磷胁迫下不同基因型大豆苗期根系形态及生物量的差异

在磷胁迫[0mmol/L(P),砂培]条件下,对不同基因型大豆苗期在根系形态、生物量等方面的差异进行了研究,结果表明:磷高效基因型在两叶期并未发挥出其基因型潜力的优势;四叶期,磷高效基因型的侧根数、侧根长、根系吸收面积、茎叶干重等性状的受抑制程度均显著低于磷中、低效基因型,而地下干重、根冠比却受到了较中、低效基因型更强的诱导作用。综合评价表明,磷高效基因型的综合值(评价磷效率特性的综合指标)显著高于磷中、低效基因型,显示出了较强的抗磷胁迫能力,但磷高效基因型并非所有性状都表现突出;四叶期可作为大豆耐低磷胁迫的筛选期,根表面积和活跃吸收面积可作为衡量磷效率特性的特异性指标。     

磷胁迫下不同基因型大豆苗期根系形态及生物量差异的研究

在磷胁迫[0mmol/L(P),砂培]条件下,对不同基因型大豆苗期在根系形态、生物量等方面的差异进行了研究,结果表明：磷高效基因型在两叶期并未发挥出其基因型潜力的优势;四叶期,磷高效基因型的侧根数、侧根长、根系吸收面积、茎叶干重等性状的受抑制程度均显著低于磷中、低效基因型,而地下干重、根冠比却受到了较中、低效基因型更强的诱导作用。综合评价表明,磷高效基因型的综合值（评价磷效率特性的综合指标）显著高于磷中、低效基因型,显示出了较强的抗磷胁迫能力,但磷高效基因型并非所有性状都表现突出;四叶期可作为大豆耐低磷胁迫的筛选期,根表面积和活跃吸收面积可作为衡量磷效率特性的特异性指标。     

不同施磷条件下大豆植株农艺性状与磷效率的关系

【研究目的】为了寻找直观、简便、可靠的用于磷效率筛选的农艺性状指标,探讨大豆植株农艺性状与磷效率的关系,【方法】试验选用3个“磷低效”大豆基因型HND3、HND17和HND18及“磷高效”大豆基因型HND34、HND37和HND38,采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆基因型磷效率与植株农艺性状的关系进行了研究。【结果】结果表明,在相关分析中,低磷（-P）和高磷（＋P）处理的x1（株高）、x4（单株荚数）、x5（单株粒数）、x8（地上部干重）和x9（根干重）,（-P）处理x3（节数）和（＋P）处理x2（分枝数）与磷效率（籽粒产量）均达到了显著或极显著水平。经逐步回归分析,建立了回归方程：（-P）处理：y=391.629＋9.271x1-2.674x2＋7.236x4＋76.932x9;（＋P）处理：y=699.882＋3.572x1＋22.956x4-191.103x6。在通径分析中,各农艺性状对籽粒产量的重要性依次为：（-P）处理：株高（0.456）〉单株荚数（0.360）〉根干重（0.267）〉分枝数（-0.021）;（＋P）处理：单株荚数（0.845）〉株高（0.126）〉每荚粒数（-0.117）。【结论】研究表明,在磷高效大豆基因型筛选中,应该考虑高、低磷条件下株高、单株荚数和根干重的综合表现。     

玉米幼苗响应低铁胁迫的根系形态与干物质积累特征

揭示不同品种玉米幼苗根系形态与物质积累对低铁（Fe）胁迫的响应,为玉米Fe营养研究提供理论依据。采用营养液培养的方法,研究32个玉米品种在正常Fe（100μmol/L）和低Fe（10μmol/L）条件下根系形态、物质积累特性和Fe吸收的变化。结果表明,低Fe胁迫下,32个玉米品种的幼苗根系干重、地上部干重、单株干重、总根长、叶绿素含量、叶面积、根表面积、根体积、根长、株高、根尖数、可见叶、展叶、茎粗、单株Fe积累量、Fe吸收效率和叶片活性Fe含量均显著降低,根平均直径、根冠比和Fe生理效率显著增加,但品种间存在差异。通过低Fe效应值及2个Fe水平的聚类分析发现,同一Fe水平下,玉米幼苗各性状的综合表现存在品种差异,根据2个Fe水平综合表现筛选得到3个Fe高效品种正红2号、汉单999与荃玉9号和3个Fe低效品种川单455、川单189与成单30。低Fe胁迫下,Fe高效品种单株干物重、单株Fe积累量和Fe吸收效率的降幅与根冠比的增幅均低于Fe低效品种,而Fe生理效率的增幅高于Fe低效品种。综合分析表明,Fe高效品种对低Fe胁迫具有更强的适应性,且提高Fe生理效率是玉米幼苗适应低Fe胁迫的重要生理机制。     

