气候变化对日喀则保灌地青稞生育期的影响

为了研究近年来气候因子在日喀则保灌地青稞生育期天数变化中的作用,利用青稞生育期和气象观测资料,对生育期天数及生育期内气象要素进行趋势分析、突变分析和相关性分析,阐述了气候变化对青稞生育期天数的影响。结果表明：1992—2012 年,日喀则青稞全生育期天数呈显著减少趋势,减幅为0.68 d/a。气温和日照对生育期天数变化的作用明显,其中,三叶期、成熟期的平均气温与该生育期天数呈明显负相关;孕穗期、乳熟期的平均气温与该生育期天数为正相关。分蘖期、孕穗期的日照时数与该生育期天数为正相关,拔节期、开花期的日照时数与该生育期天数为负相关。青稞多个生育期天数发生突变,分蘖期、乳熟期天数突变年份为2001 年,这与日喀则青稞品种由‘藏青320’更换为其他品种的时间一致。品种更换后,日照时数变化对分蘖期天数的影响减弱,同时乳熟期天数延长了约16天。     

高原作物青稞根及根际内生细菌群落结构的高通量分析

利用高通量测序技术分析了西藏青稞主栽品种藏青2000根及根际内生细菌的16S V4变异区序列,同时应用UparseRON、KA等软件整理和统计样品序列数和操作分类单元（OTU）数,分析物种丰度及Alpaha多样性等指标。获得的用于分析青稞根部内生细菌的有效序列和OTUs为55 192/3 613,用于分析青稞根际土壤内生细菌的有效序列和OTUs为62 181/4 399;根部及根际土壤Chao1指数分别为3 443.4290和4 632.5820,shannon多样性指数分别为8.542和9.967。在门水平对代表性OTU进行注释发现,青稞根及根际土壤内生细菌主要是变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）。在属水平上主要是假单胞菌属（Pseudomonas）、链霉菌属（Streptomyces）、土地杆菌属（Pedobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、红游动菌属（Rhodoplanes）。结果显示,青稞根及根际内生细菌具有丰富的多样性,且二者的优势菌属一致。     

青藏高原不同生态区栽培措施对青稞产量的影响

[目的]探讨青海省不同生态区栽培措施对青稞产量的影响。[方法]以昆仑12号青稞品种为试材,采用3因素饱和-D最优设计,研究青海省西宁市和门源县两地青稞产量与氮肥施用量、磷肥施用量和播种量3项栽培措施应用水平的量化关系。[结果]西宁市各试验因素对青稞产量的影响依次为磷肥施用量、氮肥施用量、播种量,因子间互作效应表明氮肥施用量和播种量对产量的影响较强,最佳栽培方案组合为纯氮施用量、纯磷施用量和播种量分别为77.250~114.450 kg/hm2、35.100~52.650 kg/hm2、150.000~187.500 kg/hm2;门源县各试验因素对产量的影响依次为播种量、氮肥、磷肥,因子间互作效应表明对产量的影响因素为氮肥施用量和磷肥施用量,最佳栽培措施方案组合为纯氮施用量、纯磷施用量、播种量分别是49.050~99.600 kg/hm2、44.100~65.700 kg/hm2、262.500~318.750kg/hm2。[结论]为青藏高原青稞高产优质的规范化栽培提供依据。     

基因型与环境效应对青稞淀粉含量的影响

选取分别来自青海西宁、西藏拉萨、云南香格里拉、甘肃合作和四川马尔康5个地区进行种植的昆仑12号、藏青25、阿青6号、甘青5号和康青7号5个品种作为试验材料,对不同品种在不同环境效应下的淀粉含量变化进行了分析.青稞籽粒淀粉含量同时受基因型和环境效应的影响,是基因型和环境效应互作的结果.不同品种在甘肃合作种植时青稞淀粉含量较其它地区高,阿青6号淀粉含量(77.01%)在参试的5个青稞品种中最高.     

