小白菜硝酸盐积累量基因型差异机理研究

以高硝酸盐积累品种四月慢和低硝酸盐积累品种华冠青梗菜为材料,采用溶液培养方法,测定了0.2和2mmol/L NO3-处理下的硝酸盐积累量和硝酸还原酶活性,并应用Real-Time PCR技术检测了NO3-吸收基因NRT1和NRT2的表达量。结果表明:(1)除0.2 mmol/L NO3-处理时的叶片硝酸盐含量没有显著差异外,四月慢植株各部位的硝酸盐含量都显著高于华冠青梗菜,高浓度培养使品种间硝酸盐积累量差异增加,四月慢对NO3-水平增加的响应能力强于华冠青梗菜。(2)吸收液NO3-浓度12~0 mmol/L范围内,四月慢对NO3-离子吸收速率显著高于华冠青梗菜,且在高浓度下表现更显著。(3)在2 mmol/L NO3-处理下,NRT2在根、叶片、叶柄中的表达量都是四月慢显著高于华冠青梗菜,NRT1的表达量只有在根中四月慢显著高于华冠青梗菜,而在叶片和叶柄中都没有显著差异;在0.2 mmol/L NO3-处理下,NRT1和NRT2表达情况相同,都是在叶片和叶柄中四月慢显著高于华冠青梗菜,而在根中表达量品种间没有显著差异。(4)NRT1和NRT2的表达在一定程度上可以解释硝酸盐积累量的差异,可能还有其他的基因对硝酸盐积累的基因型差异起重要作用,尤其是0.2 mmol/L NO3-处理时。(5)四月慢的硝酸还原酶活性显著高于华冠青梗菜,即四月慢对硝酸根同化利用的能力强于华冠青梗菜。     

铵硝比例对不同基因型小白菜硝酸盐积累影响机理研究

本研究以前期工作中筛选出的硝酸盐积累量存在显著差异的2个不同基因型小白菜品种为材料,在人工气候箱水培条件下研究了不同铵硝比例对小白菜硝酸盐积累量、硝酸还原酶活性（NRA）和硝酸盐吸收基因NRT1和NRT2的表达量的影响。结果表明,不同铵硝比例对小白菜硝酸盐积累量有显著影响,且存在基因型差异。四月慢对硝酸盐吸收、积累及同化利用的能力都强于华冠青梗菜,尤其是在高NO3- 比例处理时。与华冠青梗菜相比,四月慢对NO3- 的同化利用的能力更不易受铵硝比例的影响。NRT1和NRT2主要在根部表达,且NRT1的表达量显著高于NRT2,NRT1和NRT2的表达量变化规律只能在一定程度上解释小白菜不同基因型间硝酸盐积累量的差异,小白菜不同基因型品种间硝酸盐积累量差异的机理还需要进一步研究。     

不同大豆品种积累硒的特性及基因型差异

田间试验结果表明 ,在低硒土壤上 ,施硒极显著提高植株、子粒中的积硒量 ,增加幅度植株为夏大豆 秋大豆 春大豆 ,子粒为秋大豆 夏秋大豆 春大豆 ;并筛选出富集硒能力强的品种 10份。在富硒土壤上种植的不同春大豆品种 ,植株、子粒硒积累量也存在显著差异。在不同硒浓度条件下 ,同一大豆品种各生育阶段硒积累量存在差异 ,其大小顺序为成熟期 花期 苗期。施硒浓度以 1 0mg/L单株积累量最高     

小白菜硝酸盐含量基因型差异的遗传行为研究

对硝酸盐含量有明显差异的2个小白菜品种江苏矮脚黄(P1)、上海青(P2)及其杂交一代(F1)、杂交二代(F2)和回交一代(B1、B2)6个群体共计460株进行了硝酸盐含量的检测,并采用联合尺度检验法分析其硝酸盐含量性状的遗传规律。结果表明,小白菜硝酸盐含量属于数量性状,其遗传表现符合加性 显性遗传模型,小白菜高硝酸盐含量对低硝酸盐含量性状为部分显性,显性度为0.45。通过对遗传力的估计值计算结果表明,小白菜硝酸盐含量广义遗传力为56.1%,狭义遗传力为21.6%,显性作用和环境影响都较大。因此,选育低硝酸盐含量的品种,应注重在高世代(如F5或F6)进行选择,不宜采用个体选择。     

