渗水地膜穴播对谷子根系和产量的影响

采用随机区组设计,研究了渗水地膜穴播对谷子根系生长发育和产量的影响,结果表明:渗水地膜穴播对谷子根系的生长发育和产量具有显著的促进作用,谷子的总根长、总表面积、总体积、根尖数分别较对照增加了51.30％、47.89％、48.39％、41.63％.产量增加48.57％,产量与根长、总表面积、总体积、根尖数、根于物重具有显著的正相关关系,发达的根系是渗水地膜穴播增产的根源.     

抗逆、丰产夏谷新品种沧谷3号的选育

沧谷3号是以鲁谷10号为母本,引F3(日朝谷×80056)为父本杂交选育而成。沧谷3号根系发达,茎秆粗壮,抗倒伏、抗旱、抗病能力强,穗大金黄色,叶片功能期长,绿叶成熟,高产、稳产。2001-2002年参加华北地区夏谷区域试验,平均产量4 972.5 kg/hm2,比对照豫谷5号增产0.6%;2002年参加华北地区夏谷区域试验生产试验,平均产量4 812.0 kg/hm2,比对照增产10.1%。2002—2004年在河北省累计推广种植面积达5.5万hm2。     

山西古代对谷子(粟)生育生态的认识与实践

根据古文献及农谚内核,讨论了山西古代对谷子生长发育、生态和遗传的认识历史。认为山西谷子栽培历史悠久,不仅栽培技术比较系统,而且理论概括亦达到相当高度。     

高矮秆夏谷发育差异与其叶片POD酶谱变化的相关研究

研究了高矮秆夏谷不同发育时期叶片过氧化物酶同工酶 (POD)酶谱变化及其地上部植体动态发育、干物质积累的变化。结果表明 ,谷子叶片 POD酶谱的苗期和抽穗期酶带最丰富 ,高矮秆谷子在孕穗后的发育和灌浆过程中的干物质积累不同。酶谱中的 B1 、C1 和 C2 带与其生长发育有关 ;A2 、A3带与成株期株高有关。高矮秆材料的发育差异可在其叶片的 POD上表达出来     

光周期对糜子生长发育及叶片内源激素的调控效应

【目的】明确光周期对糜子生理生态指标的影响,为糜子光周期遗传调控网络及相关基因定位奠定基础。【方法】通过盆栽试验设置4种光周期处理,选用光敏感性差异不同的3个品种（N1-光钝感-内糜1号,N2-光中间-内糜2号,N3-光敏感-宁糜14号）,调查不同处理植株的物候期,测定不同处理抽穗期内源激素含量、成熟期株高、籽粒蛋白质含量和光钝感品种抽穗后的净光合速率。【结果】长日照显著延长糜子生育期,增加株高,光敏感品种N3全生育期长日照生育期天数和株高较短日照分别增加62.07%、104.24%,光钝感品种N1为3.51%、33.35%;随着生育进程的推进,抽穗后叶片净光合速率表现出明显差异,延长光照能显著增强糜子叶片净光合速率,增加干物质积累;光周期处理下不同光敏感品种内源激素变化明显,一定浓度IAA促进抽穗,IAA与GA和ZR呈极显著正相关,相关系数分别为0.51和0.40,与ABA呈极显著负相关（-0.62）,ABA与GA和ZR呈极显著负相关,分别为-0.70和-0.39,GA与ZR呈极显著正相关（0.47）;全生育期短日照条件下不同光敏感品种籽粒蛋白质含量显著高于其他处理,全生育期短日照N1-2、N2-2、N3-2蛋白质含量较全生育期长日照N1-4、N2-4、N3-4分别高18.89%、80.50%和61.23%。光敏感品种较光钝感品种的籽粒蛋白质含量更容易受短日照影响。【结论】光周期显著影响不同光敏感性糜子生长发育及内源激素含量,长日照显著延长糜子生育期、增加植株株高和增强叶片净光合速率,但降低籽粒蛋白质含量,一定浓度IAA含量调控糜子由营养生长向生殖生长转变。     

