Effect of Saline-alkali Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Oat

Neutral black soil was mixed with strong saline-alkali soil in different weight ratios, then physiological indexes during seed germination and seedling growth in soil of different ratios and the corresponding leaching liquor treatments were observed to explore effect of saline-alkali stress on oat seed germination and seedling growth, and analyze tolerance of oat to saline-alkali soil. The results showed that germination ability of oat seeds reduced with the increasing saline-alkali stress, salt injury index increased and seedling growth was inhibited. Effect of different saline-alkali stresses on germination ability of oat seeds showed difference, and effect of leaching liquor treatment on oat seed germination was stronger than that of soil treatment.

不同拌种剂对黄河滩区饲用燕麦种子萌发及幼苗生长的影响

为了筛选适宜黄河滩区盐碱地饲用燕麦种子的最佳拌种剂,试验采用营养钵栽培法,选用海藻肥金彩(450 g/hm^(2))与35%吡虫啉悬浮剂(1600 mL/hm^(2)、1800 mL/hm^(2)、2000 mL/hm^(2))+10%苯醚甲环唑水分散粒剂(200 g/hm^(2)、250 g/hm^(2)、300 g/hm^(2))、35%噻虫嗪悬浮剂(1600 mL/hm^(2)、1800 mL/hm^(2)、2000 mL/hm^(2))+50%咯菌腈可湿性粉剂(200 g/hm^(2)、250 g/hm^(2)、300 g/hm^(2))组成18种药剂组合进行拌种处理(A1~A9处理和B1~B9处理),同时设不添加药剂的空白对照(CK),每个处理4个重复,每个重复6粒,播种后第8天统计不同处理燕麦种子的发芽率;播种后第15天测定幼苗苗高、根长、分根数,第一片真叶的叶长、叶宽、叶面积、叶绿素含量,百株地上部与地下部鲜干重及根冠比。对各处理指标采用隶属函数法与灰色关联度分析方法进行综合分析。结果表明:B7处理(450 g/hm^(2)金彩+1600 mL/hm^(2)35%噻虫嗪悬浮剂+300 g/hm^(2)50%咯菌腈可湿性粉剂)、B6处理(450 g/hm^(2)金彩+2000 mL/hm^(2)35%噻虫嗪悬浮剂+250 g/hm^(2)50%咯菌腈可湿性粉剂)的分根数、百株地下部干重与根冠比均显著高于CK处理(P<0.05),A1处理(450 g/hm^(2)金彩+1600 mL/hm^(2)35%吡虫啉悬浮剂+200 g/hm^(2)10%苯醚甲环唑水分散粒剂)的苗高、分根数及百株地下部干重均显著高于CK处理(P<0.05)。隶属函数法与灰色关联度分析综合评价显示,较优的拌种剂组合依次为B7、B6、A1处理。说明采用适宜浓度拌种剂组合B7、B6、A1拌种能够显著增强饲用燕麦在黄河滩区盐碱地的生长发育能力。

甘肃省白银市四龙镇—北湾镇耕地区土壤重金属现状及生态风险评价

[研究目的]甘肃省白银地区矿业发达,矿山开采导致土壤重金属污染严重,掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护具有重要意义。[研究方法]以甘肃省白银地区四龙镇一北湾镇耕地区表层土壤为研究对象,采用单因子指数法、内梅罗综合指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法四种方法对区内表层土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)污染进行了分析和评价。[研究结果]单因子指数法统计结果显示研究区土壤污染主要为Cd、As的污染,单因子指数PCd显示89.21%的土壤为一等清洁,8.63%为二等轻微污染,0.72%为三等轻度污染,1.44%为四等中度污染。单因子指数PAs显示94.24%为土壤为一等清洁,5.04%为二等轻微污染,0.72%四等中度污染。内梅罗综合指数Pz介于0.339~2.869,均值为0.603;Pz显示85.61%的土壤为清洁,7.91%为轻微污染,5.04%为轻度污染,1.44%为中度污染。地积累指数法结果显示研究区土壤重金属污染总体处于0~2级,以Cd、Hg、As、Pb污染为主。潜在生态危害指数法结果显示,研究区污染以Cd、Hg污染为主;Cd潜在生态风险最大,10.07%属于中潜在风险,5.04%属于较高潜在风险,1.44%属于很高潜在风险;潜在生态危害综合指数平均值为211.80,表明该地区土壤总体处于中等危害程度。四种方法评价结果总体一致,即研究区以Cd、As、Hg污染为主,应加强监测。[结论]以黄河为界对调查区进行分区研究,结果显示北岸灌淤土区(B区)污染最为严重,与东大沟河交界位置污染程度最高,水体及底泥样品重金属分析结果也证实东大沟河污染也较为明显,进一步证实了研究区北部主要受白银矿山东大沟河流域污染为主,而黄河南岸土壤相对清洁,但也受到不同程度的影响。近些年,随着引黄灌溉及矿山环境治理等措施,土壤污染有所缓解,但土壤中累积的重金属需要长时间的自然降解或迁移,对高风险区仍应加强监测及治理。

