大豆品种间不同生理生态特性研究
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大豆遗传多样性与细胞学特征分析大豆是世界上广泛栽培的经济作物之一,具有重要的食品、饲料和工业应用价值。
随着人们对大豆资源的广泛利用,对其遗传多样性和细胞学特征的研究也日益受到重视。
遗传多样性是指物种内部生物个体间基因型和表现型的差异。
大豆作为典型的自花授粉作物,自然条件下其种群遗传多样性较低。
但是,随着人类对其种质资源的收集、保存、筛选和利用,大豆的遗传多样性得到了极大的丰富和提高,不同的种质资源之间表现出丰富的形态、生理和产量特征。
因此,评价和利用大豆遗传多样性对于选择育种材料、提高产量和优化种植结构具有重要的作用。
现代生物技术手段和分子标记技术的发展,为大豆遗传多样性的研究提供了强有力的工具。
分子标记技术是一种通过特定基因片段的变异或多态性与性状表现之间的关系来评价物种内部遗传多样性的一种方法。
PCR-RFLP、SSR和SNP等分子标记技术已经广泛应用于大豆遗传多样性的研究中,并且取得了令人瞩目的成果。
其中,SSR技术是目前应用最广泛的一种分子标记技术。
研究结果表明,大豆种子来源和生长环境等因素对其遗传多样性有着显著的影响,并且遗传多样性在不同品种和种群间的差异比单株内部差异更大。
细胞学特征是指大豆细胞形态、结构和功能等方面的表现。
对大豆细胞学特征的研究的主要目的是为了探讨大豆种质资源的分布规律、田间表现形态和遗传特性之间的关系,以及为大豆育种和种植管理提供依据。
目前,大豆细胞学特征主要以花粉学和染色体学两种类型进行研究。
花粉学是指对大豆花粉外形、萌发和发育过程的观察和研究。
大豆花粉是大豆基础繁殖学研究的一个重要组成部分,具有显著的形态特征。
研究表明,大豆花粉萌发过程的变异性和花粉数目的差异对种间杂交的效果产生重要影响。
因此,研究大豆花粉学特征具有重要的理论和应用价值。
染色体学是指对染色体形状、大小、数量和结构等方面的研究。
大豆染色体学研究主要集中在核型学、基因组大小计算和基因定位等方面。
近年来,随着分子标记技术的不断发展,大豆的遗传图谱已经逐渐建立,并且已经识别出数百个位于不同染色体上的QM基因。
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(7): 1259−1265/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@基金项目: 国家自然科学基金项目(30370862)作者简介: 赵洪祥(1973−),男,吉林长春人,在读博士,助理研究员,主要从事作物栽培学与耕作学方面的研究。
Tel: 0431-********;E-mail:zhaohongxiang1973@*通讯作者(Corresponding author): 徐克章(1954−), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事作物光合作用与物质生产方面的研究。
Tel: 0431-********;E-mail: kzx0708@Received(收稿日期): 2007-11-13; Accepted(接受日期): 2008-02-02.DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.01259吉林省82年来育成大豆品种的产量和叶片部分生理特性变化及其相互关系赵洪祥1,2 徐克章1,* 杨光宇2 杨春明2 边少锋2 陆静梅3(1吉林农业大学农学院, 吉林长春130118; 2吉林省农业科学院, 吉林长春130124; 