中国谷子产业和种业发展现状与未来展望

谷子起源于中国,是旱作生态农业绿色发展的主栽作物。国家启动产业技术体系十年来,创制出一批抗除草剂、商品品质显著提升、蒸煮时间显著缩短的育种材料;基因组测序、单倍型图谱和高通量转化技术体系构建等推动了谷子产业技术原始创新能力持续提高;育成了一批中矮秆抗除草剂新品种,创新集成了一批适合不同产区的栽培技术,单户综合生产能力提高20倍以上,单产提高90.8%,总产提高85.7%,全程机械化轻简栽培实现了谷子生产方式历史性变革。谷子是完全市场化作物,近十年来总体价格呈上升趋势,产业规模不断扩大,全国地理标志产品发展迅速,正在形成一批区域公用品牌和产业优势区。随着产业发展的带动,品种权保护与转让逐步增多,一批谷子种业开始起步。在乡村振兴和健康中国战略新的时代背景下,谷子的营养、生态、文化属性给中国谷子产业和种业带来了新的机遇;同时中国谷子种业和产业也面临着种子繁殖系数高、品种权落实力度不够、科研和平台建设有待加强、缺乏突破性大品种等诸多挑战。未来中国谷子特色产业发展将助推乡村振兴并带动种业发展;季节性休耕区、压采地下水区的生态需求将促进谷子生产面积呈现恢复性增长;种业、科研、产业融合呈加快发展趋势。攻克谷子种业重大基础科学问题,构建现代生物育种技术体系,培育突破性新品种,实现科研、种业、产业的一体化发展是中国谷子种业的发展方向。中国谷子种业发展必须坚持原始创新、坚持产业需求、坚持服务主产区、坚持差异化发展、坚持市场主体地位。未来中国谷子产业和种业需攻克的重点任务:突破性新种质创新、高效育种技术平台构建、突破性新品种杂交种培育、构建种子生产技术规范和良种繁育技术体系、提升种业管理服务能力、布局优化制种基地、打造种子优势企业。     

‘苯磺隆’对不同谷子品种叶片光合特性的影响

为探明除草剂‘苯磺隆’对不同谷子品种叶片光合特性的影响,以9个谷子品种为供试材料,10%‘苯磺隆’可湿性粉剂为供试药剂,分别设置112.5(T₁),225.0(T₂,推荐用量)和450.0 g/hm²(T₃)3个用量,以等量清水作为对照(CK),处理21 d后,测定谷子倒2叶的光合荧光参数。结果表明:1)T₁处理未对供试谷子品种的光合系统造成显著影响。2)T₂处理下,‘张杂谷10号’、‘张杂谷13号’、‘黄金谷’和‘龙谷39号’的净光合速率(P_n)与CK相比差异不显著;‘锦谷5号’、‘晋谷21号’、‘中谷9号’、‘豫谷18号’和‘冀谷35号’的P_n分别降低50.64%、60.91%、43.74%、49.62%和54.82%。3)T₃处理下,‘张杂谷13号’和‘龙谷39号’的光合荧光参数与CK无显著差异。‘豫谷18号’和‘晋谷21号’的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)分别高出CK 129.17%和60.87%。‘锦谷5号’、‘黄金谷’和‘张杂谷10号’的调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))分别升高13.73%、10.00%和12.28%。‘晋谷21号’和‘中谷9号’的非光化学反应耗散的份额(E_x)分别高出CK 48.39%和113.33%。而PSII实际光合效率(Y(II))、绝对电子传递速率(ETR(II))、光化学淬灭系数(qP)、吸收光能用于光化学反应的份额(P)和P_n显著低于CK。‘冀谷35号’和‘龙谷39号’的PSI由于供体限制引起的非光化学能量耗散的量子产量(Y(ND))均高出CK 300.00%,‘晋谷21号’的PSI的实际光合效率(Y(I))和PSI的相对电子传递速率(ETR(I))分别比CK降低45.95%和45.26%,‘黄金谷’的Y(I)和ETR(I)分别比CK降低43.59%和43.13%。4)综上所述,T₁处理对所有供试品种的光合系统影响较小。T₂处理,所有供试品种均可通过热耗散消耗多余的激发能。T₃处理,‘张杂谷13号’和‘龙谷39号’的光合系统基本正常;‘晋谷21号’和‘豫谷18号’的光合系统受损伤较严重;其余品种虽然受损伤相对较轻,但叶片的光合色素含量降低,电子传递受阻,能量分配失衡,影响谷子叶片的光合速率。     

