高产抗病大豆新品种吉育513的选育及栽培技术

为给优质高产大豆品种的研发提供参考和借鉴,吉林省农业科学院大豆研究所2009年以吉育47为母本,以铁97124-1-1为父本,配制杂交组合,采用系谱法选育出高产抗病大豆新品种吉育513。2019—2020年参加国家北方春大豆中晚熟组区域试验,平均产量3248.5 kg·hm^(-2),比对照吉育72增产6.1%。2020年参加生产试验,平均产量3301.5 kg·hm^(-2),比对照吉育72增产12.1%。2021年通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号为国审豆20210032。该品种具有高产、稳产和抗病等优良特性,特别适合在吉林省南中部、辽宁省东部和北部、宁夏回族自治区北部、山西省北部、河北省承德地区以及甘肃省张掖地区进行春季播种。该品种是通过传统育种技术与肥力优化筛选相结合的育种模式选育而成的,这种选育模式将对我国大豆产业的未来发展产生深远而积极的影响,如果优化有机和无机的配施比例,吉育513将更能发挥其高产潜力。

北方春大豆品种农艺和品质性状分析与综合评价

大豆种质资源是品种改良的关键。本研究对334份我国北方春大豆种质资源的主要农艺性状和品质性状进行了变异分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析、分段线性回归分析和逐步多元回归分析。聚类分析结果表明,可将334份大豆种质划分为4个类群,其中类群Ⅲ主要为吉林地区杂交育成大豆品种,在本地区平均单产高,抗倒伏能力强,综合表现较好。主成分分析表明, 5个主成分分别代表产量因素、品质因素、株高因素、分枝与开花因素和开花至成熟时间因素,累计贡献率达到79.76%。使用DTOPSIS法对大豆品种进行评分,综合表现最好的是编号36的大豆品种。多元线性逐步回归分析表明,单株荚数、百粒重、油分、主茎节数、单株粒数对单产影响显著;油分、单株荚数、分枝数、株高和开花时间对蛋白质影响显著;蛋白质、百粒重、开花时间、开花至成熟时间、单株荚数和单产对油分影响显著。依据分段线性回归分析,并综合相关性分析和多元回归方程,构建高产大豆理想株型为:主茎节数尽量增加;五节高8.00~14.70 cm;单株荚数大于132.83个;分枝数在6个左右;开花时间57.16 d左右;开花至成熟时间大于61.29d,整个生育日期控制在霜降期以内;不倒伏或轻倒;单株粒数250.43粒左右;蛋白质38.87%左右;油分大于19.27%;百粒重19.45~22.55g。高产高油大豆理想株型为:株高113.50~114.45cm左右;五节高12.15~14.70 cm;主茎节数不超过25.15节;单株荚数132.83~142.65个;分枝数0~3.00个;不倒伏或轻倒;开花时间57.16 d左右;开花至成熟时间61.29~69.00 d;单株粒数249.63粒左右;百粒重19.25~22.55 g。高产高蛋白大豆理想株型为:株高113.50~114.45cm左右;五节高8.00~10.55cm左右;主茎节数19.42节左右;单株荚数132.83~138.96个;分枝数4.72个左右;倒伏性可为轻倒;开花时间63.00d左右;开花至成熟时间68.52d左右;单株粒数227.54~250.43粒;百粒重小于19.20g。本研究揭示了北方春大豆品种具有广泛的遗传背景和丰富的基因潜力,是优质的大豆育种资源。

大豆种子颜色遗传调控机制研究进展

大豆种子颜色是重要的形态标记和进化性状,在驯化过程中种皮从黑色逐渐演变成黄、绿、褐及双色,子叶从绿色进化出黄色。深色种子中含有较多的天然色素——花色素,具有药用和营养价值。因此,种子颜色的遗传调控机制研究对进化理论和实际应用均具有重要意义。种子中色素含量及组分构成导致多样的种皮颜色,其分子调控机制复杂。本文主要阐述了控制大豆种子颜色的遗传位点、相关基因与调控机制、类黄酮生物合成途径三方面的研究进展。具体介绍了9个经典遗传位点I、R、T、O、W1、K1、G、D1、D2和相关分子标记,以及位点间的相互作用;23个调控种子颜色的相关基因,与部分基因等位变异的调控机制;相关基因参与的类黄酮生物合成途径和主要代谢产物的生理功能。通过综述归纳了大豆种皮、种脐、子叶颜色的遗传调控研究进展,利用遗传位点、基因、等位基因调控机制及类黄酮代谢途径绘制出调控网路,以期为种子外观品质及花色苷组分遗传改良等研究提供参考。

