苹果种质资源矮生基因型的研究

本文测定了38个杂交组合的2597个F_1代苹果实生苗新梢伸长区节间皮层或相应部位叶片中的过氧化物酶同工酶酶谱,统计了3种杂交类型(即普通型品种之间、普通型与矮生型品种之间、矮生型与矮生型品种之间)的过氧化物酶同工酶酶9带的比例。研究表明,该比例与杂交后代出现矮生型和普通型实生苗的理论比例相符,表明苹果新梢伸长区节间皮层和相应部位叶片申的过氧化物酶同工酶酶9带是矮生型苹果岭标记,而且可能是受两对互补基因所控制。     

辐射外源DNA导入小麦诱变效果的研究——后代品系籽粒贮藏蛋白分析和大麦黄矮病抗性鉴定

通过花粉管通道法将受照射的中 5DNA(小偃麦异源 8倍体 ,抗大麦黄矮病 )导入到受体小麦新克旱 9,在D3～D5 代获得了稳定的 5 4个品系。对其籽粒醇溶蛋白和麦谷蛋白进行电泳出现 3种变异类型 :第 1种类型为新谱带的出现或原有谱带的丢失 ;第 2种类型为供体谱带的出现 ;第 3种类型为谱带强度 (深或浅 )发生变化。根据农艺性状和籽粒贮藏蛋白电泳结果 ,精选 2 0份进行毒蚜接种 ,鉴定大麦黄矮病抗性 ,其中有 7个品系中抗黄矮病 ;1个品系 (97K1 0 77)高抗黄矮病。可初步认为供体中 5的抗大麦黄矮病基因已转化成功     

空间环境诱发水稻多蘖矮秆突变体的筛选与鉴定

对水稻品种丙 95 50 3经空间诱变处理产生的多蘖矮秆突变体R955进行主要农艺性状和矮生性鉴定。结果表明 ,R955在播种至抽穗天数、千粒重、籽粒体积、株型和谷粒着芒特性等性状上与ID 3等 5个已知矮秆基因的多蘖矮源明显不同。R955苗期对GA3反应不敏感 ,其矮生性受隐性矮秆基因控制 ,与d3、d10 、d14 、d17和d2 7基因均不等位。R955株高接近半矮生型 ,单株有效穗数多达 68个 ,株型良好 ,籽粒大小正常 ,在培育多穗型水稻品种上可能具有应用价值。     

苹果矮化砧对~(14)C-同化物运输分配的影响

采用14 C示踪方法研究了苹果不同砧木和砧穗组合植株对14 C 同化分配的影响。结果表明 ,矮砧及其嫁接植株的地上部分总干物质分配比例比乔砧及其嫁接植株高 1 4 %和 9 4% ,14 C 同化物分配比例高 1 9 2 %和 1 5 7% ;与乔砧相比 ,矮砧新梢、主干14 C放射比强度都较高 ;矮化中间砧红星新梢的放射性比强度是乔砧红星的 1 78倍 ,矮化中间砧段14 C存留量是相应乔砧植株干段的近 3倍 ,但矮化中间砧段上接口及其上部主干中并未有14 C 同化物积累。因此 ,矮化中间砧对同化物分配的影响并非简单的运输阻滞     

水稻M_1代性状变化与M_2代变异频率的关系

本试验研究了水稻M1代性状与M2代变异频率的关系。试验结果表明,M2的总变异频率,以M1代结实率40—50％组、抽穗晚的组和秧苗矮的组出现的频率较高。M2代早熟变异则以M1代结实率90％以上组、早熟组和秧苗矮的组出现的频率较高。M2代矮秆变异则以M1代结实率20％以下组、迟熟组和矮苗组出现的频率较高,根据这些结果,我们可按不同的育种目标,从M1代中选取相关性状的植株,提高M2代的选择效果。     

