【目的】评价不同基因型谷子苗期氮素吸收利用差异性，筛选谷子氮高效利用基因型材料，为谷子氮高效利用品种选育和机理研究提供理论依据。【方法】采用沙培盆栽试验，以具有代表性生态类型的７９个谷子品种为材料，分析其在低氮（０．２ ｍｍｏｌ·ｌ～（－１））和高氮（６ ｍｍｏｌ·ｌ～（－１））处理下茎叶干物重、含氮量、氮素吸收量、氮素吸收与利用效率的差异及相关性，并划分不同生态类型品种的氮效率类型。【结果】供试谷子品种在２个氮素水平条件下的茎叶干物重（ＣＶ＿（Ｎ０．２） ３５．３９％和ＣＶ＿（Ｎ６） ５０．８３％）、氮素含量（ＣＶ＿（Ｎ０．２） １１．５２％和ＣＶ＿（Ｎ６） １１．２２％）、氮素吸收量（ＣＶ．．．

[目的]本研究旨在从不同切花菊品种资源中筛选苗期氮高效品种,构建菊花苗期氮效率评价体系。[方法]在高氮(每株纯氮266.67 mg)、正常氮(每株纯氮133.33 mg)和低氮(每株纯氮16.67 mg)3种不同供氮水平下测定28个切花菊品种苗期生理指标和氮效率指标,利用变异系数、相关分析、主成分分析和隶属函数分析,筛选苗期氮高效切花菊品种,确定筛选苗期氮高效切花菊品种的最适供氮水平和评价指标。[结果]高氮水平下,植株氮吸收效率和氮利用效率指标变异系数低于正常氮和低氮水平;低氮水平下,菊花苗期的生长指标及氮效率指标的变异系数较大,其中氮吸收效率变异系数最大,为57.17%～63.09%。不同供氮水平下,供试切花菊品种的茎粗、叶鲜重、茎鲜重、叶干重、茎干重、叶氮吸收效率和茎氮吸收效率等指标之间呈极显著正相关(P<0.01),并在主成分1中均有较高的载荷。统计28个切花菊品种在不同供氮水平下的评分值,发现‘南农紫峰’‘南农雪峰’‘南农单金翠’‘南农岱华’和‘南农绿意’5个品种在不同供氮水平下分值较低;‘南农丽黄’‘南农小金帽’‘南农丰收’‘南农旭日’和‘南农庐月’5个品种在不同供氮水平下分值较高。在不同供氮水平下,5个氮高效品种在株高、茎粗、地上部鲜重、地上部干重、地上部氮素吸收效率和氮含量等指标上优势显著。低氮水平下,5个氮高效品种根系鲜重、根系干重、根氮素吸收效率以及根氮含量亦显著高于氮低效品种(P<0.05)。[结论]低氮水平更适合筛选菊花苗期氮高效品种,菊花苗期的氮效率主要是由氮吸收效率所决定。本研究筛选出5个氮高效切花菊品种,分别为‘南农丽黄’‘南农小金帽’‘南农丰收’‘南农旭日’和‘南农庐月’,可为今后氮高效菊花育种提供优良的资源储备。

为明确茄子氮高效基因型苗期筛选指标，以茄子高氮高效低氮高效型基因型０６－９９１和高氮高效低氮低效型基因型０６－８６７为材料，采用溶液培养方法在高氮（１１ ｍｍｏ Ｌ／Ｌ）和低氮（２ ｍｍｏ Ｌ／Ｌ）处理下，研究茄子苗期植株形态、根系特征和氮素在各个器官中的累积与分配的特性。结果表明，高氮处理下０６－９９１和０６－８６７茄子的植株形态、根系形态差异不显著；低氮处理下０６－９９１的株高、叶片总叶绿素含量、植株干质量、平均根长、根体积、根干质量和植株氮累积量显著高于０６－８６７，分别达到０６－８６７的１．４０，１．７８，１．２９，１．３０，１．６７，２．００倍。０６－９９１的根冠比和植株向根部分配的．．．