不同引发处理对低温下糯玉米种子萌发与幼苗生长的影响

为了探讨不同引发处理对糯玉米低温抗性的影响,以糯玉米万糯2000为试验材料,采用大田早播的方法研究0.5 mmol/L褪黑素(MT)、0.5 mmol/L亚精胺(Spd)以及0.5 mmol/L褪黑素+0.5 mmol/L亚精胺(MT+Spd)3种引发处理对低温下糯玉米种子萌发与幼苗生长的影响。结果表明,在低温条件下,引发处理(MT、Spd、MT+Spd)糯玉米出苗率分别较无引发剂处理(CK)显著提高26.05、27.09、31.25个百分点,种子出苗时间分别较CK显著缩短3.75、4.50、5.25 d,株高和株高整齐度均较CK显著提高,以MT+Spd处理效果最明显。引发处理均能显著增加低温下糯玉米根系表面积、根长、根系直径、地上部干质量、根系干质量、根冠比等,以MT+Spd处理效果最明显。相关分析结果表明,地上部干质量与根系干质量、根系表面积、根长均呈显著正相关。综合分析,利用引发处理提高大田条件下种子低温抗性是可行的,以MT+Spd处理效果最好。

宝路种衣剂对玉米田间壮苗增产效果

[目的]通过田间试验验证宝路种衣剂包衣后对玉米的壮苗增产效果。[方法]通过对玉米苗期出苗率、干鲜重、产量、生理指标的测定和细胞学切片观察,与满适金种衣剂处理及空白对照对比,研究宝路种衣剂对玉米的田间壮苗增产效果。[结果]宝路包衣后,与对照相比,出苗率提高8%,产量提高13%;显微镜观察显示,玉米叶片维管束更宽,疏导组织更发达。[结论]宝路种衣剂在推荐剂量下包衣后,可大面积推广应用。

大豆耐低氮资源的苗期鉴定与筛选

本研究拟利用丰富的大豆种质资源,探索大豆苗期耐低氮种质资源的鉴定方法和指标,筛选出强耐低氮的种质资源。以260份大豆资源材料为试材,正常氮水平和低氮水平两种处理下进行苗期盆栽试验,在大豆第4片复叶展开期测定SPAD、株高、地上部鲜重等9个指标。通过对低氮胁迫下大豆品种的表型差异进行分析,利用耐低氮系数进行相关性分析、主成分分析、聚类分析以及回归分析,鉴定和筛选具有耐低氮特性的大豆品种。结果表明,不同氮水平下,大豆苗期各指标均存在显著性差异,但指标间和品种间的差异情况有所不同。主成分分析将上述9个单项指标转化为3个综合指标,经隶属函数值和品种耐低氮综合评价值,结合聚类分析将供试260份大豆品种资源分为强耐低氮、耐低氮、中间型、不耐低氮和极不耐低氮5种类型,其中强耐低氮资源17份、极不耐低氮资源7份,同时通过逐步回归分析得出总干重、地下部干重、地上部鲜重、第2片复叶SPAD(SPAD2)以及第1片复叶SPAD(SPAD1)的耐低氮系数可作为鉴定大豆苗期耐低氮能力的主要指标。

野生大豆×栽培大豆RIL群体高密度遗传图谱构建及SNP偏分离分析

通过研究野生大豆与栽培种大豆群体构建过程中产生的偏分离现象,发掘偏分离区间(Segregation Distortion Region, SDR)和候选基因,有助于探究偏分离在大豆中的产生机制。应用地方品种“一千粒”和野生品种“长岭野生豆”配置杂交组合,获得F6代重组自交系(Recombinant Inbred Lines, RIL)株系200株,利用SLAF-seq进行测序分析,构建高密度遗传图谱,获得该群体可靠的4 564个SNP标记。偏分离分析发现,648个标记发生偏分离(P<0.05),占总标记的14.20%。获得22个SDR,分布在9个不同的染色体上。在SDR区间内共发现8个重度偏分离热点区域(Extreme Segregation Distortion, ESDR),分布在5个不同的染色体上,其中3个ESDR偏向父本野生型,5个ESDR偏向母本栽培型。利用基因功能注释及全基因组重测序数据,结合ESDR区域,影响胚胎发育(Glyma.01G051400)及雌配子体发育(Glyma.16G072700)的基因分别被认为是ESDR1-1和ESDR16-1的候选基因。本研究结果为今后偏分离基因定位提供可靠依据,并为阐明偏分离现象奠定基础。

