广适高蛋白小黑芸豆品种龙芸豆30的选育

龙芸豆30是黑龙江省农业科学院作物资源研究所以龙芸豆7号为母本、龙22-0579为父本杂交配组,经过6个世代,系统选育而成的高蛋白小黑芸豆品种。2022年通过中国作物学会成果鉴定(国品鉴 2022004),适宜山西、内蒙古、黑龙江等地种植。该品种高产、优质、广适,可作为生产上的小黑芸豆替代品种。

英国红芸豆抗氧化肽对氧化应激斑马鱼的保护作用研究

为探究英国红芸豆抗氧化肽组分(BRKBPAPC)的体内抗氧化作用,利用2,2′-偶氮二异丁基脒二盐酸盐诱导建立氧化应激斑马鱼模型,研究BRKBPAPC对氧化应激斑马鱼的影响。结果表明:BRKBPAPC能显著提高(P<0.05)斑马鱼体内过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力和总抗氧化能力(T-AOC),显著降低(P<0.05)丙二醛(MDA)含量;同时BRKBPAPC还具有调节斑马鱼脂代谢的能力,随着处理浓度的增加斑马鱼脂代谢指标逐渐恢复正常水平;高剂量BRKBPAPC可使斑马鱼行为轨迹增多,高速运动次数、时间、距离显著上升。高剂量抗氧化肽处理21 d时,CAT、SOD、T-AOC、GSH-Px分别增至(28.29±3.29)、(126.59±6.39)、(2.07±0.18)、(84.75±7.77)U/mg prot,MDA含量降至(3.35±0.29)nmol/mg prot。由此可见,BRKBPAPC具有较好的体内抗氧化作用及脂代谢调节能力。

六价铬对红芸豆种子萌发和幼苗生长的毒害作用及外源NO的缓解效应

为了研究铬(Cr)对红芸豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫作用及硝普钠(SNP,NO供体)的缓解作用,以红芸豆品种‘红芸3号’为试材,采用纸间发芽方法和水培法,研究Cr和外源NO对红芸豆种子萌发、种胚和幼苗抗氧化系统、幼苗光合特性以及营养元素吸收转运的影响。结果表明,20μmol·L^(−1)K_(2)Cr_(2)O_(7)胁迫诱发红芸豆种胚和幼苗氧化损伤,抑制幼苗对营养元素的吸收和转运,降低幼苗光合作用,进而抑制红芸豆种子萌发和早期幼苗的生长。添加100μmol·L^(−1)SNP(外源NO)可减轻Cr对种胚和幼苗的氧化胁迫伤害,降低Cr在幼苗中的积累,促进幼苗对营养元素的吸收和转运,增强幼苗光合作用。种子萌发生长72 h时,20μmol·L^(−1)K_(2)Cr_(2)O_(7)胁迫下添加SNP,种胚H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cr胁迫处理降低36.15%、30.96%和34.97%;Cr胁迫下,添加SNP幼苗生长10 d,根系H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cr胁迫处理降低55.25%、48.60%和33.54%,叶片H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cr胁迫处理降低27.71%、36.40%和53.85%,根系活力比Cr胁迫处理升高59.16%;幼苗根和叶中Cr含量比Cr胁迫处理降低69.14%和24.08%,幼苗根中Mg、Fe、Cu和Zn含量比Cr胁迫处理分别增加37.10%、17.96%、5.17%和13.60%,幼苗叶中Mg、Fe、Cu、Zn元素含量比Cr胁迫处理分别增加32.57%、29.49%、22.45%和36.07%;幼苗净光合速率和PSⅡ最大光合效率比Cr胁迫处理提高58.60%和11.27%。外源NO通过诱导种胚抗氧化酶活性提高,降低幼苗对Cr的吸收,促进幼苗对营养元素的吸收和转运,增强幼苗光合作用,缓解Cr对红芸豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫作用。

