芝麻发芽期耐盐性鉴定方法研究及耐盐候选基因的挖掘

【目的】确定芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的NaCl胁迫浓度和评价指标,发掘耐盐种质和耐盐相关重要基因,为芝麻耐盐性大规模鉴定、遗传改良和耐盐机理研究提供方法借鉴和优异基因资源。【方法】以8份耐盐性差异较大的芝麻种质为材料,在不同浓度的NaCl（0、50、100、150、200和250 mmol·L^-1）胁迫下发芽,测定其发芽势、成苗率、根长、芽长和鲜重等指标,通过对指标值的方差分析、主成分分析、隶属函数和相关性分析等,筛选芝麻发芽期耐盐性鉴定适宜的NaCl处理浓度和评价指标。以100 mmol·L^-1 NaCl溶液为处理浓度,相对成苗率为鉴定指标对71份芝麻核心种质进行发芽期耐盐性鉴定和全基因组关联分析,并对获得的候选基因进行功能注释;通过NaCl胁迫下芝麻幼苗叶片转录组测序和荧光定量PCR分析候选基因的表达模式,筛选耐盐相关候选基因。【结果】对不同浓度NaCl胁迫下8份芝麻材料发芽各指标进行统计和方差分析表明,100 mmol·L^-1的NaCl处理下,除发芽势外,发芽指数、活力指数、成苗率、根长、芽长和苗鲜重的标准偏差值均较大,所有指标在0.05水平上均存在显著差异,100 mmol·L^-1的 NaCl溶液可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜胁迫浓度;相对成苗率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、相对芽长、相对根长和相对鲜重7个指标与芝麻发芽期耐盐性关系密切,贡献率较高,可以作为芝麻发芽期耐盐性鉴定的评价指标。71份芝麻核心种质材料的相对成苗率变异比较丰富,符合正态分布;通过对71份芝麻核心种质相对成苗率与SNP标记进行全基因组关联分析,检测到7个与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记（LG5:688003、LG7:9582027、LG10:5274091、LG10:10788493、LG11:11924186、LG14:2128695和LG16:3930301）,SNP标记上、下游各100 kb区间内共有基因67个,其中有功能注释的基因34个;通过耐盐材料S04在盐胁迫下的转录组测序和荧光定量PCR对预测的候选基因进行表达模式分析,共有21个候选基因受到盐胁迫诱导显著差异表达。【结论】芝麻发芽期耐盐性鉴定的适宜NaCl胁迫浓度为100 mmol·L^-1,相对成苗率等7个指标可以作为适宜的评价指标;检测到与芝麻发芽期耐盐性显著关联的SNP标记7个,并鉴定出耐盐候选基因21个。     

NaCl胁迫西藏青稞芽期幼苗根系生长特性及其耐盐性分析

【目的】了解NaCl胁迫对西藏青稞芽期幼苗根系形态的影响以及与耐盐性的关系,筛选出耐盐性青稞品种(系)。【方法】以石英砂为基质,采用0、50、100、150、200、250 mmol/L NaCl溶液处理青稞,以相对活力指数为指标回归分析得到NaCl胁迫半致死浓度(LC_(50)),以LC_(50)为胁迫浓度处理28份青稞,研究NaCl胁迫对青稞根系形态特性影响,筛选耐盐性青稞品种(系)。【结果】西藏青稞幼苗相对活力指数随NaCl溶液浓度增加呈下降趋势,NaCl胁迫浓度与相对活力指数回归方程为:y=-0.0022x+0.9107;以LC_(50)为浓度胁迫青稞芽期幼苗,发芽率、芽长、最长根长、单株鲜重、单株干重均受到不同程度影响,其中芽长最敏感,单株鲜重最迟钝;相关性分析显示,相对活力指数与相对发芽率显著相关,与最长根长极显著相关,与单株干重极显著正相关;聚类分析结果显示,在欧式距离3处可以将青稞分为4大类,其中A类相对活力指数达到0.71,耐盐性最强。【结论】NaCl胁迫青稞半致死浓度为186.68 mmol/L;发芽率、根长、单株干重可作为青稞耐盐性材料筛选的辅助指标。结合相对活力指数及聚类分析,筛选到3份材料(WDM03018、WDM03722、WDM04526)耐盐性最强。     

