不同气象条件对高油酸花生产量的影响

以河南、山东等5个花生主要产区培育的19个高油酸花生新品种为材料,于2019年~2021年连续3年在郑州种植,采集3年间花生关键生育期(6月~9月)的旬平均气温、旬降水量和旬日照时数等气象数据,结合各个品种的产量数据进行综合分析。研究结果表明,不同的品种对于气温、降水量和日照时数的敏感程度不同,冀花16、冀花11对开花下针期的温度和日照时数比较敏感,该时期的异常高温会致使其产量明显下降。中花413、中花412和花育917的产量与旬降水量成显著负相关,耐涝程度较差。对品种的稳定性分析表明,开农1768、南充1704、冀农16、开选016、花育961、郑农花25、郑农花23、冀农11、花育633和1508G等10个高油酸品种为年际间稳定性较好的品种,研究结论为高油酸品种的培育及深入利用提供了指导。

不同密度单粒精播对花生开花动态及结实特性的影响

为探讨不同密度单粒精播对花生开花动态及结实特性的影响,以普通大花生品种花育25为材料,在行距相同的条件下设置4个处理,包括单粒播分别为株距9 cm、12 cm和15 cm,折合播种密度分别为27.8万株·hm^(-2)(S9)、20.8万株·hm^(-2)(S12)和16.7万株hm-2(S15)3个处理,和双粒播27.8万株·hm^(-2)(D18,穴距18 cm)1个处理,研究不同密度单粒精播对花生开花习性、果针形成、荚果发育动态、结实范围及产量的影响。结果表明,与双粒播相比,不同密度单粒播均可不同程度地促进花生早开花、多开花,增加有效果针数,促进荚果发育,低密度条件下,效果最为显著;从群体指标看,20.8万株·hm^(-2)的单粒精播模式下,花生开花数、有效果针数、结果数最多,荚果体积最大,荚果饱满度高,产量水平最高。不同密度单粒精播改变了花生的结实范围和荚果空间分布,密度降低,结实范围增加,但不同处理荚果干重(95%以上)仍主要分布在半径6.0 cm以内的空间范围内,密度20.8万株·hm^(-2)(株距12.0 cm)的单粒精播条件下,结实范围与半株距接近,更有利于群体间荚果的均匀分布。

花生粕的饲用资源开发及在养殖业的应用

花生粕粗蛋白含量和代谢能均高于大豆饼粕,但缺乏赖氨酸、蛋氨酸等,且赖氨酸与精氨酸比例失衡,蛋白质品质欠佳。花生粕极易感黄曲霉毒素,同时在高温压榨条件下,蛋白质变性严重,导致蛋白质和氨基酸的利用率降低。由于花生粕自身品质缺陷和加工质量的不稳定性,限制了其在配合饲料中的应用。利用微生物发酵或菌酶协同发酵技术,可使花生粕中含有丰富的益生菌、寡肽、有机酸等,改善其适口性,有效降解霉菌毒素或抗营养因子,有利于改善动物肠道健康,增强机体免疫,提高生产性能,缓解蛋白质原料匮乏的现状。文章综述了花生粕资源状况、营养特性、生物发酵花生粕研究现状及在养殖业中的应用,为花生粕安全高效可持续利用提供参考依据。

不同光源条件下与花生株高变化相关基因的转录组分析

【目的】为了探究不同光源条件下与花生株高变化相关的基因。【方法】以冀花5号(直立型)和开选01-6(匍匐型)品种为研究材料,分别在LED光和自然光两种培养条件进行盆栽试验。【结果】冀花5号在强光条件下株高显著变矮,而开选01-6变化幅度不大,表明冀花5号对光照反应相对敏感。转录组的PCA结果显示LED光源下冀花5号和开选01-6距离相对较近,自然光源下冀花5号和开选01-6距离较近,说明光照对基因表达的影响大于基因型间的差异影响。GO和KEGG注释分析发现不论在差异表达数目、基因类型或主要响应的调控网络上,冀花5号和开选01-6对不同光源的响应存在显著差异,尤其差异基因在植物昼夜节律相关的通路上显著富集,暗示着植物昼夜节律调控网络对株型的形态建成至关重要。进一步分析发现分别有16个和19个植物昼夜节律相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应,分别有6个和17个植物激素信号转导相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应,表明这些基因在花生株型形态建成中起着关键调控作用。【结论】昼夜节律调控途径是调控株高变化的主要途径,植物生长激素信号在其中也起了关键作用。以上研究结果对育种家深入理解不同光源条件下花生株型的形态建成具有重要的参考价值。

