芥蓝种子加速老化研究

芥蓝种子在45℃和100%的相对湿度下进行人工加速老化,老化时间为0 d,1 d,2 d,3 d,4 d,5 d,6 d,7 d.结果表明,随着老化处理时间的增加,种子发芽率、活力指数、田间出苗率和过氧化物酶活性均呈明显下降趋势,而种子浸出液的电导率则逐渐增加.田间出苗率与发芽率、活力指数、过氧化物酶活性呈显著正相关,与种子浸出液的电导率则呈显著负相关.经加速老化芥蓝种子发芽率与田间出苗率的相关程度最高,提供了老化法通过发芽率预测芥蓝种子活力的应用前景.     

芥蓝种子加速老化研究

芥蓝种子在45℃和100％的相对湿度下进行人工加速老化,老化时间为0d,ld,2d,3d,4d,5d,6d,7d。结果表明,随着老化处理时间的增加,种子发芽率、活力指数、田间出苗率和过氧化物酶活性均呈明显下降趋势,而种子浸出液的电导率则逐渐增加。田间出苗率与发芽率、活力指数、过氧化物酶活性呈显著正相关,与种子浸出液的电导率则呈显著负相关。经加速老化芥蓝种子发芽率与田间出苗率的相关程度最高,提供了老化法通过发芽率预测芥蓝种子活力的应用前景。     

小麦种子活力测定方法的比较

种子是生物繁衍循环的重要器官,为探究测定小麦种子活力的适宜方法,以5个小麦常规品种西农889、小偃22、西农2611、矮抗58、周麦18和1个杂交品系西杂13为材料,采用标准发芽试验、加速老化试验以及测定电导率、幼苗生长情况、吸光度、模拟田间出苗率等6种方法,对小麦种子的发芽势、发芽率,及幼苗干质量、种子活力指数、根长、苗长、电导率、吸光度等活力指标进行测定,并分析各活力指标与模拟田间出苗率间的相关性。结果表明,矮抗58、西农889、西农2611种子活力较高,西杂13种子活力最低;标准发芽势、标准发芽率应用具有局限性,不能作为评估小麦种子活力及其田间成苗能力的活力指标;各小麦基因型间种子活力水平存在明显差异;模拟田间出苗率与标准幼苗干质量、标准简化活力指数、苗长、老化发芽势呈显著或极显著正相关,与电导率、相对电导率、D260 nm呈显著负相关。由结果可知,这些指标是可以用来评估小麦种子的活力和田间成苗能力的。     

甜瓜种子活力的初步研究

以相同年份相同地点收获的5个甜瓜品种种子为材料,采用幼苗生长测定、电导率测定、加速老化试验、抗冷测定、模拟田间出苗率测定以及POD、CAT、SOD、ADH、Apase等酶活性测定和MDA含量测定等10种方法测定种子活力,并进行活力指标间的相关分析。结果表明:不同品种间种子活力水平为:红城脆>八里香>灰鼠子>龙甜>白沙蜜;加速老化试验发芽率和POD活性均与模拟田间出苗率呈显著正相关,幼苗生长测定的活力指数和SOD活性均与模拟田间出苗率呈极显著正相关。该研究初步认为幼苗生长测定、加速老化试验、POD和SOD活性测定,可作为甜瓜种子活力测定较好的方法。     

甜玉米种子活力测定方法的比较研究

以7个甜玉米品种的种子为试材,采用幼苗生长测定、电导率测定、加速老化试验、抗冷测定、模拟田间出苗率测定5种常用方法测定种子活力,并与其种子的田间成苗率进行相关分析.结果表明,幼苗生长测定的发芽势、发芽率、活力指数,抗冷测定的发芽率和模拟田间出苗率与田间成苗率存在显著或极显著正相关.该研究认为,幼苗生长测定、抗冷测定和模拟田间出苗率测定均是甜玉米种子活力测定的较好方法.     

