大粒裸燕麦(Avena nuda L.)遗传连锁图谱的构建

以元莜麦和555杂交得到的281个F2单株为作图群体,利用20对AFLP引物、3对SSR引物和1个穗型性状构建了一张大粒裸燕麦遗传连锁图。该图谱全长1544.8 cM,包含19个连锁群,其上分布有92个AFLP标记、3个SSR标记和1个穗型形态标记,不同连锁群标记数为2～14个,长度在23.7～276.3 cM之间,平均长度为81.3 cM,标记间平均距离为20.1 cM。穗型标记分离比符合3∶1,11个AFLP标记表现为偏分离,偏分离比为11.5%。该图谱符合遗传连锁框架图的要求,为今后大粒裸燕麦的QTL定位、分子标记辅助育种和比较基因组学等研究奠定基础。

裸燕麦(Avena nuda L.)根系生长特性的研究

以品五(晚熟品种)和坝莜一号(早熟品种)2个裸燕麦(莜麦)品种为试验材料,对其不同时期的根量和根系全氮含量的变化动态进行了研究,结果表明:早熟品种与晚熟品种根量的变化趋势基本一致,于抽穗开花期达最大值,而后逐渐降低,灌浆期降至最低;灌浆后,莜麦根重呈回升性增长。随着莜麦的生长发育,0～30cm土层的根系衰减较快,30～90cm土层的根系则有增加。莜麦根系全氮含量随生育期推移大致呈"L"型下降趋势。

The effects of steaming and roasting treatments on lipase activity and nutritional components of “oat rice” (OR): the peeled naked oat (Avena nuda) kernels

Peeled naked oat kernels, named “oat rice” (OR) by Chinese food scientists and processors, are novel oat products in China. This study exam-ined the effects of steaming and roasting treat-ments on the enzyme activities, nutritional con-tents, and flour pasting properties of OR kernels. Results showed that a peeling time of 20 s caused 16.13% β-glucan loss, while a peeling time 25 s caused 34.29% β-glucan loss in the kernels. OR kernels with a 20 s peeling treatment demonstrated significantly higher starch levels and kernel whiteness compared with normal oat kernels (P<0.01). It was also found that normal pressure steaming, autoclaved steaming and infrared roasting treatments could exterminate lipase activities in the OR kernels, and provide the OR kernels with significantly lower final viscosities and setback values than normal kernels (P<0.01).

不同密度水平对裸燕麦(Avena nuda)光合特性、产量及品质的影响

为了给松嫩平原地区燕麦优质高产栽培提供参考,以裸燕麦品种‘白燕2号’为试验材料,设置300万株/hm^2、450万株/hm^2、600万株/hm^2、750万株/hm^2、900万株/hm^2、1050万株/hm^2这6个密度处理,对比分析各处理叶面积指数、叶绿素相对含量、光合参数、产量及籽粒品质的差异。结果表明,随着密度的增加,叶面积指数在开花期之前逐渐升高,开花期之后呈先升高后降低的变化趋势;各生育时期旗叶SPAD、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度及气孔导度均随密度的增加而降低;随着密度增加,鲜草产量与干草产量均呈先升高后降低的变化趋势,在基本苗为750万株/hm^2时最高;子粒产量和营养产量也呈先升高后降低的变化,在基本苗为450万株/hm^2时最高;密度对子粒品质影响显著,各营养成分含量随密度的增加呈现出不同的变化趋势。综上所述‘,白燕2号’在松嫩平原地区,以收获籽粒为目的,适宜的种植密度为450万株/hm^2;以收获饲草为目的,种植密度为750万株/hm^2较为适宜。

杂交燕麦(Avena nuda × Avena sativa)的胚胎学研究

研究了裸燕麦和皮燕麦杂交种的胚胎学，结果概括如下：１）花药具四个花粉囊，药壁由四层细胞组成．药室内壁发育为纤维状加厚．中层短命，具腺质绒毡层．伴随着小孢子母细胞的连续型分裂，形成两侧对称型的小孢子四分体．成熟花粉３－细胞型．花粉释放时常出现不孕花粉，一般而论这种现象与无融合生殖有关；２）胚珠倒生，双珠被，厚珠心，珠孔由内珠被组成．孢原细胞直接起大孢子母细胞功能．大孢子母细胞孢质分裂形成直线型的大孢子四分体．合点端大孢子发育为蓼型胚囊，助细胞为镰刀形，它们在极核融合前已退化一个．三个反足细胞分化很早，一般在胚囊发育早期即分化为一群细胞．随后，它们侵入合点端的珠心组织，并且吸收珠心的营养物质，再供胚囊发育之用；３）观察到有无融合生殖现象发生；４）核型胚乳，待大量游离核形成后才形成细胞壁．胚乳边缘的细胞层具次生形成层习性，最后形成种子的糊粉层；５）胚胎发生属紫苑型．

