谷子主要营养品质性状遗传差异与选择研究

为了增强谷子品质育种目标的针对性和提高选育效率,对29个谷子品种的营养品质性状进行差异性、相关性、主成分与通径分析研究。结果表明：营养品质性状在品种间的差异较大变异系数顺序为：粗蛋白>粗纤维>脂肪>水分>总碳水化合物。相关分析结果表明,粗蛋白与总碳水化合物含量间达到极显著负相关（相关系数-0.8224）,粗蛋白与脂肪含量间达到显著负相关（相关系数-0.3807）,其余各性状间相关性不明显。主成分分析和通径分析表明粗蛋白、脂肪、总碳水化合物和粗纤维4个性状决定了营养品质变异的97.35%,可作为营养品质育种材料的选择依据,决定系数为1.0000。脂肪、总碳水化合物为育种材料的营养品质的典范性状,应在育种低世代进行选择,而高世代应对粗蛋白、粗纤维性状进行选择。     

矮象草育苗移栽效果好

矮象草是一个优良的饲草品种,其营养丰富,茎叶干物质中含粗蛋白质10.6%、粗脂肪2%、粗纤维33.1%、无氮浸出物44.7%、粗灰分9.6%,适期刈割的矮象草鲜     

内蒙古农牧交错区生态因素对玉米生长发育和饲用品质的影响

选择内蒙古从东到西5个典型生态类型区,通过不同玉米品种的比较试验,对不同生态区玉米全生育期内生态因素与玉米生长发育和全株饲用品质的关系进行系统研究,结果表明:玉米产量主要与地区温度和降水有关;不同生态区间按照温度升高,降雨量递减的顺序,玉米生育进程渐次加快,植株营养体增高,保绿性增强,籽粒产量和生物产量增大;玉米全株粗蛋白、粗脂肪、总消化养分和各能量指标含量降低,而粗纤维、粗灰分和无氮浸出物含量增高;粗蛋白、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物和总消化养分群体积累量增大,而粗脂肪和能量积累量相反.不同生态区玉米生育期间日均温度、有效积温、平均日长和降雨量与玉米全株营养品质间可以通过线性回归较好拟合,方程可以反映各生态因子与玉米全株饲用品质的正负效应和定量关系,为各生态区根据当地生态因素预测玉米饲用品质、指导玉米青贮利用提供理论依据.     

饲草专用谷子生长动态及最佳刈割期研究

谷子在我国农牧结合区和牧区正在发展成为专用饲草作物,但对谷子饲草的生长发育和营养变化动态缺乏研究,对最佳刈割期不了解,影响了谷子饲草生产和产业发展。本研究以饲草谷子1号为材料,研究了饲草谷子株高、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等生长和变化动态,结果表明:从拔节至开花后一周的灌浆初期,是饲草谷子鲜质量和干质量的主要形成期,并在灌浆初期鲜质量和干质量达到最高,分别为33.0 t/hm2和12.80 t/hm2。饲草谷子粗蛋白含量在幼苗期含量最高为干草质量的22%,随发育进程的推进而逐渐减低,到乳熟期干饲草粗蛋白含量降为7.3%;饲草谷子粗脂肪的含量随生育期的进程表现了前期含量低,中期含量高,后期含量再降低的动态趋势。单位面积谷子饲草的粗蛋白和粗脂肪产量均在开花后1周的灌浆初期达到最高,以后开始迅速降低。粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维也在开花后的灌浆初期达到最大产量。综合本研究的结果,开花后7 d左右是饲草谷子的最佳刈割期,结合生产中的实际情况,从开始开花至群体开花结束的灌浆初期是饲草谷子的适宜刈割期。     

