甜高粱对土壤重金属Cd的吸收规律

【目的】探讨甜高粱对土壤重金属Cd的吸收规律,筛选对重金属Cd具有富集能力的品种,为重金属Cd污染地区的环境修复提供理论依据。【方法】以辽甜1号和新高粱3号2种甜高粱幼苗为材料,采用盆栽试验研究土壤不同含量Cd(0,3,6,9,12mg/kg,以CdCl2.2.5H2O的形式外源加入)对甜高粱根、茎、叶等不同部位Cd含量及生长状况的影响。【结果】随着土壤中Cd含量的增加及Cd处理时间的延长,甜高粱根、茎、叶中的Cd含量总体呈增加趋势,不同处理之间Cd含量差异明显。2个甜高粱品种不同部位Cd含量由大到小均表现为:根>茎>叶,且2个甜高粱品种不同部位Cd含量之间也有明显差异。当用0～12mg/kg Cd处理相同时间时,辽甜1号体内积累的Cd含量较新高粱3号高。【结论】2种甜高粱品种对Cd的吸收能力存在着一定的差异,辽甜1号对土壤重金属Cd的吸收能力较新高粱3号强。     

蜡熟期粒用高粱和甜高粱糖锤度和糖组分差异分析

为了探究粒用高粱和甜高粱茎秆不同节间糖锤度以及糖组分变化趋势，选择1份粒用高粱(BTx623)和3份甜高粱(8R554:农家种、Rio:常规种、辽甜1号：杂交种)测定蜡熟期自地面以上所有节间的糖锤度，糖锤度最高节间分别测定葡萄糖、果糖和蔗糖含量。结果表明，粒用高粱和甜高粱不同节间糖锤度基本呈现先增加后降低的趋势且糖锤度峰值均出现在茎秆的上部或中上部。粒用高粱不同节间糖锤度差异较小，而甜高粱不同节间之间差异较大。辽甜1号葡萄糖含量显著低于粒用高粱BTx623,而其他甜高粱葡萄糖、果糖和蔗糖均显著高于BTx623,糖积累最多且增幅范围最大的为蔗糖。     

水分胁迫下高粱幼苗的生物学性状及光合参数变化

选取当前生产上较有代表性的高粱杂交种辽杂10号、辽杂19号和辽杂35号为试材,采用盆栽控水试验,调查和测定了不同水分处理对高粱幼苗物质积累、根部性状和光合参数的影响。结果表明:水分胁迫达到重度时,高粱幼苗次生根产生数量较少且死亡根数大量增加,幼苗对养分的吸收和与外界的气体交换都会严重受阻,影响生长;在水分胁迫时,高粱幼苗的根系变化活跃,中度胁迫12 d以内仍可通过自身调节保证相对稳定的总根数。随着水分胁迫的加重,高粱幼苗株高呈下降趋势,随着胁迫时间的增加新生次生根数呈抛物线状变化,死亡根数随着胁迫时间的增加呈直线增加,根冠比表现为轻度胁迫中度胁迫对照(ck)重度胁迫。随着水分胁迫的加重,光合速率呈下降趋势,在轻度至中度胁迫间差异相对较小;高粱幼苗对水分的利用效率和蒸腾速率均随着胁迫的加重有所下降,水分循环速度减慢,与根系数量减少有关。     

外源亚精胺对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化指标的影响

为探究外源亚精胺（spermidine,Spd）对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化指标的影响,以甜高粱品种辽甜1号为试验材料,室内盆栽条件下,采用不同浓度（0.6、1.2、1.8 mmol·L-1）的Spd喷施处理干旱胁迫（15% PEG 6000模拟）下的甜高粱幼苗,研究了外源Spd处理对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长、光合作用、有机渗透调节物质和抗氧化保护酶的变化。结果表明：干旱胁迫能显著抑制甜高粱幼苗的生长及生理生化指标的变化,而喷施不同浓度Spd可提高干旱胁迫下甜高粱幼苗叶片甜高粱幼苗生长、光合效率、有机渗透调节物质含量和抗氧化保护酶活性。与干旱胁迫处理相比,叶面喷施1.2 mmol·L-1 Spd 15 d后,甜高粱幼苗株高提高31.62%,鲜重提高58.29%,干重提高49.53%,叶面积提高30.96%,净光合速率提高135.40%,气孔导度提高138.60%,蒸腾速率提高158.54%,脯氨酸含量提高71.16%,丙二醛含量降低53.17%,超氧化物歧化酶活性提高39.69%。说明在干旱胁迫下,特定浓度（1.2 mmol·L-1）的外源Spd有利于缓解干旱胁迫对甜高粱生长的抑制作用,提高干旱胁迫下甜高粱幼苗的叶绿素含量和抗氧化物酶活性,降低膜脂过氧化程度,从而缓解了干旱胁迫对甜高粱的伤害,增强甜高粱幼苗的耐旱性。     

