谷子萌发吸水期关键代谢途径的筛选与分析

【目的】谷子适应性强,抗旱耐瘠,是起源于中国的重要作物。通过转录组测序技术分析谷子萌发不同吸水期的转录组差异,以期获得谷子萌发过程中的差异表达基因,寻找调控谷子萌发的重要代谢途径和代谢物。【方法】以晋谷20为材料,构建谷子萌发过程中开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期的cDNA文库,进行转录组分析;采用K-Means开展基因表达聚类分析;利用DESeq筛选差异表达基因;通过COG、GO、KEGG等对差异表达基因进行功能注释;利用KEGG富集挖掘不同吸水期调控种子萌发的关键代谢途径和关键基因;并采用qRT-PCR验证其可靠性;用HPLC分析关键代谢物含量。【结果】转录物测序分析获得谷子萌发开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期覆盖整个基因组的基因表达谱,共获得33 643个基因,识别9个具有不同表达模式的共表达基因簇。比较种子萌发的开始快速吸水期与滞缓吸水期、滞缓吸水期与重新大量吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期,分别筛选出3 893、4 612和8 472个差异表达基因。KEGG富集分析表明,3个比较的差异表达基因都显著富集到phenylpropanoid biosynthesis、phenylalanine metabolism、starch and sucrose metabolism代谢途径;开始快速吸水期与滞缓吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期的差异表达基因还显著富集到plant hormone signal transduction途径。并且3个比较中富集到phenylpropanoid biosynthesis和phenylalanine metabolism代谢途径的差异表达基因数都最多,其中过氧化物酶基因(peroxidase)比例最高。通过qRT-PCR对4个苯丙烷生物合成途径相关基因的分析表明,其表达趋势与转录组分析结果基本一致,其中,4-香豆酸-CoA连接酶3(4-coumarate-CoA ligase 3)在谷子种子中存在已形成mRNA,萌发吸水过程中呈先下调后上调再下调的表达趋势。苯丙烷类相关代谢物含量分析显示,芥子酸在种子中大量储备,在萌发过程中呈下调趋势;阿魏酸、对香豆酸和咖啡酸呈先上调后下调趋势。【结论】谷子萌发过程中,不同吸水期的差异表达基因显著与苯丙烷生物合成途径和苯丙氨酸代谢途径相关;其上游基因4-香豆酰-辅酶A连接酶和下游基因过氧化物酶家族成员在谷子萌发响应水分过程中发挥调控作用;中间产物芥子酸可能参与种子的休眠与萌发。     

NaCl处理谷子萌发期种子的转录组学分析

【目的】谷子具有抗旱、耐贫瘠的特性,逐渐成为研究禾本科作物的模式作物。本研究以前期筛选并获得的谷子耐盐品种和敏感品种为材料,通过RNA-Seq测序筛选鉴定谷子的盐胁迫响应基因,揭示其响应盐害机制,为培育谷子抗盐新种质提供理论依据。【方法】 对14个谷子品种进行了萌发期抗盐筛选。谷子不同品种的种子经150 mmol·L ^-1NaCl处理萌发培养7 d后,分别统计各品种种子的萌发率、根长和芽长,综合各项指标鉴定到豫谷2为耐盐品种、安04为盐敏感品种。以这两个品种盐胁迫前、后萌发期种子为材料,应用RNA-Seq进行转录组测定,分析鉴定盐害下差异表达基因（differentially expression gene,DEG）,并对DEG进行GO和KEGG功能富集分析。同时应用qRT-PCR对随机挑选的15个DEG表达模式进行验证,并与RNA-Seq结果进行相关性分析。 【结果】 耐盐品种豫谷2、盐敏感品种安04种子经盐胁迫处理后,分别鉴定出2 786个和4 413个DEG;其中,每个品种在NaCl处理前及处理后分别鉴定出1 470和3 826个DEG。GO和KEGG聚类分析显示,NaCl处理下参与信号转导、抗氧化、有机酸的合成及转运以及次生代谢等相关的DEG在谷子萌发期种子应对盐胁迫响应过程中具有关键性的作用,DEG主要集中在胁迫响应、离子的跨膜转运、氧化还原、次生代谢及有机酸、多胺、苯丙烷的合成等过程。qRT-PCR对15个DEG表达模式的检测结果与RNA-seq结果相关系数为0.8817。其中编码离子通道的基因（HKT）、过氧化物酶基因（POD）、黄烷酮-3-羟化酶基因（FL3H）、MYB转录因子基因等在豫谷2中表达量较高,显示其在谷子萌发期种子响应盐胁迫中可能发挥一定作用。【结论】 谷子耐盐品种及盐敏感品种的种子对盐胁迫的响应程度具有一定的差异性,且品种对盐害的耐受能力主要与基因对胁迫的响应程度相关,而与DEG的数量相关性不大。     

