大豆植株氮素动态变化与籽粒蛋白质积累关系的研究

大豆植株氮素动态变化与籽粒蛋白质积累关系的研究

王全富[1]2003年在《大豆植株氮素动态变化与籽粒蛋白质积累关系的研究》文中进行了进一步梳理本试验选用东北大豆产区不同基因型春大豆品种(系),高蛋白东农42、中蛋白绥农14、低蛋白东农163为材料。在盆栽的条件下,研究了不同基因型大豆籽粒蛋白质、亚基组分积累的特点,及其与植株氮素积累、运转动态变化的关系,从分子水平阐明栽培措施对此生理过程的促控作用及量化效应,并为专用优质品种定向改良技术实施提供理论依据。 不同基因型大豆籽粒蛋白质积累动态的趋势是存在差异的。东农163、绥农14蛋白质含量在籽粒形成前期(开花后30~50天)的变化幅度不大,开花60~67天这段时间,出现下降,而后呈增长的趋势;东农42在整个籽粒形成过程中蛋白质呈持续增长趋势。叁个品种在不同时期蛋白质的积累速度也有差异,并且籽粒形成后期蛋白质的积累量、积累强度将决定成熟蛋白质含量的高低。东农42具有较高的积累量和较快的积累速率,最终表现为最高蛋白质含量。 在大豆籽粒形成过程中,籽粒球蛋白、球蛋白亚基百分含量及两者占总蛋白的比例的变化与籽粒蛋白质含量积累动态基本一致。大豆球蛋白亚基组成主要是由品种的遗传因素所决定的,不受氮肥的影响。但不同亚基积累量和积累强度存在差异。随着籽粒形成,11S球蛋白酸性亚基(acidic)、碱性亚基(basic)积累量高于7S球蛋白亚基,一旦形成,带型逐渐稳定,在籽粒发育过程中不再消失,表现出很强的遗传稳定性。但大豆7S球蛋白α’、γ亚基形成时期较晚,有消失或数量减少的现象。球蛋白亚基含量在品种间差异极显著,氮肥处理间酸性亚基(acidic)、碱性亚基(basic)、11S球蛋白含量差异极显着,球蛋白总量、蛋白质含量差异达到显着水平。 不同基因型大豆的营养器官氮素百分含量、分布量的变化趋势基本一致。开花后0~30天,各营养器官氮素含量大体呈现增长趋势,并且在籽粒形成初期达到最高点,而后呈各营养器官氮素含量呈现下降趋势,在籽粒成熟时降至最低点。营养器官的氮素分布量、氮的运转效率及转运氮量对籽粒的贡献率均表现为:叶片>茎杆>荚皮。 叁个大豆品种植株营养器官氮素积累峰值及运转量与籽粒蛋白质含量呈极显着正相关关系,与籽粒产量呈显着正相关。蛋白质含量与球蛋白含量、11S球蛋白含量、碱性亚基(basic)含量呈现极显着正相关,与酸性亚基(acidic)含量、α亚基含量呈显著正相关。就不同营养器官而言,氮素积累峰值、氮素转运量均表现为:叶片>茎杆>荚皮。因此,叶片和茎秆氮素的积累、运转在籽粒氮及蛋白质积累中起着重要作用。高蛋白品种东农42植株营养器官氮素积累峰值出现早、高,持续时间长于另外两个品种,氮素运转效率与蛋白质含量呈显着正相关。 不同施氮量对不同基因型大豆蛋白质相对、绝对以及球蛋白各亚基组分含量积累的影响不同。随着施氮量的增加,高蛋白品种东农42各营养器官的氮素积累峰值、氮素运转量、运转效率、氮素收获指数及运转氮对籽粒的贡献串呈递增趋势;11S球蛋白酸 东北农业大学农学硕士学位论文一性亚基(acidic)、7S球蛋白、11s球蛋白含量以及球蛋白总量也呈递增趋势,致使大豆籽粒蛋白质相对、绝对含量呈现相同变化趋势,因而获得较高的蛋白质含量、籽粒蛋白质产量和籽粒产量。施氮对中蛋白品种和低蛋白品种各营养器官的氮素积累峰值、氮素运转量影响不大,但氮素运转效率、氮素收获指数及运转氮对籽粒的贡献率呈下降趋势。在低氮肥条件中蛋白、低蛋白品种酸性亚基(ac i d i c)含量、7S球蛋白 e亚基含量增加,使球蛋白含量和总蛋白含量增加。高氮肥条件下碱性亚基(basic)含量和7S球蛋日各亚基含量下降,因而球蛋白和总蛋白质含量下降。

