高丹草叶片PSⅡ光化学活性的抗旱优势

本试验利用快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术研究了高丹草(Sorghum bicolor×S.sudanense)和苏丹草(S.sudanense)叶片PSⅡ光化学活性对干旱的响应。结果表明,随着干旱的加剧,高丹草和苏丹草幼苗叶片PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)和效能指数(PIABS)明显降低,特别是PIABS的降低幅度明显大于Fv/Fm,即干旱下两种牧草幼苗叶片的PSⅡ光化学活性降低,但不同干旱程度下高丹草幼苗叶片的PSⅡ光化学活性明显高于苏丹草。分析原因可以发现:干旱下高丹草幼苗叶片OJIP曲线上0.15和0.3 ms时(L点和K点)的相对可变荧光VL和VK增加幅度明显小于苏丹草,即干旱条件下对高丹草幼苗叶片PSⅡ电子供体侧放氧复合体OCE活性和类囊体聚合状态的影响明显小于苏丹草,这对于电子传递链上的电子供应及电子传递的稳定性起到了重要的作用。另外,干旱下两种牧草幼苗叶片OJIP曲线上2和30 ms时(J点和I点)的相对可变荧光VJ和VI明显增加,即干旱导致PSⅡ光化学活性降低还与PSⅡ电子受体侧电子由QA向QB传递受阻以及PQ库接受电子能力的降低有关。但干旱下高丹草和苏丹草幼苗叶片仅VJ差异明显,而VI却无明显差异,这说明干旱下高丹草幼苗叶片电子传递体QB接受电子的能力明显高于苏丹草,从而使干旱下高丹草幼苗叶片PSⅡ受体侧电子传递能力高于苏丹草。

苏丹草与高粱的判别分析和聚类分析

为探讨苏丹草和高粱的遗传亲缘关系,调查了苏丹草和高粱及其近缘植物共48个品种的54个生物学性状。判别分析结果表明,240个试验个体均100%被正确回判到原始群体中,每份品种个体选择有效。48个品种在所有数量性状上的差异是明显的,达到极显著水平,说明这些性状指标用于判别和聚类分析是合理的。聚类分析表明:当以欧氏距离为17.46作为分类标准时,参试的48个品种被明显划分成两大类即玉蜀黍属(39、40号品种)和高粱属(其余46份品种);当欧氏距离为9.86时,48个品种被划分成4类,即高粱和苏丹草、高粱近缘种、墨西哥玉米和玉米。即使以欧氏距离8.91作为分类标准,苏丹草与高粱仍不能完全分开。因此,建议将苏丹草分类为双色高粱种苏丹草亚种。

高粱属4种植物的核型及其与入侵性关系探讨

对高粱属(Sorghum)4种植物假高粱(S.halepense)、黑高粱(S.almum)、高粱(S.bicolor)和苏丹草(S.sudanense)的染色体数目和核型进行了研究。结果表明,假高粱的核型公式为2n=4x=40=28m+12sm,属2B型,核型不对称系数为59.92%;黑高粱的核型公式为2n=4x=40=32m+8 sm,属1B型,核型不对称系数为58.68%。苏丹草的核型公式为2n=2x=20=18m+2sm,属1A型,核型不对称系数为55.56%;高粱的核型公式为2n=2x=20=16m+4sm,属2A型,核型不对称系数为57.95%。与高粱和苏丹草两种作物相比,具有入侵性的假高粱和黑高粱为多倍体、核型不对称性程度更高。

FISH分析栽培高粱×拟高粱、甜高粱×拟高粱的染色体行为

采用荧光原位杂交技术对45S rDNA在栽培高粱×拟高粱、甜高粱×拟高粱F1的有丝分裂和减数分裂染色体进行定位研究。在有丝分裂中期染色体上2个杂种分别检测到2个杂交信号,在减数分裂粗线期、终变期、中期Ⅰ染色体上45S rDNA位于一个二价体上,说明这两个杂种携带45S rDNA的染色体为同源染色体。根据45S rDNA位点随细胞减数分裂过程的位置变化,表明这两个杂种染色体配对行为正常,平均构型为2n=2x=20(10Ⅱ),证明45S rDNA可作为染色体的一个识别指标间接地观察细胞减数分裂过程染色体的变化行为。

高丹草在东北农牧交错地带的利用价值研究

高丹草(S.bicolor×S.sudanense)是饲用高粱与苏丹草杂交种的简称,为高梁属一年生禾本科植物。高丹草具有高梁的茎粗、叶大、高产、耐旱的优势,又具有苏丹草的分蘖力强、再生性好、草质优的特点,是农田种草养畜的理想草种,在东北农牧交错带具有良好的生态适应性,近年来种植面积增加很快,已成为农田种草养畜的主栽草种之一。

高粱×苏丹草杂交种品种选育与饲用价值

高粱×苏丹草杂交种(Sorghum bicolor×S.sudanense)是以收获地上营养体(茎、叶)为主要目标的一类高粱属饲用作物,其饲草品质好、抗性强、生产潜力大。本文综述了高粱野生近缘种的利用及高粱×苏丹草杂交种品种的选育现状与饲用价值,指出高粱野生近缘种在选育饲草高粱方面具有重要利用价值;利用高粱细胞质雄性不育系与苏丹草种间杂交是选育高粱×苏丹草杂交种的主要途径;我国开展高粱×苏丹草杂交种育种研究起步虽晚,但成果显著,已选育出众多品质优良品种;褐色中脉(brown midrib)高粱×苏丹草杂交种木质素含量低、饲用消化率高,但如何解决木质素引起的产量降低是褐色中脉品种选育需要解决的问题;高粱×苏丹草杂交种青饲与青贮后饲喂都具有很高的饲用价值。

高粱属及狼尾草属饲草杂交种引种试验

通过对高粱属及狼尾草属10 个牧草杂交种,分高丹草Sorghum bicolor×S sundanense,苏丹草S sudanense和狼尾草Pennisetum alopecuroides 3 个组进行鲜草产量试验和各项性状测定,初步筛选出鲜草产量高,综合性状好的4个品种。