Foxtail millet (<Emphasis Type="Italic">Setaria italica</Emphasis> (L.) P. Beauv.) in Mazandaran/Northern Iran

Foxtail millet, Setaria italica is still cultivated in Mazandaran (N-Iran). It is used for the preparation of local food and for feeding cage-birds. The cultivated race is convar. moharia, formerly widely grown from Europe to SW Asia. The newly found material allows conclusion with respect to evolution and distribution of this old crop.

Modelling the emergence pattern of six summer annual weed grasses under no tillage systems in Argentina

Field trials were established in various growing seasons in four experimental sites with soyabeans or maize grown under no tillage systems. Seeds of Digitaria sanguinalis, Eleusine indica, Sorghum halepense, Setaria geniculata, Echinochloa colonum and Urochloa platyphylla were incorporated in surface soil, under the crop residues of the previous season, each autumn. Regular records of seedling emergence during the following spring and summer were used to model the pattern of each species as a function of the thermal time in the 2 cm upper layer of the soil profile. A Weibull function closely described ( r ² = 0.73–0.93) the relationship between thermal time and seedling emergence for all species in each site and year. The coefficient of determination for the model verification ranged from 0.71 to 0.98. Species may be grouped into three emergence time-span groups. Eleusine indica, U. platyphylla and E. colonum had a long-lasting emergence, requiring 940–1660 d°C (growing day degrees) to complete this process. Digitaria sanguinalis and S. halepense had an intermediate emergence time-span, completing this process in 540–1090 d°C. Setaria geniculata exhibited the shortest emergence time-span (290–660 d°C required for full emergence). Different hypotheses were tested in order to explain species model parameter differences in different sites and to establish the basis for more refined models with improved prediction capabilities.     

玉米和狗尾草光周期敏感性的比较研究

光周期是影响植物生长发育的关键因素之一。玉米和狗尾草都是短日照禾本科植物,且都具有光周期敏感性。对玉米和狗尾草的光周期敏感性比较研究,探索易于研究的狗尾草光周期敏感性机理,借以解析玉米光周期敏感性反应的机理。以玉米自交系CML288、黄早四和狗尾草自交系A10为材料,研究在长日照、短日照和在不同生育时期长短日照相互挪移处理下的光周期反应。结果表明,玉米和狗尾草在长日照条件下都表现出营养生长旺盛和生育期延迟,二者在长日照条件下的光周期敏感阶段都比短日照条件下的光周期敏感阶段长;玉米在进入光周期敏感期之前有一段时间的光周期钝感期,而狗尾草从发芽出苗就直接进入光周期敏感期。两个光周期敏感程度不同的玉米自交系比较,光周期敏感自交系CML288比光周期相对不敏感自交系黄早四的光周期敏感阶段长。     

不同覆膜穴播种植模式对谷子和糜子作物籽粒灌浆特征及水分利用效率的影响

研究作物生长特性、灌浆特征及水分利用效率,以期为宁南旱区谷子和糜子微膜覆盖穴播高效种植提供理论依据.本研究建立了5种覆膜穴播模式,包括渗水微膜、普通微膜、降解微膜、垄上覆膜+沟内穴播、不覆膜穴播(CK).采用田区定位试验与室内分析相结合的方法开展试验.不同覆膜穴播模式的增产效果排序为:渗水微膜覆盖＞普通微膜覆盖＞垄上覆...     

赤峰市草谷子应用现状与发展建议

草谷子作为一种新的饲喂牲畜的饲料,越来越受到人们的关注与重视。随着畜牧业的发展,畜种改良进程加快,牲畜头数不断增加,从而导致饲料缺口加大,对各种饲料营养性状的要求也越来越高。在此基础上,对赤峰地区粟类作物之一———草谷子的种植情况做了一次普遍调查,同时自2009年开始,进行了草谷子新品种筛选试验,以试验结果为基础,对赤峰地区草谷子的发展提出了一些建议。     

