Productivity of the Soybean Seeds Stored for Various Periods

Abstract

The growth characters and productivity of the soybean plants that developed from seeds stored for various periods at 5°C and 40% relative humidity, but having 80% or higher germinability were examined in comparison with those of newly harvested seeds (new seeds). The seedlings at one month after sowing from the very old seeds (stored for 10 years and 7 months) showed morphological characters significantly different from those from the new seeds, but not those from the moderately old seeds (stored for 2 years and 7 months) or the old seeds (stored for 7 years and 7 months). In the plants from the old seeds, the mean emergence date, flowering date, maturing date, length of the main stem, yield components, seed yield, and inspection-grade or protein content of seed were not significantly different from those in the plants from the new seeds. On the other hand, in the plants from the very old seeds, the mean emergence date, length of main stem, yield components and seed yield were significantly different from those in the plants from the new seeds. We concluded that the seeds of soybean stored for 2 years and 7 months, or 7 years and 7 months having a germinability of higher than 80% are practically useful, and show normal growth characters and productivity. However, it should be noted that the seed storage for over 10 years had inferior grain yield.     

大麦有益基因向普通小麦导入的研究进展

小麦和大麦是世界上两大麦类栽培作物，小大麦杂交始于1896年，由于其亲缘关系较远，杂交极不易成功。本文较为详细地介绍了小大麦杂交的研究历程，1973年Kruse首次成功地获得小大麦真实杂种，此后Islam及其他学者经过多年努力，先后获得了小大麦附加系、代换系、易位系及其他小大麦重组材料。同时介绍了利用遗传标记进行小麦中大麦染色体的追踪及鉴定过程，具体鉴定方法包括形态标记、细胞学标记、生化标记和分子标记，其中两种以上遗传标记结合起来可使鉴定结果更加准确可靠。本文对小大麦杂交历史的全面回顾，可为进一步利用大麦中的有益基因打下坚实基础。     

麦类等主要作物的miRNA研究进展

microRNA(miRNA)是一类小分子的非编码RNA,可通过对其靶基因mRNA的降解或翻译抑制调控基因表达。目前除对拟南芥、水稻和杨树等模式植物已进行研究之外,对麦类作物的miRNA也进行了初步研究。利用生物信息学预测和小分子RNA测序的方法,目前已克隆了一系列小麦和大麦miRNA,包括物种保守的miRNA及麦类特有的miRNA。靶基因预测及miRNA表达谱分析显示这些麦类miRNA的表达具有时空特异性,可能参与生长发育及胁迫应答的调控。这些数据为进一步研究植物miRNA的进化及麦类miR-NA参与的特异调控功能提供了线索及依据。     

真空低温氦气等离子体对小麦和大麦种子萌发的影响

为了解低温氦气等离子体种子处理效果在作物品种间的差异以及时效性,以不同小麦和大麦品种为材料,分析了不同功率等离子体对小麦和大麦种子萌发的影响。结果表明,在80、100和120W条件下,等离子体处理对小麦各品种发芽势、发芽率以及发芽指数的影响不一致,其中对淮麦23、淮麦25、淮麦33及济麦22的处理效果较好,能够改善发芽指标;而大麦种子发芽被抑制。当降低处理功率后,大麦品种单二和港啤以30W处理效果最佳,种子萌发受到促进。在保存的63d内,淮麦28的发芽与CK相比无显著差异,而郑麦9023和淮麦30发芽指标均有不同程度的降低,说明等离子体处理效果具有一定的时效性,且与品种相关。     

大麦和小麦抗病性的分子基础研究进展

抗病性是大麦和小麦不可或缺的重要性状。本文介绍了大麦和小麦的抗病分子基础研究进展:从大麦和小麦分离出的抗病基因编码蛋白的结构具有相似性及独特性;从大麦中鉴定、分离出抗病基因介导、激活防御反应所必需的一些附加基因,并发现在双子叶植物与禾谷作物的抗病防御反应中一些信号传导基因具有保守性,有利于对大麦和小麦抗病信号传导途径的理解和同源基因的分离;从大麦和小麦中分离出病原诱导表达的一些防卫基因。本文讨论了利用已克隆的抗病基因结构保守性和比较基因组学进一步分离克隆大麦和小麦抗病基因的潜力与限制以及利用克隆的抗病基因进行生物工程育种的可能性与局限性;还提出了今后发展方向,即不仅将继续深入研究显性单基因的分子机制,还将揭示持久的多基因抗性和广谱的非寄主抗性的分子基础。     

