大豆对间作弱光胁迫的适应性研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ameiameiiou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
玉米-大豆带状复合种植在保证玉米产量同时增收一季大豆,选择耐荫性大豆品种是发挥群体产量优势的关键。贵州大豆种质资源丰富,栽培历史悠久,是西南山区春大豆与玉米带状间作栽培的主要地区,但生产上适宜间作的大豆品种极少,产量较低,影响整个间作系统的产量以及栽培模式的大范围推广应用,本研究根据玉米-大豆带状间作种植技术发展对大豆品种迫切需求,充分利用贵州弱光地区丰富的大豆种质资源,筛选适宜间作弱光胁迫的大豆材料,为选育大豆抗性品种奠定基础,从而进一步发挥间作优势。本研究通过在不同生态环境下对大豆进行净间作栽培,分析间作弱光胁迫对大豆生长发育及产量的影响,通过聚类分析、主成分分析和隶属函数评价等多种方法建立起大豆对间作弱光胁迫适应性评价体系,并通过深入分析耐荫性强、中、弱三类品种在净间作下的形态和生理特征差异,探明了耐荫性大豆适应间作弱光胁迫的形态效应和生理机理,为选育耐荫大豆品种和耐荫性评价提供理论依据,对发展玉米-大豆带状复合种植技术具有重要的意义。主要结果如下:1、间作弱光胁迫对大豆形态特征的影响:在茎秆形态上,与净作相比,间作下株高增加17.2%,茎粗减少36.1%,植株倒伏率增加29.3%,有效分枝数减少33.8%,且株高和有效分枝变化与产量变化极显著相关;在叶片形态上,单株叶面积降低27.9%,叶面积指数降低28.1%,干物质重减少39.4%;产量性状上,单株有效荚数减少36.6%,单株粒数减少39.5%,百粒重减少17.7%,产量降低52.4%,单株有效荚数、有效粒数、百粒重的变化率与产量变化率极显著相关,本试验条件下相同材料的产量在三个生态点间差异不显著,表明影响产量的主要因子是间作弱光胁迫,对不同的生态点而言,间作弱光胁迫都使得产量显著降低。2、间作弱光胁迫对大豆生理特性的影响:间作弱光胁迫下的净光合速率显著低于净作,平均降低48.5%,本试验条件下影响光合速率的主要因子是间作弱光胁迫,对不同的生态点而言间作弱光胁迫都使得叶片净光合速率显著降低;叶绿素相对含量(SPAD值)降低17.5%,SOD酶活性增加55.9%,CAT酶活性增加126.4%,POD酶活性增加15.3%,SOD和CAT酶活性受到生态环境影响较大,对间作弱光胁迫比较敏感,变异系数较大,而POD酶活性相对比较稳定,主要受到各材料自身遗传特性影响,在间作弱光胁迫下的变化幅度较小。3、大豆对间作弱光胁迫的适应性综合评价:通过相关分析、主成分分析和隶属函数分析获得各参试材料的D值,并进行聚类分析,最终将30份材料划分为3个类别:黔豆08014、黔豆2011-1、黔豆2011-3、黔豆2011-5、黔豆2011-19、黔豆2011-20等6个材料为第1类,其耐荫综合评价值大,该类材料株高较低、有效分枝数多、单株叶面积大,CAT酶活性较低,单株荚数多、百粒重较小,属于耐荫型材料;黔豆08002、黔豆7号、黔豆2011-7、黔豆2011-24等10个材料属于第2类,其耐荫综合评价值较大,株高偏矮、有效分枝数较少、单株叶面积较大、CAT酶活性较高,单株荚数较多、百粒重适中,属于中度耐荫型材料;其余14个材料属于第3类,其耐荫综合评价值最小,株高较高、有效分枝数少、单株叶面积偏小、CAT酶活性高,单株荚数少、百粒重较大,属于敏感型材料。以耐荫性综合评价值(D值)作因变量,与D值显著相关的株高、茎粗、有效分枝、植株倒伏率、单株叶面积、叶面积指数、生物产量、单株荚数、单株粒数、百粒重、光合速率、CAT酶活性(用X1、X2X12表示)等12个指标的间作变化率为自变量进行逐步回归分析,建立最优回归方程:D=0.99-0.001X1-0.002X3-0.005X5-0.004X8-0.003X10-0.0003X12(R2=0.9853,F=127.5720,P=0.0001)。表明方程中6个指标所代表的株高、有效分枝、单株叶面积、单株荚数、百粒重、CAT酶活性对间作弱光胁迫响应较为明显,可作为大豆耐荫性评价指标。4、耐荫性大豆适应间作弱光胁迫的形态效应和光合生理机理浅析:耐荫性强大豆品种在间作栽培模式下,与净作相比,具有较为稳定的株高、茎粗,抗倒能力提高,具有有效分枝和叶面积指数能维持合理的冠层结构;叶片净光合速率和Ru BPCase活性减少幅度较小,为维持较高的间作产量打下基础。间作下耐荫性强的品种能够通过大幅度增加叶片表观量子效率,降低光补偿点、光饱和点和叶片羧化效率(CE),提高CO2补偿点,随遮荫程度的增加,提高了对弱光的利用能力,降低了对高CO2的利用能力。Fv/Fm、Yield、q P、r ETR值显著降低,而NPQ值增加,表明间作弱光胁迫显著降低了PS反应中心的潜在活性,PSⅡ的电子传递速率降低,活性减弱,使得PSⅡ原初电子受体QA重新氧化形成QA的量减少,而NPQ值显著增加吸收多余以热的形式耗散的光能,这是一种自我保护机制,对光合机构起一定的保护作用。