大麦、小麦饲草产量与品质差异及适宜刈割次数研究

为比较大麦、小麦饲草产量与品质的差异,明确适宜刈割次数,以具代表性的2个饲用大麦(95033、盐丰1号)与2个小麦(扬麦18、1331)品种(系)为材料,设置不同刈割次数(1、2、3次),比较不同大麦、小麦品种(系)饲草产量与品质差异。结果表明,大麦饲草产量高于小麦,其中盐丰1号鲜重、干重最高,分别为5.68、1.37kg/m~2;1次刈割的饲草产量最高,鲜重、干重分别为5.49、1.52kg/m~2,显著高于2、3次刈割。除粗蛋白、钙含量变化因品种(系)而异,其他饲草品质指标在品种(系)间无明显差异。扬麦18的粗蛋白含量最高(29.23%),95033的钙含量最高(1.13%);大麦粗蛋白产量高于小麦,1次刈割高于2、3次刈割。不同茬次饲草品质存在差异,再生茬饲草的粗蛋白、粗灰分、钙含量显著下降,磷含量以2茬次饲草最高,粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量显著上升,说明多次刈割后饲草品质下降。结果显示,大麦饲草产量及粗蛋白产量均高于小麦,更适宜用作饲草,以乳熟末期1次刈割最佳。     

西藏拉萨市‘白燕2号’与箭筈豌豆不同混播比较研究

为了提高西藏高寒牧区饲草产量,缓解草畜矛盾。在西藏拉萨研究了‘白燕2号’与箭筈豌豆不同混播比例草地,在适宜刈割时期牧草养分比较研究。结果表明,各混播比例间的产草量、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、Ca和P含量差异显著,混播可显著提高产草量和牧草品质;且随着箭筈豌豆比例的增加,粗蛋白含量随之增加,最高为单播箭筈豌豆达到22.58%。各混播比例以H4为佳,鲜草产量达到7.71 kg/m2、粗蛋白含量达到13.66%、粗脂肪含量达到1.99%、粗纤维含量达到35.99%、粗灰分含量达到6.77%、Ca:P为5.36。在西藏气候适宜的地区可将‘白燕2号’与箭筈豌豆按此比例（箭筈豌豆40%+‘白燕2号’60%）混播推广以改善饲草品质。     

内蒙古农牧交错区施氮量对燕麦饲草产量和饲用品质的影响

对比施氮量对饲草产量、品质的影响,为内蒙古农牧交错地区燕麦饲草增产提质提供理论依据。在旱作条件下对2个燕麦品种‘蒙燕1号’和‘8202’分别设低氮(30 kg/hm²)、中氮(90 kg/hm²)和高氮 (150 kg/hm²)3处理,比较其产量和品质。结果表明：施氮量显著影响2个燕麦品种饲草产量,‘蒙燕1号’在高氮处理下鲜、干产分别较其他处理增加8.42%~10.73%、9.30%~13.38%,显著高于低氮处理(P<0.05),且分别较‘8202’高氮处理下增产17.58%、19.28%。2品种粗蛋白、粗脂肪含量随施氮量的增加而提高。‘8202’粗蛋白含量在高氮处理下较其他处理提高4.24%~14.14%,较高氮处理下‘蒙燕1号’提高29.85%;‘8202’高氮处理下粗脂肪产量较其他处理提高0.44%~6.43%,较‘蒙燕1号’提高6.94%,2品种粗蛋白、粗脂肪含量在高氮、中氮处理下差异不显著,却与低氮处理差异显著(P<0.05)。施氮后品种间草产量和品质有差异,若以草产量为目标,应选‘蒙燕1号’,施高氮,可获鲜草40891 kg/hm²,可获干草7801 kg/hm²;若以品质为目标,应选‘8202’,施中氮,整株粗蛋白、粗脂肪含量分别可达17.66%,2.88%,可获粗蛋白1080 kg/hm²,粗脂肪166 kg/hm²。     

