小麦基因型间籽粒镉积累差异及低镉积累资源筛选

为解决镉(Cd)污染带来的粮食安全问题,本试验采用盆栽试验对102份不同基因型的小麦资源在Cd污染土壤环境下小麦籽粒Cd积累差异进行了分析。结果表明,在土壤Cd含量为20mg/kg时,102份小麦中73.53%的籽粒Cd积累为4~7mg/kg,17.65%籽粒Cd积累〉7mg/kg,8.82%籽粒Cd积累〈4mg/kg。将在Cd浓度为20mg/kg下筛选出的9份低积累和16份高积累材料进-步在Cd浓度为0.4mg/kg, 5mg/kg和20mg/kg土壤环境下分析籽粒Cd积累差异, 结果表明,小麦籽粒Cd积累与基因型有很大的关系,不同基因型小麦在不同Cd浓度下籽粒Cd积累差异显著,籽粒Cd积累量与土壤中Cd含量呈显著正相关,籽粒Cd积累系数与土壤Cd含量呈负相关。同时根据材料在不同浓度Cd积累情况,筛选出3份低Cd积累小麦,为进一步选育小麦籽粒低Cd积累品种奠定材料基础。     

3个地区不同小麦品种籽粒硒含量分析

为了筛选富硒稳产高效型小麦品种和定位适宜种植优质强筋小麦的区域。选取石家庄藁城区、邢台宁晋县、邯郸馆陶县3个试验点,7个优质和5个高产冬小麦品种,收获后测定籽粒硒含量,比较了相同小麦品种不同地区间和同一地点不同小麦品种间籽粒硒含量的差异,分析产量与籽粒硒含量的关系。结果表明:不同地点间小麦籽粒硒含量的平均值以藁城最高为0.177 mg/kg,总体达到富硒小麦的标准,宁晋次之为0.084 mg/kg,馆陶最低为0.04 mg/kg;同一地点优质强筋小麦籽粒硒含量平均值均小于中筋小麦,藁城优质强筋小麦籽粒硒含量平均值较中筋小麦减少37.6%,宁晋减少26.7%,馆陶减少15.6%;土壤中硒含量与小麦籽粒硒含量呈正相关关系(R=0.972),差异不显著(P=0.152>0.05)。中筋小麦品种衡4444、济麦22及高产品种石麦22、邢麦13和婴泊700的籽粒硒含量均达到0.2 mg/kg以上,可作为适宜本地区的富硒小麦品种。     

大豆籽粒生育酚及其组分含量鉴定与优异种质筛选

生育酚（维生素E）具有防止人体动脉硬化、降低胆固醇、增强血液循环和防治心血管疾病等多种功效。大豆较其他植物含有更为丰富的生育酚,但目前大规模筛选优异种质的工作开展较少且研究不够深入。鉴于此,利用299份大豆品种资源,通过高效液相色谱法测定其籽粒生育酚及其组分含量,明确其遗传变异及相关性,并筛选生育酚含量高的特异种质。结果表明,供试大豆品种生育酚及其组分含量存在丰富的遗传变异,其δ-、γ-、α-生育酚及总生育酚平均含量分别为44.15、143.05、66.81及254.01μg/g,变异系数在15.37%~38.04%之间,α-生育酚变异系数最高;3种成分占总含量比值分别为17.47%、56.57%和25.96%,变异系数为11.78%~32.21%,α-生育酚比值变异系数最高;同时发现,总含量与3种组分含量间的相关系数均达到极显著水平,δ-生育酚与γ-及α-生育酚的相关系数也达极显著水平;基于各供试品种生育酚及其组分含量,将其分为3类,并筛选出13份高生育酚含量特异种质,其中包括黑河44、合丰50、合农75和绥农28等,为今后通过常规及分子育种方法实现生育酚及其组分含量遗传改良奠定了材料基础。     

