辐射条件下大豆主要农艺性状遗传变异的研究

用~(60)C_0-γ射线,以16千伦琴的剂量照射三个品种大豆风干种子,以未经照射处理的原始材料为对照,分析比较了来自 M_1孕性正常(MF)和孕性较差(MS)植株衍生的 M_2、M_3两代九个农艺性状的遗传方差、遗传变异系数、广义遗传力和预期选择进度。通过试验分析得出结果是:(1)辐射后代表型方差为对照的2倍,产生了可遗传的变异。(2)M_2代具有较高的选择潜力和选择可靠性,是选择的关键世代。(3)生育期、百粒重和株高在 M_2便具有较高的遗传力,而且与 M_3代相关显著,可从 M_2代开始进行选择;M_3代粒茎比有较高的遗传力,此时选择有较可靠的效果;产量等其余性状,受环境影响较大,遗传力低,不宜在 M_3代以前直接选择。(4)不同孕性来源的 M_2代群体的变异幅度不同,MS 后代的各项遗传参数都高于 MF 的后代,具有较宽的变异幅度和较高的遗传力和遗传进度,而且孕性大部分恢复正常,具有较高的遗传育种价值。     

辐射育成夏谷新品种鲁谷7号

用~(60)Co—γ射线372Gy辐照早熟、高秆、小穗型品种鲁谷2号,在M_1代选择结实性好、绿叶黄穗、株高比原品种矮15厘米、熟期偏晚的正常植株.M_(3)代选择稳定株系,经品比、多点试验和区域试验育成鲁谷7号。研究表明,γ射线可以诱发谷子几个性状同时产生突变。谷子的M_1代有明显的显性突变,从M_1代即可按育种目标对遗传力高的性状进行重点选择,避免M_2、M_3代种植大量群体,提高了育种效率。     

水稻超低温辐射及咖啡因后处理的诱变效应

早籼水稻(广陆矮4号)干种子在—196℃下用γ—射线照射,并用浓度为5.6×10~(-3)M的咖啡因水溶液浸种后处理。观察了M_1代生理损伤情况,观察了M_2代叶色、抽穗早,迟和高、矮秆突变。试验结果表明,低温辐射与常温辐射相比,前者的M_1代结实率较高,而M_2代的叶色、抽穗期和株高突变频率都下降。在本试验所用的照射剂量下,咖啡因不会显著加剧M_1代辐射损伤,而M_2代的突变频率均因咖啡因浸种处理而提高,表明咖啡因有增加辐射诱变频率的作用。常温下辐射加咖啡因后处理的叶色突变,抽穗期突变和株高突变频率都较高。     

咖啡因对受γ—射线照射大豆辐射损伤及遗传效应的影响

研究结果表明,大豆风干种子经γ-射线辐照后,再用咖啡因溶液处理,降低了M_1代苗高、成株率和孕性;增加了M_1代幼苗叶绿素缺失频率和根尖细胞染色体畸变频率;提高了M_2代叶绿素、熟期和孕性突变频率。     

辐照大麦M1代损伤效应与M2代变异频率的关系

本试验以鲁啤一号大麦为材料,用~(60)Co-γ射线分0、93.3、186.6、279.9、373.2、559.8Gy 6个剂量进行辐照处理,着重分析了M_1代植株损伤和细胞学损伤与M_2代叶绿素突变和农艺性状变异之间的相关关系。M_1代根尖细胞的染色体畸变率、微核率、黄叶尖率、苗高和不育率与M_2代性状变异频率以及与M_2代叶绿素突变率之间呈显著或极显著指数函数关系;M_1代出苗率与M_2代性状变异率和叶绿素突变率之间相关不明显。同时,M_1代各种损伤与吸收剂量之间呈显著或极显著直线相关关系;M_2代叶绿素突变及农艺性状变异与剂量之间呈显著或极显著指数函数关系。     

电子束对大豆辐射诱变效应的研究

试验结果表明,用不同剂量的电子束辐照不同品种的大豆风干种子,既能使M_1的苗高、成株率、孕性、根瘤的固氮酶活性等产生明显的辐射损伤效应,又能诱发M_2的叶绿素、生育期等性状的突变;同时,还表明,电子束与~(60)Co-γ射线相比,具有辐射损伤较轻、诱变效率较高的特点。可以认为电子束是一种较好的诱变源。     