烟草含钾量的基因型差异及钾高效品种筛选

【目的】高含钾量是优质烟叶的一项重要指标。比较不同烟草品种的含钾量及其对施用钾肥的反应,为筛选高钾基因型烟草品种提供基础。【方法】以 93 份烟草种质资源为研究对象,在凉山州进行连续两年的大田试验。设置常规钾 (K₂O = 300 kg/hm2) 与低钾 (K₂O = 150 kg/hm2) 两个水平,成熟期测定烟叶含钾量,以聚类分析将烟草分类,并分析其在不同叶位间的基因型差异。【结果】施钾量影响烟草上、中、下部叶片钾含量,常规钾水平下的烟叶含钾量高于低钾水平,常规施钾量下的上、中、下部烟叶含钾量分别为低钾水平下的 1.13、1.14、1.15 倍 (2014 年) 和 1.10、1.25、1.35 倍 (2015 年) 。将烟叶含钾量进行聚类分析,供试材料被划分为高钾型、普通型和低钾型 3 类,并筛选获得了典型材料。高钾型烟草的上、中、下部烟叶含钾量均显著高于普通型及低钾型烟草材料。常规施钾水平下,高钾型烟草的上、中、下部烟叶含钾量分别是低钾型的 1.50～1.92、1.54～2.52、1.31～2.36 倍;低钾水平下分别为 1.27～1.93、1.66～2.24、1.72～1.73 倍。【结论】高钾基因型烟草上、中、下部烟叶的含钾量均显著高于普通型和低钾型;普通型上部叶的含钾量与低钾型烟草之间无显著差异,中、下部烟叶含钾量普通型显著高于低钾基因型。通过两年田间试验筛选获得了 6 份高钾型烟草材料,包括嘎吉红大、长叶红大、达白 1 号、达白 2 号、MFZS、930032-7,可应用于烟叶生产,亦可为富钾基因型品种选育提供育种亲本材料。     

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究 II.氮素积累动态的基因型差异

为了解糯玉米氮素积累进程的变化规律,阐明不同生育时期氮素积累的基因型差异及其对产量形成的作用,分析了31个糯玉米品种在同一施氮水平下四叶期、拔节期、大口期(12叶期)、开花(吐丝)期、鲜穗采收期和成熟期的植株氮素积累量。结果表明,植株氮素含量随生育进程逐渐下降,植株氮素积累量随生育进程的增加呈不对称的S型曲线变化,可用Richards方程拟合。不同品种各生育时期的氮素含量和积累量均存在显著差异。鲜穗高产品种主要在大口至开花阶段增加了吸氮量;而鲜子粒及成熟子粒高产品种主要在大口至开花,其次在开花至鲜穗采收阶段增加了吸氮量。通径分析表明,氮素积累过程主要影响氮素积累总量的高低,而对氮素利用效率影响较小。氮素积累过程S型曲线的Richards方程特征参数品种间差异显著。最大积累速率大、活跃积累期长、快增期的积累速率大和持续时间长对提高品种的氮素吸收总量有利。属于高产、氮素吸收量大、氮素利用效率高的基因型有6个品种,其大口至开花及开花至鲜穗采收阶段的吸氮量平均值分别为1.136和0.554.g/plant,比其它品种分别高24.3%和37.8%;最大积累速率和快增期的积累速率分别为0.068和0.059.g/(d.plant),比其它品种分别高15.8%和15.9%。活跃积累期和快增期的持续时间平均值分别为63.4和29.5.d,比其它品种分别延长了1.9和0.9d。     

