燕麦F_(1)代杂种优势及F_(2)代遗传变异分析

为了探讨燕麦正、反交杂种后代的杂种优势及遗传变异,本研究以引进品种爱沃和国产品种陇燕5号为亲本配制正、反交组合,对其F_(1)和F_(2)代的性状进行了观测,分析了其表型差异及杂种优势,探讨了F_(2)群体的遗传变异情况。结果表明,正、反交对F_(1)代的表型和杂种优势有显著影响,正交(爱沃(♀)×陇燕5号(♂),AL5)F_(1)代比反交(陇燕5号(♀)×爱沃(♂),L5A)早熟6 d,其株高、主穗粒数、千粒重和穗下节长显著大于反交,而旗叶长宽、倒二叶长均显著小于反交(P<0.05);正、反交F_(1)主穗长的超亲优势最大,分别为41.33%和31.92%,茎粗的超亲优势分别为−45.53%和−36.92%。F_(2)群体遗传变异幅度较大,分离现象明显。分蘖数和有效分蘖数的遗传变异系数和相对遗传进度最大,株高和茎粗的广义遗传率最高。叶片数和主穗粒数在正交和反交F_(2)中的遗传变异系数较为接近,但广义遗传率和相对遗传进度差异却很大。在F_(1)代超亲优势显著的茎粗和主穗长在F_(2)呈近似正态分布,正交F_(2)群体中有6.50%的个体主穗长的超亲优势大于30.00%,而反交主穗长的最大超亲优势为23.30%。总体而言,分蘖数、有效分蘖数具有较大的选择空间,株高、茎粗、主穗长等性状可在早代进行选择♂。

半干旱地区燕麦种子产量及其相关农艺性状

本研究选取19个燕麦(Avena sativa)品种(系)的产量相关性状指标,采用相关性分析、通径分析、灰色关联度分析以及聚类分析,探讨甘肃中部半干旱地区燕麦种子产量影响因素并筛选综合性状优良的燕麦种质。结果表明:燕麦种子产量为3 283.33~5 833.33 kg·hm^(-2),其中‘Cinskinaly’的产量最高。种子产量与千粒重、成穗数极显著正相关(P <0.01),与单株穗粒重显著正相关(P <0.05),而与株高显著负相关(P <0.05);通径分析结果表明,单株穗粒数、单株穗粒重、千粒重是决定种子产量的重要因素。聚类分析将19份燕麦材料析划分为4个类群:第Ⅰ类可作饲草资源加以筛选利用;第Ⅱ类适合作高产抗倒伏产籽型品种;第Ⅲ类为优选裸燕麦材料;而第Ⅳ类生产适应性和田间表现差,可直接淘汰。筛选出综合表现较佳的两个裸燕麦品系‘201006-01-01-9’‘201003-06-5’和1个皮燕麦品系‘201113-03-05’,可提升到甘肃省区域试验。

饲用型皮燕麦新品种——科合3057

科合3057是黑龙江省农业科学院草业研究所(黑龙江省农业科学院对俄农业技术合作中心)2012年以国外引进的饲用型燕麦品种HZY302为母本、粮饲兼用型裸燕麦品种白燕2为父本配制杂交组合,通过系统法选育而成的饲用型皮燕麦新品种。于2023年1月通过黑龙江省草品种审定委员会审定,审定编号:BV-2022-003。

