两个谷子CIPK基因在非生物逆境胁迫下的表达分析

CIPK是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,该蛋白在植物响应逆境胁迫过程中发挥重要作用。本文利用生物信息学方法从谷子基因组中鉴定出2个CIPK基因, 命名为SiCIPK6和SiCIPK16。序列分析表明SiCIPK6基因组序列长1994 bp,编码451个氨基酸;SiCIPK16基因组序列长1885 bp,编码473个氨基酸,2个基因均无内含子和可变剪切。生物信息学分析显示这2个基因在蛋白质序列和结构上与其他物种CIPK基因一样非常保守。实时定量PCR分析表明SiCIPK6和SiCIPK16在ABA、低温、高温、干旱、高盐诱导下表达量均有所上调, SiCIPK6基因在ABA、干旱和盐处理时表达量上调幅度较大,而SiCIPK16基因在低温、干旱和高温处理时表达量上调幅度较大。半定量PCR检测结果表明SiCIPK6和SiCIPK16两个基因在拔节、孕穗、灌浆期时均有表达,在相应生育时期受到干旱胁迫时它们表达量均有所提高。推测SiCIPK6和SiCIPK16基因在谷子的干旱或其他逆境胁迫中起一定作用。     

优质谷子新品种长农0302的选育

长农0302系山西省农科院谷子研究所选育的谷子新品种,2007年3月通过山西省农作物品种审定委员会审定。该品种具有优质、高产、抗病、绿叶成熟、适应性广等特点,适于无霜期150 d以上的地区种植。     

抗除草剂拿捕净新种质的创新与利用

对引入的抗除草剂拿捕净种质进行杂交转育,创制了多个抗除草剂新种质;利用抗除草剂新品种来解决谷田除草问题,利用抗除草剂种质与不育系组配杂交种来大幅度提高谷子的产量水平,利用抗除草剂种质与不抗除草剂姊妹系按一定比例混合播种,进行谷子化杀间苗简化栽培。谷子抗除草剂常规种或杂交种的选育及应用,减轻了谷田人工间苗、除草的繁重劳动。苗期施用除草剂后,在去除了不抗除草剂谷苗的同时,也去除了部分田间杂草,达到了简化谷子栽培的目的。     

旱地谷子易揭膜覆盖试验

为了解决地膜残膜污染问题,研究了易揭膜覆盖对旱地谷子生育时期和产量的影响。结果表明,易揭膜覆盖提高了土壤水分含量,加快了谷子的生长发育进程,可使谷子提早成熟,能促进根系发育,使根基部第1节间缩短,增强抗旱、抗倒性;易揭膜覆盖的产量比露地增产20.7%,比普通膜覆盖增产13.8%;收获后易揭膜的回收率可达到85%。     

浅施肥、深覆土、“四省一高”海南玉米栽培技术

根据多年海南玉米种植经验,发明了一套浅施肥、深覆土、"四省一高"即省肥、省水、省工、省药和高产的海南玉米栽培技术,与常规种植方式相比,"四省一高"栽培技术可减少肥料用量20%～40%,可省工30～40个·hm~(-2)(除草),减少喷施除草剂1次,并且玉米的抗旱、抗倒性增加,从而增加产量10%以上。     

春季不同时期耙耱对谷田土壤水分的影响

为了保证春播谷子培育全苗、壮苗,进而增产,设5个小区进行了春季不同时间(3月19日、3月29日、4月8日、4月18日、4月28日)的耙耱试验,从而为谷田保墒提供理论技术支持。结果表明,3月19日至5月7日耙耱增加了谷田0~40 cm深度的土壤水分,而减少了40~100 cm深度的土壤水分,说明耙耱可以提高耕作层含水量,提升地下水;4月18日为春季降雨高峰,耙耱后土壤水分增加最多,保墒效果最好。说明春天雨季高峰期耙耱更有助于土壤保墒。     

外源硒对谷子产量因子及硒含量的影响

对谷子叶面喷施亚硒酸钠,研究苗期、抽穗期和灌浆期喷施不同浓度硒对谷子产量及其构成因子的影响,以期确定亚硒酸钠的最佳喷施浓度和最佳喷施时期,为种植生产富硒谷子提供科学依据。以春播区常规种长农35号、夏播区品种冀谷20号和抗除草剂杂交谷子晋谷50号为试验材料,采用裂区设计,设置6个供硒水平,清水为对照,分别在谷子苗期、抽穗期、灌浆期进行叶面喷施亚硒酸钠。结果:与对照相比,适量的外源硒可以提高谷子产量,具体表现为随着施硒浓度的增加谷子产量先增加后减小,以喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理产量达到最大。抽穗期喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理晋谷50号、冀谷20号、长农35号产量与对照相比分别增加4.9%、4.6%和1.2%。喷施低浓度硒对产量构成因子有促进作用,过高浓度的外源硒抑制谷子生长发育,抽穗期穗长、穗粒重在喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2或/和67.84g/hm~2处理与对照差异显著,喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2处理的株高与对照差异达到显著水平;叶面喷施外源硒能够提高谷子子粒硒含量,且随着喷施硒浓度的增加谷子子粒硒含量增加。喷施时期对子粒硒含量的影响为灌浆期>抽穗期>苗期,在摄入硒的安全范围内,灌浆期喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2,晋谷50号子粒硒含量达到0.297g/hm~2,比对照增加8.6倍。喷施合适剂量的亚硒酸钠可以提高谷子产量和硒含量且对产量构成因子有增益作用,叶面喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2为最佳喷施用量。谷子抽穗期喷施硒对产量及构成因子有极大促进作用,灌浆期喷施硒可以显著提高谷子子粒硒含量。     

