不同基因型谷子品种(系)对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

旨在为旱区谷子生产及抗旱育种提供理论依据。以10个谷子品种(系)为研究对象,采用管栽试验,研究了干旱胁迫对不同基因型谷子生长及产量相关性状的影响。结果表明,在干旱胁迫条件下,参试的10个谷子品种(系),叶绿素含量下降的幅度为4.90%~33.11%,株高降低的幅度为9.56%~30.93%,穗长减小的幅度为5.58%~30.90%,穗粗减小的幅度为3.42%~16.34%,单穗重降低的幅度为7.30%~45.71%,单穗粒重降低的幅度为11.83%~54.72%,出谷率降低的幅度为4.89%~16.60%。抗旱性评价结果表明,‘冀谷31’、‘沧谷5号’、‘冀谷19’等3个品种的抗旱性较好。     

不同氮肥组合和施肥方式对谷子生长和产量的影响

为了摸索谷子高产施肥中氮肥的最佳组合和施肥方式,以谷子品种豫谷17号为研究对象,研究不同氮肥组合和施肥方式对谷子生长和产量的影响。在施氮总量不变的前提下,共设置7个处理:(1)氮肥为尿素,只作基肥;(2)氮肥为尿素,同时作基肥和追肥;(3)氮肥为碳酸氢铵,只作基肥;(4)氮肥为缓释硫酸铵,只作基肥;(5)氮肥为缓释硫酸铵和尿素,只作基肥;(6)氮肥为碳酸氢铵和缓释硫酸铵,只作基肥;(7)氮肥为碳酸氢铵和尿素,碳酸氢铵作基肥,尿素作追肥。结果表明,处理6谷子的叶面积、穗粗、单穗质量和产量最大,其中叶面积比处理1、2、3、4、5、7分别增加6.60%、1.77%、9.41%、1.07%、3.72%、3.41%,穗粗分别增加4.41%、2.23%、7.21%、2.33%、8.51%、0.65%,单穗质量分别增加6.99%、20.25%、26.36%、12.75%、20.31%、3.38%,产量分别增加9.58%、13.93%、21.57%、21.77%、23.08%、0.99%。     

唐古特大黄“3414”施肥效果及推荐施肥量研究

采用"3414"施肥方案,研究不同氮、磷、钾配比对唐古特大黄产量及经济效益的影响,旨在为唐古特大黄合理施肥提供依据。结果表明,各施肥处理对唐古特大黄的产量和经济效益的影响表现依次为施肥不施肥,NPKPNK;两两互作对唐古特大黄产量、经济效益的影响表现为NPPKNK、PKNPNK。除高氮处理(N3P2K2)外,其余施肥处理条件下唐古特大黄总蒽醌含量均优于《中国药典》标准,总灰分及水分均达标。唐古特大黄施肥量与产量间的三元二次方程、二元二次方程和一元二次方程拟合结果均典型,能够较好的反应施肥量同产量、经济效益之间的关系。综合考虑,本试验条件下获得唐古特大黄最高产量施肥方案为氮74.06kg/hm2,磷55.07kg/hm2,钾36.56kg/hm2,产量可达12384.3kg/hm2。最佳经济施肥方案为氮73.33kg/hm2、磷54.58kg/hm2、钾36.37kg/hm2,产量为12012.6kg/hm2,经济效益为196126.0元/hm2。     

氮、磷、钾肥配施对甘薯农艺性状和产量的影响

为了筛选甘薯施肥最佳配方,以甘薯品种商薯19为材料,采用田间小区试验,研究了不同氮、磷、钾肥配施用量对甘薯农艺性状和产量的影响。结果表明,甘薯的茎长、分枝数、茎粗、地上部鲜质量及结薯数总体以NPK4处理(氮、磷、钾肥配施比例为1∶1∶2,具体施用量为N 75 kg/hm2、P2O575 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2)较为适宜;鲜薯产量以NPK4处理最高,达51 066.67 kg/hm2,显著高于其他处理,比对照(不施肥处理)极显著增产13.42%;茎粗与地上部鲜质量呈显著正相关,分枝数与茎长呈显著负相关,结薯数与鲜薯产量呈显著正相关。     