加速器氩离子辐射对水稻诱变效应的初步研究

用加速高能氩离子束照射水稻干种子,观察M_1的损伤效应,建立了成苗率与育性的剂量响应曲线,并求出成苗率与育性的半抑制剂量分别为93.7Gy及67.0Gy。在M_2选出了具早熟、矮秆、大粒等性状的多个突变体,并发现多种性状同时变异的突变体所占的比例较大,而不同剂量处理的诱发突变效果有较大差异,在所用剂量范围内,以90Gy处理诱发的突变频率最高,突变谱最广。应用同工酶作为遗传标记研究了所观察的性状突变与9种同工酶酶谱的关系。结果表明,在分析的突变体中,有两种同工酶(PGD-1及PGI-2)的电泳形态不同于原种,且分别与千粒重和籽粒长宽比及株高和抽穗期的变异相关。     

玉米自交系及F_2分离群体花药培养中的过氧化物同工酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了两个花粉诱导率不同的自交系 (A3和A46)及其杂种F2 代分离群体在花药培养过程中过氧化物同工酶的变化。结果表明 ,花药培养 7d以后 ,高诱导率自交系A3及高诱导率F2 单株均出现Rf0 50和Rf 0 52 2条过氧化物同工酶谱带 ,而难诱导自交系A46和难诱导F2 单株无此特征。据此认为 ,过氧化物同工酶可以作为花培能力选择的一项较为可靠的生化指标。     

神舟号飞船搭载灵芝的酯酶同工酶研究及生长速度测定

利用神舟号飞船搭载 4个灵芝菌株 ,研究了搭载组与地面对照组不同生长时期的酯酶同工酶及菌丝体的生长速度 ,发现空间条件处理后灵芝菌丝体的酯酶同工酶及生长速度均有不同的变化。其中SX、S3分别与对照组CX、C3的酯酶同工酶在不同生长时期差异明显 ,而搭载株SH、S4与地面对照株CH、C4的酯酶同工酶差异不明显。搭载株S4比地面对照株生长快 ,而搭载株SX比地面对照株生长较慢。S3、SH与地面对照的生长速度无明显差异     

栽培大麦辐射敏感性与进化的关系

大麦幼苗组织的过氧化物酶同工酶有3个酶带区,8条酶带。辐照后,在偏负极端出现一个新的酶带区,增加1—3条酶带。辐射剂量效应可用线性回归方程Y=A+BX拟合。大麦品种的过氧化物酶同工酶变化与辐射敏感性有关,与进化类型直接相关。协方差分析表明,裸大麦对辐射的敏感性显著高于皮大麦,四棱和六棱大麦则显著高于二棱大麦。据此可以认为,在进化上属原始类型的品种,辐射敏感性较低。     

种植密度对不同矮生型西葫芦品种冠层源库特征及产量的影响

国内西葫芦品种有矮生和半矮生两类, 半矮生品种是目前保护地主要栽培类型。试验分别以2个半矮生"东葫4号"和"冬玉"及2个矮生品种"长青王3号"和"早青"为研究对象, 研究了种植密度对大棚西葫芦群体冠层、源 库特征的影响, 以揭示大棚西葫芦高产的关键因素。结果表明: 从低密度到高密度, 半矮生西葫芦品种冠层指标的变化高于矮生品种, 叶面积指数(LAI)、源供应能力、库容量的变化呈二次曲线, 透光率的变化与LAI趋势相反, 源库比随密度由低到高呈线性变化, 最适源库比下产量最高。低密度下, LAI较低, 漏光损失大, 源供应能力、库容量、源库比都较低, 库容量小是其产量较低的主要原因; 中密度下, 不同生育期LAI较高, 半矮生品种最大为4.4, 矮生品种最大为3.3, 冠层底部的透光率较小, 半矮生品种平均为12.4%, 矮生品种为13.2%, 源足、库大且接近最大值, 半矮生品种与矮生品种最大源供应能力分别为1 169.8 g·m^-2、736.9 g·m^-2, 最大库容量分别为422.4 g·m^-2、333.0 g·m^-2, 源库比接近最适值(半矮生与矮生品种分别为2.62、1.96)是其产量高的主要原因; 高密度下, 结果前期LAI上升最快, 达到峰值后群体底部透光率更低, 结果后期下部叶片早衰, LAI下降较快, 漏光损失大, 源的供应能力成为高密度下限制产量的主导因素。半矮生品种较矮生品种产量高, 其冠层有较高较稳的源供应能力是主要因素(半矮生品种的最大源供应能力是矮生品种的1.6倍), 保护地生产应选用半矮生品种。     

