水分亏缺对青藏高原小麦族作物籽粒中氮磷钾和氨基酸含量的影响

为探明不同水分处理青稞和春小麦籽粒中养分、蛋白质和氨基酸含量的变化规律,为青藏高原小麦族作物抗旱和品质育种提供理论依据。以春青春41号(小麦)和昆仑14号(青稞)为参试材料,设水分充足处理(C1)、水分轻度亏缺处理(C2)和水分重度亏缺处理(C3)3个水平,随机区组设计,研究不同水分处理对籽粒中NPK、蛋白质和氨基酸含量的影响。相比于C2,两种小麦族作物在C3处理下的氮磷钾、蛋白质、必需氨基酸、非必需氨基酸和氨基酸总量均呈升高的趋势,但青稞中各指标的增幅较大。水分亏缺对小麦和青稞籽粒中NPK、蛋白质和氨基酸含量均会产生一定影响,但其变化模式存在一定差异。小麦籽粒中氮磷钾、蛋白质、必需氨基酸、非必需氨基酸和氨基酸总量的变化规律均呈先降低后升高的趋势;青稞籽粒中氮钾、蛋白质、必需氨基酸、非必需氨基酸和氨基酸总量的含量呈显著增高趋势且增幅随水分亏缺程度的加剧而变大。水分亏缺会对小麦族作物籽粒中氮磷钾、蛋白质、必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量产生影响,但青稞和小麦的响应机制存在一定差异。相比于水分充足处理,水分亏缺处理下青稞籽粒养分、蛋白质及其组分呈显著升高趋势而小麦籽粒中呈先降低后升高趋势,表明小麦族作物中小麦对水分亏缺的耐受性较低。     

青稞HvnWRKY26基因的克隆及表达分析

WRKY家族转录因子广泛参与植物的生物和非生物胁迫过程。为探索WRKY家族转录因子在青稞抗条纹病过程中的作用,本课题组前期利用条纹病菌分别侵染抗病青稞品种昆仑14号和感病品种Z1141,并进行转录组测序,发现一个在侵染时期差异表达的WRKY基因家族成员。序列分析发现,该基因的开放阅读框为765 bp,可编码255个氨基酸,具有典型的WRKY结构域,属于WRKY基因家族。Uniprot注释结果表明,该蛋白为HvnWRKY26。启动子区域预测表明,该区域含有脱落酸和茉莉酸响应元件以及与干旱、低温、盐胁迫和防御应激等逆境胁迫相关的顺式作用元件。序列比对分析显示,HvnWRKY26蛋白与其他物种中同源蛋白的氨基酸序列一致性均不高,但该蛋白与大麦HvWRKY26蛋白的WRKY结构域序列完全相同。系统进化分析表明,青稞HvnWRKY26与大麦WRKY26的亲缘关系最近;进一步对HvnWRKY26及与其亲缘关系较近的大麦、玉米、水稻WRKY蛋白进行进化分析,发现这些WRKY蛋白被分为A、B和C三大类,其中HvnWRKY26蛋白属于A类。RNA-seq和qRT-PCR分析结果表明,青稞在遭受条纹病菌侵染时,HvnWRKY26基因的相对表达量在抗病品种昆仑14号和感病品种Z1141中均显著上调表达,且抗病品种的表达量显著高于感病品种,推测HvnWRKY26基因在青稞抗条纹病过程中发挥重要作用。     

