不同播期对油葵农艺性状及品质的影响

本研究探索播期对不同油葵品种开花习性、经济性状、产量和品质的影响,旨在为我国中部省区向日葵栽培提供参考。结果表明,早春育苗移栽较早春直播极大地缩短了播种到初花的时间;除早熟品种6K132外,各播期处理的成熟时间均随着播期推迟而缩短,夏秋播的成熟期较早春播种缩短9~25 d,较春季播种缩短9~11 d。早春直播和育苗移栽对籽粒产量的影响在不同年份间存在差异,且与品种存在互作效应。不同播期对油葵脂肪酸组分含量影响明显,夏秋播收获的籽粒中亚油酸含量显著增加,2021年和2022年分别比春播增加13.2%~39.1%和16.0%~35.4%;亚油酸/油酸比从春播的0.39~0.65和0.26~0.67分别升高到夏秋播的1.47~3.42和0.65~2.11。此外,夏秋播收获的种子发芽力最好,2021年和2022年出苗率分别为92.2%~97.8%和60.0%~93.3%。综上所述,在武汉等中部省区,可通过选择不同播期来生产不同亚油酸/油酸比的葵花籽,春播可提高向日葵籽油酸含量,而夏秋播可提高亚油酸含量;可实现一年两季向日葵生产和多季观花需求,并具备通过品种选择和适宜的栽培措施来提高产量的潜力;通过播期调控可躲避花期和灌浆期的高温高湿从而获得高质量的种子,夏秋播种有利于提高种子质量。

胡麻P5CS基因家族进化模式分析及LusP5CS1基因耐旱能力验证

吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是植物中由P5CS基因编码的一种与干旱胁迫响应紧密联系的关键酶,它主要负责调节脯氨酸的生物合成。研究胡麻P5CS基因家族进化模式对进一步探索其在胡麻耐旱过程中的作用机制具有重要意义。本研究以拟南芥的2个P5CS基因作为查询序列,从胡麻、油菜、大豆、花生、向日葵、水稻、小麦等主要粮油作物的基因组中筛选获得P5CS基因家族成员。并通过分析不同作物P5CS基因受选择压力的大小、位点及功能分化潜力等阐明其进化模式,并在拟南芥中对其进行功能验证。研究结果显示,与其他作物的同源基因相比,胡麻P5CS基因家族成员在基因结构和进化模式上存在显著差异。在拟南芥中过表达受正向选择的胡麻LusP5CS1基因可以显著增加转基因拟南芥脯氨酸的积累并增强其耐旱性;在非干旱胁迫下过表达转基因拟南芥也表现出明显的适合度优势。本研究为胡麻耐旱分子机制和抗旱育种提供了理论基础。

向日葵种质资源的耐盐性评价

为了解向日葵种质资源的耐盐性,鉴定发掘向日葵耐盐优异种质,对444份种质资源分别进行了芽期(250 mmol/L NaCl)、苗期(250 mmol/L NaCl)耐盐鉴定和盐碱地全生育期种植观察,通过测定芽期发芽率、苗期存活率、叶面积、株高、SPAD值等6个苗期指标和全生育期株高、葵盘直径、结实率、相关产量等7个指标的相对值(各指标与对照处理的相应比值)进行耐盐性分析评价。相关性分析结果表明苗期两两指标间均呈极显著正相关,相关系数在0.518-0.790之间;全生育期7个指标中多数指标间的相关性都达到了显著或极显著水平。基于指标相对值进行主成分分析、隶属函数值计算、耐盐性综合评价和聚类分析,筛选出芽期耐盐及以上种质132份、苗期耐盐及以上种质9份、全生育期耐盐及以上种质41份,其中6份种质(ZX0365、ZX0389、ZX1391、ZX1394、ZX3089、ZX3094)在3个时期均表现为耐盐及以上等级,综合耐盐性好,可作为耐盐基因挖掘和耐盐品种选育等后续利用的种质材料。对其中124份种质3个时期(芽期、苗期、全生育期)的耐盐等级进行相关性分析,结果表明各时期的耐盐性鉴定结果极显著相关,芽期和苗期的耐盐鉴定结果可为盐碱地种植向日葵选择耐盐材料提供有效参考。本研究为向日葵耐盐品种选育提供了方法和材料基础。