花生赤霉素3-β-双加氧酶(AhGA3ox)基因家族的全基因组鉴定及表达分析

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA3ox家族基因,对鉴定出的7个AhGA3ox在栽培种花生基因组中的分布、结构及进化特征、理化性质、启动子顺式作用元件进行分析,并利用qRT-PCR技术对其进行花生组织结构表达模式分析,同时对AhGA3ox家族基因在不同荚果大小的2个花生品系中的表达量进行分析。结果表明,7个AhGA3ox基因分布在7条染色体上,均由1个内含子和2个外显子组成。花生AhGA3ox蛋白中均包含1个DIOX_N结构域和1个2OG-FeII_Oxy结构域,系统进化分析表明与大豆的亲缘关系较近,在根、茎、叶、花、果针5个组织中呈现出不同表达模式,不仅在花生果壳不同发育时期的表达量不同,在2个荚果大小不同的花生品系果壳相同发育时期的表达量也不相同,但多数发育时期在大果品系中的表达量均显著高于小果品系,推测该家族基因的表达可能对荚果的形成具有促进作用。

2001-2020年山东省花生生产地域格局变化及影响因素

基于2001-2020年统计数据,运用数理统计和区域差异法,分析了山东省花生生产地域格局的变化特征及其影响因素,为山东省花生生产的可持续发展提供科学决策依据。研究表明,近20年来,山东省花生生产呈“两减一增”局面,面积和产量分别下降33.00%和22.34%、单产增加15.93%;花生生产区域向以临沂为中心的鲁西南地区和烟台、威海、青岛所处的胶东东部地区集中;20年中有4年花生面积贡献率大于单产贡献率,有16年小于单产贡献率。研究发现,鲁东和鲁西南地区经济作物面积占比减少,是导致山东省花生种植面积下降的直接影响因素;山东花生净利润和成本利润率降低,特别是近年来的“断崖式”下跌,是导致花生种植面积和总产量逐年下降的根本原因;国内外贸易市场不稳定带来的风险,也制约了花生产业的发展。

花生秧青贮对肉羊生长性能、养分表观消化率及经济效益的影响

试验旨在研究花生秧青贮对肉羊生长性能、养分表观消化率及经济效益的影响。试验选择60只体重相近、体况良好的肉羊,随机分为4组,每组15个重复,每个重复1只羊。对照组肉羊饲喂全株玉米青贮饲粮,试验1组使用20%的花生秧青贮替代全株玉米青贮,试验2组使用40%的花生秧青贮替代全株玉米青贮,试验3组使用80%的花生秧青贮替代全株玉米青贮。试验期60 d。结果表明,各花生秧青贮组肉羊的料重比显著低于对照组(P<0.05),平均日增重显著高于对照组(P<0.05)。试验2组和试验3组肉羊对粗蛋白和中性洗涤纤维的表观消化率显著高于对照组(P<0.05)。试验2组和试验3组肉羊血清中总蛋白水平显著高于对照组(P<0.05),尿素氮和甘油三酯水平及谷丙转氨酶活性显著低于对照组(P<0.05)。各花生秧青贮组养殖的利润均高于对照组,且随着花生秧青贮用量的增大呈上升趋势。研究表明,花生秧青贮可以提高肉羊的生长性能及养分表观消化率,改善血清生化指标,提高养殖利润。综合考虑,肉羊养殖中使用40%~80%的花生秧青贮比较适宜。

植物生长调节剂在花生中的应用及安全性分析

为明确花生生产中植物生长调节剂的使用情况,通过查询中国农药信息网,统计汇总花生目前有效登记调节剂种类,并查询食品安全国家标准《食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中花生中调节剂的最大残留限量和检测方法,分析花生生产中主要使用的调节剂的毒性,为下一步相关标准的制定和修订提出意见和建议,同时也为花生产业的出口创汇及高质量发展提供参考,提升中国花生产业的国际竞争力,保障中国花生产业健康可持续发展。

