白菜型油菜抗寒生理生化特性动态研究

采用大田自然越冬和室内分析相结合的方法,研究了自然越冬过程中,白菜型冬油菜冬前抗寒生理生化指标的变化动态特征.结果表明:冬前随着气温降低,5种白菜型油菜植株地上部避害型失绿枯萎的同时,主根不断增长、根颈逐渐加粗、单根干质量和单根鲜质量增加,且品种间差异极显著,越冬率品种间差异极显著,即‘天油2号’>‘876’>‘8728’>‘986’>‘813’.叶片含水量均逐渐下降,其中‘876’和‘天油2号’的含水量下降幅度较大,明显高于其他品种.叶片丙二醛(MDA)含量波动明显,总体呈上升趋势,油菜叶片内MDA含量在温度较低时急剧累积,而根系中MDA含量却逐渐下降,说明根系受低温伤害的程度低于地上部植株的受伤害程度.随冬前温度下降,油菜叶片和根系的可溶性糖和游离脯氨酸均呈增加趋势,当含水量降到最低时,二者含量均达到最高.‘876’和‘天油2号’体内积累较多的可溶性糖和脯氨酸,形态特征表现为植株匍匐、生长点下陷,说明2个品种更能适应低温寒害,具较强的抗寒性.     

中性盐胁迫对高粱苗期光合特性的影响

采用室内沙培试验,以高粱为研究对象,分别用0、60、120、150 mmol/L的混合盐[n(NaCl):n(Na2SO4)=9:1]溶液处理高粱4叶1心幼苗植株,探讨盐胁迫对高粱植株光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率的影响.结果表明,中性盐胁迫下高粱叶片气孔导度、蒸腾速率随着盐浓度的增加呈下降趋势;光合速率随着盐浓度的增加呈先上升后下降的趋势;胞间二氧化碳浓度随着盐浓度的增加呈波形波动.     

中国杂交高粱育种研究进展

中国高粱生产中应用的细胞质有A1和A2两种类型.不育系的细胞核有南非高粱核体系、中国高粱核体系、倾向南非高粱核体系和印度高粱核体系.恢复系的种质主要是中国高粱和倾中国高粱类型.杂种优势利用模式由南非高粱×中国高粱、中国高粱×中国高粱、倾南非高梁×倾中国高粱,发展为印度高梁×倾中国高粱.植株高度由高秆改良成中秆,使产量大幅度提高.温度是影响不育性的主要因子,在自然条件下,A2不育系雌蕊败育轻或不败育,雄蕊遇高温可散出花粉,使不育系产生少量自交结实.粒用高粱育种近年来进展不大,其主要原因是遗传基础狭窄,株型不理想,耐密性差,抗性育种重视不够,杂优利用模式有待创新.今后应:协作攻关,加强基础研究,创造新种质;不同类型间亲缘关系要清晰,以保持和提高两亲间的杂种优势;保证新品种的繁制质量和数量,加快其推广速度.     

