大豆耐旱性育种(doc 10页)
抗旱节水栽培技术在大豆栽培中的应用
N o n g t i a n s h u i l i科学技术在不断进化，我国的抗旱节水技术得到提高，尤其是在大豆栽培中的应用。
我国的大豆种植面积虽有所增加，但还是落后于其他农业大国。
为提升大豆的产量，向农民及相关部门普及抗旱节水栽培技术是十分有必要的。
一、大豆抗旱节水栽培技术1、当前大豆种植模式大豆属于耐旱性植物，不易缺水而死，主要种植地在北方平原。
大豆植株的生存能力旺盛，在开花与结果期却容易受水分影响。
与其他作物相比，在一定的干旱条件下，大豆还是比较耐旱的，但在结荚期如果缺少水份将会出现空痂或瘪痂，会影响到整体的产量。
我国种植大豆主要采取的是清种模式，即在一块土地上只种植一样作物，且清种可以保证其他农作物不会影响大豆的生长，更利于大豆的繁殖。
2、抗旱节水栽培技术水资源是农作物生长不可缺少的必要养分，尤其是大豆。
在我国一些种植大豆的地区，可能会受到自然环境的影响，导致大豆因缺少水份而使产量降低。
抗旱节水栽培技术指的就是在水份充足的情况下采取节水措施，在干旱的情况下进行灌溉，从而提高大豆的产量。
二、大豆栽培中抗旱节水技术的应用1、节水栽培（1）种苗选植不同的作物有不同的耐旱性且差异较大，即使是同一作物不同品种之间的耐旱性也存在较大差异，因此在水源匮乏的地区应选择耐旱型作物。
选择大豆品种时，应针对当下地区的降雨情况以及土壤情况择优选择大豆品种，以保证大豆产量的最大化。
一般抗旱型品种的根系发达，具有深而广的调水网络，在干旱时会有较强的水份补充能力。
（2）行间覆膜大豆种植时一般会选择使用机械进行覆盖地膜，这是一种新型的大豆栽培技术。
覆膜时要注意地膜的宽度、厚度以及行间距。
一般使用0.008-0.010mm 的薄膜进行覆盖，用量应在35kg/hm 2左右，每间隔1.5-2m 需进行覆土盖实。
行距为115cm 时，需在中间覆盖宽为75cm 的地膜，在地膜两侧2.4-2.6cm 处进行撒种，撒种待苗间距不应低于30cm 。
高效栽培技术提高大豆耐旱性
高效栽培技术提高大豆耐旱性随着全球气候变化的加剧，干旱成为困扰农业的重要问题之一。
而大豆作为世界上最重要的农作物之一，其耐旱性的提高对农民来说具有重要意义。
本文将介绍一些高效栽培技术，以提高大豆的耐旱性。
1. 水分管理水分是大豆生长发育的重要因素，合理的水分管理可以提高其耐旱性。
首先，土壤改良非常重要。
农民可以采用改善土壤结构的方法，增加土壤保水性，如添加有机物质和覆盖保墒材料等。
其次，合理灌溉是关键。
农民可以根据大豆的生长需水量和土壤含水量，采取滴灌、渗灌等节水灌溉技术，避免大量水分的浪费。
此外，科学管理田间排水系统，防止积水和涝灾，也是提高大豆耐旱性的重要环节。
2. 施肥管理适当的施肥可以增加大豆的养分吸收能力，提高其耐旱性。
首先，农民应该根据土壤养分情况和大豆生长需求进行合理施肥。
与此同时，注意选择含有有机质的肥料，比如堆肥和有机肥，以提高土壤肥力和保水能力。
此外，合理利用磷肥和钾肥对大豆的生长发育和抗旱能力有积极影响。
3. 节约耕作管理节约耕作技术不仅可以提高大豆生产效益，还能增加其耐旱性。
一方面，适当控制大豆种植密度，合理配置种植空间，提高耕作强度，优化利用土壤养分和水分资源。
另一方面，减少不必要的机械操作和土地耕作频次，以减少土壤蒸发和水分损失。
4. 生理调控技术生理调控技术是提高大豆耐旱性的重要手段。
种子处理是其中的一种方法，通过特定的处理方式，如播种前的种子浸种和采用保水剂，可以增加种子的吸水速度和萌发率，从而提高大豆的抗旱性。
此外，农民还可以借助植物生长调节剂，如ABA（脱落酸），来调控大豆植株的生理机制，增强其抗旱能力。
5. 品种选育现代遗传改良技术为大豆耐旱性的提高提供了新的途径。
科学家们通过基因工程和遗传选育等手段，研发出耐旱性更强的大豆品种。
这些品种具有更高的效益和适应性，能够在干旱条件下生长，减少对水资源的依赖。
综上所述，高效栽培技术能够显著提高大豆的耐旱性。