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究 II.氮素积累动态的基因型差异

为了解糯玉米氮素积累进程的变化规律,阐明不同生育时期氮素积累的基因型差异及其对产量形成的作用,分析了31个糯玉米品种在同一施氮水平下四叶期、拔节期、大口期(12叶期)、开花(吐丝)期、鲜穗采收期和成熟期的植株氮素积累量。结果表明,植株氮素含量随生育进程逐渐下降,植株氮素积累量随生育进程的增加呈不对称的S型曲线变化,可用Richards方程拟合。不同品种各生育时期的氮素含量和积累量均存在显著差异。鲜穗高产品种主要在大口至开花阶段增加了吸氮量;而鲜子粒及成熟子粒高产品种主要在大口至开花,其次在开花至鲜穗采收阶段增加了吸氮量。通径分析表明,氮素积累过程主要影响氮素积累总量的高低,而对氮素利用效率影响较小。氮素积累过程S型曲线的Richards方程特征参数品种间差异显著。最大积累速率大、活跃积累期长、快增期的积累速率大和持续时间长对提高品种的氮素吸收总量有利。属于高产、氮素吸收量大、氮素利用效率高的基因型有6个品种,其大口至开花及开花至鲜穗采收阶段的吸氮量平均值分别为1.136和0.554 g/plant,比其它品种分别高24.3%和37.8%;最大积累速率和快增期的积累速率分别为0.068和0.059 g/(d.plant),比其它品种分别高15.8%和15.9%。活跃积累期和快增期的持续时间平均值分别为63.4和29.5 d,比其它品种分别延长了1.9和0.9d。     

局部供应硝酸盐诱导玉米侧根生长的基因型差异

以两个玉米(Zea.mays.L.)自交系478和Wu312为研究材料,采用琼脂培养方法,研究局部供应不同浓度的硝酸盐(NO3-)对侧根生长的影响。结果表明,根系局部供应0.5mmol/L硝酸盐,可以促进两个基因型相应部位的侧根长度,对478的促进效果显著高于Wu312。在双层局部供应0.5mmol/L硝酸盐时,能够刺激两个层次478局部侧根伸长,而Wu312只在上层表现出促进作用。多浓度试验结果表明,在0.5～25mmol/L范围内,局部供应硝酸盐均能在478上表现促进效果。而在Wu312上,当局部硝酸盐浓度超过5mmol/L,刺激作用消失。在低浓度范围内,局部供氮不影响侧根。当局部供应的硝酸盐浓度超过5mmol/L时,Wu312的侧根数量急剧下降,超过15mmol/L后,478的侧根数量开始下降。478侧根对局部硝酸盐刺激的响应能力显著高于Wu312。     

甜玉米氮素积累和分配的基因型差异

为了解甜玉米高产品种氮素积累和分配的规律,阐明不同生育阶段氮素积累和分配的基因型差异,及其对产量形成及氮素利用效率的作用,分析了22个甜玉米品种在同一施氮水平下拔节期、开花期和鲜食期的植株氮素积累量和分配量。结果表明,甜玉米品种不同阶段的氮素积累和分配存在着显著的基因型差异。随着生育进程的推进,植株氮素含量逐渐下降,氮素积累量逐渐上升,不同生育阶段的氮素积累量以拔节到开花期最高;氮素在开花前主要分布在叶片中,在开花后开始由叶片逐渐向果穗转移。到鲜食期,甜玉米不同品种果穗中氮素分配量最高,占全株氮素总积累量的41.32%,其次为子粒,氮素分配量占全株氮素积累量的28.53%。高产品种拔节—鲜食期氮素积累量高,鲜果穗高产品种在鲜食期叶片和子粒中的氮素分配较高,鲜子粒高产品种在鲜食期叶片和雄穗中氮素分配量较高且轴中氮素分配量较低。鲜果穗氮素利用效率高的品种主要是由于其减少了开花—鲜食期的氮素积累量,其次是减少了拔节—开花期的氮素积累量,且其在鲜食期叶片、轴和叶鞘中的氮素分配量较少。鲜子粒氮素利用效率和各阶段的氮素积累量及鲜食期各器官的氮素分配量无显著相关关系。     

抑制小白菜、菜心硝酸盐积累的栽培技术研究

在深圳市郊某蔬菜基地进行了小白菜、菜心的硝酸盐积累试验,采用统计分析类数据挖掘技术对田间栽培、光照、施肥技术、采收时期等因素进行了研究分析,在16种处理方案中,筛选出4种适宜无公害蔬菜的栽培模式,研究发现对蔬菜硝酸盐积累影响显著的因子依次为日照、采收时期、追肥次数和基肥比例,研究结果对抑制蔬菜中的硝酸盐积累提供了依据。     

