薏苡的生物学研究进展

栽培薏苡(Coix lacryma-jobi L.)属于禾本科(Poaceae)玉蜀黍族(Trib.Maydeae Dumort.)薏苡属(Coix Linn.).薏苡属内有多个种,起源并广泛分布于东亚和东南亚地区.薏苡在东亚许多国家都是传统的保健和药用作物,具有重要的经济地位.在我国,薏苡不仅具有悠久的栽培历史,还是分布最广的药用经济作物.近年来,人们发现了薏苡有防治癌症的药用价值,使薏苡的生产变得更加重要.同时,作为玉米的近缘种,薏苡属植物的细胞遗传学、基因组学、比较基因组学等研究也随着玉米测序工作的完成而迅速推进.深入研究薏苡对于改良玉米及薏苡种质,阐明禾本科植物的进化与分化等方面都有重要价值.就薏苡属生物学各领域研究进展进行综述,并展望其未来的研究方向.     

饲用薏苡开发及其高产栽培技术

通过分析薏苡的生长特性、生物产量和饲用品质,说明薏苡具有环境适应能力广、分蘖再生能力强、抗性好、生物产量高、牲畜适口性好、年生产周期长等特点,是牛羊等牲畜很好的鲜饲料和青贮饲料,非常适合于作新型饲料牧草开发利用。并从品种、土壤、水肥、病虫防治和刈割等方面,总结了饲用薏苡的高产种植技术。     

10.2%戊唑·福美双悬浮种衣剂对薏苡种子萌发及幼苗生长的影响

薏苡在种植过程中极易感染黑穗病,严重制约着薏苡的产量和品质。采用戊唑·福美双悬浮种衣剂将种子包衣是农业生产上常用的防治谷类作物黑穗病的方法。为弄清该种衣剂在薏苡种子包衣上的可行性及最适用量,本研究采用纸培试验和室内土培试验分别研究了不同剂量10.2%戊唑·福美双悬浮种衣剂包衣对薏苡种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:使用药种比为1∶80的10.2%的戊唑·福美双包衣不仅可显著提高薏苡种子的发芽势、发芽率及发芽指数,还能促进薏苡苗期根系的生长和叶片伸长。建议生产上使用该种衣剂的剂量为药种比1∶80。     

薏苡种子发芽技术

薏苡（jobs tears)是我国古老的粮药兼用作物．属禾本科玉蜀黍族薏苡属(Coix L．),近年庄体德、李英材等学者将我国薏苡分为4个种：栽培薏苡、野生薏苡、小果薏苡和木生薏苡。由于薏苡种子具有外壳坚硬而密实,渗透性差、休眠期较长、发芽率较低的特点．给种子发芽、种质库贮藏种子生活力检测及种工作者利用带来了困难。在国家“九五”科技攻关项目支持下,我们对栽培、小果和野生薏苡种子进行了不同温度、化学药剂处理的各种发芽试验研究．探索出可将刚收获的新鲜薏苡种子发芽率提高到86％以上的发芽方法,其技术操作如下。     

薏苡功能性成分研究进展

中国薏苡资源非常丰富,具有巨大的医药应用开发价值。为明确薏苡各部位的主要功能性成分,充分挖掘其利用价值,本研究总结了薏苡功能性氨基酸和蛋白质、油脂、维生素和矿物元素、薏苡多糖、多酚等功能性成分的研究进展,结果表明:薏苡非种仁部位同薏苡仁一样富含具有增强免疫、抑制肿瘤生长等多种功能的成分,而且生物量比薏苡仁大,利用前景将更为广阔,并提出利用薏苡非种仁部位代替薏仁开展饲用、药用、食用和日化用的设想,为薏苡功能的深度挖掘和开发利用提供参考。     

行距配置和种植密度对薏苡光合生理、籽粒灌浆及产量的影响

为薏苡高产栽培提供参考依据,采用2 因素裂区设计,设置2 种行距（等行距、宽窄行）和4 种密度（7 万、6 万、5 万、4 万株/hm2）,研究不同的种植方式对薏苡花后光合生理、籽粒灌浆及产量的影响。结果表明：宽窄行种植改善了薏苡的群体结构,提高了叶片光合性能和籽粒灌浆能力,与等行距种植的薏苡相比,4 种密度种植的薏苡产量分别提高7.87%、7.90%、7.87%和8.75%;种植密度对薏苡产量影响显著,2 种行距配置的薏苡都以种植密度为5 万株/hm2时产量最高,分别达到4544.1、4901.9 kg/hm2。薏苡的适宜种植密度为5万株/hm2,宽窄行种植是薏苡高产栽培的有效措施。     

