高粱、苏丹草及高粱-苏丹草杂交种产量和饲用品质的比较

在大田条件下,比较研究了高粱-苏丹草杂交种（皖草2号、京科草1号）与高粱、苏丹草的生物产量和饲用品质。结果表明,与高粱和苏丹草相比,高粱-苏丹草杂交种的生物产量高,其中,皖草2号的鲜、干物质产量比苏丹草722选分别高83.8%和121.9%,京科草1号的鲜、干物质产量比722选分别高98.6%和139.9%;杂交种的粗蛋白、粗脂肪含量高,无氮浸出物含量低;粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量及总能量均最高,高粱次之,苏丹草最低,杂交种饲用品质的改善主要是粗蛋白和粗脂肪的显著提高;从物质分配和能量形成的角度分析,茎秆和叶鞘是鲜物质产量的主要组成部分,而在干物质产量和能量的形成过程中,茎秆、叶鞘和叶片具有同等重要的作用。     

高粱-苏丹草杂交种生物能源利用的前景分析

高粱-苏丹草杂交种产草量高,品质好,抗逆性强,已成为饲喂畜禽和草鱼的重要青饲和青贮作物.针对高粱-苏丹草杂交种的选育与利用现状,分析了能饲兼用型高粱-苏丹草杂交种的应用前景,提出了在生物能源利用上存在的问题与对策,为高粱-苏丹草杂交种研究探讨了一种新的发展思路.     

高粱—苏丹草杂交种产量构成因子及最适密度的研究

通过高梁-苏丹草杂交种产量构成因子分析表明，影响单株产量的主要因素是主茎粗和叶长；影响单位面积产量的主要因素是密度、叶长和单株产量，其中密度对单位面积产量的直接通径系数最大，为1.0299^**。随机区组试验结果表明杂交种最适密度为30万株/hm^2。     

茉莉酸甲酯与水杨酸在诱导高粱和苏丹草颖花开放中的效应

以高梁和苏丹草为试材,发现：２ｍｍｏｌ／Ｌ的ＭｅｊＡ处理后８ｈ,千金红和ＡＲＩ高梁的开经知率为１８．７％和２．９６％,分别对对照的２５倍和８．１倍,苏丹草的开颖率为１８．４２％,为对照的１４．９倍。１０ｍｍｏｌ／Ｌ和１ｍｍｏｌ／Ｌ的ＳＡ对ＭｅＪＡ诱导的颖花开放有强烈的抑制作用。高梁的雄性不育系和保持系经ＭｅＪＡ处理后９～１０ｈｍ开颖率显著增加,其中３０４２Ａ和３０４２Ｂ的开经分别为１４．８％和１６     

不同类型饲用作物营养成分的比较研究

对3种类型饲用作物杂交苏丹草皖草2号、墨西哥玉米和粮饲兼用玉米农大108进行了比较。结果表明,鲜、干物质产量以皖草2号最高,墨西哥玉米其次,农大108最低。皖草2号和墨西哥玉米叶片是干物质产量构成的主体,对农大108茎秆是主体。皖草2号粗蛋白(CP)、无氮浸出物(NFE)、酸性洗涤纤维(AWF)、粗脂肪(EE)、粗灰分(CA) 5大养分产量均显著高于墨西哥玉米和农大108,其粗蛋白和粗灰分含量均低于墨西哥玉米高于农大108。皖草2号总能量(GE)极显著高于墨西哥玉米和农大108,分别高出1 448.024×10⁶ J·hm^-2和2 339.687×10⁶ J·hm^-2。农大108干物质和粗蛋白降解率最高,分别为57.880%和12.424%。墨西哥玉米粗纤维的降解率显著高于皖草2号,但它们的干物质和粗蛋白降解率差异不显著。3种类型饲用作物营养价值差异来自其生物学特性的显著差异。     

