谷子中矮秆资源创制、遗传解析和育种利用

谷子是旱作生态农业的主栽作物和应对气候变化的战略储备作物,也是新时期功能基因研究的模式作物。谷子品种的中矮秆化是产业发展的必然趋势。国内外目前已报道的谷子矮秆材料达70多个,从形态上谷子矮秆种质可以分为叶穗直立的紧凑型和叶穗下披的常规型2类;赤霉素(GA)敏感性测定发现4个材料对GA不敏感,其他均是GA敏感型;显隐性分析表明,多数矮秆材料为隐性单基因控制,但矮88株高为多基因控制。利用自然群体关联分析和双亲杂交分离群体合计发掘了109个控制株高的QTL,精细定位了7个矮秆基因,半显性矮秆材料84133的矮化基因SiDW1是唯一克隆并进行功能分析的矮化基因。对谷子中矮秆品种选育的梳理表明,利用矮88和其衍生系为亲本已培育出139个中矮品种(系),实现了谷子株高的显著矮化,满足了机械化收获对抗倒伏降株高的要求。本文综述了国内外谷子株高矮化基因的研究进展,梳理了已经定位和克隆的谷子矮秆基因,讨论了谷子矮秆遗传和育种研究中的问题,展望了未来发展方向。

干旱及复水对谷子苗期根系形态特征及叶片解剖结构的影响

本试验选用抗旱性强的谷子品种济谷16和旱敏感谷子品种鲁谷1号为材料,设置盆栽试验,于出苗15 d时停止浇水进行干旱胁迫处理,并于9 d后复水,研究不同抗旱性谷子品种叶片以及根系形态指标对干旱-复水的响应。结果表明:(1)与CK相比,干旱胁迫导致两个谷子品种的根分枝数、根尖数和根体积显著减少;复水后,济谷16的根尖数显著增加(P<0.05),而鲁谷1号的根尖数进一步显著降低。济谷16的根分枝数在复水后的增加幅度大于鲁谷1号。(2)干旱胁迫下,两个品种叶片泡状细胞面积缩小,叶片厚度下降;复水后济谷16泡状细胞面积与CK相当,而鲁谷1号仍显著小于CK(P<0.05)。(3)干旱胁迫下济谷16下表皮气孔密度增加,上表皮气孔密度减小,且均与CK差异显著(P<0.05);复水后,上表皮气孔密度略有增加但仍低于CK,下表皮气孔密度降低至CK水平。干旱胁迫下鲁谷1号上、下表皮气孔密度较CK均显著下降(P<0.05);复水后,上表皮气孔密度继续降低,而下表皮气孔密度显著增加至略高于CK水平。干旱胁迫后济谷16上、下表皮气孔长度无显著变化,复水后较CK和干旱处理均显著增加;鲁谷1号上表皮气孔长度显著减小(P<0.05),复水后仍继续减小,但较干旱处理差异不显著;鲁谷1号下表皮气孔长度较CK增加但差异不显著,复水后继续增长,显著高于CK。综上所述,干旱胁迫后复水,抗旱品种济谷16通过根分枝数和根尖数的增加以及叶片泡状细胞面积、气孔密度快速恢复,使其表现出更强的形态适应性和自我调节能力。

谷子减氮增效绿色生产技术规程

谷子抗旱耐瘠,是典型的环境友好型作物,在农业可持续发展中起着重要作用。近年来随着谷子规模化、集中化的生产,氮肥投入过多降低了氮肥的利用效率和谷子品质。因此针对这一问题,山东省农业科学院作物研究所研发集成了T/SAASS 30—2022《谷子减氮增效绿色生产技术规程》(团体标准)。该规程规定了谷子减氮增效绿色生产中氮高效品种的选择、产地环境、播前准备、播种、减氮施肥、田间管理、病虫害防治和收获要求,适用于谷子减氮增效绿色生产。

