基于GGE-Biplot的甘肃省不同生态区燕麦生产性能及适应性分析

为研究不同燕麦品种在甘肃省不同生态地区的生产性能和适应性,筛选适宜不同产区推广种植的品种,本文从2011—2013年采用7个燕麦品种在甘肃省天祝县、通渭县、夏河县、岷县、安定区、榆中县、合作市等7个不同生态区进行了为期3年的田间试验,分析参试材料干草和种子产量、生育期、株高、有效分蘖、穗长、穗粒数、穗粒重等指标的变化情况,利用GGE-Biplot双标图法对供试品种的生产性能及适应性进行了分析。结果表明,种植区生态环境对燕麦的生产性能有显著影响,7个试验点中通渭县的平均种子产量最高,为5 671.3 kg·hm-2,安定区种子产量和干草均最低,分别为1 709.7 kg·hm-2和3 301.2 kg·hm-2。不同品种在不同地区的适应性、丰产性和稳产性差异很大。‘陇燕2号’和‘陇燕3号’在天祝县、岷县、通渭县和榆中县种植可收获较高的青干草产量;‘陇燕1号’、‘陇燕3号’、‘青引2号’在合作市、通渭县、岷县种植可获得较高的种子产量;‘白燕7号’适宜在通渭县生产种子。7个试验点中最具代表性的是通渭县和岷县,通渭县适合干草生产,岷县适合种子生产。GGE-Biplot双标图法可以简便而直观地分析不同燕麦品种在不同利用目的下、不同生态区域的生产性能及其稳定性和试验点的代表性,提高试验效率和试验结果的准确性。     

施氮及间作对燕麦干物质积累、分配和氮素吸收利用的影响

2019年在甘肃省通渭县开展田间试验,采用随机区组试验设计,设N0(不施氮)、N1(基肥20%+分蘖期追肥20%+开花期追肥60%)、N2(基肥20%+分蘖期追肥30%+开花期追肥50%)和N3(基肥20%+分蘖期追肥40%+开花期追肥40%)4个施氮制度;3种种植模式(燕麦间作豌豆、燕麦和豌豆分别单作)。结果表明：施氮制度和种植模式对燕麦干物质积累和氮素吸收利用影响显著;随着燕麦生育期的不断推进,其干物质积累量在不同处理条件下均呈现出直线上升的变化趋势,燕麦拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期间作燕麦地上部干物质积累量比单作分别提高了28.50%、15.00%、10.10%和19.10%。燕麦间作和单作模式下干物质积累量都以N2制度下最高,灌浆期间作燕麦茎、叶和穗在N2制度下干物质积累量较单作分别提高了14.80%、29.10%和14.90%。间作系统的氮肥利用率显著高于单作,间作燕麦较单作高47.33%～140.98%,间作优势明显。不同施氮处理下燕麦相对于豌豆的氮素营养竞争比率随生育期的延长呈先增后减再增的变化规律,抽穗期在N2制度下最大,竞争优势明显。总体而言,在N2施氮制度下燕麦/...     

干旱胁迫时间对6份饲用燕麦种质萌发期生理指标的影响

为研究干旱胁迫时间对不同燕麦(Avena sativa L.)材料萌发期生理生化的影响,采用15%聚乙二醇对6份饲用燕麦种子分别进行干旱胁迫0,24,48,72和96 h后测定生理生化指标。结果发现：胁迫时间对各指标的影响不尽相同,丙二醛(Malondialdehyde, MDA)和可溶性糖(Soluble sugar, SS)含量均随胁迫时间延长而增加,72 h时达到峰值;可溶性蛋白(Soluble protein, SP)和脯氨酸(Proline, Pro)含量的变化因供试材料不同而异;超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性多在24 h和48 h时达到最大;过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性在24 h和72 h时达到峰值;各抗旱性指标间具有较强的相关性,相关系数最高达0.893。渗透调节物质、膜脂过氧化特性、抗氧化酶活性可作为燕麦萌发期响应干旱胁迫的主要生理指标;6份供试材料中,‘DA92-2F4’和‘蒙燕1号’耐旱性较强,‘甜燕麦’最弱。     

