南方大豆种质种子耐浸水能力鉴定与分析

为鉴定比较南方不同大豆种质的耐浸水能力,为大豆种子耐浸水育种提供科学依据,本研究通过模拟田间渍害条件,对200份来自湖南等7省的南方大豆种质资源进行浸水处理120 h,然后进行标准发芽试验,记录各种质浸泡液电导率(CON120)、发芽势(GPP)、轻微损伤苗率(SISP)、发芽率(GP)和正常苗率(NSP)。采用基于主成分分析的综合指标法建立大豆种质耐浸水综合得分公式,用逐步回归分析筛选耐浸水关键指标,并建立耐浸水能力预测回归方程,计算各种质耐浸水能力值。研究结果表明:浸水处理后,200份南方大豆种质资源的CON120、GPP、SISP、GP、NSP均存在丰富的遗传变异,主成分分析提取两个主成分贡献率分别为64.03%和21.46%,逐步回归分析筛选出CON120、SISP、GP、NSP 4个耐浸水关键指标。不同来源地的大豆种质耐浸水能力存在差异,海南和广西大豆种质的综合耐浸水平均值较高,U值分别为0.885和0.748。综合指标法鉴定出ZDD16876等15份耐浸水能力强的大豆种质,来自广西、广东和湖南的大豆种质分别占40.00%、20.00%和20.00%。地方品种中,广东耐浸水种质比率高,广西次之,育成品种(品系)中,海南耐浸水种质比率最高。鉴定出的耐浸水种质将为今后大豆耐浸水育种提供材料基础。     

小麦种质资源萌发吸胀期耐湿性评价及筛选

为明确小麦种子萌发吸胀期的湿害效应和筛选小麦种子萌发吸胀期耐湿种质,对159份小麦种质资源在萌发吸胀期进行1 d、3 d、5 d和7 d渍水处理,测定了种子浸泡液相对电导率、相对成苗率、相对种子活力指数等指标,并在筛选吸胀期耐湿性鉴定评价的适宜处理时间的基础上,应用主成分分析、动态聚类分析和隶属函数法综合评价了159份小麦品种的吸胀期耐湿性。结果表明,5 d是比较适宜进行耐湿性评价的渍水处理时间;通过主成分分分析,筛选出3个对耐湿性贡献较大的主成分,它们的累计贡献率达92.24%;对159个小麦种质的耐湿性进行动态聚类分析和隶数函数法综合评价,将其分为高耐湿、中度耐湿、不耐湿等3类。其中,周麦27等42份种质为高耐湿材料,涡麦66等53份种质为不耐湿材料。     

大豆氮高效种质苗期筛选与鉴定

氮高效利用种质资源的筛选与鉴定是大豆高产育种的重要前提。本研究以78份大豆种质资源为材料,采用水培养法,分析正常氮（氮浓度为7.5 mmol/L）和低氮（氮浓度为0.75 mmol/L）条件下大豆生物量和耐低氮指数。根据地上部干重、总干重、耐低氮胁迫指数初步筛选出3份耐低氮材料（2011-X-559、2011-X-618、2011-X-639）、3份低氮敏感材料（2011-X-472、2011-X-531、2011-X-547）和2份中间型材料（吉育86、东农53）。进一步复筛测定8份大豆种质材料的叶绿素含量、生物量、氮含量和根系形态构型等17个氮利用相关指标,通过对性状指标的变异系数、相关性和主成分分析,筛选出总干重、整株氮含量、整株总氮、总根长、根体积和根表面积6个指标可作为大豆苗期耐低氮评价关键指标,并依此鉴定出耐低氮材料2011-X-618和低氮敏感材料2011-X-531。本研究为大豆耐低氮机制解析和氮高效育种提供了优异种质资源和理论指导。     

主成分分析在大豆抗旱性评价上的应用

以收获期10项指标的相对抗旱系数为基础,应用主成分分析方法对黑龙江省202份大豆基因型进行抗旱性评价研究.结果表明,这些参试材料在抗旱性上存在广泛的遗传变异,根据主成分分析得到的综合评价指标,可划分为5个不同抗旱等级.进一步的分析表明,干旱处理下株粒重、一粒荚率、三粒荚率以及它们的抗旱系数与大豆种质的抗旱性紧密相关,可作为大豆基因型抗旱性筛选的有效指标.其中,相对株粒重和相对三粒荚率随着抗旱性的提高而显著增加,相对一粒荚率则与之相反.同时,揭示出抗旱性强大豆基因型往往具有较低的产量潜力,而对干旱敏感的大豆基因型则表现出较高的产量潜力,表明大豆基因型抗旱性与产量之间并不存在对应关系,在大豆抗旱育种上应区别加以利用.     

