大豆光周期反应
大豆种子生产的生物学特性
２ ７ ６ ・
农 林 科 研
大豆种子 生产 的生物学特性
欧盛伟
（ 黑 龙 江 省 引龙 河农 场 ， 黑龙 江 五 大连 池 １ ６ ４ １ ４ １ ）
摘 要： 围绕大豆的生物 学特点、 栽培分类及花 器结构和开花 习性及授粉 分析 ， 探讨 了大豆种子生产的生物学特性 。 关键 词 ： 大豆种 子； 生物学特性 ； 分析
１ 生 物 学 基本 特 点 与 栽 培 品 种分 类 种植 。２ ． ２ ． ２有 限结 荚 习 大豆是喜温作物 ，发芽最低温度在 ６ － ８ ｏ Ｃ，以 １ ０ ～ １ ２ ￣ Ｃ 发芽正 性。 有限结荚习性品种花 常； 生育期 间以 １ ５ ℃～ ２ ５ ℃最适宜 ； 大豆进入 花芽分化 期 以后 温度 簇轴长 ，开花后 不久 ， 主 低于 １ ５ ￣ Ｃ 发育受 阻 ， 影 响受精结 实 ， 后 期温度 降低 到 １ ０ ～ １ ２ ℃时灌 茎 和 分 枝 的 顶 端 形 成 一 浆受影响。 全生育期要求 １ ７ ０ ０ ～ ２ ９ ０ ０ ℃的年有效积 温。 大豆是喜光 个大花簇后 即停 止生长 。
的短 日照作物 ， 要求较长 的黑 暗和较短 的光照时 间。具备这种条件 豆 荚多 分布 于 植袜 中上 就能提早开花 ， 否则生育期变长 。 大豆这种对长黑暗、 短 日照条件 的 部 ， 开花顺序是 由中上部 要求只在生长发育 的一定时期 ， 当大豆 的第一 片复叶出现 时就开始 开始 ， 逐渐 向上 、 下端 ， 始 光周期特性反应 ， 花蕾原基 开始后 即使放在 长光 照条件下也能 开花 花期较 晚 ， 花期 较短。花 结实 ， 对光周期反应结束 。 大豆光周期反应的这一特性 ， 在大豆引种 多 集 中于 １ ５ ～ ２ ０ ｄ内开 时应特别注意。 品种所处 的纬度不 同， 对 日照反应也不同。 高纬度地 放 。 在不 同年份产量变化 区品种 生长在 Ｅ ｌ 照较 氏的环境下 ， 对 日照反应不很 敏感 ， 属 中晚熟 较 大 ， 稳产性较 差。主茎 品种 。 因此北 向南引种会加速成熟 ．半蔓型的会变直立 ， 植株变矮 ， 粗 ， 节 间短 ， 叶柄长 ， 叶片 对 肥 水敏 感 ， 一般 图 １大豆的花器构 造 结实减少 。相反 ， 由南 向北引种会 延长生育期 ， 植株变很高大 ， 所以 肥 大 ， 不宜大 幅度调种。 在肥水充足条件下 ， 此类 品种生长旺盛 ， 不 易倒 伏 ， 适 于在生育季节 大豆 的生长发育从种子苗发 到花芽分化之前为 营养生长 阶段 ， 较 长的地 区栽培 。 ２ ． ２ ． ３ 亚有 限结荚习性。 此类结荚习性介于上述两 从 花芽分化到终花为营养生 长与生殖 生长并进 阶段 ， 从终花到成熟 者之间而偏 向无限结荚习性 。 植株较高大 ， 分枝性较差 。 开花顺 序由 为生殖生长 阶段 。根据大豆不同时期 的生育特点 ， —般将大豆生长 下而上 ， 主茎结 荚较 多。这类 品种 与无 限结荚 习性 品种相 比要求水 发育过程分为 ６个 时期 ， 即萌发 出苗期 、 幼苗期 、 花芽分 化期 、 开花 肥 条件 比较 高 。 结 荚期 、 鼓粒期 和成熟期 。 其 中， 大豆种子成熟阶段又可分 为 ５个时 ２ ． ３ 大豆的花荚脱 落与炸荚特点 。 ２ ． ３ ． １ 花荚脱落 。大豆现蕾 、 开 期， 即绿熟期 、 黄熟前期 、 黄熟后期 、 完熟期和枯熟期 。 花和结 荚是一个连续 的生长发育过程。一般区别落蕾 、 落 花和落荚 我国的大豆种植范围很广 ， 各地均有适合 当地生态条件 的品种 的标准是 ： 白花蕾形成 至开花以前的脱落称为 落蕾 ； 白花朵开 放至 类型。