西藏青稞和小麦品种的条锈病抗性鉴定

为明确西藏青稞、小麦品种的条锈病抗性水平,以合理利用抗病品种防控条锈病,采用常规接种法,利用当前西藏大麦条锈菌的流行菌系PSH1和PSH2、小麦条锈菌的流行小种CYR33和CYR32,分别对供试的15个青稞、26个小麦品种在温室进行苗期、成株期抗条锈病鉴定,并分析其抗性水平与抗性类型。结果发现,15个供试青稞品种中,仅喜马拉21号对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2兼具苗期和成株期抗性,15个均对小麦条锈菌小种CYR33、CYR32表现抗病。26个供试小麦品种中,19个对小麦条锈菌小种CYR33和CYR32兼具苗期抗性和成株期抗性,所有供试小麦对大麦条锈菌菌系PSH1、PSH2均表现抗病。     

青藏高原与西南亚地区野生二棱大麦性状的比较研究

比较研究了青藏高原和西南亚地区野生二棱大麦的生活型、形态性状、变种性状、特性性状、经济性状。结果表明 :在生活型、碎穗、三联小穗颖型、小穗轴毛长、侧小穗柄、护颖、芒型和芒性等性状上 ,它们基本相同。结合他人有关染色体和核型等有关报道 ,认为它们可能起源于共同祖先 ,即有真正野生群落的原始野生二棱大麦。然而 ,两个地区生态环境迥然有异 ,导致它们在植物学特征和生物学特性的 12个性状上 ,存在着明显的生态型或变种间的差异。研究结果对研究大麦的起源与进化、遗传与育种以及野生大麦遗传资源的保护与可持续利用等都有重要意义     

大麦黄花叶病抗性差异对大麦主要农艺性状的影响程度分析

为探究大麦黄花叶病抗性对大麦主要农艺性状的影响,以大麦黄花叶病抗性品种扬农啤5号与感病品种日引3号及其重组自交系（RIL）群体为材料,对病圃与无病田的主要农艺性状及病圃大麦黄花叶病抗性进行调查分析。结果表明,大麦黄花叶病对抗病亲本扬农啤5号性状的影响不显著,对感病品种日引3号性状的影响显著或极显著。除单株穗数和千粒重外,病圃RIL群体主要农艺性状均值均较无病田相应性状表现为不同程度的降低,尤以株高降幅（22.95%）最大。3年9个调查时期,扬农啤5号病级均为1级,表现为高抗;日引3号病级在3级左右,表现为高感。群体内大麦黄花叶病病级存在广泛变异。不同年份间,大麦黄花叶病病程梯图下面积（AUDPS）与株高、穗下节间长、单株穗数及千粒重均呈负相关;与主穗长、单穗粒数均呈正相关。大麦黄花叶病抗性与主要农艺性状的相关性方向在不同年份间表现一致,但相关程度差异较大。     

紫外线照射促进冬小麦种子萌发的研究

为了解紫外线照射对种子萌发的影响,以冬小麦品系聊大2号为材料,采用不同波长的紫外线分别照射休眠的干种子及吸水萌动（浸种3 h）的种子,然后在自然光和黑暗条件下进行发芽实验,比较了不同时间段种子萌发的动态变化及萌发过程中α-淀粉酶活力的变化。结果表明,不同剂量的紫外线照射（UVB85μW.cm-2照射3 h;UVC 420μW.cm-2照射1 h;UVC处理1 h附加照射6 h UVA或1 h UVB）对干种子和吸水萌动种子萌发均有促进作用,发芽较自然光下（CK）及黑暗下快,相关时段发芽率均高于CK,但不影响最终发芽率,只是缩短了种子萌发的时间。UV处理（UVB 85μW.cm-2照射3 h;UVC 420μW.cm-2照射1 h）的干种子及吸水萌动种子的α-淀粉酶活力在萌发前随时间的推移呈快速增加的趋势,与对照相比可提高2.5%~68.7%,发芽后α-淀粉酶活力下降,但仍高于CK,且UVB与UVC处理种子的α-淀粉酶活力变化趋势相同。说明不同波段的紫外线照射对种子具有相同的生物学效应。     

硒肥浸种对小麦生长发育及产量和籽粒含硒量的影响

为了研究硒对小麦生长发育等的影响,采用室内发芽培养试验,结合土壤培养试验,以冀麦12为试验材料研究了不同硒浓度的亚硒酸钠溶液浸种对小麦种子发芽及幼苗生长的影响,同时通过盆栽试验,研究了不同硒浓度的亚硒酸钠溶液浸种对小麦产量、产量构成因素及籽粒含硒量的影响.结果表明,用0.1～0.5 mg Se·L-1的亚硒酸钠溶液对冀麦12进行浸种,能提高种子的发芽势、发芽率、发芽指数和种子活力指数,促进根、芽及幼苗的发育,对提高籽粒产量和籽粒含硒量有一定的促进作用.     