花生粕发酵工艺条件优化及其提取物体外抗氧化活性研究

试验以花生粕为原料,利用乳酸菌、芽孢杆菌和酵母复合发酵技术进行固态发酵,探究不同含水量、接种量、发酵时间对发酵花生粕体外抗氧化活性的影响。利用3因素3水平的响应面试验设计对花生粕发酵条件进行优化,以发酵花生粕水溶性提取物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)清除率为评价指标,确定最适发酵条件。同时考察提取物对2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS^(+)·)、羟自由基(·OH)、DPPH自由基清除率和铁还原能力的影响,来评估其体外抗氧化活性。响应面优化结果为含水量52%、接种量5%、发酵时间85 h,在此条件下发酵的花生粕,其水溶性提取物对DPPH的清除率可达到60.58%,比未发酵花生粕的52.96%提高了14.39%(P<0.05)。体外抗氧化活性研究结果显示:当提取物质量浓度大于0.2 mg/mL时,发酵组对ABTS^(+)·、·OH清除能力以及铁还原能力显著高于对照组(P<0.05),当提取物质量浓度大于0.8 mg/mL时,发酵组对DPPH自由基清除能力显著高于对照组(P<0.05),但均显著低于L-抗坏血酸(VC)组(P<0.05)。研究表明,发酵显著提高了花生粕的抗氧化活性,可为花生粕功能性物质的研发和高值化利用提供参考。

花生与绿肥轮作对土壤含水量和土壤肥力的影响

探讨在冬春裸地上种植绿肥对后茬作物春花生养分含量、土壤含水量和土壤肥力的影响,为山东地区春花生等冬闲田建立一种合理的轮作方式提供理论依据。在田间试验条件下,设置了春花生—冬闲田、夏花生—冬小麦、春花生—二月兰和春花生—毛叶苕子4种轮作处理。结果表明:种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可促进后茬作物花生氮磷钾养分增加,二月兰增加程度高于毛叶苕子。种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可提高后茬作物花生土壤含水量和土壤肥力,在0~20 cm土层中,2021年,与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰、春花生—毛叶苕子土壤相对含水量分别升高了4.70%、6.14%,在20~40、40~60 cm土层中也表现出相似趋势,2022年与2021年相比,表现出相似规律;与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰处理有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量平均增加了5.71%、8.98%、7.22%和7.72%,春花生—毛叶苕子处理有机质、碱解氮含量平均增加了4.54%、14.91%。可以利用春花生种植期间的冬春裸地种植一季冬绿肥,促进后茬作物养分积累量增加,改善土壤肥力。

秸秆覆盖量对夏花生生长、产量及土壤微生物数量的影响

为了明确适宜替代地膜增产作用的小麦秸秆覆盖量,以花生品种泰育101为试验材料,在大田条件下采用随机区组设计,以覆盖地膜处理为对照(CK),研究不同小麦秸秆覆盖量0 kg/hm^(2)(T1)、3 000 kg/hm^(2)(T2)、6 000 kg/hm^(2)(T3)、9 000 kg/hm^(2)(T4)处理对夏花生出苗率、土壤容重及微生物数量、主茎高、侧枝长、干物质积累量及其分配比例和产量的影响。结果表明,随秸秆覆盖量增加,花生出苗率、土壤微生物数量、主茎高、侧枝长、干物质积累总量、荚果产量均呈先升高后降低的趋势。与CK相比,当秸秆覆盖量为6 000 kg/hm^(2)(T3处理)时,出苗率显著升高,且显著高于其他处理;0~20 cm土层土壤容重显著降低,与T4处理无显著差异,但明显低于T1、T2处理;细菌、真菌、放线菌数量显著升高;花针期、结荚期主茎高无显著变化,但均显著高于T4、T2、T1处理;饱果成熟期主茎高,花针期、结荚期和饱果成熟期侧枝长,干物质积累总量,根+果针及荚果的干物质积累量,荚果产量和籽仁产量,出仁率均明显升高,且高于其他各处理;茎秆+叶片干物质积累量占总积累量的比例和1 kg果数显著降低。在本研究条件下,种植夏花生时覆盖6 000 kg/hm^(2)小麦秸秆可以降低土壤容重,增加土壤微生物数量,促进花生主茎和侧枝的生长、干物质的积累及产量的提高,可以替代地膜的增产作用,这为减少地膜污染、实现生态种植提供了理论依据。

低温/中温花生粕蛋白的理化特性及结构特性分析

对低温/中温花生粕的感官色差、功能特性和结构特性进行了研究和分析,旨在为提高花生粕的综合利用价值提供理论基础。结果表明,低温花生粕呈象牙色,中温花生粕呈灰白色。从功能特性上来看,低温/中温花生粕蛋白的持油性、乳化性和泡沫稳定性无显著性差异。低温花生粕蛋白具有更好的溶解度、起泡性、持水性、热稳定性,中温花生粕蛋白具有更好的乳化稳定性。进一步通过分子量、二级结构、DSC对蛋白质结构进行分析,低温花生粕和中温花生粕蛋白质二级结构主要是β-折叠、β-转角,中温花生粕蛋白变性程度更高,低温花生粕的蛋白结构相对更松散。低温花生粕蛋白具有更高的变性温度和热焓值,且具有更好的热稳定性。

