2016-2021年黄淮南部区试大豆品系(种)产量性状的比较分析

为在黄淮南部合理布局大豆高产品种,对2016-2021年黄淮南部177份参试大豆品系(种)的产量及主要农艺性状在不同年份、不同省份试点、不同来源及主要不同育种单位间的差异进行研究和相关性分析。结果显示,大豆产量相关农艺性状中变异幅度最大的是有效分枝,其次是株高和底荚高度,全生育期变异幅度最小。2016-2021年参试大豆品系(种)不同年份平均产量变化范围为2735.00~2918.00 kg·hm^(-2),平均产量最高的年份为2020年;参试大豆品系(种)在四个不同省份试点中,大豆品系(种)产量与单株粒重均呈极显著正相关,山东试点品系(种)株高、主茎节数、有效荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重均高于其它试点,平均产量最高,达3156.32 kg·hm^(-2);安徽试点的平均产量最低,仅为2471.15 kg·hm^(-2);主要不同来源参试大豆品系(种)平均产量与单株粒重均呈极显著正相关,平均产量最高的是河南,平均产量为2927.41 kg·hm^(-2),其次是来源于江苏的品系(种);主要不同育种单位中,平均产量最高的选育单位是河南省农业科学院经济作物研究所,所选育的大豆品系(种)平均产量为3063.87 kg·hm^(-2),其在河南和山东试点的平均产量高达3100.42和3491.20 kg·hm^(-2)。研究结果表明黄淮南部不同省份之间大豆产量差异主要与区域有关,不同年份、不同来源及主要不同育种单位间的大豆品系(种)产量也有一定的差异。

南方土壤中导致大豆皱叶的因子分析

为找出南方大豆皱叶症发生的诱因,本研究从南方土壤中非生物因素和生物因素两个角度进行探索研究。利用混池法和ICP-OES技术研究正常叶混池和皱叶混池的差异元素,利用构建的皱叶残留异质系中皱叶家系材料GY_C和正常叶家系材料GY_N,采用单因素随机区组试验设计,研究皱叶土壤的不同土层、营养液、灰烬、叶浆,进行土壤浸泡液、土壤消毒、氮肥等处理后大豆皱叶材料皱叶症的变化。结果表明:皱叶环境土壤的表层、中层和底层土均可导致GY_C叶片皱缩,中层土中的GY_C叶片皱缩程度略高于表层和底层土。氮磷钾配比失衡的营养液处理GY_C叶片未发生皱缩。ICP-OES分析皱叶混池E 1和正常叶混池E 0的31种元素后,未发现E 1/E 0比值为1.7倍以上的元素,且E 1中锰元素含量低于E 0。皱叶灰烬及土壤浸泡液处理基质后GY_C叶片未发生皱缩。移栽试验表明,南方土壤和基质比例超过3∶1时GY_C长出的新叶依然皱缩,而复种的盆栽中南方土壤和基质比例低于1∶8时GY_C叶片也会发生皱缩,且随着复种次数增加,皱叶程度有所增加。解剖观察皱叶材料的根、茎、叶柄未发现明显的虫害痕迹。-80,60,80,100和120℃处理的南方土壤中GY_C叶片不发生皱缩。综上所述,南方土壤中的微生物因素可能是导致大豆皱叶的关键因子。