谷子矮秆材料萌发期对赤霉素的敏感性分析

为明确谷子矮秆材料萌发期的赤霉素敏感性反应类型,选用龙谷30×胜谷的杂交组合后代品系JA1～JA10、A1～A10、ZA1～ZA10等30份矮秆材料进行萌发期不同浓度赤霉素处理,分析其根长、中胚轴长、胚芽鞘长、胚芽长以及叶长对GA3的敏感性.结果表明:在两种赤霉素浓度处理条件下,60,80及110 cm株系分离后代各性...     

谷子种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选

为探究适宜的谷子抗旱性评价方法,以35个谷子品种为材料,设置0.03 mol/L PEG-6000溶液模拟干旱胁迫以及正常浇水2个处理,采用频次分析和相关性分析比较了9个与谷子萌发期抗旱性相关的指标,依据隶属函数求出最适宜的综合抗旱性鉴定标准,并以此为依据对所选品种进行聚类并划分抗旱等级。结果表明:在干旱胁迫下,受试品种谷子的发芽势、发芽率、萌发指数、根干重、根鲜重、芽干重、芽鲜重、芽长和根长均受到不同程度的抑制,干旱对发芽势的影响最大;除萌发系数以外发芽势与其余各指标均呈显著或极显著相关,通过因子分析将9个单项性状指标转化为4个因子,累计贡献率达86.74%。通过隶属函数结合聚类分析将35个谷子品种的抗旱性划分为4级,其中强抗旱型品种7个、中度抗旱型品种15个、干旱敏感型品种9个和干旱极敏感型品种4个。通过回归分析建立了可准确评估谷子萌发期抗旱性的回归方程y=-0.187+0.554xRBDW+0.550xRRL+0.264xRRFW,筛选出相对根鲜重、相对芽干重和相对根长作为谷子萌发期抗旱性鉴定的重要指标。干旱胁迫下,可通过测定这3个指标对不同品种谷子萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。     

水杨酸浸种对谷子萌发期抗旱性的影响

为研究水杨酸对谷子萌发期抗干旱胁迫能力的影响,以衡谷15、衡谷13、冀谷19、衡饲1号谷子种子为材料,以18％的PEG模拟干旱环境,分别用7种浓度的水杨酸浸种24 h,测定发芽率、发芽指数、活力指数、根长、苗高、鲜重等,综合分析4种谷子的抗干旱胁迫能力.结果 表明:在干旱胁迫下,水杨酸浸种后各品种表现不同,有些品种的抗旱能力没有明显变化.而冀谷19和衡谷15的发芽能力显著提高,衡谷15、冀谷19、衡谷13的活力指数显著增加,0.6 mmol/L水杨酸浸种是最适浓度.通过隶属函数的综合分析可知水杨酸浸种后4个品种谷子抗旱性的大小为:衡谷13＞冀谷19＞衡饲1号＞衡谷15.     

水分胁迫对不同品种谷子萌发期的影响

用质量分数为5％、10％、15％、20％的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱,处理8个品种的谷子,对其萌发期的发芽率、平均发芽速度、活力指数、鲜重、根长、苗高进行统计.结果显示:除5％处理外,随着处理质量分数的增大,各指标均呈现不同程度的降低.采用隶属函数值对各指标进行综合评价,结果显示200152为强抗旱品种;较抗旱品种依次为冀19、200131、冀31和沧555;弱抗旱品种为济0515和长生08;安06为不抗旱品种.     