中国西南大麦产业发展综合研究利用

为促进中国西南大麦产业的快速发展和解决中国大麦生产下滑的问题,概述了中国西南地区的大麦生产与生物多样性、啤酒大麦与啤酒麦芽产业、饲料大麦与畜牧业、功能大麦与功能食品四大产业协调发展的研究利用、成功经验及其产业面临的问题;提出中国西南地区大麦产业持续稳定发展的思路和对策,首次提出了人类慢性病爆发的根源在于古代人的糙米和大麦为主食转变为现代人的精米和小麦精面为主食;研究结果为中国大麦产业可持续发展提供科学依据和政府决策支持。     

大麦不同氮利用效率品种筛选及GS2基因的表达分析

为探明大麦品种的不同氮利用效率差异及质体型谷氨酰胺合成酶基因的表达差异,以48份大麦品种为材料,并利用不同氮水平营养液水培8周,研究其在低氮(0.4 mmol·L~(-1))、中氮(2.0 mmol·L~(-1))及高氮(5.0 mmol·L~(-1))下根、茎、叶的相关性状,筛选氮高效利用和氮低效利用的大麦品种,并利用qRT-PCR对筛选到的大麦氮高效和氮低效品种的GS2基因表达特性进行分析。结果表明,中氮下,除根干重和根含氮量外,其余的大麦苗期根、茎、叶各生物性状在品种间差异极显著,根据不同氮处理下的48份大麦品种苗期性状以及氮利用效率,筛选到1个氮高效品种(Z0099001)和2个氮低效品种(ARr-91和甘啤7号)。3个氮处理水平下,氮高效品种GS2基因的相对表达量高于氮低效品种,并且氮高效品种和氮低效品种根、茎、叶中GS2基因的相对表达量也各不相同,其中,叶中最高,茎中次之,根中最低。低氮条件下,根茎叶中,Z0099001的GS2基因的相对表达量高于甘啤7号,ARr-91最低。中氮条件下,根、茎、叶中均表现为氮高效品种高于氮低效品种,但在根中差异不显著,茎和叶中差异显著。高氮条件下,3个品种在根中GS2基因的相对表达量较低;在茎和叶中,Z0099001的相对表达量显著高于ARr-91和甘啤7号,且Z0099001叶中GS2基因的相对表达量在所有性状中最高。本研究结果为进一步解析大麦氮高效利用率奠定了基础。     

不同生长条件青稞的产量·品质分析

[目的]研究不同生长条件对青稞产量、品质的影响。[方法]采集4个青稞品种,分别在西藏、甘肃、山西3个地区进行对比种植,对青稞中的水分、灰分、淀粉、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、可溶糖、碳水化合物、β-葡聚糖以及砷、铅、汞12项指标进行检测。[结果]与原产地青稞种植产量相比,在山西省种植的青稞产量仅占其44%~73%;在同一地区种植的品种,其粗蛋白、粗纤维、水分、灰分、粗脂肪、可溶糖、碳水化合物等各项指标没有明显的变化;不同地区同一品种粗蛋白含量差异显著;喜马拉22中β-葡聚糖含量与昆仑12以及昆仑15差异显著,同一地区差异不大;原产地的品种各项重金属指标都低于在山西种植的品种。[结论]该研究可为今后青稞引进种植提供理论依据。     

