30份藜麦种质资源在江苏沿海地区农艺性状分析

藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)被联合国国际粮农组织推荐为“全营养食品”,近年来受到越来越多的关注。以30份藜麦种质资源为材料,在含盐量为0.3%盐碱地条件下采集6个主要农艺性状,并进行综合分析。结果表明,30份藜麦种质资源中,6个农艺性状变异系数在6.38%~30.30%之间,产量变异系数最高,籽粒直径最低;相关性分析表明,产量与株高和主穗长呈显著正相关,且主穗长的增加可以直接极显著促进产量的提高,而株高则通过主穗长来间接提高藜麦产量;聚类分析发现,当欧氏距离为8时,可将30份藜麦种质资源分为四大类,且Ⅰ类材料更适宜于在江苏沿海盐碱地种植;主成分分析将6个农艺性状降维至2个主成分,累积贡献率达74.7544%,其中第1主成分主要包括主穗长、产量和株高,主要由株型因子构成,第2主成分主要包括籽粒直径和千粒重,主要由粒型因子构成。通过分析藜麦种质资源在江苏沿海盐碱地种植条件下产量与农艺性状表现,为筛选出适宜江苏盐碱地种植的藜麦品种及其在江苏盐碱地的发展提供理论依据。

藜麦GRF转录因子家族的鉴定及表达分析

生长调控因子(growth-regulating factor,GRF)是植物特有的一类转录因子,对植物的生长发育起重要的调控作用。藜麦是一种单体植物即可满足人体基本营养需求的食物,也是未来最具潜力的农作物之一。但是关于藜麦GRF基因家族的研究至今尚缺乏报道。因此,本研究利用生物信息学方法,对藜麦GRF基因进行全基因组鉴定,并对其理化性质、基因结构、保守结构域、系统发育关系及组织表达进行分析。结果表明,藜麦中共有18个GRF转录因子,蛋白长度77~621 aa,分子量8.81~67.38 kD,等电点5.23~9.37;每个成员含有1~4个内含子及2~5个外显子,这些GRF蛋白都具有由31~35个氨基酸组成的QLQ保守结构域或由25~43个氨基酸组成的WRC保守结构域。系统进化分析表明,藜麦与拟南芥的GRF转录因子亲缘关系比水稻更近。表达图谱显示,藜麦GRF基因具有明显的组织表达特异性,总体在种子中的表达量较高,其次是在花序和根中,在其他组织中的表达量相对较低。

盐胁迫对不同藜麦品种发芽率及幼苗生长的影响

为研究盐胁迫对藜麦种子发芽活力和幼苗生长的影响,分别用不同浓度梯度的NaCl溶液对不同品种藜麦种子进行处理,并对发芽率、根长、苗长等指标进行测定,以评价藜麦品种耐盐性的差异。结果表明,藜麦不同品种在发芽期和苗期耐盐性差异较大,盐藜5号、6号可耐1.8%的盐分浓度,而其他品种在1.8%的盐分浓度时无法正常发芽生长;藜麦种子发芽率随盐浓度的上升整体呈下降趋势,但当盐浓度为0.6%时,可促进盐藜47号、48号品种种子萌发;所有品种的根长抑制率的绝对值大于总长抑制率的绝对值,说明盐胁迫对根长生长的影响大于对整株苗长的影响。本研究不但能确定筛选耐盐藜麦品种的盐处理浓度,而且还能获得一批耐盐品种。

印度南瓜Na^+/H^+逆向转运蛋白基因CmaSOS1的克隆与表达分析

Na^+/H^+逆向转运蛋白(SOS1)是植物耐盐的关键因子之一,在植物响应非生物胁迫过程中发挥着重要作用。为解析印度南瓜SOS1基因的序列特征和功能,利用生物信息学和分子生物学方法对其进行研究。结果表明,克隆获得印度南瓜SOS1基因cDNA全长序列,命名为CmaSOS1,GenBank登录号:NW019272028。序列分析表明,CmaSOS1基因的cDNA全长3940 bp,包含一个3429 bp的开放阅读框架,编码1142个氨基酸。CmaSOS1基因含有23个外显子和22个内含子,全长46314 bp。CmaSOS1蛋白的分子量为126.7 kDa,理论等电点为5.92,包含12个跨膜结构区域,具有一个NaHExchanger superfamily结构域和一个CAPED superfamily结构域;CmaSOS1蛋白属于疏水性稳定蛋白,二级结构元件多为无规卷曲和α-螺旋。CmaSOS1蛋白与葫芦科的中国南瓜、西葫芦、甜瓜、黄瓜和苦瓜Na^+/H^+逆向转运蛋白的同源性较高,序列一致性分别为98%、98%、90%、89%和89%。实时荧光定量PCR分析表明,CmaSOS1基因在印度南瓜的根和叶中表达量较高,在茎、花、果实中的表达量较低;该基因受NaCl和聚乙二醇(PEG)诱导后均呈上调表达,推测CmaSOS1基因可能在印度南瓜抵御盐分胁迫和干旱胁迫过程中发挥重要作用。本研究为进一步揭示CmSOS1在非生物胁迫下的功能奠定了基础。

