玉米自交系苗期耐低磷基因型的筛选

在土沙混合基质中设置高磷(97.66μg/g速效磷)、低磷(17.11μg/g速效磷)两种供磷水平,对所收集的40个玉米自交系进行了苗期耐低磷营养特性的分析.结果发现,在低磷胁迫下,供试材料大多数属于磷中低效吸收和低效利用型,只有1个自交系具有高效吸收和高效利用型特性,从一个侧面反映了我国玉米种质资源中耐低磷胁迫基因型的缺乏。     

节水灌溉条件下不同施磷量对冬小麦磷素吸收利用的影响

为提高节水灌溉条件下小麦磷素利用效率,以济麦22和石优20为材料,设置60、120和180 kg P₂O₅·hm^-2三个磷素供应水平（分别用P₆₀、P₁₂₀和P₁₈₀代表）研究了节水栽培下磷素（P）用量对小麦P吸收和利用特性的影响。结果表明,供试小麦品种在各生育时期植株干重均随施P水平增高而提高;低P（P₆₀）水平下石优20植株干重较大,在高P（P₁₈₀）水平下济麦22则植株干重较大。两小麦品种各生育时期植株P含量均以高P处理下较高,且石优20高于济麦22。随施P水平的增高,小麦植株P累积量增多, P累积速率增大,以开花至成熟期P累积速率较高,且施P水平对P累积速率有正向调控作用。成熟期,植株各器官的干重、P累积量和P分配比例均以籽粒最高,茎秆和叶鞘及叶片次之,颖壳和穗轴最低;各器官P含量以籽粒最高,茎秆、叶鞘、颖壳和穗轴次之,叶片最低,表明生育后期植株体内P素主要向籽粒转运、积累。低P和中P（P₁₂₀）处理下,石优20产量显著高于济麦22;高P处理下,石优20的产量较济麦22低。随供P水平的提高,植株花前的P转运量和P转运效率增大,但P贡献率、P利用效率和P肥偏生产力下降。不同品种相比,石优20植株的花前P转运量和营养器官P贡献率与济麦22相近,但石优20的P收获指数、花前P转运效率、P利用效率和P肥偏生产力较济麦22低。研究表明,节水条件下,小麦养分高效品种石优20在低P水平下具有较高P吸收能力和籽粒产量,适当施P可增强济麦22植株生育后期P的吸收、利用能力和高产潜力。     

大豆耐低磷鉴定指标研究

选用8个磷营养利用效率有差异的不同基因型大豆品种,设计0,0.5,1.0,1.5,2.0 mmol·L-15种磷元素浓度进行全生育期水培试验,研究了磷对大豆主要农艺性状的影响.结果表明:不同磷营养水平对大豆株高、底荚高、分枝数和主茎节数的影响不显著,对单株荚数、单株粒数、单株产量及盛花期叶面积的影响极显著,对百粒重的影响显著.单株荚数、单株粒数、单株产量、盛花期叶面积、百粒重与磷水平显著相关,初步认为,这些受磷影响显著且与磷显著相关的性状可作为耐低磷鉴定的指标.     

玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定

在四川两个生态地区对76个玉米自交系进行了低磷胁迫筛选试验。大田种植条件下,通过对苗期部分性状耐低磷的变异系数、变异范围、平均值以及性状间的相关分析,结果表明:相对生物产量、相对株高、相对茎粗以及叶片缺素指数可作为耐低磷基因型筛选和评价的指标。根据上述指标,发现178、RP125、99S2052-1、99S2052-2、9809-1共5个自交系在两个试验点都表现出较好的耐低磷特性;9792-2、郑58、9508B等36个自交系在两个试验点都表现出低磷敏感特性;99S2052-3、316158、2396、吉842、20FS207等15个自交系对低磷胁迫的反应不稳定。同时还提出了在不同生态地区以偏低含磷量进行大田耐低磷玉米种质的筛选鉴定方法。     