英国红芸豆抗氧化肽营养价值评价及体外模拟消化分析

为了提高英国红芸豆的经济效益,开发高附加值的功能性产品,以英国红芸豆蛋白抗氧化肽组分(BRKBPAPC)为研究对象,对其营养价值和粒径分布进行分析,并采用体外模拟消化法评价BRKBPAPC消化过程中抗氧化活性的变化。结果表明:BRKBPAPC含有8种必需氨基酸,与抗氧化活性相关的氨基酸含量较高;BRKBPAPC的氨基酸比值系数分(SRCAA)为66.01,必需氨基酸指数(EAAI)为86.13,生物价(BV)为82.18,必需氨基酸组成符合FAO/WHO标准模式,是一种良好的植物源多肽;BRKBPAPC的粒径分布均匀且只有一个峰,在400~800nm之间。体外模拟消化结果表明,与未超滤肽相比,BRKBPAPC的抗氧化活性和稳定性显著提高(P<0.05);BRKBPAPC消化物对DPPH自由基清除率最高可达81.83%,对羟自由基清除率最高可达82.76%,对ABTS自由基清除率最高可达48.84%。研究为英国红芸豆产品开发提供了理论依据。

粒径和含结合酚不溶性膳食纤维对白芸豆皮体外发酵特性的影响

为揭示不同粒径的白芸豆皮和含结合酚不溶性膳食纤维的体外发酵规律,本研究以白芸豆皮(WS)为原料,经过连续酶法提取得到含结合酚不溶性膳食纤维(IB),采用普通粉碎和超微粉碎方法对其进行改性,获得不同粒径分布的两组样品,利用扫描电子显微镜和激光共聚焦扫描显微镜对其微观形貌进行观察,并通过体外发酵实验和16S rRNA测序探究两组样品的酵解特性及其对肠道菌群组成丰度的影响。实验结果发现样品粒径越小,结合酚越均匀地分散于颗粒表面。WS和IB都具有慢发酵性,且其发酵速率和产酸量均随着粒径的减小而提高,菌群组成分析发现粒径越小的底物对Bacteroides丰度的促进效果也越显著,但是Lachnospira显示出了对较大粒度底物的偏好。结果表明IB可以促进Bacteroides、Bifidobacterium和Ruminococcaceae ruminococcus等有益菌的相对丰度,改善肠道微生物群的组成结构,其益生效应较相同粒径的WS更为显著。本研究可以为膳食纤维益生元效应的研究提供基础和方向,并可以指导膳食纤维的超微粉碎改性和白芸豆皮的综合利用。

芸豆蛋白功能特性及改性的研究进展

芸豆是中国传统豆类资源的一种,芸豆的营养组成较为全面,芸豆蛋白所含的氨基酸种类齐全,必需氨基酸含量较高。芸豆蛋白的功能特性在植物蛋白中具有优势,但相关研究和综述尚且较少。该文对芸豆蛋白的提取方法、功能特性和改性研究进行了综述,着重阐述了芸豆蛋白的各种功能特性以及不同改性方法对其功能特性的影响。针对芸豆蛋白的利用率较低、高附加值产品稀缺的技术难题提出展望,为提高芸豆蛋白的加工实用性及扩大其应用范围提供理论支撑。