花后干旱对西藏青稞叶片水势、光合生理、籽粒表型和产量的影响

【目的】探索高原环境下青稞花后干旱胁迫响应模型及青稞受旱程度的快速、有效的检测方法,为青稞节水高产栽培提供理论依据和技术参考。【方法】利用干旱棚进行青稞盆栽模拟花后干旱,设轻度(对照灌水量的75%,LD)、中度(对照灌水量的50%,MD)和重度(对照灌水量的25%,HD)干旱胁迫处理,采用WP4C水势仪、LI-6400XT和OS5P便携式脉冲调制叶绿素荧光仪,分别测定叶水势(LWP)、叶蒸发冷却值(ΔT)、光合气体交换参数和叶绿素荧光变量;成熟后获取产量数据;利用数字图像法对籽粒表型进行定量分析,并依粒二维面积大小将籽粒划分大、中、小3个粒级。【结果】干旱水平与叶水势呈线性正相关,而与叶蒸发冷却值(ΔT)呈线性显著负相关(P0.05),两者均能灵敏反映青稞受旱程度。LD、MD和HD处理与CK相比,干旱胁迫导致旗叶净光合速率(P_n)、气孔导度(gs)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PS II的最大量子效率(F_v/F_m)、PS II的实际光量子产量(ΦPSII)、光化学淬灭(qP)、光合电子传递的相对速率(ETR)呈降低趋势,而气孔限制(L_s)、初始荧光(F_o)、非光化学淬灭(NPQ)呈上升趋势,且MD和HD处理较CK对以上参数差异明显。随着干旱胁迫的加重,青稞千粒重、籽粒产量、单株粒重、干物质积累量和经济系数降低趋势愈明显。相关分析表明,干旱胁迫诱导gs降低,直接导致?T上升,间接引起FWP下降,使得Fo、NPQ上升,F_m、F_v/F_m、ΦPSII、ETR、qP和P_n降低,进而引起粒二维面积、粒周长、粒长和粒宽减小,而粒圆度值增大;小粒占比明显增加,而大粒占比明显下降。【结论】LWP和?T对青稞花后干旱胁迫反映灵敏,可作为评价其受旱的指标。随着干旱胁迫加重,青稞旗叶光合和叶绿素荧光参数的变化加大,并造成5个籽粒表型性状值及粒级逐渐减小,最终导致千粒重、单穗粒重、籽粒产量、干物质积累量和经济系数下降。     

Effects of freeze and cold stress on certain physiological and biochemical traits in sensitive and tolerant barley (Hordeum vulgare) genotypes

An experiment was performed as a split-plot design based on a randomized complete block (RCB) with three replicates. The aim was to explore physiological traits, catalase (CAT) and peroxidase (POD) activity associated with cold and freeze stress in four barley genotypes (two stress-tolerant genotypes and two sensitive genotypes). The genotypes were regarded as sub-plots and five temperature levels (namely 20, 4, 0, ?4, ?8°C) as main plots. The results revealed that the hydrogen peroxide (H₂O₂) and malondialdehyde (MDA) content increased through freeze and cold stress from 20 to 4°C. This increase was more in the sensitive genotypes than in the tolerant ones. Subsequent to the increase in lipid peroxidation, the membrane stability index (MSI) decreased, thereby increasing the electrolyte leakage. The sensitive genotypes demonstrated greater reduction in the studied parameters. Upon the increase in the H₂O₂ content, the antioxidant enzymes CAT and POD also increased in order to collect and prevent H₂O₂ from damaging the cell and the plant. Compared with the sensitive ones, the tolerant genotypes indicated more increase in the enzymes. The H₂O₂ and MDA content decreased from ?4 to ?8°C, which could be due to intracellular freezing in the sensitive genotypes, but due to the detoxifying of the antioxidant enzymes in the tolerant genotypes. Compared with the POD content, the increase in the CAT content through cold stress was more, which could mean that it was possibly CAT which acted as the main inhibitor of H₂O₂ in cold stress in the barley plant.     

西藏高原地理与气候因子对青稞功能性成分的影响

为探明高原产地环境对青稞功能性营养成分的影响,对西藏18个县青稞的3个特质营养成分（β-葡聚糖、黄酮、花青素）进行了分析。结果表明：黄酮含量与年积温呈负显著相关,与海拔高度呈显著正相关。β-葡聚糖与年日照时数呈显著正相关;年降雨量对β-葡聚糖的抑制作用存在一定阈值,超过600 mm,β-葡聚糖含量明显降低;海拔在3 580~3 850 m范围,β-葡聚糖含量最高。年降雨量对有色青稞中花青素含量影响最大,海拔高度对不同颜色有色青稞中花青素含量的影响效果不同,其他因子对花青素含量影响均不显著。此研究可为西藏高原青稞育种、推广和加工提供理论依据。