国内外大豆种质耐荫性综合评价及相关鉴定指标的筛选

为探讨大豆耐荫胁迫评价方法,筛选鉴定大豆耐荫性状指标,建立科学可靠的耐荫性评价的数学模型,采用盆栽的方法,设遮光和自然光照2个处理,成熟期考种测量株高(X_1)、主茎节数(X_2)、节间长度(X_3)、分枝数(X_4)、单株荚数(X_5)、单株生物量(X_6)、单株产量(X_7)、表观收获指数(X_8)及百粒重(X_9),对82份国内外大豆种质资源进行耐荫性评价,并根据耐荫性数学评价模型确定合理高效的耐荫性鉴定指标。结果表明:通过主成分分析将9个单项性状转换为4个相互独立的综合指标,代表了全部数据83.155%的信息量;通过隶属函数法计算综合耐荫评价值(D),并进行聚类分析,将82份国内外大豆种质按照耐荫性的强弱划分强耐荫、中度耐荫和弱耐荫3种类型,筛选出14个强耐荫型大豆种质;通过逐步回归建立大豆耐荫性评价数学模型,D=0.024+0.148X_2-0.094X_3-0.088X_5+0.408X_7+0.236X_9(R~2=0.997),并筛选出5个鉴定指标,分别是主茎节数、节间长度、单株荚数、单株粒重和百粒重;综合聚类和逐步回归结果发现,强耐荫型大豆种质在遮光处理条件下具有较多的主茎节数,较短的节间长度和较高的单株荚数和单株产量。     

60份大豆种质资源苗期耐盐性鉴定评价

为挖掘大豆种质资源中的耐盐种质资源，筛选出耐盐性较强的种质资源，为大豆耐盐性品种的选育提供优异亲本，本研究选用来源于黑龙江、吉林、日本等地的大豆种质资源60份，采用1.500%NaCl溶液模拟盐胁迫环境进行苗期耐盐性鉴定评价，测定叶长、叶宽、叶柄长度、株高、茎秆直径、茎节数、分枝数、植株鲜重、植株干重等9个性状指标，应用隶属函数、主成分分析、聚类分析等方法对大豆苗期耐盐性进行综合评价。结果表明：盐胁迫下各指标测量值与对照相比较均明显下降，且各指标之间呈现极显著或显著相关关系。利用隶属函数法进行耐盐性综合评价，发现不同大豆品种间的耐盐性表现出较大的差异，60份大豆中包括耐盐品种12份，中等耐盐品种24份，盐敏感品种16份，不耐盐品种8份。9个性状可综合为3个主成分，可解释67.430%的表型变异，分别代表叶片因子、伸长因子和生物量因子；60份材料按耐盐性强弱可分为4类，第一类为耐盐品种(12份),第二类为中等耐盐品种(24份),第三类为敏感品种(16份),第四类为不耐盐品种(8份)。东农56、佳试D、黑农63耐盐性较强，叶长、分枝数、地上部分干重均可作为大豆耐盐筛选与评价的重要指标。     

耐密指数与主成分分析法综合评价并筛选高耐密性大豆种质

为综合评价大豆种质资源的耐密性并筛选出高耐密性优良种质,本研究以前期初筛获得的90份耐密性大豆种质资源为试验材料,以高密度与常规密度条件下各耐密性状比值为基础数据,通过耐密指数与主成分分析两种方法共同对大豆耐密性进行综合评价.结果表明:高密度胁迫处理下,大豆单株粒重受影响最大,其次是分枝相关性状,最后是子叶痕直径;两种评价方法鉴定结果的重合度为42.8％;综合两种评价结果共鉴定出高耐密性大豆资源8份,分别是采种圃、黑河49、合交N13-333、坂本早生、黑河44、中科毛豆2号、N07和黑河43号.研究结果为今后大豆耐密性理论研究及耐密植新品种选育提供材料基础.     

南方大豆核心种质主要农艺及产量性状的表型多样性评价

对南方大豆150份核心种质的15个主要农艺及产量性状进行表型多样性分析.结果表明:底荚高度、株高、有效分枝数的变异系数均在30%以上,单株粒数、单株荚数、百粒重、单株粒重、单位面积产量的变异系数均在20%以上;主成分分析结果表明,前5个主成分对变异的累计贡献率达88.432%,而其数量性状的差异主要是由生育期结构性状引起的;不同性状的多样性指数不同,同一性状在不同生态区种群中的多样性也不同;经聚类分析,南方大豆核心种质7个生态区域种群可划分为3组;随着纬度的升高,不同来源地大豆种质平均单位面积产量呈先增加后降低的趋势;筛选到大豆优异种质12份,并提出了其在生产和育种上的应用前景.     