裸燕麦小花形态表型鉴定方法与落粒的形态学机制研究

落粒性是影响裸燕麦产量与品质的关键性状。本研究对228份具有代表性的裸燕麦材料的落粒性及小花的形态等15个性状进行田间多点鉴定,并建立了裸燕麦小花形态表型的鉴定方法。结果表明,15个性状在3个试验地点之间均表现出了不同程度的差异;裸燕麦的落粒性同内稃宽度(相关系数r=-0.36)、内稃面积(r=-0.30)、外稃宽度(r=-0.26)等9个性状呈显著或极显著负相关,与种子同内稃宽度的比值(r=0.37)及种子同外稃宽度的比值(r=0.20)呈极显著正相关,说明内外稃的宽度影响小花中种子的包裹程度,外稃厚度影响小花抵抗外力的能力,从而影响裸燕麦的落粒性。K-means聚类分析将参试材料分为两大类,Ⅰ类占整个群体的48%(110个),内稃和外稃整体上更加窄小,落粒性较高;Ⅱ类占群体的52%(118个),内稃和外稃整体上更加宽大,落粒性较低。对3个地点参试材料落粒性的密度分布进行了分析,提出了裸燕麦落粒性评价的等级划分标准:0~0.03为低落粒性,0.03~0.08为中落粒性,0.08~0.16为较高落粒性,0.16~0.23为高落粒性,大于0.23为极高落粒性。

外源硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦叶片有机酸和激素含量的影响

为探讨外源硫化氢(H2S)对盐碱胁迫下植物有机酸和激素水平的调控效应,以裸燕麦(Avena nuda)为材料,研究喷施50μmol·L^(−1) H_(2)S供体硫氢化钠(NaHS)溶液对3.00 g·kg^(−1)盐碱胁迫下叶片有机酸、激素含量和产量性状的影响。结果表明:盐碱胁迫显著提高了琥珀酸、丁烯二酸、苹果酸、葡萄糖醛酸和总有机酸含量,显著降低了焦谷氨酸、茉莉酸-异亮氨酸(JA-Ile)、反式-玉米素(tZ)和N^(6)-(Δ^(2)-异戊烯)腺嘌呤(iP)含量。喷施NaHS溶液显著提高盐碱胁迫下裸燕麦叶片中3-羟基-3-甲基谷氨酸、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素A_(7)(GA_(7))、茉莉酸甲酯(MJA)、iP含量和IAA/ABA比值,显著降低葡萄糖醛酸、赤霉素A_(3)(GA_(3))、赤霉素A_(4)(GA_(4))、总赤霉素(GA_(S))、1-氨基环丙烷羧酸(ACC)含量和ACC/ABA比值,而对琥珀酸、丁烯二酸、苹果酸、柠檬酸、丙二酸、泛酸、烟酸、焦谷氨酸、辛二酸、苯丙酮酸、总有机酸、赤霉素A_(1)(GA_(1))、茉莉酸(JA)、JA-Ile、脱落酸(ABA)、tZ、反式-玉米素核苷(tZR)、N^(6)-(Δ^(2)-异戊烯基)腺苷(iPA)、总茉莉酸类(JAs)、细胞分裂素(CTK)含量、GAs/ABA、JAs/ABA、CTK/ABA比值无显著影响。主成分分析表明,喷施NaHS溶液使盐碱胁迫下裸燕麦叶片中有机酸3-羟基-3-甲基谷氨酸和激素MJA、GA_(7)、tZ、IAA含量分别显著上调14.31%和41.83%、50.00%、22.97%、13.02%;而有机酸烟酸、葡萄糖醛酸和激素GA_(4)、ACC、tZR、GA_(3)含量分别显著下调16.00%、23.87%和73.53%、32.72%、50.00%、33.91%。另外,喷施NaHS溶液使盐碱胁迫下裸燕麦千粒质量下降了5.91%,而穗数量、穗铃数量、穗粒数量和籽粒产量分别提高了2.19%、9.70%、61.60%和52.83%。表明外源H_(2)S参与盐碱胁迫下裸燕麦有机酸和激素水平的调控,能够增强裸燕麦适应盐碱胁迫的能力。