南方大豆品种炭疽病抗性鉴定及抗病相关基因表达分析

为明确南方大豆品种对炭疽病抗性的差异,并分析其抗病相关基因的表达规律,在温室内种植华南农业大学近年来育成和收集到的100份南方春大豆品种,苗期喷洒平头炭疽菌孢子悬浮液,根据叶片病斑面积计算病斑率并划分为6个抗病级别。利用qRT-PCR技术检测典型抗病和感病品种接种平头炭疽菌不同时间后,病程相关蛋白基因、水杨酸途径基因、茉莉酸/乙烯途径基因和多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因等抗病相关基因的相对表达量变化情况。结果表明:共鉴定到6份抗病品种、32份中抗品种、57份中感品种和5份感病品种。抗性品种桂1701和感病品种横线早熟豆被平头炭疽菌侵染后抗病基因的表达规律存在很大差异。GmPR2、GmPR4、GmNPR1、GmPAL2-1和GmPAL4在抗病品种的表达量整体较高,GmPR3、GmPR12、GmPAL1-1和GmPAL3-1在感病品种中的表达量整体较高。GmPAL2-1和GmPAL3-1基因在抗病品种中的相对表达量分别在接种后12和6 h极显著升高,而在感病品种中则分别在接种后24和48 h才显著升高。GmPAL2-3在抗病品种中不表达,而在感病品种中表达;GmPGIP2在抗病品种中表达,而在感病品种中不表达。抗病品种中GmLOX7和GmLOX8基因的表达量是感病品种中的400~1 000倍。接种平头炭疽菌后48 h,GmPR2、GmPR4、GmPR5、GmPR10、GmNPR1、GmNAC4和GmPGIP3基因在抗病品种中的相对表达量显著升高,而在感病品种中显著降低。结果显示,桂1701、桂夏1号、南夏豆25、桂夏3号、华夏5和天长小青豆为抗炭疽病大豆品种。不同大豆品种受到平头炭疽菌侵染后,抗感品种间抗病相关基因的表达情况存在较大差异,抗病品种对该病菌侵染的反应更快,推测大豆炭疽菌侵染后48 h是大豆抗病基因响应侵染的关键时间点。

适应不同成熟度大豆的差速脱粒滚筒性能试验与分析

针对南方地区大豆草谷比和未成熟豆荚占比高,造成收获机脱粒清选分离质量差、功耗大等问题,设计了一种前后两段组合且两段转速差可调的脱粒滚筒,研究了脱粒滚筒参数变化对豆荚和籽粒的能量、等效形变量等的影响。以脱粒齿类型、前段滚筒转速、两段滚筒转速差为影响因素,以破碎率、未脱净率和夹带损失率为评价指标,得到了差速与非差速脱粒滚筒的最优参数组合,并通过综合性能试验对比了两种脱粒滚筒的脱粒质量、作业油耗和工作效率。结果表明,差速脱粒滚筒最优参数组合是脱粒齿类型为纹杆齿-杆齿组合式脱粒齿,前段滚筒转速为450 r/min,两段滚筒转速差为150 r/min。此时,相较于传统的杆齿式非差速脱粒滚筒,脱粒质量更高,油耗降低了2.7 L/hm^(2),最大作业效率增大了10.35%。该研究能够为解决南方地区大豆联合收获机脱粒装置适应性问题提供依据。

株行配置对南疆复播大豆生长和产量的影响

为研究适宜在南疆地区种植的复播大豆最佳株行配置,采用不同株行配置对大豆品种绥农35进行田间试验,设3种行距处理15 cm(H1)、30 cm(H2)、45 cm(H3),3种密度处理52.56万株·hm^(-2)(M1)、55万株·hm^(-2)(M2)、60万株·hm^(-2)(M3),分析株行配置对复播大豆植株农艺性状、叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)和地上部干物质积累分配、产量构成因素及产量的影响。结果表明:随着生育进程推进,大豆株高、茎粗、主茎节数、叶形指数、LAI、LAD和荚果干物质分配比例均逐渐增加,茎干物质分配比例逐渐降低,叶片干物质分配比例呈先上升后下降的趋势。H3处理大豆株高与主茎节数最高,分别达到67.38 cm和12.7节,M1处理茎粗与叶形指数最高,分别达到0.64 cm和2.72。H1M3处理在R6~R8期干物质积累最多,且产量最高,达到6 155.8 kg·hm^(-2),H3M2处理产量最低,达到4 142.6 kg·hm^(-2),H1M3处理较H3M2处理产量高48.6%,说明H1M3处理对大豆产量促进效果最佳。结果说明在南疆地区复播种植绥农35适宜的株行配置为行距15 cm、密度60万株·hm^(-2)。