不同作物中维生素E含量的测定和比较

该研究利用HPLC法测定了玉米、大豆和油菜不同品种籽粒中维生素E的含量,并对3种作物及每种作物不同品种之间的维生素E含量进行了比较分析。结果表明：3种作物的VE总量为油菜>大豆>玉米;活性最高的α-生育酚含量为油菜>玉米>大豆。每种作物不同品种间VE总量与α-生育酚含量比较发现,玉米不同品种间的变化最大,其VE总量与α-生育酚含量的变化范围分别在12.05~128.63 mg/100 g之间和0.93~52.01 mg/100 g之间。这些数据为将来的基因工程育种、食用油选购等提供依据。     

高油和普通玉米自交系类胡萝卜素和生育酚含量的比较分析

建立了利用高效液相色谱法同时测定玉米籽粒类胡萝卜素和生育酚各组分含量的技术体系,分析了112份黄色胚乳玉米自交系的类胡萝卜素和生育酚含量,其中包括32份高油自交系和80份在生产上广泛应用的普通玉米自交系。结果表明,不同自交系间存在广泛的变异,各组分含量变幅最大的是α-生育酚,含量相差达162倍;变幅最小的是δ-生育酚,含量相差也接近4倍。类胡萝卜素各组分含量在高油和普通玉米自交系之间并没有显著差异,但普通玉米的变异范围更为广泛;高油玉米生育酚各组分含量显著高于普通玉米,其中γ-生育酚、α-生育酚和总生育酚含量的均值分别是普通玉米均值的2.4、2.5和2.4倍。尽管供试的高油玉米材料仅32份,但其生育酚的某些组分比普通玉米具有更广泛的遗传变异。这为进一步的玉米高油、高维生素A原、高维生素E,即“三高”品质成分育种提供了有益参考。     

日光温室土壤养分变化状况及累积特征的研究

采集山东济南日光温室蔬菜地表层土壤(0~20 cm)和棚外露地表层土壤,测定有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH、电导率等土壤养分含量,通过分析结果表明,日光温室蔬菜土壤有机质含量平均值21.6 g/kg,碱解氮含量平均值为115.4 mg/kg,土壤速效磷含量平均值为122.4 mg/kg,速效钾含量平均值为455.5 mg/kg,pH平均值为7.90,电导率平均值为0.457 ms/cm,其中有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、电导率显著高于露地土壤,增幅分别为77.0%,66.7%,472.0%,173.4%,60.9%;而pH低于露地土壤0.23。日光温室土壤有机质、碱解氮的积累规律不明显;速效磷、速效钾、电导率、pH与棚龄间有明显的累积规律,其相关系数分别为0.7368,0.60,0.6547,-0.7206。日光温室土壤有明显的酸化和盐渍化现象,各种养分大量累积。     

甜玉米乳熟期籽粒维生素A源和维生素E组分的变异

维生素A和维生素E是人与动物必须从食物中摄取的微营养物质。甜玉米是人类直接食用的一种鲜食玉米类型。本研究利用高效液相色谱法测定了47份甜玉米自交系籽粒乳熟期的维生素A源和维生素E各组分的含量。结果表明,不同基因型甜玉米材料间维生素A源和维生素E各组分及α/γ-生育酚存在显著差异。非维生素A源的叶黄素和玉米黄质为维生素A组分中的主要成分,γ-生育酚为维生素E组分中的主要成分。相关分析表明多数性状间表现为显著正相关或不相关,其中β-胡萝卜素极显著正相关于玉米黄质、β-隐黄质和α-类胡萝卜素,维生素E各组分两两极显著相关,α/γ-生育酚极显著负相关于δ-生育酚和γ-生育酚,极显著正相关于玉米黄质和α-生育酚,β-胡萝卜素与α-生育酚的呈正相关。这些数据为进一步研究甜玉米籽粒中维生素A源和维生素E的代谢和微营养品质的改良提供了有益的表型数据。     

