王远[1]2015年在《温度与精胺对菜用大豆采后生理及蔗糖代谢的影响》文中进行了进一步梳理菜用大豆采后极易衰老和发生品质劣变,严重制约了其消费。蔗糖及与之代谢相关的果糖和葡萄糖不仅作用于菜用大豆多种生理代谢过程,也是其甜味和整体食味品质形成的关键。本论文测定与分析了不同品种菜用大豆中可溶性糖含量及组成,考察了不同贮藏温度下菜用大豆蔗糖代谢、相关酶活性以及品质的变化,同时研究了外源精胺对冷藏期间菜用大豆蔗糖代谢及生理的调控机理,以期为改善菜用大豆贮藏品质提供理论依据和技术支持。具体研究结果如下:1.建立了分析菜用大豆蔗糖、果糖和葡萄糖含量的HPLC法。采用Agi lent Zorbax Carbohydrate 色谱柱(150mm×4.6mm,5 μm),流动相为乙腈和水(75/25,V/V),流速为1.00 mL/min,色谱柱和检测器温度均为30℃。该方法最低检出限为1～10μg/mL,变异系数为2.89%～3.47%,回收率为99.50%～99.75%,且糖质量浓度在10 mg/mL内相关系数都在0.9951以上。供试菜用大豆中蔗糖含量存在显着差异,最高可达46.55 mg/g,最低仅为13.73 mg/g,但不同品种中蔗糖含量占可溶性糖总量的比例在76.07%～92.51%之间。果糖和葡萄糖含量较低,平均含量均在2 mg/g左右,且不同品种之间无显着差异。2.菜用大豆采后失重率和腐烂指数随着贮藏期的延长不断增加,VC、花色苷、叶绿素、异黄酮、可溶性糖和蔗糖含量逐渐下降;低温抑制了其代谢过程,延缓了其衰老和品质劣变,以1℃贮藏较为明显。与蔗糖代谢相关的酶中,AI和NI活性呈先升高后下降的趋势,低温抑制了 AI贮藏前期其活性的增加,但整个贮藏期对NI活性几乎没有影响。SS活性在20℃条件下先快速下降后急剧上升,在较低的温度下变化较为缓慢。SPS活性在贮藏期间不断下降,且随着温度的升高而加剧。3.菜用大豆1℃贮藏期间易出现冷害症状,且随着贮藏期的延长而快速加重。但外源精胺(Spm)处理有效延缓了冷害指数上升和细胞膜透性的增加,减少了 MDA含量的积累,提高了抗氧化酶APX、CAT、POD和SOD的活性,减轻了菜用大豆冷害的发生,以1mmol/LSpm处理效果较好。蔗糖含量的损失可能是导致菜用大豆冷害发生的重要原因,不同浓度Spm对NI和SS的作用不明显,但1 mmol/L Spm处理显着抑制了 AI活性的增加和SPS活性的降低,减少了蔗糖含量损失,对减轻冷害起了重要的调节作用。
张旭升[2]2013年在《甘蔗间种菜用大豆对其产量品质及土壤理化性状的影响》文中提出为了探讨甘蔗与菜用大豆间种对其产量品质及土壤理化性状的影响,在甘蔗品种桂糖29中间种菜用大豆,进行以下几个方面研究：(1)甘蔗与菜用大豆间种对菜用大豆生长品质的影响；(2)甘蔗与菜用大豆间种对土壤理化性质的影响；(3)菜用大豆间种密度对菜用大豆光合特性的影响；(4)甘蔗与菜用大豆间种对甘蔗和菜用大豆产量性状的影响。研究结果如下：1间种提高了菜用大豆植株高度、叶面积指数、干物质积累量和甘蔗的锤度,但降低了鲜荚籽粒营养成分。间种提高了桂糖29的株高和茎粗,但降低了新台糖22的株高和茎粗。2甘蔗与菜用大豆间种极显着的提高了蔗田土壤的养分含量,菜用大豆与新台糖22间种的土壤养分含量大部分均高于桂糖29间种的土壤,双行种植菜用大豆的土壤养分含量大部分均高于单行种植的含量。间种能显着提高土壤微生物数量。桂糖29和菜用大豆间种更有利于土壤微生物生长。3种植密度显着影响菜用大豆的光合作用。双行种植的菜用大豆的光合作用低于单行种植的；与桂糖29间种的菜用大豆光合作用低于与新台糖22间种的。4间种提高了菜用大豆的单株荚数和小区产量,但降低了菜用大豆鲜荚的单荚重和百粒重等商品性状。双行种植的菜用大豆单株荚数、单荚重和百粒重等产量构成因素都显着高于单行种植的。间种降低了甘蔗新台糖22的小区产量；与菜用大豆双行间种显着提高甘蔗桂糖29小区产量。本试验结果表明,甘蔗新品种桂糖29与菜用大豆品种桂春8号双行间种的效果最好。