基于熵值赋权的DTOPSIS法对鲁南地区11个饲用燕麦品种的综合评价研究

为筛选适宜在鲁南地区种植的饲用燕麦品种及探讨燕麦新品种综合评价的方法,利用基于熵值赋权的DTOPSIS法对11个燕麦品种的株高、鲜草产量、干草产量、茎叶比、粗蛋白含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量和相对饲草品质等方面进行综合分析。结果表明,熵值赋权法客观评价了各指标在该评价体系中的重要程度,指标中权重最大的是茎叶比,其余依次是鲜草产量、粗脂肪含量、相对饲草品质、干草产量、粗蛋白含量、株高、中性洗涤纤维含量、粗灰分含量和酸性洗涤纤维含量,符合对燕麦饲料的要求。C_i值排名前5的品种是燕王、牧王、魄力、贝勒和甜燕麦。这5个品种产量较高,综合性状表现优良,适宜在鲁南地区推广种植。     

甜高粱饲草品质综合分析

为探究饲用甜高粱不同饲草指标间的关系以及综合评价饲用甜高粱品系，提高饲用甜高粱育种进程，以新组配的13个甜高粱品系为研究材料，对19个饲草指标进行变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明，最能够反映饲草品质的粗蛋白、ADF（酸性洗涤纤维）、NDF（中性洗涤纤维）变异系数均小于10%，而淀粉、锤度和元素类指标变化范围较大，变异系数均大于15%，饲用甜高粱育种仍然需要创制高蛋白种质资源。相关性分析发现，ADF与NDF呈显著正相关(P<0.01)，钙元素含量与总可消化养分、RFV（相对饲用价值）呈极显著正相关(P<0.01)。主成分分析将19个饲草指标综合为4个主成分，累计贡献率达到90.49%，综合分析表明J205、TP3、TP14、TP83、TP5等5个品种排名靠前，饲草品质综合表现较好。聚类分析把13个品系分为3类，其中J205、TP3为综合饲草品质优良的一类。     

喷施硫酸钴对紫花苜蓿鲜草产量及品质的影响

采用叶面喷施的方法,研究了不同施钴水平对紫花苜蓿鲜草产量和营养品质的影响。结果表明：喷施硫酸钴显著（P＜0.05）提高了苜蓿鲜草产量,其中施钴量为300 mg/kg的处理效果最好,比对照CK产量可以提高25%。同时显著能够提高苜蓿叶茎比。不同施钴水平对苜蓿营养成分的含量影响不同,苜蓿粗蛋白及磷含量随随钴量的增加而增加,而对苜蓿粗纤维、粗灰分和无氮浸出物含量没有显著的影响,粗脂肪则随着施钴量的增加而逐渐降低。不同施钴水平对紫花苜蓿营养物质产量影响不同,其中粗蛋白、粗灰分、磷和无氮浸出物产量均以Co2处理300 mg/kg最高,都要显著高于对照,粗纤维、钙产量也以Co2处理最高,但与CK没有显著差异,粗脂肪产量则以Co1处理100 mg/kg效果最好     

Forage production,quality and water-use-efficiency of four warm-season annual crops at three sowing times in the Loess Plateau region of China