不同砧木对富士苹果矿质元素含量和品质指标的影响

砧木作为果树的重要组成部分,不仅影响树体对矿质营养元素的吸收、 运转和利用,而且对地上部树体的生长发育和果实品质形成具有重要的调控作用。本文以富士苹果为试材,研究了不同砧木与苹果叶营养元素、 果实矿质营养和品质指标间的关系。结果表明, 砧木类型影响苹果叶片对矿质元素的吸收,矮化砧苹果叶片的P、 K、 Ca和Cu含量均高于乔化砧,分别比乔化砧高20.00%、 13.50%、 9.09% 和 32.72%;但其他矿质元素含量均低于乔化砧。除Ca和B元素外,矮化砧苹果果实的N、 P、 K、 Mg、 Fe、 Mn和Cu含量均高于乔化砧,分别比乔化砧高39.46%、 46.30%、 19.13%、 9.68%、 32.41%、 18.96% 和 68.31%。与乔化砧相比,矮化砧富士苹果具有较高的单果重、 可溶性固形物和可滴定酸含量,分别比乔化砧高5.53%、 5.25% 和 6.82%。相关分析表明,苹果叶片大量元素 N、 P、 K和Ca与果实部分营养元素间存在显著的相关性,其中叶片K和果实N的相关系数高达0.9001;而叶片微量元素Fe、 Mn、 Zn和B与果实矿质元素间均不存在显著的相关性。另外,富士苹果果实的Ca含量仅为叶片Ca含量的1.58％,是所测矿质元素中相对含量最低的,这可能是套袋苹果易发生苦痘病的原因所在。     

The role of root exudates in specific apple (Malus × domestica Borkh.) replant disease (SARD)

In an effort to improve our understanding of the specific apple replant disease (SARD), direct and indirect effects of phytohormones and related compounds (abscisic acid, 6‐benzyladenine, indole‐3‐acetic acid, 1‐naphthaleneacetic acid, and gibberellins GA₃ or GA₄) on root exudates of apple seedlings were evaluated as a potential mediating factor in the infection process. In the first type of experiments, radioactively labeled hormonal substances were applied to the stumps of decapitated apple‐seedlings and the occurrence of radioactivity in root exudates and their qualitative characterization were examined (direct influence). In another set of experiments, the effects of leaf‐applied plant growth regulators on the amount and composition of the predominant organic acids, carbohydrates, and amino acids/amides were studied. Cherry seedlings resistant to SARD and apple seedlings with dormant apical buds and, thus, not susceptible to infection were used for comparison. The results showed no differences in exudation of applied plant growth regulators between growing cherry and apple seedlings. Thus, a direct effect of plant hormones on the infection process is unlikely. However, leaf treatments with growth regulators, in particular with auxin‐type compounds and abscisic acid, increased exudation of alditols. This may indicate that plant hormones are, to some degree, indirectly involved in the infection process.     