王丹英[3]2001年在《菜用大豆品质生理研究》文中研究说明为探明菜用大豆品质的客观评定指标、筛选优良的菜用大豆品系及氮肥用量对菜用大豆品质的影响，于1999和2000年在浙江大学华家池校区的实验农场以28个菜用大豆品系为材料，进行了菜用大豆的品质、品系和氮肥试验。试验结果表明： 1、菜用大豆的品质包括外观、食味、营养和卫生品质。菜用大豆的外观品质主要决定于荚长、荚宽、百荚鲜重和百粒鲜重。菜用大豆的食味品质分为甜味、质地、香味和鲜味，消费者一般喜欢有甜味、清香味、质地柔软的菜用大豆。研究表明菜用大豆的甜味可用籽粒的蔗糖含量表示；质地可用籽粒的硬度表示，豆荚煮沸7或9分钟后，其籽粒硬度的测量值与质地的感官评定有很强的相关性；菜用大豆的鲜味主要是由于菜用大豆含有大量的游离氨基酸，可用天冬氨酸和谷氨酸的含量做为评价菜用大豆鲜味的客观指标。菜用大豆是一种高蛋白植物，它与粒用大豆的不同之处在于含有丰富的维生素C，因此可将蛋白质和维生素C的含量及蛋白质的氨基酸组成作为评价菜用大豆营养品质的客观指标。 2、对27个菜用大豆品系的外观性状的聚类分析筛选出四个外观品质很好的菜用大豆品系：台75、KS_3、S951-23和S954-31。其中S951-23和S954-31中是正在选育中的品系，它们的食味、营养品质都较好，可做为以后的重点培育的对象。 3、对菜用大豆品系的外观、食味、营养品质性状进行相关分析，研究发现菜用大豆的荚长、荚宽、百荚鲜重和百粒鲜重间具有极明显的正相关关系，可将其归结为大荚大粒因子。菜用大豆籽粒蛋白质的含量 与淀粉的含量显着负相关（r—－0．71卜叫，淀粉含量与维生素C含量D 呈显着正相关（r叫．47卜），籽粒硬度与蛋白质的含量显着正相关l （r－0．382＊），困此蛋白质含量高的菜用大豆品种淀粉含量低，维生素D C的含量不高，籽粒较硬。这样菜用大豆的营养与食味品质间存在着一D 定的矛盾，在菜用大豆的品种选育时，应注意到品质性状间的差异，以D 便选育出综合品质性状优良的品种。D 4、不同的菜用大豆品种对氮肥用量的反应不同。施用氮肥后，菜D 用大豆华春18除了单株产量略有提高、营养品质保持不变外，外观品 l 质、食味品质下降。而菜用大豆台 305在施用 1ukg乃a氮B巴时，除籽 I 粒蛋白品质有所下降外，单株产量、外观品质、食味品质都提高。
宋江峰[4]2014年在《低温与精胺对菜用大豆贮藏品质的影响及代谢组学研究》文中认为菜用大豆在采后贮藏过程中易发生品质劣变,影响其风味及食用价值,限制销售,这已成为菜用大豆产业发展的瓶颈。本论文通过对低温贮藏条件下菜用大豆代谢物的分析,以及与豆粒体内物质代谢相关的生理、生化等指标检测,筛选与品质劣变有相关性的代谢物靶标。追踪与筛选外源精胺(Spermine, SPM)结合低温处理后菜用大豆的特征性物质,研究其品质变化与调控机理,为开发菜用大豆保鲜新技术奠定理论基础。研究结果如下：1.通过形态、感官、代谢组分等指标测定,筛选出商品性较好的菜用大豆品种——新大粒1号。通过对8个基因型菜用大豆品种籽粒的代谢物特征分析,发现可溶性糖(15.13-33.98 mg/g DW)、游离氨基酸(4.58-10.18 mg/g DW)及有机酸(3.75-6.75 mg/g DW)存在显着差异。主成分分析(PCA)表明,不同大豆品种大致分为四类,其中通豆6号和宁豆4号富含天冬酰胺与苹果酸,淮豆8号富含蔗糖,而苏菜254和徐豆17中丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸与丝氨酸含量较高。2.低温贮藏延迟了菜用大豆籽粒褪绿变黄、减弱了蒸腾作用、维持籽粒的硬度。5℃、10℃与20℃贮藏温度下,蔗糖、谷氨酸、天冬酰胺、丙氨酸以及苹果酸等标志性代谢物对菜用大豆贮藏品质区分有重要贡献,低温降低了菜用大豆的物质代谢速率,维持了菜用大豆品质。菜用大豆采后蔗糖、葡萄糖、果糖含量均呈整体下降趋势,不同贮藏温度对糖含量影响不同,5℃显着抑制了蔗糖代谢,由酸性转化酶(AJ)、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)共同调控,其中SPS与NI是关键酶。糖酵解途径中,葡萄糖激酶(GK)活性显着增加,其他酶活性均无显着变化。随着贮藏温度的升高,尤其在20℃贮藏,磷酸果糖激酶(PFK)、果糖-6-磷酸1-磷酸转移酶(PFP)和丙酮酸激酶(PK)的活性有所增加,但随贮藏时间延长,其变化趋势无显着变化。