董雪[2]2009年在《氮素调控对大豆光合产物积累及根瘤固氮的影响》文中进行了进一步梳理本试验采用框栽的方法,设N0、N30、N60 kg/hm2 3个氮水平,及在N30 kg/hm2基肥基础上,于R1、R2、R3、R4各生育期追N30kg/hm2 ,共7个处理。测定了大豆叶、茎、荚果和根中可溶性糖含量、淀粉含量、酰脲含量及根干重、根体积、根系含氮量等指标,研究氮肥不同用量及不同生育期追施氮肥对大豆光合产物积累分配、根瘤固氮及产量的影响。主要试验结果如下:追施氮肥可以提高大豆各器官可溶性糖含量及积累量。R2期追施氮肥,提高了R5期叶片可溶性糖含量,与N60相比,提高了16.87%,达1%显着水平。大豆茎中可溶性糖含量在R6期达峰值,N30+R2处理较N60处理高11.89%,达5%显着水平。根系中可溶性糖含量随施氮量增加而增加,各追肥处理根系可溶性糖含量均高于一次性施氮处理。R4期,N30+R2处理比N60高14.98%,达5%显着水平。叶片和茎中的可溶性糖积累高峰分别在R4和R6期。追施氮肥处理的可溶性糖积累量高于一次性施氮处理,N30+R2处理叶片、茎和根系可溶性糖积累量分别比N60处理高17.15%、35.09%和20.36%,均达到5%显着水平。说明R2期追肥有利于叶片光合产物的合成、积累和运输,增强地上部光合产物向根系的运输,提高根系可溶性糖积累量,促进根瘤固氮量。追施氮肥可以提高大豆生育后期淀粉含量及积累量。R5期大豆叶片和茎中淀粉含量各追肥处理均高于一次性施氮处理,N30+R2处理与N60相比,叶片淀粉含量增加17.68%。R5期茎中淀粉含量达最大值,N30+R4较N60处理高22.86%,达1%显着水平。叶片中的淀粉在R4期以前呈现积累状态,R5期开始向荚果转移。各追肥处理在生育后期各器官仍能保持较高淀粉积累量,说明追施氮肥有利于延缓叶片衰老,增强叶片光合产物的积累。大豆叶片的可用性碳水化合物在R1至R4主要以积累为主,R4期以后集中向荚果和根等器官分配。各追肥处理的积累量和分配量均高于一次性施氮处理。R5至R6期,N30+R2处理对可用性碳水化合物叶片分配与荚果积累有较大影响,比N60高33.14%和21.17%,均达5%显着水平。R6期至R8期,茎可溶性糖输出率及转换率随施氮量增加而增加;N30+R2比N60处理输出率高1.43%,转换率高8.38%。R1期至R4期根瘤干重随施氮量增加而降低,说明生育前期施氮会抑制根瘤生长。生育后期,各追肥处理根瘤干重均高于不追肥处理。R5期,N30+R2处理较N60高23.64%,达5%显着水平。生育前期,根瘤氮积累随施氮量增加而降低,各追肥处理根系及根瘤氮积累较不追肥处理高。R5期,N30+R2处理根系及根瘤氮积累比N60高32.91%和25.64%,均达1%显着水平。说明后期追施氮肥可以缓解前期氮过多对根系产生的抑制作用,提高根瘤固氮量,延缓根瘤衰老。R3期叶片和茎酰脲含量N0>N30>N60,说明前期施氮过多对根瘤固氮有抑制作用。R5期,N30+R2处理叶片、茎、荚果的酰脲含量均显着高于N60处理,达1%显着水平。大豆根干重和根体积均在R4期达峰值,各追肥处理在生育后期的根系干重及根体积均高于一次性施氮处理。R5期N30+R2处理根干重及根体积分别高于N60处理13.71%和9%,均达5%显着水平。各追肥处理产量均高于不追肥处理,N30+R2>N30+R4>N30+R3>N30+R1,其中N30+R2较N60处理产量提高11.84%,达5%显着水平。不同施氮量处理产量表现为N60>N30>N0。

赵明珠[3]2009年在《不同类型大豆品种氮同化和蛋白质积累规律的研究》文中研究指明本试验选用在黑龙江省种植面积较大的12个春大豆品种为试验材料,采取大田试验和盆栽试验相结合的方法,于2008年在东北农业大学园艺试验站和香坊农场实习基地进行。本试验研究了不同类型大豆品种氮代谢及关键酶活性的变化规律,以及籽粒蛋白积累规律的差异,在理论上丰富大豆氮代谢机制的基本内容,以期为黑龙江省高蛋白大豆品种的选育及优质高效生产提供理论依据和技术支持。本试验得出以下结论:不同类型大豆品种叶片和茎秆的氮素含量均呈降-升-降的变化趋势,荚果的氮素含量呈先下降后上升的趋势。在部分生育时期,不同类型大豆各器官的氮素含量品种间差异达到显着或极显着水平(F=3.08*-98.24**),高蛋白大豆品种各器官的平均氮素含量最高,中间型大豆品种次之,高油大豆品种最低,且各器官氮素含量与籽粒蛋白质含量均呈显着或极显着正相关(r=0.56*-0.75**)。不同类型大豆品种叶片和茎秆的氮素积累量均呈单峰曲线变化,峰值分别出现在R2期和R6期,而荚果的氮素积累量则呈不断增加的趋势。在部分生育时期,高蛋白大豆品种各器官的平均氮素量最高,中间型大豆品种次之,高油大豆品种最低,且各器官氮素积累量与籽粒蛋白质含量均呈显着或极显着正相关(r=0.58*-0.72**)。不同类型大豆品种叶片和茎秆的氮素积累峰值、转运量、转运率以及运转氮对籽粒氮的贡献率均表现为:叶片>茎杆。叶片和茎秆的氮素积累峰值、氮素转运量与籽粒蛋白质含量均呈显着正相关(r=0.57*-0.65*)。不同类型大豆品种叶片的enNRA和exNRA在整个生育期内均出现两个高峰,峰值均出现在V4期和R2期,且前峰远高于后峰,而不同类型大豆品种NR还原潜力的动态变化趋势不同。在部分生育时期,不同类型大豆叶片的enNRA和exNRA品种间差异达到显着或极显着水平(F=4.27*-833.14**),高蛋白大豆品种叶片的平均enNRA、平均exNRA以及平均NR还原潜力最高,中间型大豆品种次之,高油大豆品种最低,且enNRA、exNRA以及NR还原潜力与籽粒蛋白质含量呈显着或极显着正相关(r=0.57*-0.95**)。不同类型大豆品种叶片、茎秆、根部的GSA动态变化趋势基本一致,在整个生育期内呈双峰曲线变化,峰值均出现在R2期和R5期,而不同类型大豆品种荚果的GSA动态变化趋势不同。在部分生育时期,不同类型大豆各器官的GSA品种间差异达到了显着或极显着水平(F=3.04*-36.88**),高蛋白大豆品种各器官的平均GSA最高,中间型大豆品种次之,高油大豆品种最低,且不同品种大豆各器官GSA与籽粒蛋白质含量呈显着或极显着正相关(r=0.56*-0.91**)。在部分取样日期,不同类型大豆籽粒蛋白质含量品种间差异达到显着或极显着水平(F=5.86*-98.12**)。在籽粒形成的中后期,不同类型大豆品种平均籽粒蛋白质含量变化趋于稳定,高蛋白品种的平均籽粒蛋白质含量最高,高油品种最低,中间型品种介于两者之间,不同品种大豆籽粒蛋白质含量与籽粒最终蛋白质含量均呈显着或极显着正相关(r=0.57*-r=0.96**)。籽粒蛋白质的最终含量取决于籽粒形成中后期的蛋白质含量,蛋白质的合成以籽粒形成的中后期为主。因此,籽粒形成中后期的大豆生育也是不容忽视的。

