药剂拌种对糜子丝黑穗病的影响

针对目前生产中糜子丝黑稳病对糜子产量和品质的影响,试验在2011年已研究运用过拌种双、多菌灵、咪鲜胺、三唑酮等4种拌种药剂,2012年在原来的4种药剂基础上再增加烯唑醇、甲基硫菌灵、代森锰锌、百菌清4种拌种药剂．试图运用药剂拌种的方法来减轻糜子丝黑穗病的发生,通过试验分析找出一种更加适宜的拌种药剂。     

不同药剂对糜子黑穗病的防治效果

为了筛选生产中防治糜子黑穗病的有效药剂,采用先接种菌种再进行药剂拌种的方法,研究了不同药剂对糜子黑穗病的防治效果。结果表明,40%福美拌种灵、2%立克秀和50%甲基硫菌灵对糜子黑穗病均有很好的防治效果,3种药剂间差异不显著,相对防效分别为100%,100%,97.4%,显著高于其他药剂处理和对照。这3种药剂的保苗率均较高,分别为108.90%,102.69%和99.33%。在大同县西后口村和大同市新荣区的重病田进行的大田防治试验结果表明,40%福美拌种灵、2%立克秀和50%甲基硫菌灵在2个试验点的平均田间防效分别为97.5%,93.9%和93.2%,控害效果均较理想。说明40%福美拌种灵、2%立克秀和50%甲基硫菌灵这3种药剂可在糜子生产中推广应用。最好使用拌种器干拌,使种子与药粉充分拌匀,以提高防治效果。     

基于农艺性状的糜子抗黑穗病资源田间鉴定与评价

【目的】综合评价糜子品种资源对黑穗病的抗性,筛选抗病资源,建立黑穗病田间评价鉴定体系。【方法】以301份糜子种质资源为材料,采用人工饱和接种法,于2017-2018年连续两年对糜子资源进行黑穗病抗性鉴定,并对连续两年均表现高感和感病品种的农艺性状进行分析。【结果】301份糜子种质资源中抗黑穗病资源较少,其中连续两年均免疫品种10份,占3.32%,分别是五原小黄糜、狗尾蛋、紫秆红黍、一点黄黍、正宁红粘糜、灰糜子、夯糜子、B85-25、赤黍1号、陇糜2号;连续两年均高抗品种3份,占1.00%;连续两年均表现稳定抗病品种34份,占11.30%;一年表现抗病、一年表现高抗品种17份,占5.65%;连续两年均表现稳定感病和高感品种36份,占11.96%。高感和感病糜子资源农艺性状调查结果表明,糜子感染黑穗病后,株高降低、茎粗减小,分枝数、节数、叶片数增加,叶片叶绿素含量升高,穗子畸形,整个植株表现为矮化型、小叶丛生型、丛枝型。【结论】表现免疫、高抗、抗病糜子资源可用于糜子育种和品种改良;在生产中,可利用株高、茎粗、分枝数、节数、叶片数、穗形对糜子黑穗病进行快速鉴定。     