水分亏缺对青稞产量及籽粒氮、磷、钾含量的影响

为明确水分亏缺对青稞产量性状和籽粒N、P、K含量的影响,采用温室抗旱鉴定池种植的方法,对10个青稞品种设置水分充足(CK)、轻度水分亏缺、重度水分亏缺处理,分析其不同水分条件下的产量性状和籽粒中N、P、K的累积状况。结果表明,水分轻度亏缺下,导致各品种产量降低的因素不尽相同,昆仑14号和肚里黄的成穗数降低,柴青1号的穗粒数和千粒重降低,其他7个青稞品种的穗粒数、成穗数和千粒重均有所降低。水分重度亏缺下,10个青稞品种的成穗数、穗粒数和千粒重均显著降低,导致其籽粒产量显著降低。10个青稞品种的籽粒减产幅度随水分亏缺程度加剧而增大。昆仑15号、昆仑14号、肚里黄和柴青1号可作为不同生态区重要的高产种质资源;康青8号和昆仑14号可作为高氮素积累的种质;旱地紫和昆仑14号可作为高磷素积累的种质;藏青2000可作为高钾素积累的种质。     

叶色倒置小麦的一些生物学特征研究

【目的】探讨叶色呈倒置状态小麦的一些生物学特性,为高产小麦育种研究提供参考。【方法】以具有叶色倒置现象的小麦品种为材料,研究叶色倒置小麦中叶色正置茎和叶色倒置茎顶三叶的叶色、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、净光合速率及千粒质量的变化规律。【结果】叶色倒置小麦正置茎顶三叶叶色、源活性指标及千粒质量的变化规律与普通小麦相似;倒置茎顶三叶在接近乳熟后期时旗叶叶色等级高于倒二叶;随着生育期的推进,叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和净光合速率均表现为倒二叶旗叶倒三叶,并持续到小麦成熟;倒置茎籽粒的千粒质量均高于正置茎,且增幅明显。【结论】自然界存在叶色倒置小麦,倒置茎上旗叶的衰老先于倒二叶,且与此现象有关的生物学参数均发生了异常变化。     

青稞抗倒伏性状的基因型差异

【目的】 倒伏是影响青稞生产和产量的主要原因之一。筛选与青稞抗倒伏性密切相关的性状并构建抗倒伏评价体系,是开展青稞抗倒伏品种选育的重要理论依据。【方法】 通过对35份青稞种质资源根系、茎秆和穗部23个农艺性状进行方差分析,明确不同基因型间各性状的差异性。采用相关分析筛选出与青稞抗倒伏性密切相关的指标,并通过主成分分析和线性回归分析构建完成青稞抗倒伏评价体系。【结果】 不同基因型青稞材料在同一性状间表现出较大差异,且农艺性状在基因型间的差异均极显著,农艺性状中倒伏率的遗传变异最丰富;同一参试材料的农艺性状在两个生态区间差异较大,海北高寒生态区试点各基因型的遗传变异较丰富;各性状的基因型与环境因素间存在显著互作效应（P<0.05）。相关分析结果表明茎秆强度同青稞抗倒伏性关系最为密切,并通过抗倒伏指标构建青稞抗倒伏评价体系。青稞分蘖数过多、第三和第四茎节过长易引起植株倒伏。根干重大、茎秆重、茎秆壁厚、茎秆强度大是植株固持能力强、抗倒伏伏性优异的原因。【结论】 分蘖数、穗重、茎长、茎重、茎秆强度适合作为青稞抗倒伏性评价指标,验证结果表明抗倒伏评价体系较可靠,可用于青稞种质的抗倒伏性评价。     

奶牛常见疾病的诊治方法

<正>建国以来,我国在奶牛疫病防治方面取得了巨大成功,1956年全国消灭了牛瘟,1996年全国又消灭了牛肺疫。对奶牛的一些普通病也总结出了有效的防治经验和方法,下面简要介绍几种常见的奶牛疾病及防治方法。     

青稞苗期耐低氮能力的品种差异分析

以8 个代表性品种为材料,分析低氮胁迫下青稞苗期的农艺性状和耐低氮能力。结果表明：低氮胁迫下各青稞农艺性状都出现显著差异。所有青稞中株高、植株鲜质量、植株干质量都明显下降,根长、根鲜质量、根干质量都明显上升。但不同品种的根冠比变化差异不同,通过对各农艺性状分析发现,植株和根的鲜质量和干质量更能反映青稞的耐低氮能力,其中根干质量是筛选耐低氮青稞的最重要农艺性状,可以作为青稞耐低氮资源筛选的重要指标。多指标综合分析结果表明,各青稞耐低氮能力为‘昆仑15’＞‘黄青1号’＞‘肚里黄’＞‘昆仑14’＞‘昆仑18’＞‘二道眉白青稞’＞‘洛隆宗’＞‘特邬’。     

