不同夏花生品种苗期发育规律研究

以高油酸花生品种豫花37号(YH37)和普通油酸花生宛花2号(WH2)为研究材料,采用盆栽试验,调查不同品种苗期形态发育规律、叶片功能、激素含量等的变化,为制定精准科学的管理措施提供理论依据。结果表明,两个品种苗期发育规律不同,豫花37号苗期以地下部生长为主,至出苗后28 d,豫花37号地下部赤霉素、细胞分裂素和生长素含量分别为宛花2号的1.06、1.22和1.09倍;根长、根尖数、地下部干质量、根冠比分别较宛花2号高75.51%、95.03%、10.64%和29.84%。宛花2号苗期以地上部生长为主,至出苗后28 d,主茎高、侧枝长、叶片数、分枝数、地上部干质量分别较豫花37号高12.41%、65.00%、6.12%、7.69%和17.47%。与宛花2号相比,豫花37号叶片光转化能力由低到高逐渐升高,phi2值由97.47%升高到100.93%,且在整个生育期内豫花37号叶片的光保护能力更强,受光损伤的程度更小。基于此,在苗期豫花37号应适当补充中微量元素,以保证其地上地下部协调生长;宛花2号应减少叶面肥和促进茎叶生长的调理剂用量,从而达到壮苗的目的。

种衣剂处理对低温胁迫下花生种子萌发及幼苗生长和生理特性的影响

花生播种期易受低温胁迫,为明确种衣剂处理对低温胁迫下花生种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响,以常温(25℃)处理为对照(CK),设8℃和10℃两个低温胁迫处理,各温度下设种衣剂包衣和清水浸润对照两种处理方式,研究种衣剂处理对低温胁迫下花生种子活力、幼苗干物质积累、根系形态特征和光合生理的影响。结果表明,相对于常温处理,8℃低温胁迫处理显著降低了花生种子发芽势(5.9%)、发芽率(7.7%)、发芽指数(11.0%)、种子活力指数(6.9%)和幼苗叶片SPAD值(11.4%),同时对幼苗根系生长产生抑制作用,其根长、根表面积和根体积较25℃常温和10℃低温胁迫处理分别显著降低50.0%~50.2%、44.9%~48.1%、48.2%~48.5%,但8℃低温胁迫处理对花生幼苗地上部和地下部干物质积累、最大光化学效率及胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率等光合参数均无显著影响;种衣剂处理显著提高了8℃低温胁迫下花生种子的发芽势(8.2%)、活力指数(10.9%)和花生幼苗根长(45.1%)及根表面积(38.4%),但对10℃低温胁迫和常温处理均无显著影响,同时,种衣剂处理还显著提高了常温处理下花生幼苗干物质积累、最大光化学效率和功能叶片光合特性以及10℃低温下地上部干物质积累和最大光化学效率,但对8℃低温胁迫无显著作用。综上,花生种子萌发和幼苗根系生长对低温胁迫的响应更加显著,而种衣剂处理可以通过改善上述指标缓解低温胁迫,改善轻度低温胁迫和常温处理下花生幼苗生长的干物质积累和光合生理。

基于混池高通量测序的花生含油量相关基因初定位

为开发花生高油相关分子标记,促进花生高油育种,并提高我国食用油自给率,以普通油酸含量高油花生品种HFLS与3个高油酸花生品种(系)花育665、花育668、FB4为亲本搭配4个杂交组合,选择含油量遗传规律相对简单且主基因遗传率最高的HFLS×花育665组合,利用F_(2)群体构建各包括30个个体的极端高油和极端低油混池,连同亲本HFLS和花育665进行高通量测序。将花生含油量基因初步定位在A02和A05染色体上,候选区间总长度分别为5.3、5.1 Mb。在候选区间内设计119对SNP和InDel引物,筛选出双亲间具有多态性的InDel标记和SNP标记共14对;利用F_(2)群体验证这14对标记,经单标记分析发现,A02染色体上的4对标记(Chr02-7、Chr02-25、Chr02-65和Chr02-34)和A05染色体上的1对标记(Chr05-80)与花生含油量显著相关,表型变异解释率分别为46.4%、33.2%、34.8%、31.0%和28.3%。其中,标记Chr02-65、Chr02-7、Chr02-25和Chr02-34所对应的物理位置为A02染色体87578082~88550841 bp之间,区间大小约为0.97 Mb,区间内基因为37个。本研究定位区间与前人报道的无重叠,为花生高油分子育种提供了新的标记。