硝普钠浸种对复合盐碱胁迫下红芸豆种子萌发和内源激素含量的影响

为探究硝普钠(SNP,NO供体)浸种对复合盐碱胁迫下红芸豆种子萌发和内源激素含量的影响,以芸选2号红芸豆种子为材料,采用响应面(RSA)和主成分分析法(PCA)优选硝普钠浸种提高复合盐碱胁迫下红芸豆种子萌发的条件;以最佳硝普钠浸种条件对种子进行浸种处理,研究复合盐碱胁迫下,外源NO对种胚保护酶系统以及种胚内源激素含量变化的影响。结果表明,50 mmol·L^(-1)复合盐碱溶液胁迫下,以发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长和种胚干重为目标,经RSA和PCA得到SNP浸种促进盐碱胁迫种子萌发生长的最佳浓度为0.3 mmol·L^(-1),浸种时间为12 h。50 mmol·L^(-1)盐碱胁迫下,用0.3 mmol·L^(-1) SNP对种子浸种处理后,种子的发芽率和发芽势分别较去离子水浸种处理提高38.17和10.83个百分点,发芽指数和活力指数分别较去离子水浸种处理提高19.56%和23.74%。与去离子水浸种处理相比,0.3 mmol·L^(-1) SNP浸种处理种胚萌发72 h的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别提高9.26%、59.79%和36.14%;过氧化氢(H_(2)O_(2))、超氧阴离子(O_(2)^(-))和丙二醛(MDA)含量分别降低45.45%、37.71%和25.51%。盐碱胁迫下,0.3 mmol·L^(-1) SNP浸种处理相较于去离子水浸种处理,种胚脱落酸(ABA)含量降低,赤霉素(GA_(3))含量和GA_(3)/ABA值提高。其中种子萌发48和96 h时,SNP浸种处理种胚ABA含量分别较去离子水浸种处理降低12.89%和29.99%,GA_(3)含量分别较去离子水浸种处理升高12.52%和85.79%,GA_(3)/ABA值分别较去离子水浸种处理高3.45和2.06。综上,外源NO可通过提高盐碱胁迫下红芸豆种胚抗氧化酶活性,降低ABA含量来提高GA_(3)含量,进而减轻盐碱氧化胁迫伤害,促进种子萌发。本研究结果为红芸豆抗盐碱高产栽培提供了理论依据。

坡耕地土壤转化酶活性与芸豆产量对等高反坡阶措施的响应

为探究坡面微地形改造水土保持措施—等高反坡阶(CRT)对坡耕地土壤肥力的提升效果及其生态修复功能,有必要关注该措施对土壤养分与转化酶活的影响,及其提升作物产量的机制。通过分析坡耕地CRT处理后阶上和阶下0~5 cm土层养分(全氮TN、全磷TP、铵态氮NH_(4)^(+)-N、硝态氮NO_(3)^(-)-N和速效磷AP)及酶活(脲酶S-UE、β-1,4-N-乙酰葡萄糖苷酶S-NAG、亮氨酸氨基肽酶S-LAP和酸性磷酸酶S-ACP)差异,并以原状坡耕地(CK)相应位置作对照,探讨CRT措施下土壤养分转化相关酶对芸豆(Phaseolus vulgaris)产量和千粒质量的影响机制。结果表明:1)CRT使土壤TN、NO_(3)^(-)-N、TP、AP含量较CK阶上分别提高21.2%、86.2%、14.1%和28.4%,阶下提高7.3%、77.4%、21.8%和30.1%;使NH_(4)^(+)-N阶下提高2.8%,阶上降低22.5%。CRT对NO_(3)^(-)-N的提升效果高于TN和NH_(4)^(+)-N,对AP的提升效果优于TP。2)CRT措施使坡耕地S-UE、S-NAG、S-LAP和S-ACP活性阶上较CK分别提高13.4%、55.9%、56.8%和44.6%,阶下提高48.3%、72.3%、70.9%和34.6%,且阶下增幅大于阶上。3)CK坡耕地阶上、阶下芸豆产量为20.0和23.2 kg/hm^(2),千粒质量为448和376 g,而CRT使芸豆产量和千粒质量阶上提高66.7%和8.6%,阶下提高289%和26.6%,阶下增幅均大于阶上。4)相比CK,CRT使坡耕地芸豆产量与S-UE由不相关变为显著正相关(P<0.05),相关系数由0.12增至0.91,使坡耕地芸豆千粒质量与氮、磷、酶活(S-NAG、S-LAP、S-ACP)由显著负相关(P<0.05)变为相关。S-LAP、S-NAG、NH_(4)^(+)-N对芸豆产量和千粒质量的影响显著(P<0.01),解释量分别为48.4%、29.2%、18.0%。CRT通过改善坡耕地土壤养分的空间分布,提高相关酶活,加速有机养分向无机养分的转化,提升土壤关键性肥力,进而促进芸豆生长发育,提高产量和千粒质量。

