Al3+对大豆根边缘细胞释放与活性的影响

以两个大豆 [Glycine max (L.) Merr.] 品种（耐铝性大豆浙春2号和铝敏感性大豆华春18）的边缘细胞为材料,比较研究了Al3+对根尖原位边缘细胞释放以及对离体边缘细胞的毒害作用。结果显示,0、100、200 μmol/L Al3+处理后,浙春2号和华春18的根尖边缘细胞在水中均易分散,华春18的边缘细胞在300 μmol/L的Al3+处理时已聚集成团不易分散,而浙春2号的边缘细胞在400 μmol/LAl3+处理时才不易分散。Al3+对离体边缘细胞有明显的毒害作用,100 μmol/L Al3+处理1～ 6 h就表现出细胞死亡症状,毒害作用最大时出现在6 h之后,其中Al3+对华春18的毒害作用略高于浙春2号。系列浓度Al3+ （0、100、200、300、400 μmol/L Al3+）处理,100 mol/ L Al3+处理的离体边缘细胞存活率已出现较大幅度的下降,至400 mol/L Al3+处理时,浙春2号和华春18的相对存活率分别只有对照的45.9%和39.0%。 说明外界Al3+浓度升高不仅影响边缘细胞的释放,而且显著降低离体边缘细胞的存活率,毒害作用最大时出现在6 h之后。大豆品种间细胞对Al3+的反应存在一定差异,随时间变化,差异最大时在6 h。     

铝胁迫对大豆生理特性的影响

本文采用水培法,以3个不同品种大豆为研究材料,研究了铝对大豆一些生理生化指标的影响。结果表明,铝胁迫使大豆积累了大量的脯氨酸、可溶性糖和丙二醛,根系活力下降,且不同品种在铝胁迫的表现性状方面存在差异。此外,根据所计算的耐铝胁迫系数,这3个品种的耐铝胁迫能力为:浙春3号>浙秋3号>华春18。     

铝胁迫下大豆根系分泌物对根际土壤微生态的影响

通过对19个不同基因型大豆品种的耐铝性筛选实验,选择耐铝型的浙春2号和敏感型的浙春3号作为实验材料;设置5个铝处理浓度(0,0.2,0.4,0.6,0.8 g kg-1,即土壤总Al3+浓度分别为0.293,0.493,0.693,0.893,1.093 g kg-1)土壤,大棚种植大豆30d后,取大豆根际、非根际土壤和外源根系分泌物作用下的土壤样品,对各类微生物生理群进行分析,同时测定土壤呼吸速率、纤维分解作用、氨化作用、硝化作用,以及酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等土壤重要酶类的活性。结果显示,土壤铝含量较低条件下(0.2,0.4g kg-1),大豆根系分泌物的应激分泌促使土壤微生物数量增多、微生物物质转化能力增强和土壤酶活性增大;土壤铝含量较高(0.8 g kg-1)时,根系分泌物的分泌相对受抑制,土壤微生物活性和土壤酶活性相应地受到抑制。实验结果还表明,外源根系分泌物也能影响土壤微生态,引起土壤微生物数量和土壤酶活性的变化,以及各种土壤生化作用(如硝化作用等)的改变,显示出一定的缓解铝毒能力,从而减少铝毒对植物的伤害。     

钼、硼对大豆光合效率的影响

以大豆(Glycinemax)浙春3号、浙春2号和3811等3个品种为材料,设置了不同的钼、硼处理(低钼低硼,施钼,施硼和钼、硼同施),研究了钼、硼对大豆光合效率的影响。结果表明,施钼或硼促进了大豆叶面积的扩大,提高了大豆光合速率和荚的可溶性糖含量,延缓了大豆生育后期叶绿素的衰退,增强大豆的呼吸作用,降低茎和叶的可溶性糖含量,从而提高了大豆的光合效率,且钼、硼同施作用更大。在对大豆光合叶面积、叶绿素含量和呼吸作用的影响强度上,钼的作用于大硼;对大豆光合速率和可溶性糖含量的影响强度,硼的作用大于钼。3个大豆品种对钼、硼的反应存在一定的基因型差异。     

