割苗对夏玉米生长发育、产量及抗倒伏性能的影响

倒伏严重影响夏玉米的高产稳产,本研究旨在探讨割苗对夏玉米生长发育、产量和抗倒伏性能的影响。本试验2016年分别选用郑单958和DH618于三叶期(V3)割苗、登海618于拔节期(V6)割苗,2017年选用浚单20和登海605分别在V3和5叶期(V5)割苗。结果表明:与对照相比,割苗处理夏玉米的生育进程推迟2～8天;穗粒数和千粒重显著降低;V3割苗比对照产量降低0.7%～6.8%,V5割苗比对照产量降低18.9%～32.4%,割苗越晚产量降低越严重。割苗后夏玉米抗倒伏性能显著提高,并且V5割苗处理提升最显著:与对照相比株高降低6.9%～10.6%,穗位高降低16.5%～19.6%;基部第三节间茎秆穿刺强度提高30.1%～34.2%,节间长降低56.2%～58.6%;茎秆小维管束数、皮层厚度和硬皮组织厚度显著提高,并且V5割苗对其影响大于V3割苗。结论:割苗显著改善夏玉米茎秆形态学特征和力学特征,进而提高夏玉米抗倒伏能力;但是由于割苗后夏玉米生育期内光合产物减少,导致夏玉米产量显著降低,并且割苗越晚产量降低越严重,因此不宜在夏玉米生产中应用。     

反射光谱技术在监测大豆叶片光化学效率和水分状况中的应用

干旱胁迫在我国大豆主产区频繁发生,对大豆产量造成了严重影响。因此,为建立有效的旱情监测指标,采用反射光谱技术监测了野生大豆和栽培大豆离体叶片在失水过程中相对含水量和叶绿素荧光的变化。结果表明:在失水过程中,野生大豆和栽培大豆离体叶片的相对含水量(RWC)、水分指数(WI)、光化学反射指数(PRI)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ФPSII)都随失水时间的增加而降低,且WI、PRI、Fv/Fm和ФPSII均与RWC呈显著相关,PRI可以很好地反映Fv/Fm和ФPSII的变化。同时野生大豆和栽培大豆离体叶片在可见光波段(500~750 nm)的反射率随着失水时间的增加而升高,在近红外区(750~1 000 nm)的反射率则呈现"升高-降低-升高"的趋势。总之,利用反射光谱技术可以快速、准确地反映大豆叶片在失水过程中光化学效率和水分状况的变化。     

小麦RIL群体SSR分子标记偏分离的遗传分析

为了研究小麦SSR分子标记偏分离的遗传特性,以普通小麦6044和0135杂交得到的F8重组自交系（RIL）群体为材料,利用具有多态性的76对SSR引物进行群体间分析。结果表明,有15个分子标记表现偏分离（P<0.05）,占总标记数的19.74%。这些偏分离标记中有7个标记偏向父本6044,占总偏分离标记位点数的46.67%;8个标记偏向母本0135,占总偏分离标记位点数的53.33%。这些标记在图谱上有两种分布形式,分别为成簇分布和孤立分布。在7条不同的染色体上均发现偏分离标记,其中在3条染色体上发现3个热点区域。     

小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位

由小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得DH群体168个株系,种植于3个环境中,利用305个SSR标记对籽粒产量和穗部相关性状(穗长、穗粒数、总小穗数、可育小穗数、小穗着生密度、千粒重和粒径)进行了QTL定位。利用基于混合线性模型的QTLNetwork 2.0软件,共检测到27个加性效应和13对上位效应位点,其中 8个加性效应位点具有环境互作效应。相关性高的性状间有一些共同的QTL位点,表现出一因多效或紧密连锁效应。5D染色体区段Xwmc215–Xgdm63,检测到控制籽粒产量、穗粒数、总小穗数、可育小穗数和小穗着生密度5个性状的QTL位点,各位点的遗传贡献率较大且遗传效应方向相同,增效等位基因均来源于豫麦57,适用于分子标记辅助育种和聚合育种。控制千粒重与穗粒数的QTL位于染色体不同区段,有利于实现穗粒数与粒重的遗传重组。     

玉米细胞质雄性不育分类体系的建立

为建立完整、简洁、有效的玉米细胞质雄性不育分类体系,从大田育性鉴定、育性专效性恢复鉴定、细胞学鉴定和分子水平鉴定四方面对分类方法作了全面总结,建立了相对完整的分类体系.同时对体系进行优化,认为大田育性鉴定,细胞学鉴定和PCR分类鉴定是最优化的体系,从而为不同类型的细胞质快速应用、种质鉴定作了理论铺垫,为不同细胞质类型研究提供了理论支持.     