燕麦AsSOS1基因克隆及盐胁迫下的表达分析

为探索燕麦主要耐盐基因AsSOS1(Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白)的功能,本研究以耐盐品种青永久195为供试材料,在种子实生苗沙培3周后克隆AsSOS1基因,对其蛋白序列进行同源比对并分析理化性质,预测蛋白的跨膜结构和亲/疏水性以及二级和三级结构,用qRT-PCR分析100 mmol/L NaCl胁迫下AsSOS1基因在燕麦根、茎、叶中的表达。结果表明,AsSOS1的开放阅读框长度为3411 bp,编码1137个氨基酸;AsSOS1蛋白分子量为126.088 KDa,等电点6.62,属于酸性蛋白,稳定系数45.14,疏水性蛋白;AsSOS1蛋白二级结构中包含48.20%的α-螺旋和33.77%的无规则卷曲,三级结构与二级结构预测结果一致,以α-螺旋为主;跨膜结构域预测结果显示,AsSOS1蛋白中包含胞外结构域、跨膜螺旋结构域和胞内结构域,其中氨基酸序列11~424是Na^(+)/H^(+)逆向转运蛋白的保守序列,预测该区域与植物耐盐性相关;进化分析发现,其与硬直黑麦草的亲缘关系最近,相似度高达96%。正常生长条件下,AsSOS1基因在燕麦根、茎、叶中均有表达;在100 mmol/L NaCl胁迫下,AsSOS1基因在茎和根中的表达量分别增加了171.4%和54.1%,说明AsSOS1受盐胁迫诱导,在燕麦耐盐过程中起重要作用。

燕麦不同组合正、反交杂种后代的表型及遗传参数分析

为了明确燕麦不同组合正、反交杂种后代的表型差异及遗传变异情况,本研究以福瑞至(F709)与709(709F)、牧乐思(ML2)与陇燕2号(L2M)为亲本配制正、反交组合,用简单序列重复分子标记对杂种F1代进行了鉴定,比较了正、反交杂种的表型差异,并分析了杂种F_(2)代的遗传变异及多样性。结果表明:用SSR分子标记从37个F_(1)单株中共鉴定出32个真杂种,占比86.5%。福瑞至和709、牧乐思和陇燕2号组合的F_(1)真杂种率分别为88.9%和84.2%。正、反交对杂种后代的表型有显著影响。F709-F_(1)的旗叶比反交的窄19.4%;ML2-F_(1)的主穗粒数比反交少12.2%。F_(2)群体遗传变异幅度较大。同一性状在正、反交F_(2)中的遗传变异系数(G_(cv))、广义遗传力(Hb)和相对遗传进度(ΔGt)存在显著差异。F_(2)群体株高的遗传变异系数较小(4.50%~10.27%)、广义遗传力较高(33.12%~85.41%),分蘖数和有效分蘖数的相对遗传进度较大。福瑞至和709的正、反交F2群体的穗下节长的广义遗传力是所有指标中最低的,分别为14.13%和23.81%,相对遗传进度也最小。主穗粒数的Gcv在其正、反交F_(2)中的差异最显著,在F709-F_(2)中为7.09%,反交中增至19.03%;F709-F_(2)的Hb为22.54%,反交则为66.01%。牧乐思和陇燕2号的正、反交F_(2)群体叶片数的广义遗传力最高(99.53%),几乎不受环境的影响。ML2-F_(2)旗叶宽的Hb为9.07%,其ΔG_(t)为2.79,反交中旗叶宽的Hb为30.23%,ΔGt为9.77。10对SSR引物对F2群体扩增的多态性比率达73.5%,实际杂合度为0.35~0.99,远高于期望杂合度;Nei’s基因多态性、香农指数分别为0.29~0.50和0.53~0.71,F_(2)群体分离现象明显,遗传变异幅度大,具有较大的选择空间。