镉污染稻田玉米对水稻的季节性替代种植可行性研究

通过比较种植模式双季稻（RR）,春玉米―晚稻（MR）,早稻―秋玉米（RM）的生育期、产量、经济效益及农产品镉含量等,探讨湖南镉污染稻田玉米对水稻季节性替代种植的可行性。结果表明,从生育季节来看,3种模式的晚季作物均能在10月下旬成熟,均适合在湖南双季稻区应用。2015和2016年两季作物总产量分别以RR和MR模式较高,但差异均不显著。与RR模式相比,2015年MR和RM模式下的纯收入有所下降,但2016年明显提高,2年总收入表现为MR>RM>RR,且前2种模式的单个劳动力纯收入明显高于RR模式。RM与MR模式的水稻糙米镉含量较RR模式有降低趋势,2016年晚稻表现更明显,从0.823mg/kg降到了0.621mg/kg。水稻糙米镉含量在0.231~0.823mg/kg,玉米籽粒镉含量在0.036~0.081mg/kg。水稻镉积累量远高于玉米,晚稻镉积累量远高于早稻,3种模式2季作物地上部总镉积累量表现为RR>MR>RM,且差异显著。可见,从生育季节、产量、纯收入和籽粒镉含量等角度考虑,春玉米―晚稻与早稻―秋玉米种植模式替代双季稻模式是可行的,考虑到春玉米―晚稻种植模式地上部镉移除量较多,因此宜首选春玉米―晚稻模式。     

宜机收籽粒玉米品种冠层结构、光合及灌浆脱水特性

以京农科728等24个我国生产大面积推广的玉米品种为研究材料,比较不同类型玉米品种的冠层结构、光合及灌浆脱水特性差异,为适宜机收籽粒玉米品种选育和推广提供技术支撑。研究结果表明:(1)参试玉米品种平均机收产量、籽粒含水率、破碎率和杂质率分别为11,658.78 kg hm^-2、24.66%、3.90%和0.83%。其中,以京2416为父本组配的京农科728等18个适宜机收籽粒玉米品种平均机收产量为11,802.70 kg hm^-2,显著高于郑单958和先玉335,分别增产7.69%和4.45%;收获时籽粒含水率均低于28%(平均为24.61%);破碎率低于5%(平均为3.42%),均达到国家机收籽粒标准。(2)以京2416为父本组配的京农科728等18个宜粒收玉米品种穗上茎叶夹角小,株型紧凑,冠层平均透光率高,冠层光分布更合理。(3)参试品种净光合速率和叶绿素含量平均为34.10μmol CO₂ m^-2 s^-1和8.91mg m~2,其中以京2416为父本组配的18个品种净光合...     

Zn对不同品种油菜光合特性、籽粒Zn含量的影响

为了探讨Zn对不同品种油菜光合特性、籽粒Zn含量的影响,采用盆栽试验比较了5种Zn浓度(0、1.0、5.0、10.0、20.0 mg/kg)处理下5个油菜品种的生长、光合特性、籽粒Zn含量及积累量的差异。结果表明,5个油菜品种的根、茎、叶、籽粒及植株干重、光合特性、Zn含量和积累量在品种之间、Zn处理浓度之间的差异显著,品种与Zn浓度的交互效应也达到显著水平。当Zn≤5.0 mg/kg时,Zn增加了净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)以及蒸腾速率(Tr),提高了油菜茎、叶、籽粒及总干重。5个品种的籽粒Zn积累量以及ENW、NTHYC和H33的籽粒Zn含量随Zn浓度先增加,在5.0 mg/kg Zn时达到最大值,然后下降。ENW的籽粒Zn含量和籽粒Zn积累量在5.0和10.0 mg/kg Zn处理时为5个品种最高或次高,分别为172.34和164.10 mg/kg、2.932和2.575 mg/pot。     