不同水温对2种薏苡种子的萌发及黑穗病的影响

[目的]验证黔南地区农户薏苡播种方法在降低黑穗病的发生和提高种子发芽率方面的实用性,为薏苡高效生产提供参考。[方法]采用黔西南地区大面积种植品种白壳小薏苡和黑壳薏苡,对比分析了60℃、100℃(处理30s和1min)2种温度对不同薏苡种子发芽率以及霉变等性状的影响,并将2种水温处理的薏苡种子进行田间试验。[结果]60℃的温水处理后,能提高白壳薏苡的发芽率,同时能够减少病菌感染;但对外壳较厚的黑壳薏苡影响不大;而田间试验中未处理过的种子抽穗后,白壳小薏苡黑穗病发病率为80%,黑壳薏苡情况较轻。[结论]采用传统的播种方法,能有效提高薏苡发芽率,减少病菌感染,降低黑穗病的发生。     

薏苡细胞遗传学及生理生化研究进展

从细胞遗传学及生理生化方面就薏苡近年来的研究概况进行综述。首先在细胞遗传上,研究发现薏苡和川谷染色体核型及带型均十分相似,而且薏苡、川谷和玉米均可进行远缘杂交;其次在生理生化方面,前人对薏苡种子萌发生理变化、逆境生理、营养生理、干物质测定以及各种同工酶均进行了研究和分析,为薏苡的进一步研究提供了参考。在此基础上作了进一步的探讨。     

薏苡籽粒灌浆动力学及N、P、K养分吸收动态

本研究以黔薏2号、台湾薏苡、安国薏苡和临沂薏苡4个薏苡品种为材料进行田间试验,利用Richards方程对薏苡籽粒灌浆过程进行比较分析,并探索灌浆籽粒对N、P、K养分的吸收规律。结果表明,4个薏苡品种间籽粒产量差异不显著,扬花期和成熟期的地上生物量大小均表现为黔薏2号台湾薏苡临沂薏苡安国薏苡。4个薏苡品种具有不同的灌浆特征,台湾薏苡和临沂薏苡平均灌浆速率(G_(mean))和起始灌浆势(R_0)较大,灌浆活跃期(D)短,籽粒充实较快;黔薏2号和安国薏苡则具有相对较长籽粒灌浆活跃期。薏苡籽粒灌浆过程对N元素的需求比P、K元素更为敏感,需求量也更大,K元素和P元素次之;随着灌浆时间的推进,籽粒对N、P元素的需求整体上呈增强趋势,但对K元素的吸收则呈减弱的趋势。     

薏苡种质资源及其遗传特性研究进展

总结了薏苡在种质资源收集、分类及分子标记的应用现状,综述了薏苡在细胞遗传学、远缘杂交、遗传改良和基因发掘鉴定等方面的研究进展,并对薏苡在种质资源和遗传特性方面的研究方向进行了展望.     

中国薏苡遗传改良研究进展

薏苡的药用价值、营养价值极高,是一种世界范围内倍受青睐的保健粮食作物,也是中国加入WTO后参与国际竞争的重要农产品之一。薏苡的近缘野生种川谷是改良薏苡的新的基因源,通过两者杂交可以创造广泛的重组、变异类型,为选育综合双亲优良性状的薏苡新品种提供了遗传基础。针对中国薏苡生产缺乏优良品种的问题,从种质资源、细胞遗传学、生理生化、组织培养、遗传改良5个方面,综述了中国薏苡遗传改良的相关研究进展,并分析了今后的发展趋势,旨在为加强薏苡育种研究提供参考。     

迟熟型薏苡高产配套栽培技术研究

针对薏苡的生长特征，从1989年开始对本地迟熟型薏苡的育苗方式，栽培方式、播种期、密度、施肥量等方面进行了较为系统的研究。结果表明：迟熟型薏苡高产栽培技术为：4月20日左右播种，采用营养钵育苗及干湿相间的栽培法，密度3000丛／667m^2，在中等肥力条件下，施纯N24－26kg,P2O56.7-7.2kg,K2O13.5-14.2kg/667m^2，全部P肥作基肥，N肥采用轻施苗肥重施穗肥的原则，并重视病虫草害的综合防治。     

黔中山区薏苡产业发展现状、存在问题及对策

薏苡在黔中山区具有 30 余年的种植历史,在紫云县、镇宁县、普定县、西秀区等初步形成一定规模化种植,并取得一定成效,但仍存在农田基础设施不完善、新品种与新技术推广及研究不够深入、产业链脱节等制约薏苡产业发展的问题。通过调研和走访薏苡加工企业、基层农技人员、专业合作社及种植户等了解薏苡生产、推广、加工及销售基本情况,综合分析薏苡产业现状、存在问题及原因,提出相应的发展对策和建议,旨在为薏苡产业实现高质量发展提供理论参考。     

薏苡种子质量标准研究

薏苡为贵州优质特色杂粮,种植面积全国最大,种子市场需求量大,目前市场缺乏薏苡优质种子质量评价检验标准。研究通过对薏苡种子的净度、千粒重、含水量、发芽率、发芽势和发芽指数等指标的测定与统计分析,初步建立薏苡优质种子质量评价检验标准。     

