盐胁迫下紫花苜蓿萌发期和幼苗期代谢组学分析

紫花苜蓿是盐碱地生物改良的优良植物材料,萌发期和幼苗期是其在盐碱地建植的关键时期,但目前对紫花苜蓿盐胁迫下萌发期和幼苗期进行代谢组学分析的研究较少。为全面深入地了解紫花苜蓿的耐盐代谢调控机制,设置0(对照)、50、100、200、400 mmol/L NaCl胁迫,测定紫花苜蓿的出苗率、存活率、株高及根长,并利用高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术分析对照和100 mmol/L NaCl胁迫下紫花苜蓿萌发期和幼苗期根系的代谢变化。结果表明:紫花苜蓿具有一定的耐盐性,在盐浓度≤100 mmol/L时,紫花苜蓿出苗率和存活率与对照相比无显著差异。与对照相比,100 mmol/L盐胁迫下紫花苜蓿萌发期筛选出205个差异代谢物,其中48个差异代谢物富集到55个KEGG代谢通路,差异代谢物主要富集在ABC转运蛋白、磷脂酰肌醇信号系统和氨基酸代谢等通路中,其通路中的差异代谢物肌醇和L-酪氨酸显著上调;紫花苜蓿幼苗期筛选出108个差异代谢物,其中24个差异代谢物富集到37个KEGG代谢通路,差异代谢物主要富集在植物激素信号转导和其他次生代谢产物的生物合成等通路中,其通路中的差异代谢物吲哚-3-乙酸、L-酪氨酸和哌啶酸显著上调。

幼苗期不同花生品种的耐渍性评价

为研究我国常栽花生品种耐渍性差异,在幼苗期通过盆栽试验,以正常水分为对照,设置48 h渍水胁迫处理,测定不同品种的SPAD值、根长、株高、根生物量等相关指标,明确不同花生品种间苗期的耐渍差异,从而筛选出耐渍性差异显著的花生品种。结果表明:渍水胁迫对花生幼苗期的形态建成有不同程度的抑制效应。与对照组相比,渍水条件下的花生根系鲜质量、地上部鲜质量、根系生物量、地上部生物量、植株生物量分别下降52.24%、45.43%、54.22%、37.84%、41.81%;地上部各项形态指标的平均变异系数为32.48,而根部各形态指标的平均变异系数达38.62;以根系鲜质量、植株鲜质量、根长、株高、SPAD值等指标的相对值作为花生耐渍性评价的指标进行聚类分析,将本研究的16个花生品种分为较强耐渍性、较弱耐渍性两类。研究结果为深入研究花生品种的耐渍机制及培育耐渍品种提供理论依据。

新疆17个主推棉花品种萌发期及幼苗期耐盐性鉴定

为研究与筛选适于新疆盐碱土壤种植的棉花品种,选用2022―2023年新疆主推种植的17个棉花品种开展盐胁迫下的发芽试验。以中国农业科学院棉花研究所鉴定的耐盐种质中9807为对照,设置NaCl溶液浓度为150 mmol·L^(-1)的盐胁迫处理,分析盐胁迫对不同棉花品种发芽势、发芽率、发芽指数及相对盐害率的影响,并以3个发芽指标盐害系数的隶属函数值综合评价品种的耐盐性,筛选出耐盐性较好的棉花品种金垦1565和金垦1775。进一步分析150 mmol·L^(-1)NaCl盐胁迫下金垦1565和金垦1775幼苗株高、主根长、鲜物质质量、干物质质量和相对含水量发现:金垦1775的株高、主根长、干物质质量、鲜物质质量和相对含水量与中9807均无显著差异。综合萌发期与幼苗期的调查结果,鉴定出金垦1775的耐盐性最强。这些研究结果可为新疆地区棉花生产中耐盐棉花品种选择提供依据。

金红苹果幼苗期管理技术

金红苹在围场县种植产量适中,栽植成活率较高。幼苗期指的是从栽植以后到开始结果的时间,这个时期正是苗木开始积蓄能量、为结果做准备的时期,此时期金红苹果树的特点是株型较小、树势较弱、苗木之间距离较远,不用考虑透光透气的问题,但是要为苗木的生长创造良好的水肥条件。