大麦穗和茎秆生长的动态模拟

为了系统构建大麦形态发生模型,以生理发育时间为基础,用Richards方程模拟了大麦穗伸长、节间伸长和增粗的动态过程,并在不同品种不同播期大麦间进行了检验.结果表明,不同穗型大麦穗长预测值的绝对误差范围为0.05～1.66 cm,RMSE为0.33 ～0.75 cm.不同株型大麦各节间长度观测值与模拟值的绝对误差为0.04～6.08 cm, RMSE范围为0.43～4.43 cm;各节间粗度观测值与模拟值的绝对误差0.002～0.112 cm, RMSE范围为0.017～0.048 cm.模型表现出较好的预测性和一定的机理性.     

大麦黄矮病毒运动蛋白及其介导的小麦抗病性研究进展

麦黄矮病毒依靠介体蚜虫传播引起小麦黄矮病,对我国麦类作物生产造成严重威胁。本文结合本课题组的研究,对大麦黄矮病毒编码的运动蛋白的生化特性、生物学功能及其介导小麦的抗病性等方面的研究进展进行了综述。该运动蛋白在病毒构成中能够结合病毒核酸,并与宿主细胞膜系统相互作用,是一个与黄矮病毒系统侵染相关的致病因子。     

小麦RAPD分析中温度循环参数的优化

为了解决小麦材料RAPD分析中的重复性差，多态性低等问题，对反应中的温度循环参数进行了优化研究。通过比较不同变性时间，复性温度和升温速度等的扩增效果，设计出了适于小麦RAPD分析的PCR程序：94℃预变性5min；开始的5个循环为94℃1min,38℃1min,0.3℃/s升温，72℃2min;后40个循环为94℃10s，38℃1min,0.3℃／s升温，72℃2min,最后72℃5min。在后40个循环中用1－2s的变性时间，则能够有目的地扩增600bp左右及以下片段。利用该程序，每条引物检测的位点数平均达17．6个左右，高于一般报道的1－10个，该程序在小麦遗传多样性研究，分了标记鉴定等方面有较高的实用价值。     

NaCl胁迫对大麦籽粒抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为探讨NaCl胁迫对大麦籽粒抗坏血酸(AsA)-谷胱甘肽(GSH)循环的影响,以耐盐品系11pj-173和盐敏感品系11pj-033为试验材料,研究了不同浓度NaCl胁迫下,大麦籽粒灌浆期AsA-GSH循环的变化规律。结果显示,随着NaCl胁迫天数的增加,2个大麦品系的H_2O_2含量均逐渐增加,但11pj-173较同期对照的增幅均小于11pj-033;抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性、AsA、氧化型抗坏血酸(DHA)、GSH、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量以及AsA/DHA比值均呈先升后降趋势。11pj-173的GSH/GSSG比值呈先升后降的趋势,而11pj-033呈波状变化,即先升后降又略增。与同期对照比,11pj-173的APX和GR活性、AsA和GSH含量及AsA/DHA和GSH/GSSG的增幅均高于11pj-033,降幅均小于11pj-033;DHA和GSSG含量则与之相反,表明11pj-173籽粒在胁迫期间能够保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制H_2O_2的积累。     

小麦抗梭条花叶病品种的鉴定和选育

为筛选抗梭条花叶病的小麦品种(系)供育种和生产应用,自1997年起对425份江苏省农业科学院粮食作物研究所(以下简称"本所")育成的高代品系和384份来自不同省份的推广品种(系)进行了连续多年的梭条花叶病抗性鉴定.结果表明,425份本所育成的高代品系中有54份表现高抗,占12.7%,116份为中抗,占27.3%.来自不同省份的推广品种(系)表现高抗的有102个,占26.6%,中抗的有71份,占18.5%.不同省份之间出现高抗品种的比例差异很大,来自陕西和山西省的绝大部分小麦品种均表现高抗,而来自四川、江苏、湖北的小麦品种中出现高抗的品种较少.通过系统选育和采用抗感品种间杂交,后代进行严格选择,均可以育成抗病高产的小麦品种.     

