高淀粉酿造高粱新品种晋粱 112 号的选育

晋粱 112 号是山西农业大学高粱研究所以河北承德市农林科学院（原河北承德地区农科所）引进的不育系承 16A为母本,以通过组培育种技术选育的优良恢复系 R111 为父本,在山西农业大学高粱研究所东白试验基地选育而成,2023 年通过农业农村部非主要农作物品种登记,登记编号为 GPD 高粱（2023）140102。2021-2022 年晋粱 112 号 2 年适应性试验平均产量达 9583.6kg/hm2,比对照晋杂 34 号平均增产 11.7% ;生育期 128.8d,幼苗绿色,芽鞘绿色,株高 169.7cm,穗长 30.9cm,穗纺锤形,中紧穗型,红壳褐粒,穗粒重 85.5g,千粒重 27.8g。该品种具有淀粉含量高、抗旱、抗丝黑穗病、丰产性好等优点,适宜在无霜期 130d 以上中晚熟地区（山西太原、晋中、长治,山东及新疆昌吉等）种植。     

农杆菌介导高粱遗传转化的相关因素优化

为建立一个稳定的高粱遗传转化体系,以高粱RHMC品种为试验材料,采用内含有P ^CAMBIA3301质粒载体的根癌农杆菌EHA105介导的方法研究了高粱遗传转化的相关因素。结果表明,外植体预培养2d,GUS表达效果最好;在侵染液和共培养基中加入200μmol/L乙酰丁香酮时,GUS表达效果最好;侵染液浓度OD₆₀₀值的适宜范围为0.8~1.0;农杆菌侵染愈伤组织的适宜时间为5~10min;共培养的适宜时间为2d。初步建立了一套高粱遗传转化体系,为今后高粱转化提供一些参考。     

高粱茎尖和幼穗细胞悬浮系的建立

建立有效可靠的细胞悬浮培养方法对进一步开展原生质体培养和转基因研究具有重要意义。本研究以茎尖和幼穗作为外植体,采用愈伤振荡培养法、匀浆收集培养法和直接培养法三种方法进行了细胞悬浮系建立的方法研究。结果表明:与茎尖相比,幼穗是更适宜开展高粱细胞悬浮培养的理性外植体。采用三种培养方法均可建立幼穗细胞悬浮系,其中幼穗愈伤振荡培养法最为稳定可靠,幼穗匀浆收集培养法和直接培养法的稳定性稍差,但获得的细胞悬浮系生长状态较好,有利于进一步开展增殖继代培养。结果还表明,茎尖愈伤振荡培养法也是一种稳定可靠的细胞悬浮系制备方法,但茎尖匀浆收集培养法稳定性稍差,而直接培养法效果最差不宜采用。     

组织培养在高粱中的应用研究进展

主要从胚培养、幼叶培养、茎尖培养、幼穗培养、花药培养、种子培养、幼苗培养、原生质体培养、胚乳培养等方面介绍了高粱组织培养方面的研究进展,最后对高粱组织培养的发展进行了展望.     

四种芽孢杆菌菌剂对甘薯不同时期产量及品质的影响

为探讨不同类型芽孢杆菌菌剂对甘薯产量和品质的影响,以苏薯16为试验材料进行田间小区试验,设置4种芽孢杆菌菌剂和对照（CK）处理,研究芽孢杆菌菌剂对甘薯不同时期产量及品质的影响。结果表明,在常规施肥基础上,施加4种不同类型芽孢杆菌菌剂均能增加甘薯产量和品质。在移栽后142d,枯草芽孢杆菌处理下甘薯的增产幅度最大,4种芽孢杆菌菌剂处理相比CK处理增产幅度为4.6%～25.4%;在整个生长期,甘薯淀粉积累量呈先增加后减少的趋势,在移栽后113d淀粉积累量达到最大值,4种菌剂处理相比CK处理增幅为2.9%～16.4%,增幅最大的是甲基营养型芽孢杆菌;甘薯可溶性糖积累量呈先减少后增加变化趋势,并在移栽后142d达到最大值,4种菌剂处理相比CK处理增幅为3.2%～34.2%,其中解淀粉芽孢杆菌处理最显著。甘薯胡萝卜素积累量与粗蛋白含量变化趋势基本一致,均呈先增后减的变化,并在移栽后90d达到最大值,在移栽后142d其增幅分别为6.1%～29.5%和2.8%～14.5%,其中解淀粉芽孢杆菌处理最显著。通过主成分分析综合评价得出,施加解淀粉芽孢杆菌对甘薯产量及品质的促进效果最佳。     