谷子萌发期响应干旱胁迫的基因表达谱分析

【目的】谷子是一种耐旱作物,通过二代测序技术获得大量的谷子萌发期响应干旱胁迫的差异基因,进而挖掘谷子萌发期抵御干旱的关键基因及其相关的分子机制。【方法】以晋谷45为材料,谷子萌发期分别用18%PEG-6000干旱胁迫（处理组）和蒸馏水（对照组）处理种子并测定1、10和18 h种子的SOD、POD和CAT活性。SOD活性用氮蓝四唑（NBT）法测定,POD活性用愈创木酚法测定,CAT活性用比色法测定;对萌发10和18 h种子的对照组和处理组构建cDNA文库并进行差异基因表达谱分析;利用Bowtie将reads比对到参考基因组,采用RSEM对bowtie的比对结果进行表达量估计;使用DESeq进行差异表达基因分析;利用NR、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO在线数据库对差异基因进行功能注释,挖掘调控谷子萌发的关键基因;利用qRT-PCR验证测序结果的可靠性。【结果】处理组的SOD活性整体比对照组高,而POD活性和CAT活性与之相反;随着萌发时间的变化,SOD活性在不断地增加,但CAT和POD活性逐渐减小。基因表达谱序列与所选参考基因组序列高度一致,基因表达呈现出高度不均一性。通过高通量测序最后获得35 470个基因,以RPKM≥0.01为筛选标准,对照样本中分别筛选出24 030和24 486个表达基因,PEG干旱胁迫处理10和18 h的样本分别筛选出24 019和23 877个表达基因;差异表达基因分析表明,谷子萌发10和18 h分别筛选出456和545个差异基因,其中87和267个上调表达基因,369和278个下调表达基因;GO功能显著性富集分析表明,差异基因主要涉及代谢过程,细胞进程和响应刺激;KEGG富集分析表明,差异基因参与到苯丙烷代谢和植物激素信号转导过程;通过qRT-PCR对5个差异基因在干旱胁迫下种子萌发时的表达分析表明,其表达趋势与表达谱分析结果基本一致。【结论】差异表达基因广泛涉及到糖、蛋白质、核酸等生物大分子代谢、次生代谢和能量代谢等过程;SnRK2和PAL可能在干旱胁迫下调节种子的萌发。     

不同谷子品种萌发期对干旱胁迫生理响应的变化及抗旱指标筛选

为了探讨干旱胁迫对谷子萌芽期的影响,筛选抗旱谷子新品种及谷子萌芽期抗旱性相关指标,明确干旱胁迫对不同谷子品种萌发期生理特征变化影响,以20％的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫对15个谷子品种进行了萌发期抗旱性鉴定,对相关的六个抗旱性指标进行了筛选和相关性研究,并通过测定15个品种在干旱胁迫条件下SOD、POD和...     

谷子萌发期耐盐种质筛选及其保护酶系统对盐胁迫的响应

【目的】确定谷子萌发期耐盐评价指标,筛选萌发期耐盐种质,并探讨不同基因型谷子苗期盐胁迫对保护酶系统的影响,为谷子大规模耐盐性鉴定、耐盐机理的研究提供鉴定方法和优异资源。【方法】 以不同生态区的54份谷子种质为试验材料,用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,蒸馏水为对照,采用培养皿发芽法在人工气候培养箱内进行谷子萌发期耐盐性鉴定;测定谷子相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长、相对胚根长、相对胚芽比以及发芽率、盐害率等指标;通过对指标值的相关性分析、主成分分析和聚类分析,筛选谷子萌发耐盐评价指标。采用筛选出的3个不同耐盐性谷子品种,以0.5%NaCl溶液进行苗期盐胁迫,测定盐土盆栽条件下苗期叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。分析盐胁迫下3个基因型间生理响应机理的差异。【结果】 在1.5%NaCl溶液胁迫下,谷子的相对发芽势与相对发芽率（r=0.51,P<0.01）、相对胚芽长之间呈显著正相关（r=0.54,P<0.01）;相对胚芽长与相对胚根长呈显著正相关（r=0.64,P<0.01）;发芽率盐害率与相对发芽势（r=-0.37,P<0.01）、相对胚芽长（r=-0.51,P<0.01）呈显著负相关。通过主成分分析将萌发期盐胁迫处理的6个单项指标转换成3个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同品种萌发期耐盐性综合评价值（D值）,并通过聚类分析,将54份谷子品种分成高度盐敏感品种、盐敏感品种、中度耐盐品种、耐盐品种以及高度耐盐品种5个不同类型。其中,高度耐盐品种有4个,分别是华北夏谷区的济谷16、矮88,西北春谷区的陇谷3号和延谷13。苗期盐土盆栽试验表明,盐胁迫条件下谷子叶片SOD、POD、CAT酶活性呈现先上升后下降的趋势。耐盐性强品种济谷16的SOD、POD、CAT酶活性上升幅度显著大于耐盐性弱的品种鲁谷1号。【结论】 54份谷子种质材料在耐盐性上存在显著差异,利用隶属函数法综合分析萌发期各指标,全面地评价谷子种质资源萌发期的耐盐性。不同基因型谷子品种叶片保护酶系统对NaCl胁迫响应能力的差异,可能是由于谷子耐盐能力不同造成的。     