国内外紫苏研究进展概述

本文概述了紫苏在开发利用、种质资源收集评价、栽培与生理、活性物质提取、组织培养、转基因及基因克隆表达分析等方面的国内外研究进展,以期为紫苏的深入研究和进一步开发应用提供参考,有效促进紫苏产业的发展。

世界特种油料种质资源保存概况

为加强特种油料种质资源的收集保存,更好地为育种研究利用提供服务,本文阐述了特种油料种质资源在我国及世界上重点国家的保存情况。美国、印度、欧盟、中国等13个国家共保存向日葵、红花、亚麻(含纤用)、蓖麻及苏子等特种油料种质资源约9万份,其中亚麻30000多份,向日葵21800多份,红花15000多份,蓖麻约5000多份,苏子近900份。欧盟、美国、俄罗斯和加拿大是亚麻资源的主要保存国家(地区);向日葵资源主要集中在美国、欧盟和中国;红花种质主要分布在印度、美国、中国和俄罗斯;蓖麻种质以中国、美国和印度居多。比较这些国家所拥有的特种油料种质资源数量,美国位居第一,保存数量最多,超过22000份;印度其次;欧盟、中国和俄罗斯居中。中国保存特油作物种质资源(蓖麻、向日葵、红花、苏子)8400余份,其中21%为国外种质,国内种质主要来源于湖北省、华北、东北、西北和西南地区。本文为我国特种油料种质资源的引进、收集保存提出了建议。

蓖麻DNA的提取及SRAP反应体系的建立

为建立蓖麻快速有效的DNA提取方法和SRAP标记的技术体系，本研究采用SDS法和CTAB法对蓖麻不同叶片（新鲜嫩叶、老叶和陈旧的嫩叶、老叶）的基因组DNA进行提取，并以DNA模板用量、Mg^2＋浓度、引物浓度和Taq酶用量4个因素的不同水平配制了10个反应体系对蓖麻SRAP反应体系进行优化。结果表明，SDS法和CTAB法均可获得较高质量的DNA，多数样品的A260／A280值介于1．7～1．9之间，但以CTAB法更为省工省时，不同叶片DNA的提取效果，以嫩叶效果最佳；设计的10个反应体系中，以反应体系A（总体积为15μL，40ng DNA模板，1．5mmol／L Mg^2＋浓度，0．2mmoL／L dNTPs，0．3μmol／L引物浓度和1Unit Taq酶）最为经济适用，将该体系用于蓖麻的SRAP扩增能获得稳定、清晰的多态性条带。本实验为蓖麻的遗传多样性研究及目标性状的分析定位提供了技术支撑。

向日葵种质的SSR分析

以向日葵种质‘阜8321’的114份单株为材料,利用23对引物进行SSR分析。结果表明,23对引物扩增共获得57条带,其中24条多态性带,多态性比率为42.11%。聚类分析显示114个个体间遗传相似性较高,遗传相似系数为0.86～1.00,在遗传相似系数0.87附近,可将114份单株分为两个类群,第一类群包括4份样品,其余110个单株为第二类群。PopGen 3.2软件分析得出种质内个体间平均有效基因位点数、平均香农指数和位点预期杂合度分别为1.468 2、0.407 8和0.260 6。说明该种质个体间SSR位点存在一定的差异,为异质型种质,在繁种更新中应注意维持其遗传完整性。

