超高產大豆砧木對不同年代育成品種光合生理指標和產量性狀的影響

滕 菲，李盛有，饒德民，姚興東，張惠君，敖 雪，王海英，Steven St.Martin，謝甫綈

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超高產大豆砧木對不同年代育成品種光合生理指標和產量性狀的影響

滕 菲1，李盛有1，饒德民1，姚興東1，張惠君1，敖 雪1，王海英1，Steven St.Martin2，謝甫綈1

（1沈陽農業大學大豆研究所，中國沈陽 110866；2Horticulture and Crop Science Department, The Ohio State University, Columbus, OH 43210, USA）

【目的】研究以超高產大豆品種為砧木嫁接不同年代育成品種，旨在明確嫁接超高產品種的根系對接穗品種葉片生理指標的影響，從而揭示根系改良在大豆育種中的作用。【方法】以來自相同的祖先親本（Williams和Amsoy）且地理緯度相同的美國俄亥俄州和中國遼寧省不同年代育成的11個代表性大豆品種為接穗，采用劈接法，于子葉期分別與超高產大豆品種遼豆14和中黃35的砧木進行嫁接，其中，以11個不同年代育成品種的自身嫁接處理與不嫁接處理作為對照。在盆栽條件下，于R1、R2、R4、R5、R6期測定植株葉片的光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉色值，于成熟期收獲后對植株進行考種，測定植株的單株粒數、百粒重和單株產量。【結果】不同生育時期大豆品種的根系活力均表現為遼豆14＞中黃35＞11個不同年代育成品種，R5期和R6期達到顯著或極顯著差異水平。葉片的光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉色值均呈單峰曲線變化，其中，光合速率、氣孔導度、蒸騰速率于R2期達到高峰值，葉色值于R4期達到高峰值，而后開始呈下降趨勢。不同年代育成品種在不嫁接與自身嫁接條件下具有相似的變化曲線，而嫁接于超高產品種遼豆14和中黃35的砧木后，曲線下降較緩慢。R5至R6期間，嫁接于自身砧木上的植株其葉片的光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉色值平均每天分別下降1.43%、3.67%、3.38%和0.82%，而嫁接于超高產品種砧木上的植株相應下降了1.11%、3.26%、2.05%和0.48%。不同年代育成品種在自身嫁接與不嫁接條件下，其單株粒數、百粒重、單株粒重無顯著變化，而與自身作砧木的植株相比，嫁接到超高產品種遼豆14或中黃35砧木上后，其單株粒數、百粒重和單株產量分別提高了2.82%、9.36%和10.60%，且當代品種的增幅要大于中期品種和共同親本。【結論】超高產品種遼豆14和中黃35根系在生殖生長期具有較高的生理活性。嫁接超高產品種砧木可以有效減緩不同年代大豆品種生育后期的葉片光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉色值的下降速率，增強植株的光合能力，進而提高產量。因此，在未來大豆育種工作中，應該更加注重根系的遺傳改良。