矮化自根砧红富士幼树对土施15N-尿素的吸收、分配和利用

【目的】 研究不同施氮水平对矮化自根砧红富士苹果幼树氮素吸收、分配和利用的影响,为矮化自根砧苹果园氮素管理提供依据。 【方法】 采用盆栽试验,以2年生矮化自根砧红富士苹果幼树为试材,利用15N同位素示踪技术,研究三个施氮水平下幼树对氮素的吸收、分配及利用特性。试验设三个处理,每千克土施氮 (N) 量为0.1 g (N_0.1)、0.2 g (N_0.2) 和0.3 g (N_0.3),分别在春梢停长期 (6月23日)、秋梢停长期 (8月25日)、养分回流期 (9月20日) 和落叶前期 (10月23日) 取全株样品进行氮的分析测定。 【结果】 至落叶前期,矮化自根砧红富士苹果幼树总干重和根系生物量以N_0.1水平最高。不同氮素水平下,植株不同器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率 (Ndff) 差异较大。氮肥施入至春梢停长期,幼树地上部新生营养器官Ndff值最高;秋梢停长期至落叶前期均以根系的Ndff值最高,同时根部吸收的15N也优先向营养器官运转;树体对氮的吸收征调能力随施氮量的增加而减弱。果树春梢停长期,N_0.1处理树体新吸收的氮素可更为快速地转运至新生器官;春梢停长期至养分回流期,叶片15N分配率最大;落叶前期,N_0.1处理根系15N分配率 (33.8%) 显著高于N_0.2 (17.0%) 和N_0.3 (22.5%) 处理,叶片中约37.6%的氮素回流到树体内。随着生育期的推移,树体15N利用率显著提高,至养分回流期各处理15N利用率为N_0.1(30.0%) > N _0.2 (27.9%) > N _0.3 (21.7%)。春梢停长期至养分回流期,三个施氮水平下树体吸收的15N均占整个生育期氮素吸收的80%或以上。 【结论】 春梢停长期至养分回流期是矮化自根砧红富士苹果幼树氮素营养需求的关键时期,N_0.1处理有利于幼树营养生长和氮素的吸收利用及贮藏,建议生产上应适当控制氮肥的投入,根据果树需肥关键时期合理施用氮肥,满足树体不同生长发育阶段对氮素的需求,提高氮肥利用率。      

苹果砧木对低氮胁迫的响应及适应性评价

  【目的】  明确低氮胁迫对7种苹果砧木生长及生理生化特性的影响,为耐低氮苹果砧木的选育和氮高效吸收利用生理机制的研究提供理论依据。  【方法】  沙培试验以改良1/2 Hoagland营养液为基础,设定硝态氮含量正常水平(NN,5 mmol/L NO₃–)和低氮胁迫(LN,0.5 mmol/L NO₃–)两个处理,供试苹果砧木包括矮化砧T337、Nic29、Pajam2、B9、71-3-150和半矮化砧青砧2号、乔化砧山定子(Malus baccata L. Borkh.),均为一年生健康苗。处理60天后,测定砧木新稍生长、物质积累、根系形态、叶片和根系硝酸还原酶活性、植株氮累积量,利用隶属函数模糊评价法比较不同苹果砧木的耐低氮能力。  【结果】  在正常供氮条件下,乔化砧山定子的植株总干重和氮利用效率明显高于其他5种矮化砧;矮化砧中Pajam2的植株干物质积累量最大,B9的根冠比最高;矮化砧Nic29的新梢生长速率和叶片硝酸还原酶(NR)活性显著高于其余6种砧木;半矮化砧青砧2号的根系NR活性显著高于其余砧木,有利于植株的氮累积。与正常供氮相比,低氮条件下,T337、Nic29和山定子的新稍生长均受到显著抑制;B9、Pajam2和青砧2号的新稍生长未受明显影响;而71-3-150的新稍生长速率提高,叶面积增大,根系中干物质积累量增加,植株根冠比显著增大,为正常供氮处理的2.59倍。低氮条件下,T337、B9、Pajam2和山定子根系总表面积和总根长均显著降低,T337降幅最大;而71-3-150的根系总表面积、总根长、根系总体积、根尖数等根系参数显著升高;Nic29的根系总表面积、总根长和根总体积升高,但根尖数减少,根系分枝数也升高。低氮胁迫条件下,苹果砧木叶片NR活性减小,B9、Nic29、Pajam2和山定子根系中NR活性较正常供氮分别提高了3.70、5.16、2.85和5.14倍。低氮条件下,T337、B9、Pajam2和青砧2号的叶片、茎干和根系中氮累积量均趋于降低,植株氮累积量减小,青砧2号降幅最大,但B9、Nic29、Pajam2和青砧2号的氮利用效率均显著提高,青砧2号的增幅最大;而71-3-150的根系和植株氮累积量均显著升高。基于7种苹果砧木生长、根系参数、氮代谢酶活性、氮累积量和氮利用效率等19个指标的耐低氮胁迫指数,结合隶属函数模糊评价法和聚类分析将7种砧木分为3种耐性类型:第Ⅰ类为耐性强的砧木(71-3-150);第Ⅱ类为耐性较弱的砧木(Nic29、山定子、B9和青砧2号);第Ⅲ类为耐性最弱的砧木(Pajam2和T337)。  【结论】  在正常供氮条件下,乔化砧木山定子和半矮化砧青砧2号在植株干物质积累、根系发育和养分吸收利用等方面均强于矮化砧,但其对低氮胁迫适应性较弱。低氮条件下,苹果砧木通过提高氮利用效率适应养分亏缺,耐性强的砧木植株生长受抑制程度较小,并通过调节自身生理特性,增加根系中的物质和养分积累,提高植株根冠比,以适应低氮环境。     