为了挖掘耐低氮大麦种质资源。采用水培试验,设正常供氮和低氮胁迫2个处理,通过根长、株高、分蘖数和干质量等指标对19份大麦地方品种的耐低氮特性进行筛选和鉴定。方差分析表明,各性状在不同供氮水平和品种间均有极显著差异,并且供氮水平和品种间的互作作用达到极显著水平,表明低氮胁迫水平设置合理,各品种也表现出对低氮胁迫反应不同。变异分析表明,2种供氮条件下大麦的分蘖数和干质量变异系数均较大,说明这些指标在品种间的差异明显,较适合作为耐低氮筛选指标,而株高性状受基因型差异的影响较小,不适合作为耐低氮品种筛选指标。相关性分析表明,正常供氮条件下,大麦干质量与其他指标均呈极显著正相关,低氮胁迫下,也表现出了相似的趋势,只是相关性程度有所下降,并且地上部干质量与根长、分蘖数仅呈显著正相关关系。鉴于生物量在耐低氮鉴定评价中的重要作用,对低氮胁迫和正常供氮条件下大麦的地上部干质量进一步进行比较,t测验表明,大麦品种B929、B942、B945、B968和B974在正常供氮和低氮胁迫间地上部干质量无明显差异,说明这5个大麦品种具有较强的耐低氮能力,同时该判断标准也弥补了仅利用相对值来判断耐低氮性的不足。另外,研究大麦地上部干质量指标和氮素吸收利用相关指标在耐低氮中的关系,发现同时考虑氮素吸收和利用相关性状才可能对大麦品种耐低氮性进行判断。

为研究小麦苗期性状与耐低氮性的遗传相关性,利用24份小麦品种,采用水培的方法,在低氮(0.4mol/L)和正常氮(4mmol/L)条件下,测定四叶期株高(PH)、根长(RL)和根条数(RN)等23个氮效率相关指标,利用各指标耐低氮指数进行主成分分析,采用隶属函数法计算综合评价值(D),通过系统聚类筛选耐低氮品种;同时联合分析氮效率相关性状遗传相关系数与遗传力确定育种中间接选择性状指标。结果表明:1)24个小麦品种被分为耐低氮型、中间型和低氮敏感型三类;其中耐低氮型品种包括长武89(1)3-4、安85中124-1、单R8093、平阳348和昌乐5号;低氮敏感型包括旱选12、白齐麦、烟农19号、陕225-9、晋麦33和中大91-品9;其余13个品种属于中间型。2)低氮胁迫条件下(分蘖数)TN、(叶宽)LW、(根鲜重)RFW、(茎叶鲜重)SFW、(植株总鲜重)PFW、(茎叶氮素积累量)SNA、(植株氮素积累量)PNA与耐低氮性综合评价值(D)之间的遗传相关、环境相关及表型相关均达到显著或极显著水平,正常氮处理下(叶面积)LA和(茎叶干重)SDW与D值之间的遗传相关、环境相关及表型相关均达到显著或极显著水平。3)在育种过程中,低氮条件下选择LW、RFW和PFW等性状;而正常供氮条件下选择LA、(植株总干重)PDW和(根氮素积累量)RNA等性状可以对小麦耐低氮性的选择取得较好的效果,选择效率较高。

