大豆高產的冠層特性及遠緣雜交-回交遺傳改良效應的研究.pdf

1、本文以不同產量潛力的品種(系)為試材，分析了不同產量潛力品種(系)的形態(tài)、生理和產量性狀。同時以遼寧省2個主栽大豆品種和美國俄亥俄州2個主栽大豆品種的雜交、回交衍生群體為試材，對雜交與回交衍生的高代品系的產量及相關性狀進行了比較，探討了最佳遺傳改良組配方式。研究主要結果如下： 1．大豆品種光合特性及葉片生產效率的比較不同大豆品種光合特性研究表明，不同品種在整個生育期間葉片光合速率動態(tài)變化不同，有的品種前期光合速率高，后期衰減較快

2、，有的品種則相反，還有的品種整個生育期光合速率都較高。不同節(jié)位葉片光合速率從壯齡葉開始往下呈下降趨勢，但不同品種下降的幅度不同。不同品種葉片背面、正面光合速率相差較大，不同生育時期背面光合速率占正面光合速率比率也不同。不同品種在不同環(huán)境下光合日變化差異很大，在相同環(huán)境下由于不同品種對外界環(huán)境適應能力不一樣，使日變化仍有較大差異。光強不同時不同品種對光強的響應曲線也有差異，大豆光合系統是非常復雜的。 有限和亞有限型品種主莖上部各節(jié)

3、位的葉面積、粒重及粒葉比的研究表明，兩種結莢習性大豆品種均存在頂端結莢優(yōu)勢，使倒數第2節(jié)位的粒重受到很大影響。亞有限型大豆品種植株上部9個節(jié)位的葉面積與粒重極顯著相關，而有限型品種因受頂端結莢優(yōu)勢影響較大，植株上部5個節(jié)位的葉面積與粒重不相關。不同品種間植株不同節(jié)位的葉面積大小不能直接反應其對應節(jié)位的粒重大小。換算成各節(jié)位單位葉面積的籽粒生產能力時發(fā)現，存在較大的品種間差異，高產品種的葉片具有較高的籽粒生產效率。 2．超高產大豆

4、遼豆14號的冠層特性研究超高產大豆遼豆14號與普通大豆遼豆11號多年對比試驗結果表明，從苗期到盛莢期，遼豆14號的葉綠素含量和光合速率要低于遼豆11號，但在盛莢期以后，則高于遼豆11號；從不同節(jié)位葉片光合速率看，超高產大豆品種上下冠層葉片的光合速率差異小，下部葉片衰老慢。遼豆14號不同節(jié)位葉柄長度和葉形指數的變化更加合理，在葉面積指數較高的情況下，能夠使更多光能透射到冠層中下部，使群體下部無截獲散射更大，平均葉傾角也更大。遼豆14號的葉

5、面積指數與光合勢達最大時期比遼豆11號略晚，但遼豆14號高葉面積指數維持的時間長，后期下降緩慢。遼豆14號生物產量的積累在結莢期前與遼豆11號差異不顯著，但在結莢期以后要顯著大于遼豆11號。在結莢期以后遼豆14號光合產物向莢的累積速度要顯著大于遼豆11號，使遼豆14號最終粒莖比較大。超高產大豆遼豆14號盛莢期到鼓粒末期的葉層結構有利于冠層保持良好的受光態(tài)勢，維持較高的LAI和光合勢，全冠層有較高的光合生產能力及光合產物轉化能力，這是超高

6、產大豆高產的重要原因。 3．大豆遠緣雜交與回交遺傳改良效應的研究 3.1遠緣雜交與回交對后代性狀改良的效應生育期的研究表明，兩親本雜交方式變異范圍較大，有很多偏早熟和晚熟品系。用生育期長的品種做回交時，多數品系生育期較長，利用本地品種做回交時有穩(wěn)定生育期的作用，其組合多數品系生育期天數更適應本地環(huán)境。 株高、結莢高度、主莖節(jié)數、節(jié)間長度的遠緣雜交、回交效應表明，雜交的后代變異范圍大些，但回交更有利于株高、結莢高度

7、、主莖節(jié)數、節(jié)間長度定向選擇。用粒莖比大的本地品種做回交時，其后代中粒莖比大的品系較多。粒莖比無差異的兩個品種，用本地品種做回交時其后代粒莖比高的品系多。以上各性狀都表明，以用本地品種做回交的方式優(yōu)于雜交方式優(yōu)于以外地品種做回交方式。分枝數、百粒重研究表明，雜交方式的分枝數、百粒重的變異范圍大，但用分枝多、百粒重大的品種做回交其后代分枝多、百粒重大的品系也多。 大豆脂肪、蛋白質改良效應表明，通過雜交和以高油、高蛋白品種做回交的方

8、式均可得到高油、高蛋白的品系，但用高油、高蛋白品種做回交其后代獲得高油、高蛋白的品系更多。從選擇高油、高蛋白質含量出發(fā)，用高油、高蛋白親本回交有助于提高后代中選擇高油、高蛋白個體比率。 產量的研究表明，用本地品種做回交選出的高產品系數>兩品種雜交組合>用外地品種做回交組合。說明在地理遠緣品種配組時，使用本地品種做回交方式，更容易選擇出適合本地高產的品種。 3.2遠緣雜交/回交衍生群體產量的形成規(guī)律不同產量潛力的品系光合相

9、關指標研究表明，始莢期與鼓粒期的葉綠素總量，葉綠素a、b含量與產量顯著正相關，并且鼓粒期相關系數>始莢期。盛花期、盛莢期光合速率、氣孔導度、胞間CO<,2>濃度、蒸騰速率與產量均呈顯著或極顯著正相關，并且盛莢期的各項指標相關系數>盛花期。從不同產量潛力品系光合指標分布的散點圖來看，有一些品系產量較低，但其光合指標并不太低。說明，高產品種應該具有較高的光合指標，而具有高光合指標的品種，不一定是高產品種。從葉面積指數、光合勢看，始花期到鼓粒

10、期葉面積指數、光合勢與產量均達到顯著或極顯著水平，并且隨著生育進程推進，相關性系數逐漸變大。不同產量潛力品系的葉面積指數、光合勢的散點圖的分布表明，在開花期到盛莢期，葉面積指數和光合勢最大的品系往往是中產品系，這些品系的葉面積指數和光合勢到鼓粒期下降較快。 R<,2>到R<,6>期生物產量與產量均呈顯著或極顯著相關關系，R<,4>-R<,6>期生物產量與產量相關系數較大。對不同產量潛力品系生物產量積累進行Logistic方程動態(tài)

11、模擬表明，高產組最大積累速度、平均積累速度>中產組>低產組。粒莖比與產量相關系數達0.62<'**>，其散點圖也表明高產品系都具有較高粒莖比。 鼓粒期的傷流量及傷流中氨基酸含量與產量均呈極顯著正相關。硝態(tài)氮含量與產量負相關，但相關系數未達顯著水平。 農藝性狀與產量的關系分析表明，株高、結莢高度、節(jié)間長度與產量顯著負相關，莖重與產量極顯著負相關。分枝數、百粒重與產量相關未達顯著水平，單株粒重與產量極顯著正相關。通徑分析進一