苹果树栽植机幼苗夹持装置改进与试验

为了解决现行矮砧密植栽培模式下苹果树幼苗栽植过程所存在的人工栽植效率低、树苗直立度不理想、夹持皮带滑移导致株距变异系数高等问题,该研究以农机农艺融合技术为指导,研制了两点夹持式苹果树幼苗栽植机。该机具在现有连续开沟定距栽植机的基础上,对树苗实施上、下两点夹持,克服了原来一点夹持使得高株苗木相对地面初始角度难以保证的问题,以提高栽植后的直立度;对夹持输送形式进行改进,采用2条同步带代替原来V型带夹持输送苹树苗木以降低滑移率和株距变异系数;对动力匹配进行优化,加装限深轮提高栽植深度稳定性。根据不同品种苹果苗木栽植要求,开沟深度及宽度可调,栽植株距也可按需调节。田间试验表明:栽植后的苹果苗木直立度合格率由原来的90.63%提高至97.14%,平均栽植深度合格率由91.43%提升为93.33%,平均栽植株距变异系数由原来的5.03%降为3.74%,栽植效率由11.89株/min提升到12.26株/min,是人工栽植的37倍。对比现有机具,该研究改进机具的各项性能指标得到改善提升,为后续苹果生产全程机械化打下坚实的基础。     

供氮水平和稳定性对苹果矮化砧M9T337幼苗生长及 15N吸收、利用的影响

【目的】 研究氮素供应水平及稳定性对苹果幼苗生长及氮素吸收特性的影响,可以深化理解苹果对氮素供应的响应生理机制,为果树生产科学供氮提供理论依据。 【方法】 以M9T337矮化自根砧苹果幼苗为供试材料进行水培试验。设置营养液中NO₃–-N浓度不足、适宜、过量三个水平 (NO₃–浓度为依次为0.5、5、25 mmol/L)。苹果幼苗先在三个浓度的培养液中培养10 d,在此基础上,增设培养液NO₃–-N浓度从不足变过量处理 (N1)、从过量变不足处理 (N2)、持续适宜供氮处理 (N3)、持续不足处理 (N4) 及持续过量处理 (N5),苹果幼苗继续生长10天,总培养时间为20天。测定了苹果幼苗生物量、根系形态和NO₃– 流量大小,根系和叶片硝酸还原酶活性和硝态氮含量,以及15N吸收利用。 【结果】 供试苹果幼苗处理20 d后,以稳定适量供氮处理N3的生物量最大,持续不足供氮处理N4最小,N1处理地上部干重增幅最高;N3处理根系总长、总表面积最大,根尖数最多,N4处理次之,N5处理最小。N2处理两次取样间隔内增幅最大,其根系总长及总表面积分别增加了31.5%和34.9%;NO₃–-N浓度变换1 d后,N1处理根系NO₃–吸收流量最大,为46.37 pmol/(cm2·s),和N3处理间无显著差异。NO₃–-N浓度变换10 d后,N3处理根系NO₃–吸收流量显著高于其他处理,N5处理变为外排,N1处理较NO₃–-N浓度变换1 d时降低了62.0%;各器官Ndff值、植株总氮量及15N吸收量均以N3处理最高,N4处理最低,N1处理增幅最大;处理第11 d,N5处理根系和叶片硝态氮含量最大,和N3处理间无显著差异。处理第20 d,N3处理叶片硝态氮含量比N5处理低13.42%,差异达显著水平;N5处理叶片硝酸还原酶活性在处理12 d后显著低于N3处理,处理20 d时,叶片硝酸还原酶活性大小为N3 > N1 > N5 > N2 > N4。 【结论】 供氮不足限制幼苗氮素吸收,供氮过量导致氮素同化及根系生长受抑,均不利于苹果幼苗生长。适宜且稳定的供氮可以保持较高的NO₃–吸收速率和Ndff值,逐渐提高叶片NR活性,促进体内硝态氮同化,达到对氮素的高效吸收利用,实现苹果幼苗最适生长。      