过量Fe2+对大豆叶肉细胞超微结构的影响

研究了在过量Fe2+胁迫下,2个大豆[Glycine.max(L.)Merrill]品种(浙春3号和1601)叶肉细胞超微结构的变化。观察发现,随着铁浓度的增加,浙春3号叶肉细胞超微结构损伤不断加重,叶绿体中出现巨型淀粉粒、被膜破损;线粒体嵴突减少或混乱,双层膜破裂;细胞质中液泡内含有膜系统片段;质膜向内折叠成波浪状。1601叶肉细胞在遭受低、中度铁毒时,叶绿体受损较轻,在高浓度铁毒下出现叶绿体被膜破裂、线粒体空泡化等现象。这些结果表明,过量Fe2+主要对细胞膜结构产生毒害作用;浙春3号对铁毒较为敏感。     

大豆幼苗光合特性对锰营养的响应

采用溶液培养方法,设Mn2+浓度为0、0.05、0.50、5、30、50.mg/L,探讨了2种大豆品种(浙春2号、东北大豆854-11)的幼苗光合特性对不同锰浓度的响应。结果表明,低锰浓度提高了大豆叶片的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、潜在光化学活性(Fv/Fo)和光化学猝灭系数(qP),高锰降低了Fo、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、qP。随着锰营养的增加,非光化学猝灭系数(qN)增大。适量的锰浓度显著提高了大豆的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs),降低了气孔阻力(Rs)和细胞间CO2浓度(Ci),随着锰浓度的逐渐增大,降低了Pn、Tr、Gs,提高了Rs、Ci。0.50.mg/L下的锰浓度有最大的Fo,5.mg/L下的锰浓度有最大的Fm、qP、Fv/Fm、Fv/Fo,表明0.505～mg/L的锰浓度有利于大豆的光合作用。在50.mg/L的锰浓度下,两个大豆品种有最大的qN、Rs、Ci和最小的Tr、Pn,此时两个品种大豆耗散了过剩的激发能,降低了大豆叶片的光合速率,对大豆已产生了一定的伤害。两个品种大豆光合特性对锰的响应存在着基因型差异,浙春2号较东北大豆耐锰胁迫。     

干旱胁迫对水稻生长、生理特性和产量的影响

以皖稻153、两优0293等9个品种为材料,利用土壤水势张力计控制土壤水分,在分蘖期和孕穗期进行自然干旱处理与常规水分管理,研究干旱对不同品种水稻生长、生理特性和产量的影响。结果表明:分蘖期和孕穗期水稻土壤水势控制在-75kPa左右10d时间,对水稻的株高、分蘖动态、绿叶面积、叶片水势和叶片含水量均产生明显影响;水稻植株生理指标对干旱胁迫响应明显,MDA浓度、POD活性、SOD活性、可溶性糖含量和脯氨酸含量均有不同程度增加,且差异均达极显著水平;从产量上看,新两优6号、新两优香4号和两优0293三个品种抗旱性较强,其中,新两优6号干旱处理分别比对照减产最小,仅是3.32%和4.27%;新两优香4号和两优0293两个品种虽然也减产,但减产幅度在10%以内。     

大豆种质耐低磷与耐铝毒部分指标及其相互关系的研究

通过溶液培养试验 ,对来源于华南酸性土壤的 5个大豆品种的地上部及根部耐低磷及耐酸铝部分指标进行了系统的研究。研究结果表明 ,大豆在磷效率和耐铝毒特性方面存在着一定的差异 ,大豆品种 6 2号、乐昌及广州大粒具有较高的磷效率和耐铝毒特性。在低磷及铝毒胁迫下它们具有较高的生物量、磷含量、叶面积、叶绿素含量、总酸分泌量以及主根长。低磷和铝毒胁迫严重影响地上部磷的吸收 ,高磷能缓解铝毒。铝浓度不同处理大豆的地上部无显著差异 ;但在铝毒胁迫下 ,根部的铝浓度比地上部高 5～ 6倍 ,且品种间存在显著差异。本研究初步确定了大豆耐低磷与耐铝毒的相关关系     

高蛋白大豆新品种长江春1号的选育及栽培技术

高蛋白大豆新品种长江春1号是重庆市农业科学院和浙江省农业科学院作物与核技术研究所共同选育的大豆新品种。2008—2009年参加重庆市大豆品种区域试验,2年平均产量2499.08kg/hm2,比对照浙春3号增产15.49%;2009年在重庆市生产试验中平均产量2431.65kg/hm2,比对照增产13.15%。2010年4月通过重庆市品种审定委员会审定。该品种的主要特点是春性中熟、高蛋白(粗蛋白含量为47.62%)、高产、稳产、抗病虫、抗倒伏、外观商品性状优良,在重庆各区县皆可种植。     