赤霉素和脱落酸对花生生长与后熟进程的影响

脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)是影响作物后熟作用和休眠的两大主要植物激素。以吉花25为试验材料,采用随机区组试验,以空白处理为对照(CK),分别设置ABA、GA以及两者不同浓度比的混合溶液共5个处理:A(0.1 mmol/L ABA)、G(0.2 mmol/L GA)、AGⅠ(ABA:GA=1:1)、AGⅡ(ABA:GA=2:1)、AGⅢ(ABA:GA=1:2),研究不同处理对植株性状、干物质积累、光合作用、生理生化指标、不同收获时期产量和品质的影响,同时比较不同收获时间花生种子的萌发特性,筛选促进花生生长及花生种子后熟的最适方案。结果表明,与CK相比,GA单施处理均能增加花生结荚期前的主茎高、侧枝长、叶面积、干物质积累量及光合速率,除ABA单施处理对叶面积具有增加作用外,ABA单施及二者不同比例混施处理均对其他农艺性状及光合速率无显著影响。各处理下花生叶片抗氧化酶活性表现趋势不同,但GA单施处理能够增加叶片抗氧化酶活性,降低MDA含量。与CK相比,无论是否提前收获,GA单施处理均能增加三个不同收获时间的花生产量,提高籽仁品质,产量增加幅度分别为9.20%、5.18%和16.83%。GA单施处理下三个不同收获时间的种子发芽率、发芽指数和活力指数均高于对照。由此表明,0.2 mmol/L GA单施处理是最佳激素施用方案,能促进花生前期生长发育,影响花生体内各时期抗氧化酶活性,促使其成熟,提高花生产量及品质。单施GA能在早收的情况下保证种子发芽率和活力,加快花生种子的后熟进程。

盐胁迫时期对花生农艺性状及产量的影响

为探究不同时期盐胁迫对花生农艺性状及其产量的影响,以不同耐盐性品种花育25、8130和豫花15为供试材料,采用盆栽试验,设置0、1.5‰、2.5‰和3.5‰4个盐浓度,分别于花针期、结荚期、饱果期进行盐胁迫处理,盐胁迫12 d后测定其植株农艺性状、叶绿素含量、根系活力等。结果表明:花生主茎高、第一对侧枝长均随盐胁迫浓度的升高显著降低;3个品种的叶绿素含量随盐胁迫浓度的升高呈先升高后降低的趋势,在盐胁迫浓度为1.5‰~2.5‰达到最高;与对照相比,花生的根系活力均随盐胁迫浓度的升高而降低,且耐盐品种花育25的降低幅度最小,平均为42.31%。单株荚果产量随着盐胁迫浓度的升高呈下降趋势,3个品种在花针期盐胁迫时产量降幅达到最大,盐胁迫浓度为3.5‰下平均降低幅度分别为54.92%、69.43%、76.64%,耐盐品种花育25在盐胁迫下单株产量降低幅度最小。由此表明,维持较高的叶绿素含量、促进光合产物的积累、保持较强的根系活力是盐胁迫下耐盐品种花育25产量下降幅度较小的响应机制。

花生油脂合成相关酰基转移酶基因的研究进展

花生是重要的油料作物和经济作物,我国花生年产量居世界第一,居国内油料作物首位,其总产的50%以上均用于榨油。囿于国内粮油争地矛盾和不断增长的油脂消费需求等因素,提高油料作物含油量对保障我国食用油脂安全具有重要的战略意义。花生种子油脂的主要成分为三酰甘油(TAG),其合成受到多个限速酶基因的协同调控,这些基因的时空表达特性、脂肪酸底物选择性和非生物胁迫响应等机制与油脂积累密切相关,最终影响油籽的产量和品质形成。植物油脂合成是涉及多个亚细胞区室、多条合成途径调控的复杂代谢网络,本文在总结植物油脂区室化合成步骤的基础上,对花生油脂的功能特性以及花生油脂合成途径中相关关键酰基转移酶的作用机制和研究现状进行归纳阐述,并提出存在的问题和建议,为花生油脂性状的精准鉴定和遗传育种提供参考。