糜子叶片防御酶系及抗氧化物质对黑穗病菌胁迫的响应

【目的】黑穗病是威胁糜子产量的重要病害,防治黑穗病最有效的方法是种植抗病品种。本研究测定黑穗病菌胁迫对糜子叶片防御酶系活性及抗氧化物质含量的影响,筛选鉴定糜子黑穗病抗性的生理生化指标,为选育抗黑穗病的糜子品种提供理论支撑。【方法】以不同糜子资源为材料,田间种植条件下采用种子饱和接种法接种黑穗病菌,2012—2013年进行糜子黑穗病抗性鉴定,筛选不同抗性的糜子品种。2014年研究不同抗性糜子苗期(SS)、拔节期(ES)、抽穗期(HS)、灌浆期(FS)叶片防御酶系及抗氧化物质对黑穗病菌胁迫的响应,防御酶系测定苯丙氨酸解氨酶(PAL)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性,抗氧化物质测定抗坏血酸(As A)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量。【结果】经连续两年糜子黑穗病抗性鉴定,黑虼蚤(R1)、驴驼川(R2)和小麦糜子(R3)平均发病率分别为0、0和0.73%,为抗病品种;黄硬黍(S1)、宁04-262(S2)和Ym0965(S3)平均发病率分别为19.71%、19.86%和32.28%,为感病品种。接种糜子黑穗病菌后,感病品种糜子叶片PAL活性变化幅度大于抗病品种,表现在拔节期PAL活性为3 610.8 U·g~(-1) FW,显著高于抗病品种的2 520.7 U·g~(-1) FW,而灌浆期为2 425.0 U·g~(-1) FW,显著低于抗病品种的2946.0 U·g~(-1) FW。抗、感品种糜子叶片APX活性均呈先降低后升高的变化趋势,拔节期显著最低;感病品种糜子叶片APX活性在抽穗期和灌浆期(分别为461.1 U·g~(-1) FW和516.7U·g~(-1)FW)显著高于抗病品种(分别为361.5 U·g~(-1)FW和428.2 U·g~(-1)FW)。2类品种叶片GR活性变化呈先升高后降低趋势,抽穗期GR活性显著高于其他3个时期;且抽穗期感病品种叶片GR活性显著高于抗病品种,其中感病和抗病品种糜子叶片平均GR活性分别为271.9和167.4 U·g~(-1)FW。糜子受黑穗病菌胁迫后,6个品种叶片As A含量在147.7—344.8μg·g~(-1)FW范围内波动,无明显规律,且抗、感品种间无显著差异。抗病品种糜子叶片GSH含量从苗期到抽穗期显著降低后到灌浆期又显著升高,而感病品种糜子叶片GSH含量从苗期到抽穗期显著降低后到灌浆期并无显著变化,并且灌浆期抗病品种叶片GSH含量为984.7μg·g~(-1)FW,显著高于感病品种的676.0μg·g~(-1)FW。【结论】不同糜子品种对黑穗病的抗性不同,黑穗病菌胁迫可引起糜子叶片防御酶活性及抗氧化物质含量变化,拔节期和灌浆期PAL活性、抽穗期和灌浆期APX活性、抽穗期GR活性、灌浆期GSH含量在抗病品种和感病品种间存在显著差异,可作为鉴定糜子对黑穗病抗性的生理生化指标。     

丝黑穗病菌侵染对转Bt基因玉米抗病性相关指标的影响

为明确外源Bt基因的导入对玉米抗病性的影响,本研究以转Bt基因玉米株系和其受体亲本郑58为材料,比较了接种丝黑穗病菌(Sphacelotheca reiliana(Kühn)Clint.)后转Bt基因玉米防御酶系统、激素水平及次生代谢的变化情况,探讨了转Bt基因玉米对病害抗性的相关生理机制。研究结果表明:接种丝黑穗病菌后,转Bt基因玉米在吐丝期的发病率达到24%,单穗总粒重较对照下降18%,百粒重下降12%,而郑58发病率为15%,产量与对照无显著差异。转Bt基因玉米的超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)等防御酶活性比郑58玉米在抵御病害侵染时表现的较弱,丙二醛(MDA)含量显著增加,膜脂过氧化程度较为严重,这可能是造成转Bt基因玉米产量下降明显的原因之一。生育前期生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)含量明显下降,而脱落酸(ABA)含量明显升高使得转Bt基因玉米生长受限,同样造成产量的显著下降。此外,在各个生育时期体内的单宁和总酚的含量都低于其受体郑58玉米,生化防御机制受限也可能造成抗病性的降低,进而产量下降。     