赵洪祥[4]2007年在《吉林省不同年代大豆品种硝酸还原酶活性变化研究》文中研究说明20世纪20年代以来,随着品种遗传改良和栽培技术的进步,大豆单位面积产量有了大幅度提高。在产量提高的同时,大豆的农艺性状、生理性状、品质性状等也发生了明显的变化,但关于栽培大豆遗传改良过程中硝酸还原酶活性变化的研究,尚未见报道。本研究选择42个对栽培大豆的遗传改良起重要作用的吉林省不同年代主推品种为材料,力图通过对吉林省不同年代育成大豆品种遗传改良过程中硝酸还原酶活性的变化及其与产量、光合速率、叶绿素含量、比叶重、可溶性蛋白、籽粒脂肪和蛋白质含量的关系的研究,深入探讨大豆氮代谢和碳代谢的同时,探索其作为高产品种选择指标的可行性,对制订育种策略和目标具有重要意义。试验于2005~2006年在吉林农业大学试验田进行,在V_4期、R_2期、R_4期、R_6期取自上数第4片叶测定叶片硝酸还原酶活性、光合速率、叶绿素含量、比叶重、可溶性蛋白含量,收获测产后,贮藏到适宜条件下测定籽粒脂肪和蛋白质含量。结果如下:1大豆不同生育时期硝酸还原酶活性的变化不同生育时期大豆叶片的硝酸还原酶活性差异较大,硝酸还原酶活性大小为R_2期>V_4期>R_4期>R_6期。同一生育时期不同品种叶片硝酸还原酶活性也有一定差异,在V_4期、R_2期、R_4期和R_6期的变异系数分别为17.6%、8.6%、8.5%和12.7%,存在极显着或显着差异。2不同年代大豆品种硝酸还原酶活性随育成年代的变化大豆品种各生育时期的硝酸还原酶活性均随年代的推进呈线性增长的变化,并与育成年代呈显着正相关,相关程度各生育时期大小排序为:V_4期>R_2期>R_6期>R_4期。3不同年代大豆品种硝酸还原酶活性与产量的关系不同年代大豆品种产量与V_4、R_2、R_6叁个生育时期的硝酸还原酶活性均呈极显着正相关,与R_4期的硝酸还原酶活性呈正相关,但不显着。各生育时期相关程度大小排序为:V_4期>R_2期>R_6期>R_4期。4不同年代大豆品种硝酸还原酶活性与光合速率的关系大豆品种四个生育时期硝酸还原酶活性与光合速率均呈正相关,其中R_6期硝酸还原酶活性与光合速率呈极显着正相关,R_2期和V_4期呈显着正相关。相关程度依次为:R_6期>R_2期>V_4期>R_4期。5不同年代大豆品种硝酸还原酶活性与叶绿素含量的关系不同年代大豆品种V_4期和R_6期硝酸还原酶活性与叶绿素含量呈极显着正相关,R_4期呈显着正相关,R_2期呈正相关,但不显着。6不同年代大豆品种硝酸还原酶活性与比叶重的关系在R_2期和R_6期,不同年代大豆品种硝酸还原酶活性与比叶重呈极显着正相关,在V_4期和R_4期,硝酸还原酶活性与比叶重呈显着正相关。7不同年代大豆品种硝酸还原酶活性与可溶性蛋白含量的关系不同年代大豆品种各生育时期叶片硝酸还原酶活性与可溶性蛋白含量均呈正相关,但不显着。8不同年代大豆品种硝酸还原酶活性与籽粒脂肪和蛋白质含量的关系不同年代大豆品种R_2期硝酸还原酶活性与籽粒脂肪含量呈极显着正相关,V_4期、R_4期和R_6期硝酸还原酶活性与脂肪含量呈正相关,但不显着。不同年代大豆品种各生育时期叶片硝酸还原酶活性与种子蛋白质含量均呈负相关,其中R_2期硝酸还原酶活性与蛋白质含量呈显着负相关,R_6期呈极显着负相关。研究发现,在R_4期,光合速率与产量的相关程度最为密切;而在其它生育时期,硝酸还原酶活性与产量的相关程度均较其它指标密切。对各项指标与育成年代增长的关系研究表明,硝酸还原酶的增长与产量的增长最为接近。在R_4期,光合速率的增长高于硝酸还原酶活性的增长,其它生育时期硝酸还原酶活性的增长均高于其它指标的增长,与产量的增长最为接近。一直以来,育种和栽培工作者主要以产量和叶片形状、比叶重、叶绿素含量等性状作为高产品种的选择指标,硝酸还原酶活性没有列入大豆品种遗传改良计划中。但由于NRA在与产量关系中的实际表现突出,测定叶片NRA方法简便,可对大量样本进行准确测定,同时,大豆R_2期冠层结构最佳,生产能力强,因此,选择大豆R_2期叶片硝酸还原酶活性作为大豆高产品种选择的一个指标具有可行性。