外源硫化氢调控盐碱胁迫下裸燕麦叶片糖和酚酸代谢反应

为明确硫化氢信号对盐碱胁迫下植物代谢组的调控作用,揭示其增强植物耐盐碱性的机理,以裸燕麦(Avena nuda L.)为材料进行盆栽土培试验,设置不添加盐碱和添加3.00 g·kg^(-1)盐碱(摩尔比NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶Na_(2)CO_(3)∶NaHCO_(3)=12∶8∶1∶9)与裸燕麦抽穗期叶面喷施蒸馏水和50μmol·L^(-1)硫化氢供体硫氢化钠溶液交叉共4组处理,利用超高效液相色谱-串联质谱技术结合正交偏最小二乘判别分析方法,研究外源硫化氢对盐碱胁迫下裸燕麦叶片糖分解代谢产物水平、氧化还原平衡、酚酸含量和产量性状的影响。结果表明:1)非盐碱条件下,喷施硫氢化钠对裸燕麦叶片还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽、还原型辅酶Ⅱ/氧化型辅酶Ⅱ、腺苷三磷酸含量和产量性状的影响微弱,但显著上调柠檬酸、琥珀酸和6-磷酸葡萄糖酯含量,显著下调葡萄糖-6-磷酸、丙酮酸、乳酸、α-酮戊二酸、谷氨酸、天冬酰胺、赤藓糖-4-磷酸、景天庚酮糖-7-磷酸含量;盐碱胁迫导致裸燕麦叶片葡萄糖、葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸、果糖-1,6-二磷酸、3-磷酸甘油醛、3-磷酸甘油酸、丙酮酸、乳酸、α-酮戊二酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、赤藓糖-4-磷酸、景天庚酮糖-7-磷酸、核糖-5-磷酸等糖酵解、三羧酸循环和戊糖磷酸途径中间代谢物及还原型谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽、还原型辅酶Ⅱ、氧化型辅酶Ⅱ含量显著降低,而还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽显著提高;喷施硫氢化钠显著提高盐碱胁迫下裸燕麦叶片葡萄糖、果糖-6-磷酸、3-磷酸甘油酸、乳酸、α-酮戊二酸、延胡索酸、苹果酸、谷氨酰胺、6-磷酸葡萄糖酯、景天庚酮糖-7-磷酸含量,显著降低天冬酰胺含量。2)喷施硫氢化钠显著下调非盐碱条件下裸燕麦叶片反式肉桂酸和丁香醛含量;盐碱胁迫导致裸燕麦叶片反式肉桂酸含量显著降低,而苯甲酸、对香豆酸和反式阿魏酸含量显著提高;喷施硫氢化钠显著提高盐碱胁迫下裸燕麦叶片4-羟基苯甲酸和香草醛含量,显著降低水杨酸、芥子酸含量。3)喷施硫氢化钠对盐碱胁迫造成的裸燕麦穗粒数量和籽粒产量下降具有显著缓解作用,但对穗数量、穗铃数量、千粒重量和生物学产量的影响不显著。由此表明,外源硫化氢参与裸燕麦糖分解代谢和酚酸水平调控,能够增强裸燕麦耐受盐碱胁迫的能力,它对糖分解途径有机酸水平的提升作用和酚酸独特的调节效应可能在其增强裸燕麦耐盐碱性中发挥着重要作用。