发展套作大豆，振兴大豆产业

中国大豆供求失衡,振兴大豆产业势在必行。北方大豆正面临单位土地产出率低带来的比较效益低下、产销分离引起的成本增加、大面积重迎茬种植带来的减产严重、油酯和蛋白质含量不高等不利因素,限制了进一步发展。套作大豆作为南方新型旱地多熟种植模式的主体作物,具有与主要粮食作物和谐共存,蛋白质含量高、利于食用和加工业的发展,减轻季节性干旱的危害、实现抗旱增收等优点,发展潜力巨大。作者认为稳定北方大豆面积,提高单产,大力发展南方套作大豆是振兴我国大豆产业的必然之路。

DA-6对南方大豆品种性状、产量和品质的影响

为研究DA-6对不同南方大豆品种的调控效应,本研究以中豆63、皖豆28、中豆41和油6019等4个不同特性南方大豆品种为材料,于初花期和鼓粒期叶面喷施DA-6,研究DA-6处理对大豆光合特性、农艺性状、产量及其构成因素、品质等方面的影响。结果显示:叶面喷施DA-6可提高大豆叶片的叶绿素含量、光合速率、水分利用率以及气孔导度,进而调节大豆光合作用。DA-6处理后,各品种农艺性状、产量及其构成因素和品质性状变化存在差异。4个品种株高均降低、主茎节数均增加。高蛋白品种皖豆28株高降低幅度最大,株高偏低的中豆41株高降幅最小;高蛋白品种皖豆28主茎节数增加幅度最小。各品种的产量构成因素均有所改善,中豆63、皖豆28、中豆41和油6019分别增产9.5%、8.8%、10%和2.7%。DA-6处理后,中豆63、中豆41和油6019的蛋白含量分别降低0.2%、0.4%和0.3%,皖豆28蛋白含量无变化;中豆63的脂肪含量降低0.2%;皖豆28脂肪含量不变;中豆41和油6019脂肪含量分别增加0.4%和0.1%。DA-6处理后,不同品种产量、蛋白及脂肪含量变化幅度与不同农艺性状变化的关系存在差异。研究结果说明,DA-6处理对不同特性南方大豆品种光合性状、农艺性状、产量及品质的影响存在差异。

南方大豆种质种子耐浸水能力鉴定与分析

为鉴定比较南方不同大豆种质的耐浸水能力,为大豆种子耐浸水育种提供科学依据,本研究通过模拟田间渍害条件,对200份来自湖南等7省的南方大豆种质资源进行浸水处理120 h,然后进行标准发芽试验,记录各种质浸泡液电导率(CON120)、发芽势(GPP)、轻微损伤苗率(SISP)、发芽率(GP)和正常苗率(NSP)。采用基于主成分分析的综合指标法建立大豆种质耐浸水综合得分公式,用逐步回归分析筛选耐浸水关键指标,并建立耐浸水能力预测回归方程,计算各种质耐浸水能力值。研究结果表明:浸水处理后,200份南方大豆种质资源的CON120、GPP、SISP、GP、NSP均存在丰富的遗传变异,主成分分析提取两个主成分贡献率分别为64.03%和21.46%,逐步回归分析筛选出CON120、SISP、GP、NSP 4个耐浸水关键指标。不同来源地的大豆种质耐浸水能力存在差异,海南和广西大豆种质的综合耐浸水平均值较高,U值分别为0.885和0.748。综合指标法鉴定出ZDD16876等15份耐浸水能力强的大豆种质,来自广西、广东和湖南的大豆种质分别占40.00%、20.00%和20.00%。地方品种中,广东耐浸水种质比率高,广西次之,育成品种(品系)中,海南耐浸水种质比率最高。鉴定出的耐浸水种质将为今后大豆耐浸水育种提供材料基础。

2008-2018年黄淮南部审定大豆品种主要性状分析

为给黄淮南部高产优质大豆品种选育提供参考,文章从产量、品质和抗病性方面对黄淮南部2008-2018年审定的187份(次)大豆品种数据进行了研究分析。结果表明:11年来黄淮南部审定的大豆品种生产试验最高产量达到3 783.00 kg·hm-2,平均产量为2 854.05 kg·hm-2,山东省审定品种的平均产量可达3 121.05 kg·hm-2的高产水平。187份(次)大豆的品质整体保持在较高水平,多数地区平均蛋白含量、脂肪含量和蛋脂总量均在40.00%、20.00%和60.00%以上,且不同年份间差异不显著,其中安徽省、江苏省品质较优。抗病性方面以抗病、中抗和中感大豆花叶病毒为主,尤其近5年,抗病和高抗的品种数明显增多,而中感和感病不断下降,未见高感品种出现。综上分析,2008-2018年黄淮南部审定的大豆品种在产量、品质和抗性等方面均有不同程度的提高。