浮尘天气对墨玉河流域葡萄叶片光合及水势的影响

新疆墨玉河流域春、夏季浮尘天气频发,加之春季葡萄供水短缺,对葡萄生产影响较大,为了解浮尘天气对墨玉河流域葡萄光合作用和叶片水势的影响以及不同品种对当地气候的适应性,本文分析了2011—2017年墨玉县浮尘天气发生情况,并以‘和田红’、‘木纳格’、‘无核白’和‘无核白鸡心’等葡萄品种为试验材料,研究春季浮尘天气和尘土自然覆盖对葡萄叶片光合与水势的影响。结果表明:2011—2017年的4—5月,新疆墨玉县扬沙、浮尘多达23.7 d,占同期总天数的38.9%;浮尘天气研究区10:00—20:00期间平均光合有效辐射强度下降71.8%,几个品种葡萄叶片净光合速率明显下降,除‘木纳格’葡萄外,其他品种叶片净光合速率午间均下降;晴朗天气,葡萄叶片水势日变化先上升后下降,浮尘天气叶片水势日变化不明显,总体低于晴朗天气,蒸腾速率变化趋势总体相似,略有滞后;持续的浮尘天气使葡萄叶面被尘土覆盖,‘无核白’和‘无核白鸡心’单位面积叶幕滞尘量分别为8.64 g×m~(-2)和10.93 g×m~(-2);尘土覆盖显著降低了‘无核白’和‘无核白鸡心’葡萄叶片净光合速率,明显增加了叶片胞间CO_2浓度,提高了饱和光强、光补偿点、内禀量子效率、表观量子产额和暗呼吸速率。本研究表明浮尘天气降低了光合有效辐射强度,使葡萄叶片受到尘土覆盖,进一步降低了叶片净光合速率,同时显著增大了暗呼吸速率。本研究认为,清除葡萄叶面滞尘,可有效改善葡萄叶片光合作用。浮尘天气条件下,葡萄叶片蒸腾速率下降,叶片水势得到了保持,从这一角度讲,墨玉河流域浮尘天气延缓了葡萄春季水分亏缺、缓解了该地区用水矛盾。     

大豆低植酸突变体籽粒的抗氧化性分析

植酸具有较强的抗氧化能力,对作物籽粒的耐储性和活力均具有重要作用,但其作用机制尚不明确。为揭示大豆低植酸突变体和野生型亲本中抗氧化代谢产物的差异,本研究以低植酸突变体Gm-lpa-ZC-2、Gm-lpa-TW-1、Gm-lpa-TW-1-M,以及野生型亲本浙春3号、台湾75为材料,分析大豆籽粒发育过程中植酸含量对抗氧化能力的影响。结果表明,大豆籽粒发育过程中的总抗氧化能力受过氧化物酶和过氧化氢酶活力的影响较大,而非酶类氧化剂谷胱甘肽对总抗氧化能力影响较小。随着籽粒的成熟,脂质氧化物、丙二醛与蛋白羰基化产物的含量逐渐增加。低植酸突变体Gm-lpa-ZC-2、Gm-lpa-TW-1-M和亲本浙春3号、台湾75的总抗氧化能力较强,且籽粒活力也较高;而低植酸突变体Gm-lpa-TW-1的总抗氧化能力最弱,且籽粒活力也最弱,说明大豆籽粒抗氧化水平与籽粒活力呈正相关,但与植酸含量无相关关系。由此推测植酸并非影响大豆籽粒抗氧化能力和活力的直接因素。本研究结果为进一步探索低植酸作物的籽粒活力下降机制,培育高籽粒活力低植酸大豆品种提供了参考。     

