不同干旱胁迫处理对大豆品种生长及逆境生理的影响

旨为研究不同时期、不同程度干旱对大豆品种生理的影响,选取2个不同抗旱性的大豆品种,采用盆栽控水试验,分别设置湿润(CK)、持续轻度干旱(T1)、持续中度干旱(T2)、鼓粒期干旱(T3)处理,研究不同生育时期干旱胁迫下大豆抗逆指标及生理特征,探讨大豆响应不同发育期、不同干旱强度的生理机理。结果表明,在干旱条件下,2个大豆品种的叶绿素含量都有所上升,晋大早春2号在前期上升比较明显,鼓粒期晋大早春2号的上升幅度不如晋大74;晋大早春2号在轻度干旱及中度干旱处理的各个发育期MDA含量增加显著,晋大74中度干旱处理的POD活性和MDA含量均显著增加;在分枝期时,晋大74在中度干旱时还原糖含量显著下降,在鼓粒期,晋大早春2号大豆叶片还原糖含量均显著增加,晋大74只有鼓粒期中度干旱处理下还原糖含量显著增加,但在开花期时,晋大早春2号的还原糖含量下降,晋大74的还原糖含量显著增加;2个大豆品种的株高、节数、茎粗在干旱胁迫下均下降,其中,晋大74的株高、茎粗下降更明显。晋大74的综合抗逆能力要高于晋大早春2号,这可能与晋大74在干旱条件下可以通过减少植株高度,从而减少水分消耗,提高其抗旱性有关。     

光合作用对大豆群体产量的影响

根据国内外研究进展，从大豆群体以及光合作用的特点出发，从大豆群体的特点、大豆群体中产量的积累与分配、大豆群体的光合生产方面综述了光合作用对大豆群体产量的影响。     

干旱对不同耐性玉米品种光合作用及产量的影响

３个不同耐性玉米品种豫玉３号、豫玉１号和新黄单８５－１,在生育中后期遭受干旱胁迫７天后,产量均明显降低,其中以开花期干旱减产幅度最大。品种之间以不耐旱品种新黄单８５－１产量下降最严重。干旱处理后,各品种单株叶面积减少,干物质降低,雌穗发育不良。叶片的光合作用随水分胁迫的加重迅速降低,叶绿素含量明显减少,叶肉细胞的超微结构遭到不同程度的损伤。     

褪黑素对干旱胁迫下大豆产量及AsA-GSH循环的影响

为探究褪黑素对干旱胁迫下大豆抗坏血酸–谷胱甘肽（AsA-GSH）循环的影响,以大豆品种绥农26为材料,采用盆栽称重法,设置3个处理,分别为正常供水（CK）、干旱胁迫（D）和干旱胁迫喷施褪黑素（D+M）。结果表明,与CK处理相比,D处理大豆叶片的超氧阴离子（O₂^-.）和过氧化氢（H₂O₂）含量显著提高,D+M处理相比D处理在干旱后15d时,O₂^-.和H₂O₂含量分别显著下降了18.09%和17.37%。在干旱胁迫后10d时,D+M处理相比D处理AsA和GSH含量分别显著提高了22.39%和15.30%。相比D处理,D+M处理单株粒重显著提高了9.20%。综上所述,外源褪黑素可以提高干旱胁迫下AsA-GSH循环的效率,缓解干旱胁迫对大豆造成的氧化损伤。     

外源褪黑素对干旱胁迫下大豆鼓粒期生理和产量的影响

干旱胁迫降低大豆产量,探究提高大豆耐旱能力和降低产量损失的机制对大豆生产具有重要意义。施褪黑素能缓解干旱胁迫对植株生长的抑制和氧化损伤。本试验于2017—2018年研究叶面喷施褪黑素对干旱胁迫下大豆鼓粒期叶片光合、抗逆、碳氮代谢和产量的影响表明,外源褪黑素提高干旱胁迫下大豆叶片抗氧化酶活性,抑制活性氧的产生和细胞膜损伤,缓解干旱胁迫对光合能力的抑制,提高碳氮同化能力,最终缓解干旱胁迫造成的产量损失。与干旱胁迫相比,褪黑素处理下单株荚数、单株粒数和百粒重两年平均提高了2.9%、0.8%和17.2%,产量(单株粒重)平均提高了14.7%。     

