大豆苗期耐旱性与部分根系性状的遗传

采用主基因 多基因混合遗传分离分析法,联合分析了母本干旱敏感型品种宁海晚黄豆(P1)、父本耐旱型品种晋豆19(P2)及其杂交后代F1和F2四世代群体,研究了大豆苗期耐旱性及大豆苗期根总长、根干重和主根长的遗传规律,结果显示,它们皆受2对主基因控制,且皆有多基因效应,其主基因效应分别表现为加性-显性-上位性效应、完全显性效应、等显性效应和等加性效应,主基因遗传率分别为12.16%、45.26%、16.95%和19.15%,多基因遗传率分别为83.54%、44.55%、72.20%和51.88%.     

大豆苗期耐旱性与根系性状的鉴定和分析

2003年对63份大豆品种在盆栽自然干旱和盆栽水分控制两种条件下进行苗期耐旱性鉴定,两者鉴定结果间的关联分析表明两者呈极显著相关,两者间的鉴定分级结果比较一致,筛选出一批苗期耐旱型品种.综合分析2001～2003年的大豆苗期耐旱性鉴定结果,筛选出稳定耐旱型(1级)品种4份(晋豆14、汉中八月黄、科丰1号和因黑豆)和稳定干旱敏感型(5级)品种1份(宁海晚黄豆).苗期耐旱隶属函数值与根系性状间的相关分析表明,比根长、比根干重、比根表面积和比根体积等根系性状相对值与耐旱隶属函数值呈极显著相关,根总长、侧根总长、侧根数等根系性状绝对值与耐旱隶属函数值间的相关不显著,说明利用根系性状绝对值进行苗期耐旱性的评价较为牵强,而利用根系性状相对值进行耐旱品种的鉴定筛选比较可靠.     

江淮大豆育种种质苗期耐旱性鉴定

江淮地区是我国大豆重要产区,季节性干旱时有发生,发掘适合本地区种植的耐旱新材料十分必要。选用210份江淮大豆育成新品种(系)及其部分亲本为材料,于2015和2016两年进行旱棚盆栽试验,以地上部干重、株高、主根长和根干重4个性状的耐旱系数为指标,通过主成分分析、隶属函数值法和聚类分析对其苗期耐旱性进行综合评价。结果表明:与正常供水相比,干旱胁迫下4个性状均显著降低,其中地上部干重、根干重、株高和主根长平均分别减小54%、42%、39%和15%;方差分析显示各性状在水分处理间和材料间均存在极显著差异,而株高和根干重性状上基因型、水分处理和年份三因子间一级互作和二级互作效应均为极显著。地上部干重与株高、根干重间以及主根长与根干重间的耐旱系数存在显著正相关,反映指标间有内在联系;主成分分析提取的前3个相互独立的主成分的累积贡献率达83.61%,能较好地替代原有4个信息部分重叠的性状;进一步获得耐旱性综合评价D值,结合聚类分析将所有材料分为强耐旱、耐旱、中度耐旱、干旱敏感、干旱强敏感5类。共鉴定出强耐旱材料5份(包括IA2077、YC4H/NN88-31//NN73-935、蒙8108、NN88-48/NN86-4和NN88-48/D76-1609)、耐旱材料57份。来自淮南和淮北地区的强耐旱或耐旱材料分别为27份(占该地区83份材料的32.53%)和19份(占该地区76份材料的25.00%)。所得结果可为大豆耐旱遗传育种提供材料。     

大豆成苗期抗旱性与根系生长的关系

选择抗旱性强、中、弱的大豆品种各5个,在试验室条件下研究成苗期抗旱性与根系生长、胚轴伸长的关系。结果表明:抗旱性强的品种发根早,主根长,侧根数量多,侧根总长度长,胚轴长,成苗率高。在干旱条件下的趋势更为明显。     

