甜荞·苦荞和大野荞的高分子量种子蛋白亚基研究

[目的]探讨甜荞、苦荞和大野荞的高分子量种子蛋白亚基。[方法]利用SDS-PAGE电泳法对18个不同地方居群的大野荞、3个甜荞和3个苦荞收集系的高分子量种子蛋白亚基进行研究。[结果]从这3个物种的24个收集系中,在高分子量区域（20-70 kDa）共发现12个不同的种子蛋白亚基谱带,种间差异大,种内差异小。3个物种在种子蛋白亚基分布上存在一定的相似性,约30%的谱带相同。其中,甜荞发现有9个谱带,含1个独特谱带（SSP33.71）;苦荞有8个谱带,含不同于甜荞的2个独特谱带（SSP39.15和SSP29.35）;大野荞有7个谱带,不仅含有苦荞的独特谱带,而且其谱带分布与苦荞极为相似。[结论]该研究为荞麦品质遗传育种、种间系统关系、高品质种子蛋白亚基基因工程等研究提供指导。     

荞麦不同种间BW10KD过敏蛋白基因序列比较

荞麦过敏蛋白(BW10KD)与变应原病人的血清免疫球蛋白(immunoglobulin E,IgE)有强烈反应.通过对属于8个养麦种和1个变种的58个收集系中的BW10KD过敏蛋白基因保守片段进行差异分析与系统进化关系研究,为探讨BW10KD基因的结构功能及其在不同种间的进化奠定了基础,并为发生在物种基因DNA水平的微尺度的变异与进化研究中提供新的分析方法.用设计的特异引物进行扩增,所得序列与已报道过敏蛋白编码基因序列相似性达99％.各收集系间进行序列比对,得到307个排列位点(不含缺失位点),其中单型不变位点150个,多态位点S为157个(含简约信息位点数101个和单型可变位点56个).整个序列突变位点Eta为201个.选择特定分类群内变异小、分类群间变异大的19个位点进行系统聚类分析得到清晰的种系关系图.金荞、细柄野荞、硬枝万年荞聚在一起,暗示其具有较保守的BW10KD过敏蛋白基因序列;栽培甜荞与野甜荞亲缘关系近,其次与左贡野荞较近缘;毛野荞与大野荞彼此较近缘;栽培苦荞与野苦荞亲缘关系最近,与毛野荞和大野荞亲缘关系次之.     

荞麦属植物MAPK基因片段序列比较与进化关系研究

丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)是植物MAPK级联途径中的重要信号分子。为了研究荞麦属MAPK基因序列变异以及种间进化关系,对荞麦属8个野生种共25份材料的MAPK基因进行特征引物PCR扩增、测序和序列比较分析。结果发现,荞麦属植物种间MAPK基因PCR扩增片段序列较为保守,8个野生种共25份材料中多态位点为125个,不变位点为680个。其中,12份野生苦荞MAPK基因片段序列多态位点S仅为32个,说明荞麦属植物种内MAPK基因序列高度保守。聚类分析发现野生甜荞与左贡野荞被聚为一类。野生苦荞、毛野荞、大野荞、金荞麦、细柄野荞和硬枝万年荞被聚为一大类;其中,细柄野荞和硬枝万年荞被聚在一起,其次与金荞麦聚在一起;毛野荞与大野荞被聚在一起。研究结果可为荞麦属植物MAPK基因功能以及种间遗传多样性与进化关系研究提供理论依据。     

荞麦属植物脱落酸不敏感基因序列比较与亲缘关系研究

为了研究荞麦属不同种间植物脱落酸不敏感基因(ABA-insensitive,ABI)序列变异差异与亲缘关系,试验选用7个荞麦野生种,包括野甜荞、野苦荞、左贡野荞、毛野荞、大野荞、金荞麦、硬枝万年荞共30份种质材料,提取苗期幼嫩叶片的DNA,通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增获得荞麦ABI基因,并对扩增片段进行基因测序与序列分析。结果发现,7个野生种共30份种质间ABI基因片段的多态位点数占20.28%,其中,14份野苦荞间ABI基因片段多态位点数占1.86%,5份野甜荞间多态位点数占1.81%,说明荞麦属植物种内ABI基因序列高度保守。对扩增序列进行遗传距离分析发现,左贡野荞与毛野荞种间遗传距离最大,硬枝万年荞与金荞麦种间遗传距离最小。聚类分析结果显示:野苦荞与大野荞、金荞麦和硬枝万年荞亲缘关系较近,与毛野荞亲缘关系次之;左贡野荞与野甜荞亲缘关系近;不同地区野苦荞和左贡野荞分别被单独聚为一类,说明生长环境对荞麦ABI基因序列变异具有影响。     