增温及干旱对海伦地区大豆生长发育的影响

研究旨在通过WOFOST模型探究不同程度的增温及干旱胁迫对黑龙江海伦地区大豆生长的影响,为当地大豆种植提供帮助。以海伦综合试验站的大豆生产数据为分析材料,用本地化处理后的WOFOST模型分别进行增温及干旱胁迫模拟,测得不同胁迫条件下大豆的生长数据。结果显示,在1℃~3℃的增温胁迫下大豆的生育期明显缩短,叶面积指数随着胁迫的增加不断减小,且产量随着温度的上升逐渐降低,增温3℃的情况下穗重产量下降11.01%,总重产量下降13.72%。在不同程度的干旱条件下,大豆的生育期长度没有明显的变化,但是叶面积指数有显著的下降,且产量受干旱的影响非常明显,其中重旱胁迫下穗部的减产率达13.26%。本研究从作物模型的角度分析了增温及干旱对海伦地区大豆的生长影响,对大豆防灾减灾、稳定增产具有重要意义。     

干旱胁迫对3个不同品种大豆幼苗保护酶的影响

选择3个品种大豆垦农18、东农51和黑河38,对其幼苗进行自然干旱处理,并分别测定了SOD、POD和CAT活性.结果表明:不同品种的大豆幼苗在水胁迫过程中表现出不同的酶活性,耐旱系数为黑河38＞垦农18＞东农51.     

干旱胁迫对春大豆根系保护酶活性的影响

大豆是需水较多的作物,明确阶段性干旱对大豆根系主要生理特性的影响,对于进行更好的水分管理具有重要的理论和实践意义。试验于2013年5月-10月以春大豆为材料,采用盆栽方法,测定V3期、R4期和R5期干旱条件下根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,进行统计分析。结果表明,在干旱胁迫条件下大豆根系保护酶活性显著增加,其中SOD、CAT活性中度干旱处理重度干旱处理适宜水分处理,POD活性重度干旱处理中度干旱处理适宜水分处理,其差异均达到显著水平;重度干旱处理SOD(除R5期外)、POD、CAT活性黑农57显著大于绥农26,适宜水分条件下品种间没有明显差异。     

干旱胁迫对不同品种大豆开花期生理生化特性的影响

以抗旱性不同的豫豆24和周豆95(28)-2-5-8为材料,研究了开花期干旱胁迫下,叶片中可溶性糖(WSS)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及相对电导率的变化.结果显示,随着干旱胁迫的加强,叶片的相对电导率、WSS和游离Pro的含量与大豆抗旱性密切相关,且抗旱性较强的豫豆24相对电导率小于抗旱性较弱的周豆95(28)-2-5-8,而WSS和游离Pro含量则分别高于周豆95(28)-2-5-8,丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化则与抗旱性的关系不明显.     

抗旱种衣剂对大豆抗旱性及产量性状的影响

为评价两种抗旱种衣剂在大豆上的抗旱与增产作用,开展田间试验,对两种制剂处理下大豆的种子萌发、生长、产量以及与抗旱性相关的指标进行观测。结果表明,两种抗旱种衣剂均有抗旱增产的功能。抗旱种衣剂1号处理下,与对照相比,大豆的种子出苗率提高4.8%,平均株高增加4cm,单株根瘤数量增加13个,产量增加7.3%,净光合速率增加1.4 μmolCO2/(m2·s)。种衣剂2号处理下,大豆的种子出苗率提高5.2%,平均株高增加5.6cm,单株根瘤数量增加65个,产量增加6.3%,蒸腾速率、叶片失水速率下降,根体积、根冠比增加。表明种衣剂2号的抗旱效果更强,种衣剂1号的增产效果更明显。     