大豆；嫁接；生理和產量性狀；超高產品種；遺傳改良

0 引言

【研究意義】根系是作物吸收水分和養分的重要器官，與地上部分的生長發育與養分的吸收利用密切相關[1-3]，通過改善作物根系的分布和增加根系活力，可以提高作物對土壤中水分和養分的吸收利用，從而使產量增加[4-5]；同時，強大的根系能促進地上部分的光合作用，而充足的光合產物又會為根系的生長提供必需的營養物質。因此，準確了解作物根系發育的時空分布特征至關重要[1,6]。通過分析超高產大豆砧木（根系）對不同年代育成品種主要光合生理指標和產量性狀的影響，有利于揭示根系改良在大豆育種中的重要作用，從而為高產育種提供理論指導。【前人研究進展】楊秀紅等[7]研究表明，大豆品種根系的演變向根重增加、根體積擴大、根表面積增加、側根長度增加的方向發展，且與產量呈正相關關系。姚琳等[8]研究發現，大豆品種根系的根瘤數量、根瘤體積、根瘤鮮重和干重與品種的育成年代呈正相關，但根系活力與地上部分的關系還不清楚。楊秀紅等[7]表明大豆產量與葉片的凈光合速率呈顯著正相關，且高產大豆品種高于低產大豆品種[9]。孫彪等[10]研究表明，大豆品種根系傷流液重量與地上部生物量在R2、R4、R6時期均呈正相關，并且，大豆品種的遺傳改良使地上部分生物量增加的同時，根系活力也得到了提高，與此同時，根系傷流液重量也在增加[11]。梁建生等[12]認為，根系生理特別是根系活力的強弱可直接影響地上部分生長發育的快慢及產量的高低，而根系的活性也與葉片的衰老密切相關，根系活力強的群體功能葉衰老緩慢[13]。Cui等[14]通過研究1923—2009年間的27個大豆品種的根系活力與光合作用和生物量間的關系發現，大豆根系傷流液重量與葉片的光合作用間存在密切關系。徐乃霞等[13]研究也表明，根系活力與葉片凈光合速率呈正相關關系，且從開花至成熟期，高產品種小豆較低產品種的根系活力強，葉片功能期持續時間長[15]。另外，為了揭示大豆根系與地上部性狀間的相互作用，一些學者運用嫁接技術進行了深入研究[16-18]。Okawa等[19]通過嫁接試驗表明，根系活力對大豆葉片衰老的速度有重要的影響。綜上所述，根系與地上部葉片的生理性狀關系密切，根系的改良能夠增強植物的光合作用，進而影響產量。【本研究切入點】沈陽農業大學大豆研究所在前期研究中發現，嫁接于超高產大豆砧木后，不同年代育成品種的產量有大幅度的提高，可能是由于根系的改良而使葉片生理狀況得到了改善，從而使產量增加。但迄今為止，雖然很多學者對不同年代育成品種根系性狀的演變規律進行研究，但關于超高產品種根系對大豆品種地上部分的葉片光合生理指標和產量的影響研究尚未見報道。因此，嫁接于超高產大豆品種砧木后使產量增加的原因還有待明晰。【擬解決的關鍵問題】本研究擬以來自相同祖先親本（均來自Williams和Amsoy）、地理緯度相同的美國俄亥俄州和中國遼寧省不同年代育成的代表性大豆品種作為接穗，分別與超高產大豆品種遼豆14和中黃35的砧木（根系）進行嫁接，明確超高產大豆砧木對不同年代育成品種光合生理指標和產量性狀的影響，從而為大豆根系遺傳改良提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗采用具有相同的祖先親本（Williams和Amsoy）的美國俄亥俄州（38.45—41.22N）和中國遼寧省（38.55—42.32N）不同年代育成的大豆品種（圖1）為試材（除未被保存下來的品種：Probst、Varis311、HS88-7363外），按照品種的育成年代和來源將該11個品種劃分為5組（表1）：共同親本（Common Parent，CP）、俄亥俄中期（Ohio Middle，OM）、遼寧中期（Liaoning Middle，LM）、俄亥俄當代（Ohio Current，OC）和遼寧當代（Liaoning Current，LC）。所有試驗品種的成熟期均為Ⅲ熟期組。另外，選用的遼豆14號（L14）和中黃35（Z35）均為在生產實踐中創造過＞4 875 kg·hm-2超高產紀錄的品種[20]。沈陽農業大學大豆研究所在前期研究中發現，超高產大豆品種遼豆14和中黃35在生育后期具有較強的根系生理活性，譬如，遼豆14和中黃35的根系傷流液重量均高于普通品種遼豆11，且在R4、R6期達極顯著差異水平；在R4、R6期根系活力遼豆14和中黃35均大于遼豆11，R4期達極顯著差異水平；在固氮活性方面，遼豆14和中黃35均大于遼豆11，且在R6期達極顯著差異水平[21-23]。因此，遼豆14和中黃35能夠表現出較強的水分和養分吸收優勢。為此，選取遼豆14號和中黃35為砧木可最大程度排除根系機能的限制。

表1 供試大豆品種分組情況

方框內為美國俄亥俄州和中國遼寧省不同年代育成的大豆品種 cultivars in box were released in different decades from Liaoning, China and Ohio, USA