宽幅条播对燕麦间作箭筈豌豆产量及种间关系的影响

为明确宽幅条播对燕麦‖箭筈豌豆间作系统生产力的影响,在常规条播和宽幅条播两种播种方式下设置燕麦单作、箭筈豌豆单作及燕麦‖箭筈豌豆间作三种种植方式,比较分析了不同处理间作物产量、种间关系及燕麦产量构成因素的差异。结果表明,与单作相比,间作燕麦的饲草及籽粒产量显著提高,增幅分别为24.25%~32.77%和27.44%~32.69%,而间作箭筈豌豆的饲草及籽粒产量降低为7.16%~8.08%和2.80%~5.48%。宽幅条播可提高燕麦及箭筈豌豆产量,宽幅条播间作饲草和籽粒产量的土地当量比较常规条播间作分别提高0.03和0.06。在间作中,燕麦的侵占力大于0,实际产量损失大于1,竞争比率大于1,且燕麦的相对拥挤系数大于箭筈豌豆,说明燕麦在间作系统中处于竞争优势。间作燕麦穗数、穗粒数和穗重较单作显著提高,平均增幅分别为24.23%、14.84%和17.43%,其中宽幅条播间作处理的穗粒数、公顷穗数和穗重均显著高于其他处理。由此可见,宽幅条播下通过与箭筈豌豆间作,可提高燕麦生产力和土地资源利用效率。

谷胱甘肽引发对老化燕麦种子发芽与幼苗生长特性的影响

为探讨谷胱甘肽(Glutathione,GSH)引发对老化燕麦(Avena sativa)种子活力的影响,以老化5 d种子为材料,研究了不同浓度(0.1,0.2,0.5和1.0 mmol·L^(-1))GSH溶液引发不同时间(12 h,24 h和36 h)下种子发芽及幼苗生长特性的变化规律。结果表明,老化后燕麦种子发芽率、发芽指数及活力指数显著下降(P<0.05),平均发芽时间显著增加(P<0.05),苗长、苗重、根长和根重均显著降低(P<0.05)。不同GSH引发浓度和引发时间处理后对老化燕麦种子发芽及幼苗生长各项指标的影响有所差异,其中0.2 mmol·L^(-1)GSH引发24 h是缓解种子老化的最佳处理,显著缩短了老化种子平均发芽时间(P<0.05),显著提高了发芽率、发芽指数、活力指数、苗长、苗重和根长(P<0.05)。燕麦种子引发处理可以为保持种子活力提供有效改善措施。

燕麦sHSP基因家族的鉴定及其响应高温及老化的表达分析

小热激蛋白(sHSPs)是植物体中普遍存在的由核基因编码的一类蛋白,具有保守的ACD结构域,能够在高温、干旱以及老化等胁迫刺激中发挥重要作用。本研究利用生物信息学方法在燕麦基因组中鉴定得到24个HSP20(AsHSP20.1~AsHSP20.24)基因,并对AsHSP20家族成员的理化性质、蛋白结构、亚细胞定位、系统进化、保守基序和保守结构域、基因染色体位置以及响应高温及老化基因的表达等进行系统分析。研究发现AsHSP20基因分布在17条染色体上。编码氨基酸数目136~529 aa,分子量大小14.9~58.1 kDa,理论等电点5.30~8.79。HSP20成员多定位在核、胞质和叶绿体上,部分定位在质膜、线粒体、过氧化物酶体以及胞外。蛋白质二级结构和三级结构分析表明AsHSP20成员确定有β-折叠结构。根据保守基序组成与系统发育关系分析,AsHSP20基因家族被分为11个亚组,同一亚组成员之间具有相似或相同的保守基序,表明这些蛋白之间具有功能的相似性。进一步分析自然老化和人工老化处理下AsHSP20基因的表达情况,结果表明AsHSP20.20、AsHSP20.24基因在自然老化处理与人工老化处理下共同下调表达,推测AsHSP20.20和AsHSP20.24在两种老化方法下共同参与调控燕麦种子活力降低的过程,可作为燕麦种子寿命及抗老化种质育种研究的候选基因。研究为AsHSP20基因家族在燕麦种质老化过程中的调控机制提供了有价值的信息,也为进一步探究燕麦HSP20基因的功能及种子抗衰老分子机制提供了理论支撑。

