大豆室内耐冷筛选及其在田间的应用研究

本试验把生长箱大豆耐低温萌发筛选与田间早春播研究相结合,验证耐低温发芽的可靠性。在实验室,萌发期表现抗冷的大豆,田间出昔期仍表现抗冷或较抗冷。实验表明,大豆出苗的生物学最低温度平均为7.1℃,所需有效积温136℃。地温的高低直接影响大豆早春出苗的多寡,两者呈密切的正相关。黄、青、黑豆中,以黑豆抵抗早春不良气候条件的能力最强。     

Association analysis for detecting significant single nucleotide polymorphisms for phosphorus-deficiency tolerance at the seedling stage in soybean [Glycine max (L) Merr.]

Tolerance to low-phosphorus soil is a desirable trait in soybean cultivars. Previous quantitative trait locus (QTL) studies for phosphorus-deficiency tolerance were mainly derived from bi-parental segregating populations and few reports from natural population. The objective of this study was to detect QTLs that regulate phosphorus-deficiency tolerance in soybean using association mapping approach. Phosphorus-deficiency tolerance was evaluated according to five traits (plant shoot height, shoot dry weight, phosphorus concentration, phosphorus acquisition efficiency and use efficiency) comprising a conditional phenotype at the seedling stage. Association mapping of the conditional phenotype detected 19 SNPs including 13 SNPs that were significantly associated with the five traits across two years. A novel cluster of SNPs, including three SNPs that consistently showed significant effects over two years, that associated with more than one trait was detected on chromosome 3. All favorable alleles, which were determined based on the mean of conditional phenotypic values of each trait over the two years, could be pyramided into one cultivar through parental cross combination. The best three cross combinations were predicted with the aim of simultaneously improving phosphorus acquisition efficiency and use efficiency. These results will provide a thorough understanding of the genetic basis of phosphorus deficiency tolerance in soybean.     

中国大豆栽培和野生资源脂肪性状的变异特点研究

【目的】分析中国大豆栽培和野生种质资源脂肪及脂肪酸组分含量（本文简称脂肪性状）的变异特点,筛选优异种质,为不同生态区域大豆脂肪性状育种提供材料和依据。【方法】从中国全国各大豆生态区抽取代表性的栽培和野生材料进行田间试验,测定脂肪性状,进行各性状变异特点分析,并应用多元变异指数、聚类和主成分法分析中国和各生态区大豆脂肪性状的综合变异。【结果】（1）中国栽培大豆脂肪平均含量为17.21%,比野生种提高6.22%;油酸平均含量为23.25%,提高7.75%;亚麻酸平均含量为8.00%,减低4.23%;亚油酸平均含量为53.53%,减低2.57%;但栽培种的变异小于野生种;不同生态区均有此同一趋势。栽培大豆和野生大豆的饱和脂肪酸含量在全国和各区差异均不大。（2）中国野生群体及各生态区群体脂肪性状的多元变异度均大于相应的栽培种,长期人工选择使栽培种的变异相对减小,但多元变异方向相对较宽。（3）栽培种脂肪含量与来源地纬度呈极显著正相关,而野生种未见相关,推论栽培种脂肪含量与纬度的相关主要应是人工选择的结果。（4）筛选得到高脂肪、高油酸、高亚油酸、低亚麻酸的优良材料,其中N23547和N23697为兼具高脂肪（＞23%）、高油酸（＞30%）、低亚麻酸含量（5%左右）的优异资源。【结论】栽培大豆脂肪、油酸平均含量显著高于野生种,亚麻酸平均含量显著低于野生种,亚油酸平均含量略低于野生种,饱和脂肪酸平均含量与野生种差异不大。脂肪性状在各个生态区域内均存在丰富的变异,区域间的变异并不比区域内大。栽培种脂肪含量与纬度的相关主要是人工选择的结果。筛选出一批优异种质。     

不同遮光处理对菜用大豆产量的影响

设置遮双层网、遮单层网和不遮网3种处理,对32个菜用大豆品种(系)各小区的标准荚数、标准荚重、百粒重、产量等指标进行比较。结果表明:筛选出了3种处理条件下平均小区产量均超过1 300 g的上海红皮、灵川吕竹豆等菜用大豆品种(系)6个;各处理小区平均产量与标准荚数、标准荚重呈极显著的正相关;耐阴性较强的菜用大豆品种(系)在遮光和正常条件下平均产量均较高。     

Effect of Inoculant Rate on Nodulation and Various Agronomic Traits of Soybean

In a soil lacking indigenous Bradyrhizobium japonicum , soybean ( Glycine max [L.] Merr.) nodulation depends upon the number of rhizobia applied with the inoculum. This field study reports the effect of different rates of applied rhizobia on nodulation, dry matter and nitrogen content in soybean in a Mediterranean soil lacking B. japonicum.
Treatments included six rates of B. japonicum , ranging from 2.5 × 10⁴ to 6.075 × 10⁶ rhizobia cells per seed applied to the seed as peat inoculant at planting, 100 kg N ha⁻¹ and an uninoculated control. The experiment was conducted in an Entisol soil. Regression analysis showed linear relationship between the rate of applied rhizobia and the number of the nodules per plant or the dry weight per nodule. In early stages of development (32 and 68 days after planting) plant dry weight was not affected by inoculation rate. At harvest a rate of 7.5 × 10⁴ rhizobia cells per seed was necessary for maximum total and stover dry weight. A higher rate, 6.75 × 10⁵ rhizobia cells per seed, was required to obtain maximum grain yield, total N content in plant tops and grain N content. Grain percentage N was increased up to 2.025 × 10⁶ rhizobia cells per seed. Nitrogen application increased grain yield, total N content and grain N content at the same level as the lower inoculation rate.     