江苏省沿海低海拔湿热地区饲用藜麦不同生长时期农艺性状及营养品质研究

[目的]筛选适合在江苏省沿海低海拔湿热地区推广种植的饲用藜麦品种。[方法]以红心藜麦、蒙藜1号、SL577C、SL2860D、SL923E 5个饲用藜麦品种为试验材料,选取3个生长时期(90、105、120 d)作为观测时间,测定并比较不同品种饲用藜麦植株的农艺性状指标(株高、叶绿素含量、单株鲜重、单株叶重、单株茎重、茎叶比)和营养品质指标(干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量)。[结果]在3个观测时间点,红心藜麦的株高、单株鲜重、单株叶重、单株茎重均显著(P<0.05)高于其他4个饲用藜麦品种;茎叶比低于其他4个饲用藜麦品种。生长90、105、120 d时,叶绿素含量最高的品种分别为SL577C、SL2860D、蒙藜1号,三者均显著(P<0.05)高于红心藜麦;干物质含量最高的品种分别为SL577C、SL2860D、SL577C,三者均显著(P<0.05)高于红心藜麦、蒙藜1号、SL923E。生长90 d及105 d时,蒙藜1号的粗蛋白含量最高,生长120 d时,SL577C的粗蛋白含量最高,均显著(P<0.05)高于红心藜麦。生长90 d及105 d时,5个品种藜麦植株的中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量之间无显著(P>0.05)差异;生长120 d时,红心藜麦的酸性洗涤纤维含量最高,显著(P<0.05)高于其他4个饲用藜麦品种。随着生长时期的推进,红心藜麦的粗蛋白含量呈下降趋势、中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量呈上升趋势;在生长105 d时,蒙藜1号的干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量综合表现最佳;在生长120 d时,SL577C的干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量综合表现最佳。[结论]综合农艺性状和营养品质表现,红心藜麦、蒙藜1号、SL577C是适合在江苏省沿海低海拔湿热地区种植的饲用藜麦品种,在实际生产中,分别适宜在生长90、105、120 d左右采收。

光敏型饲草高粱新品种陇牧1号

陇牧1号是以不育系ZDL02A为母本、恢复系107R为父本杂交选育而成的光敏型饲草高粱新品种,具有高产、优质、抗逆性强等优点,于2023年4月通过农业农村部非主要农作物品种登记,登记编号:GPD高粱(2023)620030,适宜在甘肃省中部、西部和东部干旱半干旱生态区及相似生态区推广种植。

硝态氮诱导细胞分裂素强化燕麦锶富集机制的研究

为探明硝态氮对燕麦锶富集能力的影响,以燕麦内蒙科艺1号为试验材料,采用土培盆栽试验,施加3个水平的金属锶(0、400和800 mg·kg^(-1))和两个水平的硝态氮(0和100 mmol·L^(-1))处理,在硝态氮处理30 d后,研究硝态氮在锶污染条件下对燕麦锶的富集和分布特征,生长指标以及叶片细胞分裂素浓度的影响。结果表明:1)燕麦幼苗的干重随着锶浓度的升高呈现降低的趋势,硝态氮缓解了金属锶对燕麦生长的抑制作用;2)燕麦富集锶的能力表现为根>叶>茎,硝态氮促进了燕麦对锶的富集作用,提高了燕麦对锶的转运系数;3)细胞分裂素含量随着硝态氮施加浓度增加而增加。细胞分裂素含量与转运系数呈正相关。综上所述,燕麦根部富集锶的能力最强;硝态氮可以诱导燕麦中细胞分裂素含量增加,促进其对锶的抗性。此研究可为强化植物修复锶污染土壤的研究提供理论依据。

高寒区氮添加和间作种植互作对燕麦和豌豆根系构型影响的研究

种间根系的相互作用是禾豆间作体系系统生产力提升的关键途径,外源氮素添加也能显著改变植物根系构型。然而,有关氮添加和间作种植方式对燕麦和豌豆根系构型影响的研究鲜有报道。基于此,本研究以燕麦和豌豆为对象,比较氮添加和不同间作种植方式对燕麦和豌豆生物量、根系形态及构型的影响。结果表明:1)高氮隔行间作燕麦地上和地下生物量最高,而高氮单播豌豆生物量最高;2)高氮隔行间作燕麦除根体积和根尖数外,其他根系形态参数显著高于单播燕麦,高氮单播豌豆的根表面积、根体积和根尖数最高,而未添加氮单播豌豆的分叉数、内部和外部连接数最高;3)高氮间作燕麦拓扑指数和分形维数较高,未添加氮单播豌豆分形维数较高;4)氮添加和间作种植可增加燕麦根体积、根表面积、外部连接数和促进侧根生长,而间作种植和氮添加却降低豌豆根系连接数、根尖数、内部连接数和抑制侧根发育。由此可见,氮添加和间作种植通过增加燕麦根系与土壤接触面积强化燕麦获取土壤的能力,进而使间作燕麦生物量快速增加,这将为燕麦和豌豆间作体系中燕麦常表现出强竞争力和积累高生物量提供直接证据。