水分管理、施肥管理、节约耕作管理、生理调控技术和品种选育等措施可以相互结合，为大豆的生长提供适宜的环境和条件，从而实现大豆的高效耐旱栽培。
旱地大豆育种的探索
近几 年 来 ．我 们在 旱 地大 豆 育种 方 面做 了一 些
同讨论 。
根 据 上述 特点 ．我们 确定 的育种 目标 是 ：中早 和丰 产潜力 。根 据这个 育种 目标 ． 我们 育成 了大豆 新
品种 晋 豆 ３ ０号 （同豆 ９ ０ — ９ ， 品 种植 株 较 高 约 ９５ １）该
状态 。因此 ， 育抗 旱 、 选 耐瘠薄 、 产的大 豆 品种 是 提 干 旱 为 主要特 点 的气 候 ， 大豆 的生 长发 育不 利 ． 高 对 但 高 晋北 春播 大 豆产 量最 经 济有 效 的办 法 ．也 是 大 豆 本 区 １ 充足 ， 夜 温差 大 ， ３照 昼 有利 于 大豆 根 系发 育 和
耐 广适 、 产 。该 品 种 ２ ０ ～ ０ ２年 所 内试 丰 ００ ２０ 种 。有 了明确 的 育种 目标 ， 可 以有 目的搜集 原始 材 旱 、 瘠 、 就 ３年 ９ ． ／６ ｍ ，比对照 紫金豆 增 ｋ 料 ，确 定 品种 改 良的对象 和 方法 ，有 计 划地 选 配 亲 验 ， 均折合单 产 １８５ ｇ６ ７
具有 很 强 的适 应性 ， 在制 定抗 旱 品种 选 育 目标 时 ． 要
作 者 简 介 ： 新 文 ， 理 研 究 员 ， 要 从 事 大 豆 育 种 及 杂 豆 收 郭 助 主
育 种 目标 确 定之 后 ， 用恰 当的亲 本 。 选 配置 合 理 的组 合 是杂 交育 种 的一 个 关键 环节 ．而 品种 资 源 或
维普资讯
舭
２０．工作研究 ０８ ５
旱地大豆育种 的探索
郭 新 文
（ 山西省农 业科 学院高寒 区作 物研 究所 大 同市 Ｏ ７ Ｏ ） ３ ８ Ｏ
黄大豆的耐旱性与抗逆性研究
黄大豆的耐旱性与抗逆性研究黄大豆（Glycine max）是世界上重要的农作物之一，其耐旱性和抗逆性对于提高农作物的产量和适应性至关重要。
耐旱性是指植物在干旱胁迫下能否保持正常生长和发育，而抗逆性是指植物在各种逆境胁迫下能否保持生理功能和生长表现。
本文将从黄大豆耐旱性和抗逆性两个方面进行研究，探讨黄大豆在干旱环境下的适应机制和抗逆性相关基因的研究进展。
黄大豆的耐旱性研究主要集中在水分利用效率、根系适应能力和抗氧化系统等方面。
水分利用效率是指植物在干旱条件下有效利用水分的能力。
研究表明，黄大豆在干旱胁迫下能够调整叶片气孔开闭来减少水分蒸腾，保持水分平衡。
此外，黄大豆还具有较高的根系适应能力，能够在干旱条件下增强根系的吸水能力和根毛的分布密度，提高从土壤中吸收水分的效率。
同时，黄大豆具有较强的抗氧化能力，能够积极抵抗干旱胁迫引起的氧化应激，维持细胞内稳定的氧化还原平衡。
与此同时，黄大豆抗逆性的研究也取得了一些进展。
抗逆性是植物在环境逆境下保持正常生长和发育的能力，包括耐盐性、耐寒性和抗病性等。
黄大豆的抗逆性主要受到基因表达的调控，其中一些关键基因被发现与黄大豆的抗逆性密切相关。
例如，DREB基因家族是黄大豆耐盐和耐寒性相关基因的代表，其过表达可以显著提高黄大豆的耐盐和耐寒性。
此外，一些抗病性相关基因也被发现与提高黄大豆的抗病性密切相关，进一步增强了黄大豆的适应性和抗逆性。
近年来，黄大豆耐旱性和抗逆性研究得到了基因工程技术的应用，通过转基因方法进行基因的功能分析和探索潜在的改良策略。
例如，研究人员发现转导水通道蛋白（aquaporin）基因可以提高黄大豆的水分利用效率，使其在干旱条件下保持正常的生长发育。
此外，基因编辑技术如CRISPR/Cas9也被应用于黄大豆抗逆性研究中，通过编辑特定基因来提高黄大豆的抗逆性和适应性。
总的来说，黄大豆的耐旱性和抗逆性研究对于改善农作物的适应性和产量具有重要意义。
研究表明，黄大豆在干旱环境下能够通过调节水分利用效率、增强根系适应能力和提高抗氧化能力来适应干旱胁迫。
大豆抗旱性状评价与抗旱品种选育
大豆抗旱性状评价与抗旱品种选育大豆作为世界上重要的经济作物之一，在农业生产中扮演着重要的角色。
