高粱净光合速率的遗传分析

为筛选净光合速率配合力较高的亲本，选育高光效的高粱杂交品种，选用3 个高粱不育系和6 个恢复系，采用不完全双列杂交法，组配18 个杂交组合，在高粱抽穗期、开花期和灌浆期对亲本和杂交组合的净光合速率进行一般配合力(GCA)效应、特殊配合力(SCA)效应分析，并对高粱净光合速率与主要农艺性状和产量性状进行相关性遗传研究。结果表明，在高粱抽穗期、开花期和灌浆期不育系162273A净光合速率一般配合力均最高，其效应值分别为16.2706、9.7331 和11.9907，3 个不同时期净光合速率一般配合力最高的恢复系分别为16727、161011 和161026，其效应值分别为10.6624、23.7309、18.0146。3个不同时期高粱净光合速率特殊配合力最高的组合分别为162273A×16878、162279A×161026 和162279A×161026，其效应值分别为35.0123、19.9455 和33.0046。3 个不同时期高粱净光合速率加性方差与基因型方差比值较低，狭义遗传力也较低。相关性分析研究表明，灌浆期净光合速率与穗粒重、千粒重、籽粒产量、生物产量和收获指数均呈极显著正相关。     

黑甜糯玉米新品种黑甜糯639的选育

黑甜糯639是以糯玉米自交系HNF为母本,以甜玉米自交系D91为父本配制而成的黑甜糯玉米一代杂种。生育期为91 d(天),株高263 cm,穗位151 cm,雄穗主轴与分枝角度中等,一级分枝18～23个,果穗筒型,籽粒黑紫色,甜糯籽粒比例为1∶3,籽粒可溶性糖含量为12.5%,支链淀粉占总淀粉含量的98.1%,口感佳。高抗丝黑穗病、茎腐病、大斑病,抗穗腐病和矮花叶病,平均每667 m~2鲜穗产量900 kg左右。适宜在山西省鲜食糯玉米主产区种植。     

农杆菌介导高粱遗传转化的相关因素优化

为建立一个稳定的高粱遗传转化体系,以高粱RHMC品种为试验材料,采用内含有PCAMBIA3301质粒载体的根癌农杆菌EHA105介导的方法研究了高粱遗传转化的相关因素。结果表明,外植体预培养2d,GUS表达效果最好;在侵染液和共培养基中加入200μmol/L乙酰丁香酮时,GUS表达效果最好;侵染液浓度OD600值的适宜范围为0.8~1.0;农杆菌侵染愈伤组织的适宜时间为5~10min;共培养的适宜时间为2d。初步建立了一套高粱遗传转化体系,为今后高粱转化提供一些参考。     

不同N-甲基-N-亚硝基脲处理下高粱离体花粉的活力解析

为了确立高粱离体花粉在N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)的常温处理下维持较高活力的适宜条件,通过TTC染色法研究了MNU浓度、处理时间、磷酸盐浓度与p H值对离体花粉活力的影响。结果表明,处理后花粉的存活率与MNU浓度、处理时间呈负相关,随磷酸盐浓度、p H值的增大呈先升高后降低的变化规律;各诱变因素对处理后花粉存活率影响的大小顺序为MNU浓度处理时间磷酸盐浓度pH。当MNU浓度为0.5 mmol/L、处理时间为40 min、磷酸盐浓度为10 mmol/L、p H值为4.8时,受处理花粉的存活率达到约40.0%的最高值。研究结果对于基因水平上高粱种质的创新具有重要意义。     

系列水性环境体系中玉米离体花粉的活力解析

为了解决玉米离体花粉在水性环境中迅速胀破死亡的问题,研究设计了包括磷酸盐缓冲液(PBS)与3种保护液体系(PSS1,PSS2,PSS3)的系列水性环境,将定量提取的自交系成熟玉米花粉分别浸没在上述水性环境中进行常温处理,经TTC染色后解析受处理花粉的存活率,使用光学显微镜观察受处理玉米花粉的存活状态,最终确定保持受处理花粉活力的最优PSS。结果显示,各水性环境体系保持受处理玉米花粉活力的能力大小顺序为PSS1PSS2PSS3PBS;与PBS相比,PSS3对受处理花粉存活率的提高不显著,而PSS1可显著提高受处理花粉的存活率。结果表明,玉米离体花粉的活力在水性环境中显著降低、损伤严重,PSS中的二甲基亚砜、甘油、乙二醇、蔗糖对受处理玉米花粉有不同的保护效果,经PSS1处理后保持活力的玉米花粉具备正常的受精结籽能力。研究可为水性环境下玉米离体花粉生殖细胞化学诱变处理技术的开发奠定基础。     

高粱幼叶细胞悬浮系的建立

以高粱无菌苗幼叶为试验材料,对颗粒状胚性愈伤组织的获得、细胞悬浮系的建立及影响悬浮细胞生长的主要因素进行了研究。结果表明:幼叶在MS(Murashige and Skoog)+2mg/L 2,4-D培养基上诱导出的愈伤组织,经2~3次继代筛选后获得了浅黄色、颗粒状胚性愈伤组织;胚性愈伤组织接种于液体培养基中,于25±1℃、黑暗条件下,经45~60d的悬浮震荡培养建立了高质量的细胞悬浮系,细胞生长曲线呈"S"型,细胞密度可达6.45×10~5~5.08×10~6个/mL以上,活细胞率可达72.76%,近圆细胞率可达87.50%;培养基的基本成分、激素种类和水平对悬浮细胞生长状态有很大的影响,相比1/2MS培养基,MS培养基为适宜的培养基,2,4-D对保持细胞系的稳定增殖至关重要,适宜的浓度为1mg/L;培养液中加入0.5mg/L KT或6-BA会造成悬浮液褐化,影响悬浮细胞的生长;最适宜的细胞悬浮培养基为L2培养基(MS+1mg/L 2,4-D,30g/L蔗糖,pH5.8),震荡培养转速为110~120r/min,继代周期为7d,新旧培养基的接种比例为2∶1。     