龚振平[5]2004年在《春大豆氮代谢机制及相关酶活性的研究》文中研究指明本试验于2002-2004年进行,采用田间试验与框栽试验相结合的方法,土壤为黑土,试验品种为东农47(高油型),绥农10(丰产型)。2002—2003年设置了始花期、盛花期和盛荚期追氮肥处理;2004年设置了种肥施氮和不施氮、初花期追氮肥和不追氮肥四个处理。对大豆氮素积累与转运、氮代谢机制与相关酶活性动态以及氮肥对其影响等方面进行了研究,结果表明: 大豆的氮素营养有五个时期:(1)子叶营养期:出苗至子叶期(VE—VC),氮素和其它营养物质主要依靠子叶中贮藏物质提供:(2)无机氮营养期:苗期至始花期(V_1—R_1),主要依靠硝态氮;(3)无机氮与根瘤固氮并行期:始花期至盛荚期(R_1—R_4),既依靠硝态氮又通过根瘤固氮,两者营养作用同等重要:(4)根瘤固氮营养期:盛荚期至鼓粒期(R_4—R_6),氮素营养主要依靠根瘤固定的氮,营养器官在积累氮的同时也开始向结实部位转移氮素;(5)营养器官氮素快速转移期:鼓粒期至成熟(R_6—R_8),营养器官积累的氮素快速向荚果中转移,根系所提供的氮素主要是根瘤固定的氮素;荚果高强度积累氮素。 大豆植株氮素积累与干物质积累特点相一致。叶片、叶柄、茎在盛花期至鼓粒初期积累速度最快,生育前期氮素与干物质主要在叶片中积累,中后期叶柄、茎部积累量逐渐增加,叶片中所占比例下降;鼓粒期以后营养器官中氮素向外流转,集中于荚果中。叶片氮素流转量明显高于茎和叶柄,茎部氮素流转量高于叶柄。在框栽条件下,叶片、茎、叶柄的氮素流转量分别为428.5~436.4mg/株、232.8~320.7mg/株、83.0~103.2mg/株,合计占籽粒中氮素的29.6%~32.6%;茎的氮素流转率高于叶片和叶柄,叶片和叶柄接近,分别为70.1~76.3%、56.1~56.7%、54.0~59.3%。 植株中非水溶性氮变化动态与全氮的变化规律一致,两者正相关(R~2=0.9631):叶片中非水溶性氮含量高于茎和叶柄,茎和叶柄含量相近;植株各部位非水溶性氮含量占全氮的比例,叶片在90%以上,高于茎和叶柄,随生育时期变动很小。水溶性氮主要成分是硝态氮、酰脲、氨态氮。大豆叶片中水溶性氮含量低,变化幅度小;茎部水溶性氮含量高于叶柄和叶片,V_4期含量较高,快速下降至盛花期,其后又开始增加;荚果中水溶性氮素含量也比较高,是流转态氮素库。叶片水溶性氮中,氨态氮占90%以上,酰脲和硝态氮含量很少:茎部水溶性氮中,氨态氮的比例是前期和后期低、中期较高,V_4、R_2、R_6期分别为32.4%~36.5%、43.2%~54.2%、24.2%~25.7%;茎部水溶性氮中硝态氮的比例是前期高,随生育期进程而下降,V_4期达54.4%~62.0%,而到R_4、R_5期其比例非常低;茎部酰脲态氮占水溶性氮的比例是前期低,随生育进程而迅速增加,R_6期达73.0%以上。叶柄中氨态氮的比例是前期低,逐渐增加,R_5期最高达65%,酰脲态氮所占比例动态与茎中规律一致,其比例较茎中低;叶柄中硝态氮占水溶性氮比例动态是随生育时期而下降,但其比例明显高于茎中比例,V_4—R_1期达77.1~83.1%。 荚果和茎部的酰脲含量高于叶片和叶柄,上部茎含量比较高:尿囊酸含量明显高于尿囊素:茎中酰脲丰度在R_4期为44.5%~49.0%以上,其后快速增加而高于硝态氮;在叶柄中R_2期以前硝态氮明显高于酰脲,R_2期酰脲丰度是38.9%~44.0%,其后酰脲丰度快速提高;荚

