【目的】从纤维素合成相关糖类物质转化的角度,阐明玉米大豆套作模式下,大豆苗期茎秆光形态建成的机理。【方法】在大豆单作和玉米大豆套作两种种植模式下,以强耐荫大豆南豆12和弱耐荫大豆南032-4为试验材料,对叶片光合速率和茎秆总碳、纤维素、可溶性糖、蔗糖、β-1,3-葡聚糖等含量进行测定和分析。【结果】与单作相比,套作大豆由于受到玉米荫蔽,苗期光合速率显著降低,但材料间对套作的反应程度不同,强耐荫大豆南豆12受套作荫蔽的影响程度相对较小,在套作下表现出较强的光合能力;套作显著降低了大豆叶片和茎秆的总碳含量,但

【目的】从内源赤霉素代谢角度,阐明玉米大豆套作环境下,大豆苗期茎秆发生藤蔓化倒伏的原因。【方法】在大豆单作和玉米大豆套作两种种植方式下,以耐荫抗倒型大豆南豆12和不耐荫抗倒型大豆南032-4为试验材料,采用石蜡切片、液相色谱质谱联用、SYBR?GreenⅡ荧光定量PCR等方法,对茎秆形态、解剖结构、赤霉素含量、赤霉素代谢相关基因表达等进行测定和分析。【结果】与大豆单作相比,玉米大豆套作下,由于受玉米荫蔽的影响,南豆12和南032-4两个大豆材料苗期均出现典型的避荫性反应,即主茎节数减少,节间长和株高显著增加,苗期出现藤蔓化和倒伏,但两大豆材料间反应程度不同,差异极显著。与南032-4比,南豆1...

【目的】通过分析不同光照强度下苗期大豆叶片气孔特征、光合作用及碳水化合物变化,揭示大豆叶片光合及气孔特性对荫蔽的响应机制。【方法】选用对荫蔽敏感性弱的南豆12和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号为材料,在人工气候室进行盆栽实验,设置正常光照(CK)、轻度荫蔽(LS,遮光20%)、中度荫蔽(MS,遮光40%)和重度荫蔽处理(SS,遮光75%),分析不同荫蔽程度对大豆叶片上下表皮气孔特性、光合荧光参数、可溶性糖和淀粉含量的影响。【结果】荫蔽敏感性弱的南豆12叶片上、下表皮气孔数量在LS和MS处理下显著高于CK,上表皮气孔在LS、MS处理分别增加26.9%和18.5%,下表皮分别增加了13.9%和39.2%,差异显著,南豆12在SS处理和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号在3个荫蔽处理下显著低于CK(P0.5)。【结论】荫蔽直接影响气孔性状和光合特性,适当的荫蔽会使叶片通过增加叶片气孔开放来提高净光合速率,增加碳水化合物积累量,进而增强大豆的耐荫性。

选用16份不同来源的基因型蚕豆为材料,通过盆栽试验研究了不同程度水分胁迫下蚕豆苗期植株形态和叶片抗氧化酶活性的变化,并探讨了这些指标与蚕豆品种抗旱性之间的关系。结果表明,干旱胁迫抑制了蚕豆植株生长,随着干旱胁迫程度的加剧抑制作用明显,并且品种间差异显著(P<0.05);轻度干旱胁迫下,敏感型蚕豆品种的株高、茎粗均表现出显著的抑制作用,底部叶片干枯,影响植株正常生长;耐旱和中抗旱型蚕豆品种抑制作用不显著,植株生长良好。重度胁迫下,中抗旱型蚕豆品种胁迫指数小,抗旱系数高,表现出明显的抗旱能力;耐旱型蚕豆品种随着干旱程度的加剧也表现出弱抗旱性。3种保护性酶活性整体上随着干旱胁迫的增强呈现出先升后降的...