中国野生和栽培大豆11S及7S蛋白质相对含量的比较分析

大豆种质蛋白质11S和7S及其亚基组相对含量的遗传变异是专用型品种选育的基础.以全国各生态区的野生豆138份和地方品种409份,国内育成品种148份、国外育成品种83份,合计778份大豆种质为材料.采用SDS-PAGE电泳技术测定蛋白质11S和7S组分及其亚基组相对含量,研究其遗传变异.在南京同一条件下的结果表明:全国野生豆、地方品种和育成品种11S相对含量平均分别为54.7%、64.8%和71.7%,变幅28.8%～82.6%、38.8%～79.4%和48.2%～88.9%;7S相对含量平均分别为44.7%、34.9%和27.9%,变幅20.6%～71.2%、20.6%～61.1%和15.7%～47.8%;11S/7S比值平均分别为1.4、2.0和2.7,变幅0.4～3.9、0.6～3.9和0.9～4.0.野生豆驯化为栽培豆并经选育后11S相对含量和11S/7S比值上升,7S相对含量下降,变幅均减小;亚基组11S-2和11S-3相对含量增加;7S的6个亚基组,尤其7S-1和7S-6,相对含量下降.11S、7S、11S/7S以及各亚基组在各群体各生态区内均有较大变异,但与来源地纬度、蛋白质和油脂含量均无显著相关.从中优选到11S/7S比值大于3.7、11S相对含量为78.9%～88.9%的8份种质,发现有11S的4个亚基组相对含量分别大于37%、7S的6个亚基组相对含量分别大于24%、以及11S-1和7S的6个亚基组缺失的种质,这些特异种质可供蛋白质组分育种利用.     

水旱轮作大豆的营养生长与根系活力的关系

大豆是实行水旱轮作制度的重要作物之一,水田的排水不良是导致轮作大豆减产的重要原因.通过对水旱轮作大豆幼苗进行过湿处理,分析了不同大豆品种的营养生长特性与根系生理活性的关系.轮作大豆在过湿条件下,所有品种的生育都受到抑制,干物质生产受抑制程度存在着品种间的差异.营养生长诸性状中,伤流速度受过湿处理影响最大,处理区的伤流速度仅为对照区的64.2%.过湿处理导致伤流液中氮含量几乎减少了一半,伤流中的氮含量与叶片氮素含量之间存在极显著正相关关系,过湿条件下叶片氮含量的减少是由于根的氮素吸收能力的低下所致.遭遇过湿逆境时的植株个体大小与维持物质生产关系密切.过湿处理期间及其后的干物质增加量的大小与以伤流速度为代表的根系活力密切相关,说明从田间管理技术上提高大豆的根系活力以维持水旱轮作大豆的干物质生产是可行的.     

不同结荚习性大豆品种综合生产力的分析评价

采用灰色关联度分析法对不同结荚习性大豆的综合生产力进行了两年的综合评价研究。结果表明，在一般肥力条件下，亚有限型结荚习性大豆综合生产力优于有限型结荚习性大豆。亚有限型大豆辽豆14号的产量及综合生产力都显著优于其他品种（系）。而在育种目标相似的情况下，不同结荚习性大豆间产量差异不显著。对不同结荚习性大豆来说，产量构成主导因素均是单株荚数、单株分枝荚数。努力提高大豆单株荚数是今后大豆育种的主攻方向。     

庐山楼梯草总黄酮提取工艺的优化

为研究庐山楼梯草(Elatostema stewardii Merr.)总黄酮的提取工艺,以乙醇溶液为溶剂,在单因素试验基础上利用响应曲面法的中心组合设计,对庐山楼梯草总黄酮提取工艺参数进行优化分析.结果表明,提取庐山楼梯草总黄酮的最优工艺条件为乙醇体积分数55％、提取温度80℃、液料比37∶1 (V/m,mL∶g)、提取时间2.4 h、提取2次,该条件下庐山楼梯草总黄酮提取率为5.14％.     

外源褪黑素对铜胁迫下大豆幼苗生长及生理特性的影响

目的 研究在铜(Cu)胁迫下,褪黑素对大豆Glycine max (Linn.) Merr.生理特性的影响,为缓解重金属胁迫提供一定的参考。方法 采用盆栽试验,选用Cu敏感品种‘桂早1号’和耐Cu品种‘巴西13’,在0.5 mmol·L^-1 Cu胁迫下,施用100 μmol·L^-1褪黑素,探究褪黑素对大豆生理指标(根长、株高、鲜质量、叶绿素相对含量和Cu含量),超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,丙二醛(MDA)、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响。结果 Cu胁迫下喷施100 μmol·L^-1褪黑素显著提高了2个大豆品种的根长、株高、鲜质量和叶绿素相对含量。Cu胁迫下施用褪黑素显著降低2个品种地上部、地下部Cu含量,‘桂早1号’降低25.01%、18.40%,‘巴西13’降低26.84%、20.28%。Cu胁迫下施用褪黑素,‘桂早1号’的地上部POD活性和‘巴西13’的地下部CAT活性显著提高,分别为56.84%和48.35%;‘桂早1号’和‘巴西13’地上部SOD活性分别显著提高19.07%和7.30%;地上部MDA含量分别显著减少8.05%和26.56%。单施褪黑素和Cu胁迫下施用褪黑素对2个品种可溶性蛋白含量无显著影响;而Cu胁迫下施用褪黑素,‘桂早1号’和‘巴西13’地上部可溶性糖含量分别显著提高149.70%和58.75%。结论 适宜浓度的褪黑素可以通过提高植株抗氧化酶活性,抑制膜脂氧化,减少对Cu的吸收和增加渗透调节物质等方式缓解Cu胁迫对大豆生长发育的影响。