不同燕麦品种种子自然老化表型和多光谱变化特征

本研究利用多光谱成像技术对12个燕麦(Avena sativa)品种三年自然老化前后种子进行检测,并对其形态和光谱两种特征参数进行分析。结果显示,不同品种及其自然老化种子形态和光谱特征参数存在差异。基于形态和光谱特征参数的k-means聚类分析将不同燕麦品种种子大致归为两大类群:自然老化前和自然老化后。此外,运用课题组此前开发的nCDA-CNN模型对种子老化和发芽率预测,发现多光谱图像的预测准确度达到了100%。进一步分析发现,自然老化前后种子发芽率与颜色参数L、630 nm和690 nm波长光谱反射率具有显著正相关性(P<0.05);种子老化与四个形态参数(表面积、长度、形态参数B和饱和度)以及365 nm波长光谱反射率具有显著正相关性(P<0.05)。以上研究结果表明,不同品种的燕麦种子在自然老化前后的外部形态及光谱特征上存在显著差异(P<0.05),运用基于图像的机器学习模型能够准确鉴别种子老化和预测发芽率,对进一步研究老化种子的生理生化特征有一定的意义。

外源水杨酸对铬胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生理特性的影响

为了探究外源水杨酸(SA)对铬(Cr^(6+))胁迫下燕麦(Avena sativa L.)种子萌发抑制的缓解效应,本试验采用水培法,首先筛选出100 mg/L为适宜的镉胁迫处理浓度,然后设置不同浓度(0.01、0.02、0.03、0.04、0.08、0.10 mmol/L)外源SA浸种处理,以蒸馏水浸种为对照(CK),研究SA对100 mg/L铬胁迫下燕麦种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶的活性和渗透调节物质及MDA含量的影响。结果表明,100 mg/L Cr^(6+)溶液胁迫下燕麦种子的萌发和幼苗生长均被显著抑制;外源SA浸种处理能够通过激活燕麦幼苗CAT、POD和SOD等抗氧化酶活性,减少MDA含量,提高可溶性糖和脯氨酸含量,来缓解重金属铬对燕麦种子萌发的毒害作用,进而增强燕麦幼苗的抗逆性。本试验条件下,以0.03 mmol/L外源SA浸种处理的效果较优,明显缓解Cr6+胁迫对燕麦种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的抑制。

谷胱甘肽引发对老化燕麦种胚线粒体抗氧化特性的影响

本研究探讨了谷胱甘肽(glutathione,GSH)引发对老化燕麦种胚线粒体抗氧化能力的影响,以期为种子合理贮藏与利用提供科学依据。试验以老化5 d种子为材料,研究了0.2 mmol·L^(-1) GSH引发24 h处理下种胚线粒体抗氧化酶活性、抗氧化物和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量的变化规律。结果表明,种子老化导致种胚线粒体内H_(2)O_(2)含量显著(P<0.05)升高,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性均显著(P<0.05)降低,抗坏血酸(AsA)含量无显著变化,GSH含量、AsA/脱氢抗坏血酸(DHA)和GSH/氧化型谷胱甘肽(GSSG)显著(P<0.05)升高,DHA和GSSG含量显著(P<0.05)下降。而GSH引发处理使老化种子胚中线粒体的H_(2)O_(2)含量显著(P<0.05)降低,CAT和GR活性显著(P<0.05)升高,POD、SOD、MDHAR、APX、DHAR活性以及AsA、DHA含量和GSH/GSSG有所增加,GSH、GSSG含量和AsA/DHA有所降低,但差异均不显著。综上,GSH引发处理主要通过提高老化燕麦种胚线粒体抗氧化酶活性,降低H_(2)O_(2)含量,有效缓解了氧化损伤,维持种子活力。

