马铃薯品种（系）农艺性状的适应性和稳定性分析

马铃薯的丰产性、适应性和稳定性是马铃薯推广和应用的重要指标,各种环境因子对不同性状的作用有差异,需要在不同的生态区进行品种（系）的筛选与鉴定。为了筛选出广适、高产、稳产和适宜机械化作业的马铃薯品种（系）,本研究通过GGE双标图对马铃薯高代品系和国内主栽品种的产量和植株性状进行分析,同时阐述基因型与环境互作效应对产量性状和植株性状的影响。前期选育的22份高代品系和13份国内主栽品种分别于2020和2021年种植在渭源县、安定区和永昌县三个试点。测量主茎数等8个植株性状和小区产量等9个产量性状,应用联合方差分析进行显著性水平分析,GGE双标图进行适应性、丰产性和稳定性分析以及试点的区分力和代表性评价。应用联合方差分析结果表明,自然株高、绝对株高的基因型效应显著,基因型效应平方和占总变异平方和比为66.63%、56.56%;花序梗长、单株大薯产量的基因型与环境互作效应显著,互作效应平方和占总变异平方和比为27.86%、27.05%;分支数、单株产量的环境效应显著,环境效应平方和占总变异平方和比为55.82%、25.52%。GGE分析结果表明,品种（系）在不同的年份间,产量和稳定性表现总体较为...     

不同类型叶面肥对日光温室越冬番茄风味品质的影响

为解决日光温室冬季低温弱光导致的番茄品质下降问题,该研究以 “184”番茄为试材,采用高效液相色谱法、顶空固相微萃取法与气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS）等技术,研究5种不同类型叶面肥对番茄果实糖酸组分及挥发性物质种类和含量的影响。结果表明：喷施硒元素液体肥显著提高了白熟期、成熟期和完熟期番茄果实蔗糖和葡萄糖的含量（P < 0.05）,硅元素液体肥显著增加了白熟期、转色期和成熟期番茄果实蔗糖的含量,氨基酸液体肥显著提高了这三个时期番茄葡萄糖含量（P < 0.05）。喷施硒元素液体肥和鱼蛋白水溶肥显著降低了成熟期番茄α-酮戊二酸、柠檬酸和苹果酸含量（P < 0.05）。 硒元素液体肥显著提高了白熟期和转色期番茄糖酸比,分别较CK增加了15.32%和12.15%（ P < 0.05）。GC-MS结果显示,各处理成熟期番茄果实共检测到71种挥发性物质,包括20种醛类、9种酮类、17种醇类、5种酯类、10种烃类和10种其他类物质。各处理中醛类含量最多,酯类含量最少。5种叶面肥均可提高醛类含量,其中硅元素液体肥处理较对照显著增加21.89%（P < 0.05）。 所有被检测出的挥发性物质包含了9种特征香气成分,主要分为花香、果香和青香3种类型,硒元素液体肥、硅元素液体肥和海藻精水溶肥处理分别较对照显著提高番茄的特征香气成分总含量7.93%、17.68%和8.33%（P < 0.05）。综上,叶面喷施硒元素和硅元素液体肥可提高番茄果实糖组分,增加挥发性醛类物质和特征香气成分,对番茄风味品质提升效果显著,可在日光温室越冬番茄生产中推广应用。研究结果为设施番茄高品质栽培提供了数据支撑和实践参考。     