低磷胁迫对磷不同利用效率玉米叶绿素荧光参数的影响

盆栽试验在高磷（+P）和低磷(－P)条件下,于四叶期测定了磷高效利用型玉米KH5和磷低效利用型玉米齐201的老叶（第2叶）和新展开叶的（第4叶）叶绿素荧光诱导动力学参数。结果表明,低磷处理使玉米叶片PSⅡ关闭程度增加、光能转换和电子传递效率降低,过剩激发能增加。基因型间比较,磷高效利用型玉米的光能转换和电子传递效率     

缺磷胁迫对大豆膜脂过氧化及保护酶活性的影响

研究大豆不同磷素基因型在缺磷胁迫条件下叶片ＳＯＤ、ＣＡＴ、ＰＯＤ活性及ＭＤＡ含量的变化。结果表明,磷高效基因型‘铁7555’和‘辽豆13号’保护酶活性升高或升幅较大,磷低效基因型‘凤59-15’和‘辽豆11号’则活性下降或变化不明显,低磷胁迫下大豆叶片ＳＯＤ和ＰＯＤ活性升高。     

甘蓝型油菜重组自交系苗期磷效率的评价

设置低磷P1 (5 μmol L^-1)和高磷P2 (1 000 μmol L^-1)处理水培甘蓝型油菜重组自交系群体的135个株系及亲本的幼苗, 以地上部干重(SDW)、根干重(RDW)、根冠比(R/S)、主根长(AMRL)、地上部磷积累量(SPU)、总磷吸收量(TPU)、磷利用效率(PUE)作为耐性指标, 调查群体各株系和亲本间对缺磷反应的差异, 并对各性状参数与磷吸收、利用效率进行相关性分析。结果表明: (1) 低磷胁迫严重抑制甘蓝型油菜苗期生长, 所调查的各性状均表现出显著差异,其中地上部干重和根干重的变异系数较大;(2) 2种处理条件下, 各株系的地上部干重、根干重、根冠比和主根长4个性状均表现出显著分离, 并呈现正态分布,低磷处理的分离更为明显;(3) 相关性分析表明, 相对地上部干重和根干重可以作为磷效率的主要评价指标,为了避免遗传因素影响, 还应考虑低磷处理下基因型各性状的绝对差异;(4) 通过上述筛选指标,确定065﹑102﹑070为候选的极端磷高效基因型, 105﹑076﹑011等为候选的极端磷低效基因型。     

花后水肥一体化与化控措施对大豆产量及生理特征的影响

以超高产大豆品种吉育86为试验材料,采用垄上双行的种植模式,研究花后水肥一体化与化控措施对大豆产量及生理特征的影响。结果表明：水肥一体化显著提高大豆产量,R2（盛花期）+R4（盛荚期）（T3）、R4+R5（始粒期）（T4）、R2+R4+R5处理（T5）的增产幅度最大,但3个处理间差异不显著;水肥一体化+化控进一步提升大豆产量,R2+R4+R5结合化学调控处理（T9）的产量最高,达3 780.4kg/hm ²,比对照增产19.25%。通过T5、T9与对照高产生理特征比较表明,T5显著增加了SPAD值、光合参数、叶面积指数、单株生物产量、株高、茎重和百粒重;与T5相比,T9提高了SPAD值和光合参数,并且降低了株高、最大叶面积指数,有效地控制了倒伏,使叶面积指数动态更合理,促进茎、叶、叶柄干物质向籽粒转移,最终增加单株粒重和百粒重,显著增加了产量。说明水肥一体化+化控是提升大豆产量潜力的有效措施,水肥一体化显著增加了单株荚重、单株粒重和百粒重,化控措施对百粒重影响不显著,进一步增加了单株荚重和单株粒重。R2期后进行2~3次水肥处理,并在始花期（R1）化控处理为提高大豆产量的最优措施。     

大豆苗期耐低磷性及其QTL定位

利用来自波高和南农94-156（耐低磷种质）的重组自交系群体NJ(SP)BN（151个家系）通过盆栽试验研究与耐低磷有关的性状,并进行耐低磷性状的QTL定位。初步结果表明,不施磷处理的总干重主要由单株P吸收量决定,而与磷利用效率无关;而单株P吸收量与根干重、根效率均极显著正相关,单株P吸收量变异的76.2%由根效率决定。不施磷处理的根冠比（R/S）显著增加主要是茎干重无显著变化而根干重显著增加所致。在D1b+W、F、G、N和O等5个连锁群上共检测到7个QTL与耐低磷有关。分别可解释所对应性状表型变异的4.8%~17.0%,其中5个QTL的增效基因来自亲本波高,2个QTL的增效基因来自亲本南农94-156。     