王利立[6]2016年在《密度对大麦间作豌豆氮素利用的影响及机理》文中研究指明禾豆间作在一定程度上能促进豆科作物固氮,提高共生作物的氮素利用效率,并减少土壤无机氮累积,提高作物的资源利用率。针对现代作物栽培技术中密度不断增大,但密植对禾豆间作氮素利用调控效应及其机制相对薄弱,生产实践中缺乏通过密植同步实现增产增效理论依据问题,本研究以大麦间作豌豆为研究对象,采用根系分隔手段和15N标记技术,研究了大麦密度对间作大麦、豌豆氮素利用特征、相关生理生态指标及其氮素种间竞争的影响。主要结果如下:(1)增加大麦种植密度可提高大麦间作豌豆氮累积量和氮肥利用效率,并能提高根间互作时的豌豆生物固氮量。提高大麦密度显着提高了大麦间作豌豆的氮累积量4.2%,根间互作增强大麦密植对间作氮累积量的正效应,提高比例为6.1%。豌豆生物固氮占植株氮累积量的12.8%~43.9%,根间作用下增加大麦密度使不施氮、施氮时豌豆生物固氮量分别增加17.4%和39.7%。高密度大麦和根间互作显着提高了间作群体的氮肥利用效率,根间互作条件下大麦密植使间作群体氮肥利用效率提高59.8%。(2)增加大麦种植密度可增强施氮和根间作用对间作大麦豌豆根系活力、叶片蛋白质含量和硝酸还原酶及固氮酶活性的影响。分蘖期是大麦全生育期根系活力最高时期,根间作用时增加大麦密度提高根系活力6.0%~11.0%。灌浆期是豌豆全生育期根系活力最高时期,相同施氮水平和密度下,根间作用显着增加根系活力13.8%~26.0%。抽穗期是大麦硝酸还原酶调控的关键时期,密植可提高大麦硝酸还原酶活性,根间作用增大了其正效应。孕蕾期是豌豆蛋白质含量与固氮酶活性调控的关键时期,根间作用时增加大麦密度可降低豌豆蛋白质含量,根系分隔时则相反。大麦密植增加根间作用条件下不施氮处理豌豆固氮酶活性23.8%,即根间作用可增强密植对豌豆固氮酶活性的正效应。(3)增加大麦种植密度能增强施氮和根间互作时大麦间作豌豆的种间竞争和互惠,增强大麦对豌豆“氮阻遏”的消减效应和豌豆固定的氮向大麦的转移量。大麦为氮素竞争优势种,提高大麦种植密度其氮素竞争比率显着提高,施氮能弱化大麦密植对氮素竞争比率的正效应,密度增加在不施氮处理和施氮处理时的氮素竞争比率贡献率分别为50.7%、47.0%。大麦相对于豌豆的氮素竞争比率与间作群体氮素利用率呈显着的正相关关系。抽穗期时大麦相对于豌豆的氮素竞争优势最大,并且与间作籽粒氮含量关联度最高,此生育期是氮素竞争力调控的关键期。根间作用对豌豆“氮阻遏”具有消减效应,相对于隔根处理,施氮时大麦密植能增强“氮阻遏”消减效应,达到3.6%~16.1%。根间相互作用时,大麦/豌豆间作群体中存在豌豆固定的氮向间作大麦转移,大麦密植提高氮转移量57.5%。施氮时,大麦籽粒在根间作用时随密度增加15N%丰度和来自15N的百分数升高3.2%~6.3%,说明间作群体中存在大麦吸收豌豆根区氮素向库转移,并且密植强化转移率。本研究表明,适宜施氮量和充分的根间作用是支撑间作密植,优化间作大麦、豌豆的氮素竞争比率,提高氮累积量和氮肥利用效率,增加豌豆生物固氮量,消减豌豆“氮阻遏”并增加氮转移量的重要途径,大麦对各处理因素调控的反应更敏感,大麦抽穗期是最佳调控时期。

