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。     

长江中下游麦区主要小麦品种穗发芽抗性及鉴定方法比较

为了解长江中下游麦区当前推广小麦品种抗穗发芽的特性,采用整穗发芽法、整粒发芽法和半粒发芽法鉴定了20个小麦品种的穗发芽抗性。结果表明,品种间穗发芽抗性存在显著差异,扬麦16、扬麦18、扬麦20、扬麦22、扬辐麦4号、宁麦16等13个品种穗发芽抗性较好,宁麦17、宁麦19、镇麦6号、镇麦8号、镇麦9号、扬麦13和扬麦14等6个品种穗发芽抗性中等,郑麦9023易穗发芽;20个品种的整穗发芽率和取穗当天整粒发芽率差异不显著,且两种方法的发芽率呈极显著正相关,说明整穗发芽法和整粒发芽法都可用于穗发芽抗性鉴定;整粒发芽法中取穗当天与取穗10d后籽粒发芽率较为一致,且极显著正相关,说明这一时段内都可进行抗穗发芽鉴定;取穗30d后所有红粒品种的发芽率都极显著提高,说明此时种子休眠开始解除。18个红粒小麦品种的半粒发芽率极显著高于整粒发芽率,说明种皮对穗发芽有较强的抑制作用。白粒品种郑麦9023收获30d后发芽率与收获当天穗上发芽率、籽粒发芽率,整粒法与半粒法发芽率差异均不显著,说明该品种几乎无休眠特性,且其种皮对穗发芽的抑制作用较小。     

早稻品种耐酸性比较研究

以发芽率与产量为衡量指标,通过室内发芽实验和大田产量试验,比较了30个早稻品种的耐酸性差异,并研究了萌发期弱耐酸性品种种子发芽特性对不同p H条件的响应。结果表明,不同早稻品种耐酸性差异明显,湘早籼44号和德111A/974为强耐酸性品种,湘早籼45号、陆两优211、陆两优611、T优705、陵两优396和陵两优104为弱耐酸性品种,其他品种为中耐酸性品种。随p H下降,萌发期弱耐酸性品种的种子发芽率、发芽指数持续下降,异状发芽率上升,而强耐酸性对照品种变化不明显。在酸性环境下,弱耐酸性品种的发芽率、发芽指数、活力指数不同程度低于强耐酸性对照品种,且p H值越低,差异越显著。     

不同甘蔗品种根际土壤酶活性及微生物群落多样性分析

通过桶栽试验,比较了8个甘蔗品种吸氮效率的差异以及不同品种根际土壤酶活性和微生物群落多样性的差异,以期为甘蔗生产上的选种以及蔗地土壤生产力的维持提供科学支持。在甘蔗大生长期末期收集甘蔗植株和根际土壤,比较不同品种甘蔗植株的吸氮效率和氮肥利用率、测定根际土壤蔗糖酶以及脲酶活性、利用Miseq高通量测序技术对甘蔗根际细菌群落多样性进行分析。研究结果表明,不同甘蔗品种在大生长期末期的吸氮效率存在一定差异,8个品种的植株平均吸氮效率为17.95%~27.57%,氮肥利用率为22.15%~34.02%,其中吸氮效率及氮肥利用率最高的品种是‘桂糖44号’,最低的是‘桂选B9’;8个品种的根际土壤蔗糖酶活性3.51~6.56 mg/(g·d),脲酶活性1.12~ 1.42 mg/(g·d),不同品种间存在一定差异,土壤酶活性表现较高的品种为‘桂糖48号’和‘新台糖22号’,而‘粤糖93159’的土壤酶活相对较低。高通量测序分析结果显示,8个不同品种甘蔗根际土壤细菌种群结构存在一定差异,不同品种间在优势菌群组成上差异不显著,主要差异表现在优势菌属的丰度上,其中‘桂糖44号’和‘粤糖93159’均以Bacillus为最主要的优势菌属,而其他6个品种的主要优势菌属均为Chryseolinea。冗余分析结果显示,甘蔗氮吸收率、土壤碱解氮含量以及土壤pH对土壤微生物群落结构的影响最大;相关性分析表明,不同甘蔗品种吸氮效率的差异以及部分土壤理化指标均与根际土壤微生物群落中不同优势菌门存在一定的相关性;根系微生物菌群结构的差异可能在一定程度上影响了甘蔗的吸氮效率。本研究结果初步揭示了不同甘蔗品种氮肥利用率与根际微生物群落结构的相关关系,为深入研究甘蔗根际微生物多样性及功能与环境因子之间的关系提供了借鉴。     

基于主成分分析的玉米萌发期抗旱性综合评定

试验在人工气候室内利用称重法精确控制75%和35%土壤相对含水量(RWC),通过分析播种后7 d不同玉米品种的发芽率、根系生长、干物质转化等对干旱胁迫的响应差异,对10个玉米品种进行萌发期抗旱性综合评定。结果表明,干旱胁迫降低了玉米的发芽势、发芽率、发芽指数、种子萌发抗旱指数、地上部与地下根物质积累和贮藏物质转运率,增大了根冠比。利用主成分分析与热图分析得出,玉米萌发期抗旱鉴定的四级指标分别为干物质积累量、发芽指数和种子萌发抗旱指数;根长、根冠比和根干重等;根体积和贮藏物质转运率;发芽势。将指标按照对抗旱性影响的差异分为4类,发芽率、发芽指数、种子萌发抗旱指数;根体积、贮藏物质转运率;根冠比;根长和芽长。依据综合值对10个玉米品种萌发期抗旱性评价,其抗旱性强弱依次为浚单29、蠡玉35、五谷704、吉祥1号、先玉335、博优989、郑单958、伟科702、农玉2号、登海605。     