NaCl胁迫下韭菜芽苗期耐盐性研究

为评价韭菜(Allium tuberosum Rottler ex Spreng.)芽苗期的耐盐性,测定了不同浓度NaCl胁迫下韭菜6个材料的种子萌发及早期幼苗生长的农艺性状。结果表明,在NaCl胁迫下,韭菜不同材料的相对发芽指数、相对发芽率、相对活力指数均表现出显著差异;不同韭菜材料的芽苗期耐盐性不同,供试品种天津大弯苗的耐盐性最强,紫根韭菜的耐盐性最弱。韭菜的种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗根长、芽长和鲜重等均与NaCl胁迫浓度呈极显著的负相关,其中发芽指数与NaCl胁迫的相关性最强。采用100 mmol/L NaCl胁迫比较韭菜芽苗期的耐盐性时,种子相对发芽指数和相对发芽率是较适宜的评价指标。     

大豆种质资源耐盐性鉴定与评价

【目的】 研究120份大豆种质资源芽期和苗期耐盐特性,筛选大豆耐盐资源,为新疆大豆耐盐新品种选育提供参考。【方法】 120份供试材料按照农业部《大豆耐盐性鉴定评价技术规范》 NY/PZ001-2002的标准,在萌发期设置2个不同NaCl(1.2%和1.5%)溶液处理,测定萌发期发芽率;大豆苗期用1.5% NaCl溶液对5 d的幼苗进行处理15 d后,测定株高、根长、植株鲜重、根鲜重、植株干重和根干重。【结果】 在1.2% NaCl浓度处理下,筛选出高耐盐品种2份,分别是中黄30号和FtC099,占参试材料的1.67%,相对盐害率为20.1%～40.0%的2级耐盐材料有10份,占8.33%;芽期在1.5%NaCl浓度处理下,筛选出2级耐盐材料为来自日本的FtC099,占参试验材料的0.83%。苗期中筛选出高耐盐材料有1份(日本引进品种S11-5),占0.83%。苗期2级耐盐材料有12份,占10%。【结论】 大豆种质资源芽期和苗期耐盐性表现不同,在盐胁迫条件下,盐敏感品种比耐盐品种受盐胁迫影响更大。     

NaCl胁迫对菜豆种子萌发及幼苗建成的影响

试验选用2个菜豆品种,研究不同浓度NaCl胁迫对菜豆种子萌发的影响。结果表明:60天还家的耐盐性好于叙利亚白芸豆。叙利亚白和60天还家在0.4%的NaCl处理浓度时种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数与CK相比差异显著,因此,确定0.4%的NaCl为菜豆耐盐种质资源筛选时的浓度,种子的发芽指数、活力指数、根长和下胚轴长作为耐盐种质资源筛选中的主要鉴定指标。     

盐胁迫对不同玉米品种种子发芽及幼苗生长的影响

研究了NaCl胁迫对不同玉米(Zea mays L.)品种种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明,NaCl胁迫显著影响玉米种子的发芽率,所有NaCl浓度下的发芽率都显著低于对照,并且随着NaCl浓度的增加,对发芽率的抑制增强。品种间的发芽率表现出显著差异,济研94和郑单985的发芽率显著高于滑丰8号和濮单6号。NaCl胁迫也显著抑制幼苗的生长。所有的NaCl浓度对幼苗的根长都显著抑制,而幼苗的芽长和鲜重只是在NaCl浓度≥50 mmol/L时才被抑制。从NaCl胁迫下的幼苗根长、芽长及鲜重等3个指标来看,济研94和郑单985的耐盐性显著高于滑丰8号和濮单6号。NaCl胁迫与品种间的互作对幼苗芽长有显著的影响,说明NaCl胁迫对幼苗芽长的影响随品种而不同,它们之间存在相互依赖关系。     