不同气候和土壤对小米品质的影响

目的对不同气候条件、土壤类型上生产谷子的小米品质进行测定,探明环境条件对小米品质的影响,揭示其品质变化规律,为优质谷子合理布局提供理论支撑和技术指导。方法 试验于2012—2017年在气候条件和土壤类型差异较大的山西沁县和山西长治2个地方进行。先将2个试验点0—60 cm以上土壤分层置换,使每个试验点同时拥有2种土壤,然后采用相同的栽培措施和管理方法种植相同的谷子品种,对两地不同土壤的养分及小米中17种氨基酸、蛋白质、脂肪、直链淀粉、维生素等营养成分和钾、铁、铜、锌等矿物质元素含量进行了测定,获得2013—2017年5年测量数据,以年际间为重复,气候为主区,土壤为主裂区,其他因素为副裂区,采用裂裂区试验统计方法进行汇总分析。结果 不同气候条件下小米的品质有明显差异。沁县气候条件下,小米多数氨基酸（蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸除外）含量、氨基酸总量、粗蛋白、VB₂、钾、铜、锌含量都较高,且小米中有较高的胶稠度、较低的糊化温度和低的直链淀粉,而在长治气候条件下,小米的脂肪含量较高。不同土壤条件下,红黏土上谷子的产量显著高于褐壤土上谷子的产量,小米的品质也存在明显差异。红黏土上种植的小米中蛋氨酸、甘氨酸、胱氨酸、异亮氨酸、镁、铁、铜的含量较高,而褐壤土上种植的小米中氨基酸、蛋白质、胶稠度、直链淀粉、VB₁、钙、钾、磷、钠、锌含量较高。尤其是,褐壤土上种植的小米硒含量显著高于红黏土上种植的小米,红黏土上种植的小米中脂肪含量显著高于褐壤土上种植的小米中的脂肪含量。结论 气候、土壤因素影响小米品质、适口性及各种矿物质元素的积累。沁县气候条件有利于多数氨基酸、蛋白质和维生素的积累,该气候下生产的谷子有较低的糊化温度、较高的胶稠度和低的直链淀粉,所以该气候条件种植的小米营养品质优良,而且适口性好;红黏土种植的谷子有利于小米镁、铁、铜的积累,褐壤土有利于氨基酸、蛋白质和VB₁的积累,红黏土谷子的产量显著高于褐壤土谷子的产量,褐壤土生产的谷子可获得富硒小米。总之,气候因素对小米的适口性影响较大,土壤因素影响小米品质及各种矿物质元素的积累。     

交替灌溉方式土壤水分运移及垄体参数初探

交替灌溉作为一种大田作物栽培灌水方式已逐步受到关注。为研究灌水前后水分在垄沟之间的运移及交替灌溉方式适宜的垄高、垄宽等技术参数,试验模拟了交替灌溉不同垄体参数的灌水试验。结果显示,垄背、垄坡、灌水沟和非灌水沟4个观测点同一土壤剖面存在明显的土壤含水量梯度,水分的侧向入渗增强,从而减少了土壤水分发生深层渗漏的几率;交替灌溉方式下,采用15 cm垄高、55 cm垄宽的垄体标准,利于增大地表面积、改善植物生长环境,同时还可使交替灌溉水得到最优分配,达到高效节水效果。     

矮秆玉米自交系08H67-2穗部性状一般配合力分析

以矮秆玉米自交系08H67-2为母本,以穗部性状差异比较大的30个自交系为父本进行杂交,通过对杂交后代F1的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和出籽率等产量性状进行系统研究,从而分析08H67-2穗部性状的一般配合力。结果表明,以矮秆玉米自交系08H67-2为亲本组配杂交种时,其对杂交种穗部性状的一般配合力从大到小为:穗粗产量穗行数穗长行粒数出籽率。了解其遗传特性,可为有目的地利用该自交系组配杂交组合和以其为基础材料选育新的自交系提供依据,以提高选育效率。