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野生大豆是我国的重要种质资源,我国虽已有多家单位对其进行多方面的研究,但仍存在许多研究空白。野生大豆是栽培大豆的近缘祖先种,其中蕴含有高蛋白、高脂肪、抗病虫害、抗逆性强等优良基因。随着野生大豆向栽培大豆的逐渐进化,栽培大豆的遗传基础越来越狭窄,抗病性逐渐退化。黄淮流域是栽培大豆的起源中心,新乡地区野生大豆十分丰富,河岸道旁随处可见,但这些材料还未见系统研究报道。为了对新乡野生大豆有更进一步的了解,我们以栽培大豆郑豆94059、周豆4号为对照,对在新乡采集的80余份野生大豆材料中随机选出五份,从生理生化和抗逆性等方面对其进行了初步研究,以期从中发现优良材料,为栽培大豆的高产育种、品质育种和抗性育种奠定基础。
本文主要从三方面进行了研究。首先,研究了野生大豆种子的发芽特性;其次研究了大豆籽粒中物质积累的动态规律;再次我们系统的测定了野生大豆不同生育期叶片中某些物质的消长规律。
野生大豆种子在自然状态下难以萌发,成为其直接利用的障碍;本文采用五种处理研究野生大豆的发芽特性,测定了不同处理的发芽势、发芽率、发芽指数等指标,发现野生大豆种子在浓硫酸处理和温汤处理中都有较高的发芽率、发芽势和发芽指数,并与其它处理达到极显著差异。其中浓硫酸处理效果优于温汤处理,但对环境和人体危害较大,所以,温汤处理是一种经济又健康,便于推广的方法。
野生大豆中高蛋白高脂肪的品种具有较高的利用价值。我们采集的新乡的野生大豆经测定五份材料差异不显著,粗蛋白含量平均在43.55%左右,远高于当地栽培大豆的38.92%,但低于全国野生大豆平均蛋白含量44.90%的水平;平均脂肪含量是10.53%,栽培大豆是18.64%,比野生大豆高出8.11个百分点。总体来说,新乡野生大豆的蛋白质、脂肪之和低于栽培大豆,但其高蛋白的特性可以在大豆育种上加以利用。
经田间测定野生大豆的生殖生长期只有40~50d,远低于栽培大豆60~70d。这导致野生大豆的籽粒形成期干物质积累时间短速率快。栽培大豆的百粒重积累动态呈S型,野生大豆和其相比少了花后的平缓增长期,直接经快速增长期到平台期;虽然栽培大豆的百粒重远高于野生大豆,导致其蛋白绝对含量和脂肪绝对含量也远高于野生大豆,增长速率同样高于野生大豆,但野生大豆籽粒形成时蛋白质含量就高于栽培大豆,直至成熟期;积累动态和栽培大豆一样呈波折状。除野生大豆叶片中SOD酶活性和栽培大豆没有明显区别之外,野生大豆叶片中的POD酶活性,籽粒中的SOD、POD酶活性都远高于栽培大豆,特别是籽粒中的SOD、POD活性分别是栽培大豆的3倍和50~60倍,由此推测野生大豆的抗逆潜力远高于栽培大豆,可能也是野生大豆不易落花落荚的原因。在育种上有重要的意义,可以用野生大豆培育高抗逆的栽培大豆品种。
测定结果表明,野生大豆和栽培大豆不同生育期叶片中的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量和变化规律等方面差异不显著。
野生大豆单位叶片鲜重的叶绿素含量低于栽培大豆,但叶绿素a/b却大于栽培大豆,这方面仍需作进一步系统研究。