播期对高蛋白大豆新品种(系)农艺性状、品质及产量的影响

为明确高蛋白大豆新品种(系)在黄淮海区的适宜播期,本研究以黄淮海地区高蛋白大豆新品种(系)圣豆18、圣豆24、菏豆37、菏豆38为试验材料,设置不同播期试验,研究不同播期对各大豆品种(系)生育期、农艺性状、干物质积累、籽粒品质及产量的影响。结果表明,播期推迟,出苗至始花期缩短幅度较大,大豆全生育期缩短;大豆株高、底荚高、主茎节数随播期推迟均逐渐降低;各大豆品种植株有效分枝、有效荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重、根干重、茎干重、豆荚干重、植株总干重、籽粒蛋白质和脂肪含量以及产量均随着播期推迟呈先升后降的趋势,且随着播期推迟,豆荚干重变化幅度较大,根、茎干重所占比例均逐渐缩小,豆荚干重所占比例均逐渐增大;播期对籽粒蛋白质和脂肪含量、产量的影响均占主导地位;圣豆18、圣豆24、菏豆37、菏豆38均在6月15日播种时产量最高,分别为3 940.95、3 750.24、 3 252.37、3 905.54 kg·hm^-2,且单株粒重与产量相关性最大。综上可知,只有适期播种,大豆营养生长和生殖生长才能实现合理过渡,促使植株生长、干物质积累及分配等达到最佳状态,从而保证大豆优质高产,进而推动大豆及高蛋白大豆产业发展。     

黄土高原间作大豆对幼龄果园土壤水分及氮素累积的影响

为探明间作豆科作物对幼龄果园土壤水分、硝态氮含量以及树木生长的影响，并对黄土高原旱作果园土壤肥力提升与可持续发展提供指导，以黄土丘陵区苹果/黄豆复合系统为研究对象，通过测定种植黄豆整个生育期内试验小区水分、硝态氮含量以及果树叶片含氮量和生理指标的变化来评价不同间作密度黄豆对果树生长的影响。结果表明：(1)相较于清耕果园，中密度间作在黄豆花期前对果园土壤水分含量有一定的提升作用，而高密度间作加剧行间水分的消耗，显著降低土壤含水量。(2)不同土层硝态氮相对累积量随黄豆生育期后移呈现逐渐下移且分布逐渐均衡的趋势，土壤总硝态氮累积量处理间未表现出显著差异。(3)中、高密度间作均可有效提升果树叶片氮含量，促进果树生长，而中密度间作黄豆使土壤含水量最高提升17.6%,叶片氮含量最高增加8.04%。因此，中密度间作黄豆在黄土高原旱作苹果园更具有间作优势。     

套作大豆形态、光合特征对玉米荫蔽及光照恢复的响应

为探寻大豆在荫蔽胁迫及光照恢复后的形态建成和光合生理的响应策略,选用‘简阳九月黄’、‘江浦黑豆’和‘永胜黑豆’3个大豆材料,以单作和玉米?大豆带状套作种植模式为研究对象,分析套作荫蔽及光照恢复后大豆形态特征、光合速率、叶片解剖结构、光合色素含量等参数的响应特征。结果表明:套作种植下,大豆在第5片复叶展开(V5)期明显受玉米荫蔽胁迫,与单作大豆相比,株高显著增加,茎粗和地上部分生物量显著降低;其茎、叶和柄生物量分别是地上部生物量的58%、37%和6%,而单作下分别为36%、50%和14%,套作荫蔽下大豆的地上部分生物量分配中心由叶片改变为茎秆。同时,叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶绿素a含量、叶绿素a/b及净光合速率下降,但叶绿素b含量和栅栏组织厚度/海绵组织厚度比值增加。玉米收获解除荫蔽胁迫后,在大豆鼓粒期(R6),株高、茎粗、叶面积和地上部分生物量积累与单作的差异缩小,茎、叶和柄生物量为地上部生物量的41%、49%和10%;叶片、栅栏组织和海绵组织厚度比V5期(玉豆共生期)分别增加117%、99%和81%;光合色素与单作相比差异不显著,但净光合速率显著低于单作。玉米?大豆带状套作下的3个大豆材料的单株产量差异较大,‘简阳九月黄’、‘江浦黑豆’和‘永胜黑豆’的单株产量分别较单作下降33%、64%和40%。因此,大豆能够通过形态、光合生理特征的可塑性来适应光环境,但品种间存在差异。     

铝胁迫对大豆根际土壤微生物区系的影响

通过盆栽试验研究了不同浓度外源铝对大豆根际土壤微生物区系的影响。结果表明:在低浓度下,铝对土壤细菌、放线菌具有刺激作用,在高浓度下,表现为抑制作用。铝对真菌的生长具有明显的刺激作用。在高浓度下,铝对土壤硝化细菌、反硝化细菌、自生固氮菌均产生强烈的抑制作用,最大抑制率分别为96%、98%和89%。土壤硝化细菌、反硝化细菌可以作为铝污染土壤生态环境的指示菌。铝对两个大豆品种根际土壤微生物区系组成的影响不一致,揭示铝胁迫的生物效应还与植物生长、植物根际效应有关。