3东北师范大学生命科学学院, 吉林长春130024)摘 要: 对吉林省1923—2005年间育成的42个大豆品种叶片部分生理特性及其与产量关系的研究表明, 大豆产量随育成年代的推进呈线性增加, 82年增加了95.94%, 平均每年增加1.17%; 与此同时, 叶片硝酸还原酶活性、可溶性糖含量、比叶重、叶绿素含量、可溶性蛋白含量均随年代推进而增加, 且与产量呈正相关; 在V 4期(第4节期, 主茎第3个复叶全展), R 2期(盛花期), R 4期(结荚盛期), R 6期(鼓粒盛期)等不同生育时期的生理指标变化不同, 把它们作为选择高产品种的参考指标具有一定的应用价值; 硝酸还原酶活性在V 4期、R 2期、R 6期与产量呈极显著正相关, 在所有指标中表现最稳定, 作为高产品种的选育指标最具可行性。
教育管理农业科学N O N G Y E KE XU E不同生态类型大豆农艺性状与产量间的相关性研究山东省菏泽市鄄城县董口镇人民政府苏锋摘要:目的:分析不同生态类型大豆农艺性状与产量的关系。
方法:选取中国农业科学院提供的18份不同生态类型的大豆种质,采用滚动筛选法,随机区组设计,试验田内种植。
大豆成熟后,每区随机取样20株,测定农艺性状和产量,并进行相关性分析。
结果:小区产量和株高、底荚高、分枝数、单株质量、2粒荚数、3粒荚数、荚粒质量、粒质量、茎秆质量、总荚数、总粒数呈显著或极显著正相关。
结论:不同生态类型的大豆,其农艺性状和产量具有显著相关性,从业人员应关注农艺性状,科学选种,以提高大豆产量。
关键词:大豆;生态类型;农艺性状;产量大豆育种工作的最终目标是提高质量和产量,更好地满足农业生产需求。
实践证实,环境、气候、地力等因素,对大豆产量的影响最明显。
有学者研究指出,影响夏大豆产量的农艺性状,从大到小排序依次为:主茎节数→百粒质量→单株荚数→株高→单株粒数。
为了进一步探究不同生态类型大豆的农艺性状与产量之间的关系,本次选取18份不同生态类型的大豆种质进行性状间相关性分析,以期为大豆高产育种提供依据。
一、材料与方法(一)大豆种质18份不同生态类型的大豆种质由中国农业科学院提供,主要生育性状见表1。
试验田采用多年连作地块,病菌和生理小种丰富,且近些年降雨不足,导致土壤含水量低。
大豆种质从播种到收获,期间没有进行人工浇灌,在此环境下获得的大豆种质,其抗旱性较强。
(二)试验方法试验在中国农业科学院经济作物研究所进行,采用滚动筛选法,随机区组设计,小区面积13.5m2,单位面积内的留苗数,按照密度试验计划确定。
试验区土壤为黏土质,中等肥力。
18份大豆种质设置6个种植密度,每公顷分别是9万、12万、15万、18万、21万、24万株。
播种后,依靠天然降水出苗,实施常规田间管理措施。
大豆成熟后,从每区随机取样20株,测定农艺性状和产量,并对农艺性状和产量进行相关性分析。
计算机与农业1999年增刊55中国大豆种质资源生态性状的地理分布特征*曹永生白建军张福春(中国农业科学院品种资源研究所,北京 100081) (中国科学院地理研究所,北京 100101)提要:本文分析和揭示了中国大豆品种资源的脂肪含量、蛋白质含量、生育期、籽粒大小、株高、种皮色、结荚习性、花色和茸毛色等生态性状的地理分布规律和特点。
关键词:大豆;种质资源;地理分布;脂肪;蛋白质;生育期;株高;种皮色大豆(Glycine max L. Merrill)是我国的主要作物之一,它含有20%左右的脂肪,产量为我国四大油料作物之首,又含40%左右的蛋白质,是植物蛋白的主要来源,还含有丰富的维生素。
大豆既是油料、副食和粮食,又是重要的牲畜饲料和工业原料,也是重要的出口物资。
此外大豆还有用地养地作用。
因此大豆在国民经济中占有重要地位。