李彦生[7]2013年在《菜用大豆食用品质形成及调控研究》文中提出菜用大豆是一种特用大豆(Glycine Max (L.) Merr.),是指在R6(鼓粒盛期)至R7(初熟期)生育期间采青食用的大豆。因其营养价值高,食用口感好,深受国内外广大消费者的喜爱。我国是世界上最大的菜用大豆出口国,但菜用大豆产业的发展起步较晚,与国际上优质菜用大豆的品质差距较大,国内关于菜用大豆的研究较多停留在普通大豆研究内容上面,严重制约了菜用大豆产业的发展,开展菜用大豆的品质尤其是食用品质的相关研究,是促进菜用大豆产业发展的基础。本研究分析了30个菜用大豆品种(系)鲜食期的鲜荚产量和籽粒中食用品质组分的差异,通过逐步回归和通径分析法鉴定出决定菜用大豆产量的关键构成因素,同时利用主成分分析和相关分析探讨了菜用大豆食用品质与籽粒中不同化学成分的相关性,确定了影响菜用大豆食用品质的关键组分,并利用糖含量不同的叁个菜用大豆品种(系),比较了不同基因型菜用大豆食用品质组分积累过程及关键酶的调控,探讨了氮素不同用量和不同播期对菜用大豆鲜荚产量、食用品质形成及关键酶的影响。主要研究结果如下:1.菜用大豆产量形成中最主要的产量构成要素是一粒荚数、二粒荚数、叁粒荚数、株高、二粒荚宽、二粒荚长和百粒鲜重。由这7个关键性状构建的回归方程具有较高的相关系数(0.961)和较小的标准误差(10.462),可以很好地估计菜用大豆的鲜荚产量。通径分析发现二粒荚数和叁粒荚数对菜用大豆鲜荚产量形成的直接作用最大,直接通径系数分别为0.56和0.58。2.不同菜用大豆品种的食用品质得分差异明显。蔗糖、果糖+葡萄糖、蜜叁糖、水苏糖、蛋白质、游离氨基酸和脂肪对菜用大豆食用品质的总贡献率为67.8%;第一主成分由蔗糖、游离氨基酸和蛋白质组成,对食用品质的贡献率为25.7%;第二主成分由蜜叁糖、水苏糖和脂肪组成,对食用品质的贡献率为25.2%;第叁主成分由葡萄糖+果糖组成,对食用品质的贡献率为16.9%。其中蔗糖和菜用大豆食用品质之间呈显着正相关(0.864**),蛋白质与菜用大豆食用品质评分呈显着负相关关系(-0.439*)。3.菜用大豆籽粒蔗糖积累呈前期上升后期下降的趋势,积累最高峰出现在开花后42天,即采摘鲜食期。鲜食期蔗糖含量最高的是品系121,为51.8mg/g,比台292和中科毛豆1号分别高出33.9%和16.6%。菜用大豆籽粒中蛋白质积累呈不断增加的趋势,鲜食期蛋白质含量最高的品种为台292,为421mg/g。脂肪在菜用大豆籽粒形成期也呈不断增加趋势,蛋白质含量低的品种脂肪含量高,在鲜食期脂肪含量最高的是品系121,为178mg/g,分别比台292和中科毛豆1号高出10.9%和7.8%。籽粒中游离氨基酸含量在籽粒形成前期较高,中后期维持在相对较低的水平,鲜食期含量最高的是中科毛豆1号,为7.1mg/g,比台292和品系121分别高出13.5%和28.0%。4.籽粒形成期菜用大豆籽粒中果糖+葡萄糖积累呈不断下降的趋势,在鲜食期最高值仅为3.68mg/g。蜜叁糖和水苏糖的积累趋势类似,在籽粒形成期呈不断上升的趋势,鲜食期籽粒中蜜叁糖和水苏糖的含量仅分别为1.3-1.6mg/g和2.5-3.3mg/g,品种间叁种糖含量差异较小,对菜用大豆食用品质和营养品质的影响非常有限。5.菜用大豆籽粒中SPS(蔗糖磷酸合成酶)、SS(蔗糖合成酶)、AI(酸性转化酶)和NI(中性转化酶)活力与蔗糖含量变化相一致,蔗糖含量高的基因型籽粒中关键酶活力最高,有较快的蔗糖代谢速度。不同酶对蔗糖积累的作用不同,在籽粒不同部位活力也存在差异。6. SPS在蔗糖积累中起着重要作用,但并不是蔗糖积累的唯一酶,蔗糖积累正相关的酶活力(SPS)和蔗糖积累负相关的酶活力(SS+AI+NI)做差所得净酶活力与籽粒中蔗糖积累呈显着正相关关系(r=0.530**)。籽粒中蛋白质的合成受到谷氨酰胺合成酶(GS)的调控,籽粒形成前期中科毛豆1号的GS活力较高,从鲜食期开始台292籽粒中GS活力明显高于中科毛豆1号和品系121,这种差异也与籽粒中蛋白质积累差异相一致。7.适量施用氮素明显促进菜用大豆根系干物质的积累,有利于菜用大豆根系的建成,增加根系表面积,增强养分吸收能力;氮素施用量过多抑制根系生长,降低菜用大豆二粒荚数和叁粒荚数,导致菜用大豆鲜荚产量的降低,同时也降低菜用大豆的食用品质。8.氮素不同用量显着影响菜用大豆籽粒中蛋白质的积累。籽粒形成前期,籽粒中蛋白质含量随氮素用量的增加呈下降的趋势,同不施氮素相比,鲜食期N100、N200和N300施用的籽粒蛋白质含量分别降低2.5%、3.2%和8.5%;籽粒形成后期,施氮增加籽粒中蛋白质含量。籽粒形成前期不施用氮素的籽粒中GS活力最高,籽粒形成后期则最低。鲜食期籽粒中蔗糖含量则表现为N100>N0>N200>N300;而籽粒中SPS、SS、AI和NI活力在籽粒形成不同时期均表现为N100> N0>N200>N300。9.年际间菜用大豆产量有一定差异,推迟播期均明显降低菜用大豆鲜荚产量,产量的降低与二粒荚数和叁粒荚数下降密切相关。推迟播期不利于菜用大豆食用品质的改善,播期由5月3日推迟到5月15、5月27日和6月8日后,叁个菜用大豆品种籽粒中蛋白质含量提高0.8%-6.9%,籽粒中蔗糖含量则下降7.6%-45.4%,而蜜叁糖和水苏糖含量则有所提高。鲜食期籽粒中SPS、SS和NI活力与蔗糖协同变化,均随播期的推迟而下降,AI活力变化不明显。菜用大豆鲜食期籽粒中GS活力一般随播期推迟而提高,但品种间存在差异。