黄淮海地区大豆耐旱根系性状的遗传分析

从83份黄淮海地区代表性材料中按根系类型选取28份,在苗期以株高、叶龄、根干重和茎叶干重隶属函数的平均值为指标进行2年耐旱性重复鉴定,从中筛选出晋豆14强耐旱型材料.比根干重、比总根长、比根体积与耐旱隶属函数值均呈极显著正相关,可作为耐旱性的根系性状指标.利用"科丰1号×南农1138-2"衍生的RIL群体为材料,对耐旱相关根系性状采用主基因 多基因混合遗传模型分离分析法进行遗传分析.结果表明,该两亲本闯比根干重、比总根长、比根体积的遗传均为两对主基因加多基因模型,后两者主基因间有连锁(重组率4.30%,1.93%);主基因遗传率为62.26%～91.81%%,多基因遗传率为2.99%～24.75%;耐旱相关根系性状各主要由1对主基因控制,另1对效应较小,3个性状的改良均着重在主基因加性效应.     

大豆品种苗期根系性状的遗传变异及其与耐逆境胁迫的关系

从301份黄淮海和长江中下游地区代表性大豆地方品种和育成品种(系)中按根系类型选取62份,用以研究不同生态区大豆苗期根系性状的遗传特点、与地上部性状的相关以及与逆境胁迫的关系.大豆苗期一级侧根数、主根长、根干重、总根长和根体积等性状,在品种间、各苗龄间均存在显著遗传变异.不同生态区间生长进度不同,长江中下游晚熟品种的根干重、总根长、根体积发育速度较快,而北方早熟品种的根系发育较慢.根系性状与整株干重呈高度相关;根干重、根总长和根体积的相对值与耐旱平均隶属函数值,一级侧根数、主根长、总根长、根体积、根干重的相对值与耐铝毒平均隶属函数值呈极显著相关,且根系性状的相对值在品种间存在显著变异,可用做耐逆性选择的根系指标.黄淮海区品种的耐旱相关根系性状值高于长江中下游区品种,表明耐旱种质的相关根系性状具有生态适应性.     

不同施磷量对大豆苗期根系形态性状的影响

通过盆栽试验，对不同磷施用量条件下的大豆根系形态进行研究。结果表明，磷显著增加根系干重、根长、根表面积和根体积，在低磷P50（50mg／kg）处理下，根干重、根长、根表面积和根体积分别比P0（0mg／kg）处理增加88．0％、97．1％、101．7％和104．9％。适量的磷可促进根系的生长，增大根系在土壤中的养分吸收空间。磷对大豆根系形态性状的影响主要表现在根量及根长的增加上，而与不同粗细的根系分布比例关系不大。在不同施磷处理间，高磷P100（100mg／kg）处理的根系性状弱于低磷PSO处理。磷对根系的促生长作用是有一定范围的，过高的磷不但不会进一步改善根系性状，反而对其生长产生抑制作用。     

大豆器官间的热能分布与耐旱性的关系初报

采用四个耐旱性不同的大豆品种,在始花期和成熟期分别测定了各器官间热量分布状况。结果表明,不同品种器官间热能分布不同;热能累积速率也不同,耐旱强的品种开花后热能累积速率高。导致干旱减产的重要原因之一,是光合生产捕获的太阳能滞留在茎和荚皮中。热量的垂直分布与籽粒的垂直分布关系表明,抗旱品种的热量分布与籽粒重量分布呈极显著相关,而不抗旱品种则无明显相关关系。     

大豆根系与地上部干物质积累动态关系及其对产量的影响

测定铁丰２５号大豆，在分枝、开花、结荚、鼓粒期根与地上部干物质平均日积累量，分别建立了数学模型，经分析，大豆结荚期，根与地上部干物质积累量不协调；并测得从分枝期开始，地上部与根的干物质积累量按１９．３８：１而且逐渐减少的比率进行，地上部干物质积累总量不能突破１３０３２．０公斤／公顷；同时测得要实现每公顷３０００公斤以上产量，开花、结荚、鼓粒期根的干物质平均日积累量，不能低于１６．８、２７．６、７．     

