不同施氮量对烤烟红花大金元品质和经济效益的影响

对威宁县高海拔地区中下等肥力土壤烟草种植最佳氮肥用量与烤烟品质之间的关系进行了研究。结果表明,红花大金元品种最佳施氮量为6 kg/667m2,产量为120 kg/667m2,产值为1 762.8元/667m2;不同施氮量对烟叶化学成分影响较大,烟叶烟碱、钾含量、蛋白质含量和石油醚提取物随着施氮量增加呈现上升趋势,还原糖和总糖随施氮量的增加呈下降趋势。不同部位烟叶中,上部烟叶的烟碱、石油醚提取物、蛋白质含量高于中部叶,还原糖、总糖、钾则低于中部叶。

黔薏苡1号干物质积累及生长发育动态研究

以黔薏苡1号为实验材料,采用盆栽试验方法研究了薏苡干物质积累特性。结果表明:薏苡干物质积累的动态变化和株高生长动态满足逻辑斯蒂函数,表现为"S"型曲线。薏苡各器官干物质积累速率变化规律为:生育初期缓慢,在中期迅速加快,后期逐渐下降。薏苡干物质的分配动态:在整个生育期,叶占全株干物质百分比逐渐下降;根占全株干物质百分比在拔节期略有上升,而后逐渐下降;茎全株干物质百分比先逐渐上升,在成熟期下降。

薏米黄酮类物质组成差异与功能分析

黄酮类是薏米中生物活性物质的重要组成成分,了解不同薏苡品种中黄酮类物质的组成差异和功能定位也是品质评价的重要内容。以8份栽培薏苡品种为试验材料,采用代谢组学方法对其种仁中黄酮及其衍生物组分进行定量检测,并分析组成差异。结果表明,8份薏米材料中共检测到17种黄酮类分子而且种皮颜色相同的品种整体上表现出相似的代谢组轮廓,黄皮品种比红皮品种的黄酮物质种类更丰富、含量也更高。异槲皮苷、芦丁、圣草酚和木樨草素4种成分为薏米黄酮的主要特征组分,分别占总黄酮组分的45.35%、32.77%、6.04%和5.37%,而且表现出抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗细菌和病毒、调节代谢和神经保护等多种生理活性。薏米黄皮和红皮特征的形成可能与黄酮物质的累积差异有关,其主要特征组分具有抗氧化和抗炎等功效,可作为薏米的功能组分加以发掘和利用。

薏珠1号的选育及农艺性状综合比较

薏珠1号是以贵州锦屏本地薏苡为基础群体,利用单籽粒糯性鉴定和系统选育法选育而成的优质糯性薏苡品种,于2021年通过贵州省非主要农作物认定委员会认定。本文介绍了薏珠1号的选育过程,以及与其他品种(系)特征特性、抗病性、产量、营养成分的分析比较,并进行了综合评价。薏珠1号的育成为贵州薏苡生产提供了更多品种选择。

薏苡生物学特性和养分吸收特征研究

为明确不同薏苡在不同时期的生长特征及养分吸收特性,进行盆栽试验。结果表明:‘黔薏苡1号’与‘黔薏苡2号’在品种形态以及各时期生长形态具有显著性差异。在播种后60天,2种品种茎叶氮含量随着时间增加而逐渐降低。而根的含氮量均在孕穗期达到最大值,分别为2.85%和2.45%,成熟期时维持在1.76%和1.96%。2种品种茎叶钾含量自播种后60天达到最大值,最终两品种茎叶钾含量停留在1.84%和2.16%。然而,根的钾含量变化不大,播种后30天与成熟期的钾含量基本一致。相关性分析表明,茎叶氮、钾含量与干物质量、实粒数、结实率、千粒重、产量等5个产量性状均没有显著的相关关系,茎叶的氮含量与茎叶的钾含量对干物质量可产生直接作用。