Increasing demand for livestock products is driving development of livestock systems worldwide. That requires improved and new forage production options. The Loess Plateau region in central-northern China is an important area for livestock production, as it supports11% and 19% of the country’s cattle and sheep, respectively (China statistical yearbook 2014). The rain-fed semi-arid environment of the Loess Plateau means that maximizing the water-use-efficiency (WUE) of forage production is vital to guarantee enough fodder supply the livestock demand. A three-year field experiment in north-west Loess Plateau compared forage production, water use and water-use-efficiency as well as crude protein (CP) content of forage maize, Sudan grass, foxtail millet and Japanese millet sown at three sowing dates according to the opening rain during 2011–2013. On average, forage maize produced the highest biomass (12.1 t ha⁻¹) and had the highest WUE (43.4 kg DM ha⁻¹ mm⁻¹). This was followed by Sudan grass (7.8 t ha⁻¹; 26.5 kg DM ha⁻¹ mm⁻¹), Japanese millet (6.7 t ha⁻¹; 26.2 kg DM ha⁻¹ mm⁻¹) and foxtail millet (6.7 t ha⁻¹; 24.6 kg DM ha⁻¹ mm⁻¹). Optimizing sowing date played an important role in maximizing forage production and WUE of all tested forages. Compared to the earliest sowing date, a delay of two weeks reduced forage production by 17% in maize, 35% in foxtail millet, and 16% in Japanese millet. A delay of four to six weeks reduced biomass yield by 58% in maize, 57% in foxtail millet, and 56% in Japanese millet. Late sowing also greatly reduced WUE of forage maize and foxtail millet by 33% and 42%, respectively, when compared to early sowing. The middle sowing date maximized forage production and WUE of Sudan grass in two of the three growing seasons, which was 20% and 38% higher than the early and late sowing, respectively. Late sowing in all forages reduced crop water use by 42–57 mm compared to the early sowing. Among four test crops, CP of Sudan grass (7.9%) and forage maize (7.7%) was higher than foxtail millet (6.8%) and Japanese millet (6.7%). Compared with early sowing, CP_f in late sowing significantly increased in Sudan grass and decreased in Japanese millet, in contrast, no evident sowing date effect was found in forage maize and foxtail millet. This study showed that all four warm-season annual grasses had high forage production potential, forage maize was the most reliable and efficient option. Forage maize and the millets could easily be integrated into existing cropping systems and provide opportunities as both grain and forage-producing crop to provide added flexibility for farmers.     

Evaluation of the Forage Potentials of Pearl Millet in a Semi-arid Tropical Environment

The pastures and rangelands of the semi-arid region of Nigeria wherein is the bulk of the livestock in the country, provide sufficient nutrients for livestock for no more than three to five months of the year. There is therefore need to have high yielding and good quality forages to ensure adequate all-year-round forage supply for the livestock. The objective of this study was to evaluate the forage potentials of pearl millet ( Pennistetum americanum [L.] K. Schum.) which is well adapted to the region. Twenty cultivars were evaluated for their growth, forage yield and mineral content potentials.
The cultivars were significantly different in the number of leaves per plant, plant height, dry matter yield and potassium content in each cutting. Differences in crude protein and crude fibre contents were significant only between cuttings. Variations in crude protein and crude fibre contents ranged from 14.1 to 20.3 % and from 28 to 30.8 %, respectively. Cultivars had a progressive dimunition in growth, yield and mineral content potentials after the first or second cutting. Pearl millet therefore seems less suited to forage production in the semi-arid region of Nigeria since no cultivar showed the potentials for adequate supply of all-year-round forage.     

生育进程相近的谷子杂交种两系亲本的选育及其杂种优势分析

利用“两系”进行谷子杂种优势制杂交种时,不育系抽穗期和开花期常较恢复系早,二者只有错期播种才可在花期相遇并杂交结实。通过改良现有不育系与抗除草剂恢复系抽穗期和开花期,选育出符合谷子“两系”改良育种目标的优良高度雄性不育系3个（Y1A、Y2A和Y3A）及抗除草剂拿捕净恢复系5个（K17-1、K18-49、K18-54、K18-62和K18-70）,按NCII不完全双列杂交组配15个组合,分析亲本和杂交组合配合力、超亲优势及超标优势,预测其杂种优势。结果显示,亲本的配合力各不相同,有不同优良农艺性状选择方面利用价值;杂交组合间各性状超亲优势和超标优势表现存在差异,但杂种优势无关联、无规律性,分析预测亲本存在杂种优势。同时,“两系”亲本各自性状表现优良,选出的杂交组合Y3A×K18-49具有强杂种优势,可作为苗头杂交种继续进行杂种优势育种。本研究结果为谷子杂交种制种提供了可同期播种的“两系”亲本及苗头优良杂交种,简化了谷子杂交制种环节。     