不同谷子品种萌发期对干旱胁迫生理响应的变化及抗旱指标筛选

为了探讨干旱胁迫对谷子萌芽期的影响,筛选抗旱谷子新品种及谷子萌芽期抗旱性相关指标,明确干旱胁迫对不同谷子品种萌发期生理特征变化影响,以20%的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫对15个谷子品种进行了萌发期抗旱性鉴定,对相关的六个抗旱性指标进行了筛选和相关性研究,并通过测定15个品种在干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT的活性来研究其变化情况。结果表明：以萌发抗旱指数为标准指标,15个品种谷子萌发期抗旱性基本可以分为强、中、弱3类,其中抗旱性强的3个品种分别是陇谷10号、长生07、晋谷21号;抗旱性弱的2个品种是济谷20号、长生13。在干旱胁迫条件下谷子SOD、POD和CAT活性均有所升高,其中SOD活性在抗旱性强的3个品种中值最大,在抗旱性较弱的2个品种中值最小;SOD活性升高值与萌发抗旱指数显著正相关,而POD和CAT活性升高程度与萌发抗旱指数相关性不显著。通过相关性分析表明,活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势与萌发抗旱指数呈极显著正相关,而相对胚芽长、相对胚根长与萌发抗旱指数之间没有明显的相关性。综上,在相关的六个抗旱性指标中,谷子抗旱的标准指标是萌发抗旱指数,谷子萌发期抗旱性鉴定的首要指标为活力抗旱指数和相对发芽率,次级指标则是相对发芽势,参考指标为相对胚芽长和相对胚根长。     

谷子水浸液对谷莠子种子萌发及幼苗生长的化感作用

为探究谷子与谷莠子生长之间的化感作用,本试验以‘金选6号’谷子水浸液、‘大狗尾草’为试验材料,研究了不同浓度水浸液对谷莠子种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：不同浓度水浸液对其种子萌发及幼苗生长表现为“低促高抑”。原液处理下种子发芽率较对照降低13.888%,化感效应指数为-0.139。原液、10倍稀释液处理下根芽长及鲜干重等综合效应指数分别为-0.070、-0.034,表现出化感抑制作用,且植株全长、叶面积、叶绿素含量、SOD均低于对照。50、100倍稀释液处理下种子发芽率较对照增加33.333%、11.117%,根芽长及鲜干重等综合效应指数为0.275、0.153,表现为化感促进作用,其中50倍稀释液促进作用最强,植株全长、叶面积、叶绿素含量、SOD均与对照差异显著。谷田中常伴有大量谷莠子生长,此研究结果将为幼苗期去除谷莠子提供一定的理论基础。     

谷子茎秆水浸提液对其种子萌发及幼苗生长的自毒作用

为探明谷子连作障碍机理,采用完全随机设计开展发芽和盆栽试验,分析谷子茎秆水浸提液对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:不同浓度谷子茎秆水浸提液对谷子种子的萌发表现为\"低促高抑\"。与对照相比,原液处理下的种子发芽率分别比对照降低73.2%和56.6%,根长、芽长、鲜重、干重也均显著低于对照,表明原液显著抑制谷子种子的萌发和根芽的生长;稀释10、50和100倍液处理下的谷子种子的化感综合效应指数均为正值,表明其对谷子种子的萌发和根芽的生长起到促进作用。谷子茎秆水浸提液原液处理下,谷子幼苗株高、叶面积、生物量、叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率均显著低于对照,且化感效应指数均为负值;稀释10倍液处理下的幼苗株高、叶面积、生物量均显著高于对照,且化感效应指数均为正值;不同浓度茎秆水浸提液处理下的幼苗叶片光合作用与对照相比均受到了抑制作用;谷子苗期叶片的SOD、POD活性经不同浓度谷子茎秆水浸提液处理,随着浓度的增加,分别表现为先增加后减少、先增加后减少再增加的趋势。谷子茎秆中的化感物质在高浓度(原液)下对谷子自身有较强的自毒作用,抑制了种子的萌发和幼苗的生长;在适当浓度(稀释10、50和100倍液)下,表现出促进作用,研究结果可为谷子高效生产提供理论参考。     

