优质地方品种鹅湖香稻耐低氮特性分析

为充分挖掘水稻氮高效基因资源,提高氮素利用率,减轻环境污染,对现有的优质水稻核心种质进行氮素效率的筛选和评价具有重要的意义。选用优质耐低氮地方品种鹅湖香稻和同等生育期的优质品种外引七号作为试验材料,通过苗期水培和生育期桶栽的方法,严格控制施氮量,并依据苗期和不同生育期的耐低氮评价指标来比较两品种耐低氮特性。结果发现,在苗期水培条件下,低氮胁迫与正常施氮量比较,鹅湖香稻的株高、植株鲜质量、干质量、叶绿素和全氮含量均无显著差异;同时在生育期桶栽条件下,低氮胁迫与正常施氮量比较,鹅湖香稻叶绿素含量、全氮含量、株高、有效穗数和单株产量均无显著差异,而外引七号低氮条件下多数评价指标均显著低于正常氮条件。利用qRT-PCR检测两品种在不同施氮水平下的不同生长时期氮代谢相关基因的表达水平,结果表明,鹅湖香稻在低氮水平下,氮代谢途径中重要基因的表达量并未受到显著抑制,但耐低氮基因TOND1表达量显著增加。这些结果表明,优质地方品种鹅湖香稻具有耐低氮和氮高效利用特性。     

水稻耐低磷种质的苗期筛选与鉴定

从以成恢448为轮回亲本，M401为供体亲本构建的回交后代BC₁F₆筛选出的耐低磷材料（GP9）和低磷敏感材料（GP14）及其亲本用于盆栽试验，设置P2（2.31 mg/kg）、P30（30 mg/kg）和P80（80 mg/kg）3个磷处理水平，以P80处理为对照计算性状相对值，研究不同磷处理浓度对供试材料6个生物学性状的影响。结果表明，P2处理较P30处理更能反映不同材料性状相对值间的差异，宜用于苗期耐低磷筛选。P2处理时，GP9与GP14及其亲本播种后52 d、59 d和66 d的相对分蘖数差异均达极显著水平，建议采用相对分蘖数作为水稻苗期耐低磷筛选的主要鉴别指标。同时，运用相对叶面积、相对绿叶数和相对叶龄进行综合评定。     

遮荫处理对丘陵茶园生态环境及茶树气体交换的影响

以遮光率分别为75%、56%和30%黑色遮阳网为试验材料,以不遮光为对照,研究不同遮光处理对茶园生态环境及茶树叶片气孔气体交换的影响。结果表明,遮阳网覆盖可有效改善茶树生长的生态环境,与不遮光茶园相比,75%、56%和30%遮光率处理的茶园光合有效辐射明显降低,日平均气温分别比对照低1.7℃、1.1℃、0.7℃,日平均地表温度分别比对照低8.2℃、5.7℃、3.5℃,日平均5 cm土壤温度分别低5.4℃、3.4℃、2.3℃。空气相对湿度则分别比对照高2.7%、1.6%、0.9%。75%遮光率处理与空白达显著差异,新梢1芽3叶含水量比对照高21.8%,第3片成熟叶的平均叶面积比对照高8.96 cm2。75%和56%遮光率处理的茶园净光合速率日变化进程呈现单峰曲线,30%遮光率处理和不遮光处理的茶园为双峰曲线,各处理全天的净光合速率大小依次为56%遮光率>75%遮光率>30%遮光率>不遮光。同时,蒸腾速率随遮荫率的增加而上升,56%和75%遮荫率下气孔导度呈单峰曲线,30%和未遮荫处理茶园则呈双峰曲线。     

