基于转录组分析花生单粒精播与多粒穴播植株荚果产量差异的分子机制

【目的】在中国，为保证出苗率及播种质量，田间常采用多粒播种。然而，多粒穴播植株间的竞争往往限制了植株的生长和最终产量。为了解决这一矛盾，团队前期研究建立了单粒精准播种的高产栽培技术。单粒精播技术的节种作用和增产效果结合起来能够带来更大的效益，实现节本增效。挖掘不同种植方式花生叶片、根系及荚果中的差异表达基因，探讨单粒精播栽培技术提高花生荚果产量的分子机制，为进一步推动花生高产高效提供理论依据和技术支撑。【方法】以花生品种花育25号为试材，测定单粒精播和多粒穴播种植产量相关指标，分别取花生开花后30 d倒三叶和主根及侧根、鸡头幼果期花生荚果进行转录组测序，从分子水平阐述不同播种方式花生产量的差异。【结果】与多粒穴播相比较，单粒精播种植方式下花生单株荚果数、单株饱果数、单株果重、经济系数均显著提高。转录组数据组装后，平均每库包含4 430万个读数。通过不同比较组合中差异表达基因、GO和KEGG通路分析，与多粒穴播相比较，单粒精播种植植物叶片中参与赤霉素信号传导、光信号传导等过程的转录因子及光系统Ⅱ放氧复合体、叶绿体膜、氧化还原反应等光合作用相关基因表达量升高；根系中生物胁迫和非生物胁迫诱导...     

单粒精播技术在花生新品种快速繁育上的应用研究

[目的]为单粒精播快繁技术在花生良种快繁上的应用提供科学依据.[方法]以吉花3号（多粒型）为研究材料,系统研究大田单粒精播节本增效高产栽培技术和大棚单粒精播高效快繁技术对花生植株性状、产量和繁殖系数的影响.[结果]两种单粒精播技术均可明显降低花生株高,增加单株结果数及饱果率,提高产量和繁殖系数,其中大棚单粒精播高效快繁技术的繁殖系数达到34.3,比常规双粒穴播提高84.5％.[结论]两种快繁技术在节种增产、提高繁殖系数上效果明显,可作为花生新品种快速蘩育的可行技术.     

花生单粒精播增产机理研究进展

我国食用植物油供需矛盾突出,自给率不足35%,花生在保障食用油脂安全和粮食安全中的地位十分突出。但近年来花生总产量增加不多,还要避免与粮棉争地,因此增产重点应放在提高花生单产上。传统双粒穴播花生在高产条件下,群体与个体矛盾突出,群体质量下降,产量难以进一步提高。而单粒精播变革种植方式后,花生植株均匀分布并减小株间竞争,缓解了群体与个体的矛盾,充分发挥了单株生产潜力,实现了在总生物量基本稳定的前提下提高经济系数的高产新途径。为进一步揭示单粒精播增产的机理,本文系统阐述了单粒精播对花生植株性状、生理特性和养分吸收利用等有关个体发育性状的影响,以及对群体整齐度、群体光合、源库关系和产量构成等群体结构性状的影响。以单粒精播技术为核心,配套施肥和管理等技术创建了单粒精播高产栽培技术体系,带动了花生单产水平提高,应用前景十分广阔。     

花生单粒精播节本增效栽培技术取得显著进展

研究意义 传统花生种植方式是每穴播2粒种子,每公顷播15万穴左右,每公顷用种量（荚果）260（小花生）-340kg（大花生）,每年用种量约占花生总产的8％～10％,不仅用种量大、成本高,而且在高产条件下,群体与个体矛盾突出,群体质量下降,产量降低。“十五”以来,在国家科技攻关和科技支撑项目支持下,由山东省农业科学院万书波研究员主持研究的花生单粒精播高产栽培,以单粒精播代替双粒穴播,形成了成熟的单粒精播高产栽培技术体系,研制了配套机械“气吸式精量花生联合播种机”（专利号：ZL2009 20160504．4）。     