1.2 試驗設計

將挑選的種子播種于盛滿土的營養缽（12 cm×12 cm×12 cm）中，以超高產品種的根為砧木，于子葉期（Cotyledon Stage）采用劈接法[18]對幼苗進行嫁接。共設計4個嫁接處理：（1）D/L14，即11個不同年代育成的品種（D）作為接穗分別與超高產品種L14砧木進行嫁接；（2）D/Z35，即11個不同年代育成的品種（D）作為接穗分別與超高產品種Z35砧木進行嫁接；（3）自身嫁接，即11個不同年代育成的品種進行自身嫁接；（4）不嫁接。其中，自身嫁接和不嫁接植株作為對照。所有嫁接處理的植株和不嫁接處理的植株均放置于溫室大棚（遮光率為85%，溫度為23—28℃，相對濕度為90%）中進行緩苗。待V2（二節期）期嫁接植株成活后，將溫室大棚內所有植株統一移栽至室外盆栽（25 cm×20 cm×30 cm，12.5 kg土）中。每盆定苗2株，每盆作為每個處理的1次重復，共3次重復。采用隨機排列。每日采用滴灌澆水，澆水量以滿足植株各個生育時期需水量為準。試驗于2014年在沈陽農業大學試驗基地進行。

1.3 測定項目

光合生理指標：分別于始花期R1、盛花期R2（約開花后10 d）、盛莢期R4（約開花后25 d）、鼓粒始期R5（約開花后45 d）和鼓粒末期R6（約開花后65 d）取植株主莖倒三葉中間葉片進行光合生理指標的活體測定。利用Li-cor6400便攜式光合儀測定葉片的光合速率、氣孔導度和蒸騰速率。設定光合儀的流速為500 μmol·s-1，固定紅藍光源，光合有效輻射（photosynthetically active radiation，PAR）設定為 1 000 μmol·m-2·s-1。利用活體葉綠素測定儀（SPAD- 502）測定葉片的葉色值。每個處理共3次重復。于晴朗天氣的上午9：00—11：00進行光合指標的測定。

在盛花期R2、鼓粒始期R5和鼓粒末期R6光合生理指標測定結束后進行植株的根系傷流液重量和根系活力的測定。根系傷流液的收集方法參照熊慶娥[25]的收集法并略有改動。取樣前將植株子葉節附近用蒸餾水清洗干凈后擦干，剪斷，套上內置脫脂棉、管口覆有保鮮膜的離心管，12 h后取下離心管并稱取重量；根系活力的測定方法參照張憲政[25]描述的氯化三苯基四氮唑（TTC）法。

于成熟期收獲后對植株進行考種，每個嫁接處理考種33株，測定項目包括單株粒數、百粒重和單株產量。

1.4 數據分析

數據采用Excel進行整理，采用SPSS 17軟件（Chicago，IL）進行統計分析。采用一般線性模型對試驗數據進行方差分析，嫁接處理和品種作為固定因子。采用LSD法進行多重比較。采用非線性回歸方程對不同生育時期光合生理指標進行曲線擬合。回歸方程為=a2+b+c，其中，為開花后天數，為生理性狀指標。由回歸曲線方程計算各階段生理指標每日的變化速率。

2 結果

2.1 超高產大豆品種根系活力比較

通過對不同大豆品種根系活力的比較（圖2），發現不同生育時期大豆品種的根系活力均表現為遼豆14＞中黃35＞11個不同年代育成品種。R5期和R6期遼豆14、中黃35和11個不同年代育成品種的根系活力達到顯著或極顯著差異水平。再次證明，超高產品種遼豆14和中黃35的根系活力大于普通品種，特別是在生育后期根系活力差異更明顯。說明超高產品種遼豆14和中黃35在生育后期具有較強的生理活性。

ns：差異不顯著；* 0.05水平差異顯著；** 0.01水平差異顯著

2.2 超高產大豆砧木對不同年代育成品種光合速率的影響

不同年代育成品種嫁接于超高產品種砧木上時，其光合速率的變化分別以開花后的天數為自變量對光合速率的變化曲線進行擬合。結果表明，4個嫁接處理下開花后葉片光合速率的變化趨勢基本一致，呈單峰曲線變化（圖3）。于開花后10 d（R2）達到高峰值，而后開始呈下降趨勢。在自身嫁接與不嫁接的條件下其具有相似的變化曲線，而嫁接于超高產品種遼豆14或中黃35的砧木后，曲線下降趨于緩慢。開花后45 d（R5）至開花后65 d（R6）期間，葉片的光合速率會急劇下降，在此階段，嫁接于自身砧木上的植株光合速率平均每天下降1.43%，而嫁接于超高產品種砧木上的植株光合速率則平均每天下降1.11%（表2）。由此可見，嫁接到超高產品種砧木后鼓粒期葉片的光合速率下降速率顯著降低。品種自身作砧木時，共同親本、俄亥俄中期、遼寧中期、俄亥俄當代和遼寧當代品種的光合速率平均每天的下降速率分別為1.36%、1.38%、1.84%、1.46%和1.13%；而嫁接于超高產品種砧木上時，共同親本、俄亥俄中期、遼寧中期、俄亥俄當代和遼寧當代品種的光合速率平均每天的下降速率分別為1.23%、1.41%、1.77%、0.59%和0.53%。說明嫁接于超高產品種砧木可以有效降低大豆品種生殖生長期光合速率的下降速率。