发芽粟谷中谷氨酸脱羧酶的主要酶学性质初探

[目的]探讨发芽粟谷[Setaria italica（L.）Beauv.]中谷氨酸脱羧酶（GAD）的主要酶学性质。[方法]以发芽粟谷为试材,研究发芽粟谷GAD的活性及其主要酶学性质。[结果]发芽粟谷GAD最适温度为40℃,其耐热性较差,32℃保温1 h后其酶活保持率为86.3%;发芽粟谷GAD最适pH值为5.5,在pH值5.0～5.5范围内酶活保持率在80.0%以上;发芽粟GAD对Glu的Km为22.36mmol/L,Vmax为2.28μmol/min;Ca2＋、Mg2＋、Li＋、PLP和VB6对发芽粟谷GAD活力具有促进作用,而Zn2＋、La3＋、Cu2＋起抑制作用,Mn2＋、Na＋、Fe2＋和EGTA则无显著影响。[结论]该研究可为利用发芽粟谷内源GAD富集GABA提供理论依据。     

谷子转录因子SiNAC18通过ABA信号途径正向调控干旱条件下的种子萌发

【目的】谷子(Setaria italica L.)具有显著耐旱性。研究旨在通过反向遗传学方法分析并鉴定在干旱条件下影响植物萌发过程的重要调控因子,为研究作物干旱条件下种子萌发的调控机制创造条件。【方法】使用Clustal X 2.0和MEGA 5.05软件对谷子SiNAC18蛋白序列及其同源序列进行多序列比对,并构建系统进化树;利用real-time PCR方法检测SiNAC18在不同胁迫条件下的表达模式;通过瞬时转化的方法分析SiNAC18蛋白亚细胞定位;在拟南芥中过表达SiNAC18,分析SiNAC18的生物学功能;分析SiNAC18在转基因拟南芥中可能控制的下游基因。【结果】SiNAC18全长1 074 bp,编码由357个氨基酸组成的亲水性蛋白,分子量约为38.8 k D;系统进化树分析表明SiNAC18属于NAC转录因子家族第Ⅰ组的NAP亚组,与拟南芥基因At NAC29同源性最高;氨基酸序列比对结果显示,SiNAC18与其他物种包括水稻、拟南芥、大豆和玉米中同源性最高的NAC类转录因子蛋白的N端都具有A、B、C、D和E这5个保守结构域,蛋白C端具有高度多态性,证明SiNAC18的N端序列与其结合下游基因启动子元件相关;real-time PCR结果显示,SiNAC18在干旱(PEG)、ABA、高盐(Na Cl)及过氧化氢(H2O2)处理条件下的表达量明显上升;亚细胞定位结果表明SiNAC18蛋白定位于细胞核中;基因功能分析结果显示,在ABA和PEG胁迫处理下,SiNAC18转基因拟南芥与野生型种子的萌发率存在明显差异:在正常生长条件下,野生型拟南芥WT和SiNAC18转基因拟南芥的萌发率基本一致,在PEG浓度为10%和15%的MS培养基上,SiNAC18转基因拟南芥的萌发率显著高于WT。在2和5μmol·L-1 ABA处理条件下,转基因拟南芥的萌发率显著低于WT;下游基因表达分析结果显示,ABA信号途径相关基因At RD29A,脯氨酸合成相关基因At P5CR和At PRODH以及过氧化物酶基因At PRX34在SiNAC18转基因株系中的表达量高于WT中的表达量,表明SiNAC18通过调控这些下游基因影响转基因植物在干旱条件下的萌发率。【结论】谷子NAC类转录因子基因SiNAC18可能通过ABA信号途径、氧化胁迫调控等途径正向调控植物在干旱条件下的萌发过程。     