大豆是起源于中国的古老栽培作物之一,在我国已有四、五千年的种植历史。
世界各国的大豆,都是由我国直接或间接引去的。
我国大豆种质资源十分丰富,已收集到的有22637份,其分布如图1所示.除天津和青海外,其他各省市自治区,均有大豆种质资源分布,主要集中于以下六地区:即贵州—重庆山区、山西—河北区、东北区、湖北—陕南区、江苏—浙北区、山东—皖北区,这些区分别占我国大豆种质资源总数的21%、15.6%、13.0%、12.0%、11.0%和8.0%,合计为80.6%。
此外,福建、甘肃、广东、广西、湖南、江西、内蒙古、宁夏和云南等省区也有分布,新疆和西藏只有零星分布。
大豆生态性状包括它的化学品质、生育期、籽粒大小、株高、结荚习性、生长习性、花色和茸毛色等。
大豆品种资源生态性状都有其地理分布规律性,下面逐项进行分析。
1大豆脂肪和蛋白质含量的地理分布规律大豆含油量和蛋白质含量,均有明显的地理分布规律;如图2、图3所示,高纬度大豆含油量高,蛋白质含量低;低纬度大豆含油量低,蛋白质含量高,含油量与蛋白质含量呈负相关。
大豆的植物学特性浅析【摘要】本文主要对大豆的植物学特性进行分析。
【关键词】大豆;植物学;特性;分析1.种子形态大豆种子是由子房内受精的胚珠发育而来。
由种皮和胚构成。
种子的形状可分为圆形、卯圆形、扁圆形等。
种子大小通常用百粒重表示。
种皮颜色可分为黄色、青色、褐色、黑色及双色五种,以黄色居多。
脐是种子脱离珠柄后在种皮上留的痕迹。
在脐的靠近下胚轴的一端有珠孔,当发芽时,胚根由此生出;另一端是合点,是珠柄维管束与种脉连接处的痕迹。
脐色的变化由无色、淡褐、褐、深褐到黑色。
种皮共分三层表皮、下表皮和薄壁细胞层。
胚由两片子叶、胚芽、胚轴和胚根组成。
2.种子的萌发种子萌发,是指胚开始萌动到幼苗形成的过程。
大豆能否萌发的决定因素,包括它本身的生活力与萌发的外界条件是否具备。
2.1种子生活力大豆种子生活力的强弱,与收获时的成熟度关系极大。
种子成熟得越好,发芽率越高。
从生理上看,成熟的种子含水量较低,种子的呼吸强度减弱,胚具备发芽能力。
另外,贮藏时间及条件对种子的生活力也有很大影响,大豆种子的寿命,一般只有2-3年。
成熟期间高温多湿,贮藏时水分大,可削弱种子的生活力;北方冷库越冬,温度过低影响生活力,生产保存种子要注意。
2.2种子萌发出苗与环境条件大豆种子在一定温度、水分和氧气的条件下,才能发芽。
其他条件具备,日平均温度在5℃以下时,种子仍然呈休眠状态;日平均温度达6-7℃时,即可开始萌动发芽,但生长速度极为缓慢;日平均温度稳定上升到10℃以上时,播种后第10天只有部分种子发芽;当日平均温度达到18-20℃,大豆种子发芽最为适宜,播种后第4天即能出苗,第6天即达齐苗。
大豆种子一般需要吸收约等于种子本身重量的1.2-1.5倍水分时,才能发芽。
因此,在北方春旱地区播种前应注意保墒,使土壤有足够的水分,以利于种子发芽出苗;在雨水多的南方,播种时如果雨水过多,应注意大豆田的开沟排水工作。
适宜的氧气条件能提高种子的呼吸强度,促进种子内养分转化为可溶性物质,利于胚的生长。
不同生态类型大豆品种开花期感温性及相关位点挖掘大豆是喜温作物,温度在大豆生长发育过程中发挥着十分重要的作用。
不同生态类型品种对温度的反应特性不同,且光温互作效应存在差异。
大豆的开花期早晚不仅受到光温环境影响,同时受基因的调控;与开花期相关的位点效应在不同光温条件下不同。
本研究对不同生态类型大豆品种的温度敏感度进行评估,并利用候选基因关联分析方法挖掘感温性位点,对位点在不同环境的效应进行分析。
1.对中国不同生态类型大豆材料进行感温性研究。