不同施氮水平下硅肥对谷子抗倒伏能力、产量和品质的影响

[目的]倒伏严重影响谷子产量和品质。探究不同施氮水平下硅肥提高谷子茎秆强度、产量及品质的作用,为谷子高产高效施肥提供技术方案。[方法]以晋谷21和张杂13为供试谷子品种,在山西太谷进行大田试验。在常规施氮量N_(1)(180 kg/hm^(2))和高施氮量N_(2)(450 kg/hm^(2))下,分别设置不施硅、施用硅酸钠(Si_(1),SiO_(2) 68.85 kg/hm^(2))和硅钙肥(Si_(2),SiO_(2) 67.2 kg/hm^(2)),共6个处理。在谷子成熟期测量其株高、抗倒伏能力相关指标、光合特性、产量和品质相关指标,并观察茎秆横切面显微结构。[结果]N_(1)水平下,施用硅肥降低了谷子基节长度,增加了茎粗、茎秆抗折力和穿刺力,晋谷21和张杂13两品种前五基节的节间长度分别降低了4.1%~30.1%和9.5%~11.5%,茎粗分别增加5.3%~19.4%和13.0%~34.1%;晋谷21抗倒性在N_(1)-Si_(1)处理较强,第一、第二基节抗倒伏指数较N_(1)-Si_0处理分别增加37.4%和35.8%,张杂13在N_(1)-Si_(2)处理时较强,第一、第二基节抗倒伏指数较N_(1)-Si_0处理分别增加136.0%和94.7%。N_(2)水平下,施用硅肥后晋谷21和张杂13前五基节的节间长度分别降低了9.6%~30.3%和10.6%~14.9%,茎粗分别增加了9.56%~23.9%和16.2%~31.0%,茎秆扁平度降低。硅钙肥对谷子茎秆强度影响大于硅酸钠,N_(2)-Si_(2)处理晋谷21的第二基节抗折力、穿刺力和抗倒伏指数比N_(2)-Si_0分别增加97.9%、77.6%和83.3%,张杂13的第一基节抗折力、穿刺力和抗倒伏指数比N_(2)-Si_0分别增加74.0%、66.8%和128%。施硅后谷子茎秆中机械组织增厚,维管束数量增多且排列均匀,向茎秆中心延伸,且在N_(2)水平下,硅钙肥作用效果优于硅酸钠。硅可促进谷子穗码发育,增加穗粗、穗粒数和千粒重,在高氮水平下硅钙肥处理使晋谷21和张杂13的产量分别增加23.8%和24.0%。施用硅肥能够提高谷子脂肪、蛋白质和氨基酸含量,在高氮水平下可以降低谷子直链淀粉/支链淀粉值。[结论]在高氮条件下,施用硅钙肥使谷子前五基节长度降低,茎粗增加,机械强度增加,进而提高抗倒伏能力;施用硅肥还可增加光合速率和蒸腾速率,促进物质积累和运输,增加产量,改善品质。

谷子基因组学研究进展

作为古老的驯化作物之一,谷子在中国北方的干旱和半干旱地区广泛种植。谷子是重要的杂粮作物,其籽粒富含蛋白质、糖类、维生素等营养物质,具有C4光合、小的二倍体基因组、抗逆、适应性强等特点。自2012年谷子基因组测序项目完成以来,谷子已经进入了基因组学时代。谷子基因组学的发展可以分为3个阶段:结构基因组、功能基因组、比较基因组。二代测序技术的出现,使得基于测序的基因分型和全基因组关联分析极大地推动了谷子遗传学的研究。在健康中国战略的时代背景下,谷子已成为改善居民膳食结构和推动有机旱作高质量发展的优势作物。近年来,谷子产业发展呈上升趋势,但品种选育方面缺乏突破,不能满足现代有机旱作需求,主要原因在于谷子育种仍然依托传统育种手段。谷子基因组学的发展为分子育种奠定了基础,文章综述了谷子全基因组测序历史与现状、遗传转化体系的研究进展以及基于谷子全基因组序列发掘基因资源取得的成果。谷子功能基因组学与传统育种技术的有机结合必将促进高效、精准谷子育种体系的构建,加快突破性谷子品种的培育,满足产业发展和消费者的需求。