盐碱地对甜高粱秸秆产量与含糖锤度的影响

【目的】分析盐碱地对甜高粱含糖锤度及秸秆产量的影响,筛选秸秆产量和含糖锤度较高的耐盐甜高粱品种。【方法】以22个不同品种(系)甜高粱为试验材料,分别在正常田块(对照)和盐碱地种植,研究不同土壤对甜高粱秸秆产量和含糖锤度的影响。【结果】相同高粱品种在盐碱地的秸秆产量均低于对照,盐碱地秸秆产量较高的品种有"晋甜09-1"、"济甜杂1号"、"辽甜2号"等。同一高粱品种在不同土壤中的秸秆含糖锤度不同,盐碱地中秸秆含糖锤度在18%以上的甜高粱品种有"303A/304"、"龙甜高粱-5"、"晋甜08-1"、"辽甜6号"、"新高粱3号",对照田块中秸秆含糖锤度在18%以上的甜高粱品种有"L0204/LTR115"、"龙甜高粱-5"、"合甜"、"晋甜08-1"、"辽甜7号"。【结论】盐碱地对不同品种甜高粱的秸秆产量和含糖锤度有明显影响,鉴于各参试品种表现出不同的特点,并未从中筛选出秸秆产量和含糖锤度高的甜高粱品种。     

甜高粱与普通高粱的物质积累分配变化比较

以3个普通高粱和3个甜高粱品种为材料,研究2种类型高粱茎秆含水率、干物质积累以及糖锤度在七叶期、孕穗期、抽穗期、灌浆期和成熟期5个生育期的变化。结果表明,2种类型的高粱茎秆含水率变化总体趋势相似,除孕穗期外,每个时期甜高粱茎秆含水率都高于普通高粱5%以上。甜高粱与普通高粱在干物质积累分配上呈现2种不同的规律,甜高粱茎秆干重比率大于普通高粱,是拥有籽粒与茎秆2个库的"双库型"作物。甜高粱茎秆糖锤度从七叶期到孕穗期均缓慢上升,孕穗期到抽穗期上升最快,抽穗期到灌浆期继续上升,随后到成熟期出现差别。根据试验结果,从籽粒产量和总糖含量综合考虑,探讨甜高粱的最佳收获时期。     

不同区域对甜高粱农艺性状及营养成分的影响

【目的】 研究甜高粱不同种质资源在新疆不同种植区的表现,为新疆地区甜高粱品种的选育提供参考依据。【方法】 以辽甜15-1号、辽甜13号、辽甜1号、辽甜3号等不同甜高粱品种为材料,在新疆玛纳斯县和奇台县等地进行品比试验,分析不同种植区域对不同品种的农艺性状及营养成分的影响。【结果】 玛纳斯县种植的所有品种基本上比奇台县种植的生育期短,其中辽甜1号生育期最短,为138 d。辽甜15-1号在玛纳斯和奇台的生物产量均最高,分别为15.94和14.88 t/hm²。辽甜1号在两地的总糖含量最高,分别为9.15%、8.39%。不同甜高粱秸秆的粗蛋白质含量差异不大,其中辽甜13号的粗蛋白质含量最高,为6.41%。不同区域对同一甜高粱品种的总糖、还原糖和粗纤维素含量有很大的影响,两地的差异均达极显著水平。【结论】 其不同品种的产量和营养成分在玛纳斯县高于奇台县。辽甜15-1号在两地的生物产量最高并且总糖、粗蛋白质含量等品质也比较好,该品种宜于在本地及周边地区种植和推广。     