发酵代谢中,乙醛含量增加显着,在第4天增加了5倍。与发酵途径有关的丙酮酸脱羧酶(PDC)活性增加4倍,乙醇脱氢酶(ADH)活性增加2倍,乳酸脱氢酶(LDH)活性在贮藏第7天时有微弱增加。整个贮藏期内,菜用大豆中柠檬酸含量显着增加,苹果酸变化趋势不一致。与有机酸代谢相关的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性显着增加,在贮藏的第7天,活性增加1倍。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PCK)活性在贮藏第4天时减少。通过考察苹果酸酶活性变化情况发现,NADP-苹果酸酶(NADP-ME)和NAD-苹果酸酶(NAD-ME)活性基本无变化,而且不同贮藏温度下的活性变化趋势基本一致。菜用大豆籽粒的衰老与碳代谢,尤其与糖类物质、有机酸与发酵产物密切相关,碳代谢严重影响鲜籽粒的品质与贮藏时间。低温调节了菜用大豆对蔗糖的利用、糖酵解分流与发酵途径。3.菜用大豆易受冷害,采后1℃贮藏期间乙烯生成量的动态变化与1-氨基环丙烷羧酸(ACC)、H202含量及SOD、CAT和POX等抗氧化酶活性有关。低温抑制了丙二酰-1-氨基环丙烷-1-羧酸(MACC)合成,使ACC生成乙烯量增加,进而导致膜损伤。尽管SPM抑制了冷藏期乙烯生成量及ACC的积累,但SPM处理显着抑制了POX活性。表明,ACC代谢对冷藏期间菜用大豆衰老起了关键性作用,MACC及丙二酰转移酶活性是调控菜用大豆衰老的关键因子。低温(1℃)贮藏条件下,SPM抑制了蔗糖向果糖和葡萄糖转化和糖类物质的消耗,同时抑制苹果酸、柠檬酸含量的减少,表明SPM处理可能抑制了菜用大豆籽粒内部信号转导、糖代谢及TCA速率,进而延缓籽粒品质劣变。精胺对籽粒中氨基酸的影响不显着。4.应用双向电泳(2-DE)和基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)勺比较蛋白质组学对菜用大豆在低温贮藏条件下不同的贮藏时期的蛋白质表达变化进行了研究,获得了分辨率高、重复性好的双向凝胶电泳图谱。结果表明,在不同贮藏时期共鉴定了64个差异蛋白质点,其中63个蛋白质点与大豆蛋白数据库中的蛋白质相匹配。根据已有的分类信息将鉴定的蛋白质主要分为能量与物质代谢、响应环境逆境及参与防御等。通过对差异蛋白质在贮藏过程中的变化趋势进行了分类,发现ATP合酶α-亚基、烯醇酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶和天冬氨酸转氨酶等蛋白质对调控籽粒贮藏品质有重要影响。一些与籽粒抗逆胁迫相关的蛋白表达上调,如LEA蛋白、甲酸四氢叶酸连接酶、异黄酮还原酶(IRL)等。在菜用大豆低温贮藏过程中发现胰蛋白酶抑制剂的表达量明显上调,进而防止籽粒自身发生分解代谢,调节蛋白质的合成与分解。外源SPM处理在蛋白质水平上表现出积极的保护作用,显着提高了部分低温贮藏过程中下调蛋白(如ATP合酶α-亚基、Cu/Zn-SOD和APX)的表达。
杜明[5]2012年在《钾肥施用对菜用大豆产量和品质的影响》文中进行了进一步梳理产量和品质是制约菜用大豆食用价值和经济价值的主要因素,因此,在增加产量的同时改善其品质成为菜用大豆生产和研究的重点。本文采用中科毛豆1号和品系121两个基因型,在正常氮磷化肥施用基础上,通过设置4水平施用量的钾肥做种肥并在开花期和结荚期叶喷钾肥,开展盆栽试验,探讨了不同钾肥施用方式对黑土区菜用大豆产量和品质的影响,以期为黑龙江省菜用大豆的生产提供合理的栽培技术。研究结果表明：1.施钾增加菜用大豆鲜荚采食期产量和生理成熟期粒数,随钾肥施用量的增加菜用大豆单株鲜荚产量和单株粒数增加,但对单株标准荚数无显着影响。当钾肥施用量120kg·hm-2时产量最高,而过多施用钾肥降低菜用大豆鲜荚采食期产量。叶喷在施种肥基础上可进一步增加菜用大豆产量,当钾肥施用量120kg·hm-2时配以叶喷产量最高。2.施钾可改善菜用大豆外观品质、食用品质和营养品质。施钾肥量120kg·hm-2时同样对菜用大豆品质的改善效果最好。施钾+叶喷可显着增加荚长和荚宽,但对荚厚无显着影响。