酸铝胁迫下红三叶种质萌发期和幼苗期生长特性及综合评价

为评价红三叶种质耐酸铝能力强弱,以30份国内外红三叶种质材料为对象,研究其萌发期和幼苗期不同Al3+浓度胁迫下的生长特性,并根据灰色理论对红三叶耐酸铝性进行综合评价。结果表明:随着Al3+胁迫浓度的增加,红三叶相对发芽率逐渐降低,胚根变短,变粗;相对于发芽率,胚根对Al3+胁迫更为敏感,在4 mmol/L的Al3+胁迫下,胚根长度仅为对照的0.16倍。红三叶幼苗能够耐受20 mmol/L的Al3+胁迫,但在酸铝胁迫下其根系和茎叶生长受到抑制,相对根总长度、相对根表面积、相对根体积、相对根尖数、相对地上生物量、相对地下生物量、相对叶绿素含量及相对绿叶率均显著降低。不同浓度间红三叶各性状差异显著,2 mmol/L和10 mmol/L的Al3+浓度可分别作为红三叶萌发期和幼苗期耐酸铝评价的处理浓度。幼苗期的相对根表面积、相对根尖数、相对叶绿素含量和相对绿叶率可以作为红三叶耐酸铝评价的关键指标,其模型预测值与综合评价值显著相关。聚类分析可将30份红三叶种质聚类为3个不同酸铝耐受性类群,酸铝耐受性强的类群具有更高的相对根表面积、相对根尖数量、相对叶绿素含量和相对绿叶率指标值,并且各类群间关键指标性状差异显著。筛选出3个酸铝耐受性较强的红三叶种质EM00232、EM00222和CF022235,可作为耐酸铝红三叶新品种选育的亲本材料。

北方早粳稻品种萌发期和幼苗期的耐盐性评价

本试验对14个北方早粳稻品种进行萌发期及幼苗期的耐盐性鉴定,以盐敏感品种越光(CK1)、耐盐品种ST1050(CK2)为对照。结果显示,10 g·L^(-1)浓度NaCl盐胁迫对水稻种子的萌发起到明显抑制作用,能较好反映不同品种在萌发期的耐盐性差异;除沪旱6220表现中等耐盐外,包括CK1、CK2在内的15个品种均表现出强耐盐性,其中新粳4号、新稻1号、新稻11号表现尤其突出,10 g·L^(-1)NaCl盐胁迫下的相对盐害率分别为0、1.33%、2.68%。盐胁迫对水稻幼苗的生长也起到明显的抑制作用,从8 g·L^(-1)浓度NaCl胁迫的枯叶率来看,新稻56号(36.00%)的幼苗生长较好,具强耐盐性,与耐盐对照ST1050(36.66%)相仿;新稻11号(46.26%)、新粳4号(48.62%)、沪旱6220(49.21%)、中农粳11(51.12%)、新稻1号(56.96%)、沪旱3032(57.20%)、新稻36号(57.88%)等7个品种的枯叶率均低于60%,具中等耐盐性。因此,综合2个时期的耐盐性表现,适合在台州市围垦涂地盐田进行早稻直播栽培试验的品种有新粳4号、新稻1号、新稻11号、新稻56号、沪旱3032和中农粳11。

设施栽培阳光玫瑰建园及幼苗期生产技术

本文以怀来产区设施葡萄阳光玫瑰为例,从建园、定植、架势架型、生长期管理四个方面总结了设施葡萄阳光玫瑰的建园及幼苗期标准化生产技术。根据当地条件、气候特征选择适宜的栽培技术,为设施葡萄标准化、科学化栽培提供参考依据,为生产优质鲜食葡萄提供理论及技术支撑,为产区设施葡萄持续发展提供助力。

Ca-GA合剂浸种对水稻萌发及幼苗期抗旱性的影响

研究在模拟干旱胁迫下,钙赤合剂(Ca-GA)浸种后对水稻种子萌发及幼苗抗旱性的影响。结果表明:经Ca-GA处理后的水稻种子萌发时α-淀粉酶活性显著升高,发芽势、发芽率均高于对照。幼苗的根冠比增大,可溶性糖、Pro含量升高。叶片中SOD、CAT保持较高活性,膜透性较低,MDA、O-·2积累较少,叶片保持较高的PS 光化学活性和光合速率。表明Ca-GA合剂浸种能促进水稻种子的萌发和提高幼苗的抗旱性。