薏苡种质的主要营养组分特征及综合评价

【目的】薏苡品质评价是其加工和综合利用的重要环节,建立合理的薏苡品质评价方法,发掘和筛选薏苡优异资源,为薏苡的品质改良提供基础材料。【方法】以86份不同产地的薏苡地方种质为试验材料,测定薏苡籽粒中的淀粉、脂肪、蛋白质和氨基酸主要营养组分指标,采用相关性分析、隶属函数转化和主成分分析,综合评价薏苡的主要营养品质特征。【结果】86份薏苡种质的淀粉、脂肪、蛋白质、必需氨基酸含量均存在一定的差异,14种营养组分的变异系数在5.01%—116.90%;8种必需氨基酸平均含量为0.33%—2.47%,亮氨酸含量最高,赖氨酸为第一限制性氨基酸。糯性种质35份,占所有种质的40.70%;34份种质的脂肪含量≥8%,8份种质的蛋白质含量≥20%,昌黎薏米、昌黎黑川谷的总氨基酸含量高。相关性分析发现,总淀粉含量与直链淀粉含量显著正相关,与支链淀粉显著负相关;支链淀粉与脂肪含量显著正相关,脂肪含量与蛋白质含量、总氨基酸和丝氨酸含量之间呈显著正相关,必需氨基酸之间多存在显著相关关系。主成分分析将14个营养品质指标简化为4个主成分因子,蛋白质、总氨基酸和5种氨基酸组分为第一主成分决定因子,蛋氨酸、赖氨酸、丝氨酸组分为决定第二主成分的决定因子,直链淀粉、支链淀粉和脂肪组分为第三主成分决定因子,总淀粉组分为第四主要决定因子。4个主成分贡献率分别为48.333%、16.571%、16.011%和6.146%,累积贡献率为87.061%,并根据各因子隶属函数值、权重的确定,以计算出综合评价值的大小反映供试材料营养品质综合评价排名。主成分分析将关系复杂的营养成分指标简化为少数彼此独立综合因子,能够比较客观地对薏苡品质进行评价。【结论】薏苡营养组分变异类型丰富,必需氨基酸组分齐全,并存在糯性、高蛋白和高脂肪的种质变异类型,筛选出综合品质评价得分较高的10份种质:昌黎薏米、昌黎黑川谷、义县农家种、台湾花壳、贵州薏苡、安国五谷、辽宁本地薏苡、承德薏苡、盘县五谷和花甲六谷。

薏苡叶绿体基因组的SSR位点分析及种质亲缘关系鉴定

为薏苡叶绿体基因组生物信息的开发综合应用、品种分子鉴定及种质亲缘关系分析提供参考,根据Genebank数据库公布薏苡叶绿体基因组的DNA序列信息,利用生物信息学方法分析薏苡叶绿体基因组的SSR位点及分布特征,进而利用Primer 5.0软件设计SSR位点上下游250bp侧翼引物,并利用PCR扩增筛选SSR多态性引物,根据SSR扩增产物的多态性,利用UPGMA方法对14份薏苡种质材料进行聚类分析以确定其亲缘关系。结果表明:在全长140 745bp的薏苡叶绿体基因组DNA中,共搜寻到38个SSR位点,平均每3 835个碱基出现1个SSR位点。其中,在大单拷贝区(LSC)有30个位点,占所有标记数目的78.95%;小单拷贝区(SSC)有4个位点,占10.53%;2个反向重复区(IRa和IRb)各有2个位点,均占5.26%。单核苷酸重复的SSR位点有16个、二核苷酸重复5个、三核苷酸重复2个、四核苷酸重复9个、复合核苷酸重复4个、五核苷酸重复和六核苷酸重复均为1个,出现频率分别为42.11%、13.16%、5.26%、23.68%、10.53%、2.63%和2.63%。在筛选的38条引物中,有21条引物在14个薏苡种质材料中表现出多态性,占有效扩增引物的55.3%。聚类分析将14份薏苡种质材料分为两类,Y07号种质材料单独为Ⅰ类,其余13个种质材料聚为Ⅱ类。

薏苡属种质资源的主要表型性状多样性研究

对108份薏苡属种质资源的22个表型性状进行了多样性分析和分类。结果表明,全部材料涵盖了薏苡属的2个种和4个变种,除了花药色表现一致外,其他9个描述型性状(芽鞘色、叶鞘色、幼苗叶色、柱头色、幼果颜色、果壳色、喙的有无、总苞形状、总苞质地)的多样性指数在0.5519～1.6475之间,12个数值型性状(株高、着粒层、主茎粗、叶长、叶宽、总分蘖数、有效分蘖数、主茎节数、分枝节位、百粒重、粒长、粒宽)的变异系数范围为13.01%～60.09%。相关分析发现,大部分数值型性状间存在显著相关性,而主成分分析将表型性状分为5个主成分,累积贡献率为77.363%。聚类分析将108份资源划分为3个类群,类群Ⅰ主要分布在较高纬度地区,表现为植株矮小、叶片小、节数少和分枝节位低等特点;类群Ⅱ主要分布在中国的长江中下游、西南和南方地区及东南亚的较低纬度地区,表现为植株高度、茎粗、节数及叶片大小等表现中等、分蘖数偏低等特点;类群Ⅲ分布在中国西南地区,主要表现为植株茎秆高大粗壮、叶片大、节数多和分枝节位高、分蘖多、生物量大等特征。大部分材料均表现出比较明显的地域性和不同的表型特征,可以作为薏苡新品种选育和改良的优异亲本材料。