不同含油量花生品种中二酰甘油酰基转移酶基因的表达分析

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)在植物油脂合成过程中发挥重要作用。本研究利用实时荧光定量PCR检测方法,以低油低油酸品种花育17号、高油高油酸品种花育910和高油低油酸品种花育918为试材,分析了不同含油量花生品种不同发育时期种子中AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因的表达情况。结果表明:AhDGAT1-1基因表达峰值出现在低油低油酸品种和高油高油酸品种的荚果发育初期(下针后30天),而在高油低油酸品种中则出现在荚果发育中期(下针后40天);AhDGAT1-2基因的表达峰值出现在低油低油酸品种的荚果发育初期、高油高油酸品种和高油低油酸品种的籽仁油脂积累快速期;AhDGAT3-3基因在3个花生品种中的表达峰值均出现在荚果发育的中后期。推测AhDGAT1-1、AhDGAT1-2和AhDGAT3-3基因表达量的增加有利于花生油脂的合成与积累,但其起作用的时期存在种质差异。本研究结果可为花生高油、高油酸品种的选育提供理论依据。

两个菠萝品种对不同形态氮素的获取策略

氮是与菠萝产量关系密切的大量营养元素之一。本试验分别在4月和9月两个生长季节,选择了广东省徐闻县田间生长的‘巴厘’和‘台农17’两个菠萝品种不同年龄的植株为研究对象,测定了不同年龄植株的形态、生理和生长特征,并利用稳定性同位素15N示踪技术分析了菠萝对3种形态氮素[铵态氮、硝态氮和氨基酸态氮(甘氨酸)]的获取策略,以探讨菠萝吸收氮素的偏好。结果表明,在4月份果实收获期,与‘巴厘’相比,‘台农17’菠萝的产量(单个鲜果重)和根生物量较低,但其植株高度、单株生物量、叶片N、K含量和比叶面积无显著差异,叶片碳稳定性同位素(δ^(13)C)和P含量较高。在4月和9月,两菠萝品种间对不同形态的氮素吸收均有显著差异。总体而言,‘台农17’比‘巴厘’的氮吸收能力强(P<0.05)。‘台农17’菠萝较强的氮吸收能力和水分利用效率更有助于将其分配到地上以促进光合作用,从而维持其植株在较短生命周期内的生长。两菠萝品种都偏好吸收铵态氮(36.8%~64.6%),其次是甘氨酸(23.2%~47.1%),对硝态氮吸收速率最低(9.1%~31.5%)。处于营养生长阶段的菠萝植株(5~8个月)比果实收获时期的氮吸收速率高。随着年龄的增长,铵态氮贡献率逐渐增大,而甘氨酸贡献率逐渐降低。不同季节和年龄条件下,不同形态氮素的吸收速率与土壤氮含量和其他所测得植物性状的相关性不显著。总之,本研究首次证实田间菠萝的根系具有较强直接吸收利用有机氮的能力,菠萝的品种和生长阶段都是影响氮素获取策略的重要因素。

旱盐复合胁迫对花生荚果发育特性、产量和品质的影响

本研究以花育36号和花育20号为供试花生品种,设置T1(对照)、T2(结荚期中度干旱)、T3(2.0‰盐胁迫)、T4(2.0‰盐胁迫+结荚期中度干旱)4个处理,探究干旱盐碱胁迫环境对不同花生品种荚果发育特性、产量和品质的影响。结果表明:(1)各胁迫处理导致花生主茎高、侧枝长、荚果数均显著减少,旱盐复合胁迫处理对结果数影响较大,花育36号和花育20号其较对照分别减少了37.49%和47.26%。(2)各胁迫处理均导致荚果体积增长速率降低。荚果干物质累积量变化趋势均可用Logistic方程很好拟合,相关系数均达0.835 9以上,各胁迫处理使荚果最大生长速率出现的时间(t_(m))延迟,干旱胁迫下荚果干物质积累的最大速率(v_(max))升高,而盐胁迫及旱盐复合胁迫则使其降低。旱盐复合胁迫对荚果体积和干物质量的增长影响较大。(3)始花后20~75 d各处理籽仁蛋白质和脂肪含量变化均呈不断升高的趋势,干旱胁迫提高了蛋白质含量的增长速率,对脂肪含量的增长速率影响较小;旱盐复合胁迫对蛋白质和脂肪含量的抑制作用大于盐胁迫,两品种的降幅分别为52.09%、18.51%和56.74%、19.82%。(4)各胁迫处理均使花生产量显著降低,旱盐复合胁迫降幅较大,两品种分别为41.36%和45.48%。不同胁迫处理对籽仁品质影响不同,干旱胁迫提高了蛋白质含量,盐胁迫及旱盐复合胁迫致蛋白质和脂肪含量显著降低,旱盐复合胁迫下两品种降幅分别为24.64%、21.43%和30.99%、28.25%。本试验结果可为盐碱地花生生产中水分管理、高产稳产及提质增效提供理论依据。