然而，由于全球气候变化的影响，旱灾频发给大豆的生产带来了极大的挑战。
因此，评价大豆的抗旱性状以及选育抗旱品种成为了当前农业研究的热点。
本文将探讨大豆抗旱性状评价与抗旱品种选育的方法与应用。
1. 抗旱性状评价方法1.1. 盆栽试验盆栽试验是最常用的评价大豆抗旱性状的方法之一。
在盆栽试验中，可以控制土壤含水量、施加不同程度的干旱胁迫等，通过观察和记录大豆的生长状况、根系形态、叶片水分含量等指标，评估其抗旱能力。
1.2. 田间试验田间试验是评价大豆抗旱性状的另一种常用方法。
在田间试验中，可以模拟实际的生产环境，观测大豆植株的生长情况、地上部分和地下部分的生物量、叶片的蒸腾速率等指标，综合评估大豆的抗旱性。
1.3. 分子标记分析随着分子生物学技术的不断发展，分子标记分析成为评价大豆抗旱性状的新方法。
通过分析大豆基因组中与抗旱相关的基因和标记位点，可以筛选出具有抗旱特性的基因型，为抗旱品种的选育提供理论依据。
2. 抗旱品种选育方法2.1. 遗传育种遗传育种是选育抗旱品种的主要方法之一。
通过杂交、选择和后代筛选等手段，选出具有较强抗旱性状的杂交种或纯系种子，进一步培育出抗旱优良品种。
2.2. 转基因技术转基因技术是选育抗旱品种的新兴方法。
通过插入具有抗旱特性的外源基因，可以提高大豆的抗旱能力。
但是，在使用转基因技术选育抗旱品种时，应注意其安全性和环境影响。
2.3. 细胞工程技术细胞工程技术可以通过体外培养和植株再生等方式，筛选和培育出抗旱性状优良的植株。
这种方法可以加快选育过程，获得更快速、更高效的抗旱品种。
3. 抗旱品种选育的挑战与应对在进行大豆抗旱品种选育时，仍然面临着一些挑战。
首先，不同地区、不同环境条件下的抗旱需求存在差异，需要根据实际情况进行品种改良。
其次，大豆的抗旱机制尚未完全阐明，需要进一步研究相关基因和信号通路。
转基因技术提高大豆耐旱性
中图分类号：S565.1文献标识码：A文章编号：1674-3547(2020)01-0038-04大豆是世界重要的粮食兼油料作物，也是人类优质蛋白和食用油的主要来源。
大豆为全球提供了近60%的植物蛋白和30%的食用油来源。
我国对大豆的需求量十分巨大，国内大豆的生产总量远远不能满足需要，从国外进口的大豆总量呈逐年增加趋势。
以2018年为例，中国进口大豆9550万t，比2017年增长14%[1]。
目前国际上出口贸易的大豆90%以上都是转基因大豆[2]。
那么，什么是转基因大豆呢？转基因大豆是指将人工分离和修饰过的基因导入到现有大豆基因组中，与大豆基因组整合并表达，从而达到改造大豆生物学性状的目的[3]。
但随着分子生物学的发展和生物基因组可遗传修饰手段的创新，以及各个国家对于转基因作物的定义不同，未来对于转基因作物的定义还需进一步商榷，例如通过基因编辑技术获得的作物是否属于转基因作物，国际上尚未达转基因技术提高大豆耐旱性*方义生收稿日期：2019-08-20第一作者：方义生，博士研究生，研究方向为大豆分子遗传学，E-mail:fangyisheng1111@*基金项目：转基因生物新品种培育重大专项“抗逆转基因大豆新品种培育（2016ZX08004002）”**通讯作者：周新安，研究员，研究方向为大豆遗传育种，E-mail:zhouocri@到共识，如美国已有不受转基因相关法律监管的基因编辑材料，我国目前在转基因监管上采取保守态度，对于新材料的获得是通过转基因方式手段获得的，依然按照现行的转基因相关法律进行监管[4]。
转基因大豆是一类通过转基因技术为手段转入不同目的基因获得所需新性状大豆的统称。
目前商业化的转基因大豆主要包括耐除草剂转基因大豆、抗虫转基因大豆、高油酸转基因大豆、聚合转基因大豆4大类型。
聚合转基因大豆以耐除草剂和抗虫双性状为主。
全世界大豆种植中都普遍易遭受田间杂草和虫害两个限制大豆生产的问题，开发具有耐除草剂和/或抗虫的大豆可以极大地降低生产成本，保障大豆生产。
我国大豆耐旱性研究进展
干旱 地 约 占可耕 地 的 １３我 国干 旱 、 干旱 地 占 ／， 半