南方春大豆春、秋播与籽粒蛋白质脂肪含量关系的研究

以２４ 个南方春大豆品种（系）为材料，进行春、秋播研究不同播季对籽粒蛋白质、脂肪，以及蛋白质、脂肪合计含量的影响，结果表明：播季间蛋白质、脂肪，以及蛋白质、脂肪合计含量均达１％ 的差异显著水平；蛋白质含量与出苗至开花期日均温、最高温和最低温均呈极显著正相关，与开花至成熟期日均温、最高温和最低温呈显著或极显著负相关，脂肪含量则恰好与之相反，因此，湖南秋播的气候条件有利蛋白质的形成，故蛋白质含量比春播高，春播的气候条件则有利脂肪的形成，所以脂肪含量比秋播高；秋播各品种蛋白质、脂肪合计含量平均５９．９６％ ，比春播降低三点零八个百分点。

南方大豆皱叶症诱因分析研究

为找出导致南方大豆皱叶症发生的诱因,本研究选用桂春8号(皱叶症级为0)、粤春2017-1(皱叶症级为4)、20W51-46(皱叶症级为4)和南农1138-2(皱叶症级为0)为试验材料,考虑生产上除草剂使用情况及皱叶常见诱因等,进行了除草剂、病毒检测、嫁接、土壤盆栽等试验,分析并探究导致南方大豆皱叶症发生的因素。结果表明:除草剂导致的大豆叶片皱缩形态与本研究关注的皱叶症状不同;从南方皱叶大豆材料取幼叶进行人工接种后,南农1138-2未表现出皱叶症状;ELISA检测、透射电镜扫描、small RNA测序等结果显示,本研究关注的皱叶中均未检测出可能导致大豆皱叶的病毒;土壤盆栽试验结果显示,皱叶材料的根在南方土壤中的比例越大,叶片皱缩程度越高,根在南方土壤的比例为1时,皱叶症级为4;根在南方土壤的比例为0时,皱叶症级为0;嫁接试验结果显示,叶片表现皱缩与否只与接穗有关,而与砧木无关,大豆对皱叶诱因敏感的部位为叶片。综上结果,南方大豆皱叶症诱因与除草剂、病毒无关,最主要的诱因来自土壤,推测无论皱叶敏感型材料还是正常材料的根均将某种因子向上运输至叶片。

湖南春大豆高产综合技术研究及其利用开发

本研究以优良品种为材料,采用五元二次正交回归旋转组合设计,通过田间测定参数,对密度(X_1)和氮(X_2)、磷(X_3)、钾(X_4)、硼(X_5)施用量与产量的关系,以及双因素互作的产量效应进行了探讨,研究结果表明:(1)湖南近年育成的春大豆新品种均具有亩产180～230kg的生产潜力;(2)大豆最佳种植密度因品种特性和土壤肥力的不同而有较大差异,一般为2.4～3.6万株;(3)不论稻田或旱土施用氮肥均有明显的增产效果,施用量为每亩5.0～20.0kg;(4)施用磷、钾、硼肥均有一定增产作用,每亩用量分别为过磷酸钙25.0～50.0kg、氯化钾7.5～22.5kg、硼砂0.4～0.8kg;(5)提出了以优良品种为中心的高产综合农艺模式,经大面积示范、推广、高产综合农艺模式亩产130.2～180.0kg,比对照(常规栽培)增产22.78％～73.1％。