谷子秸秆水浸提液对玉米苗期生长的化感作用研究

为探索谷子与玉米实行轮作倒茬的种植模式,本试验采用完全随机设计,研究不同品种谷子秸秆的水浸提液对玉米种子萌发及盆栽苗期生长的影响。结果表明:以不同品种、植株部位和提取液浓度的谷子水浸提液处理时,随着处理浓度的降低,对玉米种子萌发的根长和芽长表现出了促进生长的作用,促进作用差异显著,尤其在稀释50倍液处理下,张杂10号茎秆处理下根长增加了33%,叶片处理下芽长增加了20%;谷子茎秆和叶片水浸提液处理下,玉米苗期叶绿素荧光参数Y(Ⅱ)和ETR呈现先增加后下降的趋势,稀释50倍液处理下达到最高值,张杂10的叶片和晋谷21的茎秆均表现出较强的促进作用,光系统Ⅱ最大光合效率(Fv/Fm)呈现先降低后上升的趋势,3个参数均表明张杂10号的叶片和晋谷21号的茎秆水浸提液均能促进玉米的生长。谷子秸秆残留的化感物质在适当浓度下会对玉米种子的发芽和苗期生长起到促进作用。     

不同基因型谷子叶片衰老及活性氧代谢研究

【目的】探讨谷子叶片衰老的生理机制,为谷子生产与栽培技术研究提供理论依据。【方法】以3个抗旱性不同的谷子品种为材料,研究了谷子开花至成熟期叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、酶促防御系统保护酶(SOD、CAT、POD)活性及MDA和O-2积累量的动态变化。【结果】谷子开花后功能叶片叶绿素含量以及SOD、POD、CAT活性均在开花7d达到最大值,其后逐渐下降,各叶位表现为旗叶倒二叶倒三叶,不同品种表现为大同32太选1号白谷9号;功能叶片可溶性蛋白含量随生育进程的推进逐渐下降,各叶位表现为旗叶倒二叶倒三叶,不同品种表现为大同32太选1号白谷9号;功能叶片O-2和MDA含量随叶片衰老而增高,各叶位表现为倒三叶倒二叶旗叶,不同品种表现为白谷9号太选1号大同32;3个谷子品种产量表现为大同32太选1号白谷9号。【结论】生产实践中,选择绿叶功能期长、抗逆丰产的品种是旱区谷子丰产的重要因素。     

绿小米和白小米谷子籽粒叶绿素合成途径结构基因的表达分析

【目的】不同种类色素积累使小米呈现出不同的颜色性状。通过对比绿色小米和白色小米间的米色表型差异、不同色差指标值、叶绿素含量、籽粒内部超微结构和叶绿素合成途径结构基因的表达差异,找出导致绿色和白色小米颜色差异的关键酶基因,探索绿色小米米色形成的分子机制。【方法】利用色差仪对米色(L*、a*、b*)值进行测定;采用紫外分光光度计法分别对绿小米和白小米籽粒中叶绿素a、b及总叶绿素含量进行测定;通过透射电镜观察分析处于灌浆中期的小米籽粒内部淀粉体和质体小球的大小和数量;同时采用qRT-PCR方法对叶绿素合成途径上游和下游共18个结构基因在不同米色表型的3个品种中的表达模式进行了分析;并以谷子幼苗叶片DNA为模板,对不同米色品种谷子中SiCAO全长进行克隆及序列比对分析。【结果】大青谷和露米青谷脱壳后的小米颜色为绿色,牛毛白的小米颜色为白色,且色差仪检测结果显示绿色小米的绿度指标a*值低于白色小米;2个绿色小米籽粒中的Chla、Chlb和Chl含量均显著高于白色小米籽粒,且在白色小米籽粒中仅检测到0.006 mg·g-1的Chlb;qRT-PCR结果显示,SiCAO在白米品种籽粒中几乎不表达,而...     

