小麦愈伤组织再生相关基因TaTCP-1A的克隆及功能鉴定

为深入探讨小麦再生分子机制、给建立高效的小麦遗传转化受体系统奠定基础,通过电子拼接、RT-PCR及RACE等方法在小麦品种郑麦7698中分离到一个与小麦愈伤组织再生相关的候选基因TaTCP-1A。序列分析表明,该基因的cDNA序列全长为2 163bp,其中包含了一个1 623bp的开放阅读框,编码540个氨基酸。qRT-PCR结果表明,该基因具有组织表达特异性,在愈伤组织中表达量最高;在愈伤组织形成阶段,随诱导时间的延长,其表达量逐渐上升,当诱导11d时表达量达到峰值,随后呈下降趋势;此外,TaTCP-1A基因在胚性愈伤组织中的表达量高于非胚性愈伤组织。基因沉默结果表明,转TaTCP-1A RNAi小麦植株的再生率比对照降低了85.09%,这一结果初步证明该基因对小麦愈伤组织再生有一定的促进作用。     

小麦花粉电穿孔转化因素优化和转基因植株获得及鉴定

[目的]通过优化电穿孔转化技术主要参数,得到候选转基因植株,探索普通小麦(Triticum aestivum L.)电穿孔遗传转化体系.[方法]以冬小麦品种济麦19为受体,GUS为外源基因,将扬花期成熟花粉以最适电场强度和操作温度进行电穿孔处理后,人工授粉济麦19,最终收获种子;利用PCR技术、Southern技术、化学染色方法对T1、T2植株进行鉴定.[结果]电穿孔转化以电场强度6 kV·cm-1、冰上处理花粉,花粉密度为5×106个/mL,以及去雄后第5天授粉为最佳参数;Southern杂交检测结果表明,T2阳性植株的2个株系检测到杂交信号,同时其幼根、叶片等组织经GUS表达活性的组织化学染色检测,呈现蓝色反应.[结论]利用小麦花粉电穿孔转化法可以成功将外源基因整合到小麦基因组中并稳定遗传至T2,且外源基因GUS能够得到表达.     

不同生态环境对谷子营养品质和淀粉特性的影响

为明确不同生态环境对华北夏谷区育成谷子品种营养成分及淀粉特性的影响,选用9个夏谷区代表性谷子品种,在辽宁朝阳、山东济南和海南三亚3个生态点种植,测定不同生态环境下谷子营养成分含量以及小米淀粉特性指标。结果表明：谷子营养成分含量在品种间、地点间以及互作间的差异均达到极显著水平。粗蛋白含量由高到低表现为朝阳>济南>三亚,呈现随纬度升高而增大的趋势。粗脂肪含量由高到低表现为三亚>济南>朝阳,呈现随纬度的升高而逐渐减小的趋势。济南试点的类胡萝卜素含量最高,与其他2个试点差异显著。总淀粉含量济南试点最高,随纬度变化规律不明显;直链淀粉含量由高到低表现为三亚>济南>朝阳,呈现随纬度的升高而逐渐减小的趋势;朝阳试点的淀粉支直比最高,趋势与直链淀粉表现相反。种植地点对淀粉RVA谱的7项特征值均存在极显著影响;品种、地点×品种对峰值时间的影响均未达到显著水平。热浆粘度、最终粘度以及消减值由高到低均表现为三亚>济南>朝阳,呈现随纬度的增加而降低的趋势。崩解值以及峰值粘度均以山东济南最高,随纬度变化规律不明显。种植地点和品种对谷子营养成分含量以及淀粉RVA谱特征值均有显著影响;种植地点对谷子蛋白质、脂肪、淀粉以及类胡萝卜素含量的影响都较大。高纬度有利于蛋白质的积累,而脂肪含量则随纬度的增加而降低。综上所述,谷子营养品质和淀粉特性受生态环境影响较大,因此,可以根据不同纬度谷子的营养及食味品质不同的特性筛选出适宜特定地区种植的优良谷子品种,便于划分各优质谷子品种的产区。     