特用高粱新品种

辽甜3号:国家高粱改良中心、辽宁省农业科学院高粱所2000年以不育系7050A为母本、恢复系LTR108为父本杂交组配而成的甜高粱杂交新品种,属于能源专用型高粱。2007年完成试验程序,2008年通过全国高粱品种鉴定委员会鉴定。     

不同贮藏方式对甜高粱茎秆糖和酸变化影响的研究

[目的]以甜高粱新高粱3号和4号茎秆为试验材料,研究甜高粱茎秆采后40 d贮藏期内不同贮藏方式下水分含量、糖种类及含量、总酸含量的变化.[方法]采用整秆去叶立放、整秆去叶平放、整秆带叶立放、整秆带叶平放、整秆金字塔型的不同贮藏方式.[结果]在0～40 d贮藏期间内,所有贮藏方式下,新高粱3号和4号茎秆水分、总糖、蔗糖、可溶性糖含量均呈下降趋势,还原糖、总酸含量均呈上升趋势.同一种贮藏方式下新高粱3号茎秆的水分、总糖、蔗糖、还原糖、可溶性糖、总酸含量始终比新高粱4号高.在整个贮藏期茎秆水分、总糖、蔗糖、还原糖、可溶性糖含量由高到低依次为整秆去叶立放＞整秆去叶平放＞整秆带叶立放＞整秆带叶平放＞金字塔五层＞金字塔四层＞金字塔三层＞金字塔二层＞金字塔一层.而总酸含量在20～40 d,金字塔型贮藏茎秆总酸的升高速度比整秆型贮藏快.[结论]甜高粱秆贮藏期间糖含量的变化主要由总糖、还原糖、蔗糖等糖之间的合成与代谢决定,在40 d时,金字塔五层贮藏的茎秆总酸含量最高,整秆带叶平放茎秆的总酸含量最低.     

不同盐碱地对甜高粱农艺性状的影响

[目的]探索甜高粱在盐胁迫条件下各农艺性状的变化动态.[方法]以2种甜高粱品种为材料,研究不同盐分含量对2种甜高粱农艺性状的影响.[结果]2品种耐盐能力存在着明显的差异.从不同盐分含量的试验地,2品种的出苗率、茎粗、株高和生物产量的变化情况来看,新高粱9号比新高粱3号具有比较强的耐盐能力.2品种在不同盐碱地含糖量差异不一致,新高粱3号含糖量高于新高粱9号.[结论]盐分含量对甜高粱各农艺性状都有影响.研究甜高粱耐盐能力对盐碱化地区甜高粱栽培与种植具有很大的意义.     

旱盐交叉胁迫对甜高粱种子萌发和生理特性的影响

为探讨干旱与盐胁迫及其交互作用对甜高粱种子萌发及早期幼苗生长及生理特性的影响,以辽甜1号甜高粱为试验材料,采用PEG-6000(0、50、100g·L-1)和NaC1(0、75、150mmol·L-1)模拟不同程度的干旱胁迫和盐胁迫,研究单一胁迫及交互胁迫对甜高粱种子萌发特征和早期幼苗生理特性的影响.结果表明:单一胁迫...     

甜高粱与粒用高粱主要性状研究

[目的]寻找甜高粱与粒用高粱主要性状的异同。[方法]选用代表性甜高粱T26T、37品种,粒用高粱R123、LR198品种,研究其生长势、植物学性状表现、含糖量、叶绿素含量、呼吸速率。[结果]结果表明,甜高粱生长优势显著优于粒用高粱,主要表现在与生物产量有关的性状;糖含量的积累起点及总含量均高于粒用高粱,而甜高粱和粒用高粱糖积累总趋势是一致的;甜高粱生物产量优势强,而粒用高粱穗部性状优势强;生理性状中叶绿素含量粒用高粱优于甜高粱,而呼吸速率甜高粱偏高。[结论]甜高粱与粒用高粱功能不同而用途不同。     