不同类型高粱主要农艺性状与品质性状差异分析

对来自国内外60份不同类型高粱材料的农艺性状、产量性状和品质性状在新疆干旱区的表现进行分析比较,目的是了解不同高粱类型在新疆干旱区的差异表现,为新疆干旱区能源用高粱品种选育提供参考依据.研究发现,供试高粱材料间生育期差异显著(P＜0.05),其中,甜高粱的生育期最长,平均为116.8 d,变幅在100.5～131.5 d之间.农艺性状分析发现,帚高粱的株高最高,平均为275.2 cm,籽粒高粱最矮,平均只有235.6 cm.甜高粱的伸长节间数最多,平均为12.6个,其中,甜高粱X054伸长节间数最多,为15.6个.各高粱类型的产量构成差异较大,籽粒高粱的籽粒产量最高,平均为7.9 t/hm2,而甜高粱和帚高粱的茎秆产量较高,分别为10.3和10.2t/hm2,全株总干物质积累量以甜高粱为最高,平均为25.3 t/hm2,变幅在18.4～31.5 t/hm2之间,其次为帚高粱的23.6 t/hm2,籽粒高粱最低,平均只有20.3 t/hm2.品质性状分析表明,籽粒各组分含量最为稳定,各高粱类型间差异较小,其次为叶片和叶鞘,而不同高粱类型间茎秆的碳水化合物含量和木质素含量差异较大,其中,甜高粱表现出更高的可溶性总糖含量,平均为236.6 g/kg,是籽粒高粱的3倍、帚高粱的2倍之多,而甜高粱的木质纤维素含量明显低于籽粒高粱和帚高粱,特别是纤维素含量,平均要低100 g/kg以上.碳水化合物产量分析发现甜高粱和帚高粱的平均积累量较高,分别为14.2和13.8 t/hm2,各高粱类型中均以纤维素和半纤维的贡献最大,特别是帚高粱材料,平均贡献率达65.9％.综上,相比于籽粒高粱和帚高粱,甜高粱整体表现出更强的能源利用潜力.同时应指出,各类型高粱材料均为宝贵的种质资源,应充分的挖掘利用,以筛选并进一步培育出适合新疆干旱区种植的能源用高粱新品种.     

水稻颖花结实率对减数分裂期和开花期高温的响应差异

减数分裂期和开花期是水稻对高温敏感的2个主要阶段。为明确水稻颖花结实率对减数分裂期和开花期高温的响应差异,本研究以特优559和华粳1号为供试材料,在减数分裂期和开花期,通过设置不同高温水平(31℃、33℃、35℃、37℃、39℃、41℃)和处理时间(1 d、3 d、5 d),分析了高温对水稻颖花结实率的影响。结果表明:减数分裂期随着温度和高温处理时间的增加,颖花日均结实率逐步下降,其规律可用二次曲线拟合,2个品种间响应差异不大;开花期随着温度和高温处理时间的增加,颖花结实率明显下降,其规律可用Logistic曲线拟合,2个品种间响应差异较大。     

高粱籽粒单宁积累规律

为指导专用型高粱生产及育种,对近几年黑龙江省不同积温带主栽的3个杂交种及亲本的单宁积累规律进行研究。结果表明:不同品种开花后各阶段的单宁积累规律各有差异,参试品种开花后的前期积累均为下降趋势,中期及后期不同品种积累有所差异。龙杂5号和龙杂9号表现为先下降,再上升,龙杂10号则表现为先上升,再缓慢下降。高粱成熟期的单宁含量较低,成熟后,龙杂5号、龙杂9号以及亲本间单宁含量均有增加,龙杂10号和父本单宁含量增加,母本单宁含量减少。杂交种与亲本间的单宁积累过程相关性极大,当双亲的单宁含量相差较小时,杂交种的单宁积累基本介于双亲之间,当双亲的单宁含量差异较大时,杂交种的单宁含量与高亲值相近。     

干旱胁迫下玉米叶-气温差与叶温差日变化特征及其品种差异

为进一步明确玉米叶-气温差和叶温差日变化特征及其对干旱的响应与品种差异,通过人工旱棚控水,设置充分供水、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫4个土壤水分处理,研究5个玉米杂交种功能叶片表面温度及环境光温湿度日周期变化特征,比较分析了不同生育时期叶-气温差和叶温差的变化特性及其与环境因子的关系。结果表明:1)叶-气温差是衡量玉米水分丰缺状况的1项有效指标。在充足供水条件下玉米叶-气温差较为稳定,维持在-4.0~-1.0℃范围内,干旱胁迫下均表现出升高趋势,重度胁迫与充足供水处理之间的差值可达5℃以上,且多出现于12:00—16:00;2)叶温差日变化表现为先升高后降低趋势,并随着干旱胁迫程度的加大而增大;3)干旱处理叶-气温差与光合有效辐射和大气温度的相关性高于空气湿度和饱和水汽压差,均达到显著或极显著水平;4)杂交种间叶-气温差差异不显著,叶温差则差异显著,但不同时间和不同生育时期表现不一致。总之,梯度土壤干旱胁迫导致了叶-气温差和叶温差的逐级升高,叶-气温差可有效反映玉米植株水分丰缺状况,而叶温差在玉米抗旱品种筛选方面的意义尚需进一步研究。     