因为大豆 的结荚习性与生态环境条件关 系密切 ， 根据大豆主 花冠萎缩但 子房 尚未膨大 ， 这一时期 的脱落称 为落花 ； 自干房 膨大 茎和分枝 的生长 习性 ， 大豆 品种 主要分为有 限结荚 习性 、 无限结荚 至豆荚成熟 以前 的脱落称为落荚。 一般所说 的花荚脱落或落花落荚 习性和亚有 限结荚习性 ３种类型。 皆是落蕾 、 落花和落荚的总称 。 大豆生育过程 中， 蕾 的脱落较少 ， 花、 ２ 花 器 结 构 与 开 花 习性 及 授 粉 受 精 过 程 荚脱落较 多。据调查 ，落蕾 、落花 和落荚 占开花数 的 比例分 别为 ２ ． １ 花器结构。大豆的花序 为总状 花序 ，着生 十叶腋 间或茎顶 ０ ～ ５ ８ ％， ２ ０ ． ９ ％一 ２ ５ ． ９ ％和 １ ２ ． ６ ％～ ３ ０ ． ０ ％ ，分 别 占花 荚 总 脱 落 的 端。 花序上花朵通常簇生形成花簇 。 花簇大小因品种而异 ， 通常可分 １ ４ ． ７ ％， ４ ５ ． ９ ％和 ４ ０ ％。大豆花荚脱 落的顺序和开花习性是一致 的。 为长轴型 、 中长轴型和短铀型 ３种类型 。 大豆 的花较小 ， 长约 ３ ８ ｍ ｍ， 开花早 的花朵脱 落早 ， 开花早的部位脱 落也早。落花落荚 的多少除 颜色有紫色和白色两种 。 花为典型的蝶状花 ， 由苞 片、 花弯 、 花冠 、 雄 与 品种特性有关外 ，主要决定于栽培条件和开花结荚期气候状况 。 蕊和雌蕊 ５个部分组成 ， 每朵花有 两个很小 的苞 片。花尊位 于苞 片 不合理 的施肥和灌水等外界条件能打乱花荚脱落 的顺序 。落花 、 落 的上部 ， 由 ５个尊片组成 ， 下部联合成管状 。 位于花尊 内的花冠为蝴 荚在开花结荚期 都能发生 ， 高峰多 出现在末花期至结荚期 。有 限结 蝶形 ， 由５ 枚花蕊组成 ， 外面最大 的 １ 枚称为旗瓣 ， 开花前包裹其他 荚 习性 品种 出现较早 ， 一般在开花后 １ ５ ２ ０ ｄ 。无 限结 荚习性 品种稍 ４瓣 。 旗辩两侧有 ２ 枚大小和形状相同的登解 。 另２ 枚 为龙骨瓣 ， 其 晚 ， 在开花后 ２ ０ ～ ２ ５ ｄ 。落蕾多发生在 大豆开花未期 。前期花荚脱落 下侧方连在一起 ， 位于花冠的最里面 。花冠 内有 １ ０枚雄蕊 ， １ 枚 雌 率 占同期开花数的 １ ． ７ ％一 １ ４ ． ２ ％ ，后期 占开花数 的 ６ ９ ． ７ ％～ ９ ８ ． ８ ％。 蕊。 其 中 ９枚雄蕊的花丝连成管状 ， 将雌蕊包 围， 另１ 枚雄蕊单独分 有 限结荚习性品种总 的脱 落率 ， 前期低 于无限结荚 习性 品种 ， 后期 开。 花丝顶端着生花药 ， 花药 ４室 ， 其 中约有 ５ ０ ０ ０个花粉粒。 雌蕊向 则相反 ， 有限结荚 习性 品种在花荚脱落 的时间显得更为集 中。关 于 柱 头、 花柱和子柱 ３ 部分组成 ， 椽头为球形 。子房 ｌ 室， 内含肝珠 ｌ ４ 花荚脱落 的部位 ， 一般认为 ， 有 限结 荚习性 品种下部花 、 荚脱落较多 个， 以２ ３个 居 多 （ 图１ ） 。 少。 无限结荚 习性 品种则相反。 分技较主茎脱落得多 ， 分枝外 围花荚 ２ ． ２开花 结荚 习性 及授粉受 精过程 。大 豆开 花的适 宜温度 为 脱 落多 的花荚脱落率高 ， 花序轴较短的脱落率低 。 中部次之 ， 上部较 ２ ０ — ２ ６ ℃， 相对湿度 ８ ０ ％左右。大豆花粉的生活力正 常条 件下可保 般花序轴较长 。 ２ ． ３ ． ２ 炸荚 。 绝 大多数 的大豆品种在成熟时豆荚是 持２ ４ ｈ ， 雌蕊 的生活力可保持 ２ ３ ｄ 。 大豆的雌蕊在开花前 ２ ４ ｈ就具有 不开裂 的， 但是也有个别 品种在成熟期如遇干旱 即“ 炸荚” 。炸荚是 接受花粉的能力 ， 故 自然条件下 常进行 闭花授粉 ， 在开花前几 分钟 由于在 干旱条件下 ， 荚果失水 ， 荚的内生厚壁 组织 细胞 的张力不 同， 即完成授粉过程。