苏丹草RAPD反应条件的优化与应用

为研究不同因素对苏丹草随机扩增多态性DNA（RAPD）反应体系的影响，建立并优化反应体系；再利用优化体系绘制了DNA指纹图谱以区分两个高丹草品种。提取苏丹草的基因组DNA，分别设置Mg2+浓度为1.0 mmol/L、1.5 mmol/L、2.0 mmol/L、2.5 mmol/L、3.0 mmol/L；退火温度为34℃、35℃、36℃、37℃、38℃；Taq酶含量为0.6U、0.8U、1.0U、1.2U、1.4U进行PCR扩增。结果表明：Mg2+2.0mmol/L，退火温度36度，Tap酶活性值1.2U是进行苏丹草RAPD分析的最优反应条件。利用最优反应条件绘制了皖草2号和皖草3号的DNA指纹图谱，在该图谱中有A、B两条特征带，可以区分皖草2号和皖草3号。     

高粱──苏丹草杂交种的选育和利用

利用高粱、苏丹草强大的杂种优势，选育的高粱──苏丹草杂交种经试验、示范，不仅单株优势明显、单位面积产量高，而且品质也十分优良，用于养鱼和养牛，均获得成功。     

高粱与苏丹草及其杂交种对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽控水方法研究了4份苏丹草品种、6份高粱品种和2份高粱-苏丹草杂交种对干旱胁迫的生理响应.结果表明:高粱、苏丹草及其杂交种的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量以及过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,在干旱胁迫条件下均有不同程度的提高.差异性t测验表明,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)在高粱、苏丹草及其杂交种间反应不同,高粱在处理与对照间差异达显著或极显著水平,苏丹草和杂交种在处理与对照间差异不显著;在过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)指标上,高粱、苏丹草及其杂交种反应一致,处理与对照间差异均不显著.利用全部生理生化指标对12个参试品种进行聚类,结果4个苏丹草品种与杂交种11号被聚成1类;高粱5号与6号,7号与8号各聚成1类;高粱10号自成1类;杂交种12号与高粱9号被聚为1类.因此,苏丹草各品种生理特性的差异较小,高粱和杂交种内品种间差异较大.     

高粱与苏丹草杂种优势利用的研究

高粱与苏丹草杂种优势明显,F1单株生物产量性状高于双亲平均值,甚至超过或接近高亲。影响高粱-苏丹草杂交种单株茎叶鲜重的主要因素是主茎粗、叶长;决定单位面积鲜草产量的主要是密度、叶长和单株茎叶鲜重。多年随机区组试验结果表明,杂交种单位面积鲜草产量显著超过苏丹草,并以30万株/hm2为最适种植密度。杂交种营养品     

锌肥在苏丹草优质生产中的应用

针对河南省气候土壤特点,对锌肥在苏丹草(Sorghumsudanense(Piper))生产中的应用进行了研究。结果表明:苏丹草锌肥的有效范围为400～1000mg/kg,最佳利用浓度为800mg/kg。在最佳利用范围内,LAI提高了9.09%,种子产量提高13.0%。在400～600mg/kg情况下,苏丹草茎秆分别增粗4.19%～7.09%,牧草产量分别提高5.1%～5.4%。     

苏丹草高梁及其杂种的细胞遗传学研究

苏丹草(S. sudanense)与高粱(S.bicolor)均为禾本科高梁属植物,两者的杂种优势明显,杂交种品质好,抗逆性强,在水产、畜禽养殖及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景,但两者是否属于同一个种至今存在争议.本文采用去壁低渗.火焰干燥法,分析了2份苏丹草、2份高粱及其3个杂种F1有丝分裂核型,观察了3个杂种F1减数分裂染色体行为和2个杂种F2体细胞染色体数目.结果表明,苏丹草、高粱及其杂种F1均为1A核型,但核型公式不完全相同,苏丹草Sa为2n=18m+2sm(sat),高粱3042A和3042A×Sa F1为2n=20m,其余材料均为2n=20m(sat).苏丹草、高粱及其杂种F1 3者在10条染色体的绝对长臂、绝对短臂、绝对全长、臂比和相对全长上差异均不显著(P0.05),说明苏丹草与高粱在染色体长度上的变化不明显.杂种F1花粉母细胞减数分裂,终变期和中期Ⅰ染色体核型和数目清晰可见(2n=2x=20),配对行为规则;棒状和环状二价体的频率因组合不同而异,Tx623A×S722 F1、3042A×Sa F1和Tx623A×Sa F1棒状二价体频率分别为4.887、5.710和5.126,环状二价体频率分别为5.113、4.290和4.874;在后期Ⅰ,配对的染色体能够正常分离.杂种F2体细胞染色体数目为20(2n=20).因此,苏丹草与高粱的亲缘关系非常近.     

