不同株型小花生品种氮素养分吸收利用特性

南方小花生植株高大的地方良种与矮化改良的品种并存。为探明其需氮规律,实现差异化施肥的高产管理,以湖南主栽的高秆地方良种安化小籽、矮秆现代品种湘黑小果为材料,设置4个基施复合肥用量0、450、600、750 kg/hm^(2),分别代表土壤背景(CK)、低肥(F30)、中肥(F40)、高肥(F50)水平,于4个生育时期测定并分析植株各器官氮含量、积累与分配状况。结果表明:氮含量以高秆品种果>叶>根>茎为序;矮秆品种则以叶>果>根>茎为序。叶、根氮含量表现为高秆<矮秆,而茎、果反之。增施肥料对氮含量的影响程度总体趋势为茎>叶>根>果,利于营养器官的氮素同化吸收。氮积累量两品种各器官以叶>果>茎>根为序。除苗期外,其余时期的全株、叶、茎氮积累量表现为高秆>矮秆;根在苗期、结荚期为高秆<矮秆,其余时期相反;果则为高秆<矮秆。施肥利于营养器官前期的氮素积累。氮素分配率两品种均以叶最高,荚果和茎其次,根最少。地上部为高秆>矮秆,而地下部反之,说明矮秆植株吸收的氮素更利于转运到荚果。氮素利用效率均为矮秆>高秆,氮素生产效率、氮肥偏生产力两品种均以F40、F30最高,过度施肥降低氮素利用效率。综上,矮秆品种氮素积累量对增肥的响应度较低,总积累量虽然较少而在荚果中分配较多,并具有更高的氮素利用效率;品种株型特点应作为南方典型贫瘠酸性红壤区小籽花生生产上确定施肥量的主要依据。

227个花生品种主要油脂性状的遗传多样性分析

为深入了解花生油脂含量及脂肪酸组分的遗传特性,给花生品质育种和油脂改良提供理论依据,本研究选用227份花生资源(育成品种和地方品种)组成自然群体为试材,采用变异分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法,对花生9个主要油脂性状(油脂含量及油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、木质素酸含量、油亚比)进行多元统计分析,以揭示油脂性状之间的关联,明确提升油脂品质的关键因素。结果表明,油亚比变异系数最大,为73.66%,硬脂酸、油酸和亚油酸的变异系数较大,指标值分别为22.06%、20.86%和20.77%,品种间存在丰富的变异类型;其他性状的变异系数为3.96%~14.83%,遗传特性相对稳定。亚油酸与棕榈酸、花生酸与硬脂酸、油酸与油亚比、山嵛酸与木质素酸呈极显著正相关,油酸与棕榈酸、油酸与亚油酸、棕榈酸与油亚比、亚油酸与油亚比呈极显著负相关。9个油脂性状可综合成3个主成分因子,即高油酸因子、饱和脂肪酸因子和粗脂肪因子,这三个因子包含了种质86.25%的信息。227份种质可聚类为3大类群:第一类的油酸、木质素酸含量和油亚比在三个类群中最高,第二类的山嵛酸和棕榈酸含量较高,第三类的花生酸和硬脂酸含量较高。结果表明参试品种间差异明显,遗传多样性丰富。

232份花生种质资源荚果和籽仁相关性状的遗传多样性分析

为了解花生种质资源的遗传多样性,本试验利用荚果及籽仁相关性状调查数据对232份花生种质资源组成的自然群体进行表型多样性分析、变异系数分析、遗传参数分析、相关性分析及聚类分析,籍此为花生品种资源的有效利用和新品种选育提供理论依据。结果表明:花生荚果和籽仁相关的9个分级性状和13个农艺性状的遗传多样性指数变幅分别为0.44~1.34和1.81~2.10,均值分别为0.95和2.03。13个农艺性状的变异范围在8.02%~36.78%之间,均值为18.55%,达到中等程度变异,说明该群体存在较为丰富的遗传多样性。总体来看,13个农艺性状的广义遗传率差异较大,变幅为31.24%~85.54%,其中荚果长、宽、厚的广义遗传率都在80%以上。百果质量和百仁质量的相对遗传进度分别为35.94%和39.27%,可获得的遗传增量分别为56.958和21.841。相关性分析结果表明,各农艺性状之间互相影响、相互制约,荚果长、荚果宽、荚果厚、果腰、籽仁长、籽仁宽、单株产量、百果质量、百仁质量这9个农艺性状之间彼此显著正相关。系统聚类分析在平方Euclidean距离为12时将232份花生种质资源划分为三类,不同类群间多数性状差异较大;同时筛选到10份优良的大果大粒型花生种质资源。综上说明232份花生种质资源间存在丰富的遗传多样性,性状改良空间大。