薏苡黑穗病PCR检测体系的建立

薏苡黑穗病是薏苡栽培上最主要的病害之一,严重影响薏苡田间产量。薏苡黑穗病病瘿中存在多种真菌菌群,其中,真菌属Sporisorium和Ustilago为优势菌群。本研究选择Sporisorium和Ustilago线粒体全长序列中保守且常见的基因ATP6设计引物,分别检测薏苡成熟期已发黑穗病的病株和正常植株的叶片,结果显示,发病株全部能扩增出目的片段,而田间表现正常的部分植株也能扩增出目的片段,说明该检测方法可鉴定出被黑穗病病原菌侵染而无症状的薏苡植株。因此,本研究建立的薏苡黑穗病PCR检测方法能够快速、准确、灵敏地鉴定出抗黑穗病薏苡种质,为薏苡抗黑穗病的遗传选育工作提供分子鉴定技术。     

中国薏苡的生态型、多样性及利用价值

通过对我国１７个省、市、区１０２份薏苡资源的形态学、生物学、农艺和品质性状鉴定，认为我国薏苡资源丰富多样，可分为南方、长江中下游和北方三个生态型。我国确是世界薏苡的重要起源地之一。我国薏苡多数品质优良，具有广阔的利用价值。     

利用叶绿体基因组SSR标记揭示薏苡属种质资源的遗传多样性

从分子水平研究国内外薏苡属种质资源的遗传多样性差异,为薏苡属种质资源的保护、发掘和利用提供依据。从38对cpSSR引物中筛选出33对多态性引物,对93份薏苡属资源的遗传多样性、群体结构和亲缘关系进行了比较分析。33对cp SSR共扩增出153个等位基因,每个位点等位基因数目3～8个,平均4. 64个,Nei's多样性指数(H)和Shannon's信息指数(I)平均为0. 368 8和0. 720 2,种质资源的遗传多样性丰富。野生和栽培类群之间遗传分化不明显,北方早熟生态型、长江中下游中熟生态型和南方晚熟生态型类群之间的遗传距离相对较近、一致度高,但是与国外类型的遗传差异大。小珠薏苡种和窄果薏苡种独立分支,表现出明显的分化差异;台湾薏苡变种、念珠薏苡变种、薏苡变种和薏米变种4个类群之间的遗传差异较小;种质遗传距离与地理距离不存在绝对相关性,而不同类群之间可能存在基因渐渗现象。     

不同种植密度对薏苡农艺性状及产量的影响

试验研究了不同种植密度对薏苡农艺性状和产量的影响。结果表明:薏苡最佳密度为10 672株∕hm2(行距×窝距=60cm×50cm),小区(面积15m2)产量最高达到7.77kg,比其他3个处理高10.04%~21.24%,差异性显著。不同种植密度对薏苡农艺性状和产量都有不同程度的影响,薏苡分蘖、拔节、开花、成熟等生育进程随密度增大呈提前的趋势,薏苡分蘖期株高、成熟期株高、有效穗等农艺性状随密度增大而成增大趋势,成熟期茎围、单株有效茎蘖、千粒重、穗粒数随密度增大而呈减小趋势,薏苡产量随着密度的增大先增加后降低。     

玉米和高粱SSR标记在薏苡中的通用性研究

旨在分析玉米和高粱SSR标记在其近缘种薏苡中的通用性和多态性,以期筛选可用于薏苡种质资源和遗传学研究的分子标记。以11份薏苡资源为供试材料,利用SSR-PCR扩增和毛细管电泳检测方法,对364对SSR引物进行了测试和筛选。结果表明,364对玉米和高粱来源的标记中有163对能在薏苡中扩增并得到清晰的条带,其中44对标记在薏苡中表现出良好的多态性。高粱SSR的通用性和多态性比例分别为58.02%和30.85%,玉米SSR标记的通用性和多态性比例分别为23.45%和26.47%,高粱SSR标记在薏苡中通用性和多态性更好。44对引物在11份薏苡材料中扩增出110条多态性条带,每对引物扩增出的条带数在1～5条之间,平均为2.5条,PIC为0.15～0.79,其中15对引物的PIC值大于0.5,占全部多态性引物的34.09%。筛选出的通用SSR引物可为薏苡种质资源多样性和分子遗传学研究提供可用的遗传标记,也是高粱、玉米和薏苡3种作物之间比较基因组学研究的有力工具。     

盘州市薏苡绿色增产增效栽培技术

根据近年来薏苡栽培技术试验示范成果及生产实践,总结出适宜盘州市的薏苡绿色增产增效栽培技术,为薏苡大规模的绿色生产提供了技术支撑,进一步推动薏苡产业的健康发展。