^(60)Co伽马射线辐照对苏子生长及生理特性的影响

为创新苏子(Perilla frutescens L.Britt)种质资源及为苏子辐射诱变育种提供技术参考,研究不同剂量60Co伽马射线(0、200、400、600和800Gy)照射条件下,兴仁花苏和山甲苏子种子的萌发率、田间出苗率和幼苗高度、活力指数以及MDA含量、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明,辐射对苏子种子发芽率影响不明显,但对田间出苗率、幼苗高度、活力指数及相关生理指标都存在极显著影响。在800Gy范围内,随着辐射剂量的增强,田间出苗率先缓慢下降后急剧下降,幼苗植株变矮,活力指标降低;而幼苗MDA含量、SOD活性及POD活力均随剂量的增加而不断上升。兴仁花苏比山甲苏子对辐照更为敏感,其田间出苗率急剧下降时的剂量比后者低,其幼苗的生长和生理指标(MDA含量、SOD活性及POD活性)受辐照影响均比山甲苏子明显,其理论半致死剂量和理论临界剂量也比后者低。10Gy/min剂量率下,兴仁花苏的半致死剂量和临界剂量分别为512.37Gy和570.80Gy,山甲苏子的则分别为679.74Gy和716.79Gy。

蓖麻杂交种的SSR鉴定及遗传变异分析

采用SSR标记对蓖麻CSR24×CSR181杂交所得的F1种子进行分析,为蓖麻早期杂种鉴定和遗传变异分析奠定技术与理论基础。结果表明:(1)各位点鉴定所得结果基本一致,除RCM207和RC129位点鉴定的杂种率未超过10%外,其它位点的杂种率都十分接近,在13.46%～17.27%之间。(2)少数个体在相关位点发生了变异,在引物RC242的扩增图谱中有4个单株出现了双亲特异条带的缺失,产生了双亲都没有的新条带;在引物Rco23、Rco26、Rco29、RC129、RCM613和RCM999的扩增结果中出现了父本特异条带的缺失,同时产生了一条新条带。(3)多样性及UPGMA聚类分析表明杂交后代遗传变异显著,子代个体与亲本间的遗传相似系数在0.45～1.0之间,个体间差异明显。

人工老化对向日葵种子活力及生理特性的影响

[目的]研究人工老化对向日葵种子活力及生理特性的影响。[方法]以‘SunM 20’、‘民乐深紫葵’、‘大山葵花4’和‘吉葵24’4份向日葵种质为材料,研究了高温高湿人工老化(100%RH,45℃)处理不同时间(0、2、4、6、8、10d)对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的影响。[结果]随着向日葵种子老化时间的延长,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、POD和SOD活性逐渐下降,MDA含量逐渐增加;不同种质的抗老化能力存在差异,其中‘SunM 20’比其他3份种质的抗老化能力强,在相同条件下,其种子活力和保护酶活性最高,MDA含量最低,并且在老化过程中,其种子活力变化及保护酶活性变化最慢。[结论]老化过程中保护酶POD、SOD活性的显著降低可能是导致种子活力下降的主要原因,而少量MDA的逐渐积累促进了种子的老化。

化学药剂处理对蓖麻性别的影响

为明确不同浓度的化学药剂对蓖麻性别的影响,本试验以蓖麻两性系(E09004、E09009和E09002)和E09002单雌系为材料,分析了喷施不同浓度的GA3、NAA、乙烯利、6-BA和AgNO3对蓖麻雌雄花率的影响。结果表明:100mg/LGA3有利于蓖麻雌花的形成,250mg/LGA3则有利于雄花的分化,前者表现为雌花率上升,后者表现为雌花率降低;NAA和6-BA使雌花率增加,出现了纯雌株;乙烯利有利于雄花的分化,一定浓度的乙烯利可使两性株雄性化;AgNO3促雄效果明显,使两性株雄花率增加,单雌株出现少量雄花;同时试验还获得少数花性特殊(如全雄、纯雌)的材料。本研究为蓖麻的性别逆转诱导、单雌材料的繁殖及性别分化研究提供参考。

Effects of Sunflower Artificial Aging on Seed Vigor and Physiological Characteristics