菜用大豆籽粒中蔗糖含量和果糖含量随施钾肥量的增加而升高,总糖含量也因此增加,在种肥基础上叶喷钾肥可进一步增加籽粒中糖含量。施钾有降低蛋白质含量,提高脂肪含量的趋势,这种趋势随钾肥施用量的增加而明显。两次叶喷对菜用大豆蛋白质含量无显着影响,但对品系121脂肪含量的影响显着。3.施钾影响菜用大豆地上部钾积累量和叶绿素含量,随钾肥施用量的增加菜用大豆地上部钾积累量和叶绿素含量提高。当钾肥施用量为180kg·hm-2时钾积累量最高。而对于叶绿素含量而言,钾肥施用量120kg·hm-2时叶绿素含量最高,继续增加钾肥施用量叶绿素含量反而降低。与无叶喷相比,叶喷处理对中科毛豆1号钾积累量无显着影响,但增加品系121开花期和结荚期钾积累量,对鼓粒期的作用不显着。叶绿素a对施钾响应明显。叶喷还显着增加菜用大豆开花期和结荚期叶绿素含量,中科毛豆1号对叶喷较为敏感。
邢永锋[6]2009年在《覆膜对大豆生长的影响及高产氮肥运筹研究》文中研究指明在大田条件下,研究了覆膜栽培对不同熟期大豆品种(黑河26早熟、新豆8号中熟、吉育60晚熟)、施氮量对覆膜春大豆(新豆8号)及露地栽培下氮肥后移对春大豆(吉育47)生长的影响。主要结论如下:不同熟期大豆品种覆膜与露地栽培相比较生育期没有明显的改变,覆膜后株高、茎粗、叶面积指数、干物质量、光合势以新豆8号、吉育60增加显着;根部性状表现为伤流量增加、根干重增加、侧根数增多、单株根瘤数及根瘤干重明显增加,以新豆8号、吉育60增幅最大;覆膜后单株荚数、单株粒数、百粒重均明显增加,也以新豆8号、吉育60增幅为最大;覆膜对品质没有明显影响。一定氮肥施用范围内(0-150kg/hm2),株高、主茎节数、中上部节间长度、叶柄长度、叶面积指数、光合势、干物质积累量均随施氮量的增加而增加;鼓粒期光合速率随氮肥量的增加呈先加快而后降低趋势;侧根数、根干重随氮肥量增加而增加,而根伤流量、根系活力、单株根瘤数、根瘤干重则随氮肥量的增加呈先增加后减少的变化趋势;单株荚数、单株粒数及产量呈先增后减变化趋势,百粒重则随施氮量的增加而增加;蛋白质及脂肪含量均随施氮量的增加而增加。随花期氮肥向荚期分配量的增加,中上部各节间、各节叶面积、各节叶柄长度、叶面指数、茎粗、中上部叶柄、干物质积累量、光合势随氮肥后移量增加呈减小趋势,但叶柄与主茎夹角呈增加趋势;单株荚数、单株粒数及产量呈先增加后降低趋势,顶部节间长度、顶端叶面积、顶端叶柄长度、百粒重及品质没有明显改变。
杨光明[7]2014年在《大豆科研实力的国际比较》文中认为中国是大豆原产国，在很长时期内也是大豆净出口国。然而从1996年开始，中国成为大豆和大豆产品的净进口国，并且随着需求量的不断增加，进口量越来越多。大豆自给率由2003年的47.6%降至2013年的15.0%。中国大豆产业的振兴到了关键时刻。因土地资源受限，通过研发提高单产是提高大豆自给率的重要途径。因此，如何提高我国的大豆科技发展水平受到普遍的关注。本文基于Web of Science核心合集数据库（简称WOS）和中国知网（CNKI）数据库，采用文献计量学方法，对发表于1995-2013年的国内外大豆科技论文进行统计分析，从发文机构、研究人员、高被引论文、发文学科、发文期刊和发文质量等方面对比了世界大豆主产国美国、巴西、阿根廷、中国和印度的大豆研究水平。借助CiteSpaceIII信息可视化软件绘制大豆研究论文的共被引聚类时间线图谱，直观地展示和分析了大豆研究的前沿领域。同时，以美国农业部所属机构和艾奥瓦州立大学为标杆机构，分别与中国科学院和中国农业大学作对比，分析中国和美国的研究院所和大学两类研发实体在大豆研究方面的水平差异。结果显示，1995-2013年WOS数据库共收录17576篇大豆研究论文，发文的36190位作者来自122个国家的5879个机构，发文量呈波动增长态势。从发文量来看，位居前5位的国家是美国、巴西、中国、日本和韩国。从总被引频次看，位居前5位的国家分别是美国、日本、中国、巴西和加拿大。从篇均被引次数看，位居前5位的国家是英国、法国、澳大利亚、德国和美国。从综合位次看，位居前5位的国家是美国、日本、中国、巴西和加拿大，是大豆相关研究领域的强国。