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。

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。

低温胁迫下赤霉素对花生萌发特性的影响及转录组分析

低温冷害是吉林省花生全生育期的主要非生物胁迫灾害,生育后期如遇霜冻冷害,会严重影响花生的外观品质、籽仁品质和种子发芽能力。赤霉素是一种广泛存在于植物体中的一种植物激素,能够调节植物各种生长发育过程。本研究以高油酸花生品种吉花25为试验材料,在4℃条件下用赤霉素溶液(50 mg/L)低温浸种处理8 h,以水溶液低温浸种为对照(CK),28℃条件下发芽,统计24 h露白率、48-96 h的发芽率,计算72 h、96 h发芽指数和种子活力指数。对24-96 h的发芽种子进行取样,进行RNA-Seq转录组测序分析。结果表明:低温胁迫后,经赤霉素浸泡处理的花生种子24 h露白率显著高于CK,48-96 h的发芽率极显著高于CK,72 h、96 h的发芽指数和种子活力指数极显著高于CK。通过转录组测序分析可知,低温胁迫后,经赤霉素浸泡处理后的花生种子与CK相比分别有11 737、15 047、4 506、26 522个显著差异表达基因;GO功能注释将差异基因富集到50个功能组,KEGG代谢通路分析将持续差异表达的基因富集到138个代谢通路中,其中植物激素信号转导、氨基酸的生物合成、植物-病原菌互作、淀粉和蔗糖代谢和碳代谢等代谢途径中富集到的基因数目最多,且上调基因显著多于下调基因。低温胁迫后,花生种子经赤霉素处理后可以快速萌动发芽,说明赤霉素处理可以提高花生种子活力,打破花生种子休眠,促进花生种子萌发和胚轴伸长。

基于电子舌技术的鲜食花生籽仁味觉智能分析

花生是一种营养丰富的食、油兼用型高产经济作物,含有丰富的蛋白质、蔗糖、果糖和葡萄糖等营养物质,但目前对其味觉特征的评价仍缺乏数据支撑。采用TS-5000Z味觉分析系统收集33份鲜食花生材料(包含9个品种和24个高世代品系TC,后者来自吉花02-1-4和中花26的杂交组合)干燥籽仁的味觉相关指标数据,对5种基本味(酸、甜、苦、咸、鲜)和涩味进行主成分分析(PCA),确定了苦味、涩味、鲜味、咸味和甜味为有效的味觉指标。通过对有效味觉指标PCA分析,对第1主成分贡献较大的是咸味、鲜味和甜味,对第2主成分贡献较大的是咸味、鲜味和苦味。扶花1号等9个品种与TC品系具有明显的差异,对TC1~TC进行PCA聚类区分,鲜味、苦味、甜味等对第一主成分贡献较大,咸味对第二主成分贡献最大,其次是苦味等;对扶花1号等9个品种的花生进行PCA聚类分析,咸味对第一主成分贡献最大,其次是涩味等;甜味对第二主成分贡献最大,其次是涩味回味和苦味等。苦味方面,TC20~TC24的苦味最强,为6.5~7.0,其余品种苦味在6.5以下;涩味方面,TC5和TC6的涩味和涩味回味均偏低外,黑甜花和黑珍珠涩味回味最大,其它样本的涩味均为3.0~4.5;甜味方面,四粒红的甜味最大,黑珍珠的甜味最小,甜味值在21以上的品种有16个,TC品系的大部分样本的甜味值较高;鲜味和咸味方面,扶花1号等9个品种和TC17、18、19的鲜味较低,TC20~TC24的鲜味也相对偏低,其它TC品系的鲜味则较大;吉花403、吉花43和冀花甜1号、冀花甜2号4个品种接近,且鲜味和咸味均最低。通过利用电子舌技术对鲜食花生籽仁鉴别分析,可知鲜食花生的味觉指标以鲜味、甜味、咸味、苦味和涩味(回味)为主,在今后研究中可以无需借助统计分析和建模即可快速真实评价鲜食花生食味性,为培育高糖、高蛋白的花生新品种提供技术参考。

不同种衣剂对低温环境下花生发芽及成苗的影响

低温常造成北方春花生烂种缺苗导致减产,为筛选耐低温种衣剂有效成分,以吉花25为试验材料,研究不同种衣剂成分对低温室内发芽、出苗、植株性状各项相关指标的影响。结果表明:低温降低种子发芽、出苗指标及植株性状,种衣剂有效成分ZYJ3、ZYJ4、ZYJ5、ZYJ8显著提高了花生的发芽率、出苗率及植株性状等相关指标,有效缓解了低温对花生种子造成的不良影响。因此筛选2.5%咯菌腈、25%嘧菌酯、24%噻呋酰胺、40%福美双作为耐低温种衣剂有效成分加以利用,为耐低温种衣剂的研发提供理论基础。