[Objective]The aim was to study the effects of sunflower artificial aging on seed vigor and physiological characteristics.[Method] The varieties of seed germination capacity,vigor of germination,germination index,vigor index,peroxidase（POD） activity,superoxide dismutase（SOD） activity and malondialdehyde（MDA） content for four sunflower germplasms such as＇SunM20＇,＇Deep Purple Minle＇,＇Da San Kui Hua 4＇and＇Ji Kui 24＇were studied under high temperature and high humidity conditions（100% RH,45 ℃） for different days（0 d,2 d,4 d,6 d,8 d,10 d）.[Result]The result showed that the germination capacity,vigor of germination,germination index,vigor index,POD activity,SOD activity declined gradually with the increase of seed aging days,whereas MDA content enhanced by degrees;The diggerences of resistance to artifical aging existed among the four accessions,＇SunM20＇was the most resistant one,and exhibited the strongest seed vigor,highest activities of two protective enzyme（POD,SOD） and lowest content of MDA at the uniform condition,moreover,the seed vigor and protective enzyme activities of＇SunM20＇changed slowest among the four materials during the aging process.[Conclusion]The distinct reduction of POD,SOD activities maybe the main reasons for the decrease of sunflower seed vigor at the artificial aging,and the gradual accumulation of a few MDA accelerated seeds aging.

辐射对蓖麻种子生长及生理指标的影响

通过研究高剂量率(10 Gy/min)不同剂量60Coγ射线辐照(200～1 500 Gy)对蓖麻种子萌发、生长、田间出苗及相关生理指标的影响,结果发现:辐射剂量对种子最终发芽率影响不明显,但对田间出苗率、胚根长度及幼苗高度存在极显著影响,1 000 Gy以上剂量时,种子及幼苗的生长明显受到抑制,胚根缩短变粗,幼苗高度明显下降,田间出苗率也急剧下降;随着辐射剂量的增加,MDA含量、SOD活性及POD活性都呈先升后降趋势,在1 000 Gy时,达到最高峰值。根据田间出苗率进行回归分析,得出高剂量率辐射诱变的半致死剂量和临界剂量分别为1 048.83 Gy和1 134.21 Gy。结合种子萌发、幼苗生长及实际出苗情况考虑,初步认为:高剂量率条件下(10 Gy/min),"淄蓖5号"干种子的60Coγ辐射诱变以900 Gy左右剂量(大于800 Gy,小于1 000 Gy)较为适宜。

蓖麻种质遗传多样性的SRAP分析

蓖麻(Ricinus communis L.)是一种重要的工业油源作物,具有多种经济价值.为了解蓖麻的遗传多样性,本研究对50份蓖麻种质的遗传多样性进行SRAP分析.结果表明50份种质之间多态性低,其多态条带比率、平均基因多样性和每对引物的多态性带,分别为29.97%、0.0904和5.41,遗传相似系数介于0.6469至0.9739之间,香农指数为0.1379;华北种质群比其它种质群的遗传变异相对丰富,而华南种质群的各种质则紧密地聚在一起.采用不加权算术平均组对法(UPGMA)将50份种质分为三大类群,与二维主成分分析(PCA)的结果相一致,一些来自相同地区的种质紧密聚在一起,表现出一定的地域性;7个种质群分别聚为两大类群.

不同砧木对温州蜜柑光合特性的影响

以体细胞杂种红橘+枳、Troyer枳橙、Swingle枳柚和枳作砧木的‘国庆4号’温州蜜柑幼树为试材,通过大棚盆栽研究了4种砧木对幼树光合特性的影响。结果表明:嫁接在不同砧木上的温州蜜柑幼树的净光合速率(Pn)日变化相似,均表现出双峰曲线,首峰出现在10:00时,次峰小于首峰,出现在13:00时以后;综合净光合速率、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、羧化效率(CE)和表观光量子效率(AQY)等可以看出Troyer枳橙幼树光合性能最弱,枳最强,红橘+枳和Swingle枳柚介于两者之间;可溶性蛋白、比叶重和色素含量等生理指标结果显示,枳表现最优光合特性,另外3种砧木差异不明显;在设施条件下Pn与气孔导度(Gs)、相对湿度(RH)和Tr呈正相关,与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关,与温度(Tair)、叶面水气压亏缺(VpdL)和光照强度(PAR)相关性复杂。

PEG模拟干旱对胡麻种子萌发及幼苗生长的影响

采用PEG模拟干旱胁迫处理,研究胡麻种子萌发及幼苗生长情况。结果表明,PEG对成苗的影响大于萌发,低浓度PEG(5%)对萌发有促进作用,15%PEG为适宜的胁迫浓度。在15%PEG胁迫下,胡麻种子活力不同程度降低,主要表现在发芽指数(GI)、活力指数(VI)、下胚轴生长受到显著抑制,幼苗鲜重降低,但对初生根生长的影响不一致;幼苗相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量均显著增加,增幅在初生根、下胚轴、子叶中存在差异。

