1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
大豆叶片是进行光合作用、产生同化物的主要器官,叶面积指数直接影响光的吸收量、CO2的同化率,最终影响作物产量和品质[1-2]。“源库流”是研究作物生理和生长的重要理论[3-4],产量形成是“源库流”协调统一的过程。大豆R3期至R5期时的叶片“源”能力是决定产量的重要因素[5-8],因此在叶面积机械损失的敏感时期人工去叶,可以最有效地改变大豆原有的源库平衡,研究叶面积机械损失对“源”的供给效率与“库”的分配程度造成的影响。
大豆生长过程中叶面积指数会受到多种因素影响,如冰雹、台风等非生物因素但以食叶性害虫和叶部病害等生物因素为主。尽管化学药剂能有效解决问题,但化学药剂存在造成害虫抗药性、害虫再猖獗、环境污染等严重问题。因此抗虫品种的应用是一种经济环保的控制害虫、防止产量损失的措施。作物具有耐害性,其对叶面积机械损失后会产生补偿反应[9-11],可以利用这一补偿性,根据叶片损伤程度预报减产幅度,并判断大豆后续生育过程长势的强弱,并以此为依据均衡经济阈值和防治成本,选择一种最适合经济效益的方式应对逆境,从而保护生态平衡提高经济效益。
前人已经进行了多种方式的叶面积机械损失处理研究,如用打孔机进行机械打孔[12-14]、以不同水平处理全株叶片或不同节位的叶片[15-17],但对不同大豆品种进行叶面积机械损失处理的研究报道相对较少。
2. 研究的基本内容和问题
目标:
对370份大豆地方群体品种进行耐感叶面积机械损失表型精准鉴定,建立大豆种质耐叶面积机械损失的表型数据库,筛选出耐叶面积机械损失大豆特异种质若干份。研究优异种质耐叶面积机械损失的遗传规律,鉴定出大豆主效耐叶面积机械损失QTL位点。发表中文核心论文1篇。
内容:
3. 研究的方法与方案
可行性分析:
4. 研究创新点
对其他作物耐害性的研究发现,不同材料间的耐害性存在差异。因此本课题对于是否不同的大豆地方品种群体间的耐害性也存在差异进行一系列实验研究。
作物耐害性与大多数农艺性状一样表现出连续的表型分布, 表明耐害性受多基因或数量性状位点控制。国内外的研究者在大豆抗生性和抗选性在QTL定位方面进行了大量的研究,但对于耐害性QTL定位方面研究报道很少,因此本研究对370份代表性的大豆地方品种的耐叶面积机械损失进行了鉴定,通过初荚期剪叶测定株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、单株产量和百粒重等6个农艺性状的变化评价叶面积机械损失对农艺性状的影响,筛选耐害性强的品种,并进行全基因组的关联分析挖掘到控制耐叶面积机械损失的QTL,为生产实践提供理论依据以及指导方法,同时为大田育种和栽培提供优异种质资源。
5. 研究计划与进展
研究计划:
第一阶段:搜集、整理大豆材料。
第二阶段:按照试验计划进行大豆种植,并进行叶面积机械损失试验。
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