甘肃省中部沿黄灌区连作对马铃薯植株生理生态特性的影响

甘肃省中部沿黄灌区是西北地区乃至全国重要的加工型马铃薯生产基地, 然而突出的连作障碍已经严重影响到当地马铃薯种植业的可持续发展。为此, 本研究于2010年在地处该区的白银市景泰县进行田间试验, 以当地主栽的加工型马铃薯品种"大西洋"为试验材料, 以轮作地块作为对照, 选取相邻的连作1~5 a马铃薯种植地块, 研究连作对马铃薯植株的生物效应, 试图从植株的生理生态特性入手探明马铃薯连作障碍的原因。结果表明, 与轮作地块(即不连作)相比, 连作1 a和2 a马铃薯块茎产量无显著变化, 但自连作3 a开始出现显著下降, 降低44%~56%, 表现出明显的连作障碍, 从产量上看, 两年应是当地马铃薯连作的最佳终止时间。从产量构成分析, 单薯重量下降是导致连作马铃薯产量下降的重要原因。马铃薯植株根、茎、叶和块茎的生物量随着连作年限的延长而下降, 而根冠比相反。植株光合生理受连作影响显著, Pn、Gs和Tr随连作年限的延长显著下降, Ci则表现上升趋势。叶绿体荧光特征则表现为F0随连作年限的延长而逐渐下降, Fv/Fm、ΦPSII和qP逐渐上升。植株叶片SOD、POD和CAT活性表现出随着连作年限延长先上升后下降的特征。与不连作相比, 连作1 a和2 a马铃薯叶片的MDA含量无显著变化, 但连作3~5 a增加4~6倍。随连作年限延长, 植株根系活力、总吸收面积和活跃吸收面积显著下降, 根系形态包括总根长、表面积和根尖数则逐渐增加, 而根直径和根体积无变化。结果表明, 马铃薯连作障碍的产生除了与光合生理有关的一系列生理生化过程和形态学的改变有关外, 还可能与马铃薯植株体内的激素代谢水平有关, 这些因素在整体上导致了马铃薯库源关系的失衡。     

拟南芥nos1突变体对盐胁迫阳离子和阴离子的响应

植物对阴离子和阴离子的吸引是植物括盐性调控的重要内容。为了阐明拟南芥对中性盐中阳离子和阴离子抗性机制,本试验以拟南芥nos1(nitric oxide synthase1)突变体为材料,用Na2SO4、Na Cl、K2SO4、KCl作为盐胁迫因子,研究了突变体的根弯曲百分率、根长、株高、鲜重、存活率以及渗透调节物质脯氨酸和丙二醛含量的变化。拟南芥nos1突变体在4种不同盐胁迫下,呈现出不同的抗性,Na2SO4和Na Cl中突变体的根长显著高于K2SO4和KCl处理的材料,KCl中突变体的株高和鲜重显著高于Na2SO4和Na Cl中。随着盐浓度升高,突变体存活率显著低于对照,KCl中突变体的存活率显著高于Na2SO4和Na Cl中。另外突变体在Na2SO4和Na Cl中脯氨酸含量和丙二醛含量显著高于K2SO4和KCl处理的样品。这些结果表明突变体对盐胁迫下的阳离子和阴离子抗性机制存在显著差异,阳离子相同时,突变体对SO42-盐胁迫更敏感,阴离子相同时,突变体对Na+盐胁迫更敏感。本试验为提高作物抗盐性和生物技术改良提供理论依据。     

大麦SSR标记遗传多样性及其与农艺性状关联分析

【目的】分析大麦亲本材料的遗传多样性,寻找与部分农艺性状相关联的分子标记,为大麦杂交组合的配置及分子标记辅助育种提供依据。【方法】利用86个SSR标记对113份大麦亲本材料进行多态性扫描,并进行遗传多样性分析。挑选57个标记进行群体遗传结构分析,在此基础上采用Tassel 2.1 GLM（general linear model）和MLM（mixed linear model）方法进行标记与农艺性状的关联分析。【结果】86个标记共检测出200个等位变异,变异范围为1—5个;基因频率的变异范围为0.0088—1.0000,Shannon指数变异范围为0.0000—1.2236;遗传相似系数（GS）变异范围在0.5504—0.9897,平均值为0.7477。通过群体遗传结构分析将供试材料分为4个亚群。以GLM分析,发现9个与株高、穗长、芒长、穗粒数和小穗着生密度相关联的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0507—0.2766;以MLM分析,发现6个与株高、芒长和小穗着生密度相关的标记,各标记对表型变异的解释率在0.0238—0.1999。【结论】利用SSR标记分析了113份大麦亲本材料的遗传多样性及群体遗传结构,并通过2种关联分析模型,分别寻找到了9个与株高、穗长、芒长、穗粒数相关联,6个与株高、芒长和小穗着生密度相关联的标记,这些标记位于1H、2H、3H、4H和7H染色体。     

基于颜色和纹理特征的大麦主要病害识别研究

为提出一种在自然环境条件下基于采集图像的颜色一阶与二阶矩和纹理LBP算子改进模式综合特征参数的大麦病害识别方法,以甘肃河西地区发生的大麦白粉病、云纹病和条锈病为研究对象,采用颜色矩和LBP算子均匀模式综合特征参数来提取大麦病斑的颜色和纹理特征,并将该特征向量作为输入向量构建以径向基为核函数的支持向量机(SVM)分类器模型。利用SVM分类模型对采集到的355幅病害图像进行实例分析,结果表明当径向基参数时,大麦病害整体识别正确率达84.7458%。本研究为农田大麦病害诊断提供了有效的分析手段,验证分类模型在大麦病害研究中的可行性,并可为其他农作物病害诊断提供借鉴和参考。     