磷胁迫下不同磷效率大豆某些性状的基因型差异

用液培法以4个不同磷效率的大豆基因型为材料,对其在缺磷胁迫条件下的主根长、根冠比、光合速率及抗衰老能力进行了研究。结果表明：耐低磷主要表现是刺激根的伸长,与磷低效基因型相比,磷高效基因型的主根长、根冠比增长比较明显;磷高效基因型的光合能力和生物膜的抗氧化能力都明显高于磷低效基因型。     

大豆高效利用磷素基因型的筛选

田间条件下选择226个大豆品种(系),在不同磷水平下测定其产量、百粒重。株高、分枝和节数变化规律。以这五种指标的系统聚类分析结果表明,供试大豆基因型可以划分为四种类型。结合产量的变化双重筛选,得到43种对磷素敏感性不同的基因型;第二年用同样方法进行筛选,认定了5种磷高效基因型和4种磷低效基因型。     

不同磷效率玉米基因型相对生物学指标和相对生理特性的差异

在两个供磷水平下,以2个磷高效玉米基因型*082和178和2个磷低效玉米基因型掖107和7922为材料进行试验,研究了不同磷效率玉米基因型在低高磷之间的相对生物学指数、相对根系分泌物指数、叶片的两种活性氧清除酶——相对超氧化物歧化酶活性(SOD)和相对过氧化氢酶活性(CAT)以及相对丙二醛(MDA)含量的差异,其结果表明：磷高效基因型的相对生物学指数、相对根系分泌物指数和叶片的相对活性氧清除酶活性均比磷低效基因型高,而相对丙二醛含量比磷低效基因型低。表明磷高效基因型比磷低效基因型具有较强的低磷忍耐能力、分解吸收磷能力、活性氧清除能力和自我修复能力。     

低铁胁迫对不同耐低磷玉米生长及磷、铁养分吸收的影响

用营养液培养方法研究了耐低磷和低磷敏感玉米幼苗对低铁胁迫的基因型差异。结果表明,铁处理和基因型对玉米的生长和养分吸收影响显著,铁处理和基因型之间存在互作。低铁胁迫对各基因型玉米幼苗地上部生物重的影响十分明显,对低磷敏感基因型玉米地上部生物重的抑制作用显著大于耐低磷基因型。铁在玉米植株中集中分布在根部,与耐低磷特性无关。低铁胁迫显著降低了各基因型玉米幼苗叶片的叶绿素含量,但基因型间无明显差异。低铁胁迫对根系生长有一定的促进作用,可以诱导地上部同化产物向根系转运,促进根系代偿性伸长。     

轮作体系下窄行密植免耕对大豆叶部性状及产量的影响

本试验研究了轮作体系下窄行密植免耕与传统垄作对不同生育时期大豆单株叶片干重、叶绿素含量、群体叶片干重、叶面积指数、产量及构成因素的影响.结果表明,窄行密植免耕叶面积指数、群体叶片干重明显高于垄作大豆,单株叶片干重、叶片SPAD值低于垄作大豆;免耕处理下百粒重均小于垄作处理,但单株荚数、荚粒数均高于垄作大豆;免耕大豆产量明显高于垄作大豆.     

轮作体系下窄行密植免耕对大豆农艺性状及产量的影响

本试验研究了轮作体系下窄行密植免耕与传统垄作对不同生育时期大豆单株叶片干重、叶绿素含量、群体叶片干重、叶面积指数、产量及构成因素的影响。结果表明,窄行密植免耕叶面积指数、群体叶片干重明显高于垄作大豆,单株叶片干重、叶片SPAD值低于垄作大豆;免耕处理下百粒重均小于垄作处理,但单株荚数、荚粒数均高于垄作大豆;免耕大豆产量明显高于垄作大豆。     

不同磷效率大豆基因型根形态构型对低磷胁迫的响应

探讨大豆根系形态构型指标在低磷胁迫下的适应性反应,研究根系形态构型指标与磷效率的关系。本试验选用3个“磷低效”大豆基因型D3、D17和D18及“磷高效”大豆基因型D34、D37和D38,采用田间试验,设高、低磷两个处理,对大豆基因型磷效率与根形态构型指标的关系进行了研究。结果表明,在高磷处理下,供试大豆根系各形态构型指标和根干生物量均无显著差异,在低磷处理下,各基因型间差异达到显著水平。相关分析表明,根长、根表面积和根生物量与地上部干生物量达到显著或极显著正相关,根直径与磷效率相关系数未达到显著水平。低磷胁迫时,根长、根表面积与根生物量影响植物的磷效率,而根直径对磷效率的影响较小。因此可以把根长、根表面积作为大豆磷效率筛选的重要指标,把根生物量作为辅助筛选指标。     

