不同产地草果种质资源抗寒性评价

本研究旨在筛选抗寒能力较强的草果种质资源,为草果的杂交育种和栽培提供重要依据,推动草果产业的可持续发展。将出苗至移栽满6个月的不同产地的草果植株作为材料,进行低温胁迫3 d(低温恒温培养箱参数:4℃,12 h黑暗,12 h光照,90%湿度),测定其生理生化指标,运用相关性分析、主成分分析和隶属函数分析对不同产地的草果种质资源进行抗寒性综合评价。结果表明:低温胁迫下(4℃),草果叶片叶绿素含量和抗氧化酶活性下降,电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量呈现不同程度上升。通过隶属函数分析得到抗寒性强弱综合排序依次为:DH-LC>BS-TC>NJ-GS-GLB>WS-MG>PE-ZY>PE-LC。6个不同产地的供试种质中DH-LC的抗寒能力最强,可将DH-LC作为草果抗寒杂交育种和栽培的良好材料。

富钾植物DNA导入水稻变异后代苗期耐低钾种质的筛选

为了论证利用分子育种的手段改良水稻的钾素营养特性在技术上的可行性 ,利用测定 K+吸收和 H+释放 ,将富钾植物空心莲子草、商陆 DNA导入到不同水稻品种受体的 3 2个变异后代材料 ,在低钾营养液中进行苗期耐低钾筛选 .结果表明 ,K+吸收和 H+释放速率极显著正相关 ,变异后代的 K+吸收 ,H+释放速率均比其受体显著增加 ,与耐低钾对照材料明恢 63相近 .此外 ,测量这些材料分蘖期的株高、苗干重、根干重 ,验证筛选出的 10个变异后代均为 1级耐低钾材料 。

玉米自交系苗期耐低磷基因型的筛选

在土沙混合基质中设置高磷(97.66μg/g速效磷)、低磷(17.11μg/g速效磷)两种供磷水平,对所收集的40个玉米自交系进行了苗期耐低磷营养特性的分析。结果发现,在低磷胁迫下,供试材料大多数属于磷中低效吸收和低效利用型,只有1个自交系具有高效吸收和高效利用型特性,从一个侧面反映了我国玉米种质资源中耐低磷胁迫基因型的缺乏。

耐低钾水稻品种的筛选

在盆栽缺钾和施钾条件下选用50个早稻品种和47个晚稻品种进行耐低钾筛选试验。结果表明,在缺钾条件下早稻和晚稻的相对经济产量分别在29.59%～87.53%和18.7%～144.9%之间,相对生物产量分别在41.38%～92.5%和29.3%～138.4%之间,不同水稻品种耐低钾能力差异很大。早稻品种桂朝13、农林35、清晚秋,晚稻品种桂朝13、IR8选、本地粳等6个品种钾素利用率高,具有低钾条件下产量性状较好,吸钾量、钾利用指数、钾经济效率比高等特点,属于较耐低钾品种,尤其是桂朝13表现更为突出。水稻品种生物量与吸钾量之间存在显著的正相关关系。

耐低氮茄子基因型的筛选

在正常供氮和低氮胁迫条件下,比较了10个茄子不同基因型的果实产量、地上部生物量和氮素吸收总量的变化。结果显示,与正常供氮相比,在低氮胁迫条件下,供试基因型的果实产量、地上部生物量和氮素吸收总量均有下降,但不同基因型下降幅度不同。在低氮胁迫条件下,06-991的果实产量、地上部生物量和氮素吸收总量的相对指数均显著高于其他基因型,是一个理想的耐低氮茄子基因型。

低钾胁迫下不同低钾耐性大豆光合特性及保护性酶的差异

田间试验选用耐低钾和低钾敏感的大豆品种各2个,研究低钾胁迫下不同品种光合特性及活性氧代谢的差异。结果表明,与施钾相比,低钾胁迫下,两类品种的相对叶绿素含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均下降,但低钾耐性品种比低钾敏感品种下降的幅度小;而胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和脯氨酸含量升高,且低钾敏感品种比低钾耐性品种升高幅度大。低钾耐性品种SOD活性在开花期低于低钾敏感品种,成熟始期又明显高于低钾敏感品种;CAT活性在开花期和结荚期低钾耐性品种都高于低钾敏感品种;成熟始期POD活性低钾耐性品种下降的幅度小于低钾敏感品种;MDA在生育中后期,低钾耐性品种明显低于低钾敏感品种。

