双粒高粱发育的细胞学特点研究

为明确双粒高粱的形态解剖结构及发育过程,完善高粱的形态解剖理论,探索双粒高粱形成的细胞学机制,以ISD-1 双粒高粱为材料,利用常规石蜡制片法,对其子房和花药的发育过程进行了细胞学观察。通过对双粒高粱雌、雄配子体发育的细胞学研究发现,双粒高粱无柄小穗中可育花的雌蕊基部膨大为2 个大小不同的腔,中间有分隔层,在2 个腔内各有3 个花药和1 个子房。大腔和小腔的发育无先后顺序之分。2 个腔内胚珠的发育、大孢子的形成、花药的发育、小孢子的形成都是不同步的。花药的发育与传统的形式不同,先发育成1 个或2 个花粉囊再相互结合成完整的花药。与单粒高粱相比,双粒高粱具有独特的细胞发育特点,初步揭示了双粒高粱的形成是由于雌蕊分化为2 个腔,且每个腔具有完整的花药和子房结构。这对于完善高粱的形态解剖理论有重要的意义。     

中晚熟粒用高粱不同组合杂交种的筛选

为选育优质中晚熟粒用高粱新材料,本试验采用单因素随机区组设计,以4份不同杂交组合高粱亲本为试验材料,分析不同组合杂交种的生育期、农艺性状及产量性状的差异,筛选最佳的中晚熟粒用高粱组合.高粱组合杂交种的生育期存在差异,但相差不大,生育期最长的高粱组合23A×014-52,生育期为134天,生育期最短的高粱组合147A×0...     

高粱11A与3种苏丹草杂交种F1代的农艺特性及细胞遗传学研究

研究了雄性不育系高粱11A与苏丹草3个杂交组合F1代的生育、产量、光合性能等主要农艺特性及细胞遗传学特性。结果表明,3个杂交组合F1代的生长势和平均株高均明显超过其各自父本苏丹草,继承了苏丹草分蘖能力强和高粱11A抗倒伏的优良特性,生育期126~130 d,穗型呈双亲中间型;F1代花粉可育率均高达93%以上,结实性好,自然结实率62.34%~68.75%,杂交组合间差异不明显;F1代PMCMⅠ的平均染色体构型均为2n=2x=20(10Ⅱ),配对行为较规则,但棒状二价体频率明显高于其3个父本苏丹草和母本高粱11A,原亲本间遗传组成存在一定差异。综合分析植株生长、产量性状、光合性能等指标,得出3个杂交组合F1代的育种潜力依次为:高粱11A×棕壳苏丹草F1≥高粱11A×黑壳苏丹草F1>高粱11A×白壳苏丹草F1。     

高粱苗期耐盐性转录组分析和基因挖掘

【目的】探究高粱耐盐胁迫响应机制,挖掘高粱耐盐胁迫基因,为高粱耐盐育种提供理论基础。【方法】 以高粱感盐品种L甜和耐盐品种石红137为供试材料,采用水培试验。待高粱植株长至三叶一心期,使用2%NaCl溶液对幼苗进行盐胁迫,分别设置0（对照）、1和24 h处理,每个处理3次重复。测定不同处理样品株高、根长、干物重、Na ⁺含量和叶绿素相对含量（SPAD值）,并依托Illumina HiSeq 2000平台进行转录组测序分析。利用FPKM方法计算基因表达量,在差异表达基因检测过程中,将差异表达倍数（fold change）≥2且FDR<0.001作为筛选标准。通过Gene Ontology和KEGG Pathway数据库对参与高粱不同时间盐胁迫差异表达基因进行分析注释。 【结果】 盐胁迫处理对高粱株高、根长、干物重等性状无显著影响,对钠离子含量和SPAD值影响显著。石红137株高、根长、钠离子含量和SPAD值均高于L甜。转录组测序结果鉴定得到已知基因26 628个,新基因866个。石红137中的差异基因数目高于L甜。石红137中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为375、4 206和3 750个。感盐品种L甜中,0 h VS 1 h、0 h VS 24 h、1 h VS 24 h三组的差异基因数目分别为167、2 534和1 612个。GO分析共获得25个功能注释,分别为光合作用、细胞物质代谢、翻译过程以及激素合成等与盐胁迫相关的差异表达基因。KEGG分析发现盐胁迫1 h表达差异基因富集在植物激素信号转导途径,涉及脱落酸（abscisic acid,ABA）、生长素（auxin,AUX）、细胞分裂素（cytokinin,CTK）、赤霉素（gibberellins,GS）、乙烯（ethylene,ETH）过程等共71个基因。盐胁迫24 h表达差异基因富集于光合作用相关途径,涉及Lhca、Lhcb、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PPC）、磷酸核酮糖激酶（phosphorylribonucleic kinase,PRK）等20个基因。类黄酮生物合成代谢途径差异可能是引起石红137和L甜的耐盐能力差异的原因之一,花青素还原酶（anthocyanidin reductase,ANR）和黄酮醇合成酶（flavonol synthase,FLS）参与类黄酮生物合成途径。【结论】 高粱的盐胁迫过程是一个复杂的生物过程,依赖于多个基因在复杂网络中的平衡表达。盐胁迫条件下,高粱应对环境刺激受到激素信号转导和光合作用的控制。类黄酮生物合成途径在耐盐品种中起到了重要作用。     

