干旱胁迫对中亚大麦农艺性状的影响及其相关基因定位

干旱是影响大麦产量的主要非生物胁迫之一。挖掘大麦干旱响应基因,有利于大麦耐旱品种的改良。本研究以167份中亚大麦品种为材料,测定正常灌水(出苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期各灌水1次)、灌水2次(出苗期、孕穗期各灌水1次)以及灌水1次(出苗期灌水1次)处理下大麦的株高、穗长、单株穗数和主穗小穗数,结合群体分子信息,对这4个性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。结果表明,167份中亚大麦没有明显的地理亚群。全基因组关联分析共鉴定到8个与性状关联的位点,筛选到17个与大麦抗旱性相关的潜在候选基因,其中,调控大麦株高、穗长、主穗小穗数和单株穗数的候选基因分别有7、4、4和2个。同时,对耐旱系数(drought tolerance index,DI)进行GWAS关联分析,鉴定到7个与大麦耐旱相关的QTL,分布在1H、4H、5H和7H染色体上,存在96个潜在候选基因。该研究为后期大麦分子育种和抗旱功能基因克隆提供了基础数据。     

中亚大麦品种萌发期抗旱性筛选与鉴定

【目的】研究不同基因型大麦萌发期抗旱特性,筛选萌发期抗旱性鉴定关键指标,建立萌发期抗旱性研究数学模型,为抗旱大麦品种培育提供理论指导。【方法】采用人工气候箱内发芽盒培养,用20%PEG8000溶液对吉33等12份中亚引进大麦品种进行萌发期抗旱试验,测定相应材料对照和胁迫下种子发芽势(GP)、发芽率(GR)、发芽指数(GI)、根数(RN)、根长(RL)、苗高(SH)和胚芽鞘长(CL)7个生长指标。以各指标相对值作为衡量萌发期抗旱性的依据,利用多元统计分析方法对不同大麦品种萌发期抗旱性进行综合评价。【结果】PEG胁迫下,参试材料各指标均较对照呈下降趋势,各指标彼此之间呈显著或极显著相关性,大麦萌发受到不同程度的抑制。利用隶属函数法综合评价发现不同大麦品种间表现出较大差异,吉33抗旱性最强,吉引2013-7-DM-088抗旱性最弱。依据主成分分析,将7个单项指标转换得到2个相互独立因子,它们代表了所测指标85.94%的信息。进行多元逐步回归线性分析建立大麦萌发期抗旱性评价数学模型,D=0.036+0.392GR+0.382SH+0.233GP(R²=0.992)。【结论】吉33抗旱性最强,发芽率、苗高和发芽势可作为快速评价大麦萌发期抗旱性的关键指标。     

外源丁酸对干旱胁迫下大麦产量及品质的影响

【目的】研究外源丁酸对不同程度干旱胁迫下大麦生育期、农艺性状及产量和品质的影响,为大麦抗旱研究提供科学依据。【方法】以新啤4号为材料,采用水分处理和γ-氨基丁酸处理两因素试验设计,比较分析干旱胁迫下外源丁酸对大麦生育期、农艺性状和产量、品质的差异。【结果】外源丁酸拌种处理对出苗期、抽穗期没有影响,开花期喷施对成熟期有一定的影响,成熟期略有推迟。干旱胁迫处理下对出苗期没有影响,抽穗期和成熟期均提前。外源丁酸对干旱胁迫下大麦基本苗差异不显著,对最高总茎数、成穗数、分蘖成穗率差异显著;株高、穗长、穗粒数、千粒重均随着外源丁酸处理而不断增加;外源丁酸处理能提高干旱胁迫下大麦的产量,拌种、花期喷洒、拌种+花期喷洒3种丁酸施用技术,可分别减少大麦受旱损失的7.0%、6.3%和18.3%。外源丁酸可提高直链淀粉的比例,但对蛋白质含量无显著影响。【结论】外源丁酸拌种可增加大麦的总茎数和总穗数,喷洒则可提高千粒重。拌种和花期喷施均可以提高干旱胁迫下大麦的产量、抗旱性和直链淀粉比例。     

中亚大麦种质资源的农艺性状及抗旱性研究

[目的]研究中亚大麦资源的利用价值,为新疆大麦育种提供优良亲本材料.[方法]观察引进中亚3个国家的175份大麦材料进行生育期、农艺性状、籽粒特征及抗旱指数.[结果]引进材料大多为春性二棱皮大麦,属早熟、半矮秆类型,穗姿以直立型最多,齿芒;籽粒以白色、长圆形为主;茎秆直径主要分布在3 ～3.5mm,穗长主要分布在8～10 cm,千粒重的变幅为29.4 ～73.1 g,平均49.78 g,变异系数为14.42;大部分材料表现为中度抗旱,而不同农艺性状表现出不同的抗旱性.[结论]中亚引进资源表现出广泛的品种特异型,可作为优良的杂交育种亲本材料.     