玉米秸秆不同还田方式对土壤有机质及微生物数量的影响

2011~2015年采用玉米田间原位定位试验方法,探讨农户常规种植(根茬还田)、根茬+1/3秸秆还田、根茬+秸秆全量粉碎耕翻还田对土壤有机质及土壤微生物数量的影响。结果表明,根茬还田(对照)土壤有机质年下降0.14 g/kg,根茬+1/3秸秆还田和根茬+全部秸秆还田处理土壤有机质年分别提高0.03 g/kg和0.26 g/kg。同时,秸秆还田能显著增加细菌、真菌、放射菌、自生固氮菌、硝化细菌、纤维素分解菌的总体数量。根茬+1/3秸秆还田和根茬+秸秆全量粉碎耕翻还田后可使土壤有机质年提高,是吉林中部黑土农田提高土壤有机质可行的农艺措施。

氮磷钾肥料配施对粒用高粱籽粒产量的影响

以高粱品种吉杂355为试验材料,通过田间氮、磷、钾肥料量级试验,建立不同肥料施用量与高粱籽粒产量模型,获得高粱最佳施肥量。结果表明,不同氮磷钾施肥量对高粱籽粒产量有显著效应,明确吉林省松嫩平原高粱最佳施肥量为:氮肥(纯氮)201.3 kg/hm^2、磷肥(P_2O_5)124.5 kg/hm^2、钾肥(K_2O)95.9 kg/hm^2。氮肥一半作为底肥施入,一半作为追肥施入,效果优于氮肥一次性施入。

玉米秸秆全量粉碎耕翻还田条件下播种深度与镇压强度对玉米出苗率的影响

采用田间原位试验的方法研究玉米秸秆全量粉碎耕翻还田条件下,不同镇压强度(250、450、650 g/cm^2)、播种深度(3、5、7 cm)以及起垄时期(秋起垄与春起垄)等耕作措施对玉米出苗率的影响。结果表明:起垄时期对出苗率无显著影响,播种深度与镇压强度对玉米出苗率影响分别达显著(P<0.05)与极显著水平(P<0.01),随着镇压强度的提高,玉米下玉米的出苗率,且播种深度和镇压强度交互作用极显著地影响玉米出苗率。在播种深度5 cm、镇压强度650 g/cm^2时玉米出苗率最高,达到96.5%,为本试验条件下最佳耕作措施。

秸秆全量还田条耕种植模式对春玉米出苗质量与产量的影响

耕作方式是秸杆还田条件下影响玉米出苗质量与产量的重要因素。采用田间随机区组试验的方法,研究了秸秆全量覆盖还田免耕种植(SC)、秸秆全量还田条旋耕种植(ST)以及普通农户模式(秸秆不还田,CK)三种种植方式对吉林省风沙土和黑土两种土壤类型下播种期土壤温度、水分以及出苗质量和产量的影响。结果表明,土壤温度和水分变化显著地受耕作方式、土壤类型以及土层深度影响。与CK相比,SC处理显著降低两种类型播种期土壤温度1-3℃;而ST处理能提高风沙土0~20 cm土层地温1~1.9℃,二者对黑土影响较小。此外,SC与ST处理对播种期风沙土0~20 cm耕层土壤以及30~40 cm深层土壤水分有显著影响,而二者只对黑土0~20 cm耕层土壤水分有显著的影响;SC与ST处理均能显著提高玉米的保苗密度与幼苗生物量;两种类型土壤下,SC处理在风沙土上增产优势明显,而ST处理在黑土上增产优势更显著。

基于大田土壤温度和水分变化的吉林省春玉米播期研究

基于对吉林省长春市大田土壤温度和水分变化分析,研究不同播种日期对春玉米出苗率及产量的影响,确定最佳播种日期,为提高吉林省春玉米产量提供理论依据。以春玉米品种松玉419为试验材料,田间设置9个不同播种日期,播期间隔5~6天,监测春玉米苗期田间土壤温度和水分变化,测定春玉米产量并对产量构成因素进行分析,建立出苗率与土壤温度和水分多元线性回归数学模型。结果表明:春玉米出苗率与土壤温度和水分呈显著正相关。播种时土壤水分和土壤温度的差异显著影响成熟期籽粒产量。当土壤温度一定时,土壤体积含水率每增加1%,出苗率提高0.789%,出苗速率提高0.798%;当土壤体积含水率一定时,土壤温度每增加1℃,出苗率提高0.352%,出苗速率提高0.793%。松玉419在4月29日播种时产量最高,比正常播期(5月4日)产量提高6.66%,即每年4月底5月初,土壤平均温度在13.1~13.6℃,土壤体积含水率在13.1%~15.3%时播种最佳。土壤水分对春玉米出苗率影响最大,而土壤温度对春玉米出苗速率影响最大。