江苏沿海地区12个藜麦品种田间综合评价及优良品种的耐渍性分析

为筛选出适合江苏沿海地区种植的藜麦品种,对引种于国内外的12个藜麦品种进行田间比较试验,综合评价各品种的生育期、农艺性状、抗逆性及产量,并对综合表现较好的品种进行耐渍性鉴定。结果表明,不同藜麦品种在生长发育特性上存在显著差异,其中盐藜1号、盐藜4号和盐藜8号的总体表现较好,它们的生育期较短,抗病抗倒伏能力较强,株高中等,主穗较长,产量较高;水淹胁迫试验表明,盐藜8号的耐渍性最差,盐藜4号次之,而盐藜1号的耐渍性最强,适合在该地区大面积种植和推广。

藜麦CqCIPK7基因的克隆与表达分析

土壤盐碱化不利于作物生长,从而影响作物产量,严重限制农业的可持续发展[1-4]。过量的盐分会引起离子和渗透胁迫,严重危害植物的光合作用、生长发育、能量代谢和蛋白质合成[5-7]。植物主要通过感知和转导胁迫信号来响应盐胁迫。在长期的进化过程中,植物形成了多种复杂的机制来保护自己免受盐胁迫的危害,包括限制Na+吸收、增加Na+外排以及液泡内Na+的区隔化,还可以控制Na+从根部向植株地上部的运输[8-9]。研究者还发现,维持细胞质中K+/Na+的稳定比值对植物细胞功能的发挥非常重要[10]。

盐胁迫对南瓜幼苗生长及光合特性的影响

为研究南瓜对盐分胁迫的耐受性,采用水培法探讨不同浓度NaCl(0、50、100、150、200、250 mmol/L)对南瓜幼苗各生长指标及光合特性参数的影响。结果表明,随着NaCl浓度的增加,南瓜幼苗的植株高度、鲜重和干重均呈逐渐下降的趋势,叶绿素含量、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均呈现先升高后降低的趋势,相对离子渗透率(RIP)呈先降低后升高的趋势。0~100 mmol/L NaCl对南瓜幼苗生长无显著影响,而高于100 mmol/L时,对其存活和光合作用有显著影响。南瓜具有较强的耐盐性。

不同砧木嫁接对西瓜生长、品质及产量的影响

以西瓜品种早佳8424为接穗,与引进的18个不同砧木品种进行嫁接试验,研究不同砧木嫁接对西瓜生长、品质及产量的影响。结果表明,以7045、利农8号、葫芦蒲、济公葫芦等4个砧木品种嫁接的西瓜综合性状较好,表现为嫁接亲和性好,田间生长势强,单瓜质量增加,果形不变,能保持西瓜原有的口感品质,在产量方面的优势更为突出,明显高于对照,可作为早佳8424的嫁接砧木在生产上大力推广应用。

江苏沿海地区大棚西瓜—杂交水稻制种—绿肥水旱轮作高效栽培模式

江苏省沿海滩涂面积500 167hm^2(750.3万亩),占全国滩涂总面积的1/4(张长宽等,2011),并且目前仍以每年1 000hm^2(1.5万亩)以上的成陆面积向大海淤涨(章志等,2015)。我国新一轮对东部沿海大开发,将给江苏沿海地区的发展带来巨大的机遇。近年来,随着种植年限的增加,单一品种的连续种植导致土壤连作障碍严重,主要表现为土传病虫害加重,根系化感自毒物质积累,以及土壤盐渍化和矿物质比例失调(马建宏和孔国顺,2013)。水旱轮作辅以绿肥,既可以改善土壤生态环境,促进土壤修复,又可以通过大量田间水的长时间浸泡,减少农药残留和土壤次生盐渍化问题(顾和平等,2013),有利于农产品的无害化生产和可持续发展。