γ射线辐照玉米杂种后代数量性状的遗传变异研究

用~(60)Co—γ射线3×10~4R 辐射玉米杂交种 DK698、沈单7号和农大~(60)F_0代种子后,M_2代性状变异按穗位叶长、穗行数、茎粗、穗位叶宽、株高、穗长、穗位高、雄穗分枝数顺序递增;M_3代按穗位叶长、株高、穗位叶宽、穗行数、茎粗、穗位高、穗长、雄穗分枝数依次递增。M_2代到 M_3代性状遗传力按茎粗、穗位叶长、雄穗分枝数、穗长、穗位叶宽、穗行数、穗位高、株高顺序增强。     

大麦M1穗突变扇形体与嵌合体研究 Ⅲ.M2无突变表型穗系的鉴定

实验结果指出,在 NaN_3(10~(-3)M,种子予浸16小时),γ-射线(15KR)和快中子(1×10~(11)N_f/cm~2)三项处理中,六棱大麦矮秆齐M_1穗中皆有一部分叶绿素突变不能在 M_2代,而要迟至 M_3代才初次分离显现。当每个 M_2穗行出苗16—20株时,以 M_1穗为基础计算得到的这部分突变的突变频率在三种处理中分别为36.1,16.8和6.4%。这部分在M_2代隐而不现的叶绿素突变的突变频率与在M_2代显现的叶绿素突变频率(分别为28.8,11.6和9.5%)之和,即为总的叶绿素突变频率,它们在三种处理中分别为64.9,29.4和15.9%。由此可见在 M_2代隐而不现的叶绿素突变约占各处理中叶绿素突变总数的50%上下。这部分突变所以迟至M_3代才分离显现,除了 M_2代苗数这个限制因素以外,主要原因是它们的突变扇形体较小(绝大多数小于40%,其中不少小于10%)或嵌合体水平较低。M_3代初次显现的叶绿素突变的突变谱与 M_2代的无显著差异。     

离子注入对棉花M_2代过氧化物酶同功酶的影响

本文分析了N~+离子注入棉花引起其M_2代植株IPO(过氧化物酶同功酶)的变化情况,并探讨了不同剂量与IPO变异的关系。结果表明:IPO变异体频率和酶带变异频率随不同剂量的变化而不同。IPO不同酶带的最有效诱变剂量也不同。4×10~(16)N~+/cm~2剂量M_1代的生理损伤效应不显著,M_2代IPO变异范围较大,为最佳剂量。     

水稻杂种辐射的遗传效应

高照射量~(60)Coγ射线照射水稻不同杂交组合的F_1代(M_1F_1),可以引起杂种辐射二代(M_2F_2)数量性状的遗传效应。数量性状诱变效应表现为两种情况:1.多数处理群体的平均值与对照差异不显著,但增加了群体变异系数和提高了遗传力(heritability)。2.少数处理群体平均值与对照差异显著,并表现为正效应(有利突变效应)或负效应(不利突变效应)。本试验各性状产生的负效应多于正效应。通过变异系数和遗传力测定产量性状的诱变效应,其大小依次为有效穗数——穗粒数——育性——百粒重。     

热中子对大豆的诱变效应

用不同注量的热中子照射大豆风干种子的试验结果表明:热中子不仅对大豆的M_1的幼苗生长、成株率和孕性产生明显的损伤效应,而且能够诱发其M_2的叶绿素缺失突变和孕性、熟期等农艺性状的突变。不同品种大豆对热中子的辐射敏感性有明显差异。     

NAA和GA_3对枳壳萌动种子的辐射保护作用

本文研究了~(60)Co—r射线对枳壳(P.trifoliata Raf.)萌动种子的辐射效应及NAA和GA_3的辐射保护作用。结果表明:~(60)Co—r射线对枳壳的出苗和生长的抑制随剂量的加大而增强。LD_(50)为5KR左右。各处理都能不同程度地诱导白化苗和白斑苗的产生。NAA和GA_3均能减轻辐身损伤,促进生长,可视为辐射保护因子。浓度为25mg/L的NAA或GA_3与8KR的辐射剂量为较好的诱变组合。     