亚麻萌发期耐盐鉴定体系优化及150份种质耐盐性综合评价

【目的】 优化亚麻萌发期耐盐鉴定体系并综合评价种质资源耐盐性,为亚麻种质资源耐盐性评价及耐盐品种培育奠定基础。【方法】 选用芽长、根长和发芽率作为亚麻萌发期耐盐性鉴定的表型性状。利用13个NaCl浓度梯度胁迫处理30份亚麻种质,分析不同指标变化确定胁迫浓度。用确定的浓度对150份亚麻种质进行胁迫,分别统计相对芽长、相对根长和相对发芽率,利用隶属函数法对供试亚麻萌发期耐盐性进行综合评价,结合聚类分析划分耐盐等级。【结果】 以相对芽长或相对根长为指标时适宜的NaCl胁迫浓度为100 mmol/L,以相对发芽率为指标时适宜的NaCl胁迫浓度为220 mmol/L;150份亚麻种质分划为5个耐盐等级:高耐3份、耐盐36份、中耐67份、敏感33份、高敏11份;油用亚麻亚群中各指标均显著高于纤维亚麻和兼用亚麻。【结论】 不同耐盐指标的最适筛选浓度不同。筛选出的3份高耐亚麻种质可用于亚麻耐盐育种及后续研究。油用亚麻相比兼用和纤用亚麻更耐盐。     

不同樱桃番茄品种种子萌发期的耐盐性研究

研究了不同浓度的NaCl胁迫对10个樱桃番茄品种种子萌发的影响.结果表明,随着NaCl胁迫浓度的增大,相对发芽率、发芽指数、根鲜重、根长、下胚轴长、子叶鲜重等指标均明显下降,且品种间差异显著.在供试的10个樱桃番茄品种中,不同品种樱桃番茄种子萌发受NaCl胁迫抑制的程度不同.其中“京丹5号”和“黄莺2号”在发芽期的耐盐力优于其他参试品种,“小圆枣”发芽期的耐盐力则表现较差.     

低温胁迫对芝麻芽期幼苗生长的影响与耐低温材料筛选

为研究芽期温度对芝麻生长发育的影响,分析芽期低温胁迫对芝麻的生理响应和不同基因型种质资源对低温胁迫的反应差异,以5份对温度敏感度有差异的芝麻种质为试材,设置5个处理温度(28、25、21、18、15℃)进行暗培养处理,测定根长、芽长和苗鲜重,以此确定芝麻芽期低温胁迫的敏感温度;并对188份芝麻种质资源进行低温耐受性鉴定,通过相关性分析、隶属函数值和聚类分析进行综合评价;同时,测定不同基因型芝麻芽期低温胁迫下的生理生化指标。结果表明,随着芽期培养温度的降低,芝麻幼苗根长、芽长和苗鲜重均逐渐下降,在18℃下降显著,且不同基因型材料之间的测定指标相对值差异较大。聚类分析将188份芝麻种质资源聚为5类,即5份高耐低温材料,42份耐低温材料,44份中耐低温材料,50份不耐低温材料和47份极不耐低温材料。不同地理来源的供试材料低温耐受性有一定差异,其中,中部江淮地区低温耐受性丰富度大;芝麻芽期低温胁迫时,不同基因型芝麻芽和根的H₂O₂、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均出现不同程度的上升,其中H₂O₂     