盐胁迫对藜麦种子萌发特性的影响

[目的]研究不同浓度盐胁迫对藜麦种子萌发特性的影响。[方法]对不同浓度NaCl处理下藜麦种子的各项发芽指标进行差异分析。[结果]随着NaCl浓度的增加,藜麦种子的初始发芽时间和萌发高峰均随之推迟,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、苗高及幼苗鲜重均呈逐渐下降的趋势,而相对盐害率逐渐升高。1.0%的NaCl胁迫下,藜麦种子的发芽率、发芽势、活力指数、相对盐害率及根长与对照相比差异不显著;当NaCl浓度高于2.0%时,藜麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、苗高及幼苗鲜重均显著低于对照,而相对盐害率显著高于对照;3.0%盐胁迫下种子萌发完全受到抑制。[结论]藜麦能在01.0%的盐浓度范围内生长良好,是一种高耐盐作物。该研究结果可为藜麦在盐碱地的开发利用和耐盐作物新品种选育提供参考。

盐胁迫对不同藜麦品种幼苗生长及CqNHX1基因表达的影响

为了筛选出耐盐性较强的藜麦品种并为苗期耐盐性鉴定提供参考,以3个不同的藜麦品种为试验材料,在盐胁迫下用测量法测定其相关生长指标,紫外分光光度计法测定叶绿素含量,电导法测定相对离子渗透率,并利用实时荧光定量PCR法比较了耐盐基因CqNHX1的相对表达量。结果表明,NaCl胁迫下SQ1株高降幅较小,生物量有所增加,相对离子渗透率几乎不变,且CqNHX1a和CqNHX1b表达量均极显著升高,说明SQ1在高盐环境下能正常生长;SQ34的株高和叶绿素含量均显著降低,生物量保持不变,而CqNHX1a和CqNHX1b表达量均显著升高;QQ61的根冠比和叶绿素含量极显著下降,相对离子渗透率极显著升高,CqNHX1a和CqNHX1b呈下调表达,说明该品种耐盐性较弱。藜麦品种间耐盐性存在显著差异,耐盐性强弱为:SQ1> SQ34> QQ61,SQ1作为高耐盐品种,可在盐碱地进一步推广种植。

粤优938在缅甸的高效栽培技术研究

[目的]研究粤优938在缅甸的高效栽培技术。[方法]对粤优938进行不同密度的栽插试验与肥料用量和运筹试验。[结果]粤优938在缅甸生育期明显缩短,为保证产量,以每穴栽插4苗带蘖壮秧,栽插密度控制在20万穴/hm^2为宜;采用复合肥80%为基肥、20%为分蘖肥+尿素80%为分蘖肥、20%为促花肥的肥料运筹方法,基肥于插秧前施用,分蘖肥于插秧后4、10 d分2次均匀施用,促花肥在叶龄余数3左右时施用为好。[结论]根据缅甸稻谷收购价格低而肥料成本高的实际,在缅甸进行粤优938高效栽培时,肥料施用量以复合肥+尿素商品用量300 kg+450 kg/hm^2为好。

薏仁播后苗前和苗后除草剂的筛选

[目的]筛选适宜防治薏仁田杂草且对薏仁安全的除草剂。[方法]采用田间小区试验,研究了5种播后苗前封闭除草剂、4种苗后茎叶除草剂对薏仁田杂草防除效果和薏仁生长的安全性。[结果]播后苗前封闭防治杂草使用40%丁草胺·噁草酮乳油,使用剂量为2 000 m L/hm^2;苗后茎叶处理使用2.5%五氟磺草胺油悬浮剂,使用剂量为4 000 m L/hm^2。采用这2种药剂防治薏仁杂草效果明显且能保证薏仁安全生长。[结论]该试验结果为薏仁田杂草防控提供了参考。

江苏沿海地区结球甘蓝优质高产栽培技术

根据江苏沿海地区的环境气候特点,选择合适品种,通过采取基质育苗、种子处理、温湿度调控、病虫害防控等措施,培育壮苗;通过确定适宜栽植密度;肥料合理运筹;病虫害正确防治以及适时采收等措施,达到江苏沿海地区结球甘蓝种植的优质高产,以进一步指导菜农生产。