谷子育成品种萌芽期耐冷性综合评价

黑龙江地处高纬度地区,谷子播种后萌发期冷害频繁发生,造成出苗缓慢、出苗不齐、缺苗,是限制本地区谷子产量和品质的关键性因素,鉴定谷子耐冷性并筛选耐冷评价指标,可为耐冷谷子品种选育提供理论依据并对谷子安全生产具有重要意义。以52个谷子育成品种为研究对象,设置12个萌发期冷胁迫处理,以发芽率为指标探讨了谷子萌发期耐冷性的适宜鉴定方法。低温胁迫后测量了发芽势、发芽率、发芽指数、芽长、根长、芽鲜重、根鲜重7个指标的耐冷系数,运用隶属函数分析、主成分分析、相关分析和聚类分析法对参试品种的耐冷性进行了综合评价和归类,并采用逐步回归分析建立了耐冷性预测回归方程。结果表明, 8℃低温处理7 d,谷子品种发芽率的变异幅度最大,能较好地鉴别品种间耐冷性差异,是谷子萌发期耐冷性鉴定的最适宜条件;低温胁迫后7个鉴定指标均低28℃对照处理,但各指标间降低程度不同;利用主成分分析将7个单项指标转化为3个独立的综合指标,主成分分析表明,芽长、芽鲜重和根鲜重最能代表谷子萌发期对低温胁迫后的响应情况,可作为萌发期耐冷性鉴定的评价指标。通过聚类分析,将52个谷子品种划分为3类,筛选出嫩选14、朝谷14、蒙黑谷8号等17个高度耐冷品种,以及鲁谷7号、晋谷20等15个冷敏感品种,这些品种可为耐冷育种和谷子生产提供种质基础。

谷子籽粒类黄酮含量和粒色的QTL定位

谷子(Setaria italica L.)是我国北方地区重要的粮食作物,籽粒营养丰富,且富含多种类黄酮物质,对生长发育和品质形成发挥着重要作用。目前谷子籽粒类黄酮合成及粒色形成相关调控机制研究较少。分析谷子类黄酮含量及粒色性状相关的QTL,为类黄酮合成关键基因的精细定位、克隆及功能研究奠定基础,同时,也为揭示谷子类黄酮合成及代谢机制和培育富含类黄酮谷子品种提供技术支撑。本研究以红粒色高类黄酮品种金苗红酒谷和黄粒色低类黄酮品种豫谷28为亲本构建的包含150个家系的重组自交系(RIL)群体为试验材料,在谷子成熟期对籽粒粒色和类黄酮含量相关性状进行分析。同时,采用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对粒色和类黄酮含量进行QTL定位与分析,并对QTL置信区间内的候选基因进行预测。相关性分析表明,类黄酮含量与粒色呈显著正相关。共定位到4个与类黄酮含量相关和11个与粒色相关的QTL,分别位于1号、2号、5号、6号、7号、8号和9号染色体上,单个QTL的表型贡献率为2.01%~29.25%,6个为主效QTL,其中,qSC1-2和qFLA1-1、qSC7-1和qFLA7-1、qSC9-3和qFLA9-1为2个性状下共同定位到的QTL。通过基因预测与功能注释,筛选出QTL置信区间内5个与类黄酮物质合成及代谢相关的候选基因,表明类黄酮物质的合成、代谢及利用相关基因极有可能控制了这些基因的表达。15个QTL分别聚集于7条染色体上,基于基因功能注释,共筛选了5个与谷子类黄酮合成及代谢相关的候选基因,表明不同QTL位点参与到了共同遗传机制,并可通过分子标记辅助选择进行类黄酮合成及代谢等有利基因的聚合育种。