从研究机构看，全球发文最多的20个研究机构中，有12个来自美国，显示了美国的研究机构在大豆相关研究中的领先地位。其次，巴西的4个研究机构，加拿大的2个，中国的1个和日本的1个研究机构也进入了全球前20名。从研究人员看，全球发文最多的前20位作者中，美国科学家11位，加拿大3位，日本2位，中国2位，巴西1位，韩国1位。发文最多的作者是来自美国的Hartman GL。从高被引论文看，美国作者Schmutz J等发表在Nature上的论文“Genome sequence of thepalaeopolyploid soybean”被引次数最高，在WOS数据库内被引用了646次，在Google Scholar中被引用了1014次。在国际排名前20位的高被引论文中，美国研究人员发表了15篇，居世界首位，其中有8篇排名在前10名之内，充分显示了美国在大豆研究方面的实力及国际影响力。巴西、中国、印度和阿根廷尚没有引用次数进入世界前20名的论文。从载文期刊看，刊载世界大豆相关研究论文数目前20位的期刊平均影响因子为2.024。中国载文最多的前20种期刊平均影响因子最高，为2.418，美国、巴西、印度和阿根廷分别是2.313、0.712、1.319和1.884。从涉及的学科看，美国大豆相关研究涉及的学科最多，为121个，巴西、中国、印度和阿根廷分别涉及83、104、60和58个学科。从发文量前20名的学科来看，各大豆主产国的研究学科分布有很大的相似性，但是各个学科的起点不同，演变趋势也有很大差异。从研究前沿看，美国在大豆种质资源、植物保护、转基因大豆、大豆基因组、大豆加工与品质、大豆饲料和大豆生理生态研究方面引领了世界大豆研究前沿。巴西紧密跟踪世界大豆研究前沿，但是在分子生物学领域的研究还有待加强。阿根廷重点关注大豆栽培生理、品质与加工等方面的研究。印度侧重于大豆土壤营养研究。中国比较注重大豆加工、转基因技术、分子生物学、大豆生理和大豆饲料等方面的研究，而大豆植物保护和生物柴油方面还没有足够的研究力量，今后应该重点关注一下这两个领域。以上研究结果表明，世界大豆研究发展迅速，学科分布广泛，出现了一批发文数量和质量都较高的研究机构和作者。美国是全球大豆科研实力最强的国家。中国大豆相关研究的发文量位居世界第2位，但进入发文量世界前20名的研究机构和研究人员还很少，尚没有进入世界前20名的高被引论文，大豆科研的国际影响力有待进一步提升。
高会[8]2011年在《叶面喷施钾肥和铁肥对不同皮色菜用大豆品质的影响》文中进行了进一步梳理本试验研究了田间条件下,不同种皮色菜用大豆可溶性糖以及脂可溶蛋白、脂肪和维生素C的动态积累,分析测定了籽粒氨基酸、生育酚和矿质元素的含量；同时研究了叶面喷施肥K肥和Fe肥,对营养物质积累动态和含量的影响。试验结果表明：1.不同种皮色菜用大豆的主要营养物质含量有所差异,可溶糖、维生素C、a-生育酚、总生育酚、总氨基酸含量由高到低依次是：绿色>褐色>黄色品种,褐色大豆脂肪含量最高。Zn含量最高的是黄皮S951-3-3,最低的是绿皮KS3,而后者Fe含量最高,可以用于富含Zn、Fe的品种的选育。2.可溶性糖的积累在结荚鼓粒的前期增加缓慢,在鼓粒中期迅速增加,后期增速减缓,含糖量降低。不同皮色大豆脂肪含量持续增加,都是在最终收获时达到最大值。黄、绿皮大豆脂肪积累动态较为一致,在鼓粒中期以后增速最大；褐色大豆种间不同,日本枝豆鼓粒中前期增速最大,而褐1最大增速在后期。可溶蛋白含量鼓粒前期积累缓慢,中期后含量迅速增加,收获时达到最大值。同一品种维生素C在豆荚生长过程中变化不大,鼓粒中前期含量最高,然后缓慢下降。3.叶面施肥对植株生物学性状的影响：增施钾肥和铁肥可增加株高和有效分枝数和叶绿素含量,对植株倒伏无显着影响。4.叶面喷施K、Fe肥对营养物质的积累都有促进作用,在鼓粒期可以增加籽粒可溶性糖、可溶蛋白和脂肪的含量。Fe肥可以显着增加维生素C含量；K肥和K+Fe混施对籽粒的氨基酸、Fe含量增加最显着；Fe和Fe+K混施对各生育酚异构体含量、生育酚总量、Zn含量的增加,效果最显着。叶面施肥对Ca和K的含量没有明显的影响。