单粒精播对花生活性氧代谢、干物质积累和产量的影响

以小粒型花生品种花育23号为研究材料,在大田条件下对比研究了单粒精播技术对花生叶片活性氧代谢、群体地上部植株和荚果干物质积累动态和产量的影响。结果表明,单粒精播种植可提高SOD、POD和CAT等保护酶活性,降低膜脂过氧化物MDA含量,且单、双粒种植处理间差异达显著水平;花生单粒精播条件下,花生地上部植株和荚果的干物质积累动态相对稳定,干物质积累量和积累速率显著提高;SOD活性与地上部干物质积累速率显著相关,是影响花生干物质积累动态的主要抗氧化酶。本研究说明,单粒精播可通过影响花生花后活性氧代谢水平,尤其是SOD酶活性,延缓植株衰老进程,改善地上部群体和荚果的干物质积累动态,从而促进荚果产量的提高。     

滴灌条件下花生单粒播种密度对产量及其相关性状的影响

[目的]选出单粒精播条件下花生最适种植密度,为新疆绿洲农区花生高产栽培提供理论依据.[方法]以高产优质大花生"花育25号"为试验材料,在机收花生膜下滴灌栽培条件下,研究9个不同单粒精播密度对花生植株性状、荚果性状和产量的影响.[结果]不同农艺性状指标对花生种植密度的敏感程度表现不同.其中,主茎高、侧枝长、果数、仁数等性状随着种植密度的增加而增大,总分枝数、结果枝数、单株结果数、双仁果数、饱果数、秕果数、单株生产力、百果重、百仁重、荚果长、荚果宽、仁长、仁宽等性状随着种植密度的增加而减少,而出仁率的总体变化趋势则为先增加后减少,但各密度间差异不显著.在7.5万～18.0万穴/hm2的种植密度范围内,产量随着种植密度的增加而提高,当种植密度大于18.0万穴/hm2时产量开始下降.[结论]在新疆膜下滴灌条件下,"花育25号"单粒精播的最佳种植密度为18.0万穴/hm2.     

单粒精播对超高产花生群体结构和产量的影响

【目的】在超高产地力条件下,研究单粒精播对花生个体发育与群体结构的影响,探讨超高产花生理想株型和合理群体构建,进一步挖掘花生的高产潜力。【方法】以普通大花生品种花育22号（HY22）为试验材料,分别在平度古岘镇、莒南板泉镇、冠县梁堂乡和宁阳葛石镇设置4块春花生超高产试验点,每个试验点安排单粒精播（SS）和双粒穴播（DS）2种种植方式。分别于开花期、结荚期、饱果期和成熟期对各试验点不同播种方式的花生进行植株性状考察,于成熟期对单株结果数、幼果数、秕果数、饱果数、双仁果数和经济系数等进行考察,收获时组织专家进行实收测产。【结果】（1）各试验点单粒精播花生的荚果平均产量比双粒穴播高13.92%,单株结果数显著增加是增产的原因,其中单粒精播每公顷果数（幼果除外）最高达到592.5万个。（2）生育前期单粒精播花生的主茎高、侧枝长、主茎节数、主茎绿叶数、分枝数、根冠比和叶面积系数均显著高于双粒穴播,有利于提早封垄,能有效增加光合面积。（3）成熟期单粒精播花生主茎绿叶数显著高于双粒穴播,有效光合时间得到了延长。（4）单粒精播条件下各试验点花生饱果期的单株果重与主茎高和侧枝长成负相关,与分枝数和叶面积系数呈显著正相关。（5）单产水平最高的莒南试验点,其单粒精播花生成熟期的单株果重与叶面积系数和经济系数极显著正相关。【结论】超高产条件下花生存在地上部冗余现象,单粒精播方式对合理优化超高产花生群体结构效果显著,分枝数是影响单粒精播花生单株果重的重要因素,而增加结果数提高经济系数则是其进一步增产的关键。     

单粒精播模式下种植密度对花生群体生态特征及产量的影响

为了阐明单粒精播花生高产栽培原理,以普通型花生品种“鲁花11号”为研究材料,采用穴播单粒,系统研究了不同种植密度下花生群体生态特征的变化及产量效益,确定了适宜的精播密度。结果表明,花生植株的主茎高度、侧茎长度均呈低密度范围内（13.5-19.5万株?hm-2）随密度增加而增加的变化趋势,但主、侧茎节数呈减少趋势。同时,适宜密度单粒精播可增加穴数,改善单株生长环境,植株间相互影响小,有利于塑造丰产株型,提高光能利用效率。在本试验条件下,花生单粒精播适宜的种植密度为20万粒（穴）?hm-2左右。研究认为,在一定密度范围内,花生单粒精播一方面有节种作用,另一方面又有增产效果,二者结合会带来更大效益,是取得花生高产高效的一项可行技术。     