增施CO2降低小白菜硝酸盐积累的机理研究

以低硝酸盐积累基因型（东妃）和高硝酸盐积累基因型（高雄甜脆）两种小白菜为材料,采用溶液培养法研究了增施CO2降低蔬菜硝酸盐积累的生理机制。结果表明,CO2浓度升高能显著提高2种基因型小白菜的生物量和硝酸还原酶活性,并降低根、茎叶各部位的硝酸盐含量。CO2浓度升高不仅促进了植株对硝态氮的吸收,而且植株吸收硝酸盐的累积量增幅均高于鲜重的增幅。由此可见,除了鲜重增加的稀释作用,处理后生理机制的变化也可能是CO2浓度升高引起硝酸盐含量降低的重要原因。研究还表明,增施CO2后“东妃”的硝酸盐含量降低百分率与硝酸还原酶活性的增加百分率呈极显著相关,而“高雄甜脆”的硝酸盐含量降低百分率则与鲜重的增加百分率的相关性达极显著水平。说明增施CO2后植株各部位硝酸还原酶活性提高及鲜重的增加均为引起硝酸盐含量降低的重要原因,但贡献率具有明显的基因型差异。     

小白菜适当增铵下硝酸盐累积机理研究

利用NO3--N/NH44+-N为100∶0和75∶25的营养液对两个硝酸盐累积能力显著不同的小白菜品种(上海青和亮白叶1号)进行培养,测定了小白菜叶片、叶柄及根系硝酸盐含量、硝态氮和铵态氮吸收量及各部位硝酸还原酶活性,以探讨适当增铵降低小白菜硝酸盐含量以及小白菜不同品种和不同器官累积硝酸盐能力差异的机理。结果表明,适当增铵使叶片、叶柄和根系硝酸盐含量分别降低了22%、15%和22%,而硝态氮吸收量则降低了7.5%。小白菜各器官硝酸盐含量为叶柄叶片根系。叶片硝酸还原酶活性分别是叶柄和根系的27和9倍,呈现叶片根系叶柄,叶片是硝态氮的主要还原器官。亮白叶1号叶片、叶柄及根系硝酸盐含量分别较上海青高3%、38%和34%,硝态氮吸收量仅较上海青高11%;而叶片、叶柄及根系硝酸还原酶活性则分别较后者降低44%、56%和38%。适当增铵减少硝态氮吸收量是增铵降低硝酸盐含量的主要原因。不同器官的功能与结构的不同决定其累积硝酸盐能力的不同;不同品种硝酸盐累积的差异取决于还原硝态氮能力的差异。     

几种化学物质配施对小白菜硝酸盐和营养品质的影响

采用311—A最优混合设计研究了3种化学物质赤霉素(GA)、钼酸铵(Mo)、双氰胺(DCD)对盆栽小白菜产量、硝酸盐含量和营养品质的影响。结果表明,3种化学物质不同组合量比对小白菜产量和收获期硝酸盐含量的效应均可用三元二次回归方程式定量描述,合理配施GA、DCD和Mo可显著增加小白菜产量,降低3个生长期小白菜叶片硝酸盐含量和提高小白菜叶片Vc、氨基酸含量,小白菜叶片钼含量与Mo施用量存在显著正相关,但小白菜叶片钼含量尚未超标。在本试验条件下,对小白菜硝酸盐、营养品质和产量综合调控效果较好的3个优化组合为:GA46.3mg.L+Mo441mg.L+DCD8.3mg.盆;GA28.7mg.L+Mo159mg.L+DCD8.3mg.盆;GA37.5mg.L+Mo300mg.L+DCD2.55mg.盆。     

施氮对小白菜产量和品质的效应

田间试验研究了施氮对两种肥力土壤小白菜产量、硝酸盐含量和营养品质的影响。结果表明,施氮量与小白菜产量呈显著(低肥力)和极显著(中肥力)的二次回归关系,中、低肥力土壤施氮小白菜分别增产141.2%~309.4%和149.5%~617.6%;低肥力土壤小白菜产量仅为中肥力土壤的28.6%~49.5%。施氮75~300kg.hm-2提高小白菜硝酸盐含量9.9%~33.3%(中肥力,75 kg.hm-2处理除外)和240.3%~363.6%(低肥力),硝酸盐含量以中肥力土壤>低肥力土壤(N 150 kg.hm-2处理除外)。施氮降低中肥力土壤小白菜Vc含量、提高氨基酸含量,对可溶性糖影响不大;低肥力土壤施氮降低小白菜Vc、氨基酸、可溶性糖含量。     