基于蛋白质组学的高丹草苗期杂种优势分析

高丹草是代表性的利用杂种优势的饲用牧草, 本研究以杂种高丹草及其亲本三叶期叶片为试材, 采用双向电泳、质谱技术及生物信息学分析方法, 进行了蛋白质组学研究。凝胶上检测到的可重复蛋白点400多个, 其中杂种与亲本间达到了显著水平的差异蛋白点34个, 包括显性( 单亲沉默3个, 偏高亲表达17个, 偏低亲表达5个)和超显性表达( 特异表达1个, 超高亲表达6个, 超低亲表达2个)模式, 因此推测显性和超显性效应共同促进高丹草杂种优势的形成, 且显性效应作用更大。同时, 成功鉴定出其中的27个蛋白点涉及到8个功能类别, 即：光合作用、碳水化合物代谢、胁迫响应、ATP合成、蛋白质合成、电子转移、信号转导及未知蛋白。高丹草所占比例最大的光合蛋白多数呈上调表达, 表明杂种叶片光合作用增强进而同化更多的有机物是杂种优势形成的主要原因。网络互作的关键节点蛋白为杂种优势特异蛋白的基因操作提供了靶蛋白。本研究在蛋白质水平为高丹草杂种优势分析提供了理论依据, 也为其他饲草作物的相关研究提供了理论参考。     

苏丹草高粱及其杂种的细胞遗传学研究

苏丹草(S. sudanense)与高粱(S. bicolor)均为禾本科高粱属植物, 两者的杂种优势明显, 杂交种品质好, 抗逆性强, 在水产、畜禽养殖及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景, 但两者是否属于同一个种至今存在争议。本文采用去壁低渗-火焰干燥法, 分析了2份苏丹草、2份高粱及其3个杂种F₁有丝分裂核型, 观察了3个杂种F₁减数分裂染色体行为和2个杂种F₂体细胞染色体数目。结果表明, 苏丹草、高粱及其杂种F1均为1A核型, 但核型公式不完全相同, 苏丹草Sa为2n=18m+2sm(sat), 高粱3042A和3042A×Sa F₁为2n=20m, 其余材料均为2n=20m(sat)。苏丹草、高粱及其杂种F₁ 3者在10条染色体的绝对长臂、绝对短臂、绝对全长、臂比和相对全长上差异均不显著(P>0.05), 说明苏丹草与高粱在染色体长度上的变化不明显。杂种F₁花粉母细胞减数分裂, 终变期和中期I染色体核型和数目清晰可见(2n=2x=20), 配对行为规则; 棒状和环状二价体的频率因组合不同而异, Tx623A×S722 F₁、3042A×Sa F₁和Tx623A×Sa F₁棒状二价体频率分别为4.887、5.710和5.126, 环状二价体频率分别为5.113、 4.290和4.874; 在后期I, 配对的染色体能够正常分离。杂种F₂体细胞染色体数目为20(2n=20)。因此, 苏丹草与高粱的亲缘关系非常近。     