大豆苗期磷效率与其构成因素的分析

探讨大豆苗期磷效率特性,研究大豆磷效率与其构成因素的关系。本试验选用4个“磷低效”大豆基因型D03、D05、D17和D18及“磷高效”大豆基因型D31、D34、D37和D38,采用土培试验,设高、低磷两个处理,对大豆基因型磷效率与其构成因素的关系进行了研究。结果表明,低磷处理下,4个磷高效基因型苗期的植株吸磷量的优势均较明显,D34表现出较强的磷吸收能力,但是有3个磷高效基因型,磷利用效率的适应性并未表现出优势,只有D37表现出较强的磷利用能力。相关和通径分析表明,大豆磷效率的高低主要是由吸磷能力的强弱来决定的,（-P）处理明显大于（+P）处理。吸磷量和磷的利用效率对磷效率直接影响均较大,但吸磷量贡献更大,而间接影响均较小。低磷胁迫下,磷高效基因型的适应低机理是不同的,磷吸收效率即吸磷量是不同大豆基因型苗期磷效率的主要变异来源。     

低磷胁迫下不同基因型棉花生理和形态的响应差异

盆栽条件下,选用18个不同基因型棉花品种,研究2个磷水平:适磷P(KH_2PO_4 1.00×10^-3 mol·L^-1)处理和低磷P 0(KH_2PO_4 0.01×10^-3 mol·L^-1)处理对棉花幼苗的磷利用效率、叶绿素含量、地上地下鲜重和干重及形态特性的影响。试验结果表明:棉苗地上部鲜重、地上部干重、总干重、总叶面积、叶绿素含量和磷利用率等指标在不同磷处理水平和不同基因型品种间都存在着显著或极显著差异,可作为研究品种耐低磷能力的性状指标;各性状相对值变异系数的大小顺序为:总叶面积>地上部干重>总干重>地上部鲜重>叶绿素含量>磷利用率;根据相对值表现及聚类分析表明:中棉所42号、新陆早19号和鲁研棉28号在低磷和适磷处理的比较中,各测定指标的综合表现良好,能够很好的适应低磷胁迫条件,属于耐低磷基因型品种。     

利用根系形态构型筛选磷高效大豆基因型

缺磷是影响大豆生产的重要障碍因子之一。目前,培育磷高效大豆品种,同时进行改土施肥,是解决大豆生产中土壤缺磷问题的较经济环保的方法。为探讨如何通过大豆苗期根系形态构型,对大豆种质资源进行磷效率早期筛选,本研究对186种大豆栽培品种的苗期根系形态构型、植株磷含量和生物量等性状进行了调查分析。对照选用已证实的大豆磷低效基因型和磷高效基因型,田间条件设置为低磷(不施磷)和高磷(160 kg/hm2)两种磷水平处理。低磷处理下,大豆磷含量的变异系数达到70.46%,远高于髙磷处理下的54.72%;高磷可促进根系的生长发育,低磷胁迫下RDA、RV、DRW、RRS变异系数更大。通过相关分析表明在高磷、低磷条件下大豆的根系性状和磷含量有显著差异,磷含量与根系形态构型呈正相关。以根系形态构型中的根干重、根总长、根冠比作为筛选指标,在不同磷水平条件下186个大豆栽培品种筛选出26种磷高效的种质资源。研究结果可为大豆磷高效遗传育种的研究提供理论依据。     

种子大小与播种方式对花生生长发育、光合特性及产量的影响

以不同粒重的花生种子为试材,采用不同播种方式,研究粒重大小和播种方式对花生生长发育、光合特性及产量的影响。结果表明,单粒精播处理可使产量增加,与传统双粒穴播相比,在一垄两行播种方式下,相对大粒种子和相对小粒种子分别增产9.77%、4.19%;一垄单行种植方式下分别增产3.44%和2.77%。无论种子粒重大小,单粒精播处理的主茎高、侧枝长和地上部干物质积累量均显著高于双粒穴播,但其荚果干重、净光合速率和单株叶面积与双粒穴播间均无显著差异。相关分析表明,叶片干重、茎柄干重与单株叶面积间呈极显著相关关系;饱果成熟期与结荚期地上部干物重之差与产量间呈显著相关关系。采用垄作双行单粒精播模式,选用饱满粒重较小的种子,可达节本降耗、明显提高经济效益的目的。