【目的】评价不同蚕豆种质材料的耐低氮能力，以期筛选氮高效利用的蚕豆材料。【方法】以320份国内外蚕豆种质为试材，采用水培法观测不同种质在低氮(0 mmol/L)和正常氮(10 mmol/L)处理下的苗期缺氮症状，初步筛选耐低氮和氮敏感种质，并通过对其生理指标测定探究其在低氮水平下的生理响应机制。【结果】青皮胡豆、638、宁波川等11份材料缺氮症状较轻，其植株生长健壮、叶色正常，为耐低氮种质。357、475、428等180份材料表现为中度或者较轻的缺氮症状，植株叶片小而薄底部叶片开始变黄。402、926、细米胡豆等129份材料表现为重度缺氮症状，叶色变黄，生长受到明显抑制。对3份耐低氮和3份氮敏感种质进行生理指标测定，发现6份蚕豆种质的丙二醛含量低氮条件下相较正常氮均表现为明显上升，过氧化氢酶、谷氨酰胺合成酶低氮条件下相较于正常氮对照均出现明显下降，低氮敏感型种质的硝酸还原酶活性呈下降趋势，耐低氮种质则呈上升趋势。【结论】硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、过氧化氢酶可作为筛选蚕豆种质耐低氮的指标，本研究筛选出1份极耐低氮种质青皮胡豆与1份低氮敏感种质402,对建立蚕豆耐低氮评价体系、选育耐低氮胁迫蚕豆新种质、提高氮素使用效率从而减轻农业污染具有重要意义。

通过砂培试验,研究了不同供钾水平对香蕉不同基因型苗期相对生物量变异程度的影响及筛选钾高效香蕉基因型的最适宜生育时期及钾浓度。结果表明,适宜香蕉苗期钾营养效率筛选的苗龄为9叶期,最适钾离子浓度为低钾0.025 mmol.L-1和高钾2.50 mmol.L-1。结果表明,不同钾素水平下香蕉苗期干物质积累、钾效率和增长潜力的基因型存在显著差异,而根冠比不存在显著差异。

【目的】探究不同氮素供应环境下与小麦苗期生物量及氮效率相关性状显著关联的SNP位点,预测相关候选基因,为小麦氮效率的基因克隆及其在育种中的应用提供参考。【方法】以134个小麦品种(系)组成的群体为供试群体,设置低氮、正常氮和高氮3个处理,各处理重复4次,并在2年(2013和2014年)进行了2次完全重复的营养液培养试验。试验对小麦苗期生物量及氮效率相关的14个性状进行了表型鉴定,采用MLM+K+Q混合线性模型,利用90K SNP芯片对小麦生物量及氮效率相关性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),获得显著关联的SNP位点。【结果】与正常氮处理相比,低氮处理条件下,根系、地上部及植株氮含量和氮积累量均显著下降,而根生物量和根、植株氮效率均显著增加,高氮处理下,几乎所有鉴定性状均显著增加;14个性状的广义遗传力均在40%以上,其中,植株总干重的遗传力最高(95.73%)。利用9 329个SNP标记进行关联分析,共检测到838个SNP标记位点与供试材料的14个性状存在显著关联(P≤0.001),分布在21条染色体上。有435个(51.91%)SNP标记位点仅在一个关联分析环境中被检测到;有403个位点至少在2个处理环境(包含均值环境)中被检测到与同一性状显著关联(稳定关联标记)。其中8个SNP标记位点至少在3个环境中被检测到。在4个环境下(包括均值环境)均检测到的稳定关联位点有2个:Kukri_c65481_121和tplb0025f09_1052,分别与植株总氮利用效率(total nitrogen use efficiency of plant,TNUE)和根系总氮利用效率(root nitrogen use efficiency,RNUE)显著关联;同时与至少6个性状(生物量及养分效率相关性状)显著关联的SNP标记位点共5个,分别位于1A、1B(3)和2A染色体上;根据小麦基因组注释及LD衰减水平,在同时定位了6个性状的5个SNP位点和2个多环境(4个环境)稳定关联的SNP位点的214 kb的基因组区域中共筛选候选基因84个,根据已知克隆氮效率基因的编码蛋白类型、候选基因功能注释信息及利用植物比较基因组学资源库蛋白序列同源比对分析,筛选到3个候选基因与生物量及氮效率相关。【结论】不同氮素处理显著影响小麦苗期生物量、氮效率相关性状及其相关QTL的表达,大多数SNP位点仅在1个氮素检测环境中被检测到,但也存在环境稳定性较强的位点。生物量及氮效率相关性状之间存在显著相关关系,并在一定程度上受到相同的QTL/基因控制。

