烯唑醇超微粉体种衣剂防治大麦主要病害的研究

采用5%烯唑醇超微粉体种衣剂处理大麦种子,研究该种衣剂对大麦主要病害的防治效果及对大麦生长发育的影响。试验结果表明,药种比1:400~500处理大麦种子,可提高大麦出苗率,调控幼苗生长,植株干重、鲜重显著增加;对大麦条纹病(Helminthosporium gramineum)、根腐病(Helminthosporium sativum)、散黑穗病(Ustilago nuda)的防病效果分别为90.4%~88.7%、90.1%~91.8%、100%~83%,增产16%~12%。     

大麦地方品种苗期耐低氮筛选和鉴定指标的研究

为了挖掘耐低氮大麦种质资源。采用水培试验,设正常供氮和低氮胁迫2个处理,通过根长、株高、分蘖数和干质量等指标对19份大麦地方品种的耐低氮特性进行筛选和鉴定。方差分析表明,各性状在不同供氮水平和品种间均有极显著差异,并且供氮水平和品种间的互作作用达到极显著水平,表明低氮胁迫水平设置合理,各品种也表现出对低氮胁迫反应不同。变异分析表明,2种供氮条件下大麦的分蘖数和干质量变异系数均较大,说明这些指标在品种间的差异明显,较适合作为耐低氮筛选指标,而株高性状受基因型差异的影响较小,不适合作为耐低氮品种筛选指标。相关性分析表明,正常供氮条件下,大麦干质量与其他指标均呈极显著正相关,低氮胁迫下,也表现出了相似的趋势,只是相关性程度有所下降,并且地上部干质量与根长、分蘖数仅呈显著正相关关系。鉴于生物量在耐低氮鉴定评价中的重要作用,对低氮胁迫和正常供氮条件下大麦的地上部干质量进一步进行比较,t测验表明,大麦品种B929、B942、B945、B968和B974在正常供氮和低氮胁迫间地上部干质量无明显差异,说明这5个大麦品种具有较强的耐低氮能力,同时该判断标准也弥补了仅利用相对值来判断耐低氮性的不足。另外,研究大麦地上部干质量指标和氮素吸收利用相关指标在耐低氮中的关系,发现同时考虑氮素吸收和利用相关性状才可能对大麦品种耐低氮性进行判断。     

苗期耐低氮基因型苦荞的筛选及其评价指标

土壤缺氮是造成我国黄土高原冷凉地区农业低产的主要原因。为了筛选耐低氮苦荞基因型及适宜鉴定指标,采用苗期水培方式,测定9个不同基因型苦荞在不同氮水平下的农艺性状、生理特性及植株氮素利用等指标,采用隶属函数法计算各指标耐低氮指数,通过主成分分析与聚类分析评价各基因型苦荞综合耐低氮能力。结果表明,低氮胁迫下,苦荞地上部生长受抑制程度大于根系,株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系体积、根系表面积及根系平均直径均呈下降趋势,主根长和根冠比呈上升趋势;根系活力、根系硝酸还原酶(NR)活性及可溶性蛋白含量有所下降,而根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量有所升高;叶片叶绿素含量、Fm和Fv/Fm降低,而Fo升高;植株全氮含量及氮积累量降低,而由于植株氮积累量降幅明显大于生物量降幅,导致氮利用效率显著升高。将25个单项指标转化为4个相互独立的综合指标(累计贡献率达87.44%),并将9个苦荞基因型划分为耐低氮型、中间型和不耐低氮型。为了预测苦荞基因型的耐低氮能力,将D值作因变量,各指标耐低氮指数作自变量进行逐步回归分析,建立最优回归方程,筛选出株高、茎粗、叶面积、根冠比、叶绿素含量、Fm、根系超氧化物歧化酶(SOD)活性及氮利用效率8项对苦荞耐低氮能力有显著影响的指标,并且9个苦荞基因型的苗期耐低氮能力预测值Y与D值显著相关(R2=0.998,P0.01),表明这8个指标可用于耐低氮苦荞基因型的快速鉴定。     

耐低磷基因型甜玉米的苗期筛选研究

以18个甜玉米品种为材料,设置低磷和高磷处理,采用盆栽试验研究了甜玉米苗期的主要形态和生理指标,并分析了其相关关系。结果表明:低磷胁迫对不同甜玉米品种苗期干物重和植株磷积累量影响较大,不同甜玉米品种耐低磷能力存在明显的基因型差异,干物重和植株磷积累量可作为甜玉米耐低磷基因型筛选的指标。18个供试材料中,顶尖、台湾华珍和先甜5号对低磷土壤的忍耐能力较高,属于耐低磷品种;金茂3号、美玉3号和金圣王对低磷土壤的忍耐能力较差,属于低磷敏感品种;其余12个品种属于中等耐低磷品种。     