不同基因型高粱的氮效率及对低氮胁迫的生理响应

【目的】探讨不同基因型高粱氮素吸收效率和利用效率及其差异机制,研究低氮胁迫对不同基因型高粱叶片无机氮含量和氮同化酶活性的影响,为耐低氮型高粱品种的选育提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,选取2个低氮敏感型高粱(冀蚜2号和TX7000B)和2个耐低氮型高粱(SX44B和TX378)为试验材料,设置高氮(0.24g·kg-1风干土)和低氮(0.04 g·kg-1风干土)2个处理,分别在挑旗期和灌浆期测定高粱叶片NO3--N、NO2--N及NH4+-N含量和硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,分析不同基因型高粱在2个氮处理下的氮效率相关指标及其差异。【结果】(1)不同基因型高粱籽粒产量对低氮的响应不同,低氮处理显著降低了冀蚜2号和TX7000B的籽粒产量,与高氮处理比较分别降低13.87%和19.25%,但没有降低SX44B和TX378的籽粒产量。(2)与高氮处理比较,低氮处理的相对籽粒氮累积量、相对植株氮累积量和相对氮收获指数不能表征各基因型高粱是否具有耐低氮特性;但相对低氮敏感型高粱,耐低氮型高粱在低氮处理下有着较高的相对氮肥偏生产力和相对氮素利用效率。低氮处理下SX44B和TX378的氮肥偏生产力是高氮处理的6.19和7.49倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为5.17和4.85倍;低氮处理下SX44B和TX378的氮素利用效率是高氮处理的1.84和1.85倍,而冀蚜2号和TX7000B则分别为1.67和1.35倍。(3)通径分析表明,高氮处理下,植株氮累积量和氮素利用效率对籽粒产量贡献相同;而在低氮处理下,氮素利用效率对籽粒产量关联作用更大。(4)高粱的叶片无机氮含量不能表征高粱是否具有耐低氮特性,灌浆期叶片无机氮含量较挑旗期显著降低。(5)与高氮处理比较,低氮处理时冀蚜2号和TX7000B叶片中NR、GS和GOGAT活性显著降低,SX44B酶活性变化不显著,而TX378叶片中GS活性增加。【结论】耐低氮型高粱在低氮胁迫时有着较高的相对籽粒产量和相对氮素利用效率。低氮胁迫时叶片较高的氮同化酶活性是高粱耐低氮的生理基础。发掘和利用低氮条件下具有较高的叶片氮同化酶活性和氮素利用效率的高粱种质资源,有助于提高耐低氮高粱品种的培育效率。     

山西省甘薯产业发展现状及对策

概述了山西省甘薯生产和产业化发展现状,分析了发展甘薯产业的优势和存在的问题,并提出了选育和引进甘薯新品种、加强病虫害控制、推广轻简化栽培技术、提高加工水平和产业带动能力、推动品牌建设等促进甘薯产业化发展的对策。     

山西省中晚熟区玉米品种的评价体系研究

为山西中晚熟玉米种植区农户选择合适的种植玉米品种及辨别不同玉米品种提供科学数据支撑。采用7种当地主推品种进行随机区组设计,宽行密植栽培技术,收获后考种测量穗部性状及产量。研究结果表明:(1)市场上推广的各品种的产量未达显著性差异水平,但各品种的百粒重、穗行数、轴粗、穗粗及穗长的差异性达到显著水平,说明参加试验的各品种的控制百粒重、穗行数、轴粗、穗粗及穗长的基因有差异。但其中有些品种之间的差异却未达显著水平,反映出有些品种中控制百粒重、穗行数、轴粗、穗粗及穗长的基因遗传背景有某种联系;(2)而各品种的某些性状在不同小区中表现差异较大,反映出该品种的这些性状在该地区的抗逆性较差;(3)评价品种时应综合考虑各指标,因此今后建立一套评价品种穗部性状的综合体系对指导今后育方向有重要意义。‘先玉335’的综合性状在这些品种中为最优。且有些性状的表现反映出这些品种的遗传背景相近,说明中国玉米遗传资源狭窄,因此今后在玉米育种过程中应在遗传资源的拓展、抗逆性的提高及适应机械化收获等方面进一步进行深入研究探索。     

旱作晋糯4号高粱的需肥量及吸肥特性的研究

为新品种晋糯4号的大力推广提供技术支撑，本试验运用“311-A”二次回归最优设计法进行了最大需肥量的研究，运用室内测试植株养分含量的方法进行了吸肥特性的研究。结果表明：旱作晋糯4号高粱最高产量的需肥量为纯N 174.99 kg/hm2，P2O5 96.43 kg/hm2，K2O 165.68 kg/hm2；其对氮、磷、钾素的吸收表现为：10片展开叶之前吸氮27.34 kg/hm2、吸磷1.8 kg/hm2、吸钾17.12 kg/hm2，11~20片展开叶时段吸氮191.0 kg/hm2、吸磷16.1 kg/hm2、吸钾185.6 kg/hm2，20片展开叶-成熟阶段吸氮36.08 kg/hm2、吸磷7.93 kg/hm2、吸钾14.55 kg/hm2。结论：晋糯4 号高粱的最大需肥量为纯N 174.99 kg/hm2，P2O5 96.43 kg/hm2，K2O 165.68 kg/hm2；全生育期吸肥量以氮最多，钾次之，磷最少。