PEG处理下新疆冬小麦品种幼苗期生理指标的抗旱性研究

【目的】了解小麦苗期的抗旱生理性状的变化,明确新疆不同品种小麦幼苗期抗旱性差异,为小麦苗期抗旱材料的筛选与评价提供可借鉴的性状指标及抗旱品种的选育提供理论依据。【方法】以11个新疆主栽小麦品种为材料,经过渗透胁迫处理(20%PEG6000),研究小麦幼苗期生长变化及部分生化指标(叶绿素、脯氨酸、过氧化物酶、丙二醛)的变化。【结果】旱胁迫处理后,各品种的小麦幼苗生长缓慢,叶绿素含量均降低,叶片的脯氨酸含量、丙二醛含量(MDA)、过氧化物酶活性(POD)不断上升,不同品种的指标差异达到显著水平;同时利用隶属函数分析了不同小麦基因型苗期对水分胁迫响应的形态生理差异,初步评价了11个小麦品种苗期的抗旱性。【结论】小麦抗旱性是一个综合性状,用单一指标或某一类指标评价小麦抗旱性可能不够客观。试验采用隶属函数评价小麦的抗旱性,苗期抗旱性较好的品种是新冬35号,其次是新冬22号与新冬32号。

水稻幼苗期耐冷性选择对主要农艺性状的影响

利用籼粳稻杂交后代 (密阳 2 3/通 88- 7、密阳 2 3/ TR2 2 183、密阳 2 3/高产 10 2 )探讨了水稻幼苗期耐冷性选择对主要农艺性状的影响。从籼粳稻杂交后代 F2 和 F3 中选择的耐冷个体群或系统群与随机个体群或敏冷系统群间进行主要农艺性状的比较结果表明 ,在 F2 和 F3 水稻幼苗期耐冷性选择对秆长、穗长和穗数并不产生显著的影响 ,但选择获得的幼苗期耐冷性强的 F2 个体群的孕穗期耐冷性 (结实率 )、F3 系统群的分蘖期耐冷性 (赤枯度 )和孕穗期耐冷性 (结实率 )均显著强于随机个体群和敏冷系统群 ;在冷水处理下 F3 幼苗期耐冷性强的耐冷系统群的产量显著高于敏冷系统群。提出在水稻幼苗期以叶赤枯度来选择幼苗期耐冷性强的个体是获得高产耐冷后代材料的有效途径。

三个小麦新品种萌发期和幼苗期抗旱性的综合评价

为了鉴定西农538、西农556和西农558三个小麦新品种的抗旱特性,以抗旱性不同的三个生产上大面积推广的小麦品种晋麦47、小偃22和西农979为对照,通过在不同梯度的渗透胁迫(5%,10%,15%,20%PEG-6000)处理下,测定这6个品种在萌发期和幼苗期的发芽率、发芽势、胚芽鞘长、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶(CAT)等指标,运用相关分析、主成分分析、模拟隶属函数等方法对这6个品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)在不同梯度的渗透胁迫处理下,各单项指标对不同品种抗旱性的影响不同,各指标间存在不同程度的相关性。(2)通过主成分分析,5%和10%PEG胁迫下将12个单项指标转化为4个相互独立的综合指标,15%和20%PEG胁迫下将12个单项指标转化为3个相互独立的综合指标,4种胁迫梯度下其累计贡献率依次达到了92.61%、92.96%、88.74%和93.12%。(3)通过抗旱性综合评价值(D值),将这6个小麦品种分为三类:西农538与对照品种晋麦47为强抗旱型;西农558与对照品种小偃22为中等抗旱型;西农556与对照品种西农979为弱抗旱型。

不同水稻品种幼苗期的耐寒生理鉴定及其利用

试验结果表明,在相同低温胁迫条件下,新香优63和9910两个水稻品种幼苗无论是导电率,还是MDA的含量均高于金优402幼苗,而可溶性糖和总叶绿素含量却明显低于金优402,说明金优402品种具有较强的耐寒性.

基于隶属函数值法的直播稻芽期和幼苗期耐低温淹水能力综合评价

【目的】对广西双季稻区早稻品种芽期和幼苗期耐低温淹水能力进行评价,为广西稻区直播早稻品种选择供参考。【方法】以25个水稻品种为试验材料,基于人工模拟低温环境,设低温淹水[日均温5℃(12 h光照+12 h黑暗),发芽盒水层深度5 cm]和对照[日均温5℃(12 h光照+12 h黑暗),发芽盒水层深度3 mm]2个处理,对供试品种已催芽的种子培养处理10 d,处理结束后,恢复到28℃条件下继续培养10 d,使种子恢复生长。测定成苗率、根长、根数、苗高、单株鲜重、地上部鲜重和根鲜重,通过隶属函数值分析和相关分析,对其耐低温淹水能力进行综合评价和筛选。【结果】25个水稻品种的成苗率胁迫系数存在明显差异,变幅为0~1.00,平均胁迫系数为0.935。各指标胁迫系数的相关分析结果表明,成苗率与单株地上部鲜重呈显著正相关(P<0.05,下同),与其他性状也呈正相关,但相关性未达显著水平(P>0.05)。苗高与根长、地上部分鲜重和根鲜重呈极显著正相关(P<0.01),与根数和株鲜重呈显著正相关。根据隶属函数值将供试品种的耐低温淹水胁迫能力分为强、中、弱3种类型,其中耐性强的品种有9个,分别为桂育12号、五山丝苗、优质农家种2号、桂育9号、金丝苗、象州香米、河西丰占、Y两优1号和桂育11号;与耐性弱和耐性中的水稻品种比较,耐性强的水稻品种在根长、根数、根鲜重和苗高上有明显优势。与对照相比,低温淹水胁迫下,幼苗的根长、根数、苗高、单株鲜重、地上部鲜重和根鲜重均有所降低,其中根长降幅最大,达19.0%,其次是根鲜重和根数,降幅分别为18.2%和16.3%。【结论】成苗率、根系指标(根长、根数和根鲜重)和苗高可作为直播早稻耐低温淹水逆境胁迫的关键筛选指标。桂育12号等9个品种可直接用于广西直播稻生产上,也可为水稻耐低温淹水机理研究及培育适合机直播的水稻品种提供材料。