甘薯耐低钾基因型苗期筛选及综合评价

为建立甘薯苗期耐低钾能力评价体系,筛选耐低钾和低钾敏感型甘薯材料,通过水培试验设置了低钾胁迫(0 mmol L^-1 K₂O)和正常钾处理(10 mmol L^-1 K₂O),对来自国内外不同薯区的214份甘薯品种(系)材料进行培养,收集生物量、钾积累量、钾含量、钾利用效率等11个性状表征值,计算各指标耐低钾胁迫指数。利用综合隶属函数法,进行主成分分析、回归分析和聚类分析,综合评价各甘薯材料耐低钾能力。结果表明,不同甘薯材料在2个钾水平下的生物量和钾吸收利用特征均有明显差异;低钾胁迫下地上部干重(SB)、地上部干物质增加量(SBI)、根系干物质增加量(RBI)、总干物质增加量(PBI)、地上部钾积累量(KAS)、根钾积累量(KAR)、总钾积累量(KAP)、地上部钾含量(KCS)和根系钾含量(KCR)等9个指标与正常钾处理相比均降低29%以上,而根冠比(RSR)和钾生理利用效率(KUE)分别提高29.63%和120.56%。低钾胁迫下,不同甘薯材料的SB、SBI、PBI、KAS、KAP、KCS、KCR和K...     

棉花耐低钾基因型筛选条件和指标的研究

以2004年我国棉区的主栽品种/组合/品系为主, 收集50个基因型, 在苗期室内液培条件下(低钾浓度和高钾浓度分别为0.02 mmol L^-1和2.50 mmol L^-1)对棉花耐低钾基因型的适宜筛选苗龄和评价指标进行研究, 并与田间缺钾土壤(速效钾含量为59.88 mg kg^-1)的筛选结果进行比较。结果表明, 棉花5叶期幼苗基因型间生物量的变异系数明显高于3叶期, 适宜进行耐低钾基因型筛选。低钾条件下的绝对生物量与相对生物量(0.02/2.50)、吸钾量和钾利用指数(KUI, 单位浓度钾所形成的生物量)极显著(P < 0.01)相关, 相关系数分别为0.7690、0.9522和0.9791。根长、根表面积与整株吸钾量的相关系数分别为0.5201(P < 0.01)和0.3325(P < 0.05)。子叶缺钾斑占子叶总面积的比例(S)在基因型间变化幅度大(变异系数为44.46%)、符合正态分布、与生物量极显著相关(r = –0.4455, P < 0.01), 可作为棉花苗期耐低钾基因型筛选的辅助指标。种子含钾量与棉花幼苗子叶的S值、生物量、钾吸收量和KUI均无相关关系。液培条件下5叶期幼苗的整株生物量与田间条件下产量器官干重极显著相关(r = 0.5091, P < 0.01), 证明苗期室内液培筛选具有可行性, 可作为对大量基因型的初筛方法, 典型基因型需要在田间进行复筛。     

耐低氮烟草基因型的筛选及氮效率分析

筛选耐低氮及氮高效的烟草基因型是提高氮素利用效率,减少氮污染的一种有效途径。本文采用营养液培养方法,于苗期以低氮(0.5 mmol L–1)和正常氮(5.0 mmol L–1)处理74个不同基因型烟草,通过指标统计、因子分析、聚类分析来确定评价指标及筛选出耐低氮基因型,并结合氮效率综合值分析表明,在低氮和正常氮条件下,不同基因型烟草的根系体积、根系生物量、茎叶氮累积量、地上部生物量变异系数均较大,分别为0.37~0.68和0.38~0.64。低氮和正常氮的主成分基本相似,在不同供氮条件下茎叶氮累积量、地上部生物量均起主要作用。筛选出15个耐低氮基因型,占供试材料的20.3%,其中8个属于低氮高效正常氮低效型,占耐低氮基因型的53.3%,6个属于低氮低效正常氮低效型,占40.0%,1个属于低氮高效正常氮高效型,占0.7%;筛选出8个低氮敏感基因型,其中6个属于低氮低效正常氮高效型,占75.0%,2个属于低氮低效正常氮低效型,占25.0%。初步确定14P9为耐低氮、氮高效基因型,中烟100和K394为低氮敏感、氮低效基因型。     