圖3 生殖生長期不同嫁接處理下大豆光合速率的變化

2.3 超高產大豆砧木對不同年代育成品種氣孔導度的影響

4個嫁接處理下開花后葉片氣孔導度的變化趨勢基本一致，呈單峰曲線變化（圖4）。于開花后10 d（R2）達到高峰值，而后開始呈下降趨勢。在自身嫁接與不嫁接的條件下其具有相似的變化曲線，而嫁接于超高產品種遼豆14或中黃35的砧木后，變化曲線發生了微小變化。在開花后45 d（R5）至開花后65 d（R6）期間，葉片的氣孔導度急劇下降（表3）。在此階段，嫁接于自身砧木上的植株其葉片的氣孔導度平均每天下降3.67%，而嫁接到超高產品種砧木上的則下降2.26%。由此可見，嫁接到超高產品種砧木后鼓粒期葉片氣孔導度下降速率顯著降低。品種自身作砧木時，共同親本、俄亥俄中期、遼寧中期、俄亥俄當代和遼寧當代品種的氣孔導度平均每天的下降速率分別為3.75%、3.53%、4.24%、3.38%和3.45%；而嫁接于超高產品種砧木上時，則分別為3.24%、3.27%、3.67%、3.42%和2.70%。即嫁接于超高產品種砧木可以降低大豆品種生殖生長期氣孔導度的下降速率。

表2 不同嫁接處理下不同年代育成品種光合速率（y）與開花后天數（x）的回歸方程

D/D為不同年代育成品種自身做砧木時的嫁接處理；D/H為超高產品種做砧木的嫁接處理。* 0.05水平差異顯著；** 0.01水平差異顯著。下同

D/D for cultivars released in different decades as rootstock under grafting treatment; D/H for super-high-yield cultivars as rootstock under grafting treatment. * Significant at the 0.05 level; ** Significant at the 0.01 level. The same as below

圖4 生殖生長期不同嫁接處理下大豆氣孔導度的變化

表3 不同嫁接處理下不同年代育成品種氣孔導度（y）與開花后天數（x）的回歸方程

2.4 超高產大豆砧木對不同年代育成品種蒸騰速率的影響

4個嫁接處理下開花后葉片蒸騰速率的變化趨勢基本一致，呈單峰曲線變化（圖5）。于開花后10 d（R2）達到高峰值，而后開始呈下降趨勢。在自身嫁接與不嫁接的條件下其具有相似的變化曲線，而嫁接于超高產品種遼豆14或中黃35的砧木后，變化曲線發生了變化。在開花后45 d（R5）至開花后65 d（R6）期間，葉片的蒸騰速率急劇下降（表4）。在此階段，嫁接于自身砧木上的植株其葉片的蒸騰速率平均每天下降3.38%，而嫁接于超高產品種砧木上為2.05%。由此可見，嫁接到超高產品種砧木后鼓粒期葉片蒸騰速率的下降速率顯著降低。在品種自身作砧木時，共同親本、俄亥俄中期、遼寧中期、俄亥俄當代和遼寧當代品種的蒸騰速率平均每天的下降速率分別為3.78%、3.20%、4.15%、1.90%和3.86%；而嫁接到超高產品種砧木上時則分別為1.68%、1.51%、2.82%、2.26%和2.01%。嫁接超高產品種砧木可以有效降低大豆品種生殖生長期蒸騰速率的下降速率。