甘肃省燕麦主产区叶斑病调查及病原鉴定

为了明确甘肃省燕麦主产区叶斑病的发生情况及其病原种类,为防治提供理论依据。对定西市通渭县、张掖市山丹县和民乐县、武威市天祝县和甘南州合作市大面积种植的燕麦田间叶斑病发病情况进行了调查,对采集的病叶进行了病原菌的培养、分离、致病性测定及鉴定。结果表明,不同区域燕麦叶斑病的发生情况存在明显差异,其中定西市通渭县最严重,平均病叶率为96.15%,平均病情指数为70.26;武威市天祝县的叶斑病病叶率和病情指数分别为95.07%和69.16;张掖市民乐县叶斑病较轻,平均病叶率为8.78%,病情指数为2.45。分离纯化获得的真菌经致病性测定后发现发病症状与田间病害症状一致,经再次分离可得到相同的病菌。进一步通过形态学观察和rDNA-ITS序列分析表明引起甘肃省燕麦主产区叶斑病的病原菌有10种,分别为燕麦内脐蠕孢(Drechslera avenae)、燕麦核腔菌(Pyrenophora avenae)、德氏霉菌(Pyrenophora chaetomioides)、细交链格孢(Alternaria alternata)、芸薹链格孢(Alternaria brassicae)、苹果链格孢(Alternaria mali)、麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、芽枝状枝孢菌(Cladosporium cladosporioides)、多主枝孢(Cladosporium herbarum)和黑附球菌(Epicoccum nigrum),优势菌为燕麦内脐蠕孢和细交链孢,在各调查样地均能分离出。明确了燕麦叶斑病在甘肃省主要种植区的发生情况及其病原种类,除燕麦内脐蠕孢和燕麦核腔菌外,其他均为国内燕麦叶斑病新的病原菌。     

燕麦种子蛋白质组的GeLC-MS/MS分析

采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳结合液相色谱串联质谱方法(GeLC-MS/MS)对燕麦(Avena sativa L.)品种白燕2号种子不同溶解性的蛋白质进行分离鉴定,以期建立其种子蛋白质表达谱,为探讨干燥燕麦种子储藏及萌发的生理生化机理提供基础。结果表明:GeLC-MS/MS方法鉴定出溶解于超纯水、2.5%NaCl和70%乙醇的燕麦种子蛋白质分别为40,33和15个,共54个非冗余蛋白,其中29个蛋白至少可溶于2种溶剂。通过生物信息学软件对鉴定蛋白的分子功能、细胞组成和生物学功能进行预测,其中40个蛋白质功能得到明确的预测,涉及细胞过程、刺激应答及酶调节活性等12类。这些蛋白质与燕麦种子成熟干燥时期生命活动有关,为进一步从蛋白质水平探索燕麦种子生理代谢机理提供了理论依据。     

施氮制度对燕麦‖豌豆间作体系产量及种间竞争力的影响

于2019年在甘肃省通渭县以燕麦‖豌豆间作和燕麦单作为研究对象,在总施氮量相同且基肥占总施氮量20%的条件下,设不施氮(N0)、氮肥后移(N1：基肥20%+分蘖期追肥20%+开花期追肥60%)、拔节期前、后均匀配施(N2：基肥20%+分蘖期追肥30%+开花期追肥50%)和氮肥前移(N3：基肥20%+分蘖期追肥40%+开花期追肥40%)4个施氮制度,探讨不同氮处理对燕麦//豌豆间作体系产量及其种间关系的影响。结果表明：燕麦//豌豆间作系统的地上生物量和籽粒产量均高于相应单作,基于地上生物量的LER在施氮处理下均大于1;籽粒产量计算所得的LER在所有处理下均大于1,间作优势明显。间作燕麦籽粒产量和地上生物量在N2处理下最大,分别为3 705.3 kg/hm²和8.53 t/hm²,较N1和N3分别增产5.11%和22.48%,18.47%和22.03%。间作豌豆在N1处理(分枝期追肥20 kg N/hm²)下籽粒产量最高(2 073.7 kg/hm²)。间作系统中燕麦相对豌豆的种间竞争力随生育期和施氮处...     

33份燕麦种质田间抗蚜性和 抗大麦黄矮病毒评价

由大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus, BYDV)导致的燕麦(Avena sativa)红叶病,是我国燕麦产区的主要病害之一。为明确不同燕麦种质材料对蚜虫和大麦黄矮病毒的抗性水平,本研究于2015–2017年,用模糊识别法和目测法调查了33份燕麦资源在灌浆期自然感染蚜虫和BYDV的情况。通过计算蚜量比值和病害平均严重度,对其进行了抗蚜性和抗病性评价。结果表明,铃铛麦、青永久420、青永久119、白燕1号、农大360、MN10253、宁莜1号和重穗莜麦8份材料在3年间均对蚜虫表现抗性,占供试材料的24.24%。而Jim、MN11213和花晚6号3年间均一致表现感蚜,占供试材料的9.09%;参试材料中有10份均对BYDV表现抗性,包括铃铛麦、堵吉、农大360、青永久119、青永久260、青永久420、科燕1号、青永久31、宁莜1号和青永久9,占供试材料的30.3%。而定莜4号和Jim在3年间均一致表现感病,占供试材料的6.06%。33份供试材料中在3年间既抗蚜虫又抗BYDV的有铃铛麦、青永久119、青永久420、农大360和宁莜1号5份,是优异的病虫兼抗燕麦种质;Jim既感蚜又感BYDV。田间蚜量比值与BYDV病害严重度呈显著正相关关系(P 0.05)。白燕15号作为离群材料,易被BYDV感染。本研究对燕麦种质资源抗蚜性和BYDV抗性进行了分析,筛选出了抗性较强的燕麦种质,对燕麦的抗病虫育种工作具有极其重要的指导意义。     