棉花苗期耐低钾能力筛选指标研究及其与产量、品质的关系

以长江流域下游棉区的12个棉花主栽品种为研究材料,在人工气候室水培和田间种植条件下进行棉花苗期耐低钾能力筛选指标研究。结果表明,低钾会放大棉花苗期关于钾素吸收利用和光合碳同化等生理特性上的品种间差异幅度。土壤严重缺钾时会显著降低棉花铃数、铃重及衣分,其中铃数响应土壤缺钾最为敏感,而在铃重组成中纤维质量对土壤缺钾的响应幅度大于棉子质量。通过对比基于棉花苗期不同生理指标和最终产量与品质指标的筛选结果,发现综合考虑棉花苗期叶片SuSy活性、SPAD值和单株叶片生物量3项指标的低钾胁迫系数对棉花最终产量与品质的耐低钾能力具有较好的预测效果。通过试验筛选出低钾敏感型棉花品种泗杂3号和耐低钾型棉花品种泗棉3号,二者可作为进一步研究低钾环境下棉花产量、品质形成机理的理想试验材料。     

不同氮效率玉米基因型苗期对光和氮响应的研究

对氮效率表现差异显著的三个玉米自交系幼苗采用不同光强和氮浓度处理,比较根冠比、生物产量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的响应差异。结果表明：不同氮效率自交系对不同氮浓度与光照强度处理的响应存在显著差异;氮低效材料在低光低氮条件下的生物产量表现比氮高效材料好,在高光高氮条件下时生物产量表现比氮高效差;氮高效材料随着氮浓度增加比氮低效材料更能保持根的发达性,表明根系是氮高效的保证。不同氮效率自交系生物产量和硝酸还原酶光氮最佳耦合点值不同,氮低效自交系出现光氮最佳耦合点时所需要的氮浓度（或光强）要比氮高效自交系低。因此,玉米基因型氮效率的发挥不但需要适宜的供氮水平,还需要合适的光照强度。     

苗期柳枝稷耐低氮胁迫型品种筛选及评价研究

为明确柳枝稷(Panicum virgatum L.)在低氮处理下的耐胁迫能力,在人工气候室中进行水培试验,对13个柳枝稷品种的总生物量、株高、分蘖数、叶绿素含量、净光合速率、叶表面积、根表面积和根长等8个评价指标做主成分分析,再根据计算出的主成分值做聚类分析。结果表明:总生物量、株高和分蘖数3个主成分的累计方差贡献率为90.84%,可以反映8个评价指标包含的主要信息。根据综合主成分值对13个品种进行评价,各品种综合表现排序依次为:Kanlow、Blackwell、Alamo、BJ-5、BJ-1、Trailblazer、Cave-inRock、Pathfinder、Forestburg、BJ-6、BJ-2、BJ-3、BJ-4。排名结果与实际观测的情况一致。聚类分析将13个品种分为两大类,与主成分分析的结论基本一致,但同时表明柳枝稷耐低氮胁迫性与其生态型的相关性并不明显。     

苗期柳枝授耐低氮胁迫型品种筛选及评价研究

为明确柳枝稷(Panicum virgatumL.)在低氮处理下的耐胁迫能力,在人工气候室中进行水培试验,对13个柳枝程品种的总生物量、株高、分集数、叶绿素含量、净光合速率、叶表面积、根表面积和根长等8个评价指标做主成分分析,再根据计算出的主成分值做聚类分析。结果表明:总生物量、株高和分集数3个主成分的累计方差贡献率为90.84%,可以反映8个评价指标包含的主要信息。根据综合主成分值对13个品种进行评价,各品种综合表现排序依次为:Kanlow,Blackwell,Alamo、BJ-5、BJ-1、Trailblazer,Cave-in-Rock,Pathfinder, Forestburg、BJ-6、BJ-2、BJ-3、BJ-4。排名结果与实际观测的情况一致。聚类分析将13个品种分为两大类,与主成分分析的结论基本一致,但同时表明柳枝援耐低氮胁迫性与其生态型的相关性并不明显。     

耐低氮小麦基因型筛选指标的研究

以12个小麦基因型为研究对象,采用液培与大田试验,在低氮胁迫和正常供氮2个水平下,对耐低氮小麦基因型的筛选指标进行了探讨,为氮-高效基因型小麦育种提供理论依据。结果表明:小麦植株干重在低氮胁迫和正常供氮条件下都有较大的基因型变异(变异系数CV分别为29.03%和18.21%);在所有调查性状的相对值中,相对植株干重(低氮胁迫/正常供氮)基因型变异较大(CV为22.76%);相关性分析表明,相对植株干重与相对株高、相对植株吸N量和相对N利用效率间呈极显著正相关(P<0.01),且液培试验中相对植株干重和大田试验中相对籽粒产量(不施氮/施氮)间呈极显著正相关(r=0.77**,n=2)。因此,以小麦苗期相对植株干重作为筛选指标,然后进行大田验证,是筛选耐低氮小麦基因型行之有效的途径。     