磷营养对粳稻根部性状的影响

黑龙江省三江平原已垦和未垦低磷土壤面积在300万hm2左右,筛选耐低磷水稻品种是提高这类土壤的水稻生产潜力的重要途径。研究选用生产上已广泛应用的5个水稻品种,采用不同磷水平砂培法,分不同时期调查水稻根部性状。结果表明,在不同磷营养水平下品种间根部性状有显著差异。品种根部性状值相对较大的材料为耐低磷种质,对磷不敏感的材料为筛选耐低磷种质的首选种质。根部性状中,总根长、根数对磷的最敏感期为分蘖盛期,根重对磷的最敏感期为抽穗期,因此,调查根部性状的适宜时期为水稻分蘖盛期和抽穗期前后;在低磷水平下,根数、根重是筛选耐低磷品种的两个重要指标。水稻植株磷含量在同一磷水平内,不同品种虽有差异,其与生物产量无关。植株吸磷量随磷水平的提高而增加的途径之一是通过根表面积的增大而致。筛选耐低磷种质的适宜磷水平为3mg/kg。研究为筛选大量品种初步筛选出耐低磷种质提供依据和可行的方法。     

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。     

短日照诱导对小豆生长发育、光合和荧光参数的影响

为明确短日照对小豆生长发育、光合和荧光参数的影响,采用不同生育时期短日照诱导处理来调查小豆的形态指标、开花时间及开花节位,在开花期和结荚期测定光合作用和叶绿素荧光。结果表明,与对照相比,短日照诱导使小豆的株高降低、平均茎粗和主茎节数变小、白红2号在开花期和结荚期的节间长度升高,唐山红小豆降低;短日照诱导使小豆的花期提前并降低开花节位;短日照诱导使2个品种的净光合速率在开花期明显升高,在结荚期降低,气孔导度、细胞间CO2浓度和蒸腾速率在开花期无明显变化,在结荚期,白红2号明显降低,唐山红小豆升高;短日照诱导对开花期的叶绿素含量无明显影响,在结荚期明显降低,与对照相比,白红2号在开花期和结荚期的Fv/Fm升高,唐山红小豆在开花期变化规律不明显,在结荚期升高;短日照诱导使小豆的产量构成因素及产量呈下降趋势。以上结果说明短日照诱导对花荚期小豆的生长发育、光合参数及产量具有调控作用。     

寒地粳稻耐低磷品种鉴定研究

１９９５～１９９７年对３０８份粳稻材料进行了耐低磷鉴定,筛选出耐低磷早粳品种２３份,有的品种已开始在缺磷土壤上推广应用。明确耐低磷品种对产量的不同反应以及与分蘖、根长、根重之间的关系。     

幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑对小豆生理和产量的影响

为探究幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑(S3307)对小豆(Vignaangularis)生理代谢和产量的影响,本研究于2018—2019年以龙小豆4号和天津红为试验材料,盆栽条件下,苗期进行预喷施S3307,同时连续淹水处理5 d并每天取样,测定分析相关生理指标。结果表明,幼苗期淹水胁迫引起小豆叶片H2O2和MDA含量、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著提高, ABA、IAA和SA含量显著提高, SOD、POD和CAT活性显著提高,淹水处理5 d导致龙小豆4号单盆产量显著下降8.40%～12.61%,天津红显著下降9.91%～10.01%。S3307具有抵御淹水胁迫的作用,能有效增加小豆叶片脯氨酸和可溶性蛋白含量,显著降低H2O2和MDA含量,能够显著提高SOD和POD活性以及SOD/POD、SOD/CAT,显著增加ABA和SA含量,并显著抑制IAA含量的上升。喷施S3307使淹水4 d的龙小豆4号产量显著提高2.85%～6.18%,使天津红淹水4 d的产量显著提高2.85%～3.95%。综上,淹水胁迫下,不同品种小豆在活性氧物质积累、膜质过氧化、抗氧化酶活性以及激素水平等方面的生理应激存在显著差...     

棉花抗枯黄萎病品种耐低磷种质筛选

 采用蛭石栽培和营养液浇灌的方法,研究棉花品种耐低磷筛选指标,利用这些指标对88份棉花抗枯、黄萎病品种进行磷素利用率极端基因型的筛选。结果表明,株高和根冠比在不同品种和不同磷浓度处理之间无显著差异,而棉苗干物重、地上部鲜重、总叶面积、叶绿素含量、地上部干物重及磷利用率在不同磷浓度处理和不同品种之间均存在显著差异,可以作为棉花苗期耐低磷能力的评价指标。利用这些指标对棉花抗枯、黄萎病品种进行了分析。聚类结果将88个品种主要分为耐低磷基因型和非耐低磷基因型两大类,分别包括25个和55个品种。其中,中棉所21、中99和陕棉11属于耐低磷的极端基因型。     