大豆生殖生长期根系形态性状与产量关系研究

以稳定的大豆新品系进行连续2年的生殖生长期根系形态性状的比较研究.结果表明,生殖生长期根系形态性状存在较明显的基因型差异,尤其在R5期后,产量较高的海-560的根系生物量、根体积和根长均大于观-009;施肥有效地促进根系生长,降水较多的年份土壤中的根系密度较高,施肥增强这种趋势,尤以0～30 cm内的土层显著;根系性状与产量间存在显著的相关关系,其中根长与产量的关系更为密切.在雨养农业中,选育根系强大的品种,并根据气候变化因地制宜的科学施肥,协调水肥关系,提高水分及养分利用率,对于提高作物产量是十分必要的.     

大豆种质资源苗期抗旱性评价

利用室内盆栽干旱胁迫方法,对11份大豆材料进行抗旱性分析,测定与抗旱性相关的茎干重、根干重、主根长、总根长、根冠比、叶绿素含量、丙二醛含量、相对含水量共8项生理和形态鉴定指标,以干旱胁迫与非干旱胁迫条件下获得的生理和形态指标,来评价各指标与苗期抗旱性的关系,结合灰色关联分析对不同大豆材料抗旱性进行分析。结果表明:抗旱性较强的是东农47、L-79、黑农44、Conrad,灰色关联度ri0.8为抗旱性较强的品种;嫩丰11、绥04-5804、石大豆1号、绥农29的关联度为0.8~0.6,为较抗旱品种;中黄10号和垦04-8579为较敏感品种,ri为0.6~0.5;方正秣食豆为敏感品种,关联度ri0.439。     

大豆抗旱种质的鉴定及其与根系的关系

从辽宁省主要推广品种中选出20份优异种质资源,依据株高、叶面积指数、茎、叶生物量为指标,采用平均隶属函数值方法鉴定了大豆苗期耐旱性.结果从供试材料中共筛选出大豆生长前期较强耐旱型(2级)品种2个,干旱较敏感型(4级)品种3个,中间型(3级)品种15个.大豆的平均耐旱隶属函数值与干旱胁迫下的相对根表面积、相对根生物量分别...     

大豆抗旱性研究进展

大豆是人类优质蛋白质和食用油脂的重要来源。大豆生长期需水量多,是对缺水最敏感的豆类作物。干旱严重影响大豆产量和品质。抗旱大豆品种在干旱和半干旱地区的大豆生产中起着重要的作用。从干旱对大豆的影响机理、大豆抗旱机制、常用的抗旱性研究方法以及大豆抗旱性评价方法4个方面概述了大豆抗旱性的研究进展。     

玉米自交系萌发期与苗期的耐旱性评价

以24份玉米自交系为试验材料,在玉米萌发期通过PEG-6000(聚乙二醇-6000)模拟干旱胁迫的方法,以胚芽长与胚根长伤害率来评价萌发期的耐旱性,并且通过温室内不漏水塑料杯控制浇水的方法,以不同土壤相对含水量下苗高、茎粗和叶绿素含量的伤害率及复水后幼苗存活率来评价苗期的耐旱性。结果表明,在萌发期自交系齐318、丹599和K22具有较强的耐旱性;在苗期自交系丹599、SH15、旱21、K22、丹3130等具有较强的耐旱性。     