耐低氮糜子品种的筛选及农艺性状的综合评价

【目的】探明耐低氮糜子品种的评价方法,筛选耐低氮糜子基因型材料及鉴定指标,为耐低氮品种的选育和耐低氮生理机制的研究提供理论依据。【方法】采用大田试验,以来自国内外100份糜子品种为材料,在低氮胁迫(0纯氮)和正常施氮(150 kg·hm-2纯氮)处理下,连续2年进行株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、千粒重、叶面积9个主要农艺性状和氮含量、氮素吸收共11个指标的测定,采用隶属函数法计算各指标耐低氮胁迫指数,通过主成分分析、回归分析与聚类分析评价各糜子品种的综合耐低氮能力。【结果】供试品种在不同氮水平条件下的株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、千粒重、叶面积、氮含量、氮素吸收均存在显著差异;低氮胁迫下,糜子的生长、生物量积累和氮素吸收受到抑制,各性状指标明显下降,变化范围幅度降低,各农艺指标降低幅度排序依次为叶面积>草重>单株粒重>单株穗重>茎粗>主茎节数>穗长>千粒重>株高,不同糜子品种籽粒的氮含量和氮素吸收均降低,降低幅度为氮素吸收>氮含量;低氮胁迫下,不同糜子品种的株高、茎粗、主茎节数、穗长、草重、单株穗重、单株粒重的变异系数大于正常施氮水平各指标的变异系数;不同氮水平下,不同糜子籽粒氮素吸收的变异系数高于氮含量的变异系数,且低氮胁迫的氮素吸收的变异系数高于正常施氮处理。对11个指标的耐低氮胁迫指数进行主成分分析,选择了5个主成分,累积方差贡献率达75.83%;株高、穗长、草重、单株穗重、单株粒重、单株叶面积、氮吸收量的耐低氮胁迫指数与耐低氮综合评价值(D)的相关性均达极显著水平,其中,单株穗重、单株粒重、氮吸收量的相关性较高,其相关系数分别为0.858、0.812和0.812;根据耐低氮综合评价D值,通过聚类分析将100份糜子品种划分为耐低氮型、中间型和不耐低氮型3种类型。【结论】单株穗重、草重、氮吸收量等指标作为糜子耐低氮能力评价的首选指标;榆糜3号、2058、榆黍1号、雁黍7号4个品种耐低氮能力最强。

玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定

在四川两个生态地区对76个玉米自交系进行了低磷胁迫筛选试验。大田种植条件下,通过对苗期部分性状耐低磷的变异系数、变异范围、平均值以及性状间的相关分析,结果表明:相对生物产量、相对株高、相对茎粗以及叶片缺素指数可作为耐低磷基因型筛选和评价的指标。根据上述指标,发现178、RP125、99S2052-1、99S2052-2、9809-1共5个自交系在两个试验点都表现出较好的耐低磷特性;9792-2、郑58、9508B等36个自交系在两个试验点都表现出低磷敏感特性;99S2052-3、316158、2396、吉842、20FS207等15个自交系对低磷胁迫的反应不稳定。同时还提出了在不同生态地区以偏低含磷量进行大田耐低磷玉米种质的筛选鉴定方法。