江苏沿海地区设施西瓜品种比较试验

以9个西瓜品种为试验材料,采用早春设施大棚栽培方式,对其田间生育进程、果实性状及产量等进行了综合分析。结果表明,苏创5号产量高,综合性状表现突出,可在江苏沿海地区进一步扩大试验示范种植;苏梦6号作为中小果型品种,商品性最好,可作为设施大棚种植品种。

江苏沿海地区藜麦一年两季高效栽培技术

藜麦产业发展过程中存在着生育期长,种植区域无霜期短,开花期遇高温花粉败育不结籽以及成熟期遇雨穗发芽等诸多问题。为充分发挥区域资源优势,促进藜麦种植产业升级,自2013年起,盐城市新洋农业试验站结合江苏沿海地区的气候特征,通过连续几年的田间试验,根据生产实际经验,从地块选择、播前准备、品种选择、播种方式、田间管理、收获、第2季藜麦种植等方面总结了一套藜麦一年两季高效栽培技术。该项技术不仅可以实现藜麦一年两季就地加代育种,缩短育种年限,还能使藜麦产量翻番,带来显著的经济效益。

大棚西瓜—藜麦—结球甘蓝一年三作高效栽培模式

藜麦具有较高的营养价值,并且耐旱、耐寒、耐瘠薄、耐盐碱。大棚西瓜—藜麦—结球甘蓝一年三作栽培模式可以有效减轻西瓜连作障碍,每667 m^2总收益9 748元以上。江苏省盐城市地处我国东部沿海,近几年随着高效设施农业的快速发展,大棚西瓜种植面积不断扩大。由于该地区土壤含盐量较高,种植品种过于单一,导致连作障碍较为严重,西瓜枯萎病等土传性病害逐年增加。

不同砧用南瓜品种萌芽期的耐盐性筛选

为瓜类生产上嫁接栽培耐盐砧用南瓜品种的选择提供参考依据,以日本雪松、7045、思壮7号、利农8号和短蔓大圣冠5个砧用南瓜品种为试验材料,研究NaCl浓度为0(CK)、40mmol/L、80mmol/L、120mmol/L、160mmol/L、200mmol/L和240mmol/L共7个梯度盐胁迫下南瓜幼苗发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗高度、胚根长度和幼苗鲜重的变化,并利用隶属函数法对其耐盐性进行综合评价。结果表明:随着NaCl浓度升高,砧用南瓜幼苗各指标总体呈下降趋势;80mmol/L低浓度盐胁迫下,日本雪松、7045、思壮7号和短蔓大圣冠的发芽率、发芽势和发芽指数较CK差异不明显,200mmol/L高浓度盐胁迫下,思壮7号发芽率达100%,利农8号和短蔓大圣冠种子的萌发完全受到抑制,不能萌发;40mmol/L低浓度盐胁迫下,7045和思壮7号的幼苗高度、胚根长度和幼苗鲜重与CK相比均未发生显著变化,日本雪松的幼苗高度和幼苗鲜重显著增加;综合来看,5个砧用南瓜品种萌芽期耐盐性依次为思壮7号>日本雪松>7045>短蔓大圣冠>利农8号。思壮7号和日本雪松为耐盐性较强的瓜类嫁接砧木品种,适宜在盐碱地瓜类生产上进一步推广应用。

薏苡耐低钾指标筛选与分析

以6个薏苡品种为试验材料,采用砂培法比较各基因型耐低钾特性的差异并确定它们最为敏感的指标。结果表明,3～4叶期幼苗基因型间生物吸钾量的变异系数明显高于5～6叶期,适宜进行耐低钾基因型筛选,最好的筛选指标是钾吸收速率,其次是生物吸钾量和生物含钾量。低钾条件下生物吸钾量和生物含钾量呈极显著正相关关系。

江苏沿海地区粤优938母本不同机插密度对制种产量的影响

[目的]为大面积生产提供技术指导。[方法]研究了江苏沿海地区粤优938母本不同机插密度对制种产量的影响。[结果]随着机插密度的减小,播始历期、抽穗历期与盛穗历期呈不断延长的趋势,而有效穗、成穗率、总颖花数呈上升的趋势。[结论]江苏沿海地区粤优938母本机插应采用30cm×12cm的栽插密度,父母本播差期较人工栽插延长4d左右,每穴栽插3~4苗,以6行母本配1行父本栽插方式较好。