不同品种白芸豆α-淀粉酶抑制剂的活性和含量差异分析

探究不同品种白芸豆α-淀粉酶抑制剂(α-AI)的活性和含量差异,为α-AI专用型白芸豆的品种选育和加工生产提供指导。以大白芸豆(YWL1、YWL2)、中白芸豆(Tbh1、Tbh2)、小白芸豆(云白1、云白2)品种为材料,对其营养成分、α-AI的活性和含量进行测定分析,并采用超滤膜进行不同分子量α-AI1(6~20 ku)、α-AI2(21~40 ku)、α-AI3(41~60 ku)的分离,测定不同分子量α-AI的活性差异。结果表明,不同品种白芸豆的蛋白质、脂肪、淀粉和灰分含量差异明显,含量分别为17.5%~26.9%、1.1%~2.3%、32.9%~43.5%、3.8%~4.6%。云白1蛋白质含量最高(26.9%);YWL2灰分含量最高(4.6%),Tbh2脂肪含量最高(2.3%);α-AI的活性依次排序为YWL1>YWL2>云白1>Tbh1>Tbh2>云白2;α-AI的含量依次为云白1>YWL1>Tbh1>YWL2>Tbh2>云白2;将α-AI提取液进行膜分离得到3种不同分子量结构的α-AI1(6~20 ku)、α-AI2(21~40 ku)、α-AI3(41~60 ku),活性平均值分别为(2315±313)、(11491±1226)、(45683±1914)U/g,依次是α-AI3>α-AI2>α-AI1。综合比较发现,YWL1具有较高的α-AI活性和含量,分别为23156 U/g和7.04%,更适于α-AI的生产。

群体密度与黄腐酸对芸豆籽粒淀粉形成及加工特性的影响

为探明群体密度与叶面喷施黄腐酸对黑龙江省西北部芸豆籽粒淀粉形成及加工特性的影响,采用二因素裂区设计,主区设3个群体密度:20万株·hm^(-2)(D1,稀植处理)、23万株·hm^(-2)(D2,当地常规密度)、26万株·hm^(-2)(D3,密植处理);副区设5个黄腐酸浓度:清水(C0)、0.37(C1)、0.45(C2)、1.12(C3)、1.50 kg·hm^(-2)(C4)。采用碱液浸提法提取成熟后芸豆籽粒淀粉,通过测定淀粉的溶解度、膨胀度、冻融稳定性、糊化特性、透明度、直链淀粉含量以及淀粉的理化性质,研究了芸豆淀粉品质形成的群体效应及叶面肥调控效果。结果表明:芸豆籽粒粗淀粉含量及直链淀粉比例显著影响淀粉的加工特性。2021年、2022年芸豆淀粉含量均随群体密度的增加而增加,分别从45.7%、47.7%增加到59.0%、50.7%;同时,直链淀粉含量均在高密度(26万株·hm^(-2))处理下达到峰值,分别为36.3%和28.4%。叶面喷施黄腐酸促进了芸豆籽粒淀粉的积累,提高了籽粒总淀粉含量,增加了中、低密度群体(20万株·hm^(-2)和23万株·hm^(-2))下的籽粒直链淀粉的比例,2021年和2022年的增幅范围分别为8.4%~17.0%、16.4%~35.6%和6.1%~19.3%、8.4%~12.8%,但降低了高密度群体(26万株·hm^(-2))的直链淀粉比例,2021年与2022年降低范围分别为5.7%~13.6%与4.3%~15.0%。综合分析,在黑龙江西北部地区,26万株·hm^(-2)的栽培密度有利于籽粒淀粉品质的形成,同时在芸豆开花期喷施1.50 kg·hm^(-2)的黄腐酸对淀粉加工品质具有一定提升效应。