其他文献
随着我国供给侧改革的深入推进,经济增长步入新常态阶段。为实现我国经济向高质量发展阶段的顺利转型,当前亟需加快建成一个制度完善、定价合理的直接融资市场。作为企业重要直接融资渠道的债券市场在体量上迅速发展,其产品体系不断多样化,市场体系也更加多层次。但我国资本市场的基础制度建设还不成熟,与发达经济体资本市场还存在一定差距,特别是风险发生后的化解和处置能力有待加强。2014年的“11超日债”违约事件标志
小麦白粉病是世界上小麦产区的主要病害之一,引起小麦白粉病的病原物是禾本科布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt),严重影响小麦的产量。当前,防治小麦白粉病最经济、安全、有效的手段是小麦抗性品种的使用。小麦抗白粉病基因Pm40来源于中间偃麦草,被定位在小麦7BS染色体,Pm40在“后Pm21时代”小麦育种中起重要作用。小麦与白粉菌的互作机制研究,有
水稻是全球最重要的三大粮食作物之一,中国超过一半的人口以水稻作为主要粮食,所以水稻的高产稳产是中国和世界粮食安全的重要保障,但水稻在生产过程中,容易遭受病虫害的威胁,影响水稻正常的生长发育导致水稻减产。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是影响世界水稻产量最严重的三大病害之一,目前防治稻瘟病最经济环保的办法是利用抗稻瘟病基因杂交选育抗病品种。利用抗稻瘟病恢复系来选育品种是
大熊猫是我国特有的国家I级濒危珍稀野生保护动物,也是世界生物多样性保护的象征和旗舰物种。在过去的20年里,中国学者围绕大熊猫的血液生理生化指标开展了多项研究,但生理生化指标随年龄变化的调控机制尚未被报道。因此,本研究以幼年、成年和老年三个年龄阶段的大熊猫血液组织为研究对象,探究不同年龄阶段大熊猫血液生理生化指标的变化规律;利用RNA-Seq和WGBS技术,构建大熊猫三个不同年龄阶段血液转录组和甲基
3型鸭肝炎病毒(Duck hepatitis A virus 3,DHAV-3)是引起雏鸭病毒性肝炎的重要病原之一,能够导致感染雏鸭的急性死亡。围绕解析DHAV-3致弱分子基础的科学问题,本文开展系列研究,结果如下:1.DHAV-3强毒株分离鉴定从鸭病毒性肝炎疑似病例分离到1株病毒,其VP1基因与中国多株DHAV-3的氨基酸相似性较高(95.7%~100%);兔抗DHAV-3血清能够完全中和该毒株
针对近年来异常天气增多,以及主栽烤烟品种品质、抗性退化,青枯病等病害加重等问题的,本研究于2012-2017年在四川温江、四川兴文,分别以品质、耐肥性、抗高温干旱和青枯病能力有差异的红大、K326、云烟87、KRK26、安烟2号、云烟202、NC297、NC71、09-11、QL-3等品种为试材,采取育苗试验、大田盆栽和田间试验相结合的方式,开展了烤烟嫁接技术优化研究,研究了嫁接烤烟根系与植株形态
四川湿地是中华民族两大母亲河——长江和黄河源头地区最重要的水源发源地及涵养区,在维护我国西部乃至长江中下游生态安全、促进国民经济及社会发展和治理区域生态环境中发挥着重要作用。然而四川是人口和农业大省,人均占有湿地面积少,且随着全球气候变化、人口剧增和社会经济的发展,湿地面临着前所未有的威胁和干扰,科学保护和合理利用湿地资源,已成为政府和社会各界的共识。但四川湿地景观格局是如何演变的?其驱动因子有哪
氟是普遍存在于自然界中的一种人和动物所必需的微量元素,也是一种常见的工业与环境污染物。适当浓度的氟有益于人和动物牙齿、骨骼的正常发育,但当机体摄入的氟过量时,会造成急性或慢性氟中毒,导致氟斑牙、氟骨症、呼吸系统、泌尿生殖系统、消化系统、神经系统、抗氧化系统和免疫系统的损伤。牙釉质发育过程中,机体摄入过量的氟会诱发氟斑牙,牙釉质钙化不足、斑驳、变色、多孔易腐烂。成釉细胞通过分泌釉质基质蛋白,管理基质
鸭甲型肝炎病毒(Duck hepatitis A virus,DHAV)被列为小RNA病毒家族主要成员,目前已发现三个基因型(A、B和C型),其中基因C型DHAV(DHAV-C)在国内流行趋势上升,阻碍了养鸭业健康发展。当前国内外对DHAV-C遗传变异特征和致病机理等方面研究仍有不足。如:以往研究表明DHAV-C不同毒株主要抗原蛋白存在氨基酸高变区域,可能导致毒株抗原性改变,影响疫苗保护效力,但近
第一部分 感觉神经参与调控骨髓间充质干细胞分化平衡[目的]探究感觉神经在骨髓间充质干细胞分化过程中能否对其成骨成脂平衡发挥调控作用,感觉神经缺失时候观察成骨、成脂分化平衡是否会发生变化。[方法]我们利用Cre-loxP系统构建3月龄雄性条件性基因敲除小鼠Advilin-TrkA-/-,先天性敲除感觉神经上的TrkA受体,抑制感觉神经生长。通过μCT和OsO4骨髓腔脂肪染色扫描分析、Perilipi