谷子穗顶端败育突变体sipaa1的表型分析和基因定位

【目的】穗发育对于农作物产量至关重要,而穗顶端败育谷子产量下降的重要原因之一。通过挖掘谷子穗顶端败育的相关基因,探求谷子穗顶端发育的生物学通路,以期为谷子穗发育遗传机理研究提供理论基础。【方法】利用化学诱变剂甲基硫酸乙酯（ethyl methyl sulfonate,EMS）对野生型豫谷一号（Yugu1）进行诱变,在其后代中发现了一个可以稳定遗传的穗顶端败育的突变体,命名为sipaa1,同时对该突变体的农艺性状进行鉴定。以突变体sipaa1母本,SSR41父本构建的F₂定位群体为材料进行遗传分析及图位克隆,确定基因所属染色体以及在该染色体上的位置。对突变体sipaa1和野生型Yugu1的BC₁F₂进行高通量测序,挖掘定位区间内的候选基因,根据候选基因在谷子不同组织部位表达量的差异,找出在穗部高表达的候选基因。对孕穗期的Yugu1和sipaa1进行转录组测序,寻找差异表达基因并分析差异表达基因富集的生物学通路。【结果】与Yugu1相比,突变体sipaa1的平均株高略有增高,增幅不显著,叶长、叶宽分别降低了10.66%和5.08%。突变体的表型变异主要集中在穗部,最突出的表现是穗顶端小花发育异常,谷穗长和谷穗粗分别降低了11.36%和16.12%,单株穗重、谷码数、单穗粒重及千粒重分别降低了30.02%、32.58%、30.55%和18.18%。通过对sipaa1×SSR41的F₂代群体中正常株与突变株的遗传分析表明该突变为隐性单基因控制。经图位克隆将突变基因定位于第1染色体Indel标记1-9.23与1-9.333之间约100 kb的范围内。结合高通量测序数据库,在该定位区间筛选到6个在穗部高表达的候选基因。转录组测序发现,在突变体与野生型之间存在2 768个上调表达基因,507个下调表达基因,且定位区间内有2个差异表达基因主要与激素信号转导、外界胁迫响应、植物-病原互作等生物学通路有关。【结论】谷子穗顶端败育突变体sipaa1由隐性单基因控制,突变基因位于第1染色体Indel标记1-9.23与1-9.333之间,转录组测序与基因功能分析发现了2个在穗部高表达且与植物花器官发育及胁迫响应密切相关的候选基因,候选基因可能通过对激素、胁迫响应,以及细胞程序性死亡等相关通路调控谷子穗顶端败育。     

金色狗尾草的大,小孢子发生及雌,雄配子体发育

金色狗尾草花药壁分四层，即表皮，内壁，中层，绒毡层。表皮细胞在花粉发育过程中始终沉积呈颗粒状小体。绒毡层属腺质型。小孢子母细胞在减数分裂过程中，胞质分裂属连续型，并偶见有染色质穿壁现象。生殖细胞壁在初期具有纤维素。成熟花粉为３细胞，崆贮大量淀粉粒。金色狗尾草胚珠具有双珠被，珠孔由内珠被形成，外珠被有一突起伸向花柱。     

高效液相色谱法测定谷子叶尖组织中4种植物激素

为建立谷子茎尖组织中植物激素的色谱分析方法,本试验采用高效液相色谱法对谷子中赤霉素(Gibberellin,GA3)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)、α-萘乙酸(Naphthaleneacetic acid,NAA)、6-苄氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)4种植物激素进行分离和测定,试样经液氮研磨后用80%甲醇浸提植物激素,提取液蒸发至无甲醇,石油醚脱色素,乙酸乙酯萃取植物激素,以Hypersil C18色谱柱分离,甲醇(A)-0.75%冰醋酸溶液(B)梯度洗脱,检测波长254nm,流速为0.6mL/min,进样体积为20μL,柱温30℃。在本试验条件下,赤霉素、脱落酸、α-萘乙酸、6-苄氨基嘌呤能与其它物质实现有效分离。4种待测物质线性关系良好,相关系数为0.998 9~0.999 9,GA3、ABA、NAA和6-BA最低检出限分别为22.4,0.1,5.1和0.2mg/kg,回收率范围为77.4%~108.8%,相对标准差小于10%。该方法选择性高、回收率稳定、重复性良好,可以用于谷子叶尖中植物激素的检测。