多种有机物料混施对苹果幼苗生长、氮素利用及土壤特性的影响

以"M9T337"苹果幼苗为试材,利用~(15)N同位素示踪技术,研究了等氮量投入下,不同有机物料单施及混施对苹果幼苗生长、~(15)N吸收利用及土壤特性的影响。试验设置CK(只施用化学肥料,不施有机物料)、S(秸秆)、B(生物炭)、F(牛粪)、SB(1/2秸秆+1/2生物炭)、SF(1/2秸秆+1/2牛粪)、FB(1/2牛粪+1/2生物炭)、SFB(1/3秸秆+1/3牛粪+1/3生物炭)8个处理。结果表明:施用有机物料可以促进苹果幼苗的生长,其中SFB处理植株鲜重、株高、茎粗、叶面积、根系活力达到最优,显著高于CK和单施有机物料的处理。添加有机物料能降低土壤容重、增加孔隙度、提高土壤含水量,其中施用生物炭的处理土壤容重降幅较大、孔隙度较高。处理期间,有机物料混合施用的处理土壤矿化氮含量、土壤酶活性及微生物数量均优于有机物料单独施用的处理。与CK和单施有机物料的处理相比,有机物料混合施用显著提高了苹果幼苗~(15)N利用率和土壤~(15)N残留率,降低了~(15)N损失率,其中3种有机物料混施效果最好。综合分析可知,有机物料能促进苹果幼苗生长,改良土壤性质,促进植株对~(15)N的吸收利用,其中牛粪、秸秆和生物炭混合施用的处理(SFB处理)效果最佳。研究结果以期为有机物料在苹果园土壤质量提升和化肥减施增效中的应用提供依据。     

苹果砧木苗根际微域环境的研究

本文以平邑甜茶，平顶海棠和新疆海棠三种苹果常用砧木苗试材，采用分层取样的根际箱法对其根际微域的环境状况进行了研究。结果表明，根际微域ｐＨ和氧化还原电位下降，Ｎ，Ｐ，Ｋ表现根际亏缺，Ｃａ和Ｍｇ在根表积累。     

蚯蚓堆肥用作苹果育苗基质的应用研究

本研究采用穴盘栽培的方式,以不同比例的蚯蚓堆肥替代草炭调配育苗基质配方,用于苹果的育苗效果研究,通过比较苹果苗生长状况,以为蚯蚓堆肥在果树育苗上的应用提供参考。试验设置4个处理,包括传统草炭基质处理(对照)、蚯蚓堆肥25%、50%、100%替代草炭基质处理,对苹果苗的株高、茎粗、叶片光合色素含量、壮苗指数、根系形态和根系活力指标进行测定和分析。结果发现:与对照相比,蚯蚓堆肥不同比例替代草炭(25%、50%、100%)均能够增加苹果苗的地上生物量,以全替代(100%)的效果最为显著,全替代处理下苹果苗的存活率提高了15%,根系长度、根表面积、根体积、根尖数、根干重和根系活力分别增加了23.40%、47.61%、5.88%、38.57%、20.17%、228.75%。因此,蚯蚓堆肥可以全替代草炭用作苹果苗的育苗基质,且不仅能够降低成本,还可以促进农业废弃物的循环转化,降低环境风险。