中国农户谷子种植意愿及其影响因素分析

中国谷子生产仍然以农户种植为主。为缓解谷子面积萎缩、谷农种植谷子积极性低等问题,特对国内谷子主产区的农户进行实际调查,共收集到1031份有效问卷,利用SPSS统计软件进行Logistic模型回归分析。结果显示：谷子产量、谷子口感、是否补贴、谷子面积比例、谷子价格5个指标达到0.01%极显著水平,受教育程度这一指标达到0.05%显著水平,这些指标是影响农户种植谷子意愿的显著因素。对此提出加大科技研发力度,培育高产优质新品种;落实政策支持,加强农业补贴力度;宣传谷子文化,倡导健康饮食等建议。     

6种除草剂对谷子的安全性和杂草防效

为筛选对谷子安全的除草剂,采用室内生物测定法,使用嗪草酮、二氯异噁草酮、丙炔氟草胺、唑嘧磺草胺、砜吡草唑、特丁津6种除草剂,分别在谷子苗前和苗后2个时期用药。采用田间小区试验研究室内生物试验所筛选得到的特丁津的杂草防治效果和安全性。室内生物测定结果表明,6种除草剂苗前用药对谷子的鲜重抑制率均超过20%,并出现死苗;除草剂同剂量下苗后茎叶处理对谷子株高和鲜重的抑制程度均低于其土壤处理,其中嗪草酮、丙炔氟草胺和砜吡草唑对谷子的鲜重抑制率均超过20%;50%特丁津悬浮剂1500、1800 g/hm²对谷子的鲜重抑制率分别为0.76%、2.99%,对反枝苋的防效达98.42%、100%。田间小区试验表明,50%特丁津悬浮剂1500、1800 g/hm²对阔叶杂草的鲜重防效分别为93.46%、95.84%,较空白对照增产41.40%、41.82%。嗪草酮等6种除草剂苗前土壤处理对谷子的安全性低,特丁津有在谷田作为茎叶处理剂防除阔叶杂草的应用前景。     

以抗除草剂Bar基因稳定转化谷子技术研究

农杆菌介导的谷子遗传转化效率一直是制约谷子功能基因研究及转基因育种效率的主要因素。本研究以冀谷11谷子幼穗为外植体, 选取0.5~1.0 cm的幼穗, 切成0.5 cm左右的小段, 置改良后的MS培养基上诱导15~20 d形成胚性愈伤组织3120块。愈伤组织侵染转化前用侵染液悬浮浸泡, 并经45°C热激预处理3 min, 可以有效提高26.1%的瞬时遗传转化效率。将转化后的愈伤组织经草丁膦(PPT)筛选后获得513块抗性愈伤组织, 抗性愈伤组织获得率为16.4%。抗性愈伤组织经分化、壮苗培养后获得7株抗性植株, 经PCR和Southern杂交检测得到6株T₀代转基因阳性株, 对T₃代转化植株叶片进行PPT抗性分析, 并结合Bar蛋白抗体试纸条鉴定, 表明Bar基因已稳定整合到谷子基因组中。本研究建立了农杆菌介导转化谷子优良品种的遗传转化体系, 对提高谷子转基因育种效率和谷子模式研究系统的建立有重要意义。     

谷子角质合成基因对干旱胁迫的响应

干旱是影响谷子产量的重要因素,以抗旱性强的谷子品种赤谷16（M79）及其母本赤谷10号（E1）,父本承谷8号（H1）作为研究材料,采用苗期自然干旱处理并设置对照,在干旱处理第6天（土壤水分含量约为20%）时取叶片进行转录组测序。用ExPASY分析基因的理化性质,GSDS 2.0分析基因结构,MAGA 7.0构建系统进化树,TMHMM Server v. 2.0预测跨膜结构域,SOPMA预测蛋白的二级结构。结果显示8个谷子角质合成基因编码的蛋白均为亲水性蛋白,且均为酸性;经干旱胁迫处理之后,M79、E1和H1中8个基因的表达变化趋势有所不同,Seita.8G128800和Seita.7G197000表达明显上调;8个基因中有4个基因与玉米的基因具有同源性,有3个基因与水稻的基因具有同源性,编码蛋白部分有跨膜结构域。角质合成基因在谷子响应干旱胁迫过程中发挥作用,其调控机理较为复杂。本研究的结果为进一步探讨谷子角质与抗旱的关系提供了一定理论依据。     

