晋谷56号种植密度对产量的影响

为探索谷子品种晋谷56号在不同播种密度条件下农艺性状及产量的变化情况,并为该品种高产栽培技术的进一步研究提供理论基础,我们以晋谷56号为试验材料,研究在不同种植密度条件下对其农艺性状和产量的影响。结果表明谷子品种晋谷56号种植密度在36万株/hm_²至48万株/hm_²范围内,产量是先增大后减小,其中种植密度在45万株/hm_²时产量最大；株高变化不显著；穗长是随着种植密度的先增加后减小；穗粗、千粒重均是随着种植密度的增加而减小；单株干物质量变化趋势是随着种植密度的增加而减小。     

施肥量对谷子干物质量积累及分配的影响

2018年在山西省农业科学院谷子研究所试验田对谷子品种长生13进行了施肥量栽培试验,调查施肥量对谷子干物质量积累与分配的影响。结果表明,施肥量越大,谷子的千粒质量和产量越大;施肥量对幼苗期和拔节期的谷子植株干物质量影响不大,但从抽穗期开始各处理干物质量有明显的差别,抽穗期到完熟期均是施肥量越大的处理干物质量越大;各处理叶和叶鞘干物质量占比均是随生育期进程逐渐减小,而各处理的茎干物质量占比变化趋势均呈先增加后减少。     

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。     

遮光处理对谷子农艺性状、小米品质及蒸煮特性的影响

为探讨弱光胁迫对谷子农艺性状、小米品质及蒸煮特性的影响，并为黄土高原低洼地带谷子种植提供理论数据，以长生13号为材料，2018—2019年重复调查其在4种遮光程度(正常自然光照为A1、遮光面积30%为A2、遮光面积50%为A3、遮光面积70%为A4)下的农艺性状、产量、干物质量、小米品质及蒸煮特性变化情况。结果表明：遮光程度的增加显著降低了谷子穗粗、穗重、穗粒重、单株干物质量和产量，其中A1处理与A4处理间的产量减幅2018年为1 695.11 kg·hm^-2、2019年为1 774.95 kg·hm^-2；相对叶绿素含量（SPAD）也是随着遮光程度的增加而降低，其中A4处理SPAD均值比A1处理2018年减小2.18、2019年减小2.68；而峰值粘度、直链淀粉、胶稠度、脂肪含量均是随着遮光程度的增加而先增后减。相关性分析表明，产量与遮光程度呈显著负相关，2018、2019年相关系数分别为-0.899、-0.917。     

玉米杂交种穗部性状对单株产量影响的研究

对58个玉米杂交种的7个穗部性状与单株产量间进行相关和通径分析,相关分析各性状与单株产量的相关性由大到小依次为出籽率行粒数百粒重穗行数穗长穗粗秃尖;进一步进行通径分析,各性状与单株产量的直接效应,由大到小依次为出籽率穗粗行粒数百粒重穗长秃尖穗行数。因此,出籽率对于提高产量是重要的,其次是行粒数和百粒重,协调好三者的关系,还要兼顾其他性状的协调,才能实现单株产量的提高。     

谷子萌发吸水期关键代谢途径的筛选与分析

【目的】谷子适应性强,抗旱耐瘠,是起源于中国的重要作物。通过转录组测序技术分析谷子萌发不同吸水期的转录组差异,以期获得谷子萌发过程中的差异表达基因,寻找调控谷子萌发的重要代谢途径和代谢物。【方法】以晋谷20为材料,构建谷子萌发过程中开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期的cDNA文库,进行转录组分析;采用K-Means开展基因表达聚类分析;利用DESeq筛选差异表达基因;通过COG、GO、KEGG等对差异表达基因进行功能注释;利用KEGG富集挖掘不同吸水期调控种子萌发的关键代谢途径和关键基因;并采用qRT-PCR验证其可靠性;用HPLC分析关键代谢物含量。【结果】转录物测序分析获得谷子萌发开始快速吸水期、滞缓吸水期和重新大量吸水期覆盖整个基因组的基因表达谱,共获得33 643个基因,识别9个具有不同表达模式的共表达基因簇。比较种子萌发的开始快速吸水期与滞缓吸水期、滞缓吸水期与重新大量吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期,分别筛选出3 893、4 612和8 472个差异表达基因。KEGG富集分析表明,3个比较的差异表达基因都显著富集到phenylpropanoid biosynthesis、phenylalanine metabolism、starch and sucrose metabolism代谢途径;开始快速吸水期与滞缓吸水期、开始快速吸水期与重新大量吸水期的差异表达基因还显著富集到plant hormone signal transduction途径。并且3个比较中富集到phenylpropanoid biosynthesis和phenylalanine metabolism代谢途径的差异表达基因数都最多,其中过氧化物酶基因（peroxidase）比例最高。通过qRT-PCR对4个苯丙烷生物合成途径相关基因的分析表明,其表达趋势与转录组分析结果基本一致,其中,4-香豆酸-CoA连接酶3（4-coumarate-CoA ligase 3）在谷子种子中存在已形成mRNA,萌发吸水过程中呈先下调后上调再下调的表达趋势。苯丙烷类相关代谢物含量分析显示,芥子酸在种子中大量储备,在萌发过程中呈下调趋势;阿魏酸、对香豆酸和咖啡酸呈先上调后下调趋势。【结论】谷子萌发过程中,不同吸水期的差异表达基因显著与苯丙烷生物合成途径和苯丙氨酸代谢途径相关;其上游基因4-香豆酰-辅酶A连接酶和下游基因过氧化物酶家族成员在谷子萌发响应水分过程中发挥调控作用;中间产物芥子酸可能参与种子的休眠与萌发。     

全生育期水分控制对谷子生长发育及品质的影响

以谷子品种长生13为材料,利用人工旱棚及滴灌进行水分控制,研究了在全生育期内进行水分控制对谷子生长发育及品质的影响。结果显示,随浇水量减少,谷子株高、穗粗、穗重、结实率、产量及单株干物质量逐渐减小,浇水量与株高、穗重、结实率和产量呈显著正相关;随着浇水量的减少,谷子旗叶相对叶绿素含量和顶三叶叶面积降低;谷子峰值黏度、直链淀粉、胶稠度、脂肪和粗蛋白含量均呈先增后减的趋势。上述结果表明,谷子在全生育期内适度的浇水量有利于谷子产量的提高和品质的改善。     

山西省玉米不同生态区玉米特征特性差异化分析

为了更好地发展山西省的玉米生产,根据省内复杂的地形和多变的气候,将其分为不同的种植区域。对参加区试的各区域中增产的品种或增产前5名品种的生育期、株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒质量和出籽率等性状与产量进行了相关关系的研究,结果表明,各区域中玉米的特征特性与产量的相关关系是不一样的,只有针对不同区域玉米对株高、穗位高、穗长、行粒数和百粒质量等特征特性要求的不同,进行差异化品种选育,才能有效地提高该区域农业资源的利用效率,从而提高玉米单位面积的产量。     

山西省玉米不同生态区玉米产量性状差异化分析

为了较好地发展山西省的玉米生产,根据省内复杂的地形和多变的气候,分为不同的种植区域。对参加区试的各区域中增产的品种或增产前5名品种的生育期、株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重和出籽率等与产量密切相关的性状进行了相关关系的研究。结果表明：各区域中玉米的特征特性与产量的相关关系不同。只有针对不同区域玉米对株高、穗位高、穗长、行粒数和百粒重等特征特性要求的不同,进行差异化品种选育,才能有效提高本区域农业资源的利用效率,从而提高玉米单位面积的产量。