低温胁迫对6种珍贵树种苗木光合荧光特性的影响

以格木(Erythrophleum fordii)、降香黄檀(Dalbergia odorifera)、闽楠(Phoebe bournei)檀香(Santalum album)、铁刀木(Cassia siamea)和樟树(Cinnamomum camphora)6种珍贵树种苗木为研究对象,分析自然降温过程中苗木相对叶绿素含量、气体交换参数及叶绿素荧光参数等指标的变化,探讨低温胁迫对这6种苗木光合荧光特性的影响,并利用隶属函数法对6种珍贵树种耐寒能力进行了评价,以期了解这几种植物的抗寒能力差异及低温对其光合能力的影响,为扩大引种和栽培提供依据。结果表明,与对照相比,低温胁迫下6种珍贵树种苗木净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均有不同程度的下降,其中,格木、降香黄檀、闽楠、檀香、铁刀木净光合效率的下降很大程度上来源于非气孔因素抑制,而樟树净光合速率下降可能来源于气孔限制因素。闽楠、檀香和樟树水分利用效率(WUE)呈上升趋势,而格木与降香黄檀WUE均有不同程度的降低,表明闽楠、檀香和樟树能较好地协调碳同化和水分耗散。低温胁迫下6种珍贵树种Fm均有所下降,表明低温可对珍贵树种苗木叶片PSII反应中心的电子传递潜力产生明显的抑制,致使珍贵树种PSII的光能转换效率降低。降香黄檀、闽楠、檀香、铁刀木和樟树经历2次低温胁迫后qP呈现出持续下降的趋势,表明珍贵树种PSII反应中心的开放程度降低。在2次低温胁迫间格木、降香黄檀、闽楠和铁刀木qN差异不显著(p>0.05),表明珍贵树种具有过剩光能耗散机制,保护光合机构免受破坏。相关性分析结果表明,Pn与Gs、Tr、Fv/Fm、qP、qN、ETR和Fm存在极显著相关关系(p<0.01),表明Gs、Tr、Fv/Fm、qP、qN、ETR和Fm均可作为衡量植物光合能力的参数。隶属函数法分析结果表明,6种珍贵树种抗寒能力依次为格木>樟树>闽楠=檀香=铁刀木>降香黄檀。总之,低温胁迫破坏了这6种苗木光合机构可能是导致植物光合能力降低的主要原因,且不同植物对低温胁迫的响应程度不同,这是扩大引种和栽培需要考虑的因素。

籼稻耐低钾基因型的筛选

本研究针对我国钾矿资源短缺的基本国情 ,以业已建立的水培快速方法为筛选方法对 86种不同的基因型进行了筛选比较。结果表明无论是吸钾速率、钾素利用效率还是生物量 ,籼稻的基因型差异十分显著 :最大吸钾速率为IR4 5 138- 115 - 1- 1- 2 - 2 ,达 6 6 3.9,而最小吸钾速率为 IR4 776 1- 2 7- 1- 3- 6 ,仅只有 2 32 .6 nmol K+ plant- 1 h- 1 ,相差近 3倍 ;最大钾素利用效率为 76 0 1,达 88.9,而最小钾素利用效率为余赤 2 31- 8,仅 5 3.4 kg.kg- 1 ,前者比后者高 6 6 .0 ;至5叶期最大的生物量为 IR5 72 98- 31- 2 - 2 ,达 93.2 ,最小生物量为 Selection2 7- 1B,仅 2 0 .2 mg plant- 1 ,相差 4 .6倍。就 3个性状的基因型数目进行频数分布的分析表明 ,三者基本上呈正态分布 ,即最优秀的基因型和最差的基因型都居少数 ,绝大多数基因型的表现都是居中状态。说明无论是吸钾速率、钾素利用效率 ,还是生物量 ,优良基因型有着非常巨大的遗传潜力 ,利用生物多样性 ,开发基因潜能 。

籼型杂交稻耐低钾基因型的筛选

针对我国钾矿资源短缺、但作物种质资源非常丰富的基本国情 ,从作物遗传多样性的角度 ,以稻株的吸钾速率、钾素利用效率和生物量等为评价指标 ,用业已建立的水培快速筛选方法对 2 8种不同组合的籼型杂交稻进行了比较。结果表明 ,无论是吸钾速率、钾素利用效率还是生物量 ,不同组合的差异十分显著。威优 6 4的吸钾速率最大 ,达 6 84.9nmolK+ ·plant-1·h-1,而协A/ 90 9的吸钾速率最小 ,仅 45 7.2nmolK+ ·plant-1·h-1,相差 49.8%;五叶期汕A/ 90 9钾素利用效率最高 ,达 81.8kg/kg,而汕优 6 4钾素利用效率最低 ,仅 5 5 .9kg/kg ,相差46 .3%;汕A/46 6 3 5的生物量最大 ,达 10 0 .8mg/ plant,协A/ 46 6 3 4生物量最小 ,仅 5 9.1mg/ plant,相差 70 .6 %。