冬小麦花期生理形态指标与卫星遥感光谱特征的相关性分析

为提高冬小麦花期长势遥感监测的精确性与普适性,在集丘陵地、河滩地及平原地为一体的冬小麦种植区域设计了田间试验,利用卫星影像信息结合地面GPS定点试验数据,在分析利用遥感技术监测冬小麦花期LAI和生物量两个主要群体长势指标可行的基础上,对卫星遥感光谱信息与冬小麦花期的主要生理生化指标(叶片叶绿素含量、叶片类胡萝卜素含量、叶片水分含量和叶片氮素含量)进行了综合分析.结果表明,NDVI(归一化植被指数)与LAI、叶片氮素含量和叶片水分含量的相关性较好,RVI(比值植被指数)与生物量和叶片类胡萝卜素含量的相关性较好,GVI(绿度植被指数)与叶片叶绿素含量的相关性较好,且均达到显著水平.说明NDVI、RVI及GVI是较为理想的可用于监测冬小麦花期生理形态指标的敏感遥感指数.进一步以这些敏感遥感指数作为因变量建立了冬小麦花期生理形态指标的遥感监测模型.利用本模型可以反演多个生理形态指标,便于对冬小麦花期的长势情况进行综合分析与判断.     

玉米耐低钾胁迫鉴定指标的筛选

在缺钾土壤上种植耐性不同的玉米杂交组合,进行耐低钾鉴定指标的筛选试验.以穗粒重胁迫指数为标准,对玉米植株和穗部性状胁迫指数等参考指标进行相关分析.结果表明:苗期叶片症状指数与穗粒重胁迫指数具有极其显著的相关性,因此,采用苗期叶片症状指数作为鉴定指标,具有快速鉴定、早期筛选、省工省时、节约试验用地等优点。     

青稞苗期耐低磷能力评价

为从52个西藏青稞地方品种中筛选出耐低磷材料,通过苗期水培试验,设置缺磷(0.5μmol·L~(-1))和对照(0.5 mmol·L~(-1))两种处理,测定不同磷营养条件下青稞材料的生物量、根冠比、磷利用效率和酸性磷酸酶活性等指标,并利用主成分分析和隶属函数加权平均和聚类分析法对青稞的耐低磷能力进行综合评价。结果表明,52份青稞材料的综合评价值(D)范围为0.263～0.815,平均值为0.508。经聚类分析,将这些地方品种分为四大类。其中,第一类共11个品种(长芒白青稞、鄂嘎宗、扎仁、穷结黄六棱、满都、白青稞4、白青稞5、短芒青稞、分枝青稞、乃木、白青稞6),D值范围为0.263～0.372,平均值为0.325,磷利用效率最低,耐低磷能力差;第二类共23个品种,D值范围为0.406～0.556,平均值为0.525,磷利用效率和耐低磷能力稍好;第三类共16个品种,D值范围为0.586～0.719,平均值为0.597,磷利用效率较高,较耐低磷;第四类共2个品种(阿曼都、拉萨紫青稞),D值范围为0.781～0.815,平均值为0.798,磷利用效率最高,耐低磷能力强,可以用于青稞磷高效和耐低磷育种。     