大豆耐旱种质的鉴定

采用盆栽的方法,依据隶属函数值法,对18个大豆品种分别进行营养生长期和生殖生长期的抗旱鉴定;同时采用田间原位测定的方法,依据抗旱系数和产量,对这18个品种分别种植在半干旱地区(朝阳)和湿润-半湿润地区(沈阳)进行全生育期的抗旱鉴定。结果表明:依据隶属函数值法共筛选出营养生长期较强耐旱型(2级)品种2个,分别是辽豆24和锦豆36;生殖生长期较强耐旱型(2级)品种2个,分别是辽豆26和铁豆37;全生育期抗旱鉴定表明铁豆49为强耐旱品种;综合全生育期的抗旱系数和耐旱隶属函数值,筛选出3个优良大豆品种,分别为辽豆26、铁豆37和铁豆49,建议在半干旱地区推广种植。研究认为对大豆种质耐旱性鉴定采用隶属函数值法及全生育期综合鉴定的方法较为准确,与营养生长期相比生殖生长期耐旱性结果鉴定与全生育期鉴定结果更为一致。     

α-萘乙酸对干旱和复水处理下大豆幼苗生长和光合作用的影响

以大豆品种南农99-6为材料,通过盆栽试验研究了α-萘乙酸对干旱和复水处理下大豆幼苗生长和光合作用的影响.结果表明:干旱抑制了大豆的生长,植株的生物量和叶面积的增长速率降低,叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等生理指标急剧下降.复水后大豆生长状况得到改善,植株的生物量和叶面积的增...     

不同生育时期干旱胁迫对大豆根系分布和农艺性状的影响

以大豆品种吉育88为试材,在移动旱棚内,采用根钻挖掘法,研究幼苗期、分枝期、开花期和结荚期干旱胁迫下大豆根系干重在土壤中的分布和农艺性状的影响。结果表明:与CK相比,幼苗期轻度和重度干旱促进了21~110cm土层根系的分布,增幅显著;分枝期和开花期出现干旱胁迫对根系影响最为严重,尤其是开花期重度干旱,根系总重降低22.55%,21~110 cm根系减少60%以上。与CK相比,幼苗期轻度干旱对株高、节数、单株荚重、粒重、百粒重无显著影响,分枝期、开花期轻度干旱多数性状受到显著影响,鼓粒期轻度干旱,仅百粒重显著降低;幼苗期至鼓粒期重度干旱,单株荚重、粒重、百粒重均显著降低,分枝期和开花期重度干旱,对各性状影响最大,株高、单株荚重、粒重的降幅都在40%以上,节数的降幅在20%以上。     

耐旱基因cspB转化大豆的研究

为提高大豆的耐旱性,本研究根据大豆偏爱的密码子将来源于枯草杆菌抗旱相关基因cspB序列进行了优化,并构建了植物表达载体pCAMBIA3301-cspB,利用农杆菌介导法将cspB基因导入大豆栽培品种Bert中。用于遗传转化子叶节外植体共3 800个,经PCR和Southern鉴定,并结合PPT抗性筛选,共获得了95棵阳性转基因植株,转化率为2.5%。经初步筛选,获得了7份耐旱性较好的转基因大豆新材料。这些材料将进一步用于耐旱转基因大豆新品种培育工作。     

转GmHAP3-17基因大豆的抗旱性分析

Gm HAP3-17基因是一个与At HAP3-1同源的转录因子,本研究利用超表达Gm HAP3-17大豆,在模拟干旱条件下以及田间干旱试验下进行了转基因大豆的抗旱性分析。结果显示:在大棚盆栽模拟干旱胁迫条件下,转基因大豆H16、H18、H26比野生型大豆WT根系发达,主根长且侧根较多,植株生长状态比对照好,叶片枯萎发生较迟、程度较轻。转基因大豆与野生型相比,MDA含量低,叶片伤害度较轻,叶片含水量较高。进一步研究表明,在田间自然干旱胁迫下,转基因大豆同样表现出较好的生长状况,较低的叶片伤害度和较高的叶片含水量。在自然干旱条件下,与野生型大豆相比,转Gm HAP3-17基因大豆表现为根系发达、扎根深、侧根多,增加了株高、主茎节数、有效分枝数。H26株系的有效荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重均比野生型提高明显,表现出了显著的产量优势。上述结果表明:GmHAP3-17基因具有正调控干旱的功能,因而该基因将成为培育抗旱转基因作物的一个有效的基因资源。