不同花生品种苗期农艺性状、光合特性、光响应曲线及拟合模型比较

温室条件下研究5个不同生长特性花生品种(豫花9326、豫花9327、漯花4087、漯花4016和新百花16)苗期农艺性状、光合特性和光响应曲线差异及不同光响应曲线拟合模型的拟合效果。结果表明,豫花9326株高显著高于其它品种;漯花4087、漯花4016植株鲜重和豫花9326无显著差异,但显著高于其它品种;漯花4016植株干重最大,显著高于豫花9327和新百花16。漯河4016叶片叶绿素(Chl)指数显著高于其它品种,但各品种间类黄酮化合物(Flav)指数和氮平衡指数(NBI)无显著差异。豫花9327苗期叶片Pn与WUE呈显著正相关,其它4个品种呈极显著正相关;5个品种苗期叶片Pn、WUE与Ci均呈极显著负相关,Tr与Gs均呈极显著正相关;新百花16叶片Pn与Gs呈极显著正相关。4种光响应曲线拟合模型对5个花生品种Pn-PAR曲线及特征参数的拟合比较得出,直角双曲线修正模型拟合值与实测值偏差最小,相关系数均大于0.96,拟合效果最好。该模型拟合曲线相应特征参数中,漯花4087暗呼吸速率(R_(d))和光补偿点(LCP)最高;漯花4016暗呼吸速率(R_(d))和光补偿点(LCP)最低,光饱和点(LSP)和最大净光合速率(A_(max))最高;豫花9326的表观量子效率(AQE)最高。综上,花生干物质积累不仅取决于高的净光合速率,还取决于低的暗呼吸速率。

二氢卟吩铁对花针期干旱及复水后花生叶片光合特性的影响

为阐明新型植物生长调节剂二氢卟吩铁(ICe6)影响花针期干旱及复水后花生光合特性的生理机制,于2021和2022年在江苏省农业科学院防雨旱棚内进行盆栽试验,研究干旱及复水后ICe6对花生光合特性及干物质积累与分配的影响。结果表明:干旱结束时,干旱胁迫显著降低了花生叶片的光合参数和RuBPCase活性,光合基因AhRuBP相对表达量下调、AhPORA上调,喷施ICe6显著提高干旱植株叶片的净光合速率(P_(n))和蒸腾速率(T_(r)),叶片AhPORA和AhLHCB3的基因相对表达量亦显著上调,叶片干物质分配比例增加,胁迫指数WSI降低。复水后第7天,干旱胁迫植株的光合参数迅速恢复,喷施ICe6的干旱植株的Tr、RuBPCase活性显著大于喷施清水植株,Tr两年增幅为11.7%和20.8%,RuBPCase活性增幅达14.9%和69.9%;AhRuBP基因相对表达量亦显著上调。复水后第20天,喷施ICe6的干旱植株叶绿素a(Chl a)含量、P_(n)、气孔导度(G_(s))、Tr、RuBPCase活性仍显著高于喷施清水处理;喷施ICe6亦显著提升植株的生殖生长,荚果干物质量增加26.7%,荚果干物质分配比例增大15.6%。综上所述,ICe6可以显著提升干旱胁迫下花生叶片的光合性能,并促进复水后花生光合性能的快速恢复。