盖志佳[9]2017年在《氮肥密度互作对大豆产量影响的生理机制研究》文中指出黑龙江省大豆产业面临的问题是单产不高,归根结底是先进适用高产栽培技术少,且推广速度慢。窄行密植大豆高产栽培技术通过降低行距,增加株距,合理密植,配套耐密品种,实现大豆增产高产。本试验以耐密性不同的大豆品种合丰42和垦农30为研究对象,系统研究氮肥密度互作下根系特性与叶片光合作用、氮素代谢及衰老生理的互作关系,探讨氮密互作下根系变化对大豆叶片碳氮代谢协调性、延缓大豆叶片衰老及对产量增加的贡献,明确根系、叶片形态生理与产量的相关性,阐明氮密互作下不同基因型大豆产量差异的生理机制,确定不同基因型大豆的最佳氮密处理组合,明确试验条件下最佳施氮量、最佳密度,以期为大豆窄行密植高产栽培技术研究及推广提供理论参考。结果如下:施氮显着提高不同基因型大豆籽粒产量(P<0.05);相同密度处理下,大豆籽粒产量随着施氮量的增加呈先升高再降低的变化趋势;低密度下,合丰42低氮处理(N1)产量最高,而垦农30中氮(N2)产量最高,但与低氮差异不显着;中、高密度下,不同品种中氮(N2)产量最高。相同施氮条件下,合丰42产量对密度的响应趋势是中密度(D2)>高密度(D3)>低密度(D1),而垦农30产量对密度的响应趋势是低密度(D1)>中密度(D2)>高密度(D3);密度对不同品种籽粒产量产生显着的影响;且氮肥和密度对不同品种产量存在显着的交互作用。垦农30中氮低密(N2D1)产量最高为3356.75 kg/hm~2,而合丰42中氮中密(N2D2)产量最高为3665.33 kg/hm~2,较垦农30产量高8.42%。中密度处理下,施氮量与合丰42产量之间存在显着的回归关系,拟合方程为y=-0.2583x2+25.125x+3023.2,寻优后,最佳施氮量为48.64 kg/hm~2,产量为3634.18 kg/hm~2。低密度处理下,施氮量与垦农30产量之间存在显着的回归关系,拟合方程为y=-0.2473x2+23.296x+2853.1,寻优后,最佳施氮量为47.09 kg/hm~2,产量为3401.67 kg/hm~2。中氮处理下,合丰42密度与产量之间存在显着的回归关系,拟合方程为y=-0.389x2+36.258x-477.35,寻优后,最佳密度为46.60万株/hm~2,产量为3675.36 kg/hm~2。中氮处理下,垦农30密度与产量之间存在显着的回归关系,拟合方程为y=-0.1725x2+13.52x+73.827,寻优后,最佳密度为39.19万株/hm~2,籽粒产量为3387.41 kg/hm~2。氮肥和密度对不同品种倒伏的影响不同。各处理合丰42大豆倒伏级别均为1级,即不倒伏。垦农30在低密度下倒伏级别也为1级;中密度条件下,各处理均为2级倒伏,即轻度倒伏;高密条件下,不施氮处理为2级倒伏,施氮处理为3级倒伏。相同密度条件下,不同品种蛋白质含量和脂蛋总和含量随着施氮量的增加呈先增加后减少的变化趋势,而脂肪含量呈逐渐降低的趋势;相同施氮量条件下,随着密度的增加蛋白质含量、脂肪含量及脂蛋总和逐渐降低。氮肥和密度对合丰42品质不存在显着的交互作用,而对垦农30品质存在显着的交互作用。相同处理条件下,垦农30蛋白质含量明显高于合丰42;而脂肪含量低于合丰42,不同品种脂蛋总和含量差异不大。合丰42 N2D1处理蛋白质含量和脂蛋总和最高分别为43.83%和64.28%,N0D1处理脂肪含量最高为21.01%;垦农30 N2D1处理蛋白质含量和脂蛋总和最高分别为46.45%和64.82%,N0D1处理脂肪含量最高为18.48%。氮肥和密度对不同品种叶片光合速率影响显着,且V4和R2时期存在显着的交互作用;各生育时期,在低密度条件下,垦农30叶片光合速率高于合丰42;而中高密度条件下,合丰42叶片光合速率高于垦农30。中低氮(N2、N1)处理更有利于叶片光合作用;中密度处理(D2)下合丰42叶片光合作用更强,而低密度(D1)更有利于垦农30叶片光合作用。大豆叶片光合指标光合速率、叶绿素含量、比叶重、叶面积指数在生育中后期(R2和R4)明显高于生育前期(V4),总体上中后期叶片光合指标与产量呈显着线性正相关关系。各生育时期,密度对不同大豆叶片含氮量(NC)、硝酸还原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)影响显着,且氮肥和密度对叶片氮代谢指标存在显着的交互作用;在V4和R2时期,氮肥对不同品种叶片NRA影响显着,在R4时期影响不显着。