低温贮藏年限对小粒大豆种子活力及幼苗质量的影响

为了探究低温贮藏年限对小粒大豆种子活力及幼苗质量的影响,以3种不同熟期的小粒大豆品种为试验材料,设置5个贮藏年限处理,研究低温贮藏条件下小粒大豆种子活力及幼苗质量的变化规律.结果 表明:随着贮藏年限的增加,不同小粒大豆品种的种子活力和幼苗质量相关指标变化规律基本相同,种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、正常苗率及幼苗质量相关指标均随贮藏年限的增加呈降低趋势,种子浸提液电导率呈上升趋势.不同品种耐贮能力有较大差异,东农690和吉林小粒6号种子的安全贮藏期为1年;九芽豆1号耐贮性较好,安全贮藏期为2年.     

引进美国大豆种质资源的健康筛选

在国家农作物引种隔离检疫基地，对从美国引起的２８７份大豆种质资源进行隔离检疫及筛选健康种质。干种子直接检查结果表明有７６．０％的品种带有病粒，其中２１４份带有被大豆花叶病毒（ＳＭＶ）侵染产生的黑色（或褐色）斑驳粒，病粒率为２－１００％。抽样３８份大豆种质进行洗涤检验和吸水纸法检验，两种方法共检测出８属病原真菌，一种线虫和一种细菌，其中以串珠镰刀菌（Ｆ。ｍｏｎｉｌｉ－ｆｏｒｍｅ）和大豆霜霉病菌（Ｐ。     

大豆芽期和苗期耐盐性评价指标筛选

大豆耐盐性是决定盐碱地大豆产量的关键因素之一。为探究不同盐浓度对大豆芽期、苗期生长发育的影响,评价不同大豆品种对不同盐浓度的耐受能力,以合豆3号、徐豆14、中黄55和临豆10号大豆品种为材料,在芽期,设置50,75和100 mmol·L~(-1)的盐溶液处理,苗期设置100,200和250 mmol·L~(-1)盐浓度处理。记录大豆芽期生长指标和苗期形态生理指标,并以各指标耐盐指数隶属函数值、总隶属函数值为依据,对4个大豆品种芽期和苗期耐盐性进行比较及聚类分析。结果表明:芽期主根长、下胚轴长、根干重、含水量、鲜重、根鲜重、活力指数耐盐指数的隶属函数值与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到极显著水平,苗期根干重、根鲜重、MDA含量、株高的耐盐指数与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到显著水平。在不同时期和不同品种的盐耐受分析中,不同生育时期的大豆耐受性表现不同;芽期4个大豆品种耐盐程度大致相同。苗期徐豆14、临豆10号耐盐性较强,中黄55耐盐性中等,合豆3号耐盐性较弱。在耐盐指标筛选分析中,下胚轴长、根干重、含水量、鲜生物量、根鲜重和主根长的耐盐指数可作为大豆芽期耐盐鉴定指标,而MDA含量和株高的耐盐指数则可以作为大豆苗期耐盐鉴定指标。     

大豆种子抗老化鉴定的方法研究

选用遗传差异相对较大的皖豆24、皖豆25(杂交品种)及合豆3号的种子,在温度为40℃、湿度为85%的条件下老化处理4、8和12 d,研究加速老化过程中不同基因型大豆种子成苗率、发芽率、电导率及单株幼苗干重的变化规律。结果表明:随着加速老化时间的延长种子活力下降;加速老化处理8 d,3个品种的各项鉴定指标均发生改变:品种的成苗率、发芽率及单株幼苗干重显著降低,电导率明显升高,且品种间有显著差异;发芽率和成苗率的变化在品种间具有一致性,电导率、单株幼苗干重的变化和成苗率品种间一致性较差;成苗率和发芽率的相关性最高(r=0.972**)。利用国家大豆微核心种质中的91份资源对老化鉴定方法进行验证,结果在温度为40℃,湿度为85%条件下老化8 d的种子发芽率及老化指数与在自然条件下老化15个月的发芽率及老化指数极显著相关(r=0.943**,0.716**)。综合分析认为,温度为40℃,湿度为85%条件下老化处理8 d,以种子发芽率为活力鉴定指标可作为大豆种子抗老化性的鉴定方法。     

木霉T2-16发酵产物对杂交水稻种子活力和秧苗素质的影响

应用木霉T2-16菌株在改良后的GPF培养基中发酵培养的产物,对5个杂交水稻组合进行浸种处理.结果表明:该发酵产物能提高种子活力,表现为促进种子的提早萌发、提高种子的活力指数和降低种子的相对电导率.两优培九盆栽试验显示,经木霉T2-16发酵产物浸种处理后,秧苗根系及地上部生物量增加,根系活力增强,幼苗叶片中叶绿素和可溶性蛋白含量提高,与抗病性有关的酶活性增强.显示木霉发酵产物在提高杂交水稻种子活力和培育壮苗、提高秧苗抗病性方面具有促进作用.     