连作对花生根系分泌物化感作用的影响

采用连续收集法提取连作5年、3年和轮作处理的花生结荚期根系分泌物,研究其对土壤微生物及花生种子发芽、幼苗生长发育和细胞膜过氧化的化感作用及连作对花生根系分泌物化感作用的影响。结果表明,花生结荚期根系分泌物对花生根腐镰刀菌36194菌丝的生长、叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量存在促进作用,对固氮菌14046的生长,花生种子胚根的伸长、幼苗的苗高、茎叶鲜重、根系鲜重、叶片叶绿素含量等有抑制作用,促进和抑制作用均随根系分泌物添加浓度和连作年限的增加呈增强趋势。连作花生结荚期根系分泌物化感物质在土壤中的累积,很可能是导致花生连作障碍的原因之一。

钙肥对旱地花生生育后期生理特性和产量的影响

以大花生品种花育25号为材料,研究了不同施钙量对旱地花生生育后期的生理特性、植株性状、产量及其构成因素的影响。结果表明,不同钙肥处理均显著提高了旱地花生在饱果期和成熟期的叶片叶绿素含量、净光合速率、NR活性、SOD、POD和CAT活性,以及根系活力,能显著降低叶片MDA含量。增施钙肥使旱地花生饱果期的Y(Ⅱ)、ETR、qP和qL显著增高,使qN和NPQ显著降低。钙肥能延缓旱地花生的植株衰老,有利于花生在干旱条件下保持较高的光合速率和延长光合时间。增施钙肥显著提高了旱地花生荚果产量,原因是显著增加了单株结果数、提高了双仁果率和籽仁饱满度。本试验条件下,以每667m^2施用14kg CaO增产效果最好。

花生叶片衰老过程中光合性能及细胞微结构变化

在大田条件下 ,选用鲁花 11号和辐 870 7两个高产花生品种 ,研究了花生叶片衰老过程中光合性能及细胞微结构变化。结果表明 ,花生叶片展开至衰老过程中 ,叶绿素含量、净光合速率 (Pn)变化趋势可用函数式Y =A +Bx+Cx2 (Y为上述各指标 ,x为叶片展开后天数 )较好描述。花生叶片衰老期间叶绿体结构发生明显变化 :外形由长椭圆形逐渐趋于圆形 ;叶绿体内淀粉粒由多而大逐渐变少而小 ,而油脂则由小而少变大而多 ;基粒片层由细长沿叶绿体长轴方向排列 ,逐渐变粗短、排列杂乱至模糊不清 ,最后叶绿体被膜破裂 。

不同激素对花生离体分化的影响

对TDZ和 2 ,4 D等激素在花生成熟胚外植体分化中的影响进行了研究。结果表明 ,花生成熟胚 3～ 5d龄实生苗的幼叶和胚轴在低浓度TDZ的诱导下 ,可分化产生高频不定芽和少量体细胞胚 ,转到无激素MS培养基或MS +BA 0 .5mg/L+NAA 0 .4mg/L的培养基后形成丛生苗。丛生苗分离后转入含 1 /2MS(大量元素 ) +IBA 0 .4mg/L的培养基中诱导生根 ,可形成完整的再生植株。幼叶分化率高于胚轴 ,但胚轴分化成苗速度快。无菌水浸泡 1 6～ 2 4h的胚轴在 5～30mg/L2 ,4 D的诱导下 ,分化产生低频不定芽 ;而胚叶则产生高频体细胞胚 。

渗透胁迫对花生幼叶活性氧伤害和膜脂过氧化作用的影响

对 3种不同抗旱性的花生栽培品种进行渗透胁迫处理。结果表明 :渗透胁迫使花生幼叶水势 ( ΨL)下降 ,花生幼叶的 O- 2 · 产生速率随渗透胁迫处理强度加大而增加 ,MDA含量以及 SOD、POD和 CAT的活性水平变化与 O- 2 · 产生速率的变化趋势相似。 MDA含量明显增高 ,其过程与水势呈负相关与 RPMP呈正相关 ,均达极显著水平。渗透胁迫处理过程中 ,GSH和 As A含量下降。与泉花 1 0号和汕油 71相比 ,白皮 1号 RPMP增加幅度、O- 2 · 产生速率和 MDA含量增加幅度都明显较小。SOD、POD和 CAT的活性水平下降较缓 ,GSH含量呈先增加后下降趋势 ,As A含量下降较慢。综合分析表明 ,白皮