【目的】探究不同种植模式和施氮水平下玉米大豆的叶片持绿、光合和系统产量特性。【方法】通过田间定位试验研究种植方式(玉米单作(MM)、大豆单作(SS)、玉米套作(IM)、大豆套作(IS))和施氮水平(不施氮(NN)、减量施氮(RN:180 kg N·hm~(-2))、常量施氮(CN:240 kg N·hm~(-2)))对玉米大豆叶片持绿、光合特性以及其干物质积累和系统产量的影响。【结果】玉米产量随施氮量增加而增加，大豆产量随施氮增加先增后降；RN下，IM的籽粒干物质积累量最大，玉米大豆套作系统的总产量最高，系统生产力指数（SPI）最大。套作下各作物的叶片持绿期更长，光合特性指标均较单作稳定，且在籽粒形成期优于单作；各施氮水平下，套作处理的绿叶百分比均显著高于单作，IM的最大绿叶衰减速率出现天数比MM的分别晚7 d、5 d和1 d;IS的则比SS的分别晚7 d、0 d和11 d。相比单作，套作可以显著降低各施氮水平下玉米叶片的平均衰减速率，延长最大衰减速率出现天数，降低绿叶衰减程度。各作物的光合速率表现为套作高于单作，减量施氮高于常量施氮。玉米R2期，IM的叶片光化学淬灭系数（Qp）比MM的高12.78%，非光化学淬灭系数（NPQ）则低21.30%;NPQ随施氮水平的增加而降低，RN比NN降低了17.11%。套作SPAD值波动幅度弱于单作，且呈稳定上升趋势；玉米R2期，IM比MM高34.52%，大豆R2和R6期，IS分别比SS高10.39%、29.48%;RN的SPAD值最高，玉米R2期，IMRN处理比IMNN处理高17.46%,MMRN处理比MMNN处理高35.02%；大豆R6期，ISRN处理比ISNN和ISCN处理分别高7.71%、6.67%,SSRN处理比SSCN处理高10.03%。【结论】减量施氮下，玉米大豆套作显著延长了叶片的持绿期；花后叶片的光合速率、PSⅡ光合机构功能、叶绿素都保持在较高的水平且比单作稳定，籽粒干物质积累增强，充分发挥了玉米的生产潜力并增加了大豆产量，使得套作系统总产量显著提高。

【目的】通过基因差异表达分析揭示大豆杂种优势产生的原因,为探明大豆杂种优势的分子机理提供理论基础。【方法】采用4×5 NCⅡ设计,配制20个大豆杂交种,以大豆苗期叶片为试验材料,应用mRNA差异显示技术,分析杂交种及亲本之间的基因差异表达模式,并分析其与杂种优势的相关性。【结果】大豆杂交种和亲本之间存在着明显的基因差异表达,差异表达模式可分为单亲表达一致一型(110型)、单亲表达一致二型(011型)、双亲共沉默型(101型)、单亲表达沉默一型(100型)、单亲表达沉默二型(001型)和杂种特异表达类型(010型)6种,其中单亲表达一致一型所占比例最高(13.25%)。差异表达模式与杂种表现的相...

【目的】探明棉铃对位叶氮浓度对棉纤维比强度形成的影响。【方法】以纤维比强度差异较大的3个棉花品种为材料,设置不同施氮量处理以形成不同的棉铃对位叶氮浓度,研究棉纤维加厚发育过程中棉铃对位叶氮浓度的动态变化及其与纤维中糖类物质及纤维比强度间的关系。【结果】棉铃对位叶氮浓度随铃龄的变化符合幂函数曲线YN=αt-β;在棉纤维加厚发育过程中,纤维中蔗糖、β-1,3-葡聚糖和纤维素含量随棉铃对位叶氮浓度的增加呈抛物线型变化,蔗糖、纤维素累积与纤维比强度形成的最佳棉铃对位叶氮浓度变化曲线相吻合,β-1,3-葡聚糖累积与纤维比强度形成的最佳对位叶氮浓度差异较大。【结论】棉铃对位叶氮浓度反映了棉铃发育的氮营养状...

以辽园多丽番茄为试材,在植株第1花序开花时,对其进行2h,4h,6h和8h的短时间35℃昼间亚高温处理(以25℃处理为对照),研究较短时间亚高温处理对番茄叶片光合作用及蔗糖代谢的影响。结果表明:35℃亚高温处理2h,番茄叶片净光合速率(Pn)明显下降,而气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)明显升高,气孔限制值(Ls)减小,认为Pn的降低主要由非气孔限制因素引起的。在亚高温处理8h范围内,叶片中果糖、葡萄糖含量均较对照降低而蔗糖含量升高,转化酶(Inv)活性先升高后降低,蔗糖合成酶(SS)活性、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性均降低,认为短时间35℃昼间亚高温处理对番茄叶片光合...

为探索碘元素的生理效应 ,以豌豆苗为材料 ,研究了加碘溶液培养对其生长及品质的影响 .结果表明 ,低浓度碘可促进豌豆苗生长 ,增加根系和菜苗长度、可食部分游离氨基酸总量和维生素 C含量 ,并大幅度提高菜苗可食部分含碘量 ,而对纤维素含量无明显影响 ,碘质量浓度以 1.0～ 1.5 mg/ L 时效果最好 ,当质量浓度超过 1.5 mg/ L时出现高碘毒害 .品种间及加碘培养方式间存在显著性差异

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(zmptac2)叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达(zmptac2/CK),749个基因下调表达(zmptac2/CK)。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP(plastid-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP(nuclear gene-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。