外源ABA及其合成抑制剂对冬小麦叶片抗寒指标的影响

为了研究外源ABA及其抑制剂对低温下冬小麦生理生化指标的影响,以冬小麦东农冬麦1号为试验材料,于三叶期分别叶面喷施10 μmol·L^-1 ABA、5 mmol·L^-1 钨酸钠和50 μmol·L^-1 氟啶酮,田间自然降温条件下,分别于10 d平均最低温度达到4、0、-10、-25 ℃时取叶片测定相关生理生化指标。结果显示,随着温度的降低,各处理组小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量先升后降,在0 ℃达到峰值;脯氨酸、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性逐渐升高。经ABA处理后,小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及SOD活性显著高于对照组,但不同温度下的变化水平有所差异;MDA含量低于对照组,在0 ℃时差异显著,说明外源ABA可提高冬小麦抗寒能力。两种合成抑制剂处理后,小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和SOD活性（除0 ℃）均显著低于对照组,MDA含量（除4 ℃）显著高于对照组,说明其对小麦的效应与ABA处理相反,可降低冬小麦抗寒性。钨酸钠处理组各项指标与ABA处理相比变化差异显著,氟啶酮处理组各项指标与ABA处理相比差异极显著,说明ABA在参与冬小麦抗寒性的调控过程中起着重要作用,且氟啶酮对冬小麦抗寒能力影响更大。     

小麦耐低磷基因型的筛选

为发掘新的耐低磷小麦种质,利用磷源液相控制释放系统,通过相对生物量、根冠比和根部结构特征等形态指标,对41份小麦材料进行耐低磷种质筛选.结果表明,供试材料中,231104、231106和231122的相对生物量均在80%以上,根系发达,根毛长且密.其中,231122的相对生物量接近100%,在低磷胁迫下根部干重和根冠比明显高于正常供磷对照.用231个SSR标记进行多态性分析发现,它们与洛夫林10号和小偃54的多态率分别超过60%和58%.由此说明,231104、231106和231122是不同于洛夫林10号和小偃54的耐低磷种质,且能在低磷胁迫下优先保证根部生长,并调整根的形态结构,以利于吸收磷素,满足植株正常生长的需要.     

不同供磷水平对小麦苗期干旱胁迫适应性的影响

为探讨不同磷供应水平下小麦应对干旱胁迫的适应性机制,选用新疆冬小麦主栽品种新冬20号为供试材料,在正常磷(CP:1.0 mmol·L^-1)和低磷(LP:0.05 mmol·L^-1)两种水平下进行水培试验,并施加15%聚乙二醇-6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,分别测定干旱胁迫0、3、5、7 d及复水3 d的幼苗相关生理生化指标、干旱7 d及复水3 d的离子组变化,并通过芯片检测干旱7 d后根系中相关基因表达水平。结果表明,与CP相比,LP对小麦植株干重产生抑制作用,且对地上部的影响大于根系;LP对总根长、总根表面积和总根体积有较好的促进作用。干旱胁迫后LP对根系相关生长指标的影响表现为先抑后促;复水后LP下植株的恢复能力更强。LP对根系丙二醛(MDA)、植株可溶性糖和含水量也有抑制作用;但干旱胁迫后,与同时期CP相比,LP对小麦地上部MDA含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和含水量以及根系POD活性均有促进作用。与CP相比,LP处理中根系和地上部矿质元素含量均大部分下降。通过芯片检测,干旱胁迫7 d后,与CP...     

渗透胁迫条件下不同抗旱性小麦品种萌发期生理生化指标的变化

为给小麦苗期抗旱鉴定提供依据。以17个抗旱性不同的小麦品种为材料,在渗透胁迫（-0．975MPa）条件下。研究了小麦萌发后期部分生理生化指标的变化,并在旱棚池栽控水条件下对品种的抗旱性进行了比较鉴定。结果表明,在渗透胁迫条件下,不同小麦品种萌发期胚芽鞘的脯氨酸含量、胚芽鞘和胚根的MDA含量升高,而胚芽鞘和胚根的SOD、CAT活性以及可溶性蛋白质含量下降。其中胚芽鞘脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性均与抗旱指数、抗旱系数相关极显著,反映抗旱性强弱趋势基本一致,可作为小麦早期的抗旱性鉴定指标。渗透胁迫条件下胚芽鞘脯氨酸、CAT和SOD的T／CK值（胁迫测定值／对照值）分别大于2．2、0．8和0．8为强抗旱性品种,而抗旱性弱的品种则分别小于1.5、0．65和0．4。     

土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响

为揭示冬小麦拔节期对干旱胁迫的响应机制,采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下洛麦9133拔节期的生理特性进行了研究.结果表明,拔节期叶水势、叶相对含水率、叶绿素含量、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶饱和亏、叶绿素a/b、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、POD活性以及水分利用效率均呈增加趋势.这说明在干旱胁迫下,冬小麦通过降低水势、相对含水率、根系活力和蒸腾速率,增加渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量和增强POD活性等生理上的变化以提高抗旱性,从而使其适应干旱逆境.     