抗4,抗7高粱品种选育及对丝黑穗病抗性的遗传

抗４，抗７高粱杂交种是由Ｔｘ６２２Ａ不育系和晋粱５号，忻粱７号恢复系杂交选育而成。具有高产，高抗至免疫丝黑穗病和适应性广等特点，增产１５％－１８％，在人工接菌条件下发病率为０，对照种为８２．４％，是目前山西，河北，陕西，甘肃和天津等省市生产上推广的骨干品种。     

河北植物新增补属、种与入侵物种新分布

报道了《河北植物志》与《河北高等植物名录》未记录的植物1属3种1变种。其中拔毒散(Sida szechuen-sis Matsuda)、偃狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv. var. depressa(Honda)Kitag.]在河北省首次记录。     

栽培密度对吉杂141群体生理指标及产量的影响

[目的]明确矮秆早熟高粱品种吉杂141在佳木斯地区的合理栽培密度。[方法]以吉杂141为研究对象,在大田生产试验条件下,采用平播的方式,设置15万、20万、25万、30万、35万株/hm2共5个栽培密度,研究不同栽培密度下,吉杂141的群体生理指标、产量及产量性状。[结果]随着栽培密度的增大,叶面积指数增加,叶绿素含量下降,群体光合势和总光合势增加,株高差异不显著,穗长、穗粗逐渐下降,生物产量上升,千粒重和单穗重下降。[结论]初步明确在佳木斯地区采用平播方式吉杂141最适栽培密度为20万株/hm2,产量可达9 203.36 kg/hm2。     

苏丹草和香根草作为诱虫植物对稻田二化螟种群的抑制作用评估

室内测试了苏丹草和香根草对二化螟的产卵选择性和幼虫存活的影响,在田间进行了苏丹草和香根草控害效果的初步试验。结果表明,二化螟雌成虫对苏丹草和香根草均表现出较强的产卵选择性,产在苏丹草和香根草上的卵量分别是产在水稻上的3.02和4.56倍。两种诱虫植物均对二化螟幼虫具致死作用,二化螟幼虫在两种寄主上不能完成生活史。田间试验表明两种诱虫植物围绕的水稻小区内二化螟枯心率显著低于试验区外20m的对照小区。     

四个不同生态型高粱杂交种幼苗耐盐性差异的比较

以四个不同生态型高粱杂交种甜饲1号、晋杂17、6A×89-363和黑30A×05-244为材料,比较其种子生理特性的差异,明确种子生理特性与其耐盐性的关系。结果表明,幼苗耐盐性强弱与种子细胞膜透性大小、脯氨酸和可溶性蛋白含量高低呈正相关。四个品种,相对来说晋杂17、6A×89-363和黑30A×05-244耐盐性较强,而甜饲1号耐盐性较差。     

高梁不育系Tx3197A减数分裂中染色体行为

以Ｔｘ３１９７Ｂ和晋粱５号为对照，对Ｔｘ３１９７Ａ进行了观察。结果发现，减数分裂前期Ⅰ和中期Ⅰ无明显异常。自后期Ⅰ开始，染色体行为出现了多类型的异常现象，导致减数分裂不能正常进行，无法形成花粉粒，从而产生雄性不育。