裸燕麦膳食纤维组成含量研究及优异资源筛选

为了研究裸燕麦不同品种间膳食纤维组成、含量与营养品质的多样性,完善裸燕麦营养品质评价体系,筛选出优异资源,测定了24个裸燕麦品种籽粒的膳食纤维组成(β-葡聚糖、半纤维素、果胶、纤维素、低聚糖和抗性淀粉)和营养品质指标(蛋白质、淀粉、灰分和脂肪),并运用主成分分析和聚类分析方法对24个裸燕麦品种的营养品质进行综合评价。结果表明,β-葡聚糖和半纤维素占总膳食纤维的比例范围分别为31.2%~49.0%和25.8%~48.7%,是裸燕麦膳食纤维的主要组成成分。主成分分析结果表明,蛋白质、半纤维素、β-葡聚糖和果胶可作为裸燕麦营养品质评价的核心指标;品质综合评价前10名的燕麦品种分别为张莜8号、迪燕1号、白燕16号、坝莜13号、魏都莜5号、白燕2号、晋燕17号、坝莜16号、坝莜18号和白燕18号。聚类分析结果表明,24个裸燕麦品种可划分为5类,类群Ⅲ中品种的蛋白质、β-葡聚糖和脂肪含量最高,类群Ⅳ中品种的半纤维素含量较高。综合品质评价前十名的燕麦品种有1个来自类群Ⅲ,2个来自类群Ⅱ,有3个来自类群Ⅳ,有4个来自类群Ⅰ,这10个品种可用于改良燕麦籽粒品质性状的优异材料。

裸燕麦中非淀粉多糖对淀粉体外消化特性的影响

为研究裸燕麦中非淀粉多糖对淀粉消化特性的影响,对8个裸燕麦品种淀粉组成和非淀粉多糖组分含量进行测定,对比β-葡聚糖、果胶、半纤维素和纤维素对淀粉体外消化特性的影响。结果表明,β-葡聚糖和半纤维素是裸燕麦非淀粉多糖的主要组成部分,占比分别为46.3%和43.3%;淀粉水解率与β-葡聚糖含量呈显著负相关(P<0.05),与半纤维素、果胶和纤维素含量未表现出显著相关性(P>0.05),但经非淀粉多糖酶解后,淀粉离体消化速率升高;相比于对照组,半纤维素酶解后淀粉离体消化速率和快消化淀粉含量升高最为显著(P<0.05),分别增加40.91%和73.92%,其次为纤维素酶处理、果胶酶处理。酶解处理后慢消化淀粉含量均有显著降低(P<0.05)。裸燕麦中非淀粉多糖均可降低其淀粉体外消化能力。

裸燕麦硬度相关基因AnVin-2的等位变异与表达分析

Vromindolines(Vins)是一种燕麦属(Avena L.)特异的淀粉结合蛋白,能够与淀粉体膜脂相互作用,影响籽粒硬度。为了解Vin-2基因与裸燕麦籽粒硬度的关系,选用裸燕麦核心种质材料街棚莜麦对燕麦Vin-2(AnVin-2)基因进行克隆和等位变异检测,发掘AnVin-2基因等位变异的检测标记,探究AnVin-2A、AnVin-2C和AnVin-2D基因在籽粒不同发育时期以及4种不同硬度裸燕麦材料(2份软质,2份硬质)成熟籽粒中的表达模式;并选择10份不同硬度裸燕麦材料(5份软质,5份硬质)对AnVin-2C4的等位变异进行鉴定。结果表明,AnVin-2基因在裸燕麦中存在14种等位变异,分别分布在4A、7C和4D染色体上,均无内含子,包含完整的开放阅读框444 bp,可编码147个氨基酸;根据序列差异开发出AnVin-2基因在A、C和D染色体组上的标记以及AnVin-2C1和AnVin-2C4基因的特异标记,且AnVin-2C4在10份不同硬度材料中存在5种等位变异。表达分析发现,AnVin-2C和AnVin-2D基因在籽粒不同发育时期的表达量总体均呈先升后降的变化趋势,但在4份不同硬度材料成熟籽粒中没有明显差异(除冀杂二号成熟籽粒中AnVin-2C基因的表达量显著低于73014-336、8399-3-4和7929-1-6成熟籽粒中的表达量外),AnVin-2A在籽粒不同发育时期均没有检测到表达。以上结果表明,裸燕麦AnVin-2基因以多拷贝形式存在,但其序列多态性与籽粒硬度没有明显关联。