不同生育时期追施氮肥对啤酒大麦生长动态及品质的影响

【目的】 分析不同生育时期追施氮肥对啤酒大麦经济性状及品质影响,研究啤酒大麦氮肥最佳追施时期,为提高大麦种植区产量与品质提供一定的理论基础。【方法】 以近几年引进和自育的啤酒大麦品种为材料,采用裂区设计,研究在不同生育时期追施氮肥对不同品种经济性状、产量及品质的影响及变化规律。【结果】 随着追施氮肥时期的推迟,抽穗期、成熟期均推迟;在孕穗期、抽穗期追施氮肥,生育期天数显著增加;在2叶1心期追施氮肥最高总茎数和有效穗数表现最优,差异显著;株高、产量构成因子及产量在拔节期追施氮肥效果最佳,且差异显著;蛋白质含量与追氮时期呈正相关规律变化,随着追施氮肥时期的后移,蛋白质含量越高。【结论】 在2叶1心期追施氮肥,可显著提高啤酒大麦的经济性状;在拔节期追施氮肥,可显著提高啤酒大麦的产量,显著改善其籽粒品质。拔节期追施氮肥可实现产量与品质的协同提高。     

氮肥用量对啤酒大麦相关农艺性状及品质的影响

【目的】研究氮肥用量对啤酒大麦相关农艺性状及品质的影响,分析新疆大麦种植区最优施氮量,为大麦优质高产提供理论依据。【方法】以近几年引进和自育的大麦品种为材料,比较不同氮肥用量下4个品种的农艺性状、产量及品质差异。【结果】不同氮肥用量对大麦出苗期的影响不大,抽穗期与成熟期、生育期均随着氮肥用量增加而推迟,各处理差异显著。基本苗数各品种均在225 kg/hm²水平下表现最好。株高随氮肥用量增加而不断升高,穗长、主穗粒数、千粒重均在225 kg/hm²处理下最优。各处理间产量和蛋白质含量无显著性差异,但在300 kg/hm²处理下,蛋白质含量最高,产量在225 kg/hm²最优。【结论】新疆啤酒大麦的氮肥用量应控制在225 kg/hm²左右效益最佳。     

啤酒大麦新品种新引D6号的选育及栽培要点

1 选育经过 1998年新疆农科院奇台试验场从法国引进,当年参加品系比较试验,折合产量6677 kg/hm2,比对照法瓦维特增产6.13%,比春小麦对照新春6号增产12.1%.在品比试验中,该品系表现出了较强的抗倒性,是参试的大麦品系(种)中惟一未发生倒伏的品系.     

60 Co-γ射线辐射对大麦后代性状和β-葡聚糖含量的影响

[目的]探讨60Co-γ射线辐射对大麦后代性状及β-葡聚糖含量的影响.[方法]采用不同剂量的60Co-γ射线辐射处理3个不同基因型大麦种子,测定其后代株高、成穗数、穗长、穗粒数及β-葡聚糖含量等性状.[结果]60Co-γ射线辐射对株高具有抑制作用,且因品种不同而存在差异;成穗数和穗长在低剂量时,既有抑制也有促进作用的应激效应,而当辐射剂量大于200Gy时,均表现为显著的抑制作用;穗粒数无显著变化;β-葡聚糖含量表现为低剂量促进高剂量抑制的变化规律,其中,甘啤7号和甘啤4号在辐射剂量为200Gy时β-葡聚糖含量最大,XANAOU在100Gy时最大.[结论]60Co-γ射线辐射剂量为200Gy左右时,能有效改良大麦部分性状尤其是β-葡聚糖含量.     

密度和施氮量对啤酒大麦氮素吸收利用及籽粒蛋白质含量的影响

为了给啤酒大麦优质高产栽培提供参考,选用甘啤4号为供试材料,采用裂区试验设计,主区为种植密度,设325万株·hm-2(D325)、375万株·hm-2(D375)和425万株·hm-2(D425)三个水平;副区为施氮量,设0(N0)、75kg·hm-2(N75)、150kg·hm-2(N150)、225kg·hm-2(N225)和300kg·hm-2(N300)五个水平,研究了密度和施氮量对啤酒大麦氮素积累、利用及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,种植密度仅对氮素利用效率有显著性影响,且随着密度增大氮素利用效率也增大。施氮量对籽粒清蛋白和球蛋白含量影响不显著,对植株氮素浓度、产量及籽粒醇溶蛋白含量等影响均达显著水平;随着施氮量增加,植株氮素浓度和氮素积累量均表现为先增大后减小,且均在N225处理达到最大;产量(y)随施氮量增加而增加,且与施氮量(x)可建立二次方程:y=-0.003x2+5.846 6x+2 748.7(R2=0.966 5);氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素收获指数与施氮量均呈极显著的负相关,相关系数分别为-0.97、-0.95和-0.96;氮肥生理利用率、表观利用率和农艺利用率也在不同种植密度和施氮处理下存在差异;籽粒总蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量与施氮量呈显著正相关,相关系数分别为0.99、0.97和0.99。种植密度和施氮量的互作对氮素利用效率、氮素收获指数和醇溶蛋白含量有显著影响,对其余指标的影响均不显著。