全 国总耕 地 的 １２ 主要 分 布在 北 方 １ ／， ６个省 （ 、 市
利 于水分 的运 输 。皮层 细胞 较 小 ， 防止 水分 的散 失阎 。叶 片厚 ， 表皮 茸 毛粗壮 ， 毛基 部有 类似 玉 茸 米气 生支 撑根 的根 状 突 出物 ， 一方 面减少 叶 片水
（ ． ｌｇ ｏＡ ｒ ｏ ｙＤ ｔ ｇ ｎ ｅ ｉ ，ａ ｎ ３０ ９Ｃｉ ； １ ｏｅｅ ｆ ｇｏ ｍ ， ａ ｎ ｉ ｒｔ Ｄ ｔ ｇ ７０ ，ｈ ａ Ｃ ｌ ｎ ｏ Ｕ ｖ ｓｙ ｏ ０ ｎ
２ ｏｅｅ ｆ ｇ ｎｍ ，ｈｎｉ ｇｃｌ ｒ ｎ ｅ ｉ ，ａ ｕ０００ ，ｈ ａ ． ｌｇ ｒ ｏ ｙＳａｘ Ａ ｒｕｕａＵ ｉ ｒｔ Ｔｉ ３ ８１Ｃ ｉ ） Ｃ ｌ ｏＡ ｏ ｉ ｔ ｌ ｖ ｓｙ ｇ ｎ
ｉ ｒ ｎ ｅ ａｉ ｒ ａ ． ｏ ｂ ｏ ｔ ｈ ｔ ｄ ｎ ｄ ｏ ｇ ｔ ｔ ｓ ｅ ｉｔｎ ｅｏ ｏ ｂ ａ ｎ ｅｐ ｏ ｕ ｔ ｎ，ｈ ｓｐ ｐ ｒｓ ｍｍａ ｉ ｓ ｎ ａｉ ａ ｄ ｓ ｍｉｒｄ ａ ｅ ｓ Ｔ ｏ ｓ ｔ ｅ ｓ ｙ ｏ ｒｕ ｈ ｒ ｓｒ ｓｓａ ｃ ｆｓ ｙ ｅ ｎ ａ ｄ ｔ ｒ ｄ ｃｉ ｔｉ ａ ｅ ｕ ｄ ｕ ｓｅ ｈ ｏ ｒ ｅ ｚ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｒ ｈ ｌｇ ｈ ｒ ｃｅｉ ｉ ， ｙ ｉｌｇｃ ｌ ｏ ｈ ｍｉａ ｄｔ ｖ ｌ ａ ｉ ｆ ｏ ｇ ｔｓ ｅ ｓ ｓｓ ｎ ｅｏ ｔ ｅｒ ｓ ａｃ ｒ ｇｅ ｓ ｎ ｔ ｅｍｏｐ ｏｏ ｙ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｈ ｓｏｏ ｉａ ｉｃ ｅ ｃ ｌ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｏ ｒ ｕ ｈ ｔ ｓ ｅ ｉ ａ ｃ ｆ ｉ ｈ ｓｃ ｂ ａ ｈ ｏ ｄ ｒ ｒ ｔ ｓ ｙ ｅ ｃ ｎ ｅ ｒ ｈ ｎ ｄ ｔｅｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｌｏｍａ ｅ ｏ ｂ ａ ｉ ｒ ｅ ｔ ａ ｓｉ Ｃ ｉ ａａ ｒ ｓ ｃ ｓ ｄ ． ｎ ｎｅ ｙ ｎ ｎ ｈ ｉａ Ｋｅ ｒ ｓ：ｏ ｂ ａ ｓ ｄ ｏ ｇ ｔ ｔ ｓ ； ｒ ｈ ｌ ｇ ｈ ｒｃ ｅｉｔ ｓ ｐ ｙ ｉｌｇｃ ｌ ｉｃ ｅ ｃ ； ｖ ｌ ａｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｓ ｙ ｅ ｎ ； ｒｕ ｈ ｒ ｓ ｍｏ ｏｏ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｉ ； ｈ ｓｏｏ ｉａ ｏ ｈ ｍｉａ ｅ ａｕ ｔ ｓｅ ｐ ｙ ｓｃ ｂ ｌ ｏ
大豆品种耐旱与耐热性评价体系技术规程
大豆品种耐旱与耐热性评价体系技术规程Ix范围本规程规定了大豆品种耐旱与耐热性评鉴体系构建过程中的干旱胁迫和热胁迫处理条件、处理时间、主要指标选择、响应干旱和热胁迫的综合值公式及其定义以及耐旱与耐热性分级标准等技术内容。
本标准适用于黄淮海流域生态区(XX省)大豆品种耐旱与耐热性的鉴定和评价，耐旱与耐热种质资源的筛选、鉴定及生产。
2、规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB4404.2粮食种子豆类GB1352-2009大豆GB4285农药安全使用标准GB/T8321农药合理使用准则NY/T496肥料合理使用准则通则3、术语与定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1干旱胁迫(DrOUghtStress,DS)因土壤失水等环境变化引起植物的生理性伤害称为干旱胁迫。
在本标准中，将干旱胁迫简称DS。
3.2热胁迫(Heat/HighTemperatureStress,HS)由热环境引起植物的生理性伤害称为热胁迫。