在2017和2018年,采用分期播种与人工控制光照试验,设置春播长日、春播短日、夏播长日与夏播短日四个光温环境,对国内180份大豆品种的感温性进行研究。
结果表明,不同生态类型大豆开花所需10℃积温由高至低依次为:南方夏大豆、南方春大豆、黄淮海夏大豆、黄淮海春大豆、北方春大豆;且积温与生育期组呈指数曲线关系。
2.不同生态类型大豆的温度敏感度在长日条件下差异显著,由高至低依次为:南方夏大豆、北方春大豆、南方春大豆、黄淮海夏大豆、黄淮海春大豆;温度敏感度随着生育期组的升高而降低。
本研究以温度敏感度(TRS%)作为评价标准,将供试材料进行温度敏感性的鉴定分级。
180份试验材料中有5份对温度反应钝感,5份对温度反应敏感,其余大部分材料处于中间型。
不同生态类型大豆品种光温互作效应大小也存在差异,其中黄淮海春大豆光温互作效应最强,南方夏大豆最弱。
3.对供试大豆材料群体结构、亲缘关系与连锁不平衡进行分析。
利用大豆材料的9029个SNP标记进行分析,STRUCTURE群体结构、主成分PCA分析与NJ聚类分析结果均显示该群体分为两个亚群。
本研究的材料中约72.19%的品种间亲缘关系小于0.1,说明整个自然群体材料之间亲缘关系较远,对关联分析结果影响较小。
通过计算标记间的r<sup>2</sup>值,得到群体的平均连锁不平衡距离为130.54kb。
4.对不同环境下开花期及温度敏感度性状进行关联分析。
大豆品种间不同生理生态特性研究
大豆,作为我国的传统农作物之一,在我国农业生产中具有非常重要的地位。
近年来,由于种植面积的不断扩大,特别是在进入21世纪以来,全球对于大豆的
需求不断增加,这也促进了大豆的育种研究和种植技术的不断提高。
在大豆的育种研究中,大豆品种间不同的生理生态特性是一个非常重要的研究方向。
在本文中,我们将从不同的角度来探究大豆品种间的生理生态差异,以期为大豆的育种研究提供一定的研究思路和方法。
一、大豆品种对于适宜生长环境的需求差异
每一种作物都有自己适宜生长的环境和条件,而大豆也不例外。
大豆品种间的
生理生态差异也表现在对于适宜生长环境和条件的需求上。
一般来说,大豆生长需要一定温度和光照等条件,而不同品种对于这些条件的需求也有所不同。
例如,早熟大豆(早熟品种)适应气温较低和光照较弱的环境,而晚熟大豆则更适宜高温和光照充足的环境。
因此,在不同的地区和生态环境中种植适合当地生态环境的大豆品种,可以提高大豆的生长效率和产量。
二、大豆品种间根系特性的差异
除了对于生长环境的需求不同之外,大豆品种间的根系特性也有所不同。
例如,早熟大豆的根系较浅,但分布较广,而晚熟大豆的根系则较深。
不同品种的根系特性对于大豆的吸收养分和水分起到了不同的影响,进而影响了大豆的生长和发育。
三、大豆品种对于病虫害的抗性差异
作为农作物的一种,大豆也容易受到各种病虫害的侵袭,而不同品种对于病虫
害的抵抗能力也不同。
例如,有些大豆品种能够很好地抗击大豆花叶病和枯萎病,而有些品种则较为脆弱。
因此,在育种研究中,对于具有较强病虫害抗性的大豆品种的培育和推广是至关重要的。
四、大豆品种的产量和品质差异
最后,大豆品种间的产量和品质也有所不同。
虽然这一点在一定程度上取决于
生态环境和种植管理,但是不同品种的基因和生理生态特性也有很大的影响。
有些品种能够获得较高的产量,但品质可能不如其他品种。
因此,在育种研究中,需要在产量和品质之间取得平衡,以获得最佳的种植效果和经济效益。
总体而言,大豆品种间的生理生态特性研究是大豆育种研究的重要方向之一。
不同的品种具有不同的生长环境需求、根系特性、病虫害抗性、产量和品质等差异,这些差异对于育种研究和生产管理都有很大的影响。
因此,有必要针对不同品种进行更深入的研究,以期为大豆育种研究和种植管理提供更为科学的依据和方法。