不同热处理对奶白花芸豆中植酸含量的影响

为减少奶白花芸豆中的植酸含量,提高奶白花芸豆的生物利用度,对蒸煮和微波处理抑制奶白花芸豆中植酸的方法进行研究。结果表明:蒸煮处理消除植酸的最优条件为液料比1∶4(g∶mL)、浸泡15 h、蒸煮75 min,此条件下植酸含量为9.66 mg·g^(-1),比原豆中下降了63.63%;微波处理消除植酸的最优条件为液料比1∶5(g∶mL),微波功率800 W,时间7 min,此条件下植酸含量为7.84 mg·g^(-1),比原豆中下降了70.48%。综上,研究为奶白花芸豆食品在加工过程中的安全控制提供了参考。

芸豆GH3基因家族鉴定及进化与表达分析

【目的】探究芸豆中PvGH3家族成员的特征及在非生物胁迫响应中的作用,为深入研究其基因功能提供参考依据,也为芸豆抗逆新品种的选育提供新的基因资源。【方法】通过生物信息学的方法对芸豆GH3基因家族进行全基因组鉴定,用荧光定量PCR(qRT-PCR)检测PvGH3基因在不同逆境胁迫下的表达。【结果】在芸豆中鉴定出19个PvGH3基因,其中17个基因不均匀分布于8条染色体上,其余2个基因定位于scafford上无法精确定位;可分为3个亚族,各亚族间的成员有相似的基因结构和保守基序;各成员间存在3个旁系同源基因对,与拟南芥GH3间有15个直系同源基因对;含有光、激素、胁迫及生长发育相关顺式元件;19个PvGH3在响应干旱(6%PEG)、盐(100 mmol/L NaCl溶液)和低温(4℃)逆境胁迫应答方面均上调表达。【结论】在芸豆中鉴定出19个PvGH3基因,通过qRT-PCR证明这19个PvGH3基因能不同程度地响应非生物胁迫,可为PvGH3的抗逆功能分析提供理论依据。

2,4-表油菜素内酯对盐碱胁迫下芸豆幼苗生长及生理特性的影响

【目的】探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-EBR)缓解芸豆幼苗盐碱胁迫伤害的生理机制,为应用2,4-EBR缓解豆类植物盐碱胁迫提供依据。【方法】以盆栽‘芸选2号’幼苗为材料,研究在100 mmol/L盐碱胁迫下,喷施0.1 mg/L 2,4-EBR和4.0 mg/L油菜素内酯抑制剂芸苔素唑(BRZ)对幼苗生长、光合气体交换参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。【结果】盐碱胁迫下芸豆叶片卷缩枯萎,株高、叶面积、主根长、光合色素含量、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(G_(s))均显著下降(P<0.05),脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO_(2)浓度(C_(i))显著升高。喷施2,4-EBR处理能缓解盐碱胁迫造成的叶片枯萎和卷缩,植株生长状况逐渐转好,同时有效降低幼苗叶片REC、MDA和C_(i),显著提高株高、叶面积、主根长、Pro、SS、P_(n)、T_(r)、G_(s)及SOD、POD、CAT和APX活性,但外源2,4-EBR诱导的这些芸豆抗盐碱效应在加入BRZ后受到逆转。【结论】外源2,4-EBR处理能够提高芸豆叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量,减轻盐碱胁迫造成的膜脂过氧化伤害及对光合作用的非气孔限制,促进幼苗生长,增强抗盐碱能力。