春小麦穗发芽抗性鉴定及机理研究

对国内外57个春小麦品种（系）开花后不同时期进行穗发芽抗性和α-淀粉酶活性的测定，用改进的凝胶扩散法测定小麦种子α-淀粉酶活性。结果表明，不同春小麦品种的抗穗发育特性及α-淀粉酶活性具有明显差别，来自东北地区的大部分主栽品种的穗发芽抗性中等。总体上，红粒品种的穗发芽抗性比普通白粒品种强，在白粒品种中也存在抗性极强的品种。不同穗型对发芽率的结果影响不大，小麦品种的穗发芽抗性可以用开花后35－40d的籽粒发芽率为指标，不同品种的α-淀粉酶活性物降落值存在显著差异，穗发芽率与种子中α-淀粉酶活性呈显著正相关，与降落值呈显著负相关，开花25－40d期间，穗发芽总体上呈上升趋势,α-淀粉酶有下降趋势，并趋于稳定。     

大豆种质资源芽期耐低温综合评价及筛选

种子活力高低直接影响大豆出苗质量,进而影响大豆的高产与稳产。为应对近年来东北地区低温胁迫对大豆种子活力的影响日趋严重的问题,筛选低温胁迫下高活力的种质资源,本研究鉴定335份大豆资源芽期的耐低温性,分别设置6℃和20℃处理,测定发芽势、发芽率、发芽指数及各指标的差异性和相关性,利用隶属函数法对这些资源进行综合评价。结果表明:6℃低温处理降低大豆种子的发芽势、发芽率和发芽指数,且各指标在品种间差异显著(P<0.01);相关性分析结果表明发芽势、发芽率和发芽指数彼此间在0.01水平上呈显著正相关,且相关系数均大于0.8;隶属函数综合评价结果表明,335份大豆资源耐低温性存在不同程度差异;聚类分析可将品种分为3类:合农97、吉林小粒豆CK和黑农69等17个品种耐低温性较强;合农76、SB8842和垦鉴豆43等161个品种耐低温性次之;公05163-3、华庆豆103和龙黑大豆1号等157个品种耐低温性差。研究结果将为耐低温大豆品种的选育提供材料基础和理论依据。     

不同水稻品种种子萌发及根芽生长的耐镉性差异研究

为探明不同水稻品种的耐镉性差异,以湘中地区主要栽培的26个水稻品种为材料,研究了镉胁迫(0.5 mmol/L)对不同水稻品种种子萌发及根芽生长的影响。结果表明:镉胁迫对水稻种子的发芽率、发芽指数影响不显著,对种子活力指数及根芽生长具有显著影响;镉胁迫对根的抑制作用明显大于对芽的抑制。不同品种对镉胁迫的耐性存在较大差异,对综合抑制效应进行聚类分析,将供试品种分为敏感型、中间型、耐受型3类,其中Y两优1号和Q优1127属耐受型,其耐镉性较强。     

春小麦穗发芽影响因素及特性研究

研究对不同春小麦新品种、不同收获期、温度、降落值对春小麦穗发芽和籽粒发芽的影响。试验结果表明:不同品种克春1号、克旱21号、克丰12号与克旱15号穗发芽率抗性差异较大,收获期对发芽率影响较大,收获越晚发芽越严重。各小麦品种在15℃条件下的籽粒平均发芽率比20℃条件下低,尤其是收获越晚时较高的温度对发芽更适宜。不同小麦品种降落值大小不同,与穗发芽率呈负相关。本研究可为选育抗穗发芽品种提供依据。     

不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对镉胁迫的响应

为了明确不同品种小麦种子萌发和幼苗生长对Cd胁迫响应的差异,以对Cd耐性不同的2个小麦品种(丰优2号和丰优9870)为材料,研究了Cd胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长、α-淀粉酶和抗氧化酶活性的影响.结果表明,Cd胁迫显著影响了发芽指数、活力指数和根生长,幼苗根和芽要比种子萌发对Cd敏感,根较芽更敏感.随着Cd~(2+)浓度的增加,幼苗根、叶中的MDA含量、G-POD活性明显增加,SOD活性呈现先增加后降低的趋势,而CAT、APX和α-淀粉酶活性呈下降趋势,且Cd~(2+)浓度越高下降幅度越大.两个小麦品种在种子萌发过程中受Cd的毒害程度不同,其中对丰优2号的影响更明显,在较高浓度Cd~(2+)胁迫下,丰优2号的α-淀粉酶、CAT、APX活性明显低于耐Cd品种丰优9870,说明Cd胁迫对前者的毒害更严重.