单粒精播对花生产量、光合特性及干物质积累的影响

以高产大花生品种花育25号为试验材料,研究不同密度下单粒精播对花生产量、光合特性及干物质积累的影响。结果表明,单粒精播处理产量显著增加,与双粒播种相比,单粒播种处理分别增产12.6%、19.8%、13.0%、11.4%、9.9%和10.0%。百果质量、单株果数和饱果数表现出和产量基本相同的趋势。单粒精播花生单叶光合速率,群体光合速率(CAP),茎、叶和荚果干物质积累量均高于双粒播种,而群体呼吸速率(CR)表现为随着密度的增加而增加的趋势,但群体呼吸速率占群体光合速率的比例(CR/TCAP)表现为D1、D2和D3处理显著低于双粒播种,单粒精播处理间呈现出先减小后增大的趋势,D2处理最低。可见,D2处理有利于减少花生植株呼吸消耗,更有利于花生干物质的积累。     

山东省农业科学院生物技术研究中心花生栽培生理团队

<正>山东省农业科学院生物技术研究中心花生栽培生理团队成员18人,其中博士10人,高级职称人员11人。团队针对花生连作障碍、覆膜早衰、一穴多粒播种群体质量差等问题开展了系统研究,阐明了花生产量形成机理与高产途径,以单粒精播为核心,配套钙肥调控和"三防三促"群体质量精准调控技术,创立了花生单粒精播高产高效栽培理论与技术体系,实现节种20%、增产8%以上,连续3年实收亩产突破750 kg。创实收亩产782.6 kg世界纪录,引领了我国花生种植技术的重大变革,连续4年被列为农业农村部主推技术,连续7年被列为山东省主推技术。团队面向生     

单粒精播密度对桂花系列花生植株性状、开花及产量和品质的影响

【目的】分析桂花系列花生品种单粒精播密度对其植株性状、开花及产量和品质的影响,为促进广西花生产业可持续发展提供参考依据。【方法】2016-2017年两年对3个桂花系列花生品种(桂花1026、桂花36和桂花836)、3个种植密度(穴距10、15和20 cm)处理进行裂区设计试验,测定不同种植密度下各品种花生的花量、植株性状、产量构成因素及荚果产量和品质,筛选桂花系列花生优质高产的单粒精播密度。【结果】单株日均有效花量、单株日均后续花量、单株总分枝数、单株有效分枝数、单株结果数和单株生产力均随种植密度的增大而减少;单位面积日均有效花量、经济系数和单位面积生产力总体上呈随着种植密度增大而增加的变化趋势,而单位面积日均后续花量相反;单位面积有效分枝数和荚果产量随着种植密度的增大而增加,且高密度处理(穴距10 cm)均显著(P0.05)大于低密度处理(穴距20 cm),其中高密度处理桂花1026、桂花36和桂花836荚果的两年平均增产幅度分别比低密度处理高13.50%、14.59%和17.43%;种植密度对除脂肪含量外的品质指标均具有一定影响。【结论】广西桂花系列花生品种在单粒精播穴距为10 cm条件下,可显著增加其单位面积日均有效花量和单位面积有效分枝数,减少后续无效花量,提升单位面积生产力,从而促进花生增产。     

林下花生单粒精播最适密度研究

以晋花10号花生品种为研究材料,在幼龄果园间作条件下,对比研究了不同单粒精播密度与双粒穴播对花生农艺性状和产量及产量构成因素的影响。结果表明,单粒精播密度为18.0万穴/hm~2和21.0万穴/hm~2时,单株生产力高,单株结果数多,饱满度较高,单位面积结果数多,因而产量最高。由试验数据结合趋势图得出,单粒精播最适密度为20.40万穴/hm~2,产量为2 899.35 kg/hm~2,较双粒穴播对照节种32.0%、增产7.38%。     

