大麦耐盐性鉴定方法及耐盐机理研究进展

盐分胁迫是导致作物减产的主要非生物因素之一,大麦是公认的耐盐性较强的作物之一,其耐盐机理复杂。本文简要评述了近年来国内外鉴定大麦耐盐性的主要方法,并对大麦耐盐机理进展做了综述。     

青贮饲料大麦新品种川农饲麦1号高产栽培方案研究

为了明确新选育的饲料大麦品种川农饲麦1号作青贮用时的适宜收获时期及其栽培技术,采用4因素5水平二次回归通用旋转组合设计方法研究了播种密度(X_1)、播种期(X_2)、收割期(X_3)和氮肥用量(X_4)4个因素在成都种植时的最佳栽培技术模式。其鲜质量产量为目标函数Y(kg/667 m~2)的数学回归模型为:Y=2 172.172 1+104.449 7 X_1-276.310 1 X_2-76.485 3 X_3-64.818 1 X_4+3.789 9 X_1~2+42.680 7X_2~2-5.377 3 X_3~2+13.234 8 X_4~2+7.778 2 X_1X_2-105.005 2 X_1X_3-2.222 3 X_1X_4+27.223 6 X_2X_3+91.115 7 X_2X_4-23.890 1 X_3X_4。全株鲜质量产量大于3 500 kg/667 m~2时的农艺措施优化组合方案为:播种密度为9.89～11.32kg/667 m~2,播种期为10月24—26日,收割期为4月13—18日,氮肥用量为10.83～16.71 kg/667 m~2。在4个参试因素中,播种期对全株鲜质量产量的影响最大,其次是播种密度,氮肥施用量对全株鲜质量产量的影响最小。     

大麦籽粒不同部位黄酮含量的比较分析

为了解大麦成熟籽粒中黄酮化合物的分布情况,以来源于5个不同地域的21个大麦品种(系)为材料,采用硝酸铝比色法对大麦籽粒的胚、胚乳和皮层中的黄酮含量进行了测定。结果表明,胚中的黄酮含量最高,胚乳中次之,皮层中最低;但从不同部位的黄酮积累量占籽粒中黄酮总积累量的百分比来看,大麦籽粒黄酮的89.35%来自胚乳,来自胚和皮层的均只占到5%左右。此外,不同来源地对胚中的黄酮含量影响极显著(P0.01),对胚乳和皮层中的黄酮含量也有显著影响(P0.05)。     

世界大麦生产的现状及特点

从收获面积、总产及单产的变化趋势分析了世界大麦生产的现状,概述了世界大麦在各大洲及各主产国的生产情况,总结了世界大麦生产的特点。     

大麦花后四种主要黄酮物质含量的动态变化

为了解开花后大麦不同器官黄酮类物质的变化,以富含黄酮的大麦品系94-19-1为材料,在开花后10、25和40d时,分析测定了其根、茎、叶和穗中儿茶素、杨梅素、槲皮素和山奈酚四种主要黄酮类物质的含量。结果表明,在开花10~40d,四种黄酮类物质的含量在根、茎、叶和穗部均随着时间的变化而变化,且趋势不同,其总含量在根和叶中以花后25d最高,在茎和穗部中呈增加趋势。不同器官中四种黄酮物质含量在同一时期均存在差异,且其总含量都以穗部最高。     

青稞CHS基因的克隆及原核表达分析

为进一步研究查尔酮合酶（Chalcone synthase,CHS）在黄酮化合物代谢过程中的作用,以青稞94-19-1为材料,通过同源克隆技术分离CHS基因,并对分离得到的CHS基因进行生物信息学分析及原核表达。结果表明,从青稞94-19-1中克隆得到的CHS基因编码区长为1 197 bp,编码398个氨基酸。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白质分子量为43.479 kDa,预测等电点(pI)为5.92,是酸性蛋白;该酶蛋白体外红细胞中的半衰期为30 h,不稳定系数(II)大于40,属于不稳定蛋白;平均亲水指数为-0.090,是亲水性的蛋白。SDS-PAGE检测结果表明,将该基因克隆到表达载体pET-32a上,并在大肠杆菌BL21中表达,可得到64 kDa左右的融合蛋白,在IPTG诱导浓度为1.0 mmol·L^-1时,最佳诱导时间为3 h。     

青稞籽粒饲草性状遗传特征

为了解青稞(Hordeum vulgare var.nudum Hook.f.)的饲草性状的遗传特征并选育具有优质饲草品质和高产的青稞新品种,对60份来源于中国青藏高原的青稞籽粒饲草性状进行研究,利用TASSEL软件的混合线性模型对其进行非条件和条件关联分析,同时结合分离群体群分离法对影响籽粒饲草性状的分子标记进行检测。结果表明,青稞品种间存在丰富的籽粒饲草性状变异;群体结构分析显示该群体可以分成3个亚群,群体的分类结果与品种的来源地有密切的相关性;在非条件关联分析中共发现23个SRAP分子标记和籽粒饲草品质性状(包括粗蛋白含量、淀粉含量、灰分含量)显著关联,而在条件关联分析中20和24个SRAP分子标记分别和籽粒粗蛋白含量、淀粉含量显著关联。同时利用分离群体群分离法,检测到37个SRAP标记与籽粒的饲草性状相关,其中2个影响籽粒粗蛋白含量,4个影响淀粉含量SRAP标记在非条件关联分析中检测到。该研究结果为青稞的籽粒饲草品质性状的改良和高产优质饲草青稞育种提供依据。     

青稞籽粒淀粉含量的差异

为筛选特色淀粉青稞材料,采用双波长法测定和分析了来自西藏、青海、甘肃、四川、国外的栽培青稞以及野生裸大麦共469个青稞材料的直链和支链淀粉含量。结果表明,这些青稞材料的直链淀粉含量平均为24.65%,变异范围为4.09%（昆仑8号）~39.72%（长芒红四棱）,其中西藏材料最高（26.87%）,甘肃材料最低（21.23%）;支链淀粉含量平均为31.76%,变异范围为15.24%（康青1号）~60.09%（喜玛拉雅2号）,其中野生裸大麦最高（35.51%）,西藏材料最低（30.17%）;总淀粉含量平均为56.00%,变异范围为31.28%（阿青5号）~74.41%（阿里当地青稞）,以野生裸大麦最高（58.11%）,青海材料最低（54.19%）。根据淀粉含量分布特征将不同来源青稞材料间直、支链及总淀粉含量都分成4个级别,这些青稞材料的直链淀粉含量主要分布在第3级,支链和总淀粉含量主要分布在第2级。从中筛选出18份具有特殊淀粉含量的青稞材料,可用于专用青稞的培育。     

青稞4-香豆酸辅酶A连接酶基因4CL的克隆及表达分析

为了进一步了解4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate:CoA ligase;4CL)基因在黄酮合成中的作用,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE)获得了青稞4CL基因(Hv4CL)的cDNA全长序列,并利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术,对该基因在青稞4个胚乳发育时间段茎、叶和花中的表达情况进行研究。结果表明,Hv4CL基因cDNA序列全长2 107bp,该序列包含一个完整的开放阅读框(ORF,1 662bp),编码553个氨基酸。Hv4CL与小麦同源性最高(96%),且该蛋白序列中包含2个保守的box,即AMP结合盒:boxⅠ(SSGTTGLPKGV)和boxⅡ(GEICIRG)。qRT-PCR分析结果表明:4CL基因在青稞不同发育时期、不同组织的表达丰度不同,在茎中表达量最高,其次是叶和籽粒。