不同燕麦品种在呼伦贝尔地区的引种适应性评价

为筛选出适宜在呼伦贝尔地区种植的优质饲用燕麦品种,在该地引进18份燕麦种质资源作为供试材料并测试其区域适应性。本试验基于该地区田间种植环境,采取随机区组设计,对供试燕麦的主要生产性能、农艺性状、营养品质等指标进行分析比较,采用灰色关联度分析法对供试品种的各项指标进行综合评价,旨在为该地区燕麦种质资源的适应性研究提供一定参考。结果表明:18份供试燕麦品种在呼伦贝尔地区均能发育成熟,生育期在76~109d,生长速率呈“慢-快-慢”的趋势。随着生育期的推进,供试燕麦的干草产量逐步增高并于灌浆期达到最大,伽利略(13.18 t·hm^(-2))干草产量最高,其次是甜燕3号(12.32 t·hm^(-2))、贝勒(12.25 t·hm^(-2)),显著高于其他燕麦品种(P<0.05)。贝勒(120 cm)株高最高,甜燕3号(117 cm)次之,二者显著高于其他供试燕麦品种(P<0.05)。福燕1号鲜干比(4.98)最高,白燕7号(1.74)茎叶比最低,说明二者具有较好的适口性。福燕1号的粗蛋白含量最高(13.46%),福燕2号的中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量均为最低,说明二者具有较好的饲用品质。灰色关联度分析表明,本地区种植的燕麦应选择具有鲜干比大、叶片较大、茎秆粗壮、粗蛋白含量高、草产量高等特征的燕麦品种。甜燕3号、伽利略、福燕2号综合表现位居前列,可作为优良的饲用燕麦品种在当地推广种植。

播种密度、施肥种类、施肥量对高丹草产量和品质的影响

本试验旨在通过对优质牧草高丹草进行栽培,研究不同播种密度、施肥种类、施肥量对高丹草产量和品质的影响。结果显示,高丹草密度为4万株/亩时,鲜草产量达到最高,粗蛋白含量随着密度增加呈增加趋势;密度为4万株/667m^(2)时,高丹草的酸性洗涤纤维(ADF)含量最低,且差异显著,中性洗涤纤维(NDF)的含量随着密度的增加而降低。施用肥料都能不同程度地提高草产量,尤其以钾肥最为敏感;粗蛋白含量随着施肥量的增加而增加,其中施用氮肥时粗蛋白含量显著高于对照组,施用磷肥、钾肥差异不显著;ADF的含量随着施肥量的增加而减少,与对照组差异不显著;NDF的含量随着施用氮肥、磷肥量的增加而减少,随着施用钾肥量的增加而增加,均与对照组差异不显著。

豫北地区18个秋播饲用燕麦品种抗倒伏特性及生产性能评价

为了解秋播饲用燕麦在豫北地区的抗倒伏特性和生产性能,本研究测定了18个品种的干草产量、分蘖数、越冬率和不同时期倒伏率,分析了燕麦倒伏与株高、穗位高及茎秆形态的关系。结果表明:80%的燕麦品种从抽穗期开始倒伏,乳熟中期收获时倒伏率为10.0%~95.0%,其中,贝利和大富豪两个品种倒伏率较低;第1节和第2节茎粗、第2节干重等反映茎秆强度的指标与倒伏率呈显著负相关(P<0.05);18个燕麦品种生育期为182~207 d,干草产量、株高、越冬率和返青期分蘖数分别为11.99~20.46 t·hm^(-2)、1.11~1.52 m、83.7%~96.6%和5.3~8.5个·株-1,贝利、爱沃和燕王3个品种干草产量较高,达20 t·hm^(-2)。综合抗倒伏特性、干草产量和营养品质,本研究认为贝利、燕王和大富豪3个品种适宜在豫北地区秋播种植。

