大豆重组自交系群体苗期耐铝性鉴定
：利用耐铝性状差异明显的蒙90-24和Pella为亲本及其衍生的重组自交系群体为试验材料，通过0.5mM的CaCl2溶液对萌发3d的大豆幼苗预培养24h，25μmol/L AlCl3处理24h，在幼苗期以主根的相对生长量为耐铝的鉴定指标，对群体进行苗期耐铝性分析，结果表明，Pella和蒙90-24的重组自交系群体耐铝性呈现中间多，两头少的单峰分布，耐铝性集中在中间型、较耐铝毒型及铝毒较敏感型。通过对该重组自交系群体的苗期鉴定，对遗传参数进行估计，结果显示群体主根相对生长量耐铝性的遗传率为82.02%。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法4
1.1 供试材料 4
1.2 试验方法 4
1.2.1 种子萌发4
1.2.2 CaCl2溶液培养4
1.2.3 AlCl3溶液处理4
1.2.3 数据分析5
2 结果与分析5
2.1 蒙9024和Pella的重组自交系群体的耐铝性分布5
2.2 RIL群体耐铝毒主根相对生长量的方差分析及遗传率估计5
3 讨论 6
致谢6
参考文献6
大豆重组自交系群体苗期耐铝性鉴定
引言
大豆(Glycine max(L)Merr.),蝶形花亚科，原产于中国。在公元前就已传布至邻国及东亚，但18世纪才开始在欧洲种植。19世纪初引入美国，以后又扩展到中美洲及拉丁美洲，然后才在非洲种植。近来，南美大豆生产发展迅猛，2003年南美大豆生产已超过北美，当年美国大豆生产约占世界的34.0%；巴西占28.0%；阿根廷占18.0%；中国约占9.0%，居世界第4位。
大豆种子约含20%油脂及40%蛋白质，为世界提供了30%脂肪及60%植物蛋白来源。大豆在中国及东方的传统利用和加工包括：豆腐类制品；酱和酱油类制品；直接食用（与粮食混合食用、毛豆、豆芽等）；榨油，油脂食用、豆饼作饲料或肥料等。随着加工业的发展，大豆加工利用的途径日益增多。豆油经精制后可进一步
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加工为色拉油、起酥油、玛琪琳等产品。豆粕可加工为豆粉做饲料用，进一步可加工制成浓缩蛋白、分离蛋白、组织蛋白等食用蛋白产品。豆油及大豆蛋白还有多种工业用途。此外，大豆磷脂、异黄酮、维生素E、低分子多肽是重要保健品，是新兴的大豆精深加工产业。
全世界约有酸性土壤 39.5 亿hm2，其中可耕种面积为1.79 亿 hm2，主要分布在热带、亚热带及温带地区，尤其是发展中国家[1]。我国酸性土壤遍及南方 15 个省（区），总面积为 2030万hm2，约占全国土地面积的21%[2]。由于大气污染，农业酸性化肥的过多施用，耕作方式不当及土壤有机质的衰退等原因，土壤酸化愈加严重。
铝不仅是是酸性土壤中土壤酸度的主要来源,同时由于其交换量占土壤阳离子交换总量的20%～80%,导致土壤中阳离子易于淋失,致使磷、钾、钙、镁、硼、钼等营养元素缺乏[3]，降低大豆对土壤养分的吸收利用，抑制大豆生长。因此，铝毒也就成为公认的影响酸性土壤上大豆产量的主要限制因子。
对作物产生毒害的铝形态一般为无机铝单体，包括Al3+及Al(OH)2+。早期的研究认为,对大豆产生毒害的无机单体铝主要为Al3+或Al(OH)2+[4]。近年来,研究发现无机铝单体中以羟基铝离子[Al(OH)2+和Al(OH)2+]是对大豆等双子叶作物产生毒害的最主要形态,其中可能又以Al(OH)2+的毒害性最强[5,6]。当pH< 5时，铝主要形态为Al3+，研究中一般都假定A13+为主要的铝毒害形式。
酸性土壤的pH值小于5.5时作物就会表现出铝离子中毒症状,但铝毒害的症状一般是不容易识别的,伴随铝中毒的是许多元素的缺乏,因此很容易误认为是通常的营养不良。由于铝离子对根系影响较大,因此也会导致根部对水的吸收减少,表现干旱的症状[7]。在一些植物中,铝毒害往往和缺磷的症状相似,即植株发育不全、矮小、叶变黑[8]，有时也与缺钙的症状相似,即叶片变黄,叶柄萎折,卷叶[9]。