不同氮效率油菜种质苗期氮吸收转运与利用差异研究

氮效率研究是油菜营养性状遗传改良的前提,为探究不同氮效率油菜种质苗期氮吸收、转运和利用的异同,以2个氮效率差异油菜种质H6（氮高效）和L18（氮低效）为供试材料,利用水培营养液设置正常氮（CK）和低氮（LN）2个氮浓度处理,培养14d后检测植株氮含量,计算氮累积量、氮转运系数和氮利用效率。结果显示,不同氮浓度处理对油菜苗期氮的吸收、转运和利用效率影响的差异达到极显著水平（P＜0.01）。与CK相比,LN处理的油菜生物量、氮含量和氮累积量均显著降低,而氮利用效率和根冠比显著提高;氮高效油菜种质H6的生物量、氮累积量、氮转运系数和氮生理利用效率均显著大于氮低效种质L18,分别为L18的2.07、1.42、3.23和1.56倍。从氮的吸收、转运和利用3个方面探讨了低氮胁迫处理下油菜种质苗期氮效率差异的原因,对深入开展油菜氮高效机理研究及油菜品种氮效率改良具有一定的指导意义。     

棉花不同钾效率基因型对水分和低钾胁迫的响应研究

为探明不同钾效率棉花基因型在水分和低钾胁迫条件下的差异,采用盆栽试验,对2种基因型棉花一些生理生化指标及生物学产量的差异性进行研究。结果表明,棉花在逆境胁迫条件下,其生长状况及生理生化过程中发生一系列适应性改变,不同基因型、不同生育时期,其抗逆性也不同。表现为：不同处理条件下,棉花钾高效基因型(103)叶绿素含量指数高于棉花钾低效基因型(122),生物学产量也较高。同时103叶片丙二醛(MDA)含量低于122,表明103抗逆性较强。2种基因型间可溶性糖与脯氨酸(Pro)含量以及过氧化物酶(POD)活性变化一致,差异不显著。     

甘蓝型油菜轮回选择研究 Ⅰ.向不同细胞质来源的基因型中导入显性核不育基因

以同时携带显性核不育基因Ms和显性不育抑制基因Rf的甘蓝型油菜为父本,含有相应隐性等位基因的同类型油菜为母本,经一代杂交成功地把显性核不育基因导入具不同细胞质来源的基因型中。90％以上的杂种一代、回交和复交组合均表现为1可育:1不育的分离。在第一批转育所用的15个亲本中,有3个对由Ms基因控制的雄性不育性有抑制作用,它们能使相应的杂种在F_1全部可育。不同的细胞质对Ms基因的表达没有影响。尽管遗传背景以及异地和不同生长季节种植造成的环境因素的差异对Ms表达有微弱影响,个别组合中有少量半不育株产生,但由Ms基因控制的雄性不育性在绝大多数情形下是稳定的,完全可以应用于甘蓝型油菜的轮回选择研究。     

不同基因型大豆糖分积累规律的研究(Ⅰ)——可溶性总糖含量积累规律的研究

大豆光合作用的主要产物是糖类,本文选用6个不同基因型的大豆品种,运用框栽的方法,研究了大豆可溶性总糖含量的动态变化,结果表明,不同营养器官的可溶性总糖的最大含量值出现在结荚期,荚果中的可溶性总糖表现出持续降低的变化规律。在大豆生育过程中,叶柄是各器官中糖类代谢比较旺盛的部位,可溶性总糖含量为叶柄>叶片>根>茎,秣食豆总糖含量最高;小金黄、丰收10和绥农14叶柄和根中总糖含量呈极显著正相关(r值分别为0.971、0.905、0.932),龙选1号、不结瘤大豆和秣食豆的叶柄和根中的总糖含量达到显著正相关(r值分别为0.874、0.850、0.657)。     

化学杂交剂诱导油菜雄性不育机理的研究——Ⅰ.杀雄剂1号对甘蓝型油菜花药毡绒层和花粉粒形成的影响

研究揭示了甘蓝型油菜花药壁发育类型属双子叶型,毡绒层为同型单起源毡绒层,又可称为分泌型腺质毡绒层。用0.03％杀雄剂1号处理9个不同发育时期的甘蓝型油莱,研究其诱导雄性不育的效果,结果表明:造胞细胞时期以前处理都是无效的,花粉母细胞以后处理才有效,尤以单核期处理效果最好,不育株率接近100％。这是由于杀雄剂1号诱导甘蓝型油菜花药毡绒层偏离了正常的发育方式,而形成异常的毡绒层,表现为毡绒层增厚,提早解体,与药壁中层分离,并由此产生各种形状的败育花粉。花粉中出现细胞质收缩、空秕,无花粉壁和药中无花粉等现象。文中还对杀雄剂1号诱导甘蓝型油菜雄性不育的作用机制进行了讨论。