高温处理对玉米种子发芽率的影响

以苏玉10号、粤甜9号2个品种为材料,采用高温处理方法测试玉米的干种、湿种、芽种在水温和气温35~85℃处理10 min和60 min的发芽能力,结果表明:干种耐受高温能力最强,芽种耐受高温能力最弱;水温比气温更易使种子发芽率下降;处理温度可分为温和段、温敏段、温失段,处理温度和时间超过一定限度,玉米种子发芽率随着处理温度升高和处理时间延长而丧失下降;玉米不同品种耐受高温能力有共性,也有差异。     

中国杂交高粱育种研究进展

中国高粱生产中应用的细胞质有A1和A2两种类型。不育系的细胞核有南非高粱核体系、中国高粱核体系、倾向南非高粱核体系和印度高粱核体系。恢复系的种质主要是中国高粱和倾中国高粱类型。杂种优势利用模式由南非高粱×中国高粱、中国高粱×中国高粱、倾南非高粱×倾中国高粱,发展为印度高粱×倾中国高粱。植株高度由高秆改良成中秆,使产量大幅度提高。温度是影响不育性的主要因子,在自然条件下,A2不育系雌蕊败育轻或不败育,雄蕊遇高温可散出花粉,使不育系产生少量自交结实。粒用高粱育种近年来进展不大,其主要原因是遗传基础狭窄,株型不理想,耐密性差,抗性育种重视不够,杂优利用模式有待创新。今后应①协作攻关,加强基础研究,创造新种质;②不同类型间亲缘关系要清晰,以保持和提高两亲间的杂种优势;③保证新品种的繁制质量和数量,加快其推广速度。     

温室温度对粳稻品种抽穗日数的影响

本文通过不同熟期类型粳稻品种的播期研究，发现粳稻品种的感温性强，中粳中晚熟品种的感温级别达８－９级；但不同品种对适温的要求不同，表现为不同温度条件下的抽穗促进率有差异，中粳中熟品种要求的适温较高，早粳早熟、中粳中、晚熟品种要求的适温较低，受低温的影响小。通过分析温室内８个不同播期的抽穗日数与各温度因子间的关系，表明提高日均气温，降低有效积温是缩短抽穗日数的有效途径，但日均温不能过大或过小，日最高温     

贵州省酒用高粱种植的气候适宜性分析

为给贵州的酒用高粱种植农业规划提供参考,从农业气候统计学角度,应用最小二乘法、相关分析、逐步回归方法,对贵州酒用高粱进行气候适宜性种植区划,确定高粱气候关键期、生育期气候指标以及影响高粱产量的气候关键因子。结果表明:当10日平均气温稳定在10~12℃时,适宜高粱播种育苗;在积温达2 700~2 900℃时,适宜高粱移栽—成熟期的生长需要;从播种到成熟期的总日照时数与单产呈显著正相关性,日照越多单产越高;从播种至成熟(4—8月)需降水量在650mm以上才能满足高粱生产的需求。针对贵州气候因子,在GIS平台上利用空间分析技术,绘制贵州酒用高粱种植气候适宜性区划图显示,全省除西北部地区由于热量条件不够,不适宜种植高粱外,大部地区气候条件均适宜种植;最适宜高粱种植区域大部分分布在贵州省的北部、中部和东部地区。     