磷对不同基因型烤烟幼苗生长和生理特性的影响

采用漂浮育苗法研究了磷对中烟101,中烟100,NC89,K326和庆胜2号5个不同基因型烤烟幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:缺磷胁迫下,不同基因型烤烟苗期的生物学性状和生理特性产生了明显的变化,不同基因型受影响程度不同。K326在缺磷条件下受到的抑制最小,较其他4个烤烟品种更耐磷的缺乏。而中烟101,中烟100,NC89和庆胜2号4个烤烟品种苗期对缺磷的适应能力较差,需要补充相对于K326更多的磷肥才能达到培育壮苗的要求。     

硝酸镧浸种对低磷胁迫下红小豆幼苗生长的影响

采用1/2 Hongland缺磷营养液模拟低磷胁迫的方式,利用水培法研究了在低磷胁迫下,不同浓度硝酸镧(0,20,50,100 mg·L^-1)浸种对2个品种(保红8824-17和白红4号)红小豆幼苗地上部分生长的影响。结果表明:与对照组相比,硝酸镧浸种增加了2个品种红小豆幼苗的株高、叶面积、鲜重、干重和根冠比、降低了茎粗,但2个品种随硝酸镧浓度增加表现的趋势不一致;随着硝酸镧浓度增加,保红8824-17的POD活性呈先升高后降低的趋势、SOD活性表现出先降低后升高的趋势,白红4号的SOD活性的变化趋势为下降,POD活性的变化趋势为上升;2个品种MDA含量都表现为随浓度的增加而先降低后升高,当浸种浓度为50 mg·L^-1时达到最低值;随着浸种时硝酸镧浓度的增加,保红8824-17的叶绿素含量的变化趋势为先增大后减小,白红4号的叶绿素含量持续增大。综上所述,用硝酸镧对红小豆进行浸种可缓解低磷胁迫对红小豆幼苗生长产生的影响,最适浸种浓度为50 mg·L^-1。     

不同甜玉米品种苗期耐镉胁迫响应分析

为筛选耐镉性强的甜玉米品种并探究不同耐受性品种响应镉胁迫的差异,本研究以华南地区主推的12个甜玉米品种为材料,采用沙培的方法研究镉(Cd²⁺)处理对不同甜玉米品种两叶一心时期的苗高、主根长、总根数、鲜重、干重、叶片SPAD值等性状的影响。结果表明,不同遗传背景的甜玉米品种间耐镉性存在较大差异,测量的8个指标的耐镉指数间存在显著相关性。利用主成分分析得到1个综合指标可有效评价不同品种甜玉米的耐镉性,其贡献率为73.42%。采用聚类分析法将12个甜玉米品种分为敏感型(1个品种)、中间型(8个品种)和耐受型(3个品种)。其中,‘仲鲜甜102’、‘珠玉甜1号’和‘佛甜10号’3个品种耐镉性较强,可从中筛选镉低富集型品种运用于农业生产。同时,通过比较分析两个存在镉胁迫响应差异的品种间的表型变异,发现镉胁迫会破坏敏感型甜玉米玉米幼苗叶片中叶绿素的稳定,影响光合作用,进而减少生物量的积累,抑制生长发育。本研究为进一步解析甜玉米耐镉响应机制提供一定的参考。     

不同甜玉米品种苗期耐镉胁迫响应分析

为筛选耐镉性强的甜玉米品种并探究不同耐受性品种响应镉胁迫的差异,本研究以华南地区主推的12个甜玉米品种为材料,采用沙培的方法研究镉(Cd²⁺)处理对不同甜玉米品种两叶一心时期的苗高、主根长、总根数、鲜重、干重、叶片SPAD值等性状的影响。结果表明,不同遗传背景的甜玉米品种间耐镉性存在较大差异,测量的8个指标的耐镉指数间存在显著相关性。利用主成分分析得到1个综合指标可有效评价不同品种甜玉米的耐镉性,其贡献率为73.42%。采用聚类分析法将12个甜玉米品种分为敏感型(1个品种)、中间型(8个品种)和耐受型(3个品种)。其中,‘仲鲜甜102’、‘珠玉甜1号’和‘佛甜10号’3个品种耐镉性较强,可从中筛选镉低富集型品种运用于农业生产。同时,通过比较分析两个存在镉胁迫响应差异的品种间的表型变异,发现镉胁迫会破坏敏感型甜玉米玉米幼苗叶片中叶绿素的稳定,影响光合作用,进而减少生物量的积累,抑制生长发育。本研究为进一步解析甜玉米耐镉响应机制提供一定的参考。     