施氮量对夏玉米籽粒灌浆特性和内源激素作用的影响

为探究施氮量对夏玉米籽粒灌浆特性和内源激素含量与平衡的影响,试验以登海518 (Denghai 518, DH518)为供试材料,于2018—2019年大田条件下设置不施氮处理(N0)、少量施氮(N1:N 129 kg hm^-2)、适量施氮(N2:N 184.50kg hm^-2)和过量施氮(N3:N 300 kg hm^-2) 4个施氮量处理。结果表明:随着施氮量增加,籽粒达到最大灌浆速率的天数(T_max)逐渐缩短,灌浆速率最大时的生长量(W_max)、最大灌浆速率(G_max)增加,籽粒灌浆活跃期(P:the active grain filling stage)延长,同时脱水速率增快,籽粒灌浆特性改善,最终籽粒干重增加,产量显著提高,但过量施氮,籽粒灌浆受到不良影响,产量降低。在籽粒内源激素含量达到峰值时, N2处理的吲哚-3-乙酸(IAA)含量较N0处理2年分别显著增加66.35%、88.99%,玉米素核苷(ZR)含量2年分别显著增加7.45%、14.60...     

镉污染稻区油菜–中稻替代双季稻种植的可行性研究

为了探讨镉污染稻区油菜-中稻替代双季稻种植的可行性,在湖南省湘潭县中度镉污染稻田开展大田试验,研究了油菜-中稻与双季稻模式下的作物生育进程、产量、经济效益与镉含量。结果表明,双季稻、油菜-中稻均能在10月20日前成熟;双季稻早、晚稻产量分别为5233.7和6298.3kg/hm²,油菜和中稻产量分别为1875.5和7531.0kg/hm²,中稻产量较早、晚稻产量分别提高43.9%和19.6%;与双季稻模式相比,油菜-中稻模式成本降低13.5%,产值提高2.1%,纯收入提高42.6%,总纯收入与劳动力比值升高38.5%;早、中、晚稻根、茎、叶和籽粒等器官镉含量差异明显,均表现为晚稻>中稻>早稻的趋势;糙米镉含量在0.43~0.82mg/kg之间,油菜籽镉含量为0.11mg/kg。综合种植季节、产量、经济效益和籽粒镉含量来看,油菜-中稻模式可作为镉污染双季稻区替代双季稻的种植模式。     

黄淮海地区夏玉米锌高效基因型的筛选研究

缺锌是限制黄淮海地区石灰性土壤中玉米生长发育的重要因子之一，施用锌肥是玉米获得稳产高产的重要措施。为筛选黄淮海地区适宜种植的锌高效基因型夏玉米，以10个主栽夏玉米基因型为研究对象开展大田试验，设置4个喷锌时期，研究各基因型在施锌条件下果穗凸尖长和籽粒产量及锌含量的变化，根据锌响应度差异筛选出夏玉米锌高效基因型。结果表明：喷施锌肥4.5 kg ZnSO₄·7H₂O/hm²后，玉米果穗秃尖长度显著降低，拔节期大口期1:1喷锌处理下籽粒产量提高7.5%达8.73 t/hm²，籽粒锌含量提高34.3%达43.94 mg/kg。与不施锌相比，拔节期大口期1:1喷锌处理下，各基因型玉米以‘迪卡653’和‘隆平638’的秃尖长降幅最大，‘谷神玉66’和‘郑单958’增产最明显，‘郑单958’籽粒锌含量增幅最大。各基因型玉米锌响应度聚类分析表明，‘谷神玉66’和‘郑单958’为锌高效型品种，可在缺锌地区的黄淮海夏玉米生产中进行推广种植，在拔节期大口期1:1喷施锌肥总量4.5 kg ZnSO₄·...     