小麦种质资源耐深播性评价体系研究

为建立准确、简单易行的种质资源耐深播评价体系,以15份耐深播能力存在不同程度差异的小麦种质为材料,在大田环境下,研究6个播种深度(5 cm、7 cm、9 cm、11 cm、13 cm、15 cm)下小麦出苗率、出苗时间、苗高、地中茎长、胚芽鞘长、胚芽鞘横截面积及初生根长的差异,筛选小麦耐深播评价的最佳播种深度及其密切相...     

小黑麦萌发期耐盐性评价

为了解不同基因型小黑麦萌发期的耐盐能力,以87份小黑麦品种(系)为材料,分析了不同浓度NaCl溶液(100～250mmol·L-1)处理后小黑麦种子萌发的变化。结果表明,200～250mmol·L-1 NaCl对小黑麦种子萌发影响显著。在200mmol·L-1 NaCl胁迫下,可以鉴别不同小黑麦材料的耐盐性差异。利用200mmol·L-1 NaCl胁迫下的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗干重的耐盐系数进行聚类分析,87份材料中,耐盐性较强的材料有32份,中间型有14份,盐敏感型41份。     

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。     

烯效唑浸种对大豆苗期抗旱性的影响

为明确烯效唑对大豆苗期抗旱性的影响,以浙春3号为试材,采用不同浓度(0、0.05、0.1、0.2和0.4mg/kg)烯效唑浸种,探讨不同水分胁迫(正常供水、轻度胁迫和中度胁迫)下烯效唑对大豆苗期的抗旱效应。结果表明：烯效唑浸种降低了苗高,提高了大豆出苗率,茎粗和根冠比;同时还提高了叶片相对含水量,脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量。烯效唑处理降低了丙二醛(MDA)含量,从而降低了脂质过氧化程度,提高了保护性酶的活性。正常供水下,SOD、POD和CAT酶活性均以0.1mg/kg处理最高,分别较对照提高了18.75%、8.43%和37.4%;轻度水分胁迫下,SOD、POD和CAT酶活性均以0.2mg/kg处理最高,分别较对照提高了23.53%、11.63%和47.5%;中度水分胁迫下,SOD、POD和CAT的酶活性均以0.4mg/kg处理最高,较对照分别提高了22.86%、11.2%和56.1%。可见,适宜浓度的烯效唑浸种可改善套作大豆苗期生长,提高抗旱能力。     

腐植酸浸种对盐胁迫下小麦萌发种子及幼苗生理特性的影响

为研究盐胁迫下腐植酸浸种对小麦幼苗生理特性的影响,采用春小麦品种龙麦26和克旱16为试验材料,分别用清水和腐植酸浸种,测定了NaCl胁迫下萌发种子的α-淀粉酶活性、幼苗根系和叶片的总可溶性糖、蔗糖和果糖含量,以及浸出液的电导率。结果表明,盐胁迫下萌发种子的α-淀粉酶活性降低,幼苗根冠比增加,但幼苗整体鲜重降低,叶片和根系浸出液电导率增大,总可溶性糖含量增加,叶片蔗糖和果糖含量增加,根系蔗糖含量降低。腐植酸浸种降低了α-淀粉酶活性,增加了叶片总可溶性糖和根系蔗糖含量,减少了根系总可溶性糖和叶片蔗糖含量,降低了叶片和根系浸出液电导率。推测腐植酸浸种可能是通过调控果糖浓度变化,缓解了盐胁迫下小麦幼苗的质膜损伤。     

甲醇老化处理对玉米种子发芽和幼苗生长的影响

分析不同时间的50%甲醇老化处理对玉米种子发芽和幼苗生长的影响,明确甲醇老化处理的最佳时间。结果表明,与蒸馏水浸泡40 min(CK)相比,50%甲醇老化处理10~30 min时种子发芽指标(活力指数除外)均无显著变化;40 min时种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数分别降低5.67%、8.67%、11.08%和41.22%;50 min时分别降低6.00%、10.00%、18.05%和47.70%;60 min时分别降低21.33%、28.00%、35.62%和61.80%;70 min时种子发芽指标降至较低水平。甲醇老化处理10 min时,玉米幼苗苗高、根长、根苗比、苗重和根重均显著降低,且降低幅度高于发芽指标。与CK相比,甲醇老化处理10~30 min时对种子脱氢酶活性和相对电导率无显著影响,40~70 min时脱氢酶活性显著降低,相对电导率显著增加。因此,50%甲醇老化处理应选择40~60 min为宜。