春播玉米花生带状复合种植技术

玉米花生带状复合种植是通过高矮两种作物科学合理搭配,适度扩行缩株,优化行株距与生长空间配置,使其共生矛盾最小化、光合效率最大化,从而实现玉米单产基本不减,增收一茬花生的种植技术。本文主要梳理了玉米花生带状复合种植技术的种植模式、品种选择、田间管理、病虫害防治及机械采收等技术要点,以供种植户参考。

药剂拌种对花生幼苗生长及产量的影响

为筛选有利于花生生产的拌种剂,在湖北襄阳和武汉通过3年大田试验比较了5种药剂对不同花生品种出苗率、保苗率和产量的影响,并测定带菌种和高油酸种子经萎锈灵·福美双拌种后的出苗率和苗期生长指标。结果表明:五种药剂拌种处理均可在一定程度上提高花生的出苗率、保苗率及产量,其中萎锈灵·福美双效果最优,在出苗率、保苗率和产量方面分别提高了13.2%,17.1%和28.2%,显著高于对照;带菌种和高油酸种子经萎锈灵·福美双拌种后显著提高了出苗率和保苗率。幼苗生长指标与对照组总体无显著差异,表明该拌种剂对花生安全。本研究筛选出适合长江流域花生产区的种子处理药剂萎锈灵·福美双,可促进花生出苗、保苗和增产,对促进带菌种和高油酸花生种子的出苗效果更加明显。

不同储藏方式对花生种子萌发的影响

为探明不同储藏方式对花生萌发的影响,以高油酸花生品种豫花37号和开农1715、高油花生品种远杂9102和豫花9326为试验材料,选用不同储藏温度和包装方式,研究不同储藏方式对种子发芽能力、氧化程度、内源激素含量的影响。结果表明,花生类型、储藏温度和包装方式均对花生种子的耐储性有显著影响,较高的油酸含量、低温和自封袋储藏条件,可有效减缓种子氧化进程,维持种子内源激素含量在相对较高水平,从而保证种子活力及发芽能力。相较常温储藏,低温储藏可较好地保持种子活力,低温储藏39个月后,四品种平均发芽率在82%以上,而常温储藏四品种平均发芽率不足32%;包装方式以自封袋优于塑料袋优于网袋,低温储藏39月后,自封袋、塑料袋、网袋发芽率分别保持在85%、83%、80%左右,常温储藏39月后,自封袋、塑料袋、网袋发芽率仅38%、33%、24%左右;高油酸花生品种比普通花生品种更耐储藏,储藏39个月后,两高油酸品种的平均发芽率可保持75%以上,而两普通花生品种的平均发芽率则不足40%。就花生类型而言,高油酸花生的耐储性要优于普通花生,且如果降低环境温度,增加包装的密封程度,还可在一定程度上提高种子的储藏后的活性。

花生干旱诱导型启动子Ah MYB44-11-Pro的克隆与功能分析

干旱是严重威胁我国花生产量与品质的主要环境因素之一。为阐明干旱胁迫响应基因AhMYB44-11的调控机制,揭示其启动子的功能,本研究从花生基因组中扩增获得该基因的启动子序列AhMYB44-11-Pro,分别构建全长及5'端部分缺失启动子的GUS融合表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化体系,分析启动子的活性和表达模式。结果显示,相比于同源基因AhMYB44-01的启动子,AhMYB44-11-Pro具有更多的MBS、Myb-bindingsit等响应干旱胁迫的顺式作用元件;同时其拟南芥转基因阳性植株经脱水处理后GUS染色加深,GUS酶活性显著增加;表明启动子的活性受干旱胁迫诱导表达,证实AhMYB44-11-Pro是一个干旱诱导型启动子。此外, AhMYB44-11-Pro含有种子胚乳特异表达元件和赤霉素响应元件, GUS染色显示在角果发育过程中其活性呈上调趋势,由此推测AhMYB44-11可能在种子发育尤其是干物质积累过程中发挥重要作用。本研究结果将为全面解析AhMYB44的生物学功能奠定基础,也为作物抗旱遗传改良提供参考依据。