基于图像处理技术的芸豆盐碱胁迫检测方法

为解决传统的芸豆盐碱胁迫检测方法存在仪器设备繁多、操作复杂和化学试剂对植物有损害等问题,研究建立了基于图像处理技术的芸豆盐碱胁迫的快速无损检测方法。通过人工培育不同盐碱胁迫度的芸豆样本,采集其冠层彩色图像和热红外图像,并提取出图像中的冠层区域,利用图像处理技术计算彩色图像、热红外图像的纹理特征和频谱特征,以获取芸豆冠层异构图像的70维度特征为基础,构建RBF模型的网络结构为70-22-6型,实现芸豆盐碱胁迫度分类检测的平均准确率和仿真时间为86.5%和0.71 s。该模型是一种具有高效准确性,易推广的芸豆盐碱胁迫检测的新方法,能够为快速无损地检测豆类作物的盐碱胁迫程度提供技术支撑。

不同时期不同浓度的草甘膦处理对芸豆干燥及收获的影响

为研究不同浓度除草剂作为收获辅助干燥剂时对芸豆植株收获时脱水速率的影响,在芸豆收获期,选择草甘膦除草剂开展田间干燥脱水效果试验。结果表明,草甘膦各浓度处理在一定程度上均能够加快芸豆子粒脱水,降低芸豆的田间含水量,其中浓度越高脱水效果越好;随着干燥剂浓度的增加,株荚数、株粒数、株粒重、百粒重、产量逐渐下降。综合考虑喷施的时间和环境要求,在不影响产量的前提下,推荐75%豆荚变黄时进行施药,喷施草甘膦600g/hm^(2)。

芸豆普通细菌性疫病绿色防控措施建立

为筛选出一种简便、成本低且环保的方法提高芸豆普通细菌性疫病防治效果,提高籽粒产量和品质,以芸豆品种垦芸15为试验材料,采取裂区试验设计,主因素为种植密度(M),副因素为防控次数(T),在芸豆花期喷施混合杀菌剂(丙环唑乳油20 g·L^(-1)+35%喹啉铜40 g·L^(-1)+四霉素悬浮剂40 g·L^(-1)+30%吡唑醚菌酯悬浮剂30 g·L^(-1)+30%苯甲20 g·L^(-1))处理,通过调查病情指数、防治效果、产量、株高等指标,明确不同种植密度下绿色防控措施对芸豆普通细菌性疫病的防治效果。结果表明,在不进行防控措施时,芸豆普通细菌性疫病的发病指数随种植密度的增加而升高。不同种植密度下,芸豆普通细菌性疫病的发病率随防控次数的增加而显著下降,各种植密度下均以T3处理下的防效最高,其中M1T3、M2T3和M3T3的防效分别达到75.05%、73.97%和84.11%。同时,各种植密度下,与不防控相比较,T3处理下芸豆产量的上升幅度分别达到11.52%、9.03%和8.68%。通过比较效益分析,建议在芸豆低种植密度时进行2次防控,而中、高种植密度时则需防控3次。

2种生防药剂对芸豆根腐病的防效研究

为筛选出适防芸豆根腐病的拌种药剂,选择3种药剂(2种生防药剂和1种化防药剂),以清水拌种为对照,设计4个处理。室内安全性测定结果表明,播后30d各药剂处理的芸豆出苗率无明显差异,但在茎长、根长、茎(根)干重等生长指标上存在显著差异。各药剂处理对芸豆生长性状安全,无不良影响。大田防效及测产结果表明,生防药剂6%寡糖·链蛋白WP和300亿CFU/g枯草芽孢杆菌WP处理病情指数显著低于化防药剂35%多·福·克FS处理,生防药剂防治效果均显著高于化防药剂。2种生防药剂处理的芸豆产量显著高于化防药剂,且差异显著。基于以上研究表明,生防药剂6%寡糖·链蛋白WP和300亿CFU/g枯草芽孢杆菌WP可以在生产中推荐使用,旨在为徐州地区蔬菜产业健康发展提供技术支撑。