在本标准中，将热胁迫简称HSo3.3萎篇天数(DayS-to-wilt,DTW)大豆植株从干旱胁迫开始至其底部叶片出现失水皱缩时的天数。
在本标准中，将萎焉天数简称DTW。
4、耐旱和耐热性鉴定方法4.1种子材料选用黄淮海大豆生态区主栽品种、种间分离群体、微核心种质等种质资源作为试验材料。
种子质量标准按“GB4404.2粮食种子豆类”执行。
4.2幼苗培育采用盆栽播种，播前用1%的次氯酸钠浸泡大豆种子1・2min,纯水冲洗3・5次，于穴盘中萌发3d,挑选长势基本一致的健壮幼苗移栽，每盆种植3棵大豆植株。
4.3试验设计以田间自然条件下的自然正常供水和温度为对照，采用大棚盆栽试验，盆钵高25cm、直径29cm,每盆装土和沙共8-9kg（土壤和沙按4:1比例混合，以便于洗根并调查根系性状）。
抗旱育种植物有哪些
抗旱育种植物有哪些抗旱育种是一项重要的农业科研领域，旨在培育出能够在干旱条件下生长良好的植物品种。
以下是一些常见的抗旱育种植物：1. 玉米（Zea mays）：玉米是一种非常重要的食物作物，也是耐旱性强的植物之一。
通过选育出对干旱条件适应性强的耐旱玉米品种，可以提高玉米的产量和抵抗干旱的能力。
2. 大豆（Glycine max）：大豆是一种富含蛋白质和植物油的作物，对干旱条件的适应性较强。
通过选育出耐旱大豆品种，可以提高大豆的产量和质量。
3. 小麦（Triticum）：小麦是一种重要的粮食作物，也是一种相对耐旱的植物。
通过选育出耐旱小麦品种，可以提高小麦的产量和抵抗干旱的能力。
4. 水稻（Oryza sativa）：水稻是全球最重要的粮食作物之一。
尽管水稻对水分的需求较大，但通过选育出对干旱条件适应性强的耐旱水稻品种，可以提高水稻的产量和抗旱能力。
5. 马铃薯（Solanum tuberosum）：马铃薯属于块茎类作物，对干旱条件的适应性较强。
通过选育出耐旱马铃薯品种，可以提高马铃薯的产量和抵抗干旱的能力。
6. 红豆杉（Taxus chinensis）：红豆杉是一种重要的林木和药用植物，对干旱条件的适应性较强。
红豆杉的干旱适应性可以通过选育和改良来提高。
7. 参（Panax）：参属于药用植物，具有很高的商业价值。
一些耐旱性较强的参品种，如云南参、东北参等，对干旱条件有较强的适应能力。
8. 苜蓿（Medicago sativa）：苜蓿是一种常见的饲料植物，对干旱条件的适应性较强。
通过选育出耐旱苜蓿品种，可以提高饲料产量和质量。
9. 沙棘（Hippophae rhamnoides）：沙棘是一种适应性强的灌木植物，对干旱条件和贫瘠土壤有很强的耐受力，是一种理想的抗旱植物。
10. 紫花苜蓿（Trifolium pratense）：紫花苜蓿是一种草本植物，适应性强，对干旱条件的适应能力较强，广泛用于牧草和土壤改良。
东北春大豆抗旱品种根系特征的研究
到土壤最大持水量的 80%±5% ，72 h 后调查存活率。
第 1 次复水后停止供水，进行第 2 次干旱胁迫，当土壤
含水量降至土壤最大持水量的 20%~15%时，第二次复
水 ，72 h 后调查存活率 ，以幼苗或分蘖叶片鲜绿为存
活。
ADS（校正品种干旱后存活率的实测值）的计算见
公式(2)；ADS（A 多次幼苗干旱存活率试验结果的平均 值）的计算见公式(3)；ADS（E 校正品种本次实测值与校 正值偏差的百分率）的计算见公式(4)；DS（待测品种 2
×
100%
……………………
(4)
DS
=
待测品种2次干旱成活率平均值 待测品种正常水分成活率平均值
× 100%
………………………………………………… (5)
中国农学通报 Chinese Agricultural Science Bulletin
论文编号：casb18030135
Root Characteristics of Drought-resistant Cultivars of Spring Soybeans in Northeast China Han Xinhua, Ma Shumei, Fu Xue, Xiao Yang