果园套种甘薯效益分析及栽培技术

选用甘薯新品种洛薯13号,研究了猕猴桃套种甘薯、核桃套种甘薯、苹果套种甘薯3个套种模式的鲜薯产量、经济效益、生态效益,总结出果园套种甘薯的栽培技术措施。     

甘薯郑红22脱毒及适宜密度、肥料配比研究

以兼用型甘薯品种郑红22为材料,筛选适合郑红22茎尖再生的分化培养基,并对郑红22脱毒再生植株进行扩繁和移栽,探讨不同种植密度及肥料配比对脱毒郑红22鲜薯产量的影响,以明确适宜郑红22的高效脱毒及栽培技术。结果表明,当NAA(萘乙酸)、6-BA (6-苄氨基嘌呤)的添加量分别为0.1、3 mg/L时,郑红22茎尖分生组织的再生率最高,为54.58%。随着种植密度的增加,脱毒郑红22的鲜薯产量先增加后减少,当种植密度为48 750株/hm~2时,鲜薯产量最高,为46 906.78 kg/hm~2。当N、P_2O_5、K_2O施用量分别为75.0、75.0、180.0 kg/hm~2时,脱毒郑红22鲜薯产量最高,为47 555.02 kg/hm~2,比不施肥处理极显著提高16.09%。     

甘薯近缘野生种Ipomoea triloba L.干旱响应基因ItHAP2的克隆及表达分析

避旱性是植物重要的干旱响应机制,其重要表现就是早花。甘薯近缘野生种I.triloba(三裂叶薯)中包含大量的优良抗旱基因,本研究室前期对甘薯栽培种高系14号、I.triloba以及二者的体细胞杂种KT1三者进行了PEG干旱胁迫转录组测序,并通过Weighted Gene Co-expression Network Analysis(WGCNA)方法从测序数据中分析得到了两个和抗旱性关联度较高的干旱响应基因模块。本研究利用实时荧光定量PCR的方法对模块中的基因进行了干旱胁迫表达验证,筛选并克隆到一个与雌雄配子体融合相关的基因ItHAP2,该基因表达受到PEG胁迫的强烈诱导且在I.triloba的花中具有较高表达量。ItHAP2基因的开放阅读框为2 058 bp,基因组序列为5 688 bp,具有17个外显子和16个内含子。ItHAP2蛋白具有HAP2-GCS1特征结构域以及一个跨膜结构域,亚细胞定位于细胞膜,综合分析表明ItHAP2基因同I.triloba的避旱性早花有关。本研究进一步阐明了I.triloba具有良好抗旱性的分子基础以及I.triloba相较于甘薯栽培种在自然条件下更易开花结实的特性。     

盐胁迫对谷子幼苗生长及光合特性的影响

以豫谷17为材料,选取中性盐Na Cl、Na2SO4以及碱性盐Na HCO33种盐,分别设置0(CK)、0.2%、0.4%3种土壤盐含量梯度,研究了盐胁迫对谷子幼苗生长和光合特性的影响,以期为不同盐碱地的谷子栽培提供理论依据。结果表明:随着土壤盐含量的升高,叶片SPAD值降低,叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降,胞间CO2浓度先降低再升高,其中,SPAD值受Na Cl影响最大,0.2%、0.4%处理下分别比CK下降24.1%、34.0%;净光合速率受Na2SO4和Na HCO3影响较大,0.2%、0.4%处理下分别比CK下降47.8%、80.2%和38.9%、85.5%;在中性盐胁迫下,谷子幼苗叶片水分利用效率随土壤盐含量升高表现为先上升后降低,而在碱性盐胁迫下则表现为下降;谷子幼苗株高和干物质积累量在Na Cl胁迫下随盐含量增加而降低,而在Na2SO4和Na HCO3胁迫下则表现为低含量促进、高含量抑制,其中,干物质质量在土壤盐含量0.4%时受Na HCO3影响最大,较CK下降37.0%。因此,Na2SO4和Na HCO3含量较低的轻盐碱地较Na Cl含量较低的轻盐碱地更适合种植谷子,Na2SO4和Na HCO3含量较高的重盐碱地不适合种植谷子。     

唐古特大黄种子灌浆充实动态及发芽特性研究

选用甘肃省甘南州卓尼县种植4年的唐古特大黄种株,从花后第10天开始每隔3 d 测定种子发育动态直至种子全部成熟,风干后测定种子发芽特性,旨在揭示唐古特大黄种子灌浆动态及其与发芽质量的内在联系,为确定种子最佳采收期提供理论和技术依据。结果表明,唐古特大黄种子百粒干重的变化趋势呈“S”型曲线,符合 Logis-tic 方程,快增期在花后12～39 d,开花60 d 后灌浆基本结束。种子脱水速率随灌浆进程的递进持续加快,含水量稳定下降。开花22 d 开始采收的种子具较低萌发能力,此后随灌浆进程的递进,发芽质量指标均显著提高,花后49 d 开始,种子发芽质量指标趋于稳定,开花55 d 后种子含水量下降至10％以下。种子的发芽质量指标与百粒干重和灌浆持续期均呈极显著正相关,而与含水量呈极显著负相关,灌浆速率受天气影响较大,说明唐古特大黄种子成熟度对种子的发芽质量具有显著的影响,种子最佳采收期应在开花后55～60 d（7月下旬至8月上旬）,种子含水率在10％左右时分批采收为宜。