MYB转录因子在植物抗旱基因工程中的应用进展

干旱严重影响植物的生长发育乃至产量、品质。抗旱育种是保障植物生产的重要措施,利用基因工程技术提高植物抗旱性是优于传统育种的有效途径。MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,在植物抵御干旱胁迫反应中具有重要的调控作用。系统阐述了MYB转录因子的基本结构及其在拟南芥、烟草及水稻、玉米、大豆等作物抗旱基因工程中应用的研究进展,为MYB转录因子的利用及植物抗旱遗传改良及育种提供参考。

谷子氮高效基因型筛选及相关特性分析

在低氮(0.5 mmol/L)和高氮(5.0 mmol/L)2个氮素水平下,研究不同氮效率谷子基因型的光合特性、农艺性状、氮含量、吸氮量、氮利用率、氮代谢相关酶活性及其相关性,以期为氮高效谷子新品种的选育提供基础材料。结果表明,低氮和高氮水平下,不同谷子基因型光合特性、主要农艺性状、氮含量及吸收利用指标变异系数分别为16.2%~34.4%和15.2%~22.5%、15.2%~55.4%和17.9%~49.3%、13.7%~28.4%和15.8%~23.7%。2个氮素水平下,谷子产量与光合速率、穗长、单穗质量、地上部生物量、吸氮量和氮利用率均呈显著或极显著正相关,与茎秆和根氮含量均呈显著负相关。根据2个氮素水平下的谷子产量差异将其分为双高效型、高氮高效型、低氮高效型和双低效型4种类型。豫谷17、豫谷23、冀谷33等在低氮和高氮水平下产量、吸氮量、氮利用率、氮代谢相关酶活性均表现突出,受氮肥影响较小,为典型双高效型基因型,适宜贫瘠地区种植;冀谷41、七叶黄、郑11-2等在低氮和高氮水平下均表现出氮低效利用特性,受氮肥影响较大,为典型双低效型基因型。

种植密度对夏谷顶三叶和穗部性状的影响

为了探明河南省夏谷品种适宜的种植密度,以生产上常用的5个夏谷品种豫谷18、济谷20、保谷22、豫谷23、豫谷28为试验材料,设置30、45、60、75万株/hm^24个种植密度,分析不同种植密度对顶三叶和穗部性状的影响。结果表明,顶三叶宽、长及穗长、穗粗、单穗质量、穗粒质量均随着种植密度增加呈明显降低的趋势,株高、千粒质量、出谷率总体上变化不显著,品种间存在轻微差异。在低种植密度(30万~45万株/hm^2)或者高种植密度(60万~75万株/hm^2)条件下,随着种植密度增加顶三叶、穗部性状的差异总体上均不显著;而种植密度从45万株/hm^2增加到60万株/hm^2,顶三叶和穗部性状总体上变化明显。随着种植密度的增加,5个品种的产量均先升高后降低,豫谷18、济谷20、保谷22、豫谷23等4个品种在60万株/hm^2种植密度下的产量最高,豫谷28在45万株/hm^2种植密度下产量最高。相关性分析表明:顶三叶性状(叶宽和叶长)与穗部性状(穗长、穗粗、单穗质量、穗粒质量)呈正相关。综合分析,推荐夏谷品种适宜种植密度为45万~60万株/hm^2。

小麦籽粒蛋白质含量高光谱遥感预测模型比较

【目的】利用高光谱遥感技术实现冬小麦籽粒蛋白质含量的精准预测,比较筛选小麦籽粒蛋白质含量预测模型,实现优质小麦栽培生产。【方法】设置不同品质类型小麦品种和施氮量处理,测定开花期叶片叶绿素含量(SPAD)、叶片干物质质量(LDW)、地上生物量(AGB)、叶片氮含量(LNC)、叶片氮积累量(LNA)、叶面积指数(LAI)、植株氮含量(PNC)、植株氮积累量(PNA)和氮营养指数(NNI)9个农学参数及小麦冠层光谱,通过一阶导数和偏最小二乘法,构建基于不同农学参数的小麦籽粒蛋白质含量高光谱预测模型。【结果】一阶导数处理可以提高光谱数据与农学参数的相关性。运用偏最小二乘法构建的高光谱农学参数估测模型中以SPAD的模型建模精度与验证精度相对较优,建模集决定系数R^(2)与预测集标准均方根误差nRMSE分别为0.99和4.10%;NNI反演模型验证结果较好,相对预测偏差RPD为2.04;利用线性回归构建的农学参数-籽粒蛋白质预测模型中以LNC的建模精度与验证精度最佳,其建模集R^(2)、预测集均方根误差RMSE和RPD分别为0.64、0.79和2.11。最终构建的“高光谱-农学参数-籽粒蛋白质含量”预测模型以开花期LNC为中间变量的模型最优,其预测集R^(2)、RMSE和RPD分别为0.55、1.12和1.49。【结论】以农学参数为中间变量可以进行冬小麦籽粒蛋白质含量预测,“高光谱-LNC-籽粒蛋白质含量”具有较高精度的预测结果。

谷子顶三叶与主要农艺性状的相关性分析

为了明确谷子从早期品系到育成品种过程中顶三叶和其他农艺性状的变化规律,本研究利用41份育种品种和30份早期品系,在60万株/hm2种植密度下,分析育成品种和早期品系顶三叶性状的差异,以及与其他农艺性状的关系。结果表明,育成品种顶三叶长度、宽度和面积总体上高于早期品系,而变异幅度低于早期品系;育成品种顶三叶性状之间的相关性明显高于早期品系,而顶三叶与穗部性状之间的相关性低于早期品系;育成品种产量与顶三叶大小显著负相关,这种负相关关系主要存在于叶片较大的品种中,而在叶片较小的品种中并不存在。本研究结果为谷子品种选育中对顶三叶性状的选择提供参考。