11份饲用甜高粱品种在凉山州的生产性能及营养价值评价

为筛选出适宜在凉山州中低海拔地区种植的饲用甜高粱品种,本研究采用随机区组设计,对11份甜高粱(Sorghum saccharatum Moench)的农艺性状、生产性能和营养成分相关指标进行测定,通过隶属函数法和Topsis(Technique for order preference by similarity to an ideal solution)法进行综合分析。参试品种中‘大力士’的鲜草和干物质产量最高,分别为80850.91 kg·hm^(-2)和22234.02 kg·hm^(-2),显著高于其他品种(P<0.05)。干鲜比最大的为‘丰甜’(0.38),茎叶比最小的为‘F10’(2.07)。‘BMR 3631’的粗蛋白(Crude protein,CP)含量和相对牧草质量(Relative forage quality,RFQ)显著高于其他品种(P<0.05),中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)含量均最低。相关性分析表明鲜草产量与株高呈显著正相关关系(P<0.05),CP含量与鲜干物质产量呈显著负相关关系(P<0.05),ADF和NDF含量与株高呈极显著正相关关系(P<0.01)。隶属函数与Topsis综合分析表明‘德胜’和‘大力士’两个品种具有较高的饲草产量和营养品质,适宜在当地种植。

盐胁迫对不同种质小黑麦幼苗水分利用效率和渗透调节的影响

为探讨小黑麦幼苗经过盐胁迫后水分利用效率和渗透调节系统的响应机制,选用10份不同种质小黑麦为对象,以土壤含盐量0.6%NaCl为胁迫组,正常浇水为对照组(CK),研究盐胁迫对小黑麦生长、水分利用特征、渗透调节物质含量的影响,以明确不同种质小黑麦苗期耐盐能力的强弱,为宁夏地区耐盐小黑麦品种评价提供理论依据。结果表明:盐胁迫抑制小黑麦的正常生长,促进其水分利用效率和渗透调节物质的积累与转移。在盐胁迫下,X-520的株高最高,X-516次之,SD的分蘖数和地上生物量最多;此外,SD、X-520和X-516的稳定碳同位素(δ13C)含量较高,分别为-27.33‰、-27.40‰和-27.39‰;SD的脯氨酸、可溶性蛋白和淀粉含量均为最高。相关分析表明,δ^(13)C与相对含水量、有机渗透调节物质、根系钠离子、叶片钾离子间均显著正相关(P<0.05)。通过聚类分析得出,不同种质小黑麦耐盐能力强弱可分为3类,耐盐性较好(SD、X-520、X-516),耐盐性一般(JIN、J-46),耐盐性较差(T-5、HN、T-9、XJ、T-11);同时,经主成分综合评价(PCA)得出不同种质小黑麦的耐盐性高低顺序依次为SD>X-520>X-516>J-46>JIN>HN>T-11>T-9>T-5>XJ。因此,建议将SD、X-516和X-520作为宁夏盐碱地推广种植的育种材料。