花生优化群体质量栽培技术试验

通过种子处理、单粒精播、中后期科学管理等一系列配套技术措施，提高群体质量，是花生高产再高产的有效途径。     

花生单粒精播高产栽培技术

为了确定适宜的精播密度和提高光能在花生群体的利用率,采用单粒精播技术。建立一个合理的动态群体结构是从幼苗到成熟期包括其他栽培措施配合下,可以协调植株生长发育与环境条件、营养生长与生殖生长、群体与个体的关系等。使光热资源和地力得到充分利用,使干物质得到大量积累,为花生高产提供物质基础。     

适合旱地单粒精播的高产花生品种筛选

[目的]评价花生单粒精播对花生产量的影响,旨在筛选出适合单粒精播的花生品种.[方法]以适合华南区栽培的珍珠豆型花生品种为试验材料,研究单粒精播对花生荚果产量、种仁产量和农艺性状的影响及其相互关系.[结果]除桂花22外,其他6个参试品种的荚果产量和种仁产量均高于对照桂花17,其中粤油45、桂花1026、汕油162,桂花21、柳花1号的荚果产量比对照增产显著,种仁产量柳花1号和桂花771比对照增产显著;育种目标相近的花生品种间相似度较高;产量性状与农艺性状及农艺性状间均存在不同程度的正相关或负相关.[结论]单株生产力高的花生品种更适合单粒精播;粤油45可通过单粒精播获得较高的荚果产量,柳花1号、桂花771、桂花1026可通过单粒精播获得较高的种仁产量,其在广西等地有较大的推广应用前景.     

奇台县花生新品种引种比较试验

为了丰富和改善奇台生态区种植结构,探索适合本区域花生高产种植模式,筛选出高产、优质、抗逆性强的花生品种,新疆农业科学院品种资源研究所从内地引进15个不同类型花生品种进行比较试验。从田间生育期表现和产量结果来看,鲁花1803、豫花22号、中华16号、濮花28号、四粒红品种成熟度好、出仁率高,荚果产量也较高,对本地区气候、土壤适应性等方面都表现较好,建议适时早播,继续试验示范推广。     

花生单粒精播高产栽培技术

为了确定适宜的精播密度和提高光能在花生群体的利用率,采用单粒精播技术。建立一个合理的动态群体结构是从幼苗到成熟期包括其他栽培措施配合下,可以协调植株生长发育与环境条件、营养生长与生殖生长、群体与个体的关系等。使光热资源和地力得到充分利用,使干物质得到大量积累,为花生高产提供物质基础。     

不同密度单粒精播对花生农艺性状光合特性及荚果产量的影响

在田间试验条件下,以普通型花生品种"铁引花1号"为研究材料,采用单粒穴播,系统研究了密度对花生植株特性及产量影响,确定了适宜的精播密度。研究结果表明,花生植株的主茎高、侧茎长、单株生产力等植株性状随密度(7.5~37.5万穴/hm~2)增加而增加的变化趋势,但分枝数、叶片数呈减少趋势。当密度为15万穴/hm~2时,花生植株的各性状、叶面积系数、叶片净光合速率、叶片气孔导度和荚果产量等经济系数较其他密度处理显著提高。本研究认为,单粒精播模式下花生的适宜密度为15万穴/hm~2。     

兰陵县丘陵地春花生单粒精播高产栽培技术

花生是兰陵县主要的经济作物和油料作物,常年种植20万亩以上。常规花生高产栽培一般采用双粒播种,群体较大,个体发育受影响,难以充分挖掘单株增产潜力。采用单粒精播,能够进一步培育壮苗和适宜群体,打好高产基础,通过提高单株生产力,实现花生高产高效的目标,对提高花生生产水平,增加农民收入,具有十分重要意义。     

花生单粒精播节本增效高产栽培技术

正在花生的生长过程中,如何更好的发挥出单粒精播的优势,是我国农户和科研人员都在思考的一个问题。本文通过对花生种植过程中种子处理、整地翻地、田间管理等方面进行分析,希望可以为农户以及研究人员提供一些参考。一、重视选种和种子处理(一)选种花生的单粒精播对于种子的要求很高,只有选用单株生产能力强的品种,才可以更好的保证整体产量。因此在选种的过程中,农户应该根据当地的实际情况来进行选择,例如高产地块可