根系是大豆吸收水分和矿物质的重要器官，对大豆产量和逆境胁迫起重要作用[1013]。了解根系本身的特点及其与逆境条件的关系，对大豆改良具有重要意义。根系为作物提供营养，对作物产量影响巨大，根系生长旺盛能够增加作物干物质的积累，增加产量。另外，逆境胁迫对根系形态、体积、重量也有很大影响。大豆根系性状是受基因控制的数量性状，遗传率较高，不同条件下表现比较稳定[1416]。因而，通过改良根系来提高大豆的吸收、固定功能，提升大豆的生理功能与活性，进而提升大豆的抗逆性。通过大豆根系性状的改良，可以促进高产抗逆大豆新品种的选育。孙广玉等[17]认为，大豆生育前期良好的根系能够提高产量，抗逆品种根系从幼苗期根系生长就表现出发根早、生长快、主根长、侧根多等特点。
大豆受酸铝毒害的主要部位是根系，主要表现为主根伸长受抑制。大豆铝毒害最早发生在根尖部,铝对大豆的毒害主要在于影响细胞包括破坏细胞膜的结构和功能,使膜的透性增加；影响细胞分裂和分化,抑制细胞伸长,阻碍根系的生长，营养运输[18]，影响大豆矿质元素的吸收与代谢，阻碍大豆结瘤作用,抑制根瘤的形成,致使共生活性下降,结果导致大豆地上部分干重及产量严重下降。
Mesquita等[29]调查了11个大豆品种在3个不同有效磷含量及铝饱和度土壤上的产量表现,发现大豆产量与有效磷含量呈正相关,而与铝饱和度呈负相关。铝胁迫下大豆根系对NO3的吸收严重受阻[20],对钙、钾、镁等营养元素的吸收也显著减弱,根系的生物氧化能力明显下降[21,22]。另外大豆根系根瘤数与土壤铝饱和度呈负相关[23]。
铝毒胁迫使根尖细胞木质素的积累显著增加,导致细胞过早老化,失去分裂、伸长能力[24]。根尖细胞分裂、伸长受阻,使得根系生长受挫,难以向底层土壤伸展,吸收底层土壤水份,致使大豆抗旱能力下降[25,26]。铝胁迫下大豆根系细胞膜遭到损伤,透性加强[22]。铝对细胞膜的破坏可能是铝与膜上脂类亲水基的结合,改变了膜脂类的流动性及脂类与膜整合蛋白的相互作用,从而影响膜蛋白质的构成和活性；通过影响钙调节蛋白（calmodulin，CaM)的结构和功能,从而影响酶的活性；通过形成铝—酶复合物对膜蛋白产生直接或间接的影响[6,27]。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法4
1.1 供试材料 4
1.2 试验方法 4
1.2.1 种子萌发4
1.2.2 CaCl2溶液培养4
1.2.3 AlCl3溶液处理4
1.2.3 数据分析5
2 结果与分析5
2.1 蒙9024和Pella的重组自交系群体的耐铝性分布5
2.2 RIL群体耐铝毒主根相对生长量的方差分析及遗传率估计5
3 讨论 6
致谢6
参考文献6
大豆重组自交系群体苗期耐铝性鉴定
引言
大豆(Glycine max(L)Merr.),蝶形花亚科，原产于中国。在公元前就已传布至邻国及东亚，但18世纪才开始在欧洲种植。19世纪初引入美国，以后又扩展到中美洲及拉丁美洲，然后才在非洲种植。近来，南美大豆生产发展迅猛，2003年南美大豆生产已超过北美，当年美国大豆生产约占世界的34.0%；巴西占28.0%；阿根廷占18.0%；中国约占9.0%，居世界第4位。
大豆种子约含20%油脂及40%蛋白质，为世界提供了30%脂肪及60%植物蛋白来源。大豆在中国及东方的传统利用和加工包括：豆腐类制品；酱和酱油类制品；直接食用（与粮食混合食用、毛豆、豆芽等）；榨油，油脂食用、豆饼作饲料或肥料等。随着加工业的发展，大豆加工利用的途径日益增多。豆油经精制后可进一步
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加工为色拉油、起酥油、玛琪琳等产品。豆粕可加工为豆粉做饲料用，进一步可加工制成浓缩蛋白、分离蛋白、组织蛋白等食用蛋白产品。豆油及大豆蛋白还有多种工业用途。此外，大豆磷脂、异黄酮、维生素E、低分子多肽是重要保健品，是新兴的大豆精深加工产业。