PEG-6000胁迫下10个苜蓿品种幼苗期抗旱性比较

为比较苜蓿(Medicago sativa)幼苗抗旱性,采用5种不同水势(0、-0.3、-0.6、-0.9和-1.2 MPa)的PEG-6000溶液对10个苜蓿品种幼苗进行模拟干旱胁迫,测定了细胞膜透性,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和类胡萝卜素(Car)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,苜蓿幼苗叶片细胞膜透性、MDA和Car含量总体呈上升趋势;Pro含量和SOD活性总体呈先降后升的趋势;苜蓿幼苗期的耐旱极限在-0.9MPa水势附近;利用隶属函数分析得出10个苜蓿品种的抗旱性强弱为:德国德贝>大富豪>阿尔冈金>West blend>FGZT 106>苜蓿王1#>皇后2000>爱菲尼特>新疆大叶>四季旺。

幼苗期大豆根系性状的遗传分析与QTL检测

【目的】研究幼苗期大豆根系性状的遗传规律并进行QTL定位,推进大豆品种选育进程。【方法】以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆(ZDD2315)为父本及其所衍生的447个RIL作为供试群体,取亲本及447个家系各30粒种子,用灭菌纸包裹后分别于2013年5月27日、6月28日放置在清水培育,每组试验设置3次重复,环境温度20—28℃,幼苗长到V2期,分别于2013年6月8日、7月8日对幼苗期相关根部性状数据进行测量。采用主基因+多基因混合遗传分离分析法和复合区间作图法,对大豆幼苗期根系性状进行遗传分析和QTL定位。定位所用图谱全长2 047.6 cM,包括27个连锁群,232个标记位点。【结果】主根长、侧根数、根重、根体积和茎叶重各形状之间均呈现极显著正相关;下胚轴长和下胚轴重表现极显著正相关,与茎叶重表现出显著正相关。主根长受3对等效主基因控制,侧根数受2对重叠作用主基因控制,根重和根体积受4对等效主基因控制,下胚轴长受4对加性主基因控制,下胚轴重受4对加性-加性×加性上位性主基因控制,以上性状均没有检测到多基因效应。茎叶重受加性多基因控制,没有检测到主基因效应。共检测到24个与主根长、侧根数、根重、根体积、茎叶重、下胚轴长和下胚轴重相关的QTL,分别位于A1、A2、B1、B2、C2、D1b、F_1、G、H_1、H_2、I、K_2、L、M、N和O连锁群上。其中,主根长共检测到5个QTL,分布在B1、L、N、O连锁群上。解释的表型变异范围为7.05%—13.18%。侧根数共检测到4个QTL,分布在A1、D1b、I、L连锁群上。解释的表型变异范围为8.21%—16.43%。根重共检测到3个QTL,分布在F_1、G、N连锁群上。解释的表型变异范围为7.55%—10.85%。根体积,5月27日试验结果,共检测到3个QTL,分布在K_2和M连锁群上。解释的表型变异范围为8.44%-12.39%。6月28日试验结果,没有定位出主效QTL。茎叶重共检测到5个QTL,分布在A1、A2和N连锁群上。解释的表型变异范围为11.43%-38.91%。其中,qSW1-a2-1、qSW2-a2-1和qSW2-a2-1均定位在A2染色体上。下胚轴长,5月27日试验结果,共检测到1个QTL,分布在H_1连锁群上,表型贡献率为7.86%。6月28日试验结果,没有定位出主效QTL。下胚轴重共检测到3个QTL,分布在B2、C2、H_2连锁群上。解释的表型变异范围为7.70%—12.48%。【结论】幼苗期根系性状的遗传机制较复杂,茎叶重受多基因控制,其余性状主要受主基因控制。抗逆品种根系从幼苗期根系生长就表现出发根早、生长快、主根长、侧根多等特点,在实际育种过程中,需要对根系各性状间的关系进行综合考虑,确保根系整体健壮发达,协调统一。