不同老鸦谷种质资源萌发期的耐盐性评价

为评价不同地理来源老鸦谷(Amaranthus cruentus L.)种质的耐盐特性及其差异，选育耐盐老鸦谷新品种，以18份老鸦谷种质资源为材料，采用250 mmol/L NaCl溶液模拟盐胁迫，以灭菌蒸馏水为对照，测定盐胁迫下老鸦谷种子的萌芽和生长指标，并计算相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对芽长、相对发芽指数、相对活力指数等，运用隶属函数法和聚类分析法对其耐盐性进行综合评价。结果表明：250mmol/LNa Cl胁迫条件下所有参试材料的芽长和根长均受到不同程度的抑制，且根受抑制的程度大于芽受抑制的程度；盐胁迫对不同老鸦谷材料种子萌发和幼苗生长的抑制作用差异较大，根据隶属函数值和聚类分析结果，18份老鸦谷种质资源的耐盐性可以分为3大类，其中，耐盐性强的种质8份(Ace613、Ace660、Ace568、Ace655、Ace641、Ace659、Ace643和Ace649)，中度耐盐种质7份(Ace647、Ace621、Ace656、Ace671、Ace631、Ace628和Ace650)，耐盐性相对较弱的种质3份(Ace651、Ace617和Ace575)。     

芝麻主要性状遗传特性分析

本文以9个芝麻品种(系)为试验材料,估算了10个性状的遗传力、遗传变异系数、遗传进度和基因型相关。结果表明:不同性状间的遗传力、遗传变异系数和遗传进度,存在较大差异,产量性状的遗传力较经济性状的遗传力大,性状间存在正相关和负相关,千粒重和每蒴粒数的遗传力高,可在早世代选择;株高和分枝部位的遗传力低,可在高世代定向连续选择或间接选择;单株蒴果数和单株产量的遗传变异系数和遗传进度大,可根据表现型选择;株高分枝数和千粒重遗传变异数和遗传进度小,根据表现型选择效果较差,可适当放宽选择标准,使单株果数、每蒴粒数、千粒重与单株产量的相关都达到显著水平高,但3者之间存在不同程度的负相关。故对这类性状、应采用选择指数分析法进行多性状的综合选择。     

硼对芝麻生长及产量的影响

经两年的土培试验初步确定芝麻生长的土壤有效硼诊断指标为:小于0.2 mg/kg为严重缺乏,0.2—0.4 mg/kg为轻度缺乏,0.4—0.8 mg/kg为适宜浓度范围,超过1.0—1.5mg/kg为硼过量。缺硼使芝麻茎顶端生长点的生长分化缓慢或停止,严重时生长点坏死,而侧芽增生形成多头状。叶片小并呈齿状的新月形,同时叶片变薄变脆,茎基易腐烂倒伏。缺硼和硼过量均降低芝麻的产量。田间试验结果,单施硼肥增产不显著,而在适量氮肥和磷肥的基础上配合施用硼肥能显著地增加芝麻的产量。     

芝麻连作土壤养分含量和酶活性的变化及其对芝麻发芽的影响

连作障碍是影响芝麻生产的主要限制因素。为了探讨芝麻连作对土壤养分和酶活的影响，以及不同连作年限土壤浸提液对芝麻发芽的影响，本研究采用连续6年的定位小区试验，调查芝麻连作地土壤养分和酶活的变化，采用发芽试验分析土壤浸提液对芝麻种子发芽的影响。结果表明：芝麻连作会引起土壤养分和酶活整体的变化，而且各指标之间的变化具有显著的相互影响；连作1年的土壤养分、酶活、种子发芽率均与CK接近，连作3年时各指标均降至最低；土壤养分和酶活对芝麻的发芽率有显著的正向效应，脲酶和全磷的影响最大。本研究为了解芝麻连作对土壤的影响、优化芝麻栽培模式提供参考。     

芝麻新品种鄂芝6号的选育及应用

芝麻新品种鄂芝6号是襄樊市农科院以鄂芝1号作母本,以宜阳白作父本杂交后,经6代世代定向选出的高产优质抗逆性强的芝麻新品种.2004年参加本院芝麻新品种比较试验,平均产量1315.5kg·hm-2,比对照鄂芝1号增产8.3%.2005年、2006年参加全国芝麻区试,两年20个点平均产量1 256.25kg·hm-2,比对照豫芝4号增产8.99%.全国芝麻生产试验,10个试点平均产量1377.3 kg·hm-2,比对照豫芝4号增产10.83%,增产点次80%,表现出较好的丰产性、稳产性及适应性.     