钼对小白菜抗坏血酸氧化还原的影响

采用盆栽试验研究了钼对小白菜抗坏血酸含量、氧化还原状态及相关酶活性的影响。结果表明,各施钼水平均提高了小白菜产量、抗坏血酸总量以及还原型抗坏血酸（ASC）含量。随着施钼水平的提高,抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性均呈上升的趋势;抗坏血酸氧化酶（AAO）活性逐渐下降。表明施用钼肥能够促进小白菜抗坏血酸氧化还原及再生循环过程,从而提高了抗坏血酸的含量。     

三种氨基酸对菜心产量和品质的影响

【目的】氨基酸能被作物吸收利用,影响作物的养分吸收和品质形成。采用盆栽试验, 通过三种氨基酸组氨酸（His）、 甘氨酸（Gly）和甲硫氨酸（Met）喷施,研究三种氨基酸对菜心生长及品质的影响。【方法】试验设置六个浓度梯度为0、 50、 100、 200、 400、 800 mg/kg。氨基酸喷施时间为34叶期、 78叶期和抽苔期。喷施5天后测定株高、 倒4叶叶长、 叶宽等生长指标。收获期地上部测重,测定Vc含量、 可溶性糖含量、 蛋白质含量,离子色谱法测定硝酸盐和草酸含量。【结果】三种氨基酸对菜心生长、 产量、 地上部蛋白质、 硝酸盐和草酸的影响如下, 1） 50~400 mg/kg的组氨酸和甲硫氨酸有增产效果,其中喷施100 mg/kg甲硫氨酸菜心产量增幅最大,达17.3%,氨基酸高浓度（800 mg/kg）喷施时,产量下降。2）三种氨基酸处理的菜心地上部蛋白质含量明显升高,且氨基酸喷施浓度和蛋白质含量之间呈极显著正相关关系（r=0.4026）。3）菜心地上部硝酸盐含量随氨基酸喷施浓度的提高先下降后上升,其中喷施100 mg/kg的甘氨酸对降低菜心地上部硝酸盐含量的效果最显著,比对照降低30.7%; 喷施高浓度氨基酸（800 mg/kg）其硝酸盐含量反而比对照高。4）草酸在植物体中普遍存在会影响蔬菜的品质,喷施氨基酸后菜心地上部草酸含量均下降,甲硫氨酸处理与对照相比可降低54.5%~68.3%。【结论】50~200 mg/kg的组氨酸、 甘氨酸和甲硫氨酸喷施能在不同程度上促进菜心生长和增产,提高菜心地上部蛋白质含量,降低硝酸盐和草酸含量。该研究结果可为氨基酸在蔬菜生产上的应用,尤其是如何降低草酸含量、 提高蔬菜品质提供依据。     

用EST—SSR分子标记技术构建大白菜核心种质及其指纹图谱库

摘要利用EST-SSR分子标记对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1900份大白菜种质资源进行分析研究。构建大白菜种质资源的核心种质并且形成核心种质的EST—SSR指纹图谱库。结果表明利用4组鉴定白菜品种的EST—SSR的特异性标记组合,获得近158个EST—SSR多态的标记,对大白菜种质资源基因库中686份样品所代表的1900份大白菜种质资源进行核心种质的构建提供了分析数据。形成的核心种质包括168份样品,占库存资源的8．8％,它的多态位点百分率保持了原群体的100％。所构建的核心种质涵盖了原资源的绝大部分区域来源的品种,包含了早、中、晚熟品种中所有典型的大白菜类型和其相关的特征特性。并进一步进行了核心种质资源遗传多样性分析。核心种质的EST—SSR指纹图谱库中,每一份样品的指纹都是唯一的,为登记、评价、整理、分发、繁殖等种质资源库的管理和育种者对其材料的利用提供了重要的有价值的信息。EST-SSR标记组合是构建中国大白菜核心种质及其指纹图谱的经济、高效的方法。