施肥对连作甜高粱生物产量及品质的影响

以沈农甜杂2号甜高粱为材料,研究施肥对连作甜高粱生物产量及品质的影响。结果表明,苗期和成熟期各处理株高显著高于对照;苗期各处理叶片数差异不显著,成熟期P肥和重茬肥加P肥处理的叶片数与对照差异显著;重茬肥加N肥和重茬肥加P肥处理的生物产量显著高于对照,增产率分别达29.6%和28.9%;重茬肥加N、P、K肥处理的锤度和粗蛋白含量均达最高。综合分析表明,施用重茬肥600 kg/hm加P肥450 kg/hm,对甜高粱生长及生物产量的提高作用最佳;施用重茬肥600 kg/hm分别加N、P、K肥450、450、150 kg/hm时,甜高粱的饲用品质最佳。     

甜高粱与粒用高粱主要性状研究

[目的]寻找甜高粱与粒用高粱主要性状的异同。[方法]选用代表性甜高粱T26T、37品种,粒用高粱R123、LR198品种,研究其生长势、植物学性状表现、含糖量、叶绿素含量、呼吸速率。[结果]结果表明,甜高粱生长优势显著优于粒用高粱,主要表现在与生物产量有关的性状;糖含量的积累起点及总含量均高于粒用高粱,而甜高粱和粒用高粱糖积累总趋势是一致的;甜高粱生物产量优势强,而粒用高粱穗部性状优势强;生理性状中叶绿素含量粒用高粱优于甜高粱,而呼吸速率甜高粱偏高。[结论]甜高粱与粒用高粱功能不同而用途不同。     

甜高粱贮藏研究综述

甜高粱的收获不仅数量大而且时间集中,受加工条件所限,难以在短时间内处理完,需要进行原料贮存。国内外学者已对延长甜高粱茎秆及其汁液的贮存方法和期限进行了广泛的研究。综述了甜高粱茎秆贮藏方面的研究,并就贮藏地点及其品种选育进行了探讨,以期为甜高粱加工贮藏和育种提供参考。     

高粱苗期耐盐性转录组分析和基因挖掘

【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】 以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0（对照）、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na ⁺含量和叶绿素相对含量（SPAD值）,并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数（fold change）≥2且FDR<0.001作为筛选标准。通过Gene Ontology和KEGG Pathway数据库对参与高粱不同时间盐胁迫差异表达基因进行分析注释。 【结果】 盐胁迫处理对高粱株高、根长、干物重等性状无显著影响,对钠离子含量和SPAD值影响显著。石红137株高、根长、钠离子含量和SPAD值均高于L甜。转录组测序结果鉴定得到已知基因26 628个,新基因866个。石红137中的差异基因数目高于L甜。石红137中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为375、4 206和3 750个。感盐品种L甜中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为167、2 534和1 612个。GO分析共获得25个功能注释,分别为光合作用、细胞物质代谢、翻译过程以及激素合成等与盐胁迫相关的差异表达基因。KEGG分析发现盐胁迫1 h表达差异基因富集在植物激素信号转导途径,涉及脱落酸（abscisic acid,ABA）、生长素（auxin,AUX）、细胞分裂素（cytokinin,CTK）、赤霉素（gibberellins,GS）、乙烯（ethylene,ETH）过程等共71个基因。盐胁迫24 h表达差异基因富集于光合作用相关途径,涉及Lhca、Lhcb、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PPC）、磷酸核酮糖激酶（phosphorylribonucleic kinase,PRK）等20个基因。类黄酮生物合成代谢途径差异可能是引起石红137和L甜的耐盐能力差异的原因之一,花青素还原酶（anthocyanidin reductase,ANR）和黄酮醇合成酶（flavonol synthase,FLS）参与类黄酮生物合成途径。【结论】 高粱的盐胁迫过程是一个复杂的生物过程,依赖于多个基因在复杂网络中的平衡表达。盐胁迫条件下,高粱应对环境刺激受到激素信号转导和光合作用的控制。类黄酮生物合成途径在耐盐品种中起到了重要作用。     