氮量减施对多年玉米秸秆还田地块玉米产量与N素利用的影响

氮肥减施是减少环境压力,实现农业高产高效与绿色可持续发展的有效途径。为了评价玉米秸秆多年连续还田条件下,实现N肥减施的可行性,以连续多年秸秆还田试验地为试验条件,以普通农户氮肥用量(270 kg/hm^(2))为对照,分别设置氮肥减施1/9、2/9、1/3、4/9共4个量级水平,研究了不同氮肥减施对玉米的产量、收获指数以及氮肥利用的影响。结果表明:在氮肥减施2/9处理下,产量和生物量无显著降低,但显著提高了收获指数。氮肥减施对茎的氮浓度无显著影响,但氮肥减施1/3与4/9显著降低了籽粒的氮浓度以及茎和籽粒的氮吸收量。此外,随着氮肥减施量的增加,氮肥的偏生产力显著提高。综上,在氮肥减施2/9条件下,可充分协调玉米的产量与氮利用效率,为氮肥最佳减施处理。

大豆种子蛋白组分研究及育种应用进展

大豆因其高蛋白、高脂肪含量而在世界范围内被广泛种植,亦成为全球饲料原料和食用油的主要来源。随着人口增长和饮食结构改变,全球对大豆消费需求逐年增加,进一步提高大豆单产和品质对于保障大豆生产具有重要意义。通过相关文献的回顾和整理,本文对大豆种子蛋白质的组成、功能和营养特性等进行全面综述,并探讨影响大豆种子蛋白质的遗传因素,为大豆营养功能品质形成与遗传育种改良提供理论参考。此外,对选育加工专用型品种促进优质大豆产业发展的趋势进行了展望。

不同机播密度对松玉419产量及其构成因素的影响

以松玉419为试验材料，田间设置5万、6万、7万、8万、9万株／hm2五个播种密度，重点研究机播密度对春玉米农艺性状和产量及其构成因素的影响。结果表明，随机播密度增加，松玉419产量呈现先增加后降低趋势，但各处理间无显著差异。松玉419是一个大穗、中等耐密型玉米新品种，在吉林地区最佳种植密度为67762株／hm2（即6．5万-7．0万株／hm2），获得高产的关键栽培措施为降低空秆率、减少秃尖长度。

播种密度与氮肥施用量对玉米茎秆抗倒能力的影响

以宏育236、翔玉998、加美2号为试验材料,田间设置6万、7万、8万、9万、10万株/hm^(2)5个种植密度和纯氮150、180、210、240、270 kg/hm^(2)5个氮肥施用量,研究种植密度与氮肥用量对玉米茎节干物质积累及抗压强度的影响,并与推倒强度进行相关性分析,为玉米密植抗倒机械化生产提供依据。结果表明,密度是影响茎节单位茎长干物重及压碎强度的主要因素,单位茎长干物重随密度增加表现为先升后降趋势,压碎强度随密度增加而降低。单位茎长干重同时受到氮肥的影响,密度与氮肥间存在正向互作效应,当密度大于8万株/hm^(2)时不可逆地降低。第3~5茎节的干物质积累对玉米茎秆抗倒伏能力有显著影响。第3~5茎节单位茎长干物重与第3节压碎强度可作为玉米抗倒性能评价指标,在密植高产栽培管理中,要重视延长下部叶片功能期,增加下部茎节干物质重量。

氮磷钾肥料配施对松玉419产量及其构成因素的影响

以松玉419为试验材料,通过氮、磷、钾肥料量级田间试验,建立不同肥料施用量与玉米产量关系,获得玉米最佳施肥量以及最高理论产量,并通过对产量及其构成因子之间的相关分析,进一步确定各产量构成因素对产量的影响,为制定春玉米高产施肥策略提供参考。结果表明:公顷施纯氮202 kg、P_2O_597.5kg、K_2O 58 kg,产量最高为12 243 kg/hm^2。黑土区玉米连作下松玉419施肥原则为稳氮、增磷、减钾。

吉林省玉米条耕技术发展现状与应用展望

随着国家对东北黑土保护的日益重视,保护性耕作的模式也在不断创新与完善。秸秆覆盖条耕作为少耕的一种保护性耕作模式,近几年在吉林省得到快速发展,本文就秸秆覆盖条耕技术的国内外发展历程、技术优势,以及吉林省发展现状与存在的问题进行综述,同时对未来发展趋势进行了展望,以期为吉林省保护性耕作发展提供参考与借鉴。