花生种皮类黄酮物质的代谢组与转录组分析

为探究不同颜色花生种皮的类黄酮物质成分及花青素生物合成对种皮颜色形成的调控机制,本研究利用粉色、红色、白色、黑色以及花斑色(红色和白色)共5种颜色差异明显的花生品种,对种皮进行类黄酮代谢组和转录组分析,明确种皮花青素合成相关的关键代谢物和关键基因。结果表明,5种花生种皮共鉴定到329种类黄酮代谢物,其中黄酮醇类物质相对含量及种类最多。共检测到19种花青素色苷,主要是矢车菊素色苷、飞燕草素色苷、矮牵牛素色苷,多以葡萄糖苷、桑布苷、芸香苷、半乳糖苷等糖苷修饰。黑色种皮花青素含量约是其他皮色的22.60~66.72倍。黑色种皮中以矢车菊素-3-O-桑布双糖苷相对含量最高。4种有色种皮分别与白色种皮相比,差异代谢物主要在花青素生物合成、类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、异黄酮生物合成途径中显著富集。有色种皮中,类黄酮和花青素生物合成途径结构基因的高表达水平,是促进种皮花青素积累的主要原因。花青素还原酶(ANR)和糖基转移酶(UGT)是参与种皮色素沉着的候选基因,两者的活性以及对底物花青素的竞争,最终决定花生种皮的颜色模式。本研究解析了类黄酮物质对花生种皮颜色合成的调控机制,可为特色花生品种培育以及营养价值利用提供重要参考。

近红外光谱法快速检测花生籽仁主要品质指标定量模型的研究

建立花生籽仁粗蛋白、粗脂肪、油酸、亚油酸含量的近红外光谱快速测定方法。利用波通DA7200型近红外分析仪采集近红外光谱,采用凯氏定氮法、索氏提取法分别测定粗蛋白、粗脂肪的含量,采用气相色谱法测定油酸、亚油酸的相对含量,采用偏最小二乘法,构建花生籽仁主要品质指标含量的近红外预测模型。结果表明,模型对花生籽仁粗蛋白、粗脂肪、油酸、亚油酸含量的决定系数分为0.9270、0.9647、0.9915、0.9915,均方根误差分别为0.8702、0.5631、1.6671、1.4040。经外部验证,独立测试集决定系数分别为0.9608、0.9460、0.9605、0.9492。该模型对花生籽仁粗蛋白、粗脂肪、油酸、亚油酸含量的预测准确,可实现花生籽仁主要品质指标的快速、无损测定,提升高品质花生新品种的育种效率。

花生COP1基因的克隆及表达特征分析

为了探究花生中COP1基因的序列及表达特征,本研究从花生中克隆获得2个COP1基因,分别命名为AhyCOP1a和AhyCOP1b,以此为基础进行了相关分析。结果显示,AhyCOP1a和AhyCOP1b分别长2103 bp和2049 bp,均含有13个外显子和12个内含子。聚类结果显示AhyCOP1a和AhyCOP1b与双子叶作物的COP1基因聚成一类,且分别与AduCOP1和AipCOP1亲缘关系最近,表明AhyCOP1a和AhyCOP1b的进化分别始于花生野生种Ar⁃achis duranensis和A.ipaensis。此外,AhyCOP1a和AhyCOP1b分别有6个和7个WD40重复基序。各类物种的COP1基因在N端相似度较低,在C端WD40结构域部分相似性较高,表明WD40结构域是COP1基因的主要核心功能区域。组织表达结果显示,AhyCOP1a和AhyCOP1b在地上部的表达显著高于地下部,花中最高,其次为叶和茎。但AhyCOP1a在地下组织的表达量在显著高于AhyCOP1b,暗示AhyCOP1a在地下组织发育过程中的作用更大。此外还发现光照可以促进花生COP1基因的表达,表明花生中COP1基因的表达受光照显著影响。总之,本研究结果初步明确了花生中COP1基因的序列及表达特征,为后续深入探究COP1基因的分子功能奠定了基础。

花生高产攻关实收单产12982 kg/hm^(2)技术分析

为进一步挖掘花生高产潜力,示范带动大面积单产提升,自2013年开始山东省农业科学院花生栽培与生理生态创新团队连续组织高产攻关,产量相继突破实收单产11250 kg/hm^(2)、11700 kg/hm^(2)、12000 kg/hm^(2),其中2023年最高产达到12982 kg/hm^(2)。本文从栽培技术、气候条件、产量构成等方面分析了高产纪录产生原因,并对投入、产出进行了比较。栽培技术方面,集成应用了单粒精播、全程可控施肥、生物菌剂耦合、三防三促调控的高产栽培技术体系,通过充分发挥单株生产潜力、构建高质量群体来实现高产,为下一步单产突破13500 kg/hm^(2)提供技术支撑。