不同燕麦品种在甘肃中部的营养价值及青贮发酵品质综合评价

为筛选适宜在甘肃省二阴地区种植的优质青贮燕麦品种,采用随机区组设计方法,在甘肃省定西市通渭县华家岭乡研究了7个燕麦品种(陇燕1号、陇燕3号、定莜7号、坝莜9号、坝莜3号、白燕2号和晋燕17号)的产量表现和青贮发酵品质。于燕麦乳熟期刈割,分析鲜草的营养成分和微生物组成,切短至2 cm后直接青贮。60 d后开封取样,测定其营养指标、发酵指标,并进行发酵品质评定。结果表明:1)品种间鲜草产量和干物质含量差异显著(P<0.01),陇燕3号鲜草产量最高,达45257 kg·hm^-2,比定莜7号(35320 kg·hm^-2)高出28.13%。供试品种的干物质含量为31.35%~35.36%。尽管在同一块地上生长,但不同品种植株上附着的微生物组成差异显著(P<0.01),定莜7号的乳酸菌数达10⁵ cfu·g^-1 FM,高于其他品种,有害微生物数量较少。2)青贮60 d后,品种间营养成分差异显著(P<0.01),陇燕3号和定莜7号的干物质含量最高,粗蛋白含量显著(P<0.01)高于其他品种,分别为10.12%和11.09%。坝莜3号(55.78%)、陇燕3号(54.27%)和定莜7号(52.16%)的中性洗涤纤维含量显著(P<0.01)高于其他各品种,陇燕3号的酸性洗涤纤维含量低于坝莜3号和定莜7号,半纤维素含量最高。3)不同品种的发酵品质差异也极显著(P<0.01)。定莜7号的pH值最低(4.13),陇燕3号次之(4.20),晋燕17号为最高(4.53)。定莜7号、陇燕3号和坝莜3号拥有较高的乳酸含量,较低的总挥发性脂肪酸和氨态氮含量,发酵品质良好。坝莜9号和晋燕17号表现较差。4)感官评定和V-Score评分结果基本一致,以陇燕3号和定莜7号的发酵品质最优,感官评定结果为1级,V-Score评分为优。综合考虑产量、营养成分和青贮发酵品质,陇燕3号适宜作为青贮燕麦品种在通渭县及类似的二阴地区种植。     

不同倍性燕麦的核型分析

试验采用根尖压片法分别对燕麦的3个种Avena nudibreri,A.hispanica和A.sativa的燕麦材料的染色体核型进行了分析。结果表明:Avena nudibreri的染色体数目为2n=14,其核型公式为2n=2x=14=10m+4sm(2SAT),具2对近中部着丝点染色体和五对中部着丝点染色体,其中第5对染色体短臂末端带有随体,核型属2A型;Avena hispanica的染色体数目为2n=28,核型公式为2n=4x=28=20m+8sm(2SAT),着丝点的位置有近中部着丝点和中部着丝点区,其中第10对染色体短臂末端带有随体,核型属2A型;Avena sativa的染色体数目为2n=42,核型公式为2n=6x=42=26m+16sm(4SAT),具8对近中部着丝点染色体,第12对和第17对染色体短臂末端带有随体,其余为中部着丝点染色体,染色体组型属2B型。     

二甲戊灵在燕麦田土壤中的残留与消解动态

采用田间试验和室内分析相结合的方法,测定除草剂二甲戊灵在燕麦田0~10cm土壤中60d的自然降解特性及残留量。试样经乙腈提取,高效液相色谱定量分析。二甲戊灵土壤添加水平分别为0.05,0.50和1.00 mg/kg时,其平均回收率为90.72%~96.59%,相对标准偏差为3.21%~5.46%。残留分析结果表明:二甲戊灵以900g/hm2(推荐剂量)、135 0g/hm2(1.5倍推荐剂量)施用于燕麦田后,其原始沉积量分别为0.580mg/kg、0.868mg/kg,60d时降解率分别为77.57%、75.07%。二甲戊灵在土壤中的消解符合一级动力学模型,反应方程可分别拟合为Ct=0.437 6e-0.0187t(R2=0.8079)、Ct=0.667 0e-0.0179t(R2=0.8222),半衰期分别为37.1、38.7d。