谷子品种（系）萌发期耐盐碱性鉴定及评价

为鉴定谷子品种（系）的耐盐碱性,以24个谷子品种（系）为试验材料,设置0、40、80、120和160mmol/L5个盐碱梯度,通过对响应盐碱胁迫的8个主要指标进行多重比较、相关性分析、主成分分析、隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析及回归分析等了解谷子萌发期对盐碱胁迫的响应并筛选出强耐盐碱性材料。结果表明,耐盐碱性谷子鉴定的最适宜盐碱浓度为80mmol/L。根据综合耐盐碱系数（CDC值）、耐盐碱性度量值（D值）及加权关联度（WDC值）对谷子耐盐碱性进行排序,其中耐盐碱性最强的5个品种（系）为泰谷004、豫谷18、龙谷25、冀谷168和K148。通过聚类分析将供试材料分为4类,分别包含9、10、3和2个品种（系）。灰色关联度及逐步回归分析表明,相对发芽势、相对发芽率、相对根长和相对芽长4个指标可以作为谷子品种耐盐碱性鉴定的综合指标。本研究为谷子盐碱机制的深入研究提供理论依据,为耐盐碱新品种的选育提供重要材料基础。     

刈割期与晾晒天数对饲料油菜产量和粗蛋白含量及水分的影响

为了明确长三角地区饲料油菜适宜收获期与晾晒时间,2016-2018年连续2年开展田间试验,终花至角果期刈割5次并于田间晾晒,比较不同刈割期和晾晒天数下饲草产量、粗蛋白含量及水分变化差异。结果表明,与首次刈割（终花期）相比,终花后4到16d刈割饲草鲜重显著增加,饲草干重分别提高了31.93%、41.50%、49.14%和61.43%。随着刈割时间延迟,饲草粗蛋白含量呈下降趋势,末次刈割饲草含水量显著降低（P<0.05）。油菜终花后4d刈割,并于田间晾晒第4和5天时,其鲜草含水量由82.16%下降为71.45%和65.26%。不考虑刈割期,田间原位晾晒3d,平均鲜草含水量由81.00%下降至66.30%。晾晒期间土壤累积温度每增加10°C,鲜草含水量降低2.30%。由此,长三角地区稻茬油菜在终花后4d刈割,饲草鲜产和粗蛋白含量均能达到较优水平,刈割后田间原位晾晒4~5d,可满足青贮水分要求。     

豫谷1号和青狗尾草RIL群体根系变异和垂直分布

根系在谷子生长发育过程中起着极为重要的作用。本试验以豫谷1号和青狗尾草杂交衍生的RIL群体196个家系为材料, 采用根管土柱栽培实测根系性状的方法, 调查谷子根系性状的变异及在土壤中垂直空间的分布情况。结果表明, 谷子单株根系长度平均为(89.42±32.67) m, 单株根系总面积平均为(2.74±0.93) dm², 单株根系总体积平均为(30.94±13.93) mL, 单株根系根直径平均数为(0.52±0.06) mm, 单株根系平均干重为(0.98±0.45) g, 除根系直径外, 各根系性状在家系间均表现很高的变异系数; 单株根量垂直分布分析表明, 谷子根深可到2.4 m, 90%的根量分布在0~200 cm范围之内, 根量在土壤中整体分布呈“8”型架构; 根系性状和地上农艺性状的相关分析表明, 单株地上生物量和单株籽粒产量与地下根量呈极显著正相关, 是根系选择的间接指标。