大豆钟子贮藏期间活力变化规律及PEG处理效应

在正规的仓贮条件下,经不同年限贮藏的大豆种子的发芽率、发芽指数、活力指数、萌动过程中酸性磷酸酯酶活性和ATP水平下降,与种子活力呈正相关;电导率和丙二醛含量有所升高,与种子活力呈负相关。证明膜及线粒体等发生了生理上的改变,最终表现为田间出苗率及整齐度降低。隔年贮藏的大豆种子田间出苗率与新种子的差异达到极显著。隔年贮藏的大豆种子用浓度为20％的PEG水溶液在15℃条件下处理48小时,活力明显提高,表现为发芽率、发芽指数、活力指数、酸性磷酸醋酶活性、ATF水平提高,电导率下降:田间出苗率显著增加,后者与隔一年后收获的种子无明显差异。     

水稻种子活力测定方法比较研究

以3个杂交水稻品种,每品种3个不同活力水平的种子批为试验材料,比较了幼苗生长测定、发芽速率测定、加速老化试验、抗冷测定、低温发芽试验、模拟发芽试验和标准发芽试验这7种种子活力测定方法,并结合田间出苗试验,对这些方法测定的结果进行分析。结果表明,荃两优丝苗（S1、S2、S3）加速老化试验的发芽率与田间出苗率几乎一致,新两优611(S4、S5、S6)两者一致性也较高,而荃优153(S7、S8、S9)加速老化试验的发芽率普遍比田间出苗率低,但也表现出一定相关性。可初步判断荃两优丝苗和新两优611可用加速老化试验测定的发芽率作为活力指标来反映田间出苗率。抗冷测定和低温发芽试验方法测定的发芽率基本一致,两者的发芽率大多都较田间出苗率高。荃优153用上述2种方法测定的发芽率与田间出苗率相关性较高,基本一致,因而可用抗冷测定和低温发芽试验方法测定荃优153种子活力。     

玉米种子发芽率、种子活力与田间出苗率之间的关系

通过对玉米种子发芽率、种子活力与田间出苗率之间的关系进行对比分析．得出结论：用活力指标评价种子质量比用发芽率等指标更能从本质上准确反映种子质量的优劣。同时提出了种子活力鉴别法,从而保证田间播种的可靠性。     

电导法测定小麦种子活力

以人工加速老化的3个小麦品种种子为材料,测定20℃恒温条件下不同活力水平的种子浸泡液电导率,对电导法测定小麦种子活力进行了研究。结果表明,发芽率有较大差异的小麦种子浸泡24 h后的电导率与发芽率、发芽指数均呈显著负相关,电导法可作为快速测定小麦种子活力的重要参考指标。     

半粒种子发芽法在大豆种子活力测定中的应用

以10个大豆品种新种子和相应人工老化种子为材料,进行半粒种子发芽试验,测量胚根长度,并将胚根长度划分为4个范围,即<1cm、1~2cm、2~3cm和≥3cm。同时进行标准发芽试验,并将半粒种子发芽试验、标准发芽试验结果与田间出苗率进行相关分析。结果表明:大豆新种子胚根长度≥3cm的种子百分数与田间出苗率存在极显著正相关;而胚根长度<1cm的种子百分数与田间出苗率呈显著负相关;大豆老化种子胚根长度在1~2cm内的种子百分数与田间出苗率呈显著正相关。新种子、老化种子的发芽势与田间出苗率呈显著正相关,而发芽率与田间出苗率的相关性则未达到显著水平。可见,半粒种子发芽法稍优于标准发芽法,因此,初步认为,半粒种子发芽法作为大豆种子活力测定的一种方法,具有可行性。     

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。     

谷子航天诱变后代的农艺性状表现

2004年选用冀谷12号干种子搭载第20颗返回式卫星进行处理,对诱变后代的农艺性状进行观察。结果显示：SP1代种子出苗率和幼苗生长势受到一定抑制,但拔节后植株生长势增强;SP1代出现的株高、穗长和单株产量等性状变异,SP2代仍得到充分表现;SP1代入选株系各性状基本稳定,株高、穗长和单株产量平均值与SP2代相近,但变异幅度和变异系数均较SP2代明显减小。表明诱变处理可使谷子产生丰富的变异,各性状变异幅度和变异系数明显增大,而且正向变异较多,株高降低,穗长和单株产量增加。SP3代各性状基本稳定。空间诱变缩短了谷子育种周期：     