【目的】干旱与半干旱地区的水肥资源贫乏，而小麦不同基因型间的磷效率差异很大，因此，鉴选耐低磷种质、挖掘磷代谢遗传位点有助于小麦的遗传改良。【方法】以282份山西小麦品种为材料，在正常磷（0.2 mmol·L~(-1)）、中度低磷（0.1mmol·L~(-1)）和低磷胁迫（0.01 mmol·L~(-1))3个磷浓度条件下对苗期根部鲜重、茎叶部鲜重、植株鲜重、根部干重、茎叶部干重、植株干重，最大根长、总根长、根表面积、根体积、根直径和根尖数共12个形态指标进行考查，运用主成分分析、隶属函数分析及聚类分析等方法综合评价苗期不同品种的耐低磷特性，在此基础上，分析苗期性状演变趋势及生物量分配等特征，并利用全基因组关联分析挖掘小麦耐低磷位点。【结果】苗期不同性状对低磷的响应程度不同，磷浓度降低导致生物量分配策略发生变化，与根部生长情况比较，地上部生长受磷浓度变化影响小；磷浓度降低会抑制地上部生长，地上部干重和鲜重显著降低，而低磷促进了根系生长，根部干重和鲜重、最大根长、总根长、根体积和根尖数等指标显著增加。根据耐低磷综合D值与形态指标相关分析发现最大根长和根直径可作为苗期耐低磷的筛选指标，D值聚类分析筛选到晋麦46、晋麦61、有芒大红茎、红秃麦、红和尚、白壳红、白线麦、火烧头和白山麦共9份耐低磷品种。性状演变分析发现品种耐低磷能力没有受到直接选择。耐低磷能力随年代变化先降后升，2010年之前品种耐低磷能力呈下降趋势，2010年后品种耐低磷能力有所提升。关联分析检测到8个R ~2>10%的稳定位点，其中，1A＿545074550、2B＿489279799、6A＿166899658和6A＿273060644未见报道。【结论】苗期最大根长和根直径可作为苗期耐低磷的筛选指标。通过综合评价山西小麦苗期耐低磷能力，筛选到9份耐低磷品种。在1A、2B和6A染色体上检测到4个与耐低磷相关的新位点。

为明确低氮胁迫对燕麦(Avena sativa)苗期生长的影响，选育耐低氮能力强的燕麦种质，本研究采用苗期水培法，分析了19份燕麦种质资源在常规氮(2 mmol·L~(-1) NH_4NO_3)和低氮(0.2 mmol·L~(-1) NH_4NO_3)处理下的生物量及耐低氮系数，初步筛选出5份耐低氮种质和5份低氮敏感种质。进一步复筛测定10份燕麦种质资源的叶绿素含量、生物量和根系形态构型等11项指标。结果表明：低氮胁迫下，植株茎叶干重、株高、叶片SPAD值显著降低(P <0.05)，根干重、根冠比、根体积、根表面积和根尖数显著增加。结合方差分析、主成分分析和相关性分析得出，株高、茎叶干重、根干重、根表面积和根尖数可作为评价燕麦低氮耐受性的指标。根据耐低氮综合评价值(D)，筛选出2个耐低氮种质ZY004067和ZY004068,3个氮敏感种质ZY004085、ZY004101和ZY004093。

为了解不同氮效率类型茄子苗期生理特性,以高氮高效低氮高效型(HH-LH)06-991和高氮高效低氮低效型(HH-LL)06-867茄子基因型为试验材料,采用溶液培养方法在低氮和高氮处理下研究了不同氮效率类型茄子苗期植株形态和根系形态的差异。结果表明,在高氮处理下06-991和06-867茄子的植株形态、根系形态差异不显著;低氮处理下06-991的平均株高、叶片总叶绿素含量、植株叶面积、植株干质量、平均根长、根体积、根干质量和氮累积量显著高于06-867,06-991的植株向根系中分配的氮素较06-867显著增加。

利用抗旱性不同的15个水稻品种,在干旱棚内通过苗期水分胁迫,研究了可溶性糖、脯氨酸、氨基酸(AA)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)等物质含量及超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理生化特性的变化。结果表明,苗期水分胁迫下水稻体内可溶性糖、脯氨酸、AA、GSH、AsA、可溶性蛋白、MDA含量增加,SOD、POD和CAT活性增强。相关分析表明,可溶性蛋白、AA、GSH、AsA和MDA含量及SOD、POD和CAT活性的相对值与稻苗反复干旱存活率呈显著或极显著的相关性。因此,水、旱条件下可溶性蛋白、AA、GSH、AsA和MD...