不同乳酸菌对发酵芸豆乳风味特征的影响

本研究以萌发芸豆为原料,通过筛选出的6株高产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)乳酸菌,分别制备发酵芸豆乳,采用感官评价、气相色谱-质谱联用和气相色谱-嗅闻技术结合香气活力值分析探究不同乳酸菌对芸豆乳风味的影响。结果显示,6种发酵芸豆乳中共检测出17种挥发性风味化合物,并确定己醇、苯甲醛、丁香酚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、水杨酸-2-乙基己基酯和苯甲酸为关键香气化合物。感官评价结果表明,乳酸菌发酵能有效增强芸豆乳的酸味、发酵味、豆香味和甜香味,同时显著降低豆腥味。其中戊糖片球菌Z-6-2发酵芸豆乳中GABA质量浓度最高(225.50 mg/L)且风味最佳,与其他乳酸菌相比具有更大的开发价值。本研究可为乳酸菌发酵芸豆乳饮料的开发提供优良菌株资源。

山西省红芸豆根瘤菌的筛选及其促生效果研究

红芸豆作为山西省重要的小杂粮作物,普遍存在结瘤率、产量和品质低等问题,接种根瘤菌是解决这些难题的有效途径。以‘英国红’红芸豆为供试材料,利用从红芸豆根系中分离出的10株根瘤菌进行接种试验,共11个处理。结果表明,从山西省忻州市红芸豆主栽区红芸豆根瘤中分离的根瘤菌分属Rhizobium indicum和Rhizobium etli,其中Rhizobium indicum的RH64菌株固氮酶活性和胞外多糖含量最高,分别达到253.22 U·L^(-1)和415.43 mg·L^(-1);RH130菌株分泌吲哚乙酸(IAA)能力最强,为40.12 mg·L^(-1),RH102菌株溶解有机磷和无机磷能力最强,分别为166.84和4.12 mg·L^(-1)。盆栽回接试验结果表明,接种根瘤菌后显著促进了红芸豆的生长及结瘤能力,与对照相比,回接根瘤菌红芸豆株高、植株地上部鲜重、结瘤数分别显著增加了2.22%~20.23%、34.92%~138.00%、26~173个(P<0.05),其中RH64表现最好,显著优于其他菌株。相关性分析表明,根瘤菌固氮酶活性和胞外多糖含量与红芸豆结瘤存在着极显著的相关性,而根瘤菌IAA和溶磷作用则能够显著促进红芸豆植株生长与根部发育。从山西省忻州市筛选的10株根瘤菌中,RH64具有较强的结瘤和促生能力,且与主栽红芸豆品种高效匹配,适用于山西省忻州地区的红芸豆生产。

豫西北芸豆种质资源主要农艺性状分析及综合鉴定评价

地方品种的精准鉴定是其高效利用的前提,本研究通过统计分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析等对豫西北地区特色芸豆种质资源进行精准鉴定,筛选出可用于评价芸豆种质资源的农艺性状及综合表现良好的种质。结果表明,不同种质资源各农艺性状之间存在很大差异,与产量相关性状的遗传差异最大,嫩荚、种子次之,叶片遗传差异最小;主成分分析共提取4个主成分,累积贡献率达83.704%,其中主成分1可用于选育长荚型或嫩荚型芸豆,主成分2可用于选育宽荚型或籽用型芸豆,主成分3可用于选育长叶型芸豆,主成分4可用于选育多荚型芸豆;综合得分排名前7的分别是东河76、侯岭83、西门6号、大店90、张河77、卫河97、三教82;聚类分析后类群Ⅰ与综合排名前7的品种重合,其单株荚数多、结实力强、嫩荚长且肉厚、产量高且籽粒多。另外,类群间各性状占比与各种质资源性状间变异系数的变化规律一致,表明变异系数既是反映生物多样性的重要指标,也可作为资源分类的重要依据。