张含彬[8]2007年在《氮肥运筹对套作大豆生长发育影响的研究》文中指出在小麦/玉米/大豆套作模式中,以有限结荚型大豆品种贡选1号、中豆32号为材料,研究了氮肥运筹对套作大豆根系形态与生理特性、光合产物的积累与转化、氮素分配和代谢、产量和品质形成的影响,并确立各指标之间的相关关系,明确了套作大豆氮素代谢规律。主要研究结果如下:1.适宜的施氮量有利于根系生长。在V3~R5时期,根干重、根瘤数、一级侧根长、伤流量均以低氮(45、90 N kg·ha~(-1))处理最优;在R7时期,高氮(180、225 N kg·ha~(-1))处理能够延缓大豆根系衰老,根干重、伤流量与施氮量呈正相关。根冠比与施氮量在V3~R5时期呈二次曲线关系,在生育末期呈直线递增关系。伤流量冠比(y)与叁节期后天数(x)呈极显着负指数函数关系Y=ae~(bX)。伤流液氮素内含物中NO_3~-高于NH_4~+,并随着施氮量增加而增加。在套作大豆整个生育时期中根系活力呈单峰曲线,低氮处理的套作大豆根系活力明显增强,高氮处理促使根系活力的峰值推迟至R3出现,并在生育末期(R7)保持高根系活力(>116.00μg·g~(-1)h~(-1)FW)。2.合理的氮肥运筹模式延缓叶片衰老。施用氮肥提高了生育末期叶片的干物质量、SPAD值、LAI和可溶性蛋白含量,降低了叶片中MDA含量,相同施氮量条件下增加追肥比例,可促进可溶性糖和蛋白的积累。适宜的基肥与追肥比例(分别为4:6,2:8)更有利于降低叶片MDA含量,增加叶绿素含量和干物质积累。适当加大始花期追氮比例延缓叶片衰老作用更为明显,从而增加叶片的光合产物。这种效应可能与施氮后调节了叶片生理活性物质有关。施氮量与基追比间的交互作用对套作大豆叶片衰老作用显着,以施氮量在80 Nkg·ha~(-1)左右,基肥与始花期追肥比例在4:6~2:8组合的效果最好。3.合理的氮肥运筹模式协调干物质的积累与转运。不同氮肥运筹模式下,干物质积累总量仍然遵循Logistic生长曲线,只是改变了最大生长速率及其出现天数;过高的施氮量(>80 Nkg·ha~(-1))和氮肥的一次性施用(B1、B4),影响正常的生理代谢,不利于干物质的积累。各营养器官的表观输出率以叶片最高,叶柄次之,茎秆最低;适宜的施氮量(40~80 N kg·ha~(-1)),配合在始花期的追肥比例(4:6、2:8),可以调节干物质的输出量,增加营养器官对大豆籽粒的贡献率。4.合理氮肥运筹模式促进营养器官氮素积累与转运。氮素积累动态与干物质积累动态趋于一致,表现出不可逆的指数增长趋势。氮肥显着提高了大豆的含氮量,植株含氮总量与施氮量呈抛物线关系,以施氮量40~80 N kg·ha~(-1)最高。不同基追比处理下的植株氮素积累总量,以基追比4:6效果最好。不同营养器官中含氮量高低关系为,叶片>茎秆>叶柄,而荚中含氮量略高于叶片。叶片在R4时期含氮量最高,茎秆含氮量的峰值出现在R5时期,叶柄在整个生育时期变化趋势不大。5.合理氮肥运筹模式提高了氮素利用效率。过量的氮肥抑制了植株对氮素的吸收,降低氮素利用效率。相同施氮量的情况下,增加始花期追肥比例,提高了大豆对氮素的吸收效率,增加了氮素农艺生产效率也显着高于氮肥全作基肥。结合施氮量,以80Nkg·ha~(-1),基肥与追肥的比例为4:6~2:8范围,有利于促进氮素代谢,提高氮肥利用效率。6.不同氮肥运筹模式对不同生育时期大豆叶片NR、GS和可溶性蛋白的调节作用不同。在V4~R1和R7时期,NR酶活力随施氮量的增加而增加;但在R4~R5时期,达到N2处理(80 Nkg·ha~(-1))的NR酶活力有下降趋势。始荚期以后,N2处理的GS活性显着高于其他处理;增加施氮量有利于可溶性蛋白的积累。4个氮肥施用配比中,以B4处理(始花期全作追肥)最佳,并且氮肥配比与施氮量间的交互作用在整个生育时期均达到显着水平。7.适宜氮肥运筹方式提高套作大豆产量。产量与施氮量呈抛物线关系,在施氮量<72.41 Nkg·ha~(-1)时,产量随施氮量的增加而增加,施氮量超过72.41 Nkg·ha~(-1)时,产量与施氮量呈负相关。基肥与始花期追肥比例在4:6~2:8,有利于增加有效分枝数,提高充实度,增加籽粒百粒重,但是不同基追比对大豆最终产量影响不大。套作大豆产量与充实度、粒茎比、饱粒数等产量构成因素达到显着或极显着正相关。8.施氮量在80 Nkg·ha~(-1)能够显着增加蛋白质和粗脂肪含量。氮肥作基肥施用有利于提高大豆粗脂肪含量,而始花期追肥有利于籽粒蛋白质的积累。蛋白质与产量、粗脂肪与产量均呈显着正相关;但蛋白质与粗脂肪间相关关系不显着。

张文钊[9]2008年在《氮素调控对大豆碳氮代谢及产量的影响》文中认为采用框栽试验方法,设N0、N 30 kg/hm2、N 60 kg/hm2 3个氮水平及在N 30 kg/hm2基础上,于R1、R2、R3、R4、R5各生育期追N 30 kg/hm2,共8个处理,测定了大豆叶片含氮量、SPAD值、可溶性糖含量和淀粉含量,大豆茎秆中酰脲含量及荚果含氮量等指标,研究氮肥不同用量及不同生育期追施氮肥对大豆碳氮代谢、群体质量指标及产量的影响。主要结果如下:在N 0至N 60 kg/hm2范围内,大豆叶片含氮量和积累量均随施氮量的增加而增加。与N60相比,各追肥处理均提高了追肥后各生育期叶片含氮量。鼓粒期,N30+30R3的叶片含氮量比N60提高了5.62%,达5%显着水平。初荚期以后,大豆茎秆酰脲积累量随施氮量的增加而增加。初荚期追施氮肥对大豆茎秆酰脲含量和积累量影响最显着,与N60相比,盛荚期大豆茎酰脲含量增加19.12%,达1%显着水平,酰脲积累量提高20.79%,达5%显着水平。苗期至初荚期,叶片可溶性糖含量随施氮量的增加而下降,但盛荚期至鼓粒期,可溶性糖含量随施氮量的增加而增加。初荚期追施氮肥,明显提高了鼓粒期叶片可溶性糖含量,与N60相比,提高了5.57%。初荚期至鼓粒期,叶片淀粉含量随施氮量的增加而增加,表现为N60﹥N30﹥N0。初花期和盛花期追施氮肥,提高了盛荚期大豆叶片淀粉含量,与N60相比,均达5%显着水平。N30+30R3对鼓粒期叶片淀粉含量影响最大。苗期至初花期,大豆叶片的C/N随施氮量的增加而下降。初荚期以后,C/N则表现为随施氮量的增加而增加。不同生育期追施氮肥对盛荚期至鼓粒期大豆叶片的C/N影响较大。盛荚期,N30+30R3的C/N与N60相比,提高了7.19%;鼓粒期,N30+30R5的C/N最大,与N60相比,提高了9.18%,其次是N30+30R3,与N60相比,提高了7.70%。大豆叶片及荚果干物质积累量均随施氮量的增加而增加。N30+30R3明显提高了盛荚期大豆叶片干重,与N60相比,增加了13.84%,达5%显着水平,成熟期,不同时期追施氮肥处理荚干物重均高于N60,以初荚期追施氮肥对荚干重的影响较大,与N60相比,提高了7.78%,达5%显着水平。初花期至鼓粒期,叶面积指数随施氮量的增加而增加,表现为N60﹥N30﹥N0。不同时期追施氮肥均提高了大豆叶面积指数。N30、N60对大豆粒叶比影响不大,且在成熟期荚脱落最多。追肥处理以N30+30R3对粒叶比影响最显着,成熟期荚脱落较少。不同施氮量处理间产量增加不显着。N30+30R3与N0相比,增产10.4%,达5%显着水平,与N60相比,增产8.3%,未达显着水平。N30+30R5与N0相比,增产8.7%,达5%显着水平。其他追肥处理的产量与N0相比,增产不显着。