小麦种子物理参数和萌发阶段抗旱性关系的研究

为了解陕西省当前推广小麦品种的物理性状与萌发阶段抗旱性的关系,测定了模拟干旱胁迫下小麦种子相对发芽率和各项物理指标(RGB、Lab、HSB、灰度、长度、宽度、投影面积等),并运用相关分析、方差分析和回归分析等方法,对陕西省目前推广种植的18个小麦品种萌发阶段的抗旱性与物理性状的关系进行了综合分析。结果表明,基于宽度、R、G、B(HSB)、L、H、灰度值等物理指标对小麦种子萌发阶段抗旱能力的预测具有统计学意义,且G、B(HSB)、L、H、灰度值等颜色指标之间相关系数较高,均大于0.96。在这些物理指标和相对发芽率建立的回归模型中,以宽度和G值为参数建模最好,决定系数为0.575,达到极显著水平。以供试材料中的5个品种及陕西省推广种植的其他10个小麦品种进行验证,以宽度和G值为参数所建模型得到的相对发芽率与模拟干旱胁迫条件下实测到的相对发芽率吻合度达到86.7%,说明依据宽度和G值对小麦品种萌发阶段抗旱能力的筛选是可行的。     

不同生态类型大麦品种(系)杂交后代主要农艺性状的分析

为了解不同生态类型大麦品种(系)杂交后代主要农艺性状的分离规律,以美国引进的优质啤酒春大麦品系ABI 18-152为母本、江苏主推冬啤酒大麦品种扬农啤7号为父本配制的杂种F1、F2群体及亲本为材料,测定株高、穗长、穗下节间长、单株穗数、主穗粒数、千粒质量、单株产量、粒长、粒宽、粒长宽比10个农艺性状,对各性状的杂种优势及分离规律进行分析。结果表明:除主穗粒数和粒宽在亲本间差异不具统计学意义,其余8个性状在亲本间均具有统计学意义(P<0.05)或高度统计学意义(P<0.01)。杂种F1的10个性状大多存在正向中亲优势和负向高亲优势,优势大小在性状间存在较大差异。株高类性状和单株产量性状在杂种F2群体内变异程度高,变异系数均在10%以上,单株产量的变异系数最大(58.65%);籽粒粒型性状在杂种F2群体内的变异程度较低,其变异系数在5%左右,粒长的变异系数最小(4.52%)。降低单株株高,对影响单株产量的性状加强选择,可实现矮秆高产品种的选育。     

转TrxS基因对啤酒大麦种子贮藏蛋白含量的影响

为探讨导入TrxS基因对大麦籽粒氮代谢的作用,以转TrxS基因啤酒大麦纯合株系为材料,分析了TrxS基因的导入对大麦籽粒蛋白酶活性、醇溶蛋白和谷蛋白含量的影响.结果表明,转基因大麦籽粒的蛋白酶活性增加,发芽第3～5 d转基因大麦种子的蛋白酶活性分别比对照增加42.86%、19.35%和25.76%;发芽第2～4 d醇溶蛋白和谷蛋白的降解平均比对照下降快5.92% 和7.10%.     

麦棉两熟种植条件下小麦根系生长及 空间分布规律的初步研究

通过样品扫描,采用DT-SCAN图形分析软件对麦套棉生态系统的小麦根系生长发育进行分析测定。结果表明,边行、中间行的根长密度峰值比空白行根长密度峰值提前6～7 d出现,边行在孕穗期根长密度的峰值>中间行的根长密度峰值>空白地的根长密度峰值。整个小麦生育期根系主要分布在0～30 cm范围,根系直径的分布、边行、中间行的直径变化规律基本一致,0～10 cm变化较大,20～100 cm变化基本平稳,而空白地根直径在40～60 cm变化较大,上层、下层较小。从各种参数比较,充分说明了边行根系的优势与地上部分的边行优势是一致的。     

早播对四川盆地小麦新品系J210生育进程、籽粒灌浆特性和产量的影响

为了明确弱春性高产小麦新品系J210对早播的适应性以及为早播早熟型超高产品种的选育提供依据,2006-2007年在四川盆地气候生态条件下研究了不同程度早播(从10月18日到11月5日每2 d一个播期,共10个播期)对J210生育进程、籽粒灌浆特性和产量及产量构成的影响.结果表明,J210的生育进程随播期的提前而提前,全生育期和灌浆持续期随播期的提前而增长;10月18-30日间播种,单位面积穗数和粒数变化不明显,籽粒平均灌浆速率差异也很小,但粒重随播期推迟而降低.而10月30日之后播种,单位面积穗数和粒数明显减少,籽粒灌浆速率和粒重随播期推迟而增高;从产量看,以10月18日播种最高,但在10月28日之前播种减产不显著,在10月28日之后播种显著减产,10月18日播种比11月5日播种增产达29.92%.考虑到试验期间为暖冬年,认为J210在生产上的高产而又安全的播期为10月25日左右.在进行更加高产的早播早熟型小麦品种选育时,可将育种材料的播期提前到10月20日左右,这样有利于育成更加适应早播的高产稳产小麦新品种.