江西安福不同类型毛竹林土壤水溶性有机碳特征研究

为了解毛竹林土壤活性有机碳库的动态特征,探讨毛竹林土壤有机碳稳定机制,对江西安福林区毛竹纯林、竹阔混交林、竹杉混交林3种不同类型毛竹林地的土壤热水浸提态有机碳(HWcC)含量及其季节变化和剖面分布进行研究,同时以中亚热带阔叶林和杉木纯林为对照。结果表明：不同类型毛竹林土壤HWcC含量差异较大,0~60 cm土壤HWcC含量平均值大小排序为：竹阔混交林(1047.14 mg/kg)>阔叶林(952.49 mg/kg)>毛竹纯林(912.39 mg/kg)>竹杉混交林(879.22 mg/kg)>杉木林(851.63 mg/kg)。各林分类型土壤HWcC含量具有明显的季节差异,冬季均极显著高于其他季节。各林分类型土壤HWcC含量平均值随着土层加深而降低,各土层间均达到显著差异,表层积聚作用明显。毛竹林类型土壤HWcC占TOC比率在7.16%~7.38%,高于阔叶林的6.79%,低于杉木林的8.46%。竹阔和竹杉混交林的土壤HWcC与TOC相关系数分别为0.88、0.92,均达到极显著水平。     

连续2年施用鸡粪有机肥对土壤和小麦锌积累的影响

为了安全合理地利用集约化养殖场的畜禽粪便有机肥,本研究通过田间小区定位试验,研究了连续2年施用高Zn的鸡粪有机肥对土壤和小麦植株Zn积累的影响。结果表明:高Zn鸡粪有机肥施用量为60 t/hm2连续施用2年后,土壤重金属Zn含量未超过国家二级标准300 mg/kg(p H7.5)。随着鸡粪有机肥施用量的增加,连续2年土壤全Zn、有效Zn含量和小麦籽粒Zn含量均趋于明显上升趋势。与第1年施用鸡粪有机肥相比,第2年施用鸡粪有机肥的处理土壤全Zn含量增加1.39%~70.79%,土壤有效Zn含量增加35.37%~66.25%。鸡粪施用量30 t/hm2时较施用化肥的处理小麦籽粒Zn含量差异达到显著水平。鸡粪施用量为60 t/hm2的处理,第2年比第1年施用有机肥小麦秸秆和籽粒Zn含量分别升高了14.75%和2.74%。随着土壤全Zn含量的增加,小麦籽粒Zn含量也趋于上升趋势。土壤全Zn与小麦籽粒Zn含量的关系呈显著的线性相关关系。土壤中全Zn的含量达到国家规定的二级土壤标准时,第1年和第2年施用鸡粪的小麦籽粒Zn含量分别为93.21 mg/kg和100.37 mg/kg。     

黑龙江省富锌水稻种质资源筛选

为了对北方水稻材料锌含量进行综合评价,通过田间试验,利用电感耦合等离子体质谱法对黑龙江省137份水稻资源进行测定。结果表明:相同条件下,黑龙江省水稻资源材料锌含量差异较大,变异区间在10.92~25.47 mg/kg,平均值为16.15 mg/kg,极大值与极小值的比值为2.33。对黑龙江省137份水稻种质资源籽粒锌含量进行频率分析,发现其整体呈单峰的正态分布。从不同积温带分析,黑龙江省4个积温带水稻资源籽粒锌含量平均值为第三积温带第四积温带第二积温带第一积温带。筛选出L6、L170等富锌水稻资源,为黑龙江省地方种质资源合理利用和优质新品种选育提供科学理论依据。     

基因型和环境对陆地棉棉籽中主要成分含量影响

【目的】本研究旨在探究基因型和环境及两者互作对棉籽中主要成分含量的影响。【方法】以11个陆地棉品种在长江中下游流域部分棉区10个试点的样品为研究材料,测定棉籽中蛋白质、油分、棉酚、植酸、α-生育酚和γ-生育酚6种主要成分的含量,并分析其基因型、环境及其互作效应。【结果】结果表明,基因型、环境,以及两者互作对棉籽中蛋白质和油分含量均有极显著的影响;环境对棉籽中棉酚和植酸含量有极显著影响,基因型对棉籽中棉酚含量有极显著影响、对植酸含量有显著影响,但二者对棉酚和植酸含量互作效应不显著。α-生育酚和γ-生育酚的基因型效应不显著,但环境效应显著,地区间的生育酚含量差异达到极显著水平。此外,蛋白质含量与油分含量呈极显著负相关,二者之和稳定在75%左右。【结论】在棉籽品质育种中不仅要依据品种的差异,还要考虑环境以及品种与环境的互作。棉籽主要成分含量的表现是基因型和生态环境共同作用的结果。     