淀粉特性及其表面结合蛋白与裸燕麦籽粒硬度的关系研究

籽粒硬度可以反映麦类籽粒胚乳质地,与其碾磨性能和食用加工品质密切相关。为了探究裸燕麦(Avena nuda L.)籽粒淀粉特性及其表面结合蛋白与籽粒硬度的关系。本文以5份软质和5份硬质裸燕麦种质为材料,测定总淀粉、支链和直链淀粉含量,观察淀粉粒特性和粒度,对淀粉颗粒表面结合蛋白进行质谱鉴定。结果表明:成熟籽粒中淀粉颗粒的形状有圆形、椭圆形和不规则形,淀粉粒的数量、体积和表面积均呈现单峰分布;淀粉粒大小可分为小(粒径<6μm)、中(6~40μm)和大淀粉粒(粒径>40μm),裸燕麦籽粒主要由小和中淀粉粒组成;硬度不同的裸燕麦籽粒中淀粉的粒度分布不同,软质裸燕麦小淀粉粒的数量和体积百分比高于硬质,中、大淀粉粒的数量和体积百分比低于硬质;软质裸燕麦小和中淀粉粒的表面积百分比高于硬质,大淀粉粒表面积百分比低于硬质;裸燕麦籽粒硬度与支链淀粉含量呈正相关。软质裸燕麦14 kD蛋白在淀粉颗粒表面的含量高于硬质裸燕麦,该蛋白条带经HPLC/MS共鉴定到41种蛋白,包括Vromindoline蛋白和燕麦α淀粉酶胰蛋白酶抑制剂等。综上所述,裸燕麦籽粒淀粉含量、粒度分布和淀粉表面结合蛋白均与籽粒硬度相关,支链淀粉含量越高,小淀粉粒的数量、表面积和体积百分比越多,Vromindoline等蛋白含量越高,裸燕麦籽粒越软,为揭示裸燕麦籽粒硬度形成机制奠定了基础。

冀北不同裸燕麦品种萌芽期抗旱性评价

为从冀北地区12个裸燕麦品种(品系)中筛选出抗旱性较强的燕麦品种,试验采用5%、10%、15%、20%、25%的PEG-6000溶液模拟外界干旱胁迫环境,通过发芽种子数计算发芽率、发芽势等指标以及种子萌发指数等抗旱性相关指数,并对初生根数、最长初生根长、初生根总长、胚芽鞘长、胚芽长5个关键指标进行聚类分析。结果表明,干旱胁迫、品种和二者交互作用均可显著影响燕麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数和抗旱指数等发芽及抗旱性相关指标;其中,坝莜3号、坝莜6号和品五在发芽率、发芽势、发芽指数和萌发抗旱指数等方面表现较为突出,展现了其较高的抗旱性。在15%的PEG-6000溶液模拟典型干旱条件下,聚类分析5个作物早期关键生长指标结果表明,200919-7-1、坝莜1号、品五和坝莜3号具有较强的抗旱性。综合评价得出,所有品种中,品五和坝莜3号的抗旱性最为突出,坝莜6号和200919-7-1也具有较好的抗旱性,但应对不同程度的干旱表现不稳定,坝莜8号、坝莜9号、坝莜14号、9641-6、9641-13、坝莜18号和坝莜19号属于干旱敏感品种。

不同浓度PEG模拟干旱胁迫对燕麦种子胚根和胚芽生长的影响

本研究采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,比较研究了冀北地区12个燕麦品种(品系)种子胚根和胚芽的生长变化及萌芽期抗旱性表现。结果表明,不同燕麦品种种子初生根数、初生根长、胚芽长和胚芽鞘长对干旱胁迫的响应不同。不同干旱胁迫条件下,燕麦种子初生根数在0~5之间,其中低度干旱胁迫增加了燕麦种子初生根数,高度干旱胁迫降低燕麦种子初生根数。不同燕麦品种种子最长初生根长在5~20.9 mm之间,干旱胁迫均降低了燕麦种子最长初生根长,其中200919-7-1、坝莜3号和品五对干旱胁迫的忍耐性最高。干旱胁迫也影响了燕麦种子胚芽长和胚芽鞘长,不同燕麦品种种子胚芽长和胚芽鞘长对干旱胁迫的响应表现出相似的趋势。