耐低氮胁迫黄瓜品种的筛选

在正常供氮和低氮胁迫条件下,比较了18个黄瓜品种的产量、地上部生物量、植株氮素吸收总量及果实氮积累量的变化。结果表明:①在低氮胁迫条件下,所有供试黄瓜品种的产量和果实氮积累量均有不同程度的下降,其中津优2号和津优31号下降幅度较小,津绿30号和美好下降幅度较大;津优2号和津优31号的地上部生物量、津优31号的植株氮素吸收总量有所升高,其余品种的地上部生物量、植株氮素吸收总量均有不同程度的下降,津绿30号和美好下降幅度较大;综合产量、地上部生物量、植株氮素吸收总量、果实氮积累量来看,津优2号和津优31号耐低氮能力较强,津绿30号和美好的耐低氮能力较弱。②相关性分析表明,在低氮胁迫和正常供氮条件下,地上部生物量、植株氮素吸收总量和果实氮积累量均与产量呈极显著正相关,说明产量、地上部生物量、植株氮素吸收总量、果实氮积累量均可作为耐低氮胁迫的筛选指标。

拟南芥耐低钾突变体筛选标准的优化

为了探讨筛选耐低钾突变体的最优条件,比较了5种琼脂粉(糖)及不同钾浓度的低钾培养基对拟南芥生长的影响。结果表明:添加Seakem LE agarose培养基的钾离子浓度为43.07μmol/L;钾离子浓度在60、80、100、120、160μmol/L时,拟南芥弯根长度显著或极显著高于在40μmol/L时,因此,40μmol/L左右可作为耐低钾突变体的筛选标准。

钾胁迫对不同耐低磷基因型玉米生长和磷吸收的影响

研究了不同耐低磷基因型玉米(Zea mays L.)幼苗对低钾胁迫适应性的差异。结果表明,低钾胁迫处理对株高有显著的抑制作用,低钾胁迫处理显著降低了植株的地上部和根系吸磷量,同时还使玉米根效比显著下降,且耐低磷基因型降低程度更为显著。低钾胁迫处理使地上部和根系的磷利用率增加,基因型间无明显差异。

四川盆地及盆周山区玉米地方种质耐低磷胁迫研究

以来自四川盆地及盆周山区的22个玉米地方种质为材料,在低磷胁迫下对苗期缺磷症状,成株期株高、穗行数、百粒重、行粒数以及穗粒重等性状表现进行了研究。结果表明,低磷胁迫对玉米的主要农艺、经济性状均有不同程度的影响,其中对苗期缺磷症状及成株期穗粒重的影响最大,且不同玉米地方种质在苗期和成株期对低磷胁迫的反应不同,以苗期缺磷症状和成株期穗粒重的耐低磷胁迫系数的平均值作为耐低磷综合指数,能较好地反映玉米地方种质的耐低磷胁迫能力。将耐低磷综合指数按最短距离法进行聚类,可将22个玉米地方种质划分为三类。其中,第一类材料包括：汉源红包谷、汉源白包谷、汶川二白、江北大板牙,占鉴定总数的18.2%,它们的耐低磷综合指数在0.81以上,属于对低磷胁迫不敏感基因型;第二类材料包括南充秋子等4个玉米地方种质,占鉴定总数的18.2%,它们的耐低磷综合指数在0.73-0.77之间,属于对低磷胁迫反应中间型;第三类材料包括小金金皇后等14个地方种质,占鉴定总数的63.6%,它们的耐低磷综合指数在0.73以下,属于对低磷胁迫敏感基因型。