植物细胞活性氧及其胞内信号转导

研究表明,活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)有很高的生物学活性,高浓度的活性氧是毒性分子,可以引起细胞内大分子的氧化损伤;低浓度的活性氧则作为普遍存在的信号分子起作用,ROS能诱导细胞防御基因的表达和引起适应性反应。     

孕穗至灌浆期土壤渍水对冬小麦N、P、K素含量和积累量的影响

运用盆栽模拟土壤渍水逆境试验,研究孕穗期和灌浆期土壤渍水对不同小麦品种根系和地上部分N、P 、K素吸收和运转影响.结果表明,土壤渍水逆境对不同小麦品种N、P 、K素吸收的影响有异.孕穗期土壤渍水逆境显著影响根系对N、P素的吸收与运转 ,而对K素吸收与运转影响较小;灌浆期渍水逆境不仅影响根系对N、P、K素的吸收,同时也影响N、P素在地下与地上部器官的运转,但对K素在小麦体内的运转和分配影响较小.     

蚯蚓生物制剂对小麦光合能力和氮磷营养的效应

０．８％蚯蚓生物制剂浸种小麦种子，其亩期和孕穗期光合作用能力分别比对照提高３６．５％和２４．７％；吸收的氮分别比对照提高３５．２９％和１６．６１％，苗期和收获期吸收肥料和土壤中的Ｐ２Ｏ５分别比对照提高２６．７％和２１．９％，还能促进生长后期的光合产物向籽粒中运转，经济产量比对照增加１４．９５％。     

人工模拟连阴雨渍害对冬小麦生长影响及恢复补救效应研究

[目的]研究渍害对小麦生长的影响,探讨补救措施。[方法]采取渍害发生期(W)、恢复补救措施(R)2因子裂区设计,分析渍害发生期对小麦产量和产量构成的影响,研究不同补救措施的恢复效应。[结果]拔节孕穗期是小麦涝渍灾害最敏感阶段,也是补救措施恢复效果最佳时段;稻茬小麦耐涝渍性能较强,连续滞水7 d以上不会绝收;稻茬小麦涝渍后恢复能力较强,连阴雨渍害拔节期恢复指数最高可达36.00,孕穗期最高可达29.79,扬花灌浆期最高可达32.15。[结论]该研究可为小麦生产提供参考。     

磷、钾对冬小麦养分吸收、分配及运转规律的影响

长期不合理施肥造成土壤养分失衡,为优化小麦施肥技术,采用田间试验法,研究了磷、钾对冬小麦体内氮、磷、钾的吸收、分配和运转规律的影响。结果表明,施肥与对照相比,冬小麦对养分的吸收利用规律没有明显变化,而在一定程度上有促进作用。氮、磷的最大累积量均在成熟期,而钾在挑旗期。在缺钾高磷条件下,满足植株对氮的需求后,施钾肥能明显提高植株对氮、钾的累积吸收,而磷肥效果不明显。冬小麦氮、磷、钾的阶段性高累积量和较大吸收速率,分别在拔节-挑旗期和灌浆-成熟期,起身-拔节期和挑旗-灌浆期,以及拔节-挑旗期。为实现小麦高产,应在维持原有氮肥水平上,适当增施钾肥,减少磷肥的投入。     

农田养分调控对冀中南冬小麦生育期群体动态和养分浓度的影响

在冀中南中低产农田,采用对比试验设计,以农民习惯养分管理为对照(CK),对农田养分管理模式进行了优化调控(OPT,氮素追施时间后移至拔节期),通过田间养分试验,分析了小麦返青至拔节期的群体数量、籽粒产量以及植株氮磷钾养分浓度的变化规律。结果表明:氮素适当后移至拔节期的养分优化管理模式,最终成穗率达到了生育期最高总茎数的33.0%,明显高于农民习惯养分管理的成穗率(26.9%),从而促进了产量的提高。优化处理的植株氮浓度、氮素吸收量分别在拔节期和孕穗期显著高于农民习惯处理;植株磷浓度在全生育期均低于农民习惯处理,但磷吸收量则从孕穗期开始高于农民习惯处理;植株钾浓度在全生育期呈先上升后下降的变化趋势,农民习惯处理的植株钾浓度均显著高于优化处理。总体来看,优化处理在拔节期植株氮素浓度显著高于农民习惯处理,这可能是促进优化处理群体成穗数提高的关键;而磷钾浓度则无明显影响。     