植物涝害逆境研究进展

低氧胁迫对植物造成一系列的伤害,而植物对胁迫作出响应机制,发生一系列的生理生化反应。     

黄淮麦区小麦品种(系)产量性状与分子标记的关联分析

为了获得与小麦产量性状关联的分子标记,筛选相关标记的等位变异,以128份黄淮麦区小麦品种(系)为材料,在4个环境下鉴定产量性状,并选用在小麦全基因组21条染色体上的64个SSR标记、27个EST-SSR标记和47个功能标记检测所有材料的基因型。91个SSR和EST-SSR标记共检测到315个等位变异,单个引物检测到2~7个等位变异,平均3.5个;47个功能标记共检测到107个等位变异,单个引物检测到2~5个等位变异,平均2.3个。关联分析表明,49个位点与4个环境的产量性状及其均值显著关联(P≤0.005),其中38个位点在2个或以上环境或均值下被重复验证,16个位点与2个或以上性状相关联。对相对稳定的等位变异作进一步分析,发掘了一批与产量性状相关的优异等位变异,如降低株高的等位变异Ax2*-null和UMN19*-A362,增加穗长的等位变异barc21-A220,增加可育小穗数的等位变异gpw2111-A156,增加总小穗数的等位变异swes65-A120,增加穗数的等位变异VRN-A1*-A1068,增加穗粒数的等位变异cfd5-A215和增加千粒重的等位变异wmc626-A170。研究结果对利用分子标记辅助选择进行小麦产量性状的遗传改良具有一定的指导意义。     

镉对玉米叶片光系统活性的影响

 【目的】研究Cd对玉米叶片光系统活性的影响及其抑制光合性能的作用位点与方式,为进一步解释Cd对玉米叶片光合机构伤害机理提供理论依据。【方法】以郑单958和登海661为供试材料,3叶期开始以Hoagland营养液为养分来源,设置4个不同浓度Cd处理连续培养40 d,选择第8片展开叶测定气体交换参数、叶绿素荧光诱导动力学曲线及820 nm光吸收曲线,分析Cd抑制玉米叶片光合机构性能的主要原因。【结果】Cd胁迫下,PSⅡ电子供体侧K点荧光（Wk）和受体侧J点荧光（Vj）明显增加,与受体侧相比,供体侧性能下降导致PSⅡ性能（Ψo）降低。Cd胁迫使RuBP羧化酶活性和光能产物（NADPH）利用率显著降低,PSI电子积累量上升,RuBP羧化酶活性的下降使PSI 820 nm光吸收量（ΔIR/Io）快速降低,PSⅡ与PSI性能下降比率不同,造成两光系统协调性（Φ(PSI/PSⅡ)）降低。【结论】Cd抑制叶片Pn由非气孔因素引起。Cd降低羧化系统活性,导致光能转化为化学能过程受阻,使过剩电子大量积累于PSI处;随Cd浓度增加,PSI性能降幅显著高于PSⅡ,二者协调性降低,导致Pn降低。     

氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素合成的影响及其与抗倒伏性的关系

 【目的】明确氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素含量的影响,探讨氮肥和多效唑调节茎秆抗倒伏能力的机制。【方法】以小麦品种烟农21和藁城8901为材料,通过田间试验和室内分析,研究氮肥和多效唑对小麦不同时期茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量的影响以及木质素合成相关酶的活性变化。【结果】同品种条件下,与低施氮（225 kg•hm-2）处理相比,高施氮（300 kg•hm-2）处理降低了茎秆苯丙氨酸转氨酶（PAL）、酪氨酸解氨酶（TAL）、肉桂醇脱氢酶（CAD）和4-香豆酸:CoA连接酶（4CL）的活性,茎秆木质素含量、抗折力和抗倒伏指数降低。而喷施多效唑显著提高茎秆PAL、TAL和CAD的活性,木质素含量、茎秆抗折力和抗倒伏指数提高,倒伏面积和倒伏程度降低。相关分析表明,茎秆抗倒伏指数与木质素含量呈显著正相关（r=0.61,P＜0.05）;木质素含量与PAL、TAL和CAD酶活性呈显著正相关,与4CL酶活性相关不显著。【结论】高施氮量处理降低了茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量,茎秆抗倒伏能力降低。而施用多效唑显著提高茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量,进而增强了茎秆抗倒伏能力。     

水肥耦合对设施草莓生长、产量品质及水分利用效率的影响

以全明星草莓(Fragaria ananassa Duch cv.All star)为试材,系统探讨了不同水肥组合对草莓生长、产量品质和水分利用效率的影响,旨在寻找适合温室草莓生长的水肥组合,为设施果树栽培提高水肥的利用效率提供理论依据。结果表明:T10和T11处理的植株的生长势较强,其次是T6和T7处理;T6和T7处理在草莓的生长期光合速率较高;不同处理的土壤水势在草莓不同生育期均呈现先升高后降低的变化趋势;T6和T7处理的草莓综合内在品质较好;T6和T7处理具有较高的产量和水分利用效率。综上所述,中等浇水量和高施肥量的T6和T7处理是比较理想的水肥组合。