(Agriculture Resource and Environmental College, Harbin 150080)
黑龙江省主推品种 40 份，由黑龙江省农业科学院 大豆所育种室提供。 1.2 试验设计
此试验 2016 年在黑龙江大学农业资源与环境学 院试验室和盆栽场进行。芽期抗旱鉴定：利用 20%聚 乙二醇溶液对大豆进行芽期干旱处理，蒸馏水为对照， 选取大豆种子 150 粒，每 50 粒为 1 组，重复 3 次，每发芽 盒内放脱脂棉。将供试种子放在网袋中 ，20℃水冲洗 1 h。清洗后的种子放在 20℃鼓风箱内脱水，吹干，使 之恢复到原种子含水量。大豆种子分别放在含有蒸馏 水脱脂棉发芽盒内（对照）和 20%聚乙二醇溶液脱脂棉 （干旱处理），25℃恒温箱中培养 ，每天更换脱脂棉 1 次。7 天后调查种子发芽率。苗期抗旱鉴定：采用盆 栽试验方法 ，每盆面积相当于 0.05 m2，盆底层装砂 1 kg/盆，风干土 10 kg/盆，无机肥与土壤混合均匀。每品 种 3 次重复，每盆 10 株；根系特征分析：用盆栽方式，每 盆装土 13 kg，5 月 11 日选取经精选的种子进行播种， 扎深穴播种，每盆距等距离播种 6 穴，每穴播入种子 3
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大豆耐旱性育种(doc 10页)大豆抗逆性育种摘要:从301份黄淮海和长江中下游地区代表性大豆地方品种和育成品种(系)中按根系类型选取59份,在苗期干旱胁迫和非胁迫条件下对地上部和地下部性状进行2年重复鉴定,发现材料间性状隶属函数值具有丰富遗传变异,以株高、叶龄、根干重和茎叶干重隶属函数的算术平均数为抗旱综合指标从中筛选出汉中八月黄、晋豆14,科丰1号,圆黑豆等强耐旱型(1级)和临河大粉青、宁海晚黄豆等干旱敏感型(5级)材料。
比根干重、比总根长、比根体积与耐旱隶属函数平均值均呈极显著正相关,可作为耐旱性的根系性状指标。
利用“科丰1号×南农11382”(1级×4级)衍生的RIL群体为材料,对耐旱相关根系性状采用主基因+多基因混合遗传模型分离分析法进行遗传分析并进行QTL定位。
结果表明,该两亲本间比根干重、比总根长、比根体积的遗传均为两对主基因加多基因模型,后两者主基因间有连锁(重组率分别为4 30%和1 93%);主基因遗传率为62 26%～91 81%,多基因遗传率为2 99%～24 75%;耐旱相关根系性状各主要由1对主基因控制,另1对效应较小。
QTL分析检测到5、3、5个QTLs分别控制比根重、比根总长、比根体积,位于N6 C2、N8 D1b+W、N11 E、N18 K连锁群上。
3性状各有1个贡献率大的QTL(Dw1,Rl1,Rv1),而且均位在N6 C2的STAS8_3T STAS8_6T相同距离的区段上,其他QTLs效应均较小。
分离分析与QTL定位的结果相对一致。
我国是一个严重缺水的国家,北方大豆产区受旱面积不断增加,虽然我国南方虽然全年雨量充足,但分配不均,也常出现季节性干旱,因而选育大豆耐旱品种已成当务之急。
前人从形态、生理、分子等多个角度对大豆耐旱性进行了研究[1～6],鉴定并筛选出了一些耐旱性较强的种质,开展了耐旱性育种。
作物对土壤干旱首先感受的器官是根系,根系作为研究和改良作物耐旱性的一个重要组成部分,正引起研究者的重视[7～10]。
Hudak[5,8]等曾比较了2个农艺性状相近但抗旱性不同的大豆品种的根系性状,发现抗旱性强的品种的根量、根体积、根表面积远远超过抗旱性差的品种。
对大豆耐旱相关根系性状的研究国内还未见报道。
本文在耐旱性种质资源鉴定筛选的基础上,探索与耐旱性相关的根系性状,利用耐旱性有差异的材料杂交衍生的RIL群体对耐旱相关的根系性状进行遗传分析和QTL定位,为大豆耐旱根系育种提供材料和依据。
1.1.2盆钵实验设计与实施分别在2001年6月、2002年7月于国家大豆改良中心江浦实验基地温室内进行。
盆播:盆钵规格为25cm×28cm,采用砂-土(85∶15)混合基质(7kg基质/盆)。