生育前中期(V4和R2)叶片NC、NRA与产量呈正相关关系,而GSA与产量一元二次抛物线关系。V4和R2时期,氮肥对合丰42和垦农30叶片POD活性、CAT活性、SOD活性及MDA含量产生显着的影响;相同施氮量条件下,合丰42在中密度处理时叶片POD活性、CAT活性、SOD活性最高,且高于垦农30;而垦农30在低密度时POD活性、CAT活性、SOD活性活性最高,且高于合丰42;密度对合丰42和垦农30叶片POD活性、CAT活性、SOD活性活性的影响趋势分别是中密度>低密度>高密度和低密度>中密度>高密度。密度对合丰42和垦农30叶片MDA含量的影响则相反。除R4时期合丰42叶片POD活性与产量相关性不显着外,POD活性、CAT活性、SOD活性与产量均呈正相关关系,而MDA含量则与产量呈显着负相关关系。在V4、R2、R4时期,氮肥对根系活力、群体根系干重均产生显着的影响;低密度条件下垦农30的根系活力、单株根系干重、群体根系干重高于合丰42;而中高密度条件下垦农30的根系活力、根系干重、群体根系干重却低于合丰42;V4和R2时期,氮肥过量会抑制根瘤数量的增加;而过量施氮会抑制各时期根瘤干重的增加。在R4时期,氮肥对合丰42根瘤数量和干重影响不显着,而对垦农30影响显着。各生育时期氮肥和密度对根系活力存在显着的交互作用;密度对不同品种单株根瘤数量和干重的影响要高于氮肥的作用效果;各时期不同品种的根系活力、群体根系干重与产量显着正相关。
侯金锋[10]2012年在《大豆鲜籽粒蔗糖含量的研究及糖代谢相关基因的克隆与功能分析》文中研究表明菜用大豆是指大豆鼓粒末期(R6-R7)籽粒饱满,英色翠绿时采青食用的大豆专用型品种,是一种重要的豆类蔬菜。外观品质和食味品质是菜用大豆两个基础的品质要素,与菜用大豆这两个性状紧密相关的百荚鲜重、百粒鲜重及鲜籽粒蔗糖含量是菜用大豆品质遗传研究的重要性状。依据菜用大豆这些特殊的目标性状,本研究在对我国323份栽培大豆种质资源进行准确评价、鉴定的基础上,通过关联作图和连锁作图方法发掘与大豆百荚鲜重、百粒鲜重及鲜籽粒蔗糖含量相关的QTL或关联位点。同时,通过同源克隆的方法获得大豆蔗糖代谢关键酶转化酶及蔗糖磷酸合成酶的基因,对这些基因进行大豆发育中籽粒及大豆根、茎、叶、花中的表达特性进行分析,并检测了这些组织中相关酶的活性及糖代谢物的含量。进一步将大豆转化酶基因、蔗糖磷酸合成酶基因转化野生型拟南芥,并将大豆转化酶基因转化拟南芥细胞质转化酶基因功能缺失突变体,观测拟南芥转基因株系相应酶的活性,蔗糖、葡萄糖的含量,以及生长发育中幼苗根长、莲座叶直径等性状。以了解这些酶对组织中糖分累积及植物生长发育的影响。本研究主要结果如下：1.按照菜用大豆品质要求直接通过表型筛选得到一批优异鲜籽粒性状的种质,并通过关联分析方法鉴定得到与百荚鲜重、百粒鲜重、鲜籽粒蔗糖含量相关的58个(次)标记-性状关联位点,涉及36个SSR标记。在这58个关联位点中,有9个蔗糖-SSR关联点,28个百荚鲜重-SSR关联点,21个百粒鲜重-SSR关联点,这49个荚粒鲜重相关位点共涉及29个SSR标记。进一步对这些显着关联位点进行特异等位变异及载体材料发掘,鉴定出一批优异等位变异位点及其典型载体材料。同时用连锁作图的方法共定位到11个(次)QTL与百荚鲜重(5个)、百粒鲜重(4个)、鲜籽粒蔗糖含量(2个)相关。两种不同作图方法检测QTL的结果中均涉及到的SSR标记有4个,分别为Satt136.Satt208.Satt251及Satt445.2.以拟南芥细胞质转化酶基因及蔗糖磷酸合成酶基因序列为探针,分别同源克隆得到两个大豆细胞质转化酶基因GmCInv1和GmCInv2,两个大豆蔗糖磷酸合成酶基因GmSPS1和GmSPS2。 GmCInv1和GmCInv2的开放阅读框分别为2040bp和1665bp,分别编码680个和555个氨基酸残基。推测两蛋白分子量分别为76.96kD和63.30kD,等电点分别为5.94和6.22。GmSPS1和GmSPS2的开放阅读均为3177bp,编码1059个氨基酸残基。推测两蛋白分子量分别为117.97和117.99kD,等电点分别为5.99和6.09。