小黑麦种质萌发期苗期耐盐资源评价与筛选

盐渍化土壤是重要的后备土地资源,筛选耐盐作物品种资源是盐渍化土地农业应用的重要基础。本研究对来自美国和国内6个省份的14份小黑麦种质资源进行萌发期0.9%和苗期1.2%浓度的NaCl胁迫处理,通过测定发芽率、发芽势和发芽指数以及苗期株高、根长、地上干/鲜重、根干/鲜重、脯氨酸、丙二醛以及超氧化物歧化酶等农艺和生理生化指标,对小黑麦种质资源进行萌发期和苗期耐盐评价与筛选。结果表明:盐胁迫下小黑麦萌发期和苗期指标多态性丰富,变异系数为6.53%~99.65%,其中生理指标受盐胁迫的影响较农艺指标大。采用隶属函数法结合主成分分析法等多元统计方法对参试小黑麦种质资源萌发期和苗期耐盐能力进行综合评价,萌发期隶属函数值排名和苗期D值排名的相关性分析结果表明小黑麦萌发期与苗期耐盐性呈极显著正相关;鉴定出萌发期耐盐材料8份,苗期高耐盐材料1份,耐盐材料8份;萌发期和苗期较耐盐的前两个材料均为甘农4号和冀饲2号,可作为盐碱地后续利用和耐盐育种的优异资源。

鄂尔多斯高原北部一年两季燕麦种植模式生产性能评价

为了筛选出适宜鄂尔多斯高原北部一年两季种植的优良燕麦品种,优化种植模式,以提高土地利用效率,增加经济效益,本研究分别对鄂尔多斯高原北部第一、二季种植的6个国内外燕麦品种的产量性状和营养品质进行了监测分析,并应用灰色关联度法对不同品种燕麦在该地区的生产性能进行了综合评价。结果表明,第一、二季不同燕麦品种的株高、干草产量、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钾(K)以及相对饲草质量(RFQ)的变化范围分别是96.77~121.77 cm、8426.38~14287.07 kg·hm^(-2)、8.19%~9.29%DM、51.47%~59.90%DM、30.00%~35.83%DM、1.23%~1.87%、117.88~161.41和68.73~97.20 cm、4927.07~7082.58 kg·hm^(-2)、12.12%~16.34%DM、39.60%~46.61%DM、19.49%~24.26%DM、1.67%~1.94%、206.09~262.64;除第一季燕麦粗蛋白含量外,各评价指标在不同品种间存在显著差异(P<0.05),其中第一季中品种太阳神的株高、NDF及ADF含量均高于其他品种,但其RFQ低于其他品种,而品种领袖的干草产量最大且K含量最低;第二季中品种青引1号的株高和干草产量均位列第一,其NDF、ADF含量居最高,贝勒的CP含量高于其他品种,青燕1号的K含量低于其他品种;株高及干、鲜草产量与CP、K、RFQ呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01或P<0.001)负相关,与NDF、ADF呈极显著正相关(P<0.001)。灰色关联度分析结果表明,各指标中NDF和RFQ的权重系数位列前二位,为该地区燕麦生产性能评价的重要指标;最适宜在鄂尔多斯高原北部地区作为第一季春播生产和第二季复种的燕麦品种分别为领袖和青燕1号,第一季春播领袖+第二季复种青燕1号的种植模式可在该地区以及同类型区域作为主推模式推广种植。

陇东旱塬区5个饲用甜高粱品种生产适宜性评价

为筛选适宜在陇东旱塬区种植的丰产优质饲用甜高粱品种,本研究通过2021-2022年田间定位试验对5个饲用甜高粱品种的农艺性状、干物质积累及分配、饲用品质以及水氮资源利用效率等方面进行了系统比较。结果表明,品种对饲用甜高粱主要农艺性状、饲用品质以及水氮利用效率具有显著影响(P<0.05)。其中,收获期株高和茎粗最大的品种均为绿巨人,两年平均分别达到344.9 cm、24.2 mm;叶面积指数最大的品种是海牛,两年平均为3.6;鲜草产量和干草产量最大的品种是绿巨人,两年平均分别达到78.4、22.1 t·hm^(-2);全株粗蛋白含量最高的品种是大卡,两年平均为7.6%;中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量以海狮最低,两年平均分别为54.9%和27.6%;相对饲喂价值、相对饲草品质以海狮为最高,两年平均分别达到了115.5、158.1;干物质水分利用效率和氮肥偏生产力均以绿巨人为最高,两年平均分别为45.7 kg·hm^(-2)·mm^(-1)、122.7 kg·kg^(-1)。灰色关联度方法综合评价得出,绿巨人较其他品种更适宜在陇东旱塬区种植与推广。