灌浆期冬小麦生理特性和产量对不同灌水量的响应

为了解小麦灌浆期旗叶生理特性和产量对灌水量的响应,以小麦品种衡6632、石农086和济麦22为供试材料,通过旱棚和大田试验,设置春季不灌水（W0）、灌拔节水（W1,75 mm）和灌拔节+开花水（W2,150 mm）3个处理,比较分析了不同灌水量下三个品种灌浆期旗叶抗氧化和渗透调节能力及产量的差异。结果表明,旱棚条件下,与W0处理相比,W1和W2处理显著提高了各品种旗叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,显著降低了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量,显著增加穗粒数及产量,其中石农086和济麦22的W2处理产量均显著高于W1处理。大田条件下,与W0处理相比,W1和W2处理均显著提高了三个品种旗叶SOD、POD和CAT活性,降低脯氨酸和可溶性糖含量,显著增加有效穗数和产量,各品种产量在W2 与W1处理间无显著差异。这说明春季灌水能不同程度增强小麦抗氧化能力,提高籽粒产量。     

水分胁迫条件下冬小麦幼苗应答蛋白的表达及其与品种抗旱性的关系

为了探索冬小麦幼苗期水分胁迫D-应答蛋白与品种抗旱性的关系,以30个抗旱性不同的冬小麦品种为材料,采用正常供水和-1.0 MPa PEG-6000胁迫两种处理及SDS-PAGE电泳技术,在抗旱性研究的基础上,对水分胁迫与非胁迫条件下D-应答蛋白在不同品种间表达的差异进行分析.结果发现,抗旱和中等抗旱品种经胁迫诱导后产生D-应答蛋白条带,而干旱敏感品种中没有出现此条带.该应答蛋白的分子量与已报道的抽穗期的分子量相当,约为66.2 kD.说明冬小麦幼苗期经水分胁迫后产生的D-应答蛋白与抽穗期水分胁迫后产生的应答蛋白完全一样,可以作为鉴定抗旱性的应答蛋白指标.     

冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标的研究

为了筛选冬小麦抗寒性鉴定的低温处理方式和鉴定指标,以冬小麦强抗寒品种东农冬麦1号、弱抗寒品种济麦22和不抗寒品种中国春为试验材料,设室内快速低温、室内缓慢低温和田间种植三种处理,测定和分析了不同处理下小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量.结果表明,与室内缓慢低温处理相比,室内快速低温处理下小麦各项指标较接近田间种植处理,且与田间种植处理相关性较显著.低温下抗寒品种的H2O2及MDA含量显著低于弱抗寒品种和不抗寒品种,SOD活性和ASA含量与H2O2含量呈极显著负相关.因此,室内快速低温处理结合SOD活性及ASA、H2O2和MDA含量分析可以进行小麦品种抗寒性鉴定.     