薏苡属种质资源Waxy基因分型及优异资源筛选

薏苡是重要的药食同源作物,在膳食结构多样性生产中具有重要意义。本研究旨在深入分析薏苡种质资源的粳、糯性特征,并筛选优异资源作为品种选育和生产应用的基础材料。通过大田试验进行表型分析,供试资源的农艺性状和籽粒性状均表现出丰富的遗传多样性。利用碘试剂快速染色法对116份薏苡属资源进行胚乳类型鉴定,并通过Waxy基因分型技术筛选优异薏苡资源。结果显示,在全部资源中,29份野生型资源糯性籽粒百分率在0~25.00%之间,均表现出粳性(非糯性)特征。87份栽培资源中粳、糯性胚乳类型均存在,包括纯粳性资源8份,纯糯性资源17份,62份材料以两种胚乳类型的混杂形式。根据表型鉴定和单籽粒的粳糯性分型,筛选出16份遗传稳定、性状差异明显的优良株系,其中,糯性材料14份,其总淀粉含量为57.82%~71.51%,直链淀粉含量为0~4.98%;粳性材料2份,总淀粉含量分别为67.33%和65.65%,直链淀粉含量分别为23.75%和25.48%。PCR检测结果显示,14份糯性品系扩增出单一的550 bp片段,2份粳性品系扩增出单一的约850 bp片段。糯性和粳性株系材料的直连淀粉和支链淀粉含量差异明显,而且Waxy位点基因型的纯合、遗传稳定,可作为薏苡品质改良和品种选育的基础遗传材料。

氮、磷、钾肥料对紫色小麦籽粒灌浆特征及产量形成的影响

旨在探索N、P、K肥料对紫色小麦籽粒灌浆特征及产量形成的影响,为其高产潜力发挥提供理论和技术支撑。以紫色小麦品种贵紫1号、贵紫4号为试验材料,设置不同的N、P、K肥料处理方式进行田间试验,采用Richards方程分析其灌浆动态和灌浆参数。结果表明,贵紫1号和贵紫4号的单位面积穗数、单穗质量、单穗粒质量、千粒质量和单位面积产量的变异范围分别为:208万~322万个/hm2和133万~205万个/hm2,1.88~3.37 g和2.85~3.00 g,1.38~2.00 g和1.76~2.36 g,30.27~42.13 g和37.33~48.93 g,3 612.90~4 780.20 kg/hm2和3 346.10~4 407.45 kg/hm2。2个品种的氮磷钾处理(NPK)分别比对照(CK)增产32.31%和27.91%。拟合Richards方程的决定系数R2均大于0.99,配合度高,2个品种均属源限制类型;与NPK处理相比,缺氮区(PK)的起始生长势、最大灌浆速率、平均灌浆速率均有所提高,灌浆活跃期延长,达到最大灌浆速率的时间提前;缺磷区(NK)的起始生长势提高、灌浆活跃期延长,最大灌浆速率和平均灌浆速率降低,提前达到最大灌浆速率;缺钾(NP)时,最大灌浆速率和平均灌浆速率降低,提前达到最大灌浆速率。此外,在缺氮和缺磷情况下,紫色小麦灌浆启动早,中、后期灌浆持续时间长;缺钾时,灌浆启动慢、持续时间长,中、后期持续时间短。