所 以 ， 大豆 自 然异交率很低 ， 通常小 于 １ ％， 为典 荚的薄壁组织 出现裂缝造成 的。 生产 中使用的大豆品种以不炸荚为 型的 白花授粉作物。 因此 ， 在杂种优势的利用上十分 因难。 大豆 的开 优 。 花习性与结荚 习性密 切相 关 ，大豆的结荚 习性 主要有 以下 ３种类 参考文献 型： ２ ． ２ ． １ 无 限结荚 习性 。该类型 的花簇轴很 短 ， 主茎 和分 枝的顶端 ［ １ 】 钱森和 ， 厉 荣玉． Ｐ Ｓ Ｂ对 大豆种子活力及其 生物 学特性影响的研究 无明显的花簇 ， 顶端 生长点无限性全长 。 如果条件适宜 ， 茎可生长很 ［ Ｊ ］ ． 种子， ２ ０ ０ ９ （ １ １ ） ． 高， 结荚分散 ， 多数在植株中、 下部 ， 顶端仅有一二个小 荚 ， 甚至没有 ［ ２ 】 张洁， 郭数进 ， 马金虎． 两个大豆品种在人 工加 速老化过程 中种子 荚 。开花顺序 由下 向上 ， 由内向外 ， 始花期早 ， 花期较 长 ， 花期 一 发 芽和活力的变化『 Ｊ ］ ． 山西农业 大学学报（ 自然科 学版） ， ２ ０ ０ ９ （ ３ ） ． ３ ０ ～ ４ ０ ｄ ， 不 同年份产量 比较稳定 。 主茎上部放下部纤细 ， 分枝细长而 【 ３ ］ 张吉清 ， 段灿星． 大豆炭腐病 菌生物 学特性 的研 究『 Ｊ １ ． 华北农 学报， 坚韧 ， 植株高 ， 节 间长 ， 易倒伏 。 适合在气候冷 凉、 生育季节短 的地 区 ２ ０ １ １ （ Ｓ ２ ） ．
长日照对光周期敏感型大豆顶生花序发育的影响
科 学与综合研究 ，－ １２ （）２ ８ ２ １ ２ １ ，７２： ９ — ５ ． ０
［４ Ｂ ｋｒ ＫＦ， ｏｋ ＲＪ ｉｌ ｉａ Ｃ ｎｒｌ ｆ ｌ ｔ ａ ｏ １ ］ ａｅ， ．．Ｃ ｏ ， ．Ｂｏ ｇｃｌ ｏｔ ａ ｔ — ． ｏ ｏｏＰ ｎ Ｐ ｈ
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１ ９９１ ５８ ６ ． ： ９－８１ ．
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ｉ ｈ ｎ ，２ ０４： ７９—１ ７１ ｆｓ ｉ ｇ ０ ９ ０ ．
｛ 用晚熟且 对光周期敏感 的大豆 ， 究长 日照对此大豆顶 选 研
十 生花序 形成和发 育的影 响。 出苗后 ， 大豆幼 苗经 １ 短 日 ２ｈ
÷ ， 照 光周 期 １ ， ３ｄ 以便诱 导顶 生花序 的 开始 。然后 ． 植株 把
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大豆生长发育光周期反应研究的开题报告
大豆生长发育光周期反应研究的开题报告一、选题背景大豆是我国最重要的油料作物之一，也是主要的蛋白质来源之一。
灯光是大豆生长发育的重要因素之一，不同波长、不同强度的光线对大豆生长发育具有重要影响。
因此，研究大豆生长发育的光周期反应是大豆高产的关键，也是大豆科研领域的热点问题之一。
二、研究目的探究大豆生长发育过程中光周期反应的规律，为大豆高产提供科学依据。
三、研究思路1. 收集大豆种子，进行预处理；2. 在不同波长和不同强度的光照条件下，进行大豆种子的发芽试验；3. 对发芽的大豆种子进行生长发育的观察和测量，并记录光周期、光照强度等参数；4. 对数据进行统计分析，探究大豆生长发育的光周期反应规律。
四、研究意义1. 为大豆的科学种植和高产提供理论依据；2. 深入探究植物生长发育的规律。
五、预期成果1. 探明大豆生长发育的光周期反应规律，确定最佳的光照条件；2. 提供有关大豆生长发育方面的科学依据；3. 发表相关论文，提高本课题组的学术水平。