高粱幼叶细胞悬浮系的建立

以高粱无菌苗幼叶为试验材料,对颗粒状胚性愈伤组织的获得、细胞悬浮系的建立及影响悬浮细胞生长的主要因素进行了研究。结果表明：幼叶在MS（Murashige and Skoog）+2mg/L 2,4-D培养基上诱导出的愈伤组织,经2~3次继代筛选后获得了浅黄色、颗粒状胚性愈伤组织;胚性愈伤组织接种于液体培养基中,于25±1℃、黑暗条件下,经45~60d的悬浮震荡培养建立了高质量的细胞悬浮系,细胞生长曲线呈“S”型,细胞密度可达6.45×10 ⁵~5.08×10 ⁶个/mL以上,活细胞率可达72.76%,近圆细胞率可达87.50%;培养基的基本成分、激素种类和水平对悬浮细胞生长状态有很大的影响,相比1/2MS培养基,MS培养基为适宜的培养基,2,4-D对保持细胞系的稳定增殖至关重要,适宜的浓度为1mg/L;培养液中加入0.5mg/L KT或6-BA会造成悬浮液褐化,影响悬浮细胞的生长;最适宜的细胞悬浮培养基为L2培养基（MS+1mg/L 2,4-D,30g/L蔗糖,pH5.8）,震荡培养转速为110~120r/min,继代周期为7d,新旧培养基的接种比例为2∶1。     

高粱种子硫酸二乙酯诱变处理的研究

为了探明化学诱变剂DES诱变处理效应,开展了高粱不同基因型、不同DES浓度和不同处理时间的比较试验。通过同一品种、相同时间、不同DES浓度比较试验,明确了DES的半致死浓度为0.3%~0.35%,0.5%为致死浓度;通过同一品种、相同DES浓度、不同处理时间试验,明确了DES最佳处理时间为10~14 h;通过相同DES浓度、相同处理时间、不同品种试验,明确了不同品种对DES的敏感程度不同,它们的半致死浓度和致死浓度都有一定差异。虽然不同基因型对DES的敏感程度不同,但是绝大多数材料适宜的DES处理浓度范围为0.3%~0.35%。     

禾谷类作物原生质体培养研究进展

植物原生质体在品种改良、基因遗传转化、远缘杂交的应用研究以及生物学的基础理论研究中有着重要的研究价值。为了给禾谷类作物原生质体培养体系的建立提供理论依据,推动禾谷类作物品种遗传改良工作的开展,从原生质体制备、培养、再生、应用四个方面对禾谷类作物原生质体的培养研究进行了详细的阐述,分析了禾谷类作物原生质体制备和培养的主要影响因素,归纳了禾谷类作物原生质体再生的3种途径,对其在遗传改良和理论研究方面的应用进行了总结,并提出了禾谷类作物原生质体培养、遗传转化、细胞融合三个方面存在的问题和今后努力的方向。     

4种促生菌剂对甘薯生长及土壤肥力的影响

为探究不同促生菌剂对甘薯生长及栽培土壤肥力的影响,以苏薯16为试验材料,采用田间试验研究了添加枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌4种不同促生菌剂材料对甘薯生长及栽培土壤肥力的影响。结果表明：4种促生菌剂都可显著提升甘薯蔓长、单株结薯数、SPAD、Pn等参数,并可显著提高土壤有机质、速效养分、土壤酶活性、土壤细菌、放线菌、微生物总数量及微生物量碳、氮含量,同时显著降低了土壤真菌数量和微生物量碳氮比。其中,胶冻样芽孢杆菌处理效果最好,较对照CK处理,甘薯蔓长、单株结薯数、SPAD、Pn等参数分别增加29.7%、67.7%、9.7%、25.7%;土壤碱解氮含量增幅为19.1%;土壤磷酸酶活性增幅为32.1%;土壤放线菌及微生物量氮增幅分别为48.0%、184.1%;土壤真菌数量和微生物量碳氮比降幅分别为32.3%、63.8%。通过对土壤生物学特性的主成分分析,综合得出胶冻样芽孢杆菌处理对甘薯栽培土壤的肥力水平促进效果最好。研究结果可为当地甘薯栽培土壤的高效利用及化肥的减量使用提供科学依据。