干旱处理对不同玉米品种叶片光合速率和抗氧化特性及产量的影响

玉米是对干旱比较敏感的粮食作物,不同品种应对干旱胁迫的能力存在差异。以6个普通玉米品种为材料,在北京市郊区大田条件下,采用裂区设计,以灌溉处理为对照,分析干旱处理对不同玉米品种叶片光合速率（P_n）和抗氧化特性及产量的影响。结果表明,与对照相比,干旱处理下不同品种玉米P_n降低幅度为京农科728（15.63%）相似文献   

拔节期干旱对春玉米产量性状及抗旱性的影响

在干旱区大田条件下,选用当前生产上主推密植型玉米品种,在拔节期不同干旱胁迫度下,对其产量性状及抗旱性进行研究,结果表明,不同旱胁迫度下百粒重与产量均呈极显著正相关;随干旱胁迫程度增加,穗粒数对产量所起的直接效应明显增加,而穗粒数则与行粒数呈极显著正相关,所以百粒重是决定产量的首要因子,其次是穗粒数,而行粒数则决定了穗粒数。品种抗旱性分析结果表明,大丰30丰产性较好,而抗旱性一般;富友968抗旱性最好,而丰产性较差;潞玉36则抗旱性和丰产性均较差。     

适于大豆育种应用的抗旱性鉴定技术研究

在山西和甘肃敦煌进行大豆品种资源抗旱性鉴定田间试验，分析了不同抗旱性评定方法的可靠度。结果表明，应用隶属函数或抗旱系数综合指标评定法评定大豆抗旱性，可靠度高于以叶片萎蔫度或以子粒产量为依据的两种单项指标评定法。综合评定大豆抗旱性的关键在于性状的选择，应选择与抗旱性密切相关的主要性状：子粒产量、株粒数、株荚数、叶片萎蔫度、植株高度、分枝数等６项作为综合评定大豆抗旱性的指标性状。     

杂交大豆生殖生长期冠层生理及产量构成特征

以吉林省审定的杂交豆1号、杂交豆2号2个杂交大豆品种和同熟期常规品种吉育72和吉林30为材料,探讨生殖生长期杂交大豆高产冠层生理,分析产量构成特性,明确杂交大豆增产部分生理机制。结果表明,2010-2011年,杂交大豆比常规品种分别增产13.9%和16.7%。杂交大豆R6期以后叶片叶绿素含量,R2(始花期)~R7(成熟初期)期光合速率和R2~R4 (盛荚期)期叶面积指数均显著高于常规品种,2010年杂交豆1号和杂交豆2号最大叶面积指数分别为8.09和8.30,远高于常规大豆最大适宜叶面积指数,且生育后期叶面积指数没有陡然下降。杂交大豆品种R2~R7期生物产量均显著或极显著高于常规品种,生物产量平均积累速度和最大积累速度分别比常规品种高0.06 g d^–1和0.20 g d^–1,干物质积累速率加快时间和积累速率开始减缓时间分别比常规品种提前3.09 d和5.85 d,干物质积累早发优势显著。杂交大豆百粒重、主茎荚、粒重与常规大豆差异不显著,但分枝荚、粒重极显著增加。而杂交大豆R7期籽粒占生物产量比例和粒茎比与常规品种差异不显著。表明强大的冠层优势,快速的干物质积累和较高生物产量,是杂交大豆高产的生物学基础。     