山东省谷子全程机械化生产技术规程

山东是种植谷子的传统省份,拥有全国四大名米中的“龙山小米”和“金乡小米”。山东谷子种植收益高,但生产中机械化程度低、农机农艺融合度低,导致谷子生产成本较高,成为制约山东谷子高效生产的重要因素。针对这一问题,山东省农业科学院作物研究所研究集成了山东省谷子全程机械化生产技术规程,本规程规定了山东省谷子全程机械化生产中播前准备、品种选择及处理、机械精量播种、机械田间管理、机械化收获等要求。     

谷子减氮增效绿色生产技术规程

谷子抗旱耐瘠,是典型的环境友好型作物,在农业可持续发展中起着重要作用。近年来随着谷子规模化、集中化的生产,氮肥投入过多降低了氮肥的利用效率和谷子品质。因此针对这一问题,山东省农业科学院作物研究所研发集成了 T/SAASS 30—2022《谷子减氮增效绿色生产技术规程》（团体标准）。该规程规定了谷子减氮增效绿色生产中氮高效品种的选择、产地环境、播前准备、播种、减氮施肥、田间管理、病虫害防治和收获要求,适用于谷子减氮增效绿色生产。     

生产条件下谷子品种盐碱耐性的差异及综合评价

【目的】明确生产条件下不同谷子品种的耐盐碱性差异,确定谷子大田耐盐碱性鉴定方法和指标。【方法】 以华北夏谷区主推的8个谷子新品种为材料,设置东营滨海盐碱地条件和济南试验地正常条件处理,进行谷子大田耐盐碱性研究。【结果】 在盐碱地和对照正常条件下,参试谷子品种产量均表现出显著差异,变异系数分别为39.1%和13.0%。与对照相比,盐碱地条件下,各品种产量均显著降低,产量盐害率变幅为20.7%—63.4%,变异系数为48.4%;盐碱地条件下,所有品种单穗重、单穗粒重、千粒重、出谷率、株高、SPAD、地上部同化物质积累量和收获指数均降低;盐碱地花前同化物质的转运量提高,平均增幅为34.4%,花后同化物质的积累量降低,平均降幅为42.7%。产量盐害率与单穗重（R=-0.937）、单穗粒重（R=-0.933）、干物质重（R=-0.895）、花前同化物质转运量（R=-0.935）、花前同化物质转运率（R=-0.880）、花前转运同化物质对籽粒贡献率（R=-0.859）、花后同化物质积累量（R=-0.909）和开花期地上部含水量（R=-0.834）均呈显著负相关,与花后同化物质积累量对籽粒贡献率（R=0.859）呈极显著正相关,而与出谷率和千粒重间无显著相关性。通过主成分分析,确定了单穗重、单穗粒重、干物质重和地上部含水量可以作为耐盐碱性鉴定指标,且通过主成分分析和隶属函数进行了谷子耐盐碱性的综合评价,济谷22和济谷21的综合得分值最高。【结论】 在盐碱地条件下,不同谷子品种存在耐盐碱性差异,单穗重、单穗粒重、干物质重和地上部含水量可以作为大田耐盐碱性的鉴定指标,济谷22和济谷21为耐盐碱性品种;在盐碱地条件下,不同谷子品种花前同化物质的转运量提高,且花前转运同化物质对籽粒的贡献率和开花期地上部含水量均与盐害率呈显著负相关,因此,提高开花期地上部各器官的含水量和花前转运同化物对籽粒的贡献率是提高盐碱地条件下谷子产量的重要手段。     

施氮与不同时期水分胁迫对谷子生长及生理生化特性的影响

采用盆栽试验法,设置水分和氮素两个因素,水分设3种灌水处理,即正常灌水CK(田间最大持水量的60％～70％)、苗期干旱W1(30％～40％)、孕穗期干旱W2(30％～40％),氮素设2个水平,即不施氮处理N0、施氮处理N150(纯N 150 kg/hm2),研究水氮处理对谷子农艺和产量性状、生理生化特性及籽粒品质的影响...     