饲草高粱区域试验新杂交种综合评价

采用模糊数学综合评判方法,综合评价了2003年国家饲草高粱杂交种区域试验材料。结果表明,6个饲草高粱杂交种中,其中晋草1号、健宝两个品种以每公顷产量、丰产素质为主,包括抗病性、抗倒性、株高在内的综合性状明显优于对照皖草2号,达到优良的评价标准,其综合指标值分别比对照增加17.51％和15.95％。辽草1号、苏波丹综合性状比对照稍有减产,但减产幅度不大;综合评价为较好或一般,润宝1号、润宝2号比对照减产幅度很大,综合评价为较差。模糊数学评判方法,客观的反映了品种的综合特性,克服了仅用产量指标评价品种优劣的不足,对新品种的审定、推广都具有积极重要的意义。     

Hybrid and N Fertilization Affect Corn Silage Yield and Quality

We determined the effect of N fertilization on dry matter (DM) yield, predicted milk yield, and forage quality of fresh (green chopped) and ensiled forage of two brown midrib (BMR) hybrids, a leafy hybrid, and a conventional silage hybrid. Increasing N rates from 0 to 200 kg ha^?1 increased corn grain, stover and whole plant DM yield and milk yield. The forage yield and quality response to N was similar for all hybrids. Nitrogen fertilization increased forage crude protein (CP) concentration but had little effect on other forage quality components. BMR hybrids, F377 and F657, had the lowest grain, stover and whole plant yield but had the highest digestibility and predicted milk yield Mg^?1 of forage. Predicted milk yield ha^?1 was similar for the BMR, leafy and conventional hybrids. Ensiling reduced starch concentration compared with green chopped forage, but effects on other forage quality variables were less consistent. Hybrid and N fertilization affects were similar for green chopped and ensiled corn forage.     

Comparison of Drought Tolerance of Maize,Sweet Sorghum and Sorghum‐Sudangrass Hybrids

In drought‐prone environments, sweet sorghum and sorghum‐sudangrass hybrids are considered worthy alternatives to maize for biogas production. The biomass productivity of the three crops was compared by growing them side‐by‐side in a rain‐out shelter under different levels of plant available soil water (PASW) during the growing periods of 2008 to 2010 at Braunschweig, Germany. All crops were established under high levels of soil water. Thereafter, the crops either remained at the wet level (60–80 % PASW) or were subjected to moderate (40–50 % PASW) and severe drought stress (15–25 % PASW). While the above‐ground dry weight (ADW) of sweet sorghum and maize was insignificantly different under well‐watered conditions, sweet sorghum under severe drought stress produced 27 % more ADW than maize. The ADW of sorghum‐sudangrass hybrids significantly lagged behind sweet sorghum at all levels of water supply. The three crops differed markedly in their susceptibility to water shortage. Severe drought stress reduced the ADW of maize by 51 %, but only by 37 % for sweet sorghum and 35 % for sorghum‐sudangrass hybrids. The post‐harvest root dry weight (RDW) in the 0–100 cm soil layer for maize, sweet sorghum and sorghum‐sudangrass hybrids averaged 4.4, 6.1 and 2.9 t ha^?1 under wet and 1.9, 5.7 and 2.4 t ha^?1 under severe drought stress. Under these most dry conditions, the sorghum crops had relatively higher RDW and root length density (RLD) in the deeper soil layers than maize. The subsoil RDW proportion (20–100 vs. 0–20 cm) for maize, sweet sorghum and sorghum‐sudangrass hybrids amounted to 6 %, 10 % and 20 %. The higher ADM of sweet sorghum compared with maize under dry conditions is most likely attributable to the deep root penetration and high proportion of roots in the subsoil, which confers the sorghum crop a high water uptake capacity.     

饲草高粱杂交种产量稳定性分析

利用一年多点方差分析模型、多年多点品种试验统计模型、Eberhart-Russell模型,对2004-2005年2年国家高粱区域试验(饲草组)高粱杂交种产量进行稳定性和适应性分析,结果表明,这三种模型分析方法的结果基本一致,得出参试品种晋草3号是稳定性最好,产量最高的品种,晋草2号是稳定性较好,产量较高的品种,可以在全国种植饲草地区推广种植。辽草2号和皖草2号需要在特定的环境下推广种植,有一定的局限性。