六、实验安排1. 设备和材料：大豆种子、光源、试管、显微镜等；2. 预计实验周期：3个月；3. 实验步骤：见研究思路。
七、研究方案的可行性本研究方案通过大豆种子的发芽试验，可以较为客观地观察和测量大豆生长发育的过程和光周期反应规律，为研究大豆高产提供理论依据。
同时，本课题组有较为丰富的实验室资源和科学研究经验，保证研究方案的顺利进行。
八、研究预算1. 实验设备：2000元；2. 实验材料及试剂：1000元；3. 交通和住宿：1000元；4. 其他费用（如装订论文、打印照片等）：500元。
九、研究团队本研究由具有植物生长发育经验的课题组成员共同完成，其中包括硕士生2人，本科生3人，导师1人。
十、参考文献1. 徐海河, 宋乐蓓, 张志红. 大豆光周期和光照强度对种子萌发和初生幼苗生长的影响[J]. 华北农学报, 2014, 29(4): 127-131.2. 李旭, 赵琳, 严秀玲, 等. 大豆发芽及幼苗生长对红光和蓝光的响应[J]. 大豆科学, 2018, 37(3): 346-353.。
大豆生物学特性知识讲解
大豆生物学特性大豆生物学特性大豆对环境条件的要求1．对温度的要求大豆是个喜温的作物，在温暖的环境下生长良好。
发芽最低温度在6—8℃，以10一12℃发芽正常；生育期间以15—25℃最适宜；大豆进入花芽分化以后温度低于15℃发育受阻，影响受精结实；后期温度降低到10—12℃时灌浆受影响。
全生育期要求1700—2900℃的有效积温。
大豆的幼苗对低温有一定的抵抗能力。
一般温度在不低于零下4℃时，大豆幼苗只受轻害，超过零下5℃时幼苗全部受冻害。
幼苗的抗寒力与幼苗生长状况有关，在真叶出现前抗寒力较强，真叶出现后抗寒力显著减弱。
2．对光照和光周期的要求大豆是喜光作物，对光照条件好坏反应较敏感。
由于大豆花荚分布在植株上下部，因此上下部各位置叶片都要求得到充足的阳光，以利于叶片进行光合作用，以便将有机养分输送到各部位花荚。
所以栽培过程中要保证大豆群体生长植株透光良好，每层叶片都能得到较好的光照条件，进行光合作用，才能有效地提高产量。
大豆是个短日照作物，就是说在一昼夜的光照与黑暗的交替中，大豆要求较长的黑暗和较短的光照时间。
具备这种条件就能提早开花，否则生育期变长。
这种对长黑暗、短日照条件的要求，只在大豆生长发育的一定时期有此反映，即当大豆的第一个复叶片出现时，就开始光周期特性反应。
这种反应达到满足的标志，是花萼原基开始出现。
从此之后即使放在长光照条件下也能开花结实，对光周期反应结束。
大豆光周期反应的这一特性，在大豆引种时应特别注意。
品种所处的纬度不同，对日照反应也不同。
高纬度地区品种生长在日照较长的环境下，对日照反应不很敏感，属中晚熟品种。
因此由北向南引种会加速成熟；半蔓型的会变直立，植株变矮，结实减少。
相反由南向北引种，会延长生育期，植株变得高大，所以南北不宜大幅度调种。
3．大豆对水分的要求大豆需水较多，每形成 l克干物质，需耗水600一1000 克，比高梁、玉米还要多。
大豆对水分的要求在不同生育期是不同的。
种子萌发时要求土壤有较多的水分，满足种子吸水膨胀萌芽之需，这时吸收的水分，相当种子风干重的120％一 140％。
极早熟夏大豆品种中豆33、中豆34光周期反应特性研究
关键 词 ： 豆 ； 种 ； 周 期 大 品 光 中 图分 类 号 ：５ ５ １１ 文献 标 志 码 ： ￥６ ． ０ Ａ 文 章 编 号 ：０７ ９ ８ （０６ Ｏ 一 （Ｏ 一 Ｏ １０ － ０４ ２０ ）４ ） ８ ４ ４
摘要 ： 过 设 置 不 同播 期 和 光 照 处 理 ， 究 了 中豆 ３ 通 研 ３和 中豆 ３ ４的 光 周 期 反 应 特 性 ， 与其 他 品 种 进 行 了 比 并