优质谷子新品种济谷19选育及其栽培技术要点

济谷19是山东省农业科学院作物研究所以冀LSH为母本、94C36-1为父本进行有性杂交,经系谱法选育而成的优质高产谷子新品种。该品种小米鲜黄,黏香绵软,具有适口性好,商品品质、食用品质兼优等特点;2014～2015年华北夏谷区域试验平均产量为5 974.5 kg/hm2;抗旱性1级;耐涝性1级;抗倒性2级;对锈病、谷瘟病、纹枯病的抗性均为2级。2015年在中国作物学会粟类作物委员会第十一届优质食用粟评选中被评为"一级优质米"。2018年2月通过国家非主要农作物品种登记。2019年获得植物新品种权。适宜在山东、河南、河北夏谷区种植。     

小麦成熟胚离体培养及植株再生技术优化

本实验利用冬小麦品种周麦27成熟胚进行了愈伤组织诱导和植株再生技术的优化,以提高小麦成熟胚离体再生频率,为以成熟胚进行遗传转化奠定基础。探讨了外植体不同接种方法、Dicamba浓度和细胞分裂素种类、转分化时间和愈伤组织干燥处理等因素对小麦成熟胚愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明, 1)小麦成熟胚十字形切割法接种愈伤组织分化率较高,达到66.7%,分别是刮胚法和整胚接种的2.1和4.3倍;2)附加2,4-D 和Dicamba均可以高频率诱导成熟胚愈伤组织的形成,但Dicamba诱导形成的愈伤组织分化率高于2,4-D的达4倍之多,在Dicamba浓度为2.0~4.0 mg/L时愈伤组织诱导和分化效果较好;3)愈伤组织在附加2.0 mg/L 6-BA的分化培养基上分化率最高为45.8%,其次为在不含激素或含KT 2.0 mg/L时分化率分别达到38.5%和37.0%,而在附加TDZ和ZT时分化率较低;4)成熟胚外植体在诱导培养2~3周后进行分化培养,绿苗分化率最高;5)愈伤组织分化前干燥处理6 h愈伤组织分化率略有提高,但与未干燥处理的相比差异不显著,而干燥12 h后分化率却明显降低。     

不同生态条件对小米黄色素含量的影响

目的 谷子籽粒脱壳后为小米,小米黄色素含量是反映小米商品性的重要指标,对于小米的商品品质和营养品质都有重要的影响。解析不同生态条件下小米黄色素含量变化规律,为优质特色谷子品种选育及生产利用提供科学依据。 方法 选用华北夏谷区选育的8个优质、特色谷子新品种,于2016—2017在不同生态条件下的5个试点种植,成熟收获后,测定小米的黄色素含量,采用多因素方差分析差异显著性,并对黄色素含量和生育期气温、降水量、日照时数等因素进行相关性分析。 结果 年份、品种、地点×年份、品种×年份、地点×品种×年份对黄色素含量影响极显著（P<0.01）,地点、地点×品种对黄色素含量影响显著（P<0.05）;其中,品种、地点、品种×地点互作对黄色素含量变异贡献率较大,分别为57.12%、27.57%和6.12%。黄色素平均含量2017年显著高于2016年。济南、德州、济宁试点小米黄色素含量2年的结果均显著高于泰安和临沂黄色素含量。5个试点8个谷子品种2年的黄色素平均含量为23.42 mg·kg ^-1,变幅为18.56—26.14 mg·kg ^-1,中谷2号最高,济绿谷1号最低;中谷2号、济糯谷2号、济谷21、济谷19黄色素含量差异不显著,但显著高于豫谷18、济谷22、济谷20、济绿谷1号的黄色素含量。黄色素含量和6月苗期气温、9月灌浆中后期平均气温、生育期平均气温极显著正相关（r=0.908,P<0.01;r=0.798,P<0.01;r=0.808,P<0.01）;和9月灌浆中后期的日照时数、生育期日照总时数极显著正相关（r=0.771,P<0.01;r=0.769,P<0.01）。 结论 不同年份、地点、品种及因素互作对谷子黄色素含量有显著影响,其中,品种因素影响最大;谷子生育期平均气温、降雨量、光照时数等天气因素的变化及时空分布的差异是小米黄色素含量变化的重要原因;谷子灌浆中后期平均气温较高、光照充足有利于黄色素的积累。品种基因型是决定小米黄色素含量的最重要因素。