谷子品种光合性能综合评价及高光效品种筛选

采用大田试验,对37个谷子品种的光合指标[胞间CO_(2)浓度(X_(1))、蒸腾速率(X_(2))、气孔导度(X_(3))、净光合速率(X_(4))、瞬时水分利用效率(X_(5))]、叶片形态指标[叶面积(X_(6))、叶干质量(X_(7))、比叶质量(X_(8))]进行测定,运用模糊隶属函数、主成分分析、相关分析和聚类分析对谷子品种的光合性能进行综合评价,筛选高光效品种,并采用逐步回归分析建立光合性能预测回归方程,为高光效谷子种质筛选及利用提供参考。结果表明,37个谷子品种的光合指标和叶片形态指标在品种间存在较大差异,CV在3.41%~33.94%,气孔导度的CV最大(33.94%),比叶质量的CV最小(3.41%)。相关分析结果表明,胞间CO_(2)浓度与蒸腾速率、净光合速率均呈极显著负相关;蒸腾速率与净光合速率呈极显著正相关;瞬时水分利用效率与蒸腾速率呈极显著负相关,与净光合速率呈显著负相关;叶面积与叶干质量呈极显著正相关。利用主成分分析将8个指标转化为3个独立的综合指标,蒸腾速率、净光合速率可作为谷子光合性能鉴定的评价指标。通过聚类分析,将37个谷子品种划分为3类(高光效、中等光效、低光效),筛选出嫩选22、大同25、公谷88、燕谷18、晋谷20、蒙丰7号、陇谷13、公谷75等8个高光效品种,可作为高光效育种亲本材料加以利用。利用逐步回归分析方法建立了谷子光合性能评估回归模型(D=-1.391984196+0.0006197870034X_(1)+0.05151928948X_(2)+0.6743996722X_(3)+0.013844082338X_(4)+0.05823028478X_(5)+0.003403878541X_(6)+0.05188199792X_(8))。

谷子苗期氮高效转录组分析与基因挖掘

氮利用效率是影响谷子产量和品质的重要因素。筛选氮高效谷子品种、挖掘控制氮利用效率的重要基因及解析其作用机制对于提高谷子氮利用效率、减少肥料使用、保护环境和保障粮食安全具有重要意义。通过比较氮高效和氮低效谷子品种在不同氮水平条件下表型性状和氮吸收能力发现,氮高效品种比低效品种具有较高的铵态氮和硝态氮吸收能力。设置3个氮素水平(0、3和6 mmol·L^(-1)),在谷苗两叶一心期处理7 d后,运用转录组测序(RNA-seq)技术比较不同品种在各个处理之间的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。结果表明,以0 mmol·L^(-1)氮处理为对照,共获得16000个DEGs。通过GO和KEGG富集分析发现,氨基酸合成与代谢、防御相关代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、光合生物的碳固定、丙酮酸代谢、卟啉与叶绿素代谢、MAPK信号通路-植物、氨基糖和核苷酸糖代谢在调控氮代谢生物反应过程中发挥重要作用。并预测到3348个转录因子,分属46个家族,其中预测转录因子数量最多的是MYB-related家族(189个),其次为bHLH家族(182个)、WRKY家族(158个)、MYB家族(156个)和HB-other家族(153个)。通过WGCNA分析筛选出KME值排名前30位的基因,其中有7个基因被注释到基因信息。RT-qPCR结果显示,Seita.9G488700、Seita.2G368800和Seita.5G063300表达趋势与RNA-seq结果一致,主要调控糖转运蛋白和碳水化合物运输与代谢过程。说明氨基酸合成与代谢、光合生物的碳固定、乙醛酸和二羧酸代谢途径等信号通路在谷子氮高效利用方面发挥重要作用。研究结果筛选到3个与氮高效利用相关的基因,完善了谷子氮高效基因组注释信息,为氮高效基因资源的挖掘利用提供理论指导。