裸燕麦籽粒硬度检测和分布

籽粒硬度是影响麦类作物磨粉品质和食品加工品质的重要性状之一。本研究以260份来自我国13个省(区)的地方品种、选育品种和国外引进的裸燕麦品种为试验材料,通过3年2点种植,对其进行籽粒硬度检测和分布研究。结果表明,供试裸燕麦籽粒硬度均值变幅为17.72~37.26 N;硬度值在26.80~29.20 N范围内的分布频率最高;山西省软质和中间型裸燕麦占总供试品种的比例均最高,分别为10.47%和15.12%;内蒙古的硬质占比最高,为6.59%;华北和西北产区的中间型硬度的占比均最高;而来自“云贵川”地区的材料则主要以软质为主。引进品种主要集中在俄罗斯和加拿大,硬度以中间型的居多。播种地区、年份和品种对籽粒硬度值均有显著影响,地方品种、选育品种和引进品种3种类型与硬度值相关性不大。统计供试材料籽粒的外观形状发现,华北产区的籽粒长度、宽度和厚度变幅最大,但各产区之间差异无统计学意义。本研究可为燕麦加工企业原粮选择及加工专用品种选育奠定基础。

裸燕麦酶活性抑制方法及品质比较

为了比较不同灭酶工艺对裸燕麦酶活性抑制效果和燕麦品质的影响,对裸燕麦和去皮后的燕麦米采取普通烘烤、红外烘烤、常压蒸煮、高压蒸煮灭酶处理。研究结果表明:采用红外烘烤、蒸汽处理(常压和加压)的燕麦米和原燕麦籽粒酶活性均受到了抑制,三个月后仍没有酶活性;而普通烘烤处理的燕麦籽粒酶活性没有被抑制。脱皮后燕麦粉白度最高。以未加工燕麦为对照,常压蒸制燕麦米在各项品质综合评价上最佳,其次为加压蒸制燕麦、常压蒸制燕麦、红外烘烤燕麦米、加压蒸制燕麦米、普通烘烤燕麦米、红外烘烤燕麦、燕麦米对照和普通烘烤燕麦。红外烘烤是一种快速有效的燕麦灭酶和风味改善工艺。

紫花苜蓿和裸燕麦混贮发酵品质和营养成分分析

以新鲜及晾晒后的紫花苜蓿和裸燕麦为原料,分别设计紫花苜蓿单贮、裸燕麦单贮、裸燕麦∶紫花苜蓿=1∶1、裸燕麦∶紫花苜蓿=2∶1及裸燕麦∶紫花苜蓿=1∶2混贮等5个处理,青贮60d后,对其感官评分、发酵品质和营养成分等进行分析。结果表明,鲜贮苜蓿在感官评定、V-Score及Kaiser评价体系中表现一般,而晾晒及混合青贮各处理组均能不同程度提高青贮评分。晾晒和混合青贮对发酵品质产生影响,两者显著或极显著降低pH值、PA(丙酸)、AA(乙酸)、BA(丁酸)和AN/TN(氨态氮/总氮)含量(P<0.01或P<0.05),显著或极显著升高LA(乳酸)含量(P<0.01或P<0.05),其中以裸燕麦∶紫花苜蓿=2∶1降低或升高最明显。晾晒对青贮饲料的干物质、可溶性碳水化合物及粗灰分含量具有显著或极显著影响(P<0.05或P<0.01),对其他养分含量影响不大(P>0.05)。混合比例对青贮饲料的所有发酵项目均有极显著影响(P<0.01),对粗蛋白质、可溶性碳水化合物及中性洗涤纤维含量具有显著或极显著影响(P<0.05或P<0.01),对其他养分指标影响不显著(P>0.05)。晾晒和混合青贮的交互作用可显著提高青贮饲料的发酵品质,但对养分含量影响不明显。因此,从青贮后感官评价、发酵品质及养分含量来看,紫花苜蓿和裸燕麦混合青贮品质优于单独青贮,且晾晒相对于鲜贮更易于青贮,而无论晾晒和鲜贮,当裸燕麦∶紫花苜蓿=2∶1时,青贮品质均优于其他各组。