设施土壤盐分变化规律及其相关分析研究

研究了内蒙古自治区赤峰市设施土壤盐分变化规律。结果表明:赤峰市4个蔬菜主产区设施土壤含盐量均高于相邻大田(CK),除元宝山区外,松山区、红山区及宁城县0～5cm与其低层5～20cm土壤含盐量达显著或极显著差异,盐分有明显的表聚现象。宁城县连续栽培20年日光温室土壤含盐量达到最大值,表层0～5cm4.12g/kg,低层5～20cm1.8g/kg,4个地区设施土壤平均含盐量顺序依次是宁城县元宝山区松山区红山区,宁城县表层和低层平均含盐量最高分别为3.14g/kg和1.45g/kg,比对照大田(CK)增加292.5%和215.2%。连续栽培5年左右设施土壤耕层0～20cm平均含盐量达到最高,这与赤峰市设施农业发展和种植结构调整等有关。引起设施土壤盐渍化的盐分离子存在地区差异,宁城县设施土壤SO42-含量最高达到1008mg/kg,NO3-含量最高为936mg/kg,Ca2+含量最高达448mg/kg,该地区设施土壤含盐量与阴离子SO42-、NO3-呈极显著正相关,相关系数分别为0.975**和0.974**,与阳离子Ca2+、Mg2+、Na+含量呈显著正相关,相关系数为0.875*、0.873*和0.865*;元宝山区设施土壤含盐量与Ca2+含量呈极显著正相关,与SO42-呈显著正相关,相关系数分别为0.991**和0.950*。     

粮饲双审玉米新品种‘兆玉215’的选育及特征特性分析

粮饲通用型玉米品种在保障国家粮食安全和促进畜牧业发展方面具有重要意义。为培育适合热带地区种植的粮饲通用型玉米品种，为粮饲通用型玉米品种在广西种植提供参考，本研究以Q901为母本，以P1107为父本，选育出玉米新品种‘兆玉215’。广西普通玉米区域试验表明‘兆玉215’两季平均籽粒产量为8 030 kg/hm²，较对照品种‘桂单162’增产4.0%；生产试验表明‘兆玉215’两季平均籽粒产量为7 740 kg/hm²，较对照品种增产6.4%。广西青贮玉米区域试验表明‘兆玉215’两季平均全株生物产量为55 420 kg/hm²，较对照品种增产4.9%；生产试验表明‘兆玉215’两季平均全株生物产量为49 587 kg/hm²，较对照品种增产7.4%。‘兆玉215’籽粒品质容重为795 g/L，粗蛋白含量8.50%，粗脂肪含量5.1%，粗淀粉含量72.40%，赖氨酸含量0.21%；全株品质粗蛋白含量7.18%，淀粉含量36.8%，中性洗涤纤维含量49.4%，酸性洗涤纤维含量15.3%，干物质含量30.4...     

烯效唑浸种在玉米营养钵育苗中的应用效果

通过对目前农业常用化控剂的筛选试验,选定烯效唑为控制钵体内玉米幼苗高度的最佳药剂,浸种为最好的使用方法.为摸清烯效唑浸种最适浓度,本试验设计100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg、300mg/kg、500mg/kg和清水(对照)共6个处理,试验结果表明:至移栽时,100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg、300mg/kg、500mg/kg各浸种处理控长率分别为12.9%、25.0%、30.2%、35.3%、40.1%.差异均达极显著水平,其中200mg/kg、300mg/kg的烯效唑浸种效果最好,能明显延缓钵内玉米幼苗地上部的生长,使之适应机械化移栽,而随着玉米生育进程的推进,烯效唑的控长作用消逝,玉米生长后期不受限制,对提高玉米产量十分有力.