高寒冷凉山区优质苦荞高产栽培技术

荞麦属蓼科荞麦属双子叶1年生草本植物,主要栽培种有甜荞、苦荞和有翅荞麦3个.由于有翅荞的籽实较小、品质差,栽培较少,生产上主要推广栽种甜荞和苦荞两种.苦荞全身都是宝,花多具有蜜腺,且花期长,是良好的蜜源作物;茎叶厚嫩,蛋白质含量高,可作为牲畜的饲料.荞麦生长期短,适应性强,一年四季均可种植,常作为避灾多种、增加复种、提高土地利用率的重要填闲复种作物.     

高寒冷凉山区优质苦荞高产栽培技术

荞麦隶属种子植物门，被子植物纲，蓼科（Polygonalceae）荞麦属（Fagopyrum）。荞麦栽培种有甜荞（F．esculentum）、苦荞（F．tarfaricum）和有翅荞麦（Eemrainatum）3个。由于有翅荞的籽实较小，品质差，栽培较少。生产上主要推广栽种甜荞和苦荞2种。苦荞全身都是宝，花多具有蜜腺，花期长，是良好的蜜源作物；茎叶厚嫩，蛋白质含量高，可作为牲畜的饲料。荞麦生长期短，适应性强，一年四季均可种植，常作为避灾多种、增加复种、提高土地利用率的重要填闲复种作物。     

晋北地区不同甜荞麦品种（系）的适应性评价

为筛选适宜当地种植的优异甜荞麦品种，于2014-2016年通过田间种植、考种对晋北地区引进的12份甜荞麦品种（系）农艺性状和产量进行观测和测量，运用高稳系数法结合产量变异系数对不同甜荞麦品种（系）的稳产丰产性进行评价，主成分分析法对其适应性进行分析。结果表明，荞杂 1、通荞1号等品种具有较好的丰产性；综甜荞2号和通荞1号静态稳定性较好。12份甜荞麦品种（系）的前3个主成分的累计贡献率为85947%，根据各品种（系）的综合得分，筛选出3份在晋北地区综合性状表现良好的甜荞麦品种，分别为右玉甜荞、蒙0530和宁荞1号。聚类分析表明，12个甜荞麦品种（系）可划分为两大类，其中第Ⅰ类的株高相对较高，主茎节数和一级分枝数较多，籽粒重、单株粒数多；优于第Ⅱ类。研究为当地甜荞育种提供理论参考。     

甜荞和苦荞品种遗传多样性的RAPD分析

[目的]对甜荞和苦荞品种遗传达室的特性进行了RAPD分析。[方法]以7个随机引物对贵州省1999～2010年荞麦区甜荞和苦荞参试品种及其亲本等合计19个品种进行了RAPD分析。[结果]共获得149条DNA扩增带,其中多态性谱带141条,多态性谱带的平均比率为94.89%。多态性分析及聚类分析表明,供试品种彼此均有一定的差异,其中威宁甜荞品种彼此新缘关系较近缘,而其他甜荞品种间关系较远。遗传变异性程度,以种间差异最大,其次是甜荞种内不同品种间,而苦荞种内不同品种间的遗传变异性最小。[结论]该研究初步建立了19个品种的RAPD指纹图谱。     

甜荞和苦荞品种遗传多样性的RAPD分析

[目的]对甜荞和苦荞品种遗传多样性进行RAPD分析。[方法]以7个随机引物对贵州省1999～2010年荞麦区甜荞和苦荞参试品种及其亲本等合计19个品种进行RAPD分析。[结果]共获得149条DNA扩增带,其中多态性谱带141条,多态性谱带的平均比率为94.89%。多态性分析及聚类分析表明,供试品种彼此均有一定的差异,其中威宁甜荞品种彼此亲缘关系较近,而其他甜荞品种间关系较远。遗传变异性程度以种间差异最大,其次是甜荞种内不同品种间,而苦荞种内不同品种间的遗传变异性最小。[结论]研究初步建立了19个品种的RAPD指纹图谱。     