研究了温度、赤霉素和乙烯处理对采后豌豆苗 (PisumsativumL .)纤维合成和品质变化的影响。结果显示 ,采后豌豆苗在 7和 13℃低温贮藏 72h后 ,纤维素含量分别比 2 0℃贮存的对照低 5 5 .1%和 33.7% ,叶绿素和可溶性糖含量显著高于对照 ;赤霉素抑制了采后豌豆苗的纤维合成并延缓叶绿素、蛋白质及可溶性糖含量的下降 ;乙烯则促进了纤维合成、并加速叶绿素、蛋白质、可溶性糖含量的下降。测定表明 ,低温显著抑制了纤维合成相关的酶如苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、肉桂醇脱氢酶和过氧化物酶的活性 ;低温和赤霉素能延缓采后豌豆苗品质下降 ,而高温和乙烯则加速豌豆苗品质下降。

【目的】探讨不同基因型大豆苗期的耐荫性,筛选出苗期耐荫性快速鉴定指标,为耐荫大豆品种的鉴定、选育提供依据和材料基础。【方法】通过设置正常光照(1 000μmol·m-2·s-2)和弱光(400μmol·m-2·s-2)两种光照环境,在植株生长到20 d时,考察19个参试大豆材料苗期的24个形态、生物量及生理指标,包括株高(plant height,PH)、茎粗(stem diameter,SD)、主茎节数(nodes of main stem,HN)、下胚轴长(hypocotyl length,HL)、叶面积(leaf area,LA)、叶片厚度(leaf thickness,LT)等形态指标...

在"麦/玉/豆"套作模式下研究了玉米不同播期和密度对后作大豆茎叶形态及产量的影响。结果表明,玉米适期早播,产量提高,收获提前,缩短了与大豆的共生期,保证了大豆生长期间适宜的株高、较大的茎粗和理想的叶面积指数和比叶重,利于大豆产量的形成。玉米不同密度对大豆茎叶形态的影响主要体现在玉米收获前,后期影响效应无显著差异,但大豆在玉米高密度下的产量显著低于在玉米中、低密度下的产量;玉米产量则是以中密度下的产量最高。因此,考虑玉米和大豆的综合效益,本实验得出的最优组合为玉米3月21日播种,密度为5.25万株·hm-2。

【目的】了解杂交大豆品种间抗旱性差异，从而选育耐旱杂交大豆品种。【方法】以3个杂交大豆为试验材料，在生长间采用PEG-6000水培模式模拟大豆苗期干旱胁迫，测定干旱胁迫后苗期叶片叶绿素含量、光合生理指标、渗透调节物含量以及抗氧化酶活性等，研究3个杂交大豆对干旱胁迫的生理响应及抗旱性。【结果】利用3个不同浓度的PEG-6000溶液（5%、10%和20%）处理大豆苗期，结果随着PEG-6000溶液浓度不断增加，检测到3个杂交大豆的相关抗旱指标存在显著性差异。首先通过观察不同浓度处理后大豆苗期表型变化，发现随着PEG-6000溶液浓度增加，大豆幼苗生长受到抑制逐步显著。其次检测大豆幼苗的叶绿素含量，发现随着PEG-6000溶液浓度增加其含量均呈现上升趋势，最显著的是优势豆-A-5。接着测试大豆苗期光合生理指标，3个杂交大豆苗期叶片的净光合速率（P_(n)）、蒸腾速率（T_(r)）、胞间二氧化碳浓度（C_(i)）和气孔导度（G_(s)）变化趋势呈现显著差异。然后通过检测渗透调节物和抗氧化酶活性等物质，分析不同处理条件下，不同大豆品种对干旱胁迫响应情况，结果显示随着大豆幼苗可以通过渗透调节和启动抗氧化防御系统应对干旱胁迫，并且随着胁迫程度增加，各物质含量有显著变化，而且不同品种间也存显著差异。最后利用隶属函数值法综合分析得出3个杂交大豆的抗旱性强弱顺序为：优势豆-A-5>杂交豆6号>晋豆48。【结论】杂交大豆可以通过光合抑制、渗透调节以及抗氧化酶活性等途径共同作用响应干旱胁迫，本研究筛选的优势豆-A-5可作为抗旱杂交大豆在黄淮海地区推广示范，同时也为后期杂交大豆抗旱育种提供重要参考。

选取耐盐性不同的栽培和野生大豆的代表品种或种群Lee6 8、BB5 2 (耐盐性较强 ) ,苏协 1号、N2 32 32 (耐盐性较弱 ) ,从盐害离子效应方面 ,比较了轻度 (- 0 5 5MPa)和重度 (- 1 10MPa)等渗胁迫下 ,Na+ 、Cl-及NaCl对幼苗生长、叶片电解质渗漏率、叶绿素和类胡萝卜素含量等的影响 ,并讨论了大豆盐害的离子效应。结果表明 ,在幼苗期 ,相同渗透势的轻度和重度Na+ 、Cl-及NaCl处理 ,对供试各材料幼苗株高、根鲜重和体积及叶片电导率等均产生影响 ,但Na+ 和Cl-处理间无显著差异 ,NaCl处理表现增强效应。这说明Na+ 、Cl-都是构成...