裂区设计:主区为水分处理(适宜水分与干旱胁迫),副区为材料,每副区为一盆,种子催芽后挑选胚根长度一致的种子播种,每盆留2株,3次重复。
待植株对称叶展开时进行水分处理,水分胁迫加水30mL/盆·d,水分适宜加水100mL/盆·d,共处理18d。
水分处理前后测定株高、叶龄各一次,处理18d后收获。
以子叶节为界把植株分为地上部分(简称茎)和地下部分(简称根),立即将根浸入FAA固定液,将茎放进烘箱(105℃)杀青30min,然后80℃下烘至恒重,冷却后称重。
将根浸泡30min后取出,观察根系形态,测定根系性状,以后处理同茎。
1.1.3根系形态指标的观察总根长和根体积:将固定后的根取出,剪下基根(basalroot)及主根(taproot),置Epson扫描仪上扫描,采用WinRhizo根系分析软件计算总根长根体积。
比根重、比总根长、比根体积为干旱条件下的根干重、总根长、根体积与整株干物重之比。
1.1.4统计分析将2年耐旱鉴定数据转算成隶属函数值后进行联合方差分析。
品种耐旱隶属函数值的计算,可先计算各重复的隶属函数值,再求品种平均耐旱隶属函数值;本文则按先计算得到平均株高、叶龄、茎干重、根干重,并计算各指标胁迫平均值与适宜平均值的比值,其中株高、叶龄分别以每10d平均生长率参与计算。
按下式计算耐旱隶属函数值:Fij为第i个材料第j个性状的隶属值,Xij为第i个材料第j个性状胁迫对非胁迫的比值,Xmax、Xmin分别为该性状中最大、最小比值。
最后按材料将各性状的隶属值进行平均,得平均隶属函数值Fi。
各供试材料按照下列标准进行耐旱性分级:1级:平均隶属值在0.8以上———强耐旱型;2级:平均隶属值在0.6～0.8之间———较强耐旱型;3级:平均隶属值在0.4～0.6之间———中间型;4级:平均隶属值在0.2～0.4之间———干旱较敏感型;5级:平均隶属值在0.2以下———干旱敏感型。
对隶属函数值和根系性状进行了相关分析。
以上统计分析均在SAS8.2version下完成。
1.2 耐旱相关根系性状遗传的分离分析供试材料为科丰1号(1级)和南农1138 2(4级)杂交得到并经过调整[11]的184个RIL家系。
将各家系连同2亲本盆播,盆钵规格和水分胁迫处理同1 1,随机排列,3次重复。
种子催芽后挑选胚根长度一致的种子播种,出苗后每盆留1株,V4期收获。
处理结束后扫描根系,计算总根长、根体积并测定根干重,应用盖钧镒等[12]的数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析。
1.3耐旱相关根系性状的QTL分析利用上述群体构建的分子标记连锁图谱[11],用QTLCartographerV2.0分析软件进行复合区间作图和QTL分析[13],LOD值大于3 0作为QTL存在的阈值。
较大。
比根总长和比根体积在分离分析中均检测到两对主基因间有连锁联系QTL分析结果,很可能就是QTL分析中的Rl与Rl2和Rv1与Rv3。
所以,综合比较两种方法进行遗传分析的结果相似,可相互验证,分离分析方法由于费用较低,在目前特别是当遗传图谱未饱和时具有广泛的应用价值。
本研究中控制耐旱相关根系性状的主要基因Dw1、Rl1、Rv1定位在第N6 C2连锁群上,可见该连锁群在根系和耐逆性上的重要性。
3个位点还都在同一STAS8_3T STAS8_6T区域同一离两侧标记1.7～0.7cM距离上,是否是同一基因有待进一步研究。
本研究中部分基因定位在N8 D1b+W连锁群上,与大豆5个抗花叶病毒基因位于同一条连锁群[15]且遗传距离较近,启示在对大豆耐生物和非生物逆境的种质资源筛选时有可能筛选到同时具备抗病和耐旱特性的优异种质资源。
大豆起源于我国,品种资源极为丰富,充分利用现有资源,从整体水平提高大豆的抗旱性对我国大豆生产的发展有着重大的意义。