聚乙二醇模拟干旱对甜高粱幼苗丙二醛、脯氨酸含量的影响*

 以甜高粱品种KFJT-CK及经过碳离子辐照选育出的早熟突变株KFJT-1为材料,用浓度分别为5%,10%和15%的聚乙二醇(PEG）6000模拟干旱对其进行胁迫处理,测定丙二醛(MDA）及脯氨酸(Pro)的含量。随着胁迫时间的延长和胁迫程度的增加,MDA含量持续升高; Pro含量在5%和10%PEG胁迫下持续升高,在15%PEG胁迫下先升高后降低。表明碳离子辐照可能使甜高粱膜脂过氧化特性发生改变,影响Pro的表达。为进一步研究碳离子束辐照对甜高粱的耐旱生理提供一定的基础,并为下一步的育种工作提供有用的参考。     

苏打盐碱胁迫对甜高粱叶片结构及抗性指标的影响

为确定以Na2CO3和NaHCO3为主要成分的苏打盐碱胁迫对甜高粱叶片结构及抗性影响,研究了盐碱胁迫下甜高粱品种314B和M-81E叶片结构与幼苗生理指标的变化。结果表明:针对应试的两个甜高粱品种,苏打盐碱胁迫可极显著减小叶片厚度、中脉厚度和最大导管直径,极显著增加叶片上下角质层及下表皮厚度(P<0.01)。增加叶绿体中淀粉粒和嗜锇滴颗粒数,且发生叶绿体被膜和基质分离现象;使线粒体内膜上嵴数量减少,甚至消失。株高和茎基周长均比对照极显著减小,叶绿体色素极显著增加(P<0.01);叶片质膜相对透性和脯氨酸含量极显著升高,品种间丙二醛含量的变化差异较大。过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均极显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)的活性极显著降低(P<0.01)。比较叶片结构和抗性生理指标变化可知,品种M-81E比314B抗盐碱性强。     

盐碱胁迫对M-81E甜高粱种子萌发及幼苗生长的影响

以M-81E甜高粱为材料,分别用0.3%～2.4%的NaCl溶液和pH值7.0～9.6的NaOH溶液对其种子进行单盐、碱胁迫,测定其发芽率,并用0.3%～0.9%的NaCl溶液,pH值7.0～9.6的NaOH溶液对其苗期进行盐碱混合胁迫处理,测定其存活率、相对生长率、相对含水量、束缚水含量、叶绿素含量。结果表明:M-81E甜高粱种子耐单盐、单碱胁迫能力极强;M-81E甜高粱种子发芽率与盐质量分数相关极显著,发芽率随着盐质量分数下降而下降,耐盐极限为1.8%～2.1%;在pH值7.0～9.6时,M-81E甜高粱种子发芽率与碱度相关不显著。M-81E甜高粱苗期耐盐碱能力很强,在盐质量分数0.9%、pH值9.0胁迫下苗期存活率很高,达94.44%;相对生长率、叶绿素含量、相对含水量随盐碱度增强而降低,且盐碱混合胁迫越强下降越快;束缚水含量随盐碱度增强而增高,且盐碱混合胁迫使束缚水含量增加更快;相关分析表明,随盐质量分数升高高粱各指标与pH值相关指数增大,相关性增强;盐碱胁迫影响幼苗生长,盐碱胁迫之间具有协同效应。     

种子引发对高粱幼苗耐盐性的生理效应

 【目的】探讨种子引发对高粱幼苗耐盐性及其生理效应的影响。【方法】用100 mmol?L-1NaCl溶液和20%PEG溶液对甜饲1号、Tx623A×89-363、黑30A×05-244和晋杂17共4个高粱杂交种进行引发处理。采用营养沙培试验,设置0、50、100和150 mmol?L-1NaCl溶液模拟盐胁迫。研究引发处理对NaCl胁迫下,种子发芽、幼苗耐盐性及其幼苗生理效应的影响。【结果】引发处理不同程度提高了4个品种幼苗的耐盐指数和耐盐比率。提高了盐胁迫下种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数,且以NaCl溶液引发效果最明显。在100 mmol?L-1NaCl溶液胁迫过程中,特别是在盐胁迫后期,经NaCl溶液引发处理后,4个品种幼苗叶片SOD、POD活性和脯氨酸含量都比未引发处理高。【结论】采用合理的种子引发技术可以有效提高高粱苗期的耐盐性,解决盐渍地种植高粱出苗差、保苗难问题。种子引发通过提高盐胁迫下高粱幼苗保护酶活性及渗透调节物质含量等,增强了幼苗的耐盐性。     