江淮地区苜蓿短期连作对后作高丹草生长及土壤微环境的影响

为了探究苜蓿连作对后作高丹草产量品质及土壤健康状况的影响,分别以撂荒地正茬种植高丹草(yr_(0))为对照、苜蓿1年龄(yr_(1))、3年龄(yr_(3))、5年龄(yr_(5))后轮作高丹草3种处理方式为研究对象,采用传统方法,试剂盒及高通量测序方法检测了轮作后高丹草的生长状况及产量差异、轮作后土壤化学性质、酶活性及微生物结构组成的变化,阐明了苜蓿短期连作对后作高丹草生长及产量的影响,从土壤微环境的角度评价了苜蓿连作对后作高丹草的影响。研究结果显示,与正茬高丹草相比(yr_(0)),苜蓿轮作高丹草促进了后茬高丹草叶片数量及产量的增加,3年龄苜蓿(yr_(3))轮作高丹草与正茬(yr_(0))高丹草相比,后作高丹草产量增加了63.23%(P<0.05),粗蛋白及中性洗涤纤维含量也相应提高;后作高丹草土壤pH值随着前作苜蓿年龄的增加持续降低,土壤有机质、全氮含量持续增加,5年龄(yr_(5))苜蓿轮作高丹草后有机质含量比正茬高丹草(yr_(0))土壤增加了78.25%、全氮含量与正茬高丹草(yr_(0))土壤相比增加了34.88%(P<0.05);蔗糖酶活性在1年龄(yr_(1))苜蓿轮茬高丹草土壤中最高,脲酶在3年龄(yr_(3))后茬土壤中活性最高;在苜蓿轮作高丹草根际土壤中门水平优势细菌群落为变形菌、拟杆菌和厚壁菌,优势真菌群落为子囊菌、担子菌和聚合菌;前茬苜蓿3年龄(yr_(3))时轮作高丹草土壤细菌丰富度及多样性指数均为最高(P<0.05);前茬苜蓿5年龄(yr_(5))时轮作高丹草土壤真菌Shannon指数最高(P<0.05);苜蓿轮作高丹草土壤中的绿弯菌、浮霉菌、放线菌随着前作苜蓿年龄的增加呈先增加随后降低的变化趋势;相关性分析表明,土壤pH、有机质含量与土壤微生物结构关系紧密,苜蓿-高丹草轮作处理下,前作苜蓿分泌物和残体降解物进入土壤生态系统,加速特异微生物区系重构,缓解了土壤酸化及调整营养物质循环,具有改良土壤的作用,能够促产增效,但是种植年限不宜过久,种植年限超过3年后,土壤中的营养成分会打破平衡。该结果为江淮地区苜蓿连作障碍的生态修复,构建饲草可持续高效生产栽培关键技术体系提供了理论依据。