钙钼硼肥对花生生长发育及产量品质的影响

采取随机区组田间试验研究钙钼硼配施对花生生长发育及产量品质的影响,两年田间试验结果表明:在施用一定的大量元素肥料基础上,增施钙肥(T1)和钙钼肥配施(T2)可以促进农花5号花生的生长发育,提高植株的主茎高、侧枝长和单株叶面积,有利于各器官干物质积累,增加百果重、百仁重和单株饱果数,最终提高荚果产量,其中以T2处理效果最佳,两年产量分别为6 438.24kg/hm^2和6 015.47kg/hm^2,比对照增产13.6%和6.9%。钙钼硼配施(T3)对花生植株表现为抑制作用,两年间产量分别比对照减少3.65%和14.77%。增施中微肥可以改善收获后花生籽仁品质,主要表现为提高籽仁内粗脂肪和蛋白质含量,降低可溶性糖含量,其中以T2处理改善作用最为明显,其次是T1处理,T3处理改善效果不显著。本研究为辽宁花生产区中微肥的合理配施提供依据。

花生不同氮源供氮特性及氮肥利用率研究

为实现花生"供需同步"高效施氮,在桶栽条件下,以花育22号为材料,不结瘤系花生NN-1为对照,应用15N示踪技术,研究花生土壤氮、肥料氮和根瘤固氮3种氮源供氮特性及氮肥利用率。结果表明,不同生育期3种氮源供氮速率存在较大差异。根瘤供氮速率呈单峰曲线变化,结荚期最高;土壤供氮速率花针期和饱果期较高;氮肥供氮速率花针期和结荚期较高。随生育进程的推进,根瘤供氮比例呈单峰态势,峰值出现在结荚期;土壤供氮比例呈不规则V型,低谷出现在结荚期;肥料供氮比例呈逐渐下降趋势。花生氮素营养主要来自根瘤固氮,其次为土壤氮,肥料氮最小,三者的比例约为5∶3∶2。不同生育时期氮肥利用率和氮肥利用率贡献比例均表现为:结荚期>花针期>苗期>饱果期,差异显著。全生育期氮肥利用率40.0%以上。

花生叶片衰老过程中氮素代谢指标变化

以鲁花 11和辐 870 7两个花生 (Arachis hypogea L.)品种为材料 ,对大田条件下花生叶片衰老过程中 N素代谢指标变化进行了研究。结果表明 :花生叶片展开至衰老过程中 ,蛋白酶活性逐渐升高 ,叶中 N含量逐渐降低 ;硝酸还原酶 (NR)活性、叶绿素、游离氨基酸和可溶性蛋白质含量呈抛物线型变化 ,最先开始降低的是 NR活性 ,其次是叶绿素含量 ,最后是游离氨基酸和可溶性蛋白质含量。

花生种子发育过程中脂肪酸累积模式研究

通过对花生种子脂肪酸累积模式的研究,揭示花生脂肪酸组成的形成规律。研究结果显示,下针后10d内的花生种子可检测到9种脂肪酸,C16∶1和C18∶3在发育过程中由高到低,逐渐消失,其他7种脂肪酸含量则随着花生种子的发育逐渐积累增高。成熟的花生种子中油酸和亚油酸含量占脂肪酸总含量的81%左右。脂肪酸总量在接近成熟时有所下降。不同脂肪酸在累积过程中显示了高度相关性,C16∶1和C18∶3之间呈正相关,属于第一类;其余7种脂肪酸之间也均呈正相关,属于第二类。第一和第二类脂肪酸之间呈负相关。主成份分析表明,9种脂肪酸可以分成三类:C18∶1与C18∶2各为一类,其他7种脂肪酸为另一类,C18∶1与C18∶2之比是花生脂肪酸组成的决定性因素。综合分析表明,决定花生脂肪酸组成的关键基因主要是脂肪酸去饱和酶FAD2基因和SAD基因,有目的地对这两个基因的表达进行调控对于花生脂肪酸组成的改良有着重要的价值和意义。