施磷量对低磷灌区冬小麦产量、经济效益和农学效率的影响

为优化低磷灌区的小麦施磷量,2014-2016年,以西农979、西农3517、兰考198、开麦20、泛麦8号和洛麦22为材料进行田间定位试验,研究了P₂O₅量为0(P0)、60(P60)、120(P120)、180(P180)和240(P240) kg·hm^-2 5个不同施磷量对冬小麦籽粒产量及其构成因素、经济效益和磷肥农学效率的影响。结果表明,随施磷量的增加,小麦成穗数显著或不显著增加,穗粒数、籽粒产量和经济效益呈先升高后降低的趋势,磷肥农学效率逐渐下降。品种对小麦籽粒产量、经济效益和磷肥农学效率有显著影响,两个小麦生长季的平均产量和经济效益分别均以P180和P120处理最高;在2015-2016生长季,P60、P120、P180和P240的磷肥农学效率较2014-2015生长季分别高39.1%、56.8%、11.5%和-2.4%。回归分析表明,在2015-2016生长季,不同小麦品种获得最佳经济效益的施磷量为128.3~139.1 kg·hm^-2 ,较获得最佳产量的施磷量降低5.8%~7.2%,二者的理论产量差异仅为0.12%~0.68%。建议低磷灌区小麦施P₂O₅120~140 kg·hm^-2 。     

冬小麦氮磷营养特征及其与土壤养分动态变化的关系

通过田间试验,研究了冬小麦氮、磷营养特征、土壤养分的动态变化及二者的关系。结果表明,返青前冬小麦吸收氮、磷很少,返青后均迅速增多,至孕穗－灌浆初期达一生吸收的高峰（ＮｏＰｏ吸氮在拔节－孕穗阶段达高峰）。灌浆以后,氮磷营养不同,磷素吸收仍维持较高水平,而且灌浆初期至成熟阶段积累的磷素所占比值较大;氮素则积累减少２８．２７％－３１．１９％。越冬前至返青期,土壤碱解氮和速效磷均比较稳定。返青后氮磷变化明     

冬小麦幼苗期初生根生长的基因型差异

为探明冬小麦幼苗期初生根形态的差异,采用室内发芽试验比较31个冬小麦品种(系)的初生根数、根粗、根长的动态变化。结果表明,从种子中伸出的初生根数在发芽后6d确定。初生根数在不同品种(系)间有很大差异,最多为6.2条·株-1,最少为3.6条·株-1;发芽后初生根基部根粗因熟化相对变细,不同品种(系)间根粗差异明显,根基部直径最大为0.33mm、最小为0.19mm;初生根总长度差异明显,最长为57.0cm·株-1,最短为34.8cm·株-1;单条初生根长最长为10.3cm,最短为7.1cm(以上均为发芽15d的值)。聚类分析将31个冬小麦品种(系)分为三组:根数少、根长而粗;根数多、根长而细;根数多、根短而粗。节水高产品种石家庄8号属于根数多、根长细组。发芽试验的初生根系性状参数可作为品种选择的参考指标。     

磷糖类制剂对冬小麦抗干热风特性和产量的影响

为探明不同有效成分的磷糖类制剂对冬小麦抗干热风能力的调控作用,并筛选出高效实用的干热风化学防控技术,采用田间试验,以自来水(CK)和磷酸二氢钾(CKP)为对照,通过拌种、叶面喷施及拌种和叶面喷施组合方式,比较自主研发的磷糖类制剂[激发元素制剂(JB)、微量元素制剂(WB)和磷胺制剂(BP)]对干热风胁迫下冬小麦抗氧化特性和产量的影响。结果表明,干热风胁迫下,与CK相比,各处理下小麦灌浆中后期旗叶可溶性蛋白和可溶性糖含量均显著增加(增幅分别为7.43%～167.87%和8.88%～77.59%),超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性提高了10.42%～62.99%和6.94%～76.29%,丙二醛含量显著降低(降幅6.58%～22.29%)。各制剂均能显著提高小麦穗粒数和千粒重,增幅分别为4.22%～10.36%和1.05%～5.16%;只有拌种和叶面喷施(BP)组合处理显著增加小麦成穗数,增幅分别为4.54%和4.79%。各制剂处理较CK增产6.95%～14.68%。BP叶面喷施处理较JB和WB拌种处理更有利于干热风胁迫下小麦抗氧特性保持稳定,对穗粒数和千粒重的促进效应表现突出。拌种和叶面喷...