盐碱胁迫下湖南稷子苗期根系分泌物代谢组学

盐碱胁迫下植物根系分泌物包含丰富生化信息并具有重要生态作用。为了探讨耐盐碱牧草湖南稷子(Echinochloa frumentacea)在盐碱胁迫下根系分泌物组成,揭示其在盐碱胁迫下的生理及生态作用,以湖南稷子为试验对象,在人工气候室开展水培试验,并在苗期分别进行中性盐(NaCl+Na_(2)SO_(4)100 mmol/L)、碱性盐(NaCl+NaHCO_(3)100 mmol/L)和碱(Na_(2)CO_(3)+NaHCO_(3)50 mmol/L)处理。在处理3 d后,利用液质联用仪(LC⁃MS/MS)检测对照组和处理组根系分泌物的化合物成分。结果表明,盐碱胁迫下湖南稷子根系分泌物共有334种化合物。依据正交偏最小二乘法判别分析(OPLS、|DA),重要值(VIP)得分及t检验的P值,发现对照比SaSo100(碱性盐处理100 mmol/L),对照比Soda50(碱处理50 mmol/L)和对照比Salt100(中性盐处理100 mmol/L)分别有22、15和21个差异根系分泌物。其中碱性盐和碱处理下根系分泌物组成相近,包括脂质、酚酸,生物碱,苯酞类,氨基糖,萜类,醌类,氨基酸及其衍生物;中性盐处理下有脂质、酚酸,生物碱,苯酞类,萜类。京都基因与基因组百科全书注释及富集发现,盐碱胁迫下根系分泌物不仅含有三羧酸循环代谢产生的碳水化合物、核苷酸,氨基酸,脂肪酸,类脂和维生素等物质,而且与瓦博格效应、膜运输,信号传导以及遗传信息处理等途径有关。研究表明,湖南稷子通过根系分泌物渗出,调节自身代谢物浓度,加强或改变碳同化、呼吸作用、信号传导等提高对盐碱胁迫的适应性。

环青海湖地区不同饲用燕麦品种生产性能和营养品质综合评价

【目的】探讨10个燕麦品种在环青海湖地区的适应性,筛选适宜该区种植的高产、优质燕麦品种,为该区及类似区域高产、优质饲草生产提供数据支撑。【方法】以青海地区普遍种植的青海444(Avena sativa cv.Qinghai No.444)、白燕7号(A.sativa cv.Baiyan No.7)、青燕4号(A.sativa cv.Qingyan No.4)、青莜3号(A.nuda cv.Qingyou No.3)、青引2号(A.sativa cv.Qingyin No.2)、青燕3号(A.sativa cv.Qingyan No.3)、林纳(A.sativa cv.Lena)、青海甜燕麦(A.sativa cv.Qinghai)、青燕1号(A.sativa cv.Qingyan No.1)和陇燕1号(A.sativa cv.Longyan No.1)10个燕麦品种为材料,采用随机区组试验设计,各品种3个重复,共30个小区,小区面积3 m×5 m,小区间距1 m,区组间距3 m。人工条播种植,行距为25 cm,播深为3—4 cm。根据各品种的千粒重、纯净度和发芽率,按675万株/hm2保苗数计算各品种的播量。以150 kg·hm^(-2)磷酸二铵和75 kg·hm^(-2)尿素作基肥。大田试验分别于2022年5月16日和2023年5月19日播种,分别于2022年9月23日和2023年9月26日进行野外观测及样品采集。分析不同燕麦品种的生产性能和营养品质,采用分段结构方程模型探讨品种、种植年份及其交互作用对燕麦营养品质的影响过程及其路径系数,并采用TOPSIS-多准则决策模型对供试品种的生产性能和营养品质进行综合评价。【结果】青燕3号的株高(89.4—92.5 cm)显著最高,酸性洗涤纤维(34.8%—34.9%)和中性洗涤纤维含量(51.8%—53.4%)均显著最低;青燕4号的分蘖数(2.7—3.6枝/株)显著最高,粗灰分(10.9%—11.3%)含量显著最低;青燕4号和青燕3号干草产量、粗蛋白含量、相对饲用价值显著最高,而茎叶比显著最低;青燕1号粗脂肪含量(3.8%—3.9%)显著最高。皮尔森相关性分析结果显示,燕麦饲草产量与粗蛋白含量和相对饲用价值均呈显著正相关,与酸性洗涤纤维和粗灰分均呈显著负相关;茎叶比与酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量均呈显著正相关,与粗蛋白及相对饲用价值均呈显著负相关。结构方程模型分析表明,品种、种植年份及其交互作用对燕麦的营养品质形成均有直接效应,还通过影响株高、分蘖数、茎叶比和草产量间接影响燕麦的营养品质,其中,茎叶比的总效应值最高,为-0.37。【结论】青燕4号和青燕3号既能维持较高的生产性能,又具有较好的营养品质,是环青海湖地区的理想种植燕麦品种。