Genetics, Development, and Application of Cytoplasmic Herbicide Resistance in Foxtail Millet

The effect of cytoplasmic herbicide resistant gene in millet plants was studied. The heterozygous populations and isogenic lines with homocaryotic alloplasmic genes were obtained by crossing and reciprocal crossing of cytoplasmic herbicide resistant plants with susceptive plants of foxtail millet. The characters of F1, F2, backcross and composite cross groups, and the growth and development of isogenic lines were compared. The cytoplasmic herbicide resistant gene slowed the development of seedling, delayed heading, and shortened the milking stage in the foxtail millet plant. Yield capacity and main agronomic characters were all affected by the cytoplasmic herbicide resistant gene in most of the backcross, composite cross, and F2 populations. However, there was stronger hybrid vigor in F1. The backcrosses, composite crosses, and F2 populations were widely separated and some of them had good characters similar to those of susceptive groups. The plant characters and development of foxtail millet were negatively affected by the cytoplasmic herbicide resistant gene. The authors proposed a method of using hybrid vigor to obtain high yield and avoid the negative effects of herbicide resistance cytoplasm in plant growth. The expected results could be obtained by selecting individuals in separate populations of fast developed seedlings, well-developed roots, and with capacities of early heading and fast milking. Guided by the principal mentioned above, many high yield lines and hybrid crosses of foxtail millet with herbicide resistant cytoplasm were obtained.     

细胞质抗除草剂谷子遗传发育特点及应用研究

【目的】研究细胞质抗除草剂基因对谷子性状和发育的影响。【方法】利用细胞质抗除草剂谷子与敏感型谷子正反交和多代回交等方法，获得了同核异质杂交群体和近等基因系，比较其F1、F2、回交和复合杂交世代的群体差异和近等基因系的生长发育差异。【结果】具有抗除草剂细胞质的谷子苗期发育迟缓、抽穗晚，灌浆时间短；用其杂交获得的回交、复合杂交及F2的多数群体表现了生长弱势。但是具有细胞质除草剂抗性的谷子，在杂交F1代可产生较大的杂种优势；回交、复合交和F2代有较大的分离，并且个别组合表现了与敏感细胞质一样的丰产性。【结论】细胞质抗除草剂基因对谷子的生长和性状发育有影响，但利用杂交种可避免细胞质抗性产生的不利影响，获得丰产性；对抗性杂交群体和个体进行选择可达到预期效果。在对抗除草剂谷子选育时，应注重苗期发育快、根系发达、抽穗早、灌浆速度快的单株。把以上的研究结果应用于实践，获得了多个细胞质抗除草剂谷子的丰产杂交组合和品系。     

不同浓度莠去津对谷子田间杂草的防除效果(英文)

该研究比较了不同浓度莠去津(播后苗前喷药处理)对谷子田间杂草的防除效果,为筛选适宜谷子生产的除草剂最佳使用浓度提供理论依据。结果表明:喷施25 d和40 d后,莠去津4 500 ml/hm_2处理株防效和鲜重防效最好,鲜重防效达到83.16%和86.43%,与喷施清水(CK)相比2 250 ml/hm处理增产效果最佳,增产率达到54.31%,3 000 ml/hm_2次之,因此2 250 ml/hm_2是谷子生产中莠去津(播后苗前喷药)使用的最佳浓度。     

谷子秸秆水浸提液对下茬冬小麦苗期化感作用的影响

近年来谷子产业化发展迅速,经济效益高,种植面积逐年扩大。因谷子连作造成严重减产和品质下降的主要原因在于谷子分泌的化感物质对自身有抑制作用。本试验采用完全随机设计,研究不同品种谷子的不同部位的水浸提液对小麦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,随着水浸提液浓度的升高,小麦种子萌发的根长和芽长比对照明显变短,抑制作用差异显著;谷子茎秆和叶片水浸提液处理下,小麦苗期叶绿素荧光参数Y(II)的走势基本相同,稀释10倍和50倍液处理下实际光化学量子产量Y(II)较高,光合电子传递速率(ETR)伴随着处理浓度的降低呈现先增加后降低的趋势,光系统II最大光合效率(Fv/Fm)呈现先降低后略微上升的趋势,3个参数均表明茎秆水浸提液对小麦的化感作用要强于叶片;小麦苗期叶片SOD和POD酶活性均表现为先下降后上升的趋势。谷子秸秆残留的化感物质在适当浓度下会对小麦的生长起到促进作用。     

