Biolog-ECO解析不同大豆基因型R1期根际微生物群落功能多样性特征

利用Biolog-Eco技术对2个不同大豆基因型R1期的根际和非根际微生物群落功能多样性进行研究.结果表明,大豆根际微生物利用碳源量在整个培养过程都显著高于非根际,根际微生物的生理活性显著地高于非根际;不同基因型大豆对根际微生物群落功能多样性有显著影响,高产大豆北丰11根际微生物总体表现较高的活性,而且根际微生物利用碳源的类型有别于海9731,其利用羧酸类和多聚物相对较多,如a-丁酮酸、4-羟基苯甲酸、衣康酸、肝糖、吐温40和吐温80;而海9731利用氨基酸类及胺/氨类碳源较多,如腐胺和L-精氨酸.     

黑龙江水稻高产栽培技术与模式研究

根据黑龙江省粳稻主产区的自然条件与农业发展特点,通过研究不同育苗方式、栽培行向、株行距对水稻生长发育及其产量的影响,探讨了北方水稻高产栽培模式。结果表明,钵体育秧可提高水稻株高、单位面积茎数、干物质积累量及叶面积指数,并使水稻分蘖期、抽穗期、成熟期提前;高光效栽培和宽窄行栽培对水稻生育进程无影响;相同水肥条件下,钵体育秧对水稻的增产贡献率最大,其次是高光效栽培,而宽窄行栽培对水稻产量影响不大;钵体育秧、高光效栽培及宽窄行栽培等3项技术组合应用可有效提高水稻单位面积穗数、株粒数和千粒重,进而提高水稻产量。     

大豆植株性状相关性与产量回归分析

本文利用3个大豆品种、4种施肥模式条件下,植株产生的17个形态指标及产量差异,进行相关性分析与产量回归分析。结果表明,株高x1、分枝数x5、1粒荚数x9、2粒荚数x10、3粒荚数x11、4粒荚数x12、百粒重x15、经济系数x16等8个大豆植株性状因子对产量有显著性影响;由标准化回归系数得知,对产量作用的大小顺序为:x11>x12>x9>x10>x16>x15>x1>x5。说明提高大豆产量首先要考虑增加有效荚数,其次是提高经济系数,而增加百粒重和株高对于增产的效应较小。育种上需加强生物量大、3粒荚和4粒荚数多、结荚节位低的性状选择;栽培上需注重促进生物量生长、降低结荚节位的促控措施。     

近地表臭氧浓度升高对不同东北品种大豆产量形成及品质的影响

为明确大气臭氧浓度升高对不同东北大豆品种产量形成和品质的影响,本研究以环境大气臭氧浓度为对照,利用开顶式气室模拟大气臭氧浓度升高40 nL·L^-1,选取3个推广面积较大的大豆品种绥农4号、绥农8号和东生1号,研究在高臭氧浓度下不同大豆品种产量形成和品质的差异。结果表明:臭氧浓度升高对大豆产量形成具有明显的负作用,3个大豆品种的产量平均降低33%。不同大豆品种产量对臭氧浓度升高的响应存在明显差异,产量降低幅度:绥农4号(-41%)>东生1号(-36%)>绥农8号(-23%)。利用逐步回归法分析发现大气臭氧浓度升高条件下大豆籽粒大小(x_1)和单株总荚数(x_2)变化可以用于估计大豆产量变化,两者与大豆产量的回归方程:y=-3.639+0.098x_1-0.285x_2。此外,大气臭氧浓度升高对大豆品质产生明显影响,3个大豆品种籽粒中蛋白质浓度均显著提高2.8%～4.6%(P<0.05),而脂肪含量则显著降低4.2%～7.8%(P<0.05)。     

生防细菌BRF-1和BRF-2鉴定及生物学特征

BRF-1和BRF-2是从大豆根际土壤中筛选得到的两株革兰氏阳性生防细菌,平板对峙培养表明它们对7种植物病原真菌具有拮抗作用。BRF-1芽孢球型中生,无鞭毛;而BRF-2芽孢球型端生,周生鞭毛。部分生物学特征研究表明,两菌株之间存在较大的差异。采用Biolog微生物自动鉴定仪鉴定和对两菌株的16S rDNA基因序列分析表明,菌株BRF-1和BRF-2分别与多粘类芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌亲缘关系最近,故把菌株BRF-1和BRF-2分别定为多粘类芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。     

长期大气CO2浓度升高对大豆磷吸收及根际磷转化的影响

磷(P)作为第二重要的植物营养元素,能够调节作物对气候变化的适应性。东北不同地区黑土有机质含量存在着较大差异,对作物营养吸收产生较大影响。然而,长期大气CO₂浓度升高对不同有机质含量黑土大豆生长、土壤磷组分以及相关微生物机制的影响鲜有研究。本研究利用开顶式生长室(OTC)重点探究了气候变化对不同有机质黑土大豆根际土壤磷组分和相关磷转化微生物功能基因的影响。结果表明,不同有机质含量的黑土大豆磷吸收对长期大气CO₂浓度升高的响应一致,既先升高后降低。然而,大豆根际磷组分的响应存在差异性。大气CO₂浓度升高降低了高有机质黑土中大豆根际NaHCO3-Po含量,但增加了低有机质黑土中大豆根际有机磷库(NaHCO3-Po和NaOH-Po)的含量,而降低了无机磷库(NaOH-Pi)的含量。同时,大气CO₂浓度升高使高有机质黑土根际土壤基因拷贝数增加53.0%,低有机质黑土中大豆根际土壤基因拷贝数增加44.4%。因此,长期气候变化条件下,高有机质含量黑土通过有机磷矿化功能微生物来满足大豆对磷素的需求;而在低有机质含...     