基于支持向量机非线性筛选水稻苗期抗旱性指标

作物抗旱性指标筛选具小样本、多指标和非线性等特点,传统的基于经验风险最小原则经线性筛选获得的综合指标及在此基础上建立的线性回归模型的合理性受到质疑;基于结构风险最小原则的支持向量机具适于小样本、非线性、泛化推广能力优异等诸多优点,但可解释性差。本文以15个水稻品种苗期反复干旱存活率为因变量,从24个形态生理指标中经支持向量回归(SVR)非线性筛选得苗高、脯氨酸、丙二醛、叶龄、心叶下倒一叶面积、抗坏血酸等6个综合指标,以此建立的SVR模型拟合精度与留一法预测精度均明显优于参比线性模型;如考虑指标测量的简易性,仅以地上部干重、心叶下倒二叶面积、根冠比、叶龄、叶鲜重、心叶下倒一叶面积等6个形态指标进行评估同样可行。为增强SVR的解释能力,基于F测验对SVR模型建立了非线性回归显著性与单因子重要性显著性的测验方法。     

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。     

大豆苗期耐盐性的简便鉴定方法

盐胁迫是影响大豆产量的重要非生物胁迫因素,筛选耐盐种质资源对培育耐盐大豆品种具有重要的意义。本研究利用4个耐盐品种和4个盐敏感品种进行苗期耐盐性鉴定,以蛭石为培养基质,在大豆真叶展开时,分别用100、200和250 mmol L^–1的NaCl溶液处理,每2 d浇一次盐溶液,每天测定大豆真叶SPAD值。盐处理8 d后,分别取各品种的根、茎、叶,用原子吸收光谱仪测定其Na⁺含量。结果表明,用200 mmol L^–1 NaCl处理的耐盐品种和盐敏感品种表型差异明显,但叶片Na⁺含量差异不显著;用250 mmol L^–1 NaCl处理后,表型差异明显且叶片Na⁺含量差异显著。200 mmol L^–1和250 mmol L^–1 NaCl处理下叶片失绿明显,盐敏感品种叶片积累的Na⁺含量与SPAD值极显著负相关。本研究建立了一种以蛭石为基质,用200 mmol L^–1或250 mmol L^–1 NaCl处理,8 d即可进行大豆苗期耐盐性鉴定的简便方法,为大豆种质资源苗期耐盐性的大规模鉴定及耐盐品种选择和耐盐机理的研究提供了方法。     

短日照对不同叶龄红小豆幼苗的诱导效应

以中晚熟红小豆品种冀红小豆4号为材料, 于2006—2008年在河北农业大学植物标本园,设置自然光周期(CK)、12 h光周期处理,零叶龄(LF)~四叶龄幼苗5个处理,以CK作为对照,从对生真叶出土开始观测不同处理的生育进程、成花及生理指标,成熟时测定干物质积累、产量组分及小区产量。结果表明,短日照降低株高、茎粗并减少主茎节数,促进分枝形成,对较小叶龄植株作用明显;短日照诱导抑制植株各部位干物质的积累量,主要在真叶至第1复叶展平期间影响显著,其中对生物产量和经济产量理影响最大;短日照影响生育进程,二叶龄之前的影响较为明显,不利于产量的形成。短日诱导明显缩短生长前期,另外三叶龄短日照处理可显著提高百粒重;短日照明显增强超氧化物酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性,增加游离氨基酸(SAA)、可溶性蛋白(SPRO)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)与脱落酸(ABA)含量,并在一定程度上提高GA/ABA。短日照诱导对不同叶龄红小豆生长、生理及产量所产生的影响,整体趋势是生长前期效应相对显著。