水稻耐低钾基因型筛选的研究

试验证明，水培筛选杂交稻和粳稻耐低钾基因型是可行的，筛选的适宜时期分别为八叶期和五叶期，适宜Ｋ＋浓度分别为３ｍｇ／Ｌ和１０ｍｇ／Ｌ；

甘薯耐低钾基因型苗期筛选及综合评价

为建立甘薯苗期耐低钾能力评价体系,筛选耐低钾和低钾敏感型甘薯材料,通过水培试验设置了低钾胁迫(0 mmol L^(-1)K2O)和正常钾处理(10 mmol L^(-1)K2O),对来自国内外不同薯区的214份甘薯品种(系)材料进行培养,收集生物量、钾积累量、钾含量、钾利用效率等11个性状表征值,计算各指标耐低钾胁迫指数。利用综合隶属函数法,进行主成分分析、回归分析和聚类分析,综合评价各甘薯材料耐低钾能力。结果表明,不同甘薯材料在2个钾水平下的生物量和钾吸收利用特征均有明显差异;低钾胁迫下地上部干重(SB)、地上部干物质增加量(SBI)、根系干物质增加量(RBI)、总干物质增加量(PBI)、地上部钾积累量(KAS)、根钾积累量(KAR)、总钾积累量(KAP)、地上部钾含量(KCS)和根系钾含量(KCR)等9个指标与正常钾处理相比均降低29%以上,而根冠比(RSR)和钾生理利用效率(KUE)分别提高29.63%和120.56%。低钾胁迫下,不同甘薯材料的SB、SBI、PBI、KAS、KAP、KCS、KCR和KUE等8个指标的变异系数均高于正常钾处理。对11个指标的耐低钾胁迫指数进行主成分分析,选择了3个主成分,累计方差贡献率达82.86%;11个指标的耐低钾敏感指数均与耐低钾综合评价值(Y)极显著相关。选择了SBI、RBI、PBI、KAS、KAR、KAP等6个指标作为筛选评价指标,根据聚类热图分析将214份甘薯材料划分为耐低钾型、中间型和不耐低钾型;方差分析表明,耐低钾型品种与其他类型品种相比具有较高的耐低钾胁迫指数,Y值也排列前位,验证了聚类结果的准确性。综合本研究结果,SBI、RBI、PBI、KAS、KAR、KAP等6个指标可作为甘薯苗期耐低钾能力筛选的首选指标;筛选出甘薯苗期耐低钾能力最强的6个品种,分别为济紫薯18号、广紫薯2号、龙薯710、泰中6号、胜利百号、龙薯9号。

甜（辣）椒耐低温弱光品种筛选方法初探

通过在不同的低温弱光条件下，对８个代表性品种的冷害发生发展规律的研究，初步确定：１５℃／５℃（昼／夜）、光照强度４０００ｌｘ、光照时间８ｈ、处理１５天，是耐低温弱光品种的适宜选择压力。在此条件下，耐低温品种不出现伤害症状和落叶现象，叶片生长速度快；不耐低温品种生长缓慢，落叶严重，且生长点呈黑褐色，以至干枯。品种间差异显著。同时，耐低温品种叶片叶绿素含量增加，而不耐低温品种叶绿素含量下降。

烟草幼苗期耐低钾突变体的筛选及验证

为了探讨筛选烟草耐低钾突变体的最优条件,以烟草野生型品种‘中烟100’为材料,研究了不同钾离子浓度对其根生长的影响,确定了在培养基中筛选耐低钾突变体的适宜钾离子浓度为0.075 mmol·L-1。然后以EMS诱变处理获得的‘中烟100’M2代种子为材料,进行了大规模的耐低钾突变体的筛选,初步筛选出了99个M2代候选材料。选取50个材料继续进行了验证,其中22个M3代突变体经复选鉴定弯根率≥75%,这些突变体在低钾培养基上长势明显好于对照,且绝大多数突变体的单位鲜重叶片的钾含量明显高于对照。研究结果可为烟草耐低钾突变体的筛选提供依据。

河北省夏玉米耐低氮基因型筛选及其评价

选用20个玉米品种为供试材料,设置低氮和高氮2个氮水平(0、240 kg/hm^2),测定其农艺性状和产量性状等,利用模糊隶属函数和主成分分析法评价20个玉米品种的耐低氮特性。结果表明,根据两个氮水平下相对值变异系数大小,筛选出相对秃尖长、相对保绿度、相对ASI、相对SPAD值和相对单穗粒重5个性状作为玉米耐低氮能力的主要筛选指标。根据子粒产量和耐低氮综合指数散点分析图结果,筛选出5个高产耐低氮基因型,4个高产低氮敏感基因型,6个低产低氮敏感基因型。确定先玉335、先玉688、郑单958、蠡玉86和伟科966为高产耐低氮基因型;蠡玉68、华农887、华农138、京英NK971、极峰2号、极峰30为低产低氮敏感基因型。