芝麻(Sesamum indicum L.)的花芽分化

应用整体解剖和石蜡切片方法,对芝麻的花芽分化进行了观察,结果为:①花腋生,每一叶腋内三朵,中花先开;②花五基数,合瓣,分化顺序为萼片、花瓣与雄蕊、心皮;③合生雌蕊二心皮构成,二室,中轴胎座,倒生胚珠。     

芝麻(Sesamum indicum L.)小孢子发育的超微结构

应用电子显微镜技术对芝麻(Sesamum indicum L.)小孢子发育进行了研究。在减数分裂前,小孢子母细胞含有丰富的细胞器。核膜有很多核孔,且有较大的通道。各小孢子母细胞之间通道明显,有强烈的物质交换作用。小孢子母细胞减数分裂为同时型。四分体小孢子中质体位于一侧,高尔基体含量增加。有丝分裂形成的营养细胞与生殖细胞由胼胝质壁隔开。生殖细胞中无高尔基体,少量质体呈退化状态。游离后的生殖细胞由两层质膜包围,这两层质膜有时膨大成很宽的隔间。营养细胞中细胞器在数量和大小上显著增长,在质体中迅速积累淀粉。花粉粒成熟时为2-细胞花粉粒。在四分体时小孢子形成原外壁,游离后原外壁上沉积孢粉素,形成外壁外层,在萌发沟处无外壁外层。     

芝麻耕种施肥一体化机械播种方式对芝麻出苗的影响

为了探索芝麻高效高产机械化播种方式,试验以芝麻耕种施肥一体化播种设备为对象,研究了3种播种方式在地势平整及不平整田块对芝麻出苗的影响。结果表明:在地势不平整的田块,宜选择播种管将芝麻种子播于旋耕刀片前端,通过旋耕完成盖土的播种方式,可以保证较高的芝麻出苗数量及田间基本苗;在地势较平整的田块,宜选择播种管直接将芝麻种子播于旋耕刀片后端的土壤内,由播种设备后端的滚轴完成镇压,可以获得较高的芝麻出苗数量及田间基本苗,且出苗较整齐。     

中国黑芝麻育种研究进展

芝麻(Sesamum indicum L.)是重要的油料作物,黑芝麻具有丰富的营养价值和保健功能.新品种选育是实现黑芝麻价值的重要途径,是黑芝麻产业发展的重要组成部分.概述了黑芝麻营养品质,分析黑芝麻育种研究现状,提出了黑芝麻育种中存在的问题,展望了黑芝麻育种研究的发展趋势.     

芝麻油纯度定量检测方法的研究及应用

根据Villavecehia试验原理,研究建立了1种简便、灵敏、快速、准确的分光光度定量测定芝麻油纯度方法.方法线性范围0～0.040 g芝麻油,r＞0.999,最小检出量0.0006 g芝麻油;精密度0.54～1.58,变异系数0.73%～3.32%.菜籽油、大豆油、玉米油、油菜籽油、精炼棉籽油、花生油等6种食用油和样品芝麻油加标回收率99.1%～104.6%.     

红壤旱地芝麻防早衰叶面调控剂筛选研究

研究结果表明,速效肥料、生长调节剂及抗病药剂对保持芝麻生长中后期的正常生长都能起到积极作用。"磷酸二氢钾+硝酸铵+腐植酸+赤霉素"配制能有效防控红壤旱地芝麻早衰,在此配方基础上,添加代森锰锌能对防控芝麻叶部及茎部病害起到一定的作用,从而增强了红壤旱地上芝麻的抗早衰能力。