黄瓜品种资源芽苗期和幼苗期耐盐性及其评价指标研究

采用NaCl水溶液人工模拟盐胁迫,以多项指标的盐害系数为依据,比较了18个黄瓜品种资源在芽苗期和幼苗期的耐盐性及其两个时期耐盐性的相关性,并对两个时期各品种资源的耐盐性通过聚类分析进行了分类。结果表明:芽苗期的总盐害系数与发芽势、发芽率、发芽指数、下胚轴长、根长、地上部鲜重、根鲜重、活力指数的盐害系数的相关性达极显著水平;幼苗期与总盐害系数相关性达极显著水平的有地上部鲜重、地下部鲜重、地下部干重、壮苗指数、根/冠,达显著相关水平的有地上部干重,叶绿素a/b和叶绿素(a+b)/类胡萝卜素的盐害系数与总盐害系数相关性不显著。从两个时期的聚类分析图来看,它们的耐盐性并不相同。黄瓜品种资源耐盐性的强弱在芽苗期和幼苗期表现明显不同。在进行黄瓜芽苗期耐盐性筛选时可以将发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、下胚轴长、地上鲜重、根鲜重综合起来作为评价指标。在对黄瓜幼苗期耐盐性鉴定时可以用地上部和地下部鲜重、地上部和地下部干重、壮苗指标、根/冠来衡量黄瓜材料在幼苗期耐盐性的强弱。

土壤pH值对花生幼苗期根系pH值及其生长状况的影响

对砂质潮土和壤质潮土不同pH值条件下盆栽花生的幼苗期根系pH值及幼苗生长量进行定，结果表明：在酸性、中性、碱性土壤条件下，花生苗期根系均表现为酸性（pH〈7）；不同品种在同pH环境中及同一品种在不同pH环境中，根系pH值均存在差异；在试验设定的pH值范围，以pH7～8下花生幼苗的生长量最大。

不同花生品种幼苗期耐涝性差异分析

涝害是影响作物生长发育和产量与品质的主要限制因子之一。为了探讨不同种质幼苗期耐劳性差异,选用8个花生品种,在幼苗期进行水淹处理,测定各项生长发育指标及根系乙醇脱氢酶(ADH)含量,从而鉴定不同花生品种的耐涝性差异。结果表明,不同花生品种之间在株高、叶片长、根颈粗、根系颜色、各器官鲜重和乙醇脱氢酶(ADH)含量上均存在耐涝性差异。研究结果与大田试验间有一定相关性,但也存在品种间差异。因此,针对各个生育期的耐性鉴定依然是必要的。

番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及耐盐指标评价

对芽苗期和幼苗期番茄耐盐鉴定指标进行检验,明确番茄芽苗期和幼苗期耐盐性的相关性,筛选耐盐的番茄品种资源,以便为耐盐育种和栽培提供材料和方法。试验采用不同浓度的NaCl水溶液人工模拟盐胁迫,以多项指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值为依据,比较了20个番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及两个时期耐盐性的相关性,并利用单一指标盐害系数隶属函数值和总隶属函数值进行了聚类分类。结果表明:芽苗期和幼苗期番茄耐盐性有所不同,耐盐和中等耐盐材料相同率为53.85%。进行番茄耐盐性筛选时可以把发芽势、发芽率、发芽指数、萌发活力指数、下胚轴长、地上鲜重作为芽苗期耐盐鉴定指标,把地上部鲜重、根鲜重、地上部干重、根干重、壮苗指数、根/冠比作为幼苗期耐盐鉴定指标。

组织培养条件下不同番茄品种幼苗期的耐盐性比较

对12个番茄普通栽培品种和3个从日本引进的设施栽培专用耐盐砧木品种的幼苗分别进行系列浓度和高浓度(120 mmol.L-1)NaCl胁迫处理,10 d后调查不同品种单株幼苗的生长特性和盐害程度。结果表明,12个普通栽培品种在幼苗期存在明显的耐盐性差异,5个为盐敏感品种,4个为中等耐盐品种,3个为较耐盐品种;3个砧木品种的耐盐性显著强于12个普通栽培品种,且砧木“Support”耐盐性最强。以上结果为通过嫁接换根提高设施栽培番茄的耐盐性提供了理论基础。