不同基因型和环境对高蛋白大豆农艺性状和品质性状的影响
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摘要
本文针对高蛋白大豆生产中存在的高蛋白品种品质不稳的实际问题,从栽培、生理、育种等方面进行研究。采用5个稳定的高蛋白品系,在不同施肥水平、不同水分和综合条件下进行研究,找出影响高蛋白大豆品质表达的关键因素,解决高蛋白大豆大面积种植品质普遍下降的问题。研究结果表明:
1.在低(149.25 kg.hm~(-2))、中(223.88 kg.hm~(-2))、高(298.51 kg.hm~(-2))三种施肥水平下,大豆单株叶面积、光合势、单株荚数、单株粒重在各生育时期中均表现为中肥料>高肥料>低肥料,大豆豆荚干物重、株高在各生育时期中均表现为高肥料>中肥料>低肥料;农大35307的豆荚干重、光合速率、株高、蛋白质、蛋脂总量在各生育时期中最高或接近最高。在低、中、高三种肥料水平下和品系间脂肪酸含量差异极显著,在低、中、高三种肥料水平下,13种氨基酸均达到了极显著差异,其中天门冬氨酸、甘氨酸、蛋氨酸等9种氨基酸和氨基酸总量都是在中肥条件下最高。品种农大35307其天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸等14种氨基酸含量均为最高,且氨基酸总量也最高。
2.在低、中、高三种水分条件下,大豆叶面积、叶绿素、主茎节数、产量和蛋白质含量在中水条件下最好,株高、单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重在高水条件下最好。在低、中、高三种水分条件下,不同品系间均存在显著或极显著差异,说明品系本身存在着遗传差异。品系35339的单株荚数、单株粒数、单株粒重在中水和低水下都有较大程度的降低,品系3191、35306始终保持相对较低的降低幅度,说明品系3191、35306具有较强的抵抗干旱能力。
3.在密度、施肥水平、品种、播期四因素正交试验中,高蛋白大豆的叶面积指数、叶绿素和光合势随着施肥水平的升高和播期的延迟而升高,影响高蛋白大豆株高、主茎节数、百粒重和品质的主要是品种;播期对产量,密度和肥料对单株荚数、单株粒数和单株粒重均有显著影响。本试验中各因素效应结果表明,农大35307和农大3191优于其它品种;高肥223.88 kg.hm~(-2),第四播期即5月21日的处理性状较好。
4.对高蛋白品系品质性状的遗传力分析表明,高蛋白品种杂交组合的F_2代的分枝数、主茎节数、单株荚数、单株粒数和产量都有偏母遗传特点;蛋白质含量和蛋脂总量性状均偏向适应亲本。5个组合的后代蛋白质、脂肪含量都很高,特别是9419×35306,9419×35318的蛋白质含量特别高。组合25003×35307蛋白质和脂肪肪含量是五个组合中较高的,而且高产潜力很大,是综合性状较好的组合。
This article aims at that quality of high-protein variety was not steady which exists in actual problem .Problem was researches on aspects of cultivation, physiology and breeding and so on. Five steady high-protein entry were adopted in the experience,which were analyzed under different fertilizer levels,different water levels and comprehensive condition.In order to find out the key factors of affecting high-protein soybean quality traits expression and solving the problem of quality decreasing of high-protein soybean under large planting area.The results as follows:
1. Leaf area,LAD,pods per plant and grains per plant was middle fertilizer >high fertilizer>lower fertilizer.Dry pod weight,plant height was high fertilizer > middle fertilizer > lower fertilizer.Dry pod weight,LAD,plant height,protein content,the total content of protein and oil of Nongda 35307 was the highest or nearly the highest.The fatty acid content had significant difference among three fertilizer levels and different soybean entries.Thirteen amino acids had significant differences.And ASP,GLY,MET,etal and Total was the highest under middle fertilizer level.ASP,ALU,etal and Total of Nongda 35307 was the highest.
2. Leaf area,chlorophyll content,No. of nodes,yield and protein content was best in middle water level.Plant height,pods per plant,grains per plant,seed weight per plant,100-seed weight was best under high water level.Different soybean entries had significant differences under three water levels.This indicated there were genetic differences among entries.Pods per plant,grains per plant,seed weight per plant of Nongda 35339 decreased specially under middle water level and lower water level.Nongda 3191 and Nongda 35306 had a less decreasing tread,indicating Nongda 3191 and Nongda 35306 had resisting dry cable.
3. In the density,fertilizer level,the variety and sowing date four factors orthogonal experiment,the LAI,chlorophyll content and the LAD increased with fertilizer level increasing,and with sowing date decreasing. The main factor that affected plant height, No. of nodes,100-seed weight and quality was variety.Sowing date affected yield.Density and fertilizer affected pods per plant,grains per plant and seed weight per plant.On this research, Nongda 35307 and Nongda 3191 was better than other varieties.The treatment was better under 223.88kg.hm~(-2) and sowing on 21th May.
4. The analysis to heritability of high-protein entry quality indicated that branches number,No. of nodes,pods per plant,grains per plant and yield all had the leaning mother to inherit the trait.And protein content and total content of protein and oil of F_2 generation had hereditary capacity deviation adaptation parent.Five crosses descendant protein and oil content very were all high. Protein content of 9419×35306 and 9419×35318 were specially high. The cross 25003×35307 protein content and oil content was higher,moreover,the yield potential was very big.It is a good cross of synthesizes.