――刘莹,盖钧镒,吕慧能等，大豆耐旱种质鉴定和相关根系性状的遗传与QTL 定位，遗传学报，2005，32（8）：856-864摘要选取黄淮海和长江中下游地区代表性材料51份,在苗期以株高、叶龄、根干重和茎叶干重隶属函数的平均值为指标进行耐铝毒性鉴定,从中筛选出惠民铁竹杆、齐黄1号、长垣范屯小天鹅蛋、汝南平顶豆、油91-11、上海大青豆(选)和新昌六月豆等强耐性材料(1级)和5-5、大乌豆、南农1138-2×86-53等强敏感性(5级)材料。
相关分析表明,一级侧根数、主根长、总根长、根体积和根干重的相对值与耐铝毒隶属函数值均呈极显著相关,可作为耐铝毒性的根系性状指标。
利用”波高×ＮＧ94-156”衍生的重组自交家系群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型分离分析方法对耐铝毒相关根系性状进行遗传分析。
结果表明,该两亲本间(4级与2级间)一级侧根数比、主根长比、总根长比和根干重比的遗传为3对主基因加多基因模型,主基因遗传率为80.22%-91.81%,多基因遗传率为3.52%-11.39%;根体积比的遗传为3对主基因模型,主基因遗传率为93.44%。
耐铝毒相关根系性状主要由主基因控制。
全世界用于大豆生产的酸性土壤面积占大豆总面积的35%,仅次于玉米,远远高于其它作物(Ｖｏｎ,1995)。
铝不仅是酸性土壤上土壤酸度主要来源,同时由于其交换量占土壤阳离子交换总量的20%-80%,导致土壤中阳离子易于淋失,使磷、钾、钙、镁、硼、钼等营养元素缺乏(李庆逵,1983)。
因此作物耐酸性与耐铝毒性具有一致性,作物生长障碍直接与铝毒害相关,铝毒害是酸性土壤上最主要的问题。
我国南方广大红壤存在土壤酸性及相应的铝毒害问题,增强大豆的耐铝毒能力对红壤地区的开发具有重要意义。
关于大豆耐铝毒的遗传研究报道极少,目前只明确大豆耐铝毒性受基因控制(Ｗｒｉｇｈｔ,1989),而对其遗传机制还缺乏深入研究。
大豆根系受铝毒害影响明显,根系形态指标亦常被用于耐铝毒的种质鉴定筛选。
本研究在筛选鉴定耐铝毒性大豆种质的基础上,发掘耐铝毒的相关根系性状并进一步探索这些根系性状的遗传机制。
1.1铝胁迫浓度的确定采用1/5Ｓｔｅｔｅｉｎｂｕｒｇ(Ｆｏｙ,1967)营养液,砂培。
设铝浓度分别为0、7ｐｐｍ、14ｐｐｍ、21ｐｐｍ、28ｐｐｍ、35ｐｐｍ,营养液ｐＨ调至4.1。
盆钵规格为Φ25×ｈ28ｃｍ,每盆留2株,随机排列,3次重复。
供试材料为ＰＩ416937。
将种子催芽萌发后,选取主根长度一致的播入盆中,立即加配置好的营养液800ｍｌ/盆,以后每4天浇灌相应营养液400ｍｌ/盆,2周后收获。
考察株高、叶令、根干重、茎叶干重。
1.2供试材料及耐铝毒鉴定试验从各生态区选取301份材料,于根系形态稳定的结荚鼓粒期大田挖根观察根系形态。
根据根系形态的不同从中选取黄淮海和长江中下游地区的代表性材料51份为供试材料,其中陕西3份、山西3份、河北5份、山东5份、河南5份、安徽3份、湖北2份、江苏16份、江西3份、浙江5份,另外以美国品种1份(ＰＩ416937)为对照。
实验设计为裂区,盆播砂培。
主区为对照和铝毒胁迫,副区为品种,每副区为一盆,盆钵规格同上,每盆留2株,3次重复。
种子催芽后,同一品种挑选胚根长度一致的种子种于盆钵。
根据预备实验结果,采用铝浓度为28ｐｐｍ的营养液处理材料,两周后收获。
测定株高、叶龄、根干重和茎叶干重。
以耐铝毒隶属函数值为指标进行耐铝毒性分级。
Ｆｉ=（Ｘｉｊ-Ｘｍｉｎ）/（Ｘｍａｘ-Ｘｍｉｎ）Ｘｉｊ为第ｉ个材料第ｊ个性状胁迫对非胁迫的比值,Ｘｍａｘ、Ｘｍｉｎ分别为该性状中最大、最小值。
Ｆｉ为第ｉ个品种该性状的隶属值。
最后按材料将各性状的隶属值进行平均,得平均隶属函数值。
各供试材料按照下列标准进行耐铝毒性分级。
1级:平均隶属值在0.8以上--耐铝毒2级:平均隶属值在0.6-0.8之间--较耐铝毒3级:平均隶属值在0.4-0.6之间--中间型4级:平均隶属值在0.2-0.4之间--铝毒较敏感型5级:平均隶属值在0.2以下--铝毒敏感型1.3根系性状的测定及其与耐铝毒性的相关分析对供试材料除测定以上4个性状外,还测定了以下4个性状,并求得胁迫/非胁迫的相对值。