氮肥施用对谷子产量及小米米色的影响

为探究不同氮肥施用量对谷子产量及小米米色的影响,以优质谷子龙谷25为试验材料,采用随机区组设计,设置0(CK)、75(T1)、150(T2)、225(T3)、300(T4)、450(T5)kg/hm^(2)6个氮肥施用量处理,测定谷子关键生长时期生物量、养分积累量,成熟期产量相关性状,收获后磨米进行米色测定。结果表明,谷子拔节期植株生物量随施氮量的增多而增加;抽穗期、灌浆期、成熟期植株生物量随施氮量的增多表现为先增加后降低的趋势,在氮肥施用量为300 kg/hm^(2)时达到最大。谷子各生育期植株养分积累量随施氮量的增多大体呈现先增加后降低的趋势;植株全氮积累量在施氮量为150~225 kg/hm^(2)时较大,全磷积累量在施氮量为150 kg/hm^(2)时达到最大,全钾积累量在施氮量为300 kg/hm^(2)时达到最大。施肥条件下的产量及产量相关性状均高于不施肥,且在施氮量为300 kg/hm^(2)时产量最高。各氮肥处理下的小米表面色度L^(*)、a^(*)、b^(*)值均无显著差异;施氮量为225 kg/hm^(2)时L^(*)值最大,小米色泽更亮;氮肥施用量为75 kg/hm^(2)时b^(*)值最大,小米更黄,过量施用氮肥不利于小米黄色素的形成。综上,氮肥施用量为150~300 kg/hm^(2)有利于兼顾谷子高产和优质,可结合市场需求调整施肥量,以平衡产量和品质的关系。

谷子新品种及其轻简高效生产技术的综合评价

冀谷39是国家谷子高粱产业技术体系“十三五”期间的重大研发成果之一,其特点突出且实现了品种经营权转让,但在实际生产过程中出现播种不匀、产量不稳、收割损失以及种植户不认可等问题。为更好解释、澄清上述问题,进一步做好冀谷39及其轻简高效生产技术的示范推广工作,通过开展实地调研,采用STEM系统评价方法,从科学可行性、技术可行性、经济可行性、模式可行性4方面,开展冀谷39及其轻简高效生产技术经济评价。评价结果显示,该品种及轻简高效生产技术推广属可行范畴,并且与其他谷子和玉米相比,在增产、增收以及生态效益方面表现优异。因此建议以政府、科研、经营主体及农户等多方共同协作,实现优质新品种的推广示范,使适应性优良的新品种及高效的配套栽培技术得到更广泛的推广应用。

喀什地区复播小米的品质评价

为探究喀什地区复播的不同品种谷子小米营养品质的差异,试验以不同来源的4个谷子品种作为分析对象,对小米中的9种矿质元素Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se含量进行检测,并对其4种营养指标脂肪酸、粗蛋白、粗脂肪、淀粉含量进行检测分析,最后对其生产加工方向进行综合预测。结果表明,各元素含量在不同品种谷子间差异显著,其中Na含量为8.24~31.18μg/g,Mg含量为869.42~1 580.23μg/g,K含量为2 326.80~5 033.01μg/g,Ca含量为110.64~395.88μg/g,Mn含量为11.39~21.11μg/g,Fe含量为15.94~57.46μg/g,Cu含量为0~7.51μg/g,Zn含量为15.10~35.94μg/g,Se含量为0.070 7~0.176 8μg/g。小米矿质元素总量范围为3 365.10~6 874.92μg/g,变异系数为25.95%;不饱和脂肪酸含量丰富而且在不同品种间差异显著;粗蛋白、粗脂肪、淀粉的含量范围分别是12.9%~13.69%、4.54%~6.02%、68.8%~76.76%,变异系数分别为5.00%,11.42%和4.91%。不同品种谷子小米直链淀粉含量差异不大,对其糊化温度与胶稠度分析后发现,陇谷29易蒸煮、适口性更好。不同品种谷子小米的营养品质存在差异性,陇谷29总体表现优异,晋谷21次之,二者均可作为企业生产的储备品种。