同源性分析发现GmCInv1和GmCInv2与其他植物细胞质转化酶氨基酸序列相似性较高,并与酸性转化酶基因完全分开。GmSPS1与GmSPS2在同源性分析中与拟南芥ATSPS1F及ATSPS2F分到一组,但亲缘关系最近的却是葡萄和茄。3.随着大豆籽粒的发育进程,籽粒中蔗糖含量呈先增长后降低的趋势,葡萄糖含量前期降低较快,后期降低较慢。淀粉含量在不同品种中随发育时期变化的趋势不同。在大豆根、茎、叶、花中,蔗糖含量大都低于葡萄糖含量,这与籽粒中情况恰好相反。随着大豆籽粒发育进程,籽粒中细胞质转化酶、液泡转化酶、细胞壁转化酶活性均是逐步下降,且液泡转化酶活性一直高于细胞质转化酶活性高于细胞壁转化酶活性；蔗糖磷酸合成酶活性在不同品种中变化规律不同。非籽粒组织中,一般叶片和花中转化酶活性较高；蔗糖磷酸合成酶活性有的品种是花中最高,有的是根中最高。随着籽粒的发育进程,两个细胞质转化酶基因GmCInv1与GmCInv2的表达模式不同：GmCInv1呈上升趋势,而GmCInv2有下降趋势,对籽粒中转化酶活性具有明显效应的可能是GmCInv2。两细胞质转化酶基因均是在根中表达量高于其他组织。大豆蔗糖磷酸合成酶基因随籽粒发育进程表达量逐步升高,在根中的表达量高于其他非籽粒组织。糖代谢物含量与酶活性、酶活性与酶基因表达量之间均存在一定的影响关系,但没有完全的控制效果。4.将GmCInv1及GmCInv2分别转化拟南芥野生型(WT)及拟南芥细胞质转化酶基因功能缺失突变体cinv1,将获得纯合阳性转基因株系分别称作W组转基因株系和M组转基因株系。除GmCInv2的M11株系外,GmCInv1、GmCInv2的其他转基因株系均有目的基因的表达及拟南芥自身转化酶AtCinv1基因的表达,WT没有大豆基因表达,突变体cinv1没有大豆基因的表达且自身AtCinv1基因的表达极低。GmCInv1及GmCInv2的表达,专一性的提高了转基因株系的细胞质转化酶活性,对液泡转化酶、细胞壁转化酶活性没有明显效应。转基因株系的蔗糖含量及其蔗糖含量／葡萄糖含量比被降低,表明转化酶活性的提高促进了蔗糖的分解。与对照相比,转基因株系的生长发育受到影响,基因效应包括：促进幼苗根伸长,促进莲座叶生长,促进莲座叶数目增加,增加抽薹数,增加株高,延长开花期。两转化酶基因在某些功能上具有差异。大豆GmCInv1及GmCInv2的表达对拟南芥突变体cinvl的一些表型具有补偿作用,可以恢复其表型,但不一定能完全恢复至WT水平。5.转GmSPS1、GmSPS2的转基因株系均有目的基因的表达,但两基因的6个转基因株系中仅有1个株系Line5的SPS活性与WT有显着性差异。Line5的蔗糖含量明显提高,与WT相比,Line5株高度及幼苗根长得到显着增加。其他5个株系虽然SPS酶活性没有显着提高,但大部分株系仍在所考察的6个生长发育表型中有某一个或两个与WT产生显着性差异。这些结果表明拟南芥中SPS活性的提高能够促进蔗糖的累积,并引起植株生长表型的改变；大豆SPS基因在拟南芥中表达后可能受到其他因素的抑制,以至不能提高拟南芥SPS的活性。
参考文献：
[1]. 温度与精胺对菜用大豆采后生理及蔗糖代谢的影响[D]. 王远. 南京农业大学. 2015
[2]. 甘蔗间种菜用大豆对其产量品质及土壤理化性状的影响[D]. 张旭升. 广西大学. 2013
[3]. 菜用大豆品质生理研究[D]. 王丹英. 浙江大学. 2001
[4]. 低温与精胺对菜用大豆贮藏品质的影响及代谢组学研究[D]. 宋江峰. 南京农业大学. 2014
[5]. 钾肥施用对菜用大豆产量和品质的影响[D]. 杜明. 东北农业大学. 2012
[6]. 覆膜对大豆生长的影响及高产氮肥运筹研究[D]. 邢永锋. 新疆农业大学. 2009
[7]. 大豆科研实力的国际比较[D]. 杨光明. 中国农业科学院. 2014
[8]. 叶面喷施钾肥和铁肥对不同皮色菜用大豆品质的影响[D]. 高会. 浙江大学. 2011
[9]. 氮肥密度互作对大豆产量影响的生理机制研究[D]. 盖志佳. 东北农业大学. 2017
[10]. 大豆鲜籽粒蔗糖含量的研究及糖代谢相关基因的克隆与功能分析[D]. 侯金锋. 南京农业大学. 2012