氧化钙、哈茨木霉及三种杀菌剂对花生苗期根际土壤微生物的影响

为探究氧化钙(生石灰)、哈茨木霉(生物拮抗剂)及三种不同类型化学杀菌剂对花生根际土壤微生物的影响,在大田试验条件下,以当地主栽花生品种湘花2008为材料,利用16SrRNA、ITS高通量测序技术和生物信息学分析方法,分析了氧化钙基施、哈茨木霉拌种及常用的三种化学杀菌剂(甲基硫菌灵、噻呋酰胺、咯菌腈)拌种对花生苗期根际土壤微生物多样性及群落结构影响的差异。结果表明:①氧化钙基施和哈茨木霉拌种处理,特有的根际土壤细菌和真菌OTU数目远多于三种化学杀菌剂拌种处理。②Shannon指数、ACE指数分析表明,氧化钙和哈茨木霉处理明显提高细菌多样性和微生物丰富度,而三种化学杀菌剂处理的微生物多样性降低。③各处理优势细菌的门与属相对丰度比较,氧化钙处理蓝藻细菌门和硝化螺旋菌属丰度降低,绿弯菌门、芽单胞菌门、粘球菌门、拟杆菌门、芽单胞菌属丰度明显增加;哈茨木霉处理变形菌门和蓝藻细菌门丰度降低,拟杆菌门丰度增加;三种化学杀菌剂处理下拟杆菌门和蓝藻细菌门丰度明显大于其他处理。优势真菌的门与属相对丰度比较,氧化钙和哈茨木霉处理均降低了子囊菌门的丰度,其中氧化钙处理的被孢霉门、梳霉门、火丝菌属、柔膜菌属、伏革菌属相对丰度均高于其他处理,三种化学杀菌剂处理均增加了子囊菌门丰度。④LEfSe分析显示,氧化钙和不同杀菌剂处理均显著改变了花生苗期根际土壤细菌和真菌的群落结构,氧化钙处理的真菌优势菌群较多,哈茨木霉处理的细菌优势菌群最多。差异显著的细菌群落中,氧化钙处理下有Chthonomonadetes纲、Chthonomonadales目,哈茨木霉处理下有梭菌目、脱硫弧菌目、乳酸杆菌科、Bryobacteraceae科等。差异显著的真菌中,氧化钙处理下有粪壳菌科。这些菌群一定程度上利于根系营养物质吸收和转化,促进植株生长发育。综上,氧化钙和哈茨木霉的合理使用能提高根域微生物的多样性和丰富度,维持根际微生态平衡,而三种化学杀菌剂处理则降低土壤微生物多样性和丰富度,进一步印证了现代化学农药的大量投入对土壤生态环境的危害。

渍涝对不同耐性花生品种根系形态特征及解剖结构的影响

为解析渍涝对花生根系形态特征的影响,以耐性品种湘花2008与敏感品种中花4号根系为研究材料,在自制根架系统内进行盆栽培养,于幼苗期分别进行0、3、6、9、12 d渍涝胁迫处理,通过根系的鲜(干)重以及显微和超微结构研究不同耐性花生品种根系形态特征的差异。结果表明,渍涝胁迫下中花4号根系受影响较大,随着淹水天数延长,根系颜色加深,臭味加重,而湘花2008仅根系中、上部根色变黄,臭味较轻,湘花2008根系鲜重耐渍系数高于中花4号。湘花2008出现了通气组织,且随着淹水时间增加,通气组织数量增加、横截面积加大;主根中段木质部基本保持正常,导管大体呈射线状分布。而中花4号未形成明显的通气组织,木质部和导管呈不规则分布。湘花2008主根细胞内的细胞核、线粒体虽受到影响,但仍能维持细胞活动,保持根系生长状态。中花4号细胞器受渍涝胁迫较敏感,加速衰老死亡。综上认为,渍涝胁迫下湘花2008根色和根味受影响较小,主根出现了通气组织,主根中段木质部与细胞中的细胞核、线粒体基本正常。而中花4号根色和根味受影响较重,未形成明显的通气组织,主根中段木质部和导管呈不规则分布,主根中段细胞中的细胞质溶解,线粒体异常。本研究可为解析花生耐渍涝机理提供依据。

不同粒型花生种子吸胀特性及播种深度对其种际土壤温湿度与出苗的影响

为明确不同粒型花生种子的吸胀特性及其大田的适宜播种深度,选用小、中小、大籽三类品种,先在室内进行25℃条件下0~10 h的清水浸种试验,测定种子吸水能力;然后在夏初正常气候条件下进行2、4、6、8 cm (SD2、SD4、SD6、SD8)4个播种深度试验,研究其对播种出苗期田间小气候、种际土壤温湿度、出苗率及幼苗素质的影响。结果表明:(1)大籽品种吸水量最多,是中小籽、小籽的1.12~1.55倍,但吸水速度最慢,小籽吸水最快,这是大籽花生应适当深播而小籽花生可适当浅播的水分生理基础。(2)播深对种际生境有重大影响。外界气温及其有效积温与种际土温及其有效积温相差较大,但两个环境温度间高度正相关。播种出苗期15 d内三类品种各播深的平均种际土温比日均气温高1.93~2.20℃,有效积温高28.5~32.5℃。随着播深增加,各品种种际有效积温呈现出由少到多的二次抛物线趋势,即SD2、SD4有效积温少于SD6、SD8。各品种种际土壤含水量整体表现SD8、SD2>SD4>SD6,即播种最深、最浅处的土壤湿度大于播深中等的湿度。(3)播深对出苗率与幼苗素质有重要影响,中小籽、大籽品种出苗率对播深的响应比小籽更敏感。小籽和中小籽品种播深均以4 cm为宜,大籽品种播深以6 cm为宜,可使出苗快、出苗率高和幼苗素质好。