茎秆特性和木质素合成与青稞抗倒伏关系

倒伏是影响青稞品质和产量的主要因子之一,开展抗倒伏机制研究对抗倒伏品种选育意义重大。以青稞品种昆仑14号、昆仑16号和藏2972为抗倒伏材料,门源亮蓝、北青6号和化隆红青稞为倒伏材料,通过茎秆特性、茎秆中纤维素和木质素含量及其合成相关酶活性的研究,探讨茎秆特性与木质素合成同青稞抗倒性之间的关系。结果表明,相比于倒伏品种,抗倒伏品种的茎较短,茎秆中酪氨酸解氨酶(TAL)、苯丙氨酸转氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸:CoA连接酶(4CL)活性升高,使茎秆内积累较多的木质素,增大了茎秆抗折力,进而增强青稞抗倒伏能力。     

不同种植模式对青稞根际土壤微生物群落结构的影响

采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对6种种植模式下青稞根际土壤的16S rDNA和18S rDNA基因相关区片段进行测序,研究根际土壤细、真菌群落结构的变化,并结合土壤理化性质,分析环境因子与群落结构的关系,从根际土壤微生物生态系统的角度解析青稞连作障碍的发生机制。6种种植模式中,土壤有机质和全氮含量WHD模式最高,全磷含量YC模式最高,全钾含量MLS模式最高,pH均为碱性;3种连作模式下,随着连作年限的增长,土壤有机质、全氮和全钾逐年降低,全磷显著升高。6种种植模式下,细菌和真菌群落Alpha多样性指数和覆盖度没有显著差异,与连作相比,WHD和MLS模式可显著提高细菌群落的Shannon指数、ACE指数和Chao1指数;与混作、轮作相比,连作显著提高真菌群落的Shannon指数和ACE指数,但Chao1指数差异不显著;连作使细菌群落Alpha多样性减小,真菌群落Alpha多样性增加。6种种植模式下,genus水平群落结构表现为连作使青稞根际土壤中微生物区系发生较大改变,导致有害菌群丰度增加,有益菌群数量减少,尤其是真菌菌群发生较大改变,而轮、混作模式使优势菌群及新种数量明显增加。细菌、真菌群落PCoA分析结果表明,微生物群落在6种种植模式间变异较小且未发生明显分化,PC1、PC2的总解释能力均大于80%,表明有显著主导因子。细菌、真菌群落与土壤理化性质关系显示,土壤有机质、全氮与提高WDH、QKA模式下的细菌群落多样性呈正相关,而pH、有机质、全氮与提高WDH、YC、QKB模式下的真菌群落多样性呈正相关。表明,与连作相比,WDH和MLS模式可改善土壤理化性质,提高根际细菌群落结构多样性及微生物群落组成,是缓解青稞连作障碍的可能途径,可为青稞连作障碍修复措施的制定提供科学依据。     

麦类作物蓝粒性状遗传与调控机制研究进展

麦类作物是我国主要的粮食作物,大部分麦类作物籽粒的种皮、果皮或胚乳因花青素的积累表现出蓝、紫、黄或黑等不同颜色。蓝粒麦类作物含有许多优异的品质性状。本文从麦类作物籽粒颜色的分类、蓝色的籽粒品质、蓝粒性状的形成及遗传方式、基因定位和调控机制方面进行综述,并提出了展望,为进一步认识和利用蓝粒麦类作物提供参考,也为麦类作物蓝粒性状基因的精细定位和形成机制研究提供依据。