为探究芝麻苗期氮吸收、转运及利用规律，以2个氮效率差异芝麻品种郑芝HL05(ZZ,氮高效)和缅甸高产者(MD,氮低效)为材料，通过水培试验设置正常(CK,17.86 mmol/L)和低氮(LN,0.2 mmol/L)2个氮浓度处理，比较不同氮效率芝麻在根系形态、氮吸收转运利用、氮代谢指标及相关基因表达等方面的差异。结果表明，不同氮浓度处理下，氮高效品种ZZ的根系形态指标、生物量、氮积累量、氮代谢相关酶活性、根系氮利用效率总体上均高于MD。低氮胁迫显著降低了芝麻的生物量、氮积累量及叶片氮代谢相关酶活性，提高了植株的根系形态指标、根系活力、根冠比、氮生理利用效率、根系干物质利用效率和氮利用效率。其中，氮高效品种ZZ的生物量、氮积累量、转运系数、根系氮生理利用效率和氮利用效率分别是MD的2.48,1.08,1.73,2.36,2.65倍。实时荧光定量PCR结果显示，低氮胁迫下，氮高效品种中，参与NO_3~-吸收、转运和再分配的相关基因SiNPF6.3a/b、SiNPF4.6a、SiNRT2.4a/b、SiNRT2.5、SiNPF7.3a/b和SiNPF2.13在叶片中均上调表达，且基因的表达量均高于氮低效品种。综上所述，低氮胁迫下，氮高效芝麻品种苗期具有较为发达的根系和较高的氮素同化、转运及再分配能力，从而获得较高的氮素积累量和氮利用效率。

水稻低氮相关性状的遗传分析对研究氮素吸收和利用效率及培养耐性品种具有重要意义。缺氮是限制作物生长和产量提高的重要因素。利用一套以９３１１为遗传背景携带日本晴置换片段的染色体片段置换系为材料，对低氮胁迫下水稻苗期性状进行了ＱＴＬ定位。共定位到高氮和低氮下株高、主根长、根干质量、苗干质量和总干质量及其相对性状的４４个ＱＴＬｓ，其中２种氮水平下检测到２８个ＱＴＬｓ，低氮与高氮相对性状检测到１６个ＱＴＬｓ。检测到２个ＱＴＬ热点区，聚集了不同氮水平及其相对性状的多个ＱＴＬｓ，通过搜索预测基因，发现这２个区域包含氮代谢的关键基因，说明极有可能是氮吸收和利用相关基因控制了这些ＱＴＬｓ的表达。以上结果将为利用．．．

【目的】棉花(Gossypium hirsutum)虽是较耐盐碱的作物,但不同品种间耐盐性差异较大。本研究旨在探讨新疆各年代不同基因型棉花苗期耐盐特性,挖掘棉花本身耐盐遗传资源,筛选耐盐性快速鉴定指标并建立可靠的棉花耐盐性数学评价模型,为棉花耐盐新品种选育及大规模品种耐盐性评价奠定基础。【方法】以17个棉花品种为试验材料,按NaC1盐与草炭、蛭石复合基质重量比设置0(CK)、0.6%两个处理水平,棉种经消毒、催芽后播于复合基质,通过苗期盐土栽培持续胁迫的方式,可反映棉株在大田条件中的实际胁迫环境及真实抗逆机制。对各处理下各品种出苗率(ER)、幼苗鲜重(FW)、干重(DW)、植株含水量(PWC)...