较。研究结果表明， 与早、 中熟夏大豆品种相 比， 夏播 时中豆 ３ ３和 中豆 ３ ４全生育期较 短， 主要是 因其生殖生长期
中国油料作物学报 Ｃ ｉｅｅ ｏｒａ ｏ ｏｌ ｒｐｓｉｎ ｅ ｈ ｓ ｊｕｎ ｌ ｆ ｉ ｃｏ ｃｅ ｃｓ ｎ
极 早熟 夏 大 豆 品种 中豆 ３ 、 ３ 中豆 ３ 周期 反应 特性 研究 ４光
沙爱华 ，蔡淑 平 ，吴学军 ，张晓娟 ，邱德珍 ，周新 安 ’
（ 国农 业 科 学 院油 料 作 物研 究 所 ， 中 湖北 武 汉 ４０ ６ ） ３ ０ ２
１２ 实验 方法 ．Fra bibliotek实验 于 ２ ０ ０ ５年 ４月 ４ 日至 １ ２月 ３日在 中国农 业科学 院油 料 作物 研究 所 试 验 田 （ 汉 ，０ ３ 武 ３ 。０ Ｎ） 进行 。试验 设置春 播 、 夏播 和 秋 播及 自然 光 和 人工
收稿 日期 ：０６ ５ ８ ２Ｏ —Ｏ —Ｏ
—
灯） 。开花前光 照处理 从 第一 片 复 叶展开 时起 延 续 ３ ｄ 或 至 Ｒ ） 开 花 后 光 照 处 理 从 Ｒ， 始 延 续 ０（ ， 开 ３ｄ ０ 。春播在 ４月 １ 日进行 ， ４ 夏播 日期为 ６月 ６日， 秋播 在 ８月 ７日发芽后移 栽 。播种后调 查各 品种 的 出苗 期（ 发芽移 栽 以移 栽 当 日为 出苗期 ） 以后 每隔 ， ２ ｄ按 Ｆｈ 等 的大 豆发育分 期 标 准记 载 每个 品种 ｅｒ 。 各处 理第 １株 的 Ｒ ，至 Ｒ 出现 日期 。开 花后 各 处
不同光周期条件下大豆生育期主基因的效应
ｓ ｉ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｅｄ ｍｉ ａ ｔ ｌ ｌｓｔ ｎ ｏｄ ｌｙ ｔ ｅ ｆ ｗｅ ｎ ｎ ｔ ｒ ｙ ｔ ｅｉ ｓ ｏ ｅｇ ｎ ｔ ｐ ｓｓ ｄ ｅ ． ｎ ｆｅ ｔ ｕ ｔ ｈ ｗｅ ｔ ｏ ｎ ｌ ｅ ｅ ｄ ｔ ｅ ａ ｏ ｒ ｇ ａ ｄ ｍａｕ ｔ ｍ ｎ ｍｏ ｔ ｆｔ ｅ ｏ ｙ ｅ ｔ ｉｄ Ｇｅ ｅｅ ｃ ｈ ｔ ｈ ｎ ａｅ ｈ ｌ ｉ ｉ ｉ ｈ ｕ
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大豆开花抑制基因GmFT1a转录调控机制研究
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅳ)第1章绪论 (1)1.1植物开花调控途径 (1)1.1.1春化途径 (1)1.1.2自主途径 (2)1.1.3温度途径 (2)1.1.4赤霉素途径 (3)1.1.5苗龄途径 (3)1.1.6光周期途径 (4)1.2大豆光周期反应及其基因调控途径 (5)1.2.1大豆生育期基因 (5)1.2.2FT基因家族 (7)1.3启动子的研究方法 (9)1.4研究目的意义与技术路线 (10)1.4.1研究目的意义 (10)1.4.2研究技术路线 (11)第2章GmFT1a启动子克隆及生物信息学分析 (12)2.1实验材料 (12)2.1.1实验材料 (12)2.1.2实验试剂 (12)2.2实验方法 (12)2.2.1植株总DNA的提取 (12)2.2.2引物设计 (13)2.2.3GmFT1a启动子片段的扩增 (13)2.2.4PCR产物的回收 (14)2.2.5PCR产物的连接、转化和阳性克隆的鉴定、测序 (15)2.2.6GmFT1a基因启动子的生物信息学分析 (17)2.3结果与分析 (17)2.3.1GmFT1a基因启动子的克隆 (17)2.3.2GmFT1a基因启动子的生物信息学分析 (18)2.4讨论 (19)2.5小结 (20)第3章GmFT1a基因启动子表达部位的研究 (21)3.1实验材料 (21)3.1.1实验材料 (21)3.1.2实验试剂 (21)3.1.3培养基及抗生素的配制 (21)3.1.3实验仪器 (21)3.2实验方法 (21)3.2.1引物的设计 (21)3.2.2不同片段GmFT1a基因启动子的扩增及回收 (22)3.2.3载体双酶切及纯化 (22)3.2.4pGFP-GmFT1a pro-GUS表达载体的构建及提取 (23)3.2.5pGFP-GmFT1a pro-GUS表达载体的转化 (24)3.2.6拟南芥的侵染及筛选 (25)3.2.7拟南芥T2代植株表型及GUS基因表达量分析 (26)3.3结果与分析 (29)3.3.1pGFP-GmFT1a pro-GUS表达载体的构建 (29)3.3.2转基因拟南芥的获得与鉴定 (30)3.3.3GmFT1a启动子驱动的GUS基因染色 (31)3.3.4GmFT1a启动子驱动的GUS基因表达量分析 (33)3.4讨论 (34)3.5小结 (36)第4章E1与GmFT1a上下游关系的研究 (37)4.1实验材料 (37)4.1.1实验材料 (37)4.1.2实验试剂 (37)4.2实验方法 (37)4.2.1构建pGreenII-0800-GmFT1a pro-LUC表达载体 (37)4.2.2拟南芥原生质体的制备及转化 (39)4.2.3双荧光素酶检测 (42)4.3结果与分析 (42)4.3.1pGreenII-0800-GmFT1a pro-LUC表达载体的构建 (42)4.3.2双荧光素酶的检测 (43)4.4讨论 (45)4.5小结 (46)第5章大豆E1RNAi植株中GmFT1a表达分析 (47)5.1实验材料 (47)5.1.1实验材料 (47)5.1.2实验试剂 (47)5.1.3实验仪器 (47)5.2实验方法 (47)5.2.1材料的种植及取样 (47)5.2.2引物的设计 (47)5.2.3大豆RNA的提取及cDNA的获得 (48)5.2.4大豆GmFT1a表达量测定 (48)5.3结果与分析 (48)5.3.1大豆RNA的提取及反转录 (48)5.3.2GmFT1a的相对表达量分析 (48)5.4讨论 (49)5.5小结 (50)全文结论 (51)参考文献 (52)附录 (63)攻读硕士期间所发表的学术论文 (66)哈尔滨师范大学学位论文独创性声明 (67)致谢 (68)摘要大豆（Glycine max(L.)Merr.）是光周期敏感的短日双子叶植物。
大豆生物学特性
大豆生物学特性大豆对环境条件的要求1．对温度的要求大豆是个喜温的作物，在温暖的环境下生长良好。
发芽最低温度在6—8℃，以10一12℃发芽正常；生育期间以15—25℃最适宜；大豆进入花芽分化以后温度低于15℃发育受阻，影响受精结实；后期温度降低到10—12℃时灌浆受影响。
全生育期要求1700—2900℃的有效积温。
大豆的幼苗对低温有一定的抵抗能力。
一般温度在不低于零下4℃时，大豆幼苗只受轻害，超过零下5℃时幼苗全部受冻害。
幼苗的抗寒力与幼苗生长状况有关，在真叶出现前抗寒力较强，真叶出现后抗寒力显着减弱。
2．对光照和光周期的要求大豆是喜光作物，对光照条件好坏反应较敏感。
由于大豆花荚分布在植株上下部，因此上下部各位置叶片都要求得到充足的阳光，以利于叶片进行光合作用，以便将有机养分输送到各部位花荚。
所以栽培过程中要保证大豆群体生长植株透光良好，每层叶片都能得到较好的光照条件，进行光合作用，才能有效地提高产量。
大豆是个短日照作物，就是说在一昼夜的光照与黑暗的交替中，大豆要求较长的黑暗和较短的光照时间。
具备这种条件就能提早开花，否则生育期变长。
这种对长黑暗、短日照条件的要求，只在大豆生长发育的一定时期有此反映，即当大豆的第一个复叶片出现时，就开始光周期特性反应。