实时荧光PCR检测转基因大豆外源基因的拷贝数

快捷、准确地检测转基因植物中外源基因的拷贝数,是转基因生物育种的重要研究内容,具有较大的应用前景。本研究以7个抗虫BT（Bacillus thuringiensis）和抗草甘膦EPSPS-G10转基因大豆事件为材料,以SYBR Green I为荧光染料,利用实时荧光定量PCR方法,根据PCR反应获得的Ct值与起始模板数的对数值存在线性反比关系这一原理,建立了相关性系数在0.99以上的模板定量标线。通过目的基因与内参基因——大豆肌动蛋白编码基因ACTIN的起始模板量比较,估算出各株系的目的基因拷贝数。数据显示,株系1、2、3和4的2个基因均为单拷贝,株系6的2个基因均有2个拷贝,株系5和7的2个基因的拷贝数为3。利用Southern印迹方法对材料1～4的拷贝数进行验证,结果表明,两者的检测结果基本一致,证明实时荧光PCR检测法是大豆外源基因拷贝数检测中快速有效的方法。实时荧光PCR高效快速检测基因拷贝数,对于大规模转基因株系的外源基因拷贝数检测应用具有重大意义。

氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆光合特性和产量及品质的影响

为确定南方大豆增产增效的栽培管理措施及光合特性与产量品质的相关性,本研究以5个南方主栽大豆品种为材料,于初花期(R1)和鼓粒期(R5)进行叶面喷施不同浓度的尿素和复硝酚钠,试验设置5个处理,3个种植区域,每个种植区3次重复,通过2年的数据,研究了叶面喷施氮肥以及氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆品种产量、品质以及光合特性的影响。结果表明,增施氮肥可以提高南方大豆各品种的叶绿素SPAD值、净光合速率等光合特性,可提高单株有效荚数、单株粒重等产量构成因素进而提高大豆的产量;同时,氮肥与复硝酚钠复配与单独施用氮肥相比可使油6019、中豆44、中豆41和中豆63的产量增加,对脂肪和蛋白含量影响较小,对高蛋白品种皖豆28未起到增产的效果,但可使脂肪含量有所增加;经过氮素处理后,油6019的产量与品质呈现正相关性。综上所述,氮肥与复硝酚钠复配喷施具有进一步协同提高南方大豆品种产量和品质潜力,但由于对不同品种作用效果存在差异,针对不同基因型大豆品种需要制定最佳的处理方案。

大豆RACK1基因RNAi载体构建及植株转化

【目的】筛选大豆RACK1基因的RNAi突变体,为研究RACK1基因在大豆生长发育过程的调控作用提供依据。【方法】采用RT-PCR克隆大豆叶片RACK1基因核心保守序列片段,以植物表达载体pCAMBIA1301为基本载体,构建抑制大豆RACKl基因表达的RNAi载体。通过农杆菌介导转入大豆子叶节,经潮霉素筛选转基因植株,利用PCR、Southern blot及RT-qPCR进行转基因植株检测。【结果】克隆获得大豆RACK1基因核心保守序列片段432 bp;将该基因片段连接到pCAMBIAl301表达载体内含子两侧,通过酶切分析,RNAi载体构建正确。通过农杆菌介导,将该载体转入大豆中黄13号,获得23个转基因大豆株系;经PCR和Southern blot检测,确定大豆RACK1基因RNAi片段已融合到大豆基因组中。经定量RT-qPCR分析,不同转基因大豆株系RACK1基因mRNA的表达量具有明显差异,其在株系5的表达量最高,为对照的68.5%;株系7最低,降至对照的19.9%。【结论】成功构建了大豆RACK1 RNAi表达载体并导入大豆基因组中,获得23个农杆菌介导的RACK1 RNA干扰表达的大豆转基因植株,为研究RACK1基因在大豆生长发育过程中的功能和作用奠定了基础。

广谱抗病基因chi和hrpZpsta双价表达载体的构建及其在大豆中的遗传转化

大豆的真菌性病害已经成为了限制大豆产量增长及品质提高的主要原因,利用基因工程技术培育出具有广谱性抗病能力的大豆新品种,已成为目前提高大豆抗性的有效途径之一。本研究构建了含2种广谱抗病基因chi和hrp Zpsta的双价植物表达载体,利用农杆菌介导技术导入大豆中,获得了能够在转录水平上表达2种外源抗病性基因的转基因大豆。对经抗性筛选得到的阳性苗及后代植株进行PCR检测、Southern杂交、荧光定量PCR检测,共得到T0代阳性植株7株,T1代阳性植株27株。转化植株的基因组在整合外源基因时出现不同情况,chi-hrp Zpsta双价载体分别以单价和双价两种形式随机整合到受体大豆基因组中并且能稳定遗传,同时在转录水平上亦有不同。