耐荫谷子杂交种的创制及其耐荫生理机制研究

为解决中国大量林下土地常年撂荒、杂草丛生、病虫害严重、林果质量逐年下降的难题。本研究旨在通过开发耐荫性谷子种植资源,提高林下土地利用率及林下经济效益。研究以具有良好综合性状和潜在利用价值的谷子种质资源为材料,通过专项试验筛选出耐荫种质资源,进一步利用这些亲本材料,创制出7份耐荫不育系,4份耐荫恢复系;8个耐荫谷子杂交种。这些杂交种表现出良好的生长性能,能够在树木遮荫的环境中茁壮成长。为了深入了解耐荫谷子杂交种的生理机制,我们测定了叶片叶绿素a、叶绿素b含量及比值、根轮数等。研究结果显示,耐荫谷子杂交种具有较高的叶绿素a和叶绿素b含量(分别在2.11~2.35 mg/gFW和0.65~0.76 mg/gFW之间),较低的叶绿素a/叶绿素b比值(3.09~3.25),以及较多的根轮数(≥5)。这些生理特征有助于植物在低光环境下更有效地捕获光能、吸收营养,并增强对病虫害的抵抗力。本研究的成果不仅促进了耐荫谷子杂交种的育成,而且为林下经济提供了实践应用模式。建立了“谷子/板栗”、“谷子/核桃”、“谷子/山楂”和“谷子/中低密度生态林”4种立体套种模式,这些模式有助于提升林地的综合效益和生态价值。因此,该研究对于改善林下土地利用、促进农业多样性和生态可持续性具有重要的实践意义。

秸秆配施不同形态氮肥对设施土壤养分转化的影响

以取自设施栽培园区土壤为试材,在日光温室条件下,施用不同秸秆(不施秸秆R0、油菜秸秆R1、稻草秸秆R2)和等氮量不同形态氮肥(不施氮肥N0、普通尿素N1、硝酸钾N2、控释尿素N3)进行双因素随机区组试验,测定施入不同物料对土壤养分参数的影响并分析各参数间的相关性,以期为西北设施栽培下有机+无机肥料配施对土壤改良与配肥技术提供参考依据。结果表明:1)施用秸秆后,土壤脲酶活性显著提高,油菜秸秆和稻草秸秆较不施秸秆有机质分别提高10.6%和22.4%,矿物结合态有机碳提高5.7%和8.8%;速效钾提高25.9%和26.7%;2)施入油菜秸秆速效磷提高23.6%,硝态氮降低32.2%;施入稻草秸秆全氮、铵态氮分别提高14.8%和23.8%;3)施入等量不同形态氮肥后,N1、N2处理显著抑制土壤脲酶活性,N1、N3铵态氮含量分别是N0的41.5倍和13.9倍,各处理土壤硝态氮含量均显著提高,N1处理较N0速效磷增加47.4%;4)土壤有机质和矿物结合态有机碳、全氮及脲酶活性间呈显著正相关,土壤中硝态氮含量与EC值、速效钾含量呈显著正相关。综上,考虑设施栽培下土壤盐渍化、封闭环境易发生氨中毒及园艺作物的营养特性,建议油菜秸秆配施普通尿素进行设施土壤培肥与改良。

盐胁迫下油菜素内酯对谷子内源激素变化的影响

为了明确盐胁迫条件下油菜素内酯对晋谷21号品种幼苗内源激素含量变化的影响,本研究以晋谷21号作为试验材料,采用2因素4水平完全随机试验,利用不同浓度的油菜素内酯喷雾处理二叶一心期的晋谷21号幼苗,适应24 h之后,用不同浓度的氯化钠溶液浇灌处理,7d后利用酶联免疫吸附法测定晋谷21号植物体内源激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)和细胞分裂素(CTK)的含量.结果表明:单因素氯化钠和油菜素内酯作用对ABA、GA、CTK都有极显著的影响(p<0.01);油菜素内酯与氯化钠两因素相互作用对ABA、GA、CTK含量都有极显著影响(p<0.01),在油菜素内酯与氯化钠浓度分别为0.01μmol/L和100 mmol/L时,为有利于调节晋谷21号内源激素变化的最佳组合.综上,施用一定量的油菜素内酯对晋谷21号的抗盐性具有积极的作用,可以增强谷子的抗盐性.