谷子萌发及苗期生理生化指标对铅胁迫的响应

【目的】探究重金属元素铅（Pb）对谷子萌发及幼苗生理生化特性的影响,为Pb污染背景下谷子的安全生产和品质保障提供理论依据。【方法】以谷子品种晋谷21号为试验材料,采用土培盆栽试验,以自然土壤加水为对照（CK,0 mg/kg）,设5个外源Pb浓度处理（50、100、250、500和1000 mg/kg）,分析不同Pb浓度处理对谷子萌发及苗期叶片生理生化指标的影响。【结果】随着Pb浓度的增加,谷子的发芽势、发芽率及发芽指数等萌发指标均受到不同程度的抑制,1000 mg/kg处理的相对发芽率仅有52.5%。叶绿素含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,各Pb胁迫处理均显著高于CK（P<0.05,下同）,Pb浓度为500 mg/kg时,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达最大值,较CK分别增加58.3%、69.5%和64.3%。随着Pb浓度的增加,过氧化物酶（POD）活性、质膜透性、丙二醛（MDA）含量及脯氨酸含量均显著增加,其中POD活性对1000 mg/kg高浓度Pb胁迫尤为敏感。可溶性蛋白质含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,Pb浓度为500 mg/kg时可溶性蛋白质含量达最大值,较CK显著增加54.1%;Pb浓度为1000 mg/kg时,可溶性蛋白质含量急剧下降,与CK相比显著降低14.9%。相关分析结果表明,谷子的发芽势、发芽率和发芽指数均与Pb浓度呈显著负相关,POD活性、质膜透性、MDA含量和脯氨酸含量均与Pb浓度呈极显著正相关（P<0.01）。不同Pb浓度下抗性指标相对值的平均值（敏感性）排序为:POD活性>质膜透性>脯氨酸含量>MDA含量>可溶性蛋白质含量。【结论】谷子在萌发阶段和幼苗时期均会受到Pb胁迫的影响,同时在响应Pb胁迫时,谷子能通过自身生理生化特性的改变提高其适应Pb胁迫的能力,但这种适应性有一定限度。     

复配浸种对干旱胁迫下谷子萌发及幼苗生长的影响

以晋谷21号为试材,以含水量为9%的土壤模拟干旱胁迫,通过对谷子发芽率、发芽势、株高及渗透调节物质、膜脂过氧化、活性氧和保护酶活性等指标进行测定分析,研究GA3、稀土和脯氨酸复配浸种后在干旱胁迫下谷子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,混合药剂浸种处理能够缓解干旱胁迫对种子萌发的抑制,提高种子发芽率和发芽势;同时提高谷子脯氨酸和可溶性蛋白含量,降低渗透势,促进种子吸水;诱导抗氧化系统相关酶活性上升;抑制干旱胁迫下谷子幼苗叶片O2-.的产生速率和H2O2的积累,降低MDA含量。说明GA3、稀土以及脯氨酸复配浸种能够提高谷子叶片抗氧化能力,减轻干旱胁迫诱导的膜脂过氧化损伤并改善干旱胁迫下谷子幼苗的渗透调节,从而提高谷子幼苗对干旱胁迫的适应性。     

中国谷子种业创新现状与未来展望

种业是农业发展的"芯片",原始创新是农业可持续发展的根本动力.2021年中央一号文件明确提出推进中国农作物种业快速发展的要求,对中国农作物种业原始创新研究提出了明确期望.谷子是中国起源的传统粮饲兼用作物及特色杂粮作物,生产及消费规模均位居世界首位.作为粟类作物,谷子在中国农业生产及农耕文明的起始与发展过程中发挥了重要的...     

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。