施肥对黑土农田土壤全碳、微生物量碳及土壤酶活性的影响

通过对吉林省德惠市中层黑土农田6年定位施肥试验研究表明,施有机肥、秸秆还田+有机肥、秸秆还田+化肥和半量有机肥+化肥处理较单施化肥、未施肥和休闲裸地处理提高了土壤全碳、全氮含量,降低了土壤碳氮比。对玉米播前、抽穗期和收获期土壤微生物量碳测定表明,抽穗期土壤微生物量碳最高,处理间差异显著,且不同采样时期的土壤微生物量碳与土壤全碳含量之间呈高度正相关。对土壤酶活性研究表明,施有机肥较单施化肥、未施肥和休闲裸地处理显著地提高了土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性;单施化肥处理对土壤转化酶和过氧化氢酶具有一定的抑制作用;而有机肥、秸秆和化肥之间的配合施用处理的土壤酶活性表现不一致。相关分析显示土壤微生物量碳与土壤酶活性呈显著或极显著正相关。该研究结果表明,长期向中层黑土农田增施有机物,不仅提高了土壤全碳和土壤微生物量碳的含量,而且也提高土壤酶活性,有利于提高土壤养分转化效率,可使黑土质量向健康方向发展。     

大豆根际未培养与培养细菌群落结构差异比较研究

根际土壤微生物群落结构是根际微生态系统中的重要组成部分,与根际养分有效性、植物生长发育及抗病性等关系密切,不同植物间、同一植物的不同基因型之间根际微生物群落结构差异较大.利用从两种基因型大豆根际土壤中直接提取和从平板培养菌落提取的微生物DNA为模板,采用细菌通用引物GC-357r和517r进行PCR扩增,对PCR产物的DGGE图谱进行聚类和主成分分析.结果表明,不同基因型大豆根际土壤未培养的细菌群落结构差异不大,而在土壤浸提液和NA培养基上形成的可培养的细菌群落结构受培养基种类和接种浓度(10-2和10-3)影响较小,但受不同大豆基因型影响而产生了差异.对DGGE条带进行分析表明,大豆根际未培养的细菌群落物种丰富度(S)和多样性指数(H)明显高于可培养细菌,说明培养过程是一个再选择的过程,在这个过程中一些微生物的信号得到放大,而大量的微生物信息缺失.对主要DGGE条带测序显示,大豆根际有三大类细菌:拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形杆菌门(Proteobacteira)和放线菌门(Actinobacteria).变形杆菌门(Proteobacteira)中的γ-Proteobacteria、α-Proteobacteria和放线菌门(Actinobacteria),在未培养和培养细菌中都表现为优势种群.与培养细菌相比,变形杆菌门中的γ-Protebacteria和拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌在可培养细菌中占优势,而在未培养细菌中丰度较低.结果证明,大豆根际细菌经培养后已使原有的群落结构发生改变,影响对原位细菌群落结构的认识.     

绥农14系谱产量生理特性演化研究

对绥农14系谱中14个品种进行大田及盆栽试验,揭示同一大豆系谱的产量及相关生理性状演化趋势,探讨未来大豆品种改良的关键件状.结果表明:经过5个世代的杂交重组,鼓粒初期(R5)的光合速率显著增加,绥农14最高,为16.2 mmol·m-2·s-1,且光合速率的增加与产量显著相关(P＜0.05),但叶面积指数(LAI)没有规律性的变化;通过系统选育,根系形态性状也发生显著变化,从绥农14的早代亲本到晚代亲本,根重、根长及根表而积均有不同程度的提高,但主要表现为生殖生长后期;抗性方面,倒伏级别从4(75%倒伏)下降到1(无倒伏),籽粒病虫害比率也分别从5.3%和20%降低至0和6.8%;生殖生长后期的干物质积累、收获指数及荚粒数的增加与产量的提高密切相关,而百粒重对产量的提高贡献不大.     

生殖生长期光富集及遮阴对大豆产量及其构成特性的影响

大豆冠层截获的太阳辐射强度是其产量和产量构成要素的重要决定因素.通过对3个粒重不同的大豆品种(系)生殖生长期进行不同的光处理,研究了田间条件下,高密度(54株·m-2)、中密度(27株·m-2)和低密度(14株·m-2)群体光富集及遮阴对大豆植株产量及其构成特征的影响.结果表明:光富集处理显著增加大豆单株荚数和产量,在低、中和高密度条件下,不同品种(系)单株产量增加幅度分别为26.2%-57.2%、27.7%-71.7%和10.8%-61.4%.遮阴显著降低大豆荚数和产量,不同密度条件下,单株产量相应减少幅度分别为37.1%-46.1%、34.4%-49.7%和41.7%-55.0%.光富集显著增加大豆主茎中下部节位的荚数,在低密度群体下.3个品种大豆主茎1-6节位的荚数分别由7.5个增加到17.3个、5.6个增加到10.1个和6.9个增加到17.2个,并显著减少底部节位的空荚率.光富集和遮阴有增加和减少每荚粒数的趋势,在低密度群体下,光富集使海339每荚粒数显著上升,由2.17上升到2.36,在中密度和高密度有使其每荚粒数上升的趋势但差异不显著.在低密度和中密度下,黑农35每荚粒数显著上升,分别由1.93和1.78上升到2.26和2.13,在高密度下,光富集也使垦农18每荚粒数显著上升,由1.89上升到2.08.在低密度下,遮阴使垦农18每荚粒数由2.17减少到1.97.光富集和遮阴对粒重也有一定影响,在低密度群体下,遮阴增加垦农18和海339粒重8%-ll%,而在高密度群体下,遮阴降低海339百粒重17%,百粒重的变化与种植密度及品种有关.单株荚数和粒数的改变是对产量贡献最大的因子.