薏苡总苞性状的遗传分析

【目的】揭示薏苡总苞性状的遗传方式和遗传规律,为薏苡品种遗传改良提供理论依据。【方法】以经多年单株提纯的6个薏苡品系为亲本共配制6个杂交组合,观测其F1代和F2代群体总苞的颜色、质地、喙和纵长条纹等4个性状,并通过χ2检验揭示4个性状的遗传方式和遗传规律。【结果】黄白色(♀)×黑(褐)色(♂)的5个杂交组合F1代植株总苞颜色均为黑(褐)色,与父本相同;分别以总苞有喙、甲壳质、有纵长条纹的品系为母本,总苞无喙、珐琅质、无纵长条纹(CL91)为父本的5个杂交组合F1代植株均表现为总苞有喙、珐琅质、无纵长条纹;1个双亲均为总苞有喙、甲壳质、有纵长条纹组合F1代植株总苞表现为有喙、甲壳质、有纵长条纹。说明有喙相对于无喙为显性,珐琅质相对于甲壳质为显性,有纵长条纹相对于无纵长条纹为隐性。在F2代植株中,总苞颜色黑(褐)色和黄白色的分离比为15∶1或3∶1,说明薏苡总苞颜色在不同遗传背景中的遗传方式不尽相同,表现为2对等位基因的显性重叠效应遗传和单基因显性遗传2种方式;有喙和无喙的的分离比为3∶1或9∶7,表现为单基因显性遗传和2对显性互补基因遗传2种方式;"无"或"有"总苞纵长条纹与总苞质地的珐琅质和甲壳质的分离表现一致,且纵长条纹总是伴随着甲壳质总苞而出现,总苞珐琅质表现为单基因控制的显性遗传;纵长条纹表现为单基因隐性遗传。薏苡总苞质地、喙和纵长条纹在不同遗传背景下均表现出偏分离现象。【结论】薏苡总苞颜色、质地、喙和纵长条纹的遗传受1~2对等位基因控制,且具有基因互作、基因重叠及偏分离遗传特点,可作为薏苡遗传改良的重要标记性状。

贵州酒用高粱籽粒灌浆特征及源库关系分析

为弄清贵州酒用高粱品种的籽粒灌浆特征及产量形成机制,以6个贵州优质高粱品种为试验材料,比较不同品种的产量性状差异,以Richards方程拟合籽粒灌浆参数,进而分析其抽穗后干物质积累运转和源库关系。结果表明:6个高粱品种的千粒重、穗粒重和产量的变异范围分别为18.1~21.6g、51.9~72.6g、2 807.0~4 972.2kg/hm^2,红缨子、茅梁1号、茅红糯1号和黔高7号品种产量相对较高;Richards方程解析及源库关系分析,6个品种的库容量相差较小,高产品种的灌浆活跃期长,最大灌浆速率和平均灌浆速率高,达最大灌浆速率的时期也相对提前,粒叶比较高(或较小的单位库容叶面积),或茎鞘物质输出率、转化率和单位库容茎鞘重较高。

薏苡紫色柱头性状的遗传分析

为研究薏苡紫色柱头性状的遗传规律,利用4份材料做亲本构建4个杂交组合,观察并记录其F 1、F 2植株的性状特征和分离比例。结果显示,紫色柱头相对于白色为显性,各F 2群体植株的柱头颜色分离比皆符合3∶1比例,说明紫色柱头是由1对显性等位基因控制。

薏苡总苞质地性状的遗传分析

为薏苡分类、驯化和遗传改良提供理论依据,选取4份薏苡材料为双亲构建4个杂交组合,采用目测统计和χ^2检验方法分析不同杂交组合F1、F2代的总苞质地性状及其遗传规律。结果表明:薏苡总苞质地珐琅质相对于甲壳质为显性,F2群体植株总苞质地性状珐琅质与甲壳质的分离比为3∶1。说明,珐琅质总苞由1对等位基因控制,属于单基因显性遗传,可作为薏苡遗传改良的标记性状。

薏苡苗期紫叶鞘性状的遗传分析

为阐明薏苡苗期紫叶鞘性状的遗传方式和遗传规律,指导薏苡的品种选育,利用5份紫叶鞘材料为母本,1份绿色叶鞘材料为父本,分析不同杂交世代F1、F2的叶鞘色表型性状及其遗传规律。结果表明,紫叶鞘相对于绿叶鞘为显性,对于不同的F 2群体,植株表现出紫叶鞘∶绿叶鞘=9∶7和紫叶鞘∶绿叶鞘=3∶1的分离比。因此,在不同的遗传背景中,薏苡苗期紫色叶鞘的遗传方式不同,表现为2对基因的显性互补遗传和单基因显性遗传2种类型。紫叶鞘可作为薏苡遗传改良的标记性状。

薏苡种质资源ISSR分子标记筛选及亲缘关系分析

利用ISSR标记对92份薏苡种质进行遗传多样性分析,结果表明,从100条ISSR通用引物中筛选出11条多态性较好的引物,共扩增出49条多态性条带,多态性条带占各自总条带的比例为66.6%～100.0%;非加权组平均法(UPGMA)和主成分分析法(PCA)对92份薏苡种质的聚类结果一致,均分为3个类群,云南、贵州、福建3个省份的种质表现出比较丰富的遗传多样性,其他省份的多样性水平相对较低。