外源CTS对干旱胁迫下黄瓜幼苗生理生化指标的影响

为研究壳聚糖(CTS)对黄瓜幼苗抗旱性的影响,以黄瓜"秋宝1号"幼苗为试材,叶面喷施150 mg/L CTS后,用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,测定叶绿素含量,叶片相对水含量,过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)含量,脯氨酸、可溶性蛋白和糖的含量。结果表明:与干旱胁迫相比,CTS处理后的黄瓜幼苗叶绿素含量增加了6.7%,叶片相对水含量增加了27.9%,CAT活性提高了49.0%,MDA含量降低了53.7%,游离脯氨酸增加了144.2%,可溶性蛋白和糖含量分别增加了26.1%和17.3%。总之CTS可以通过提高黄瓜幼苗光合利用率,提高保护酶活性和增加渗透调节物质含量来减少干旱胁迫的影响。     

黄瓜幼苗干旱-低温交叉适应与渗透调节的关系

 【目的】探讨干旱诱导黄瓜幼苗对低温胁迫的交叉适应机理。【方法】以‘津优3号’幼苗为试材,用10 %聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱预处理黄瓜幼苗2 d,未经预处理的作对照。恢复2 d后在光照培养箱中进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理。【结果】低温胁迫可使黄瓜幼苗叶片的相对含水量、水势和渗透势显著降低,可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白的含量明显增加。胁迫前经PEG预处理,黄瓜幼苗叶片的相对含水量、水势和渗透势的降低幅度明显减小,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量则显著增加。低温胁迫结束时(7 d)时,PEG处理黄瓜幼苗叶片的相对含水量比对照高24.7个百分点,水势和渗透势分别比对照高0.35 MPa和0.13 MPa;脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量分别比对照高41.4 %、80.8 %和260.7 %。【结论】干旱预处理可诱导黄瓜幼苗对低温胁迫的交叉适应性,这种适应性与渗透调节能力的增强有关。     

不同类型高粱主要农艺性状与品质性状差异分析

对来自国内外60份不同类型高粱材料的农艺性状、产量性状和品质性状在新疆干旱区的表现进行分析比较,目的是了解不同高粱类型在新疆干旱区的差异表现,为新疆干旱区能源用高粱品种选育提供参考依据.研究发现,供试高粱材料间生育期差异显著(P＜0.05),其中,甜高粱的生育期最长,平均为116.8 d,变幅在100.5～131.5 d之间.农艺性状分析发现,帚高粱的株高最高,平均为275.2 cm,籽粒高粱最矮,平均只有235.6 cm.甜高粱的伸长节间数最多,平均为12.6个,其中,甜高粱X054伸长节间数最多,为15.6个.各高粱类型的产量构成差异较大,籽粒高粱的籽粒产量最高,平均为7.9 t/hm2,而甜高粱和帚高粱的茎秆产量较高,分别为10.3和10.2t/hm2,全株总干物质积累量以甜高粱为最高,平均为25.3 t/hm2,变幅在18.4～31.5 t/hm2之间,其次为帚高粱的23.6 t/hm2,籽粒高粱最低,平均只有20.3 t/hm2.品质性状分析表明,籽粒各组分含量最为稳定,各高粱类型间差异较小,其次为叶片和叶鞘,而不同高粱类型间茎秆的碳水化合物含量和木质素含量差异较大,其中,甜高粱表现出更高的可溶性总糖含量,平均为236.6 g/kg,是籽粒高粱的3倍、帚高粱的2倍之多,而甜高粱的木质纤维素含量明显低于籽粒高粱和帚高粱,特别是纤维素含量,平均要低100 g/kg以上.碳水化合物产量分析发现甜高粱和帚高粱的平均积累量较高,分别为14.2和13.8 t/hm2,各高粱类型中均以纤维素和半纤维的贡献最大,特别是帚高粱材料,平均贡献率达65.9％.综上,相比于籽粒高粱和帚高粱,甜高粱整体表现出更强的能源利用潜力.同时应指出,各类型高粱材料均为宝贵的种质资源,应充分的挖掘利用,以筛选并进一步培育出适合新疆干旱区种植的能源用高粱新品种.