苦荞耐低磷力鉴定及其产量和品质分析

选用20个苦荞审定品种为试验材料,进行苦荞品种的耐低磷力鉴定及其农艺性状、产量与品质性状对低磷处理的响应研究。结果表明,与对照相比,低磷下苦荞单株粒数、单株籽粒质量和产量呈下降趋势,种子总黄酮含量呈上升趋势;4种蛋白质组分含量在品种间差异大,且对低磷的响应不一致。耐低磷力鉴定发现,3个品种生物产量耐低磷力达到1级,5个品种籽粒产量耐低磷力和5个品种的耐低磷力综合值达到2级;1个品种适应性达到1级。综合分析发现,六苦3号为高产耐低磷品种、适应性达到1级,晋荞麦2号为高产磷敏感品种。

无公害药用金荞麦种植技术探讨

金荞麦Fagopyrum cymosum(Trev.) Meisn.为廖科荞麦属多年生植物,是我国传统中药材。金荞麦人工种植历史较短,栽培管理措施粗放,药材产量和质量得不到有效保障。无公害种植是中药材种植产业未来发展的基础,也是金荞麦产业可持续发展的重要保障。本文结合金荞麦药材的研究与生产现状,利用GMPGIS-II提取采样点生态因子,提出了金荞麦栽培区域主要以云南、贵州、四川、重庆、广西一带为宜;未来须加强原产地优质野生金荞麦驯化与优良品种选育工作,逐步扩大无公害金荞麦生产面积;生产上须注意土壤修复,提高土壤肥力,降低土壤病原菌,建立以农业、物理及生物防治为主的病虫害防治体系,减少农残及重金属污染;并建立科学采收的无公害规范化栽培技术体系。本文为金荞麦药材无公害规范化种植提供了参考。

荞麦远缘杂交种质(Fagopyrum tatari-cymosum)的再生特性与品质分析

该文选用荞麦远缘杂交育成品系‘贵多苦75’为材料,进行40 cm(I)、20 cm(Ⅱ)和10 cm(Ⅲ)留桩高度处理,对再生植株主要农艺性状、产量性状和品质性状进行分析。结果表明:留桩高度40 cm内,留桩高度对再生植株株高、茎叶重、单株粒数、单株产量和产量影响显著;处理I植株的株高、茎叶重、单株粒数、单株产量和产量均显著或极显著高于处理Ⅱ和处理Ⅲ,说明留40 cm高桩有利于再生植株营养器官的生长与产量的形成。‘贵多苦75’种子清蛋白含量>谷蛋白含量>醇溶蛋白含量>球蛋白含量。留桩高度40 cm内,留桩高度对种子总蛋白和谷蛋白影响显著,但对清蛋白、醇溶蛋白和球蛋白含量影响不显著。‘贵多苦75’再生植株种子总黄酮含量在3.17%~3.33%之间,受留桩高度的影响不显著。留桩高度为40 cm时,‘贵多苦75’再生植株产量达到1.5 t·hm^(-2),清蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白、总黄酮含量分别达到4.06%、3.26%、1.27%、0.39%、3.33%,具有较高营养价值和药用价值。

荞麦属植物RLKs基因序列分析与亲缘关系研究

从8个荞麦野生种中选取23份荞麦种质资源提取DNA,并根据类蛋白激酶基因(RLKs unigene)序列设计特征引物,进行PCR扩增,对获得的扩增片段进行基因测序与序列分析。结果发现:23份荞麦种质间RLKs基因片段的多态位点数占21.53%,11份野苦荞间RLKs基因片段多态位点数占3.42%,4份野甜荞间多态位点数占1.66%,说明荞麦属植物种内RLKs基因序列高度保守;对扩增序列进行遗传距离分析发现,左贡野甜荞与野甜荞种间遗传距离最小,野甜荞与金荞麦种间遗传距离最大;聚类分析发现,野甜荞与左贡野荞亲缘关系近,与毛野荞和大野荞次之,野苦荞与金荞麦、硬枝野荞和细柄野荞亲缘关系较近。

苦荞薄壳种质的光合特性、淀粉合成与产量形成研究

为探索薄壳苦荞的“源-库”关系,提高产量水平,进而指导薄壳苦荞杂交育种。该研究选用杂交薄壳苦荞种质米55为材料,以母本小米荞为对照,对灌浆期的叶片光合特性、籽粒淀粉合成关键酶活性与主要农艺和产量性状进行测定分析。结果表明:(1)灌浆期米55叶片净光合速率显著或极显著高于对照。(2)籽粒蔗糖浓度稍低于对照,葡萄糖浓度稍高于对照,均未达到显著差异水平。(3)籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性高于对照,且前期达到极显著差异水平。(4)籽粒淀粉合成酶活性和淀粉浓度都稍高于对照。(5)米55的株高降低,单株粒数提高,千粒重增加,产量显著提高。上述结果说明增“源”、扩“库”在杂交薄壳苦荞米55上取得一定进展,叶片光合同化能力、单株粒数和千粒重改良是未来薄壳苦荞育种的重要研究方向。

植物叶片淀粉分解与淀粉超量积累研究

植物叶片白天进行光合作用合成过渡型淀粉,夜间过渡型淀粉分解供植物生理代谢和生长发育所需。以往研究显示叶片中过渡型淀粉的分解受着严格的生理节律调控,但是,当淀粉分解代谢及其下游代谢基因功能出现异常时,淀粉通常会在叶片中超量积累。植物学家通过筛选叶片淀粉超量积累突变体与目标基因功能解析,初步完成了对植物叶片淀粉分解代谢网络图谱的绘制。笔者通过对植物叶片过渡型淀粉分解与超量积累现象的最新研究进行梳理,以探寻提高作物叶片淀粉含量的可能途径。

薄壳苦荞的氮代谢关键酶活性与品质分析

薄壳苦荞可直接脱壳加工米,是苦荞米产业发展的重要种质资源。本研究选用杂交育成的薄壳品种‘贵米苦荞55号’为材料,对灌浆期叶片、茎和籽粒中氮代谢的关键酶活性、总氮含量、蛋白质和总黄酮含量等进行分析测定。基于One-way ANOVA分析结果发现,灌浆期苦荞叶片NR活性、茎NR活性、籽粒NR活性、叶片GOT活性、茎GOT活性、籽粒GOT活性、叶片GPT活性与茎GPT活性存在显著变化。灌浆期间‘贵米苦荞55号’叶片NR活性均显著高于‘晋荞麦2号’,籽粒NR活性仅在灌浆后10和15 d显著提高;叶片GOT活性在多个时期显著降低,但籽粒GOT活性在灌浆后5、25和30 d显著提高。而苦荞叶片、茎和籽粒中全氮含量不存在显著变化。推测苦荞生殖生长与营养生长重叠导致了不同组织对氮源的竞争,进而影响了灌浆期植株各器官的氮代谢水平。‘贵米苦荞55号’种子球蛋白和醇溶蛋白含量显著提高,谷蛋白含量显著降低,但总蛋白质和总黄酮含量与‘晋荞麦2号’无明显差异,说明其具有较高的营养与保健价值,薄壳苦荞米可作为典型的低谷蛋白高黄酮谷物用于日常饮食。研究结果可为薄壳苦荞的高产优质育种与栽培技术研究提供科学参考。