利用近红外技术预测向日葵籽仁品质性状

为实现向日葵育种材料品质性状的快速预测,选取154份向日葵籽仁样品,结合化学测定值和近红外光谱,利用化学计量学手段建立向日葵籽仁品质指标的近红外模型,评估其在籽仁粗蛋白、粗脂肪、油酸、亚油酸等重要品质性状测定中的可行性。结果表明,改进偏最小二乘法建模效果最佳,其粗脂肪、粗蛋白、油酸、亚油酸、饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸的定标相关系数分别为0.975、0.950、0.973、0.951和0.913,交叉验证相关系数分别为0.969、0.939、0.915、0.927和0.711。用检验集对模型进行验证,粗脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸、饱和及不饱和脂肪酸的外部检验决定系数(R^2)分别为0.959、0.950、0.937、0.906和0.930。本研究建立的模型质量较高,能够满足向日葵籽仁品质成分的快速测定,可为向日葵品质育种前期大量、快速的筛选提供技术支持。

胡麻覆膜种植模式对产量、水分利用和经济效益的影响

为评价不同地膜覆盖技术的适应性和节水增产效果,于2014-2015年,在我国典型的干旱、半干旱雨养农业区设置露地穴播（CK1）、全膜覆土穴播（T1）、旧膜重复利用穴播（T2）、膜侧条播（T3）、露地条播（CK2）5种栽培模式对比试验,研究了不同种植模式对胡麻生育期、经济性状、产量、水分利用效率和经济效益的影响。结果表明：覆膜种植模式促进胡麻出苗提前并缩短其生育期0-7d,干旱年份（2015年）较正常年份（2014年）覆膜促熟效应减弱。T1和T2处理两年的产量均显著高于对照和T3处理。T1和T2处理不同年份下水分利用效率显著高于其他处理。经济效益分析表明,T1和T2处理在两年的收益率中稳居第一和第二位,增收效果显著。因此认为全膜覆土穴播和旧膜重复利用穴播是干旱半干旱地区胡麻适宜的种植模式。

蓖麻花序特征及花芽分化的初步研究

对蓖麻花序特征、顶芽分化及内源IAA和ABA含量变化进行初步研究,结果表明:不同品种(系)间雌花率及雌花密度均存在极显著差异。蓖麻雌花并非完全单性花,各品种(系)雌花均存在退化雄蕊痕迹,但其发生率不同,单雌后代品系明显高于供试品种。单雌花序与两性花序的雌花中均存在退化雄蕊,且无显著差异,但花序中下部与上部之间差异显著。顶芽石蜡切片观察表明:蓖麻在5叶期以前,其顶芽基本处于叶芽生长阶段;在6～9叶期,顶芽逐渐进入花芽分化、生长阶段,顶芽内源IAA、ABA含量变化也十分明显。不同性别花序和花的内源激素含量显示:IAA含量,单雌花序>雌花>两性花序>雄花;ABA含量,雄花显著高于雌花,但两性花序却明显低于单雌花序;IAA/ABA值,雌花>单雌花序>两性花序>雄花;说明IAA含量和IAA/ABA相对含量可能在花性分化中具有较为重要的作用。

我国部分蓖麻品种遗传资源SSR分析及DNA指纹图谱

为了解蓖麻品种间的遗传多样性、构建指纹图谱,利用171对SSR及EST-SSR引物对30份国内蓖麻品种和1份法国品种进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明蓖麻品种间呈中度多态性,平均每位点有2.267个等位基因数,香农指数、期望杂合度和多态性信息含量(PIC)分别为0.553、0.347和0.289。聚类分析显示在相似系数0.730处将31份蓖麻品种分为7个类群,来源于相同育种单位或相同省区的大部分品种聚在一起。另外,利用10对扩增清晰、多态性好的引物构建了31份蓖麻品种的指纹图谱,可用于品种鉴别。