多效唑对谷子茎秆特征及抗倒性的影响

为研究多效唑对谷子茎秆性状及其穗颈的抗倒性影响,采用随机区组设计,在谷子拔节期前(A1)、拔节期(A2)和孕穗期(A3)分别叶面喷施300 mg·L^-1的多效唑,以清水作为对照(CK),对谷子主要茎秆性状、倒伏指数、穗颈参数及产量进行测定。结果表明：①与CK相比,施药后谷子植株的生长发育受到明显抑制,喷施时期越早,抑制效果越明显,株高越低,2个品种的株高均在A1处理下达到最小值,同时植株重心高度与株高的比值变化趋势与之相一致。②基部节间茎粗增大,在A1处理时达到最大值。随多效唑喷施时期的推移,各节间长度降低幅度减小,而节间直径则随着节间长度的减少逐渐增大,茎秆充实度明显提高。③随多效唑喷施时期的推移,茎秆各节间的弯曲力矩和倒伏指数渐增,抗折力渐减,抗倒性逐渐减弱,均在A1处理时最好。④穗颈方面,农大8号穗颈含水量、弯曲力矩有明显变化,其中,穗颈弯曲力矩在A1处理最小,穗颈含水量则在A2处理下最低。而张杂10号穗颈除弯曲力矩有影响外,其他指标无显著变化,其中,穗颈弯曲力矩在A1处理时达到最小。⑤影响谷子产量的关键构成是穗重及穗粒重,在A2处理下谷子增产显著,农大8号产量比CK增加7.10%,张杂10号产量比CK增加8.29%。因此,在拔节期喷施300 mg·L^-1多效唑,可提高谷子茎秆充实度,增强抗倒伏能力,增产效果最好。     

气候变化对谷子生育期土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响

为研究气候变化对作物不同生育期土壤碳氮磷循环相关酶活性的影响,采用盆栽控制试验,通过人工气候室控制环境CO_2浓度和温度,设计对照(CO_2浓度为400μmol·mol~(-1)、环境温度为22℃)、CO_2浓度升高(CO_2浓度升至700μmol·mol~(-1)、环境温度22℃)、CO_2浓度和温度升高(CO_2浓度升至700μmol·mol~(-1)、环境温度升至26℃)3种气候情景和2种水分条件(充分供水和轻度干旱),研究谷子(Setaria italica)开花期、开花后10 d、灌浆期和成熟期4个生育期土壤β-葡糖苷酶(βG)、β-N-乙酰葡糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨肽酶(LAP)和碱性磷酸单脂酶(ALP)活性对CO_2浓度和温度升高的响应。结果表明:CO_2浓度升至700μmol·mol~(-1)时对土壤LAP酶有显著的抑制作用,其对土壤NAG酶活性仅在充分供水条件下有促进作用,而对ALP酶活性仅在轻度干旱条件下有促进作用。增温4℃显著抑制土壤βG和ALP酶活性,其对土壤NAG酶活性的影响与土壤水分条件有关。生育期与CO_2浓度升高的交互作用对4种土壤酶活性均具有显著影响,生育期与增温的交互作用在充分供水条件下仅对土壤βG酶活性有显著影响,而在轻度干旱条件下其对土壤βG和NAG酶活性有显著影响。研究表明,在谷子生育不同阶段,CO_2浓度升高、增温和干旱对土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响不尽相同。     

谷子种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选

为探究适宜的谷子抗旱性评价方法,以35个谷子品种为材料,设置0.03 mol/L PEG-6000溶液模拟干旱胁迫以及正常浇水2个处理,采用频次分析和相关性分析比较了9个与谷子萌发期抗旱性相关的指标,依据隶属函数求出最适宜的综合抗旱性鉴定标准,并以此为依据对所选品种进行聚类并划分抗旱等级。结果表明:在干旱胁迫下,受试品种谷子的发芽势、发芽率、萌发指数、根干重、根鲜重、芽干重、芽鲜重、芽长和根长均受到不同程度的抑制,干旱对发芽势的影响最大;除萌发系数以外发芽势与其余各指标均呈显著或极显著相关,通过因子分析将9个单项性状指标转化为4个因子,累计贡献率达86.74%。通过隶属函数结合聚类分析将35个谷子品种的抗旱性划分为4级,其中强抗旱型品种7个、中度抗旱型品种15个、干旱敏感型品种9个和干旱极敏感型品种4个。通过回归分析建立了可准确评估谷子萌发期抗旱性的回归方程y=-0.187+0.554x_RBDW+0.550x_RRL+0.264x_RRFW,筛选出相对根鲜重、相对芽干重和相对根长作为谷子萌发期抗旱性鉴定的重要指标。干旱胁迫下,可通过测定这3个指标对不同品种谷子萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。