1.在低(149.25 kg.hm~(-2))、中(223.88 kg.hm~(-2))、高(298.51 kg.hm~(-2))三种施肥水平下,大豆单株叶面积、光合势、单株荚数、单株粒重在各生育时期中均表现为中肥料>高肥料>低肥料,大豆豆荚干物重、株高在各生育时期中均表现为高肥料>中肥料>低肥料;农大35307的豆荚干重、光合速率、株高、蛋白质、蛋脂总量在各生育时期中最高或接近最高。在低、中、高三种肥料水平下和品系间脂肪酸含量差异极显著,在低、中、高三种肥料水平下,13种氨基酸均达到了极显著差异,其中天门冬氨酸、甘氨酸、蛋氨酸等9种氨基酸和氨基酸总量都是在中肥条件下最高。品种农大35307其天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸等14种氨基酸含量均为最高,且氨基酸总量也最高。
2.在低、中、高三种水分条件下,大豆叶面积、叶绿素、主茎节数、产量和蛋白质含量在中水条件下最好,株高、单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重在高水条件下最好。在低、中、高三种水分条件下,不同品系间均存在显著或极显著差异,说明品系本身存在着遗传差异。品系35339的单株荚数、单株粒数、单株粒重在中水和低水下都有较大程度的降低,品系3191、35306始终保持相对较低的降低幅度,说明品系3191、35306具有较强的抵抗干旱能力。
3.在密度、施肥水平、品种、播期四因素正交试验中,高蛋白大豆的叶面积指数、叶绿素和光合势随着施肥水平的升高和播期的延迟而升高,影响高蛋白大豆株高、主茎节数、百粒重和品质的主要是品种;播期对产量,密度和肥料对单株荚数、单株粒数和单株粒重均有显著影响。本试验中各因素效应结果表明,农大35307和农大3191优于其它品种;高肥223.88 kg.hm~(-2),第四播期即5月21日的处理性状较好。
4.对高蛋白品系品质性状的遗传力分析表明,高蛋白品种杂交组合的F_2代的分枝数、主茎节数、单株荚数、单株粒数和产量都有偏母遗传特点;蛋白质含量和蛋脂总量性状均偏向适应亲本。5个组合的后代蛋白质、脂肪含量都很高,特别是9419×35306,9419×35318的蛋白质含量特别高。组合25003×35307蛋白质和脂肪肪含量是五个组合中较高的,而且高产潜力很大,是综合性状较好的组合。
This article aims at that quality of high-protein variety was not steady which exists in actual problem .Problem was researches on aspects of cultivation, physiology and breeding and so on. Five steady high-protein entry were adopted in the experience,which were analyzed under different fertilizer levels,different water levels and comprehensive condition.In order to find out the key factors of affecting high-protein soybean quality traits expression and solving the problem of quality decreasing of high-protein soybean under large planting area.The results as follows:
1. Leaf area,LAD,pods per plant and grains per plant was middle fertilizer >high fertilizer>lower fertilizer.Dry pod weight,plant height was high fertilizer > middle fertilizer > lower fertilizer.Dry pod weight,LAD,plant height,protein content,the total content of protein and oil of Nongda 35307 was the highest or nearly the highest.The fatty acid content had significant difference among three fertilizer levels and different soybean entries.Thirteen amino acids had significant differences.And ASP,GLY,MET,etal and Total was the highest under middle fertilizer level.ASP,ALU,etal and Total of Nongda 35307 was the highest.
2. Leaf area,chlorophyll content,No. of nodes,yield and protein content was best in middle water level.Plant height,pods per plant,grains per plant,seed weight per plant,100-seed weight was best under high water level.Different soybean entries had significant differences under three water levels.This indicated there were genetic differences among entries.Pods per plant,grains per plant,seed weight per plant of Nongda 35339 decreased specially under middle water level and lower water level.Nongda 3191 and Nongda 35306 had a less decreasing tread,indicating Nongda 3191 and Nongda 35306 had resisting dry cable.
3. In the density,fertilizer level,the variety and sowing date four factors orthogonal experiment,the LAI,chlorophyll content and the LAD increased with fertilizer level increasing,and with sowing date decreasing. The main factor that affected plant height, No. of nodes,100-seed weight and quality was variety.Sowing date affected yield.Density and fertilizer affected pods per plant,grains per plant and seed weight per plant.On this research, Nongda 35307 and Nongda 3191 was better than other varieties.The treatment was better under 223.88kg.hm~(-2) and sowing on 21th May.
4. The analysis to heritability of high-protein entry quality indicated that branches number,No. of nodes,pods per plant,grains per plant and yield all had the leaning mother to inherit the trait.And protein content and total content of protein and oil of F_2 generation had hereditary capacity deviation adaptation parent.Five crosses descendant protein and oil content very were all high. Protein content of 9419×35306 and 9419×35318 were specially high. The cross 25003×35307 protein content and oil content was higher,moreover,the yield potential was very big.It is a good cross of synthesizes.
引文
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