优异抗咪唑乙烟酸谷子新品种龙谷37

龙谷37是以黑龙江省农业科学院作物资源研究所培育的龙谷31为母本、河北省农林科学院谷子研究所提供的抗除草剂咪唑乙烟酸品系M909为父本配制组合,经南繁加代和系统选育而成的抗除草剂咪唑乙烟酸谷子新品种龙谷37。该品种在石家庄举办的全国第十二届优质食用粟鉴评会上,因米色鲜黄、商品性好被评为二级优质米,2022年3月10日通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GPD谷子(2022)230054。

谷子新品种嫩选18

嫩选18是黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院于2011年以地方品种吉8132为材料,进行250Gy剂量60Co-γ射线辐射处理,经过6年多代定向选择选育而成,2023年通过国家非主要农作物品种登记,登记编号:GPD谷子(2023)230034,适宜在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古≥10℃活动积温2650℃以上地区春播机械化种植。该品种为单秆型谷子品种,具有产量高、米质较好、广适性好、抗倒伏性较强等优点,适合机械化种植。

小米营养成分研究进展

随着经济的发展和生活水平的提高,人们对饮食结构越来越重视。小米富含碳水化合物、蛋白质、脂肪、膳食纤维、维生素等营养物质,以及酚类、活性肽、类胡萝卜素、低聚糖等功能活性成分,具有降血糖、降血脂、降血压等多种保健功能。然而,小米品种及种植地对小米中的各种营养物质及功能成分影响较大。因此,通过对不同产地及不同品种的小米中的营养成分进行综述,为利用小米进行饮食结构调整做基础研究。

谷子SiNF-YB亚家族基因的单倍型与功能分析

谷子属于短日照植物,是我国北方重要的杂粮作物,随着对谷子的深入研究,越来越多与逆境相关的转录因子被发现,其中NF-Y家族便是一类可以与启动子中CCAAT-box相结合的转录因子,包括3个亚家族NF-YA、NF-YB、NF-YC。本研究针对谷子SiNF-YB亚家族的14个基因进行研究,通过亚细胞定位分析,发现该亚家族中除了SiNF-YB8和SiNF-YB15其余成员主要定位于细胞核中。顺式作用元件分析显示,在各成员启动子区域包含大量与非生物胁迫响应以及光周期相关的顺式作用元件。单倍型分析显示,SiNF-YB4是一个与耐旱有很强相关性的基因,有3种单倍型,其中H003是优异的抗旱单倍型;SiNF-YB12是一个与抽穗有很强相关性的基因,有H001和H002两种单倍型。转录组数据分析显示,抗旱和敏旱品种干旱处理前后,SiNF-YB5在根部的表达量存在显著性差异;在长日照与短日照条件下,SiNF-YB4在春谷和夏谷中的表达量存在显著差异。本研究结果为后续进一步探究谷子SiNF-YB亚家族基因的功能提供了重要的理论依据,同时为培育抽穗期与环境相适应的谷子抗旱品种奠定基础。

不同播期对谷子生长发育及产量的影响

为研究不同播期对谷子生长发育及产量的影响,确定黑龙江省齐齐哈尔地区谷子生产的最适播期,文章以谷子品种嫩选22为试验材料,设置5个播期,研究不同播期对谷子生育时期、生育期、形态指标、产量及产量构成因素、品质指标的影响。结果表明,随着播期的推迟,谷子生育期由127 d缩短至114 d,株高、穗长、茎粗、穗质量、穗粒质量、千粒质量、产量等形态指标和产量指标呈先上升后下降的变化趋势,脂肪含量、直链淀粉含量等品质指标呈先上升后下降的变化趋势,而蛋白质含量呈先下降后上升的变化趋势。试验表明,谷子品种嫩选22在黑龙江省齐齐哈尔地区的最适播期为每年5月8日—5月15日。