甜荞重组自交系(RIL)亲本基因组RAPD标记的多样性分析

以贵州师范大学荞麦产业技术研究中心建立的两个甜荞(Fagopyrum esculentum)重组自交系群体(Homo×甜自100和Lorena-3×甜自21-1)的亲本为研究对象,选取了5个多态性好、带型清楚的随机引物进行RAPD分析,计算了每对亲本之间的相似度系数,并构建了各亲本的RAPD指纹图谱。结果表明,在Homo×甜自100和Lorena-3×甜自21-1的亲本中,平均相似度系数分别为39.13%和42.69%;在构建的RAPD指纹图谱中,有29条谱带为Homo(P1)所独有,27条谱带为甜自100(P2)所特有;有26条谱带为Lorena-3(P1)所独有,25条谱带为甜自21-1(P2)所特有。荞麦特异谱带可以作为品种鉴定的分子标记。     

16个荞麦品种幼苗的耐盐性筛选与评价

为明确荞麦品种间在不同种类盐胁迫下耐盐性的差异,以16个荞麦品种为材料,设置了NaCl、Na₂SO₄和NaHCO₃ 3种单盐处理,研究了其对荞麦发芽率、发芽势、相对伤害率等的影响,最后对荞麦的耐盐性进行综合性评价。结果表明：荞麦对3种盐胁迫的响应存在明显差异,以NaHCO₃处理时16个荞麦品种的发芽率、发芽势、相对发芽势和相对发芽指数均相对较低,对荞麦种子萌发抑制作用最明显;NaCl对荞麦种子萌发的抑制作用最小,其中荞杂1号、平荞2号和川荞1号的萌发率和对照处理一致。荞麦种类间以甜荞的耐盐性高于苦荞。耐盐性综合性评价筛选出耐盐性较强的苦荞品种为九江苦荞和云荞1号,甜荞品种为宁荞1号和贵红甜1号。     

不同遮荫处理对荞麦幼苗生长的影响

【目的】筛选适合不同荞麦品种幼苗生长的遮荫条件,为荞麦的高效栽培及资源保护提供理论依据。【方法】以两个甜荞品种(丰甜1号和赤峰1号)和两个苦荞品种(川荞1号和西荞1号)为试验材料,设置0%(全光照)、30%、75%和91%等4个遮荫度处理,测定不同遮荫处理下各荞麦品种的成苗率及幼苗生长指标。【结果】4个荞麦品种成苗率均表现为30%遮荫度>75%遮荫度>0%(全光照)>91%遮荫度,且差异均达显著水平(P<0.05,下同)。甜荞品种在75%遮荫度及苦荞品种在91%遮荫度时,幼苗苗高和茎高最高,茎围和根粗最粗,主根最长;0%(全光照)处理下的苗高、茎高、主根长和根粗均为最低值。不同遮荫处理下,4个荞麦品种幼苗的生物量表现趋势一致,均为30%遮荫度>0%(全光照)>75%遮荫度>91%遮荫度,其中30%遮荫处理下的茎干重、叶干重和地上部干重均显著高于其他处理。【结论】适度遮荫有利于荞麦种子的萌发及幼苗的生长。出苗期可选择30%的遮荫度,在幼苗生长后期,甜荞和苦荞分别以选择75%和91%的遮荫度为宜。     