这种反应达到满足的标志，是花萼原基开始出现。
从此之后即使放在长光照条件下也能开花结实，对光周期反应结束。
大豆光周期反应的这一特性，在大豆引种时应特别注意。
品种所处的纬度不同，对日照反应也不同。
高纬度地区品种生长在日照较长的环境下，对日照反应不很敏感，属中晚熟品种。
因此由北向南引种会加速成熟；半蔓型的会变直立，植株变矮，结实减少。
相反由南向北引种，会延长生育期，植株变得高大，所以南北不宜大幅度调种。
3．大豆对水分的要求大豆需水较多，每形成 l克干物质，需耗水600一1000 克，比高梁、玉米还要多。
大豆对水分的要求在不同生育期是不同的。
种子萌发时要求土壤有较多的水分，满足种子吸水膨胀萌芽之需，这时吸收的水分，相当种子风干重的120％一 140％。
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（三）大豆光温互作的模式和机制研究
因子 高温 低温
短日 ++ +
长日 －－ －
光周期决定大豆发育的方向 温度决定发育的速度
SD诱导后进行不同温度条件下的长日处理的效
果
100.0
90.0
LT
80.0
71.4%
HT
70.0
60.0
%
50.0
长日照有独特的生理效应。
四、大豆光周期反应研究的新进展
1. 开花逆转现象 2. 光周期反应相关基因的表达 3. 大豆顶端花序发育过程中的长日效应 4. 光温互作效应 5. 大豆生育期结构的遗传和标记 6. 长童期品种的光周期反应
（一）大豆的开花逆转现象
开花逆转
整株逆转 部分逆转
花逆转 花序逆转
顶端花序 逆转
➢首次研究野生大豆的光周期反应
王金陵、孟庆喜、祝其昌，1973，遗传学通讯，3：1－8
➢系统研究大豆生育期性状（光温反应）的遗传
王金陵、祝其昌， 1963，作物学报，2（3）：333－336 Wang JL,Gao FL.1985.WSRC III, Ames,Iowa,USA, 439-445
王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（三）
短日
开花
基因表达
长日
营养生长
不表达
短日-长日
开花逆转
表达关闭
（二）光周期反应相关基因的表达 GmNMH7
SD
SDLD
GmNMH7 基因在不同光周期条件下的表达
SD
SD13d-LD SD13d-LD
LD
小结
1. Nmh7 的表达受光周期的调控； 2. Nmh7 的表达是成花诱导的早期标志； 3. Nmh7 可能是一个新的分生组织特性基因；
Li,XM,et al, 2005
LD SD SD13d-LD
大豆开花逆转过程的解剖学研究
F
SD-9d
F
F
F
SD-13d
F F
SD-15d
SD-19d
SD-21d
短日条件下植株顶端的形态解剖
SD-25d
S
LD-18d
S
LD-28d
S
LD-38d
长日条件下植株顶端的形态解剖
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SD13d-LD2d
大豆的光周期反应
报告内容
大豆光周期反应的基本特性 王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献 大豆开花后光周期反应 大豆光周期反应研究的新进展
一、大豆光周期反应的基本特征（一）
4月 5月
6月
7月
8月
➢大豆是短日植物
➢临界日长因品种而异
自 发
芽
至
开
➢短日处理效果具有累加性
花 的
日
数
➢光周期诱导存在持效性
➢光照强度影响诱导效果
自4月30日至发芽的日数
大豆光周期反应的基本特征（二）
➢不同时期光周期反应敏感性不同 ➢叶片是光周期信号接受器官 ➢暗期长度起决定作用 ➢红光－远红光效应与光受体 ➢不同生育期组品种光周期反应不同