病程相关蛋白与植物抗病性研究

从病程相关蛋白的生物学功能,在植物组织细胞中的分布和运输,其编码基因的诱导和表达,转基因植物研究,以及与植物抗病性关系等方面这一研究领域进行回顾,并对病程相关蛋白研究及其在植物抗病育种中的应用进行分析和讨论。     

甘蔗受黑穗病菌侵染后苯丙烷类代谢变化及与其抗性的关系

检测了不同抗病类型甘蔗品种肥黑穗病菌（Ｕｓｔｉｌａｇｏ ｓｃｉｔａｍｉｎｅａ Ｓｙｄ．）侵染向苯丙氨酸解氨酶（ＰＡＬ）、酷氨酸解氨酶（ＴＡＬ）、４－香豆酸辅助酶Ａ连接酶（ＣｏＡｌｉｇａｓｅ）活性以及绿原酸和黄酮类化合物含理的动态变化。结果表明：受病菌侵染后和ＰＡＬ、ＴＡＬ、ＣｏＡｌｉｇａｓｅ比活性均有一个明显的消长过程，但高技术品种ＮＣｏ３７６，＂ＲＯＣ”１０酶活性上升的幅度和持续时间显著大于高感     

甘蔗对黑穗病的生化反应及其与抗病性的关系

本文以４个不同基因型的甘蔗品种为研究对象，分析了甘蔗感染黑穗病后的生化变化。结果表明，感病后，叶片中过氧化物酶（ＰＯ）和转化酶活性提高，蛋白质含量下降。高感品种病、健叶中ＰＯ活性的比率最高，蛋白质含量的比率最低。病、健叶的叶绿素ａ、ｂ和ａ＋ｂ的含量虽有差异，但没有一定的变化规律。认为ＰＯ作为抗性鉴定的指标尚有一定的价值，其余几种生化物质意义不大。     

复水对水分胁迫条件下糜子生长的补偿效应

为明确复水对糜子叶片衰老与活性氧代谢的影响,建立糜子抗旱节水栽培技术体系,以榆糜2号为试验材料,采用盆栽控水方式,研究复水对水分胁迫条件下糜子叶片衰老与活性氧代谢特征的动态变化。结果表明,随胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长,糜子功能叶片自下而上依次衰老,其叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性逐渐降低,丙二醛(MDA)含量持续上升。复水后,中度水分胁迫拔节期复水效果最佳,糜子顶三叶叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD和POD活性分别比对照高出7.65%、4.20%、5.30和3.52%,表现出超补偿效应;开花期复水产生了等量补偿效应;重度水分胁迫条件下,拔节期复水对糜子叶片SOD、POD产生了部分补偿效应,对叶绿素、可溶性蛋白质和MDA含量产生了等量补偿效应;开花期复水后各指标的补偿效果不明显。相关分析表明,糜子产量与生育后期各功能叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性呈极显著正相关,与POD活性呈显著正相关,MDA含量与产量呈现显著负相关。拔节期复水对中度水分胁迫下糜子生长的补偿效应最佳。     

黑龙江省谷糜病毒病的鉴定

试验证明 ,谷糜病毒病毒原的传毒介体为灰飞虱 (L aodel phax striatella Fallen) ,不能经卵传毒 ,生物学测定及田间调查表明 ,该病毒病的症状在谷糜上略有不同 ,二者均表现为矮化、丛生、花叶、后期叶片变红 ,这与小麦丛矮病显著不同 ;谷子还表现硬穗症状。寄主范围与小麦丛矮病一致。EL ISA及免疫电镜测定结果表明 ,该病毒与小麦丛矮病的抗血清呈阳性反应 ,结果证实该病毒为小麦丛矮病毒 (WRSV) ,又称北方禾谷花叶病毒 (NCMV)。     