基于连续12年国家苦荞区域试验的中国苦荞品种选育现状分析

【目的】分析连续12年国家苦荞品种区域试验参试品种农艺性状以及产量变化,探讨中国苦荞品种改良现状和存在的问题,为未来中国苦荞遗传改良提供依据。【方法】依据气候、地理等环境因素对苦荞性状的影响,按照中国南北方地理划分标准将苦荞区试试点分为北方组和南方组,利用聚类分析、相关性分析和多元回归等方法,分析了2003—2014年共12年间国家苦荞品种区域试验参试品种生育日数、株高、主茎分枝数、主茎节数、单株粒重、千粒重以及产量性状在南北方的变异,并比较北方组和南方组苦荞不同性状间的相关性,以及不同育种单位选育的苦荞品种在南北方的性状差异。【结果】12年间,苦荞北方组和南方组参试品种产量分别增加了21%和32%,年均增幅分别为1.8%和2.6%。来自陕西省、甘肃省、云南省、贵州省、江西省、山西省、四川省、湖南省和重庆市等19家育种单位共提供了42个苦荞品种。其中,云南省5个单位,贵州省4个单位,陕西省3个单位,甘肃省、山西省和四川省各2个单位,江西省、湖南省和重庆市各1个单位。来自云南省、贵州省和陕西省的12家育种单位贡献了59.5%的参试品种,这些省区也是苦荞的主要产区。依据不同省（区）苦荞品种聚类分析,在相对遗传距离为5时,可将北方组和南方组苦荞分别分为4类和3类。北方组中陕西省、湖南省和山西省育成品种被分为一组,甘肃省、贵州省、江西省和云南省育成品种被分为一组,重庆市和四川省的育成品种各自分为一组;南方组中贵州省、江西省、云南省和重庆市育成品种被分为一组,陕西省、甘肃省和山西省育成品种被分为一组,四川省和湖南省育成品种被分为一组。相关性分析表明,北方组苦荞和南方组苦荞的单株粒重和产量显著正相关,在北方组苦荞中,单株粒重和株高呈显著正相关;在南方组苦荞中,单株粒重和产量均与主茎分枝数呈显著正相关,而其他性状之间的相关性在南北组中均有所不同。多元回归分析表明,北方组苦荞的生育日数、主茎分枝数、单株粒重和千粒重共同决定了产量53.0%的变异,南方组苦荞的生育日数、主茎分枝数、主茎节数、单株粒重和千粒重共同决定了产量61.4%的变异。【结论】连续12年国家苦荞区域试验表明,苦荞产量及相关性状的改良取得成效,产量有了一定的提升,生育日数有一定缩短,其他性状变化不大。全部供种单位中,云南省、贵州省和江西省选育的品种较其他省份选育的品种具有更广泛的环境适应性。培育高产、稳产、抗逆的苦荞品种仍然是当前苦荞品种改良的主要目标。提高单株粒重、增加主茎分枝数等性状仍是苦荞品种选育的重要途径。选育高黄酮、易脱壳、抗落粒、抗倒伏、成熟期一致和适于机械化栽培的优质专用品种是苦荞生产亟待解决的关键问题。挖掘新型苦荞种质资源与优异基因,加强分子设计育种等新技术研发与应用,提升苦荞品种改良技术和水平是苦荞品种改良的重要努力方向。     

不同栽培地不同品种甜荞膳食纤维含量变异研究

以8个甜荞品种在全国19个不同地点进行栽培试验,采用酶重量法测定所得种子中膳食纤维含量,分析在不同地点栽培下不同甜荞品种的籽粒膳食纤维变异情况和不同品种对基本生态因子的敏感性.结果表明,供试甜荞籽粒的总膳食纤维含量(TDF)、非水溶性膳食纤维含量(NSDF)、水溶性膳食纤维含量(WSDF)平均分别为19.65％、14.94％、4.71％,变异范围分别为13.91％～28.32％、8.76％～23.34％、0.63％～9.72％.TDF含量在品种间及地点间差异均达极显著水平;NSDF含量地点间有极显著差异,而品种间无显著差异;WSDF含量在品种间有极显著差异,而地点间差异不显著.Scott-Knott聚类分析显示TDF上供试品种可分为3类和参试地点可分为4类;NSDF上,地点可分为4类;在WSDF上,供试品种可分为3类.相关性分析表明,各甜养品种膳食纤维含量与海拔、生育期均温无显著的相关关系;而榆荞4号的TDF(r=0.637**)和NSDF(r=0.651**)含量与纬度的相关性均达极显著水平,榆荞4号较其他7个品种对纬度敏感性强.     

2012年苦荞麦品种比较试验

2012年在赤峰市进行9个苦荞麦品种比较试验结果表明：晋荞麦2号产量最高,可在赤峰地区推广种植,晋苦6号、云荞1号、川荞1号、川荞2号、吃鸽苦荞、大安苦荞、黔苦3号产量性状较差,不适宜在当地推广种植。     

荞麦种质资源过氧化物酶同工酶测定与分析

用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对28份荞麦种质资源的过氧化物酶同工酶进行了研究分析。结果表明:过氧化物酶同工酶酶带68条,不同物种酶带数1~7条。同时,荞麦的2个种遗传差异很大,且种内存在一定差异,但这种差异明显小于种间差异。     

主成分分析在苦荞育种中的应用

对45个苦荞品种(系)的6个性状进行主成分分析,确定反映苦荞性状的3个主成分,即主茎节数因子(即株型因子)、单株粒重因子、千粒重因子(累积贡献率达到83%以上)。通过各品种的主成分值选出综合性状优良的品种,其结果与品种的实际表现相一致。证明主成分分析在苦荞育种中的应用是可行的。