中国谷子科研单位育种创新效率评价与分析

种业是农业的“芯片”,近几年种业振兴行动均被写入中央一号文件,谷子种业与其他大作物种业不同,主要还是依靠科研单位的育种创新,因此谷子科研单位的育种创新效率对种业及产业发展具有重要意义。选择DEA模型,采用全国主要从事谷子育种创新的科研单调研数据,以投入产出角度为切入点,探讨中国谷子科研单位的育种创新效率,并进行测度。结果显示：中国科研单位的谷子育种创新效率平均为0.493,整体效率处于较低水平;育种创新产出存在不足,仍然具有较大增长潜力,少数单位存在投入浪费现象;23个科研单位中有12个单位的育种创新处于规模报酬递减阶段,科研单位育种创新研究水平低和主观能动性不足。最后提出几点建议：对单位内部科研人员、经费进行调整优化、多与其他作物高效育种创新单位进行学术交流。     

中波紫外线辐照对甜玉米种子萌发的影响及转录组分析

【目的】研究中波紫外线（UV-B）辐照处理对甜玉米种子萌发及相关基因表达的影响,为解析UV-B辐照促进种子活力的分子机理奠定基础。【方法】以甜玉米自交系T28种子为材料,设置0（CK）,0.5,1,2,4和8 h共6个不同时长的UV B辐照处理,对处理和对照（CK）种子萌发相关的表型指标、生理指标进行分析,同时借助转录组测序技术筛选促进玉米种子萌发的差异表达基因。【结果】UV-B辐照处理1 h时甜玉米自交系T28种子的发芽率最高,发芽势、发芽指数和活力指数随着UV-B处理时间的延长均呈先上升后下降的趋势,且在UV-B辐照处理1 h时达到最高。UV-B辐照处理1和2 h的甜玉米种子萌发72 h后,萌发种子的CAT、POD活性和游离脯氨酸含量均高于CK。对0（CK）,1和2 h辐照处理下的差异表达基因进行趋势表达分析,获得8个不同趋势的基因集profile（0-7）,其中profile2中1 716个转录本表达量呈先下降后上升趋势,profile5中919个转录本表达量呈先上升后下降趋势。GO富集分析表明,在生物过程、细胞组分、分子功能类别中,profile2基因集中富集最显著的分别为蛋白磷酸化、膜整体组件、转移酶活性和转移己糖基,profile5基因集中富集为翻译、核糖体、核糖体的结构组分。KEGG富集分析发现,profile2基因集中显著富集的通路主要注释在苯丙素类生物合成、次生代谢物的生物合成、代谢途径等;profile5基因集中显著富集的通路为淀粉和蔗糖代谢、氧化磷酸化及蛋白酶体。淀粉和蔗糖代谢通路中13个基因与各样本表达量聚类分析表明,在处理1 h样本中这些基因的表达显著上调。【结论】UV-B处理可以提高甜玉米种子的活力,处理时长1 h的效果最显著,推测不同时长处理下的差异表达基因与种子活力密切相关。     

中国谷子种业：发展历程、融合模式与路径选择

随着中国谷子遗传改良的重大突破,谷子种业呈快速发展态势,种业融合是进一步提升产业效益和产业竞争力的重要途径。本文在总结中国谷子种业发展历程的基础上,分析谷子品种转化模式,提炼谷子种业融合模式,探析其融合动因与障碍因子,探讨谷子种业融合发展路径。研究表明,中国谷子种业历经孕育期(高产育种)、萌芽期(高产多抗兼顾优质育种)、起步期(抗除草剂育种)和成长期(优质中矮秆抗除草剂育种)四个阶段,优质、抗除草剂、中矮秆宜机收突破性品种的育成是谷子种业快速发展的源动力。谷子品种登记、植物新品种授权数量总体呈上升趋势;企业登记谷子品种数量超过科研单位,品种适应性进一步扩大,种企分布与谷子产区分布基本吻合;但种企创新能力较低、人才缺乏、育种资源不足的现状仍然没有根本改变。谷子品种转化模式主要有招标式、定制式、一体化式和自主转化四种模式,主推品种依然是以转化科研单位育成品种为主。在谷子种业起步期种业主要与种植业融合,在种业成长期和快速发展期谷子种业与种植业、加工业和服务业均有不同程度的融合,形成了纵向延伸、横向交叉、高新技术渗透等融合模式,但谷子种业融合仍存在融合度低、功能拓展不足、高新技术渗透融合力弱等问题。为此,谷子种业深度融合需要从延伸谷子种业链条、深挖谷子多功能属性、强化高新技术渗透融合和健全知识产权保护等四个方面同步推进。