮处理下呈降低趋势;籽粒产量和秸秆产量的较不施氮处理均随着施氮量的增加而显著增加;净光合速率随施氮量的增加而增加,低氮处理下气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均显著高于其他处理。通过隶属函数分析法综合评价,得出最佳施氮量为37.5 kg·hm^-2。     

不同遗传背景下大豆百粒重的遗传模型分析

以1个共同亲本(合丰25)衍生的3个重组自交系(合丰25×Bayfield杂交衍生的144个F2∶12,合丰25×Conrad杂交衍生的140个F2∶11,合丰25×Mapple Arrow杂交衍生的117个F2∶12)为研究材料,利用主基因+多基因遗传体系对这3个群体在2013年哈尔滨环境条件下的百粒重遗传模型进行分析。结果表明:合丰25×Conrad群体后代大豆百粒重遗传呈现2对主基因+多基因遗传模型,合丰25×Mapple Arrow群体后代大豆百粒重遗传呈现主基因+加性多基因的遗传模型,合丰25×Baybield杂交群体后代大豆百粒重遗传呈现2对主基因+多基因遗传模型,表明有相似的遗传背景的重组自交系群体在相同环境条件下,具有类似的遗传模型,为大豆高产育种提供了有益的参考。     

花期干旱对不同基因型大豆叶绿素荧光特性的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,测定开花期干旱不同基因型大豆品种叶绿素荧光参数的变化.以3个不同基因型大豆品种为材料,应用OS52FL调制式叶绿素荧光仪研究在开花期干旱胁迫下,各荧光参数的变化及用方差分析进行综合评价.结果表明,大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而电子传递速率(ETR)升高,说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高.且荧光参数之间具有相关性.花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多的用于光化学转化能力,抗旱能力强.因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数的变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆叶绿素荧光特性对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的.     

不同基因型大豆对难溶性磷胁迫的生理响应

阐明大豆适应难溶性磷胁迫的生理反应,对筛选和培育磷高效基因型大豆工作具有重要意义。采用砂培和水培试验研究了大豆利用难溶性磷源的基因型差异及其生理指标的变化。结果表明:难溶性磷处理下大豆植株磷浓度和含磷量都显著低于高磷处理(P<0.05),不同基因型大豆的磷浓度和含磷量表现出较大的差异。难溶性磷诱导下,大豆叶片酸性磷酸酶增加;在处理后期,叶片丙二醛(MDA)含量远高于高磷对照;Ca-P和Fe-P处理下,植株磷浓度与叶片酸性磷酸酶呈极显著负相关。