表4 不同嫁接處理下不同年代育成品種蒸騰速率（y）與開花后天數（x）的回歸方程

圖5 生殖生長期不同嫁接處理下大豆蒸騰速率的變化

2.5 超高產大豆砧木對不同年代育成品種葉色值的影響

4個嫁接處理下開花后葉片葉色值的變化趨勢基本一致，呈單峰曲線變化（圖6）。于開花后25 d（R4）達到高峰值，而后開始呈下降趨勢。在自身嫁接與不嫁接的條件下其具有相似的變化曲線，而嫁接于超高產品種遼豆14或中黃35的砧木后，變化曲線發生了變化。在開花后45 d（R5）至開花后65 d（R6）期間，葉片的葉色值急劇下降（表5）。在此階段，嫁接于自身砧木上的植株葉片的葉色值平均每天下降0.82%，而嫁接到超高產品種砧木上時為0.48%，但未達到顯著差異水平。在品種自身作砧木時，共同親本、俄亥俄中期、遼寧中期、俄亥俄當代和遼寧當代品種的葉色值平均每日下降速率分別為0.70%、1.28%、0.64%、1.13%和0.37%；而嫁接到超高產品種砧木上時則為0.80%、0.77%、0.20%、0.74%和0.10%。

2.6 超高產大豆砧木對不同年代育成品種產量性狀的影響

嫁接處理對不同年代育成品種的單株粒數、百粒重和單株產量存在顯著影響（圖7）。自身嫁接植株與不嫁接植株相比，其單株粒數、百粒重、單株粒重無顯著變化。總體來看，與品種自身作砧木的植株相比，嫁接到超高產品種遼豆14砧木（D/L14）或中黃35砧木（D/Z35）上時，不同年代育成品種的單株粒數、百粒重和單株產量獲得了顯著提高，分別提高了2.82%、9.36%和10.60%。其中，嫁接超高產大豆砧木使共同親本的單株粒數、百粒重和單株產量分別提高了7.31%、4.84%和3.16%；使俄亥俄中期品種的單株粒數、百粒重和單株產量分別提高了2.08%、8.39%和5.42%；使遼寧中期品種的單株粒數、百粒重和單株產量分別提高了2.39%、8.28%和7.94%；使俄亥俄當代品種的單株粒數、百粒重和單株產量分別提高了2.82%、13.59%和14.64%；使遼寧當代品種的單株粒數、百粒重和單株產量分別提高了4.36%、18.82%和18.62%。由此說明，嫁接到超高產大豆品種砧木上后能夠使大豆產量得到進一步提高，且當代品種的增幅要大于中期品種和共同親本。

表5 不同嫁接處理下不同年代育成品種葉色值（y）與開花后天數（x）的回歸方程

圖6 生殖生長期不同嫁接處理下大豆葉色值的變化

不同的小寫字母表示不同嫁接處理間在0.05水平差異顯著

3 討論

研究發現，植物地上部分的干物質的積累有90%—95%都來自于光合作用，許多研究也表明，大豆品種的產量與葉片的光合速率呈顯著正相關[26-27]。但不同品種在整個生育期內葉片光合速率的動態變化不同，有的品種前期光合速率較高，后期衰老較快，有的品種在整個生育期內都能維持較高的光合速率[28]，而研究發現，相對于生育前期，生育后期的光合速率與產量間的關系更加密切[29-30]。許多研究表明，大豆品種葉片的生理指標與產量密切相關，伴隨著產量的遺傳改良，植株葉片的生理性狀也得到了顯著的改良[27,31-34]。傅金民等[35]也認為，延長產量形成期、防止早衰、保證足夠的葉源和較高的光合速率是提高大豆產量的有效途徑。

許多研究表明，不同年代育成大豆品種的根系活力、傷流液重量及組分與葉片的光合速率間呈顯著正相關[36-38]。由此說明，強大的根系是獲得高產的重要保證[39]。研究發現，相比于普通品種，超高產品種具有較大的根系直徑、根系干重、后期根尖數[21]；在生育后期具有較高的根系活力、傷流液重量、根瘤數量、固氮活性和固氮量，從而表現出較強的根系生理活性[29]，且其后期的衰老速度顯著慢于普通大豆品種[40-41]；并且其還具有較強的養分吸收轉運能力和較強的根系競爭力、較高的養分利用效率和物質生產力，其氮、磷、鉀的收獲指數顯著高于普通品種[22,42]。因此，超高產品種能夠表現出較高的產量水平。本研究結果表明，隨著生育進程的推進，大豆葉片的光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、葉色值的變化趨勢基本一致，均呈單峰曲線變化，其中，光合速率、氣孔導度、蒸騰速率于盛花期達到高峰值，而葉色值于盛莢期達到高峰值，而后開始呈下降趨勢。這與邱磊等[43]的研究結果一致。且不同年代育成品種嫁接于超高產品種砧木后，葉片的光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉色值在生育后期的下降速率顯著降低。這可能與超高產品種的上述根系特性有關，因其在嫁接于超高產品種砧木后具有強大的根系生理活性，能夠提供地上部分充足的水分和養分，可以有效地延緩葉片的衰老，進而延長其產量形成期，產生更多的光合產物，促進營養物質的轉運，從而使產量提高。