裸燕麦萌发期耐盐性综合评价与耐盐种质筛选

【目的】对来自不同生态区的278份裸燕麦种质在萌发期的耐盐性进行综合评价,以期为裸燕麦萌发期耐盐性的鉴定和评价提供方法指导,同时为裸燕麦耐盐育种的亲本选择提供丰富的耐盐材料。【方法】以1.2%NaCl水溶液进行盐胁迫,以蒸馏水培养为对照,利用培养皿纸上发芽法在人工气候培养箱中进行裸燕麦种质萌发期的耐盐性鉴定,培养条件为25℃恒温、相对湿度(70±5)%、每天12 h光照(6:00—18:00)、光照强度150μmol?m-2?s-1。以胚根至少与种子等长、苗高不短于种子长的1/2为发芽标准,培养96 h时统计各供试种质的发芽势,培养168 h时统计各供试种质的最终发芽率并测量幼苗的最长初生根长和苗高,以发芽势、发芽率、根长、苗高4个性状来鉴定供试种质对盐胁迫的反应。以基于4个鉴定指标的耐盐系数为评价依据,根据各指标耐盐系数的隶属函数值的变异系数来分配各指标的权重,利用加权隶属函数法对供试278份裸燕麦种质进行综合评价,结合聚类分析对供试种质进行耐盐性级别划分。【结果】与正常条件相比,在1.2%NaCl胁迫下,除了SHX88和NM47以外,其他所有材料的发芽势和发芽率都降低;所有材料的根长和苗高都受到抑制。不同材料在4个鉴定指标上都表现出差异。根据加权隶属函数值和聚类分析,可将供试278份裸燕麦种质分为耐盐性不同的5个级别:17份材料高度耐盐(1级)、114份材料耐盐(2级)、106份材料中等耐盐(3级)、25份材料对盐胁迫敏感(4级)、16份材料对盐胁迫高度敏感(5级)。在4项鉴定指标中,发芽势和发芽率与萌发期耐盐性的关系最为密切,但发芽率在材料间的表现比发芽势更为稳定。【结论】发芽率可作为裸燕麦萌发期耐盐性快速鉴定或种质资源初步筛选的鉴定指标。加权隶属函数法对于裸燕麦种质耐盐性综合评价具有较好的应用价值。SHX75等17份高耐盐性裸燕麦材料可进一步用于耐盐机理研究、耐盐育种以及盐碱地栽培。

不同类型燕麦农艺和饲草品质性状分析

在吉林省西部对来源不同的7种裸燕麦和13种皮燕麦各时期的饲草产量、种子产量、主要农艺性状和饲草品质性状进行对比,采用灰色关联度和聚类分析法对观测指标进行综合评估,以期筛选出能够评价不同类型燕麦的农艺性状和营养品质指标,进而对该系列品种的饲草价值进行综合评价。结果表明,皮燕麦在抽穗期和开花期的饲草产量、成熟期的籽粒产量都要比裸燕麦具有优势,而较高的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维又降低了皮燕麦的饲草品质。皮燕麦和裸燕麦的粗蛋白含量并无差异,但是开花后的粗蛋白含量降低可引起饲草品质的下降。皮燕麦的干草产量与籽粒产量、粗蛋白含量呈现显著的负相关关系,说明饲草产量与饲草品质之间存在着权衡关系,而这种关系在裸燕麦上并不显著。综合各品种灌浆期的农艺性状和营养品质性状分析,甜燕1号和白燕16号是最优的饲草型品种,适宜在本地区以收获饲草为目的进行种植。

盐、碱胁迫对燕麦幼苗光合作用的影响

以砂培‘定莜6号’燕麦幼苗为材料,研究不同浓度Na Cl和Na HCO3(0,50,100,150,200 mmol·L-1)胁迫对光合色素含量、气体交换、叶绿素荧光参数和叶黄素循环的影响。结果表明:(1)在Na Cl胁迫下,随着处理浓度增加,燕麦叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭(q P)和Hill反应活力明显下降,非光化学猝灭(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)、叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)显著提高,类胡萝卜素含量和气孔限制值(Ls)先升后降,胞间CO2浓度(Ci)先降后升。(2)在Na HCO3胁迫下,随着处理浓度增加,燕麦叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P和Hill反应活力显著下降,Ci、NPQ、Y(NPQ)、Y(NQ)、(β/α-1)、(A+Z)/(V+A+Z)明显增大,类胡萝卜素先升后降。(3)在相同Na+浓度下,Na HCO3胁迫的燕麦幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P和Hill反应活力下降及NPQ、Y(NPQ)、Y(NO)、(β/α-1)、(A+Z)/(V+A+Z)增加的幅度大于Na Cl胁迫。表明盐、碱胁迫均对燕麦幼苗光合系统造成了伤害,但碱胁迫的伤害程度大于盐胁迫。