不同耕作方式对杂交水稻根系特性及产量的影响

 【目的】探明不同耕作方式下杂交水稻根系特性及增产的机制。【方法】在田间试验条件下，研究不同耕作方式(翻耕和免耕)对直播稻和移栽稻根系特性和产量的影响。【结果】无论直播或移栽，免耕稻最高分蘖期的根冠比、单蔸根干重、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积均高于翻耕稻，其成熟期0～5 cm土层的根重、根重密度和5～10 cm、10～20 cm土层的比根长也比翻耕稻高。在移栽条件下，免耕稻成熟期0～5 cm土层的根长、根长密度和根表面积高于翻耕稻，其最高分蘖期的根系32P吸收总量和根系氧化力分别比翻耕稻平均增加40.72%、13.81%；在直播条件下，免耕稻最高分蘖期、孕穗期、齐穗期的根系32P吸收总量和根系氧化力分别比翻耕稻平均增加54.56%、19.53%、2.80%和12.59%、24.06%、74.19%，其孕穗期的地上部32P的转运率比翻耕稻平均增加13.68%，而其根系残留率比翻耕稻平均降低10.22%。无论移栽或直播，免耕稻的有效穗数比翻耕稻低，但其每穗粒数高于翻耕稻。在直播和移栽条件下，免耕稻的产量平均分别为8979.0 kg·ha-1和8588.0 kg·ha-1，比翻耕稻分别增产2.30%和1.19%，但未达到5%的显著水平。【结论】免耕稻相对于翻耕稻有明显的增产优势，是其根系特性的一种响应。     

籼型和粳型水稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异

【目的】系统比较分析籼稻和粳稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异,以期为后续解析籼、粳型水稻抗旱能力差异的生理机制打下前期基础。【方法】以具有不同耐旱能力的籼稻珍汕97B（ZS97B）和粳稻日本晴（NP）为材料,以正常浇水保持土壤湿润为对照,孕穗期停止浇水,干旱胁迫10 d后分别检测不同处理的水稻气孔密度、气孔开放度、光合指标、蒸腾指标、水分生理相关指标、抗氧化酶活性及丙二醛含量等;干旱处理13 d后复水,统计复水10 d后水稻存活率,比较分析孕穗期ZS97B和NP对干旱胁迫的适应性。【结果】孕穗期停止浇水10 d后,ZS97B的存活率为90.3%,极显著高于NP（77.8%）（P<0.01,下同）;干旱胁迫对2种水稻的气孔密度和气孔运动均无显著影响（P>0.05）,但ZS97B的气孔密度在处理前后显著（P<0.05,下同）或极显著高于NP;尽管ZS97B的叶卷曲度更大,但其净光合速率并没有受到更严重影响,ZS97B的净光合速率下降31.2%,而NP下降62.9%;此外,干旱胁迫下NP的叶片失水速率上升,其叶片功能损伤更严重;ZS97B在干旱胁迫后叶片POD活性极显著上升至32.46 U/（g·min）,对干旱胁迫的响应更快,而NP的MDA含量也在干旱胁迫后显著上升至1.55 μmol/g,表明叶片细胞膜损伤程度更严重。【结论】与粳稻品种NP相比,籼稻品种ZS97B更高的气孔密度缓解了孕穗期干旱胁迫下其光合速率的降低;同时,ZS97B通过增加叶卷曲度而降低叶片蒸腾速率;此外,ZS97B抗氧化酶系统的迅速响应也能有效清除活性氧,减少细胞膜损伤,对孕穗期干旱胁迫的适应性更强。