酚类化合物对大豆的生理调节作用和增产效应

大豆苗期喷施酚类化合物ＳＡ、Ｒｅｓ和ＴＡ，对叶片生理特性，植株生长及开花结实有明显的调节作用，处理后，叶片的ＳＯＤ、ＣＡＴ活性提高，ＭＤＡ含量减少，ＮＲ活性增强，蛋白质、脯氨酸和叶绿素含量增加，光合速率提高，主茎生长加快，开花期提前，单株开花数和结荚数、每荚粒数、百粒重和产量提高，在三种酚类化合物中，以Ｒｅｓ对大多数生理特性和产量的调节作用最大。     

大豆生物量与产量组分间的相关及关联分析

生物量与后期的籽粒产量存在紧密联系,是决定作物经济产量的主要因素之一。本研究利用自然群体中的1142 SNP在2年环境下通过全基因组关联分析检测大豆基因组中与生物量及产量组分显著关联的SNP。结果表明:(1)生物量、百粒重和单株籽粒产量在自然群体中存在广泛的表型及遗传变异,并存在极显著的正相关,其中生物量与单株籽粒产量之间的相关略高于与百粒重;(2)两年环境下共检测到41、56和29个SNP分别与生物量、百粒重和单株籽粒产量显著关联,其中仅有6、19和1个SNP在2个环境中都被检测到;(3)共检测到15个SNP同时控制2个或2个以上性状,其中位于第19染色体上的BARC-029051-06057位点被检测到同时与生物量、百粒重和单株籽粒产量3个性状显著关联,表明有共同的遗传基础,同时也解释了性状间相关的遗传原因;(4)鉴定到的多个SNP与先前我们对叶绿素荧光参数及多个环境下产量相关性状的定位结果共位。这些显著关联SNP位点的鉴定,有助于理解生物量及产量相关性状的遗传机制,从而促进利用分子标记辅助选择聚合有利基因,实现未来大豆高产育种计划。     

大豆不同产量水平生物量积累与分配的动态分析

利用亲本间生物量、产量有较大差异的重组自交家系群体(NJRIKY),在相对控制遗传背景的条件下研究地下和地上部生物量与产量相关的动态,比较高中低产家系生物量累积和分配的动态特征,为大豆高产栽培管理和育种提供生物量动态调控与选择的依据。结果表明: (1) 地下部和地上部生物量与产量显著相关,随生长进程,相关系数逐渐增加,至鼓粒期(R5~R6期)相关系数达到最大,r分别约0.76和0.79;(2) 大田条件2 500~2 800 kg hm^-2以上的高产家系,地下部和地上部生物量显著高于中、低产家系,最大累积值均出现在鼓粒期,地下部和地上部生物量最大值分别为660~700 kg hm^-2和7 200~7 800 kg hm^-2。(3) 两年高产组所包含的家系不尽相同,产量下降的家系相应生物量也下降,这归因于环境所致的生物量累积不足;(4) 高产家系各器官生物量分配动态特征为茎秆、叶柄占同时期全生物量的比例显著高于中、低产家系,R5时分别为30.8%和10.6%,而叶、根比例显著低于中、低产家系,R5时分别为34.1%和9.7%。未来大豆产量的突破有赖于品种生物量与收获指数的综合改良和生长调控技术的继续改进。     

大气CO2浓度升高对大豆生长和产量的影响

通过开顶式气室控制大气CO2浓度,对大豆生长和产量指标进行实验测定,研究了大气CO2浓度升高对大豆株高、茎粗、叶片性状和产量构成因素的影响,分析了未来高CO2条件下大豆生长和产量的变化趋势。结果表明,与背景大气CO2浓度350μmol/mol相比,大气CO2浓度为550和750μmol/mol时,大豆株高分别提高15.74%和21.57%,茎粗则增加8.62%和13.79%。大豆比叶重在不同生育期平均提高3.50%和7.25%,大豆鼓粒期叶面积增加7.27%和14.08%,叶绿素含量提高7.10%和11.42%。高CO2浓度对大豆产量各构成因子的贡献存在差异,对单株荚数提高幅度较大,分别为6.87%和11.61%,促使产量增加15.19%和29.10%。