西北地区特色大麦品种成熟胚离体培养的初步研究

为筛选组织培养特性优良的大麦品种并建立高效的再生体系,选用西北地区主栽品种甘啤3号、甘啤4号、甘啤6号及德国引进品种玛俐、博乐共5个大麦品种,分别研究了基因型、培养基成分、种子处理方式等因素对大麦成熟胚组织培养的影响.结果表明,不同大麦品种的出愈率、绿点率和绿苗率均存在极显著差异,其中博乐的综合效应最好.脱分化培养基A3、分化培养基C2是适合进行再生体系构建的培养基.胚刮碎与纵切处理的愈伤组织诱导率显著高于横切.甘啤3号、甘啤4号、博乐的愈伤组织诱导频率和分化绿苗率均较高,是适合进行遗传转化的受体材料.     

玉米自交系SSR多样性与穗部性状的关联分析

玉米穗部性状直接影响其单株产量。为深入剖析玉米自交系穗部性状的遗传多样性,寻找与目标性状关联的分子标记,采用145对SSR引物对186份玉米自交系进行遗传多样性分析,共检测到652个等位基因,平均等位基因数为4.5个,平均多态信息量为0.478;利用Structure软件,将186份自交系分为5个亚群(旅大红股、塘四平头、兰卡斯特、P群、瑞德);并通过GLM关联分析模型分析,共找到14个与穗行数、穗粗、轴粗、穗长、秃顶长、行粒数、单穗重、百粒重、穗轴重9个穗部性状相关的标记,各标记对表型变异的解释率为0.0211~0.2159;通过MLM关联分析模型,共检测到8个与穗部性状相关的标记,各标记对表型变异的解释率为0.0174~0.1243;这些标记分布在1、2、3、4、5、7、8、9、10号染色体上。通过研究玉米遗传多样性与穗部性状的关联分析,可以为发掘优异的等位变异基因,复杂性状的遗传学研究和分子标记辅助育种奠定基础。     

自然低温下白菜型冬油菜内源激素和总多酚含量的变化

为揭示西北寒旱区白菜型冬油菜内源激素和总多酚含量与其抗寒特性的关系,以强抗寒冬油菜品种陇油7号和弱抗寒品种天油4号为试验材料,在田间自然低温条件下,分别取植株的叶片和根系,测定分析内源激素脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)、玉米素核苷(ZR)和总多酚含量的变化。结果表明,冬前和越冬期,间随着气温的降低,2个白菜型冬油菜品种从苗期到越冬期,叶片和根中IAA含量和(IAA+ZR+GA₃)/ABA值、叶片中ZR和ABA含量、根中GA₃含量和IAA/ZR值均呈先升高后降低的趋势;而叶片中GA₃含量和根中ZR含量在陇油7号中均呈下降趋势,在天油4号中均呈先升高后降低的趋势。随着气温持续降低,陇油7号根中ABA含量呈升高的趋势,在天油4号根中则呈先升高后降低的趋势;2个白菜型冬油菜品种叶片中以及陇油7号根中总多酚含量均呈先升高后降低再升高的趋势,天油4号根中总多酚含量呈先缓慢降低而后升高的趋势。相关性分析结果表明,越冬率与冬油菜叶片中IAA和ZR含量以(IAA+ZR+GA₃)/ABA的值呈负相关,而与其根中ABA和总多酚含量呈正相关。与强抗寒品种冬油菜陇油7号相比,在降温中后期(11月17日后,-4.75℃),弱抗寒品种冬油菜天油4号叶片中IAA、ZR和ABA含量、(IAA+ZR+GA₃)/ABA值和总多酚含量整体均较高,而其根中ABA和总多酚含量整体均较低,说明冬油菜越冬前地上部生长越旺盛,其抗寒性越差。综上所述,白菜型冬油菜根中内源激素ABA和总多酚含量对其抗寒性具有重要作用。本研究为白菜型冬油菜抗寒性受内源激素调控和总多酚影响提供了部分理论依据。