连作对糜子抽穗后光合特性和干物质积累的影响

【目的】探究连作对糜子生长发育及籽粒产量形成的影响,明确导致糜子连作障碍的生理机制,为糜子高产高效栽培提供理论依据。【方法】以"内糜5号"为试验材料,设置糜子连作和芸豆与糜子轮作(对照)2个处理,分别于抽穗期、开花期、灌浆前期、灌浆后期、成熟期,测定连作、轮作下糜子旗叶光合特性、叶绿素含量、植株主茎绿叶面积和地上部干物质量,并于成熟期测定产量及其构成因素等指标。【结果】(1)连作显著降低了糜子旗叶净光合速率、叶绿素总含量、叶绿素b含量及植株主茎绿叶面积,在抽穗期和开花期影响尤为显著;(2)连作导致糜子抽穗后植株衰老进程加快,籽粒灌浆被迫提前终止,使植株干物质积累量减少、籽粒产量下降。【结论】连作糜子植株早衰和功能叶片光合性能下降是导致籽粒产量下降的主要原因,因此在栽培中应注重合理的轮作倒茬。     

玉米抗丝黑穗病种质鉴定及遗传研究

丝黑穗病是我国玉米生产的重要病害之一。试验采用人工接种鉴定法研究黑龙江省常用玉米自交系和部分国内骨干系对丝黑穗病的抗性。在54份自交系中,鉴定出4份高抗系和8份抗病系,感病和高感系占64.9%。PB血缘材料中既有高抗材料,也有感或高感材料;含Mo17和自330血缘的材料多数抗或高抗玉米丝黑穗病,尤其是含Mo17血缘材料抗性更强;而含黄早四血缘的材料多高感玉米丝黑穗病;Ried血缘材料多属于中抗或感病类型。玉米对丝黑穗病的抗性遗传属核遗传,F1的发病率介于抗、感亲本之间,接近于双亲的平均值,不存在正反交差异。欲培育中抗以上类型杂交种,其双亲发病率应较低,杂交方式应为高抗×高抗;高抗×抗病;高抗×中抗;高抗×感病;抗病×抗病;抗病×中抗。     

不同种植方式对糜子干物质积累及产量的影响

为明确种植方式对糜子产量的影响,以抗旱高产糜子品种‘陕糜1号’为材料,常规等行距条播为对照(CK),研究等行距穴播(CX)、宽窄行条播(KT)和宽窄行穴播(KX)3种不同种植方式对糜子地上部干物质积累、顶三叶叶绿素含量及产量的影响。结果表明,糜子抽穗后,不同种植方式的地上部分干物质积累量均呈现先上升后随植株衰老下降的趋势;叶片、叶鞘和茎秆干物质积累呈单峰变化趋势,在抽穗后14d达到最大值;籽粒随着生育期推进呈"S"型增长趋势;顶三叶叶绿素相对含量(SPAD值)在抽穗14d后总体呈下降趋势。CX、KT和KX 3种种植方式的干物质积累量、顶三叶叶绿素含量均显著高于CK;KX、KT 2种种植方式下的产量显著高于CX、CK,但CX与CK的产量差异不明显。综合分析显示,因地制宜选择宽窄行种植方式是糜子增产增效的关键栽培措施。     

施氮时期对糜子产量和氮素利用效率的影响

为研究糜子高产栽培的氮肥运筹模式,以晋黍9号为材料,基肥、拔节肥和开花肥以不同比例施用,共设6个处理(N0,N1,N2,N3,N4,N5)。结果表明:分次施肥较一次性施肥有利于糜子产量的增加,以N4(2∶4∶4)的产量最大,为4 575.62kg/hm~2;产量与单株粒重和株高达到极显著正相关,分别为0.93和0.94;氮素养分利用效率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力都以N4处理最大,氮素养分利用效率较N1(基肥100%)和N2(基肥50%、拔节肥50%)分别提高了19.70%和1.31%;氮肥农学利用率较N1和N2分别提高了25.55%和23.64%;氮肥偏生产力较N1和N2分别提高了8.72%和8.07%。所以基肥、拔节期、开花期按2∶4∶4施氮,可以有效地提高糜子产量和氮素利用效率。     