青霉TS67菌株对大豆根腐病和玉米小斑病的防治效果评价

采用盆栽试验的方法,通过病情指数和防治效率等指标研究青霉TS67菌株的发酵液、发酵上清液和菌体对大豆根腐病及玉米小斑病的影响,实验结果的SPSS统计分析表明,青霉TS67的所有处理均能显著(P<0.01)抑制大豆根腐病及玉米小斑病的发生,其中采用TS67菌株与大豆尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的混合物进行拌种,对大豆根腐病的防治效果最好,防治效率达63.98%;在玉米小斑病发病前喷洒TS67菌株的发酵液,对玉米小斑病的防治效果最好,防治效率达到53.34%。此外实验结果还表明用青霉TS67进行大豆拌种能有效促进大豆幼苗生长。

接种根瘤菌对南疆春大豆结瘤和生长的影响

为筛选南疆结瘤能力强且对春大豆生长发育、产量有积极影响的大豆根瘤菌菌株,探讨大豆品种和根瘤菌的匹配性,以前期分离、鉴定、纯化的3株根瘤菌菌株为材料,对南疆地区3个春大豆品种进行了田间接种试验,测定大豆根瘤数、根瘤干重、大豆地上部干物质积累分配、产量及其构成因素的变化。结果表明:接种不同根瘤菌均能促进南疆不同春大豆品种根系结瘤,促进结瘤效果存在差异,黑农61接种T6能显著增加中后期根瘤数、根瘤干重,新大豆8号和石大豆2号接种T6和SN7-2能显著增加结瘤数和根瘤干重,SN7-2在春大豆生育前期、T6在生育后期作用明显;黑农61接种SMH12,新大豆8号和石大豆2号接种T6和SN7-2能显著促进干物质积累;新大豆8号接种SN7-2、石大豆2号接种T6、黑农61接种SMH12能促进干物质向生殖器官分配。接种根瘤菌能通过增加主茎节数、单株荚数和百粒重提高春大豆产量,新大豆8号与SN7-2、石大豆2号与SN7-2、黑农61与SMH12匹配性最好。

表达γ-亚麻酸的无筛选标记转基因大豆的鉴定

对所获得的9株无筛选标记基因的T1代莆豆8008转基因大豆的T2代进行了分析。PCR和Southern杂交检测表明标记基因已不存在于转基因株系中,同时目的基因以纯合或者杂合状态存在于部分株系中,除草剂抗性分析也表明这些转基因株系已不再具有抗除草剂的能力。Northern杂交检测表明Δ6-脂肪酸脱氢酶基因在转基因株系中可以转录。GC分析表明其中6个转基因植株富含GLA。

18份大豆品系在中国南方地区的适应性评价

本试验采用国家大豆改良中心广东分中心的18个大豆品系,在广东广州、广西南宁和湖南长沙三个不同的试验地点种植,分析不同生态环境对大豆农艺性状、产量、品质的影响,并对供试品系在不同区域的适应性进行评价,结果表明:18份品系在长沙种植的平均株高、平均百粒重、平均单株粒重均显著高于广州与南宁,平均粗蛋白含量显著高于广州,但平均粗脂肪含量显著低于其他两地;通过相关性分析发现,品系粗蛋白含量与粗脂肪含量在个试验地点均呈显著负相关,说明二者难以兼顾,育种过程种应有取舍或平衡;三个试验点影响产量的主要性状均包含单株粒数,其他性状如株高、百粒重等对产量的影响在三地并不相同,培育南方广适高产的大豆品种,应首先关注单株粒数;对产量和品质综合评价,粤夏110和粤夏114在广州、南宁、长沙三地产量高、品质好,表现稳定,适应性好。