姜佰文[10]2006年在《不同水分条件下硼、钼对大豆作用机制的研究》文中进行了进一步梳理本试验于2004-2005年在东北农业大学园艺实验基地进行,采用盆栽试验方法。供试土壤为白浆土,大豆品种为东农42(高蛋白型)、东农46(高油型)和秣食豆(半野生型)。设置了正常灌水和干旱胁迫两部分,每个部分设六个处理:对照、低硼、高硼、低钼、高钼和高硼+高钼。对不同处理大豆植株保护酶活性和非保护酶(脯氨酸)含量的动态变化,大豆植株碳氮代谢、营养吸收及对产量和品质的影响等方面进行了研究,结果表明: 两种水分条件下,施硼钼处理都能提高大豆叶片保护系统中酶(SOD、APX、CAT)的活性,并降低丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)的含量,提高大豆的抗旱性。同正常水分条件相比,干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性较低,过氧化氢酶(CAT)的活性较高;钼和硼的作用存在一定的差异,在提高SOD、APX的活性上,钼的作用大于硼;而在提高CAT的活性和降低丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)的含量上,硼的作用大于钼,钼和硼具有相互促进的作用;3个大豆品种对钼、硼的反应存在基因型差异,与抗氧化系统的整体活力(酶类和非酶类)相关,抗旱性表现为:秣食豆>东农42>东农46。 硼钼能够提高不同基因型大豆叶片谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活性。两种酶的活性变化趋势基本一致,表现为先升后降,大豆叶片两种酶活性最高,最低。同正常水分条件相比,干旱胁迫下,两种酶的活性较低。硼和钼作用存在一定的差异,施钼处理的两种酶活性高于施硼处理,钼和硼具有相互促进的作用,硼钼用量上对酶活性的影响差异不显着。 两种水分条件下,3个大豆品种不同处理叶片叶绿素含量的变化规律基本一致,V_5至R_3持续上升,然后下降。硼钼都能增加大豆叶片叶绿素的含量。硼钼对大豆叶片叶绿素作用规律表现为:Mo2>Mo1>B2>B1。叶绿素含量与大豆产量具有一定的相关性。 两种水分条件下,施硼钼能提高大豆叶片中可溶性糖含量,同正常水分条件相比,干旱胁迫下大豆叶片中可溶性糖的浓度较高,3个品种可溶性糖下降幅度表现为:东农46>东农42>秣食豆。硼钼处理能够提高V_5大豆叶片可溶性糖的含量,并促进可溶性糖的运输,硼较钼更能促进大豆可溶性糖的合成和运输。 两种水分条件下,不同硼钼水平对3种大豆V_5和R_1叶片和茎秆中酰脲的含量影响较小,处理间差异不显着。同一时期茎秆高于叶片。从R_1到R_5不同硼钼处理之间大豆叶片酰脲的含量有了一定的差异,施硼钼能提高大豆叶片酰脲含量,钼的作用大于硼,硼钼同施具有促进作用。干旱胁迫下,3个品种大豆R_1叶片酰脲含量最高。 两种水分条件下,随着生育期的进程,3个品种大豆的茎秆和叶片氮钾的含量变化规律基本一致,都呈下降趋势。而叶片中的磷呈双峰曲线,茎秆中磷呈单峰曲线。硼钼能够促进大豆对氮、磷和钾的吸收。从硼钼的作用效果看,钼比硼更能促进大豆对氮、磷的吸收。硼钼对钾的吸收作用差异不显着。 两种水分条件下,施硼钼能够提高大豆的产量。从硼钼的增产效果看,施钼处理高于施硼处理,硼钼同施有促进作用。增产幅度表现为:秣食豆>东农42>东农46。

参考文献:

[1]. 大豆植株氮素动态变化与籽粒蛋白质积累关系的研究[D]. 王全富. 东北农业大学. 2003

[2]. 氮素调控对大豆光合产物积累及根瘤固氮的影响[D]. 董雪. 东北农业大学. 2009

[3]. 不同类型大豆品种氮同化和蛋白质积累规律的研究[D]. 赵明珠. 东北农业大学. 2009

[4]. 吉林省不同年代大豆品种硝酸还原酶活性变化研究[D]. 赵洪祥. 吉林农业大学. 2007

[5]. 春大豆氮代谢机制及相关酶活性的研究[D]. 龚振平. 东北农业大学. 2004

[6]. 密度对大麦间作豌豆氮素利用的影响及机理[D]. 王利立. 甘肃农业大学. 2016

[7]. 菜用大豆食用品质形成及调控研究[D]. 李彦生. 中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所). 2013

[8]. 氮肥运筹对套作大豆生长发育影响的研究[D]. 张含彬. 四川农业大学. 2007

[9]. 氮素调控对大豆碳氮代谢及产量的影响[D]. 张文钊. 东北农业大学. 2008

[10]. 不同水分条件下硼、钼对大豆作用机制的研究[D]. 姜佰文. 东北农业大学. 2006

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大豆植株氮素动态变化与籽粒蛋白质积累关系的研究
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