4 結論

隨著生育進程的推進，大豆葉片的光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、葉色值的變化趨勢基本一致，均呈單峰曲線變化，其中，光合速率、氣孔導度、蒸騰速率于盛花期達到高峰值，而葉色值于盛莢期達到高峰值，而后開始呈下降趨勢。且不同年代育成品種嫁接于超高產品種砧木后，葉片的光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉色值在生育后期的下降速率顯著降低。由此說明，根系改良可以有效提高植物的光合作用，進而提高產量。因此，在未來大豆育種工作中，應該更加注重根系的遺傳改良。

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（責任編輯 李莉）

Effects of Super-High-Yield Soybean Cultivars as Rootstock on Some Physiological and Yield Traits of Cultivars Released in Different Decades

TENG Fei1, LI Sheng-you1, RAO De-min1, YAO Xing-dong1, ZHANG Hui-jun1, AO Xue1, WANG Hai-ying1, Steven St.Martin2, XIE Fu-ti1

(1Soybean Research Institute of Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China;2Horticulture and Crop Science Department of The Ohio State University, Columbus, OH 43210, USA)

【Objective】The objective of this study is to determine the effects of super-high-yield soybean cultivars as rootstocks on some physiological traits of cultivars released in different decades, in order to reveal the important role of root improvement in soybean breeding. 【Method】The 11 cultivars released in different decades by Liaoning, China and Ohio, USA, having the common ancestors Amsoy and Williams, were used to graft onto the rootstocks of super-high-yield cultivars Liaodou 14 and Zhonghuang 35 by cleft grafting method at cotyledon stage, respectively. The 11 cultivars released in different decades treated with self-grafting and non-grafting were used as the control. Under the conditions of pot experiment, the photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate and leaf greenness values were determined at R1, R2, R4, R5, and R6 stages, the seeds per plant, 100-seed weight, seed weight per plant were determined at mature stage and after harvest to test the plants. 【Result】The root vigor of soybean cultivars at different growth stages were characterized by Liaodou 14＞Zhonghuang 35＞11 cultivars released in different decades, at R5 and R6 were at significant or extremely significant level. The photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate and leaf greenness values showed a single peak curve in the whole growth stages. The photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate reached peak value at R2 stage, and the leaf greenness values reached peak value at R4 stage, and then began to decline. Cultivars released in different decades had similar curves between non-grafted and self-grafted plants. However, the decline of the curve became slower after being grafted onto the rootstocks of super-high-yield cultivars Liaodou 14 and Zhonghuang 35 than that of self-grafted plants. At R5 to R6 stages, the daily decrease rates of non-grafted and self-grafted plants for photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate and leaf greenness were by 1.43%, 3.67%, 3.38% and 0.82%, respectively, but those of cultivars grafted onto Liaodou 14 and Zhonghuang 35 rootstocks were by 1.11%, 3.26%, 2.05% and 0.48%, respectively. The seeds per plant, 100-seed weight, seed weight per plant of cultivars released in different decades had no significant difference between self-grafted and non-grafted plants. At mature stage, the seeds per plant, 100-seed weight and yield per plant of cultivars released in different decades were increased significantly as grafted them onto super-high-yield cultivars Liaodou 14 or Zhonghuang 35 as rootstocks, by 2.82%, 9.36% and 10.60%, respectively, and the increase of current cultivars was greater than middle cultivars and common parents. 【Conclusion】The roots of super-high-yield cultivars Liaodou 14 and Zhonghuang 35 have higher physiological activity at reproductive stage. Cultivars grafted onto the rootstock of super-high-yield cultivar could reduce significantly the rate of decline in photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate and leaf greenness value, and improve the photosynthetic ability, and thus increasing grain yield. Therefore, more attention should be pay to the genetic improvement of root in the future breeding work.

soybean; grafting; physiological and yield trait; super-high-yield cultivars; genetic improvement

2016-04-21；接受日期：2016-06-27

國家自然科學基金（31171570）、遼寧省科技廳項目（201401677-3）

滕菲，E-mail：tfly1122@163.com。通信作者謝甫綈，E-mail：snsoybean@sohu.com