不同种植密度对高粱成穗数、产量及其构成因素的影响

[目的]为了探讨不同种植密度对高粱成穗数、产量及其构成因素的影响,确定酿造高粱品种在旱地的合理种植密度,[方法]本试验以酿造高粱‘晋杂23号’为试验材料,在山西省农科院经济作物研究所试验田研究了不同种植密度（6.00万株/hm2、8..25 万株/hm2、10.50 万株/hm2、12.75 万株/hm2、15.00 万株/hm2）对高粱生长、产量及其构成因素、成穗数的影响。[结果]结果表明：随着种植密度的增加,高粱株高、茎粗、穗长、最大叶面积、穗粒重、千粒重呈下降趋势,但差异不显著。在6.00万株/hm2～10.50万株/hm2的密度范围内,籽粒产量随密度增加呈大幅度增加;当密度超过10.50万株/hm2时,籽粒产量趋于平稳。回归分析表明,高粱种植密度与成穗数间呈极显著的正相关,回归方程为y=26866.222+0.555x。[结论]综合分析,酿造高粱‘晋杂23号’的种植密度以10.50万株/hm2为宜。该研究为酿造高粱在该地区种植获得高产提供了一定理论依据。     

响应面优化甜高粱汁酶解工艺分析

【目的】研究甜高粱汁最佳酶解工艺参数,为甜高粱相关产品的开发利用提供技术参考。【方法】以新疆3号甜高粱为材料,在单因素试验基础上,采用Box-Behnken响应面设计,分析试验因素果胶酶添加量、酶解时间、酶解温度、酶解pH对甜高粱汁的酶解效果的影响,用Design-Expert 8.0建立二次多元回归模型并进行方差分析。【结果】最佳酶解工艺条件为:果胶酶添加量0.06%、酶解温度50℃、酶解时间4 h、酶解pH值4.0,在该条件下,甜高粱汁透光率为85.54%、粘度为1.30 mPa.s,与预测模型值(85.71%、1.23 mPa.s)吻合度高。【结论】经过响应面试验优化酶解工艺条件,甜高粱汁澄清度显著提高,最大程度保持其营养价值。     

轮作不同高粱品种阻控设施菜田氮素损失潜力研究

为缓解华北地区设施菜田夏季休闲期氮素淋洗损失严重等问题, 提高氮素利用率及土壤生物多样性, 结合高粱的生物学特征, 选取晋杂12等6种北方常见高粱品种为供试品种, 以常规填闲作物甜玉米为对照, 筛选适宜作为北京设施菜田夏季填闲作物的高粱品种。结果表明, 从生物量、根系及养分带走量等方面来看, 晋杂12较其他品种均占优势, 成熟期生物量为11.2 t·hm^-2, 0~45 cm总根长为299 m, 作物地上部氮素带走量为139 kg N·hm^-2, 均显著高于常规填闲作物甜玉米, 可以替代甜玉米推广使用。同时研究发现冀梁2号品种在尿素施用后土壤铵态氮含量明显高于其他品种, 可能是作物根系分泌的生物硝化抑制剂减缓了硝化过程。与甜玉米相比, 高粱可能通过释放生物硝化抑制剂和根系在土壤剖面生物提氮共同起到减少氮素损失的作用。     

旱地高粱渗水地膜覆盖的生态效应

渗水地膜覆盖具有显著的渗水、保水和提墒作用,提高了旱地高粱自然降水利用率;在高粱生长前期,渗水地膜覆盖的增温、保温效果优于普通地膜覆盖,在生长中、后期地温略低于露地,具一定的缓温效应.     

高梁炭疽病的严重度和品种抗性分级标准

 比较了不同品种在乳熟期的各叶位炭疽病发生程度和不同抗炭疽病性分级方法的准确度,并进行了高感对照筛选.结果制定了以株为基本取样单位的炭疽病分级标准,确定了以矮子高梁为高感对照的品种抗炭疽病性分级标准.