早熟玉米群体选系对丝黑穗病的抗性评价及杂种优势分析

采用田间人工接种鉴定技术对早熟加拿大玉米群体直接选系材料进行抗玉米丝黑穗病的评价,并采用NCⅡ遗传交配设计研究加拿大玉米群体选系的杂种优势关系。结果表明,61份群体选系中抗病材料占85.2%,无高感材料,整体表现抗玉米丝黑穗病;群体选系中EP17-11、EP17-13、EP25-1、EP9-3、EP17-4等10个自交系产量一般配合力(GCA)效应较高,利用潜力较大,可以用来组配较高产的组合;根据单株产量特殊配合力(SCA)效应可以将61个加拿大群体选系划分为7个类群,即与K10遗传关系较近的群体选系有10个,与KF53遗传关系较近的有5个,与KL298遗传关系较近的有11个,与甸11A遗传关系较近的有10个,与东46遗传关系较近的有10个,与合344遗传关系较近的有10个,与京七遗传关系较近的选系有5个;Reid群和加拿大玉米群体选系间具有较好的杂种优势关系,表现出较高的增产作用。这些群体选系在我国早熟玉米抗病育种中具有重要价值。     

水分胁迫后复水对糜子根冠功能的补偿效应

【目的】研究水分胁迫后复水对糜子根、冠生长和光合作用的补偿规律及补偿条件的影响,为糜子抗旱节水栽培和补偿效应研究提供理论依据。【方法】采用盆栽控水方式,以全生育期正常供水为对照,分别在糜子不同生育时期水分胁迫后复水,对复水后糜子根、冠功能的恢复以及复水前后新老叶片净光合速率等指标进行分析。【结果】(1)水分胁迫后复水,根冠功能和光合作用的补偿效应与胁迫持续时间、胁迫程度及复水时期有关。(2)三叶一心期水分胁迫复水后,重度胁迫拔节期复水处理的根冠比、根系伤流量和叶面积的恢复最快,分别高于对照和中度胁迫拔节期复水处理;同时,拔节期复水处理各指标的补偿效应高于抽穗期复水的2个处理。拔节期水分胁迫复水后,中度胁迫抽穗期复水处理的根冠比、根系伤流量和叶面积高于对照和重度胁迫复水处理。(3)与对照相比,无论是三叶一心期还是拔节期开始水分胁迫,胁迫前生长出的叶片复水后其净光合速率低,胁迫程度越重净光合速率越小;而复水后长出的新叶,三叶一心期重度水分胁迫拔节期复水处理新叶净光合速率最高,复水20d时比对照高出14.5%,中度水分胁迫拔节期复水后新叶净光合速率与对照无显著差异。【结论】三叶一心期重度水分胁迫拔节期复水有利于新生器官生理活性的提高,对糜子根冠功能和净光合速率的补偿效应最佳。     

氮肥对糜子籽粒灌浆期农田小气候及产量的调控效应

为研究旱地条件下氮肥对糜子灌浆期农田小气候、植株光合特性及产量的影响,以榆糜2号为试验材料,在陕西榆林小杂粮示范基地设置4个氮肥处理,分析糜子灌浆期农田小气侯指标、光合生理指标及产量构成要素。试验结果表明,与不施肥对照相比,氮肥处理显著降低糜子株间光照度和株间气温,减少漏光损失的同时又增加株间相对湿度;整个籽粒灌浆期,随着氮肥水平的提高,糜子不同节位叶片的叶绿素相对含量(SPAD)和净光合速率(Pn)均呈增加趋势。其中,以N4处理(纯氮195kg/hm2)对糜子籽粒灌浆期农田小气候特性及光合特性的影响最大。N3处理(纯氮150kg/hm2)的糜子产量可达到4 605.8kg/hm2,比对照增加了44.7%,是该地区糜子生产适宜的施氮量。