二、王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（一）
➢在中国首开大豆光周期反应研究
王金陵，1942，大豆之光期性，农林新报，19－30
理及不同发育时期基因表达的差异。
该实验系统的特点
➢ 所用实验材料基因高度纯合 ➢ 取材部位明确 ➢ 无春化作用的干扰 ➢ 便于排除光周期诱导产生的次要反应 ➢ 可同时研究光周期引起的开花时间及花器官
结构的变化
➢ 不仅可研究短日照对生殖发育的促进作用， 而且可用于研究长日抑制作用
大豆开花逆转实验系统
40.0
30.0
20.0 10.0
0.0%
0.0%
11.1%
0.0
10d
11d
12d SD
不同光温组合对大豆发育的影响
SD13d-LD8d
SD13d-LD16d
R
SD13d-LD20d
SD13d-LD24d
短日－长日条件下植株顶端的形态解剖
开花逆转实验系统的主要参数
➢ 以自贡冬豆纯系为实验材料。 ➢ 通过3种光照处理，获得实验材料：(1) SD; (2)
SD-13d-LD；(3) LD。 ➢ SD处理期间只保留单叶。 ➢ 在植株发育的不同阶段，取关键叶片和生长点。 ➢ 通过基因差异表达分析方法，比较不同光照处
92.0
4.0
4.0
10.5
89.5
0.0
0.0
100.0 0.0
84.2
10.5
5.3
5.9
88.2
5.9
11.1
83.3
5.6
0.0
0.0 100.0
14
16
0.0
0.0 100.0
18
0.0
0.0 100.0
不同光质暗期间断对自贡冬豆顶端花序形态的影响
100%
STR
RTR
80%
VTB
60%
40%
侧生花序 逆转
整株逆转
花序逆转和花逆转
诱导大豆花序逆转的光照条件
出苗后13天内的光照长度 (h) 8
10
12
出苗后第14天开始的光周期 (h)
14 16 18 14 16 18 14 16 18
14
茎顶形态 (%)
STR
RTR VT
30.8
38.4 30.8
0.0
66.7 33.3
0.0
52.0 48.0
三、大豆开花后光周期反应的研究
1. 大豆开花后对日照长度的反应属于典型的光周期现象； 2. 光周期对大豆生育期的调控作用存在于出苗至成熟的全过
程而不局限于某一特定的光照阶段； 3. 光周期诱导开花和促进成熟的作用有一定的共同性；光周
期诱导效果具有持效性和可逆性； 4. 大豆的发育受短日促进作用和长日抑制作用的共同控制，
20%
0% SD
FR
R→FR
R
R→FR→R LD
株龄的影响
%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
STR RTR VTB
7 14 21 28 35 42 49 Plant age (d)
开花逆转过程中生长锥体积的变化
体积（×105 um3）
25
20
15
10
5
0 5
9 13 15 17 21 25 29 33 38 处理天数（d）
➢把光周期反应研究的结果应用于育种和引种实践
东农36
➢创建了以光温适应性为核心的大豆品种生态类型理论
王金陵，1991，大豆生态类型，农业出版社
➢指导开展大豆开花后光周期反应的研究
韩天富、王金陵，1995，植物学报，37: 863－869 Wu CX, Ma QB, et al, 2006, Planta,223:
➢将光温反应特性（生育期）应用于大豆品种分类
黄－极早－中粒－1；黑－早－小－1，… 见上文 王金陵，1976，植物分类学报，14（2）：22－30 生育期，粒大小，种皮色，结荚习性
王金陵教授对大豆光周期反应研究的贡献（二）
➢系统分析中国不同地区栽培大豆品种光照反应的异同
王金陵等，1956，农业学报，7（2）：169－180