套作大豆苗期莖稈抗倒特征及其與木質(zhì)素合成的關(guān)系研究.pdf

1、在玉米—大豆帶狀套作模式中，倒伏是制約大豆高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的重要因素。本研究根據(jù)套作大豆苗期發(fā)生倒伏和莖稈藤蔓化與倒伏并發(fā)的特殊性，篩選適合于套作大豆苗期的抗倒伏綜合評價(jià)指標(biāo)，分析大豆抗倒伏能力與藤蔓化的關(guān)系，并系統(tǒng)研究大豆莖稈形態(tài)特征、力學(xué)特征、解剖結(jié)構(gòu)特征和莖稈中木質(zhì)素含量及相關(guān)合成酶活性的變化規(guī)律，分析不同耐蔭抗倒伏性的大豆品種抗倒伏能力形成的差異，并在此基礎(chǔ)上探討不同遮蔭程度對大豆抗倒伏能力的影響，其主要研究結(jié)果如下:
　　1.

2、通過抗倒伏性綜合評價(jià)指標(biāo)的篩選鑒定試驗(yàn)，獲得由植株主莖長、莖粗、莖稈抗折力和地上部生物量4個(gè)因子組成的抗倒伏指數(shù)[（莖稈抗折力×莖粗）/（地上部生物量×主莖長）]，確認(rèn)在大豆播種后35 d時(shí)的抗倒伏指數(shù)與實(shí)際倒伏率呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.946），能夠準(zhǔn)確的反映套作大豆苗期抗倒伏性的差異，適合于評價(jià)套作大豆苗期的抗倒伏能力。
　　2.莖稈形態(tài)特征影響套作大豆苗期抗倒伏能力。套作種植顯著增高植株主莖長，降低莖粗和地上部生物量，

3、且耐蔭抗倒伏性強(qiáng)的大豆品種變異幅度較小。相關(guān)分析表明，實(shí)際倒伏率與植株主莖長呈顯著正相關(guān)，與莖粗呈顯著負(fù)相關(guān);同時(shí)，實(shí)際倒伏率與加權(quán)藤蔓化指數(shù)呈極顯著正相關(guān)(r=0.460)。在套作大豆實(shí)際生產(chǎn)中，植株主莖短、莖稈粗、莖稈藤蔓化程度輕是大豆抗倒伏能力強(qiáng)的具體體現(xiàn)。
　　3.莖稈力學(xué)特征影響套作大豆苗期抗倒伏能力。套作種植顯著降低莖稈抗折力和抗倒伏指數(shù)。相關(guān)分析表明，實(shí)際倒伏率與莖稈抗折力、抗倒伏指數(shù)均顯著負(fù)相關(guān)。耐蔭抗倒伏能力強(qiáng)的

4、大豆品種在套作模式下其莖稈抗折力較大，抗倒伏指數(shù)較高，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗倒伏能力，田間實(shí)際倒伏率低。
　　4.莖稈解剖結(jié)構(gòu)特征影響套作大豆苗期抗倒伏能力。套作種植顯著降低莖稈橫切面面積、髓部面積、木質(zhì)部面積和木質(zhì)部占橫切面的比例，顯著提高髓部占橫切面的比例。相關(guān)分析表明，莖稈的橫切面面積、髓部面積、木質(zhì)部面積和木質(zhì)部占比與實(shí)際倒伏率均顯著負(fù)相關(guān)，髓部占比與實(shí)際倒伏率顯著正相關(guān)。莖稈較大的木質(zhì)化部面積、木質(zhì)部占比及較小的髓部占比是大豆抗

5、倒伏能力強(qiáng)的解剖學(xué)特征。
　　5.莖稈中木質(zhì)素含量及相關(guān)合成酶活性影響套作大豆苗期抗倒伏能力。套作種植顯著降低大豆莖稈中木質(zhì)素含量和相關(guān)合成酶活性，耐蔭抗倒伏性強(qiáng)的大豆品種其莖稈木質(zhì)素含量高，苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(PAL)、4-香豆酸:CoA連接酶(4CL)、肉桂酸脫氫酶(CAD)和過氧化物酶(POD)活性強(qiáng)。相關(guān)分析表明，套作大豆莖稈木質(zhì)素含量與實(shí)際倒伏率呈顯著負(fù)相關(guān);與抗折力和抗倒伏指數(shù)顯著正相關(guān);與4CL、CAD在整個(gè)苗期均呈顯著

6、正相關(guān)，與POD、4CL在玉米大豆共生34 d前呈顯著正相關(guān)，34 d后相關(guān)性不顯著。較高的莖稈木質(zhì)素含量是提高套作大豆抗倒伏能力的生理基礎(chǔ)，而4CL、CAD活性是木質(zhì)素合成和套作大豆抗倒伏能力差異形成的酶學(xué)機(jī)制。
　　6.不同遮蔭程度對大豆抗倒伏能力有顯著影響。遮蔭程度越嚴(yán)重，植株主莖越長，莖粗、地上部生物量及莖稈中木質(zhì)素含量越低，莖稈抗折力和抗倒伏指數(shù)越小，植株抗倒伏能力越弱，倒伏率越高。選用適宜的玉米大豆品種搭配和寬窄行配比