全世界约有酸性土壤 39.5 亿hm2，其中可耕种面积为1.79 亿 hm2，主要分布在热带、亚热带及温带地区，尤其是发展中国家[1]。我国酸性土壤遍及南方 15 个省（区），总面积为 2030万hm2，约占全国土地面积的21%[2]。由于大气污染，农业酸性化肥的过多施用，耕作方式不当及土壤有机质的衰退等原因，土壤酸化愈加严重。
铝不仅是是酸性土壤中土壤酸度的主要来源,同时由于其交换量占土壤阳离子交换总量的20%～80%,导致土壤中阳离子易于淋失,致使磷、钾、钙、镁、硼、钼等营养元素缺乏[3]，降低大豆对土壤养分的吸收利用，抑制大豆生长。因此，铝毒也就成为公认的影响酸性土壤上大豆产量的主要限制因子。
对作物产生毒害的铝形态一般为无机铝单体，包括Al3+及Al(OH)2+。早期的研究认为,对大豆产生毒害的无机单体铝主要为Al3+或Al(OH)2+[4]。近年来,研究发现无机铝单体中以羟基铝离子[Al(OH)2+和Al(OH)2+]是对大豆等双子叶作物产生毒害的最主要形态,其中可能又以Al(OH)2+的毒害性最强[5,6]。当pH< 5时，铝主要形态为Al3+，研究中一般都假定A13+为主要的铝毒害形式。
酸性土壤的pH值小于5.5时作物就会表现出铝离子中毒症状,但铝毒害的症状一般是不容易识别的,伴随铝中毒的是许多元素的缺乏,因此很容易误认为是通常的营养不良。由于铝离子对根系影响较大,因此也会导致根部对水的吸收减少,表现干旱的症状[7]。在一些植物中,铝毒害往往和缺磷的症状相似,即植株发育不全、矮小、叶变黑[8]，有时也与缺钙的症状相似,即叶片变黄,叶柄萎折,卷叶[9]。
根系是大豆吸收水分和矿物质的重要器官，对大豆产量和逆境胁迫起重要作用[1013]。了解根系本身的特点及其与逆境条件的关系，对大豆改良具有重要意义。根系为作物提供营养，对作物产量影响巨大，根系生长旺盛能够增加作物干物质的积累，增加产量。另外，逆境胁迫对根系形态、体积、重量也有很大影响。大豆根系性状是受基因控制的数量性状，遗传率较高，不同条件下表现比较稳定[1416]。因而，通过改良根系来提高大豆的吸收、固定功能，提升大豆的生理功能与活性，进而提升大豆的抗逆性。通过大豆根系性状的改良，可以促进高产抗逆大豆新品种的选育。孙广玉等[17]认为，大豆生育前期良好的根系能够提高产量，抗逆品种根系从幼苗期根系生长就表现出发根早、生长快、主根长、侧根多等特点。
大豆受酸铝毒害的主要部位是根系，主要表现为主根伸长受抑制。大豆铝毒害最早发生在根尖部,铝对大豆的毒害主要在于影响细胞包括破坏细胞膜的结构和功能,使膜的透性增加；影响细胞分裂和分化,抑制细胞伸长,阻碍根系的生长，营养运输[18]，影响大豆矿质元素的吸收与代谢，阻碍大豆结瘤作用,抑制根瘤的形成,致使共生活性下降,结果导致大豆地上部分干重及产量严重下降。
Mesquita等[29]调查了11个大豆品种在3个不同有效磷含量及铝饱和度土壤上的产量表现,发现大豆产量与有效磷含量呈正相关,而与铝饱和度呈负相关。铝胁迫下大豆根系对NO3的吸收严重受阻[20],对钙、钾、镁等营养元素的吸收也显著减弱,根系的生物氧化能力明显下降[21,22]。另外大豆根系根瘤数与土壤铝饱和度呈负相关[23]。
铝毒胁迫使根尖细胞木质素的积累显著增加,导致细胞过早老化,失去分裂、伸长能力[24]。根尖细胞分裂、伸长受阻,使得根系生长受挫,难以向底层土壤伸展,吸收底层土壤水份,致使大豆抗旱能力下降[25,26]。铝胁迫下大豆根系细胞膜遭到损伤,透性加强[22]。铝对细胞膜的破坏可能是铝与膜上脂类亲水基的结合,改变了膜脂类的流动性及脂类与膜整合蛋白的相互作用,从而影响膜蛋白质的构成和活性；通过影响钙调节蛋白（calmodulin，CaM)的结构和功能,从而影响酶的活性；通过形成铝—酶复合物对膜蛋白产生直接或间接的影响[6,27]。
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