贵州酒用糯高粱新品种(系)的籽粒生长分析

选用5个贵州酱香型酒用糯高粱新品种(系)为材料进行田间试验,利用Richards方程对强、中、弱势粒的灌浆参数进行分析比较,并进一步探讨其籽粒灌浆特征差异性及其与产量形成的关系。结果表明,5个贵州酒用糯高粱品种(系)具有不同的灌浆特征,根据N值大小可划分为3类:(Ⅰ)N>1的强、弱势粒同步灌浆类型;(Ⅱ)N<1的同步灌浆类型;(Ⅲ)强、弱势粒异步灌浆类型。茅红糯10-6、黔高8号灌浆启动慢、速度低,强、中、弱势粒的灌浆协同性高,强、中势粒灌浆活跃期长;红茅粱15-1灌浆启动慢、速度缓慢平稳,灌浆不同步,整体协调性差,但是强、弱势的活跃灌浆持续性得到改善。赤水红粱-3和赤水红粱-4品种(系)籽粒灌浆启动快、速度快,整体协同性好,具有较高的增产潜力。由此可见,籽粒灌浆启动快、速度快,强、中、弱势粒的协调同步、延长灌浆活跃时间更有利于高产的形成。

不同种植方式与栽培密度对薏苡生长及产量的影响

为薏苡高产、高效种植提供科学依据,以兴仁白壳薏苡为试验材料,采用二因素随机区组设计,设置不同种植方式和栽培密度组合试验,分析不同处理薏苡的生长、干物质分配及产量形成。结果表明:1)种植方式对薏苡生长和产量影响不明显,栽培密度显著影响薏苡产量;2)相同种植方式下,随栽培密度增加,薏苡成熟期籽粒分配比例提高,有效穗数和产量增加,穗粒重和穗粒数下降,植株增高而主茎粗减小;3)3种种植方式下(等行距60cm、宽窄行70cm+50cm、宽窄行80cm+40cm),薏苡的适宜栽培密度为12万~15万株/hm^2,该密度范围内,薏苡产量可达3 375.0~3 491.67kg/hm^2。

薏苡干物质积累、分配及源库特征解析

为了探索薏苡干物质的累积、分配及源库特征,以6个不同生育期类型的薏苡品种为材料进行大田试验,测定其产量、叶面积及根、茎、叶、籽粒部位的干物质含量,分析干物质累积和分配规律,剖析其源库容量及结构特征。结果表明,6个薏苡品种的产量为2107.7~2863.0 kg·hm^-2,不同品种间差异不显著;抽穗期至成熟期叶面积先增大后降低,抽穗期叶面积最大;短生育期品种安国薏苡和临沂薏苡具有相对较高的籽粒干物质分配和叶片干物质转移能力,但是茎鞘干物质占比较小,地上部分和整株的干物质积累也较小。不同的薏苡品种类型其源库特征存在差异,收获指数整体偏低。相比之下,短生育期品种具有相对较大的库容量、收获指数和较小的单位库容叶面积、单位库容茎鞘重;其余4个品种则表现为单位库容茎鞘重偏高,叶‘源’供应不足或库容量不足,物质分配不协调,收获指数低。

18份薏苡自交系的主要氨基酸及脂肪酸组分评价

为整体把握薏苡遗传材料主要氨基酸和脂肪酸组分特征,为薏苡的加工利用和品种选育提供遗传材料,以18份薏苡自交系为试验材料,检测其粗蛋白、粗脂肪和17种氨基酸和4种主要脂肪酸组分,采用WHO/FAO氨基酸参考模式为标准,分析其氨基酸组成,并利用隶属函数法进行综合品质评价和优异资源筛选。结果显示,18份薏苡自交系粗蛋白平均含量为17.72%,总氨基酸平均含量为17.19%;必需氨基酸占总氨基酸含量的35.89%,与非必需氨基酸的比例为55.99%,赖氨酸为第一限制氨基酸;SRC的变化范围为65.41~70.54,平均值为68.16,与FAO/WHO标准氨基酸模式相比,缬氨酸(Val)、蛋氨酸和胱氨酸(Met+Cys)与标准模式谱极为相近。18份材料粗脂肪的平均含量为8.29%,且不饱和脂肪酸含量占绝对优势,并筛选出5份综合性品质较优的遗传材料。薏苡总氨基酸和脂肪酸含量相对较高,必需氨基酸组分和不饱和脂肪酸含量丰富,不同品质类型的材料可用于专用加工品种的选育及创新利用。