冷等离子体处理对盐胁迫下燕麦种子萌发及幼苗生长的影响

为探究冷等离子体处理对盐胁迫下燕麦耐盐性的影响,以坝莜14号燕麦种子为试验材料,选用5和6 kV的电压对燕麦种子进行不同时长(30 s、15 s×2)的冷等离子体处理,测定不同浓度的NaCl溶液(0.5、1.0、1.5 g·L^(-1))胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生长及生理指标。结果发现,冷等离子体可以显著提高燕麦种皮亲水性及燕麦种子的吸水率,缓解盐胁迫对燕麦株高和根长的影响。基于隶属函数对燕麦抗盐能力进行综合评价分析发现,冷等离子体处理参数为5 kV、30 s和6 kV、15 s×2时,1.5 g·L^(-1)浓度胁迫下燕麦的抗盐能力提高,且随着胁迫强度的增加,5 kV、30 s参数下,冷等离子体处理对盐胁迫的缓解作用效果逐渐增强。

播期与播量对河南省秋播饲用燕麦生产性能的影响

为研究播期与播量对河南省秋播饲用燕麦的影响,试验设置4个播期、3个播种量,研究不同播期与播量对秋播燕麦越冬率、分蘖和株高等农艺性状和干草产量、籽粒产量的影响。结果表明:10月下旬播种的燕麦越冬率最高,早播和晚播燕麦越冬率较低,但各播期燕麦越冬率均在90%以上;株高、干草和籽粒产量与冬后分蘖数显著正相关;早播燕麦部分分蘖在越冬时被冻死,使其株高、干草和籽粒产量降低;晚播燕麦生育期缩短,分蘖减少,干草和籽粒产量较低;早播和晚播均降低干草产量和籽粒产量,10月下旬播种达到最高,分别为16.10、3.85 t/hm^(2);播种越晚乳熟中期收货时的燕麦草品质越好。综上所述,秋播燕麦可在河南省安全越冬,干草品质、干草和籽粒产量主要受播期影响,播种量对其影响不显著;河南省秋播燕麦适宜在10月下旬播种,播量60~90 kg/hm^(2)。

膨化燕麦黑芝麻酸奶的研制

为了研制一款酸奶新产品,以牛奶、膨化燕麦、熟黑芝麻、异麦芽酮糖醇为原料,采用模糊数学综合评价法,在单因素试验结果的基础上,通过响应面试验确定膨化燕麦黑芝麻酸奶的配方和工艺条件。结果表明,膨化燕麦黑芝麻酸奶最佳配方为燕麦添加量6.9%、黑芝麻添加量3.3%、异麦芽酮糖醇添加量13.5%,最佳发酵时间为5.8 h。通过9点快感标度法对消费者接受度进行评价,结果表明研制的酸奶更受消费者喜爱。该研究丰富了酸奶制品品类,对燕麦、黑芝麻的开发利用有积极推动作用。

9个燕麦品种的种带细菌多样性及其促生功能定性分析

【目的】探究燕麦(Avena sativa)种带细菌及其促生功能多样性。【方法】采用传统培养方法分离纯化9个燕麦品种种带细菌,并定性分析其固氮、溶磷、产IAA能力和分解纤维素功能。【结果】共分离到34株细菌分离物,结合其形态特征及16S rDNA分析,分离出的细菌隶属于原核生物界的4门19属,其中优势门为厚壁菌门(Firmicutes),占比56.00%;优势属为芽孢杆菌属(Bacillus),占比41.18%;34株燕麦种带细菌均具不同的促生功能,其中分属于芽孢杆菌属、埃希氏菌属(Escherichia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、志贺氏菌属(Shigella)和大西洋杆菌属(Atlantibacter)的9株细菌同时具备固氮、溶磷、产吲哚乙酸和分解纤维素功能。【结论】本试验共分离到34株细菌分离物,均具备不同的促生功能,其中9株细菌兼具固氮、溶磷、产吲哚乙酸和分解纤维素功能,志贺氏菌属LFt4综合能力最强。

不同品种燕麦种子活力鉴定与耐贮藏性评价

为探究不同品种燕麦种子活力与耐贮藏性差异,筛选具有高活力且耐贮藏的优异种质,本研究以8个品种燕麦种子为试验材料,采用45℃、100%相对湿度人工老化法模拟种子贮藏,通过测定老化0 d(即未老化,对照CK)、老化4 d两种条件下11个种子萌发与幼苗生长特性相关指标变化,运用耐老化系数、综合耐老化系数、主成分分析、隶属函数、综合评价值(D值)和系统聚类分析方法对供试种子耐贮藏性进行综合评价,以期为燕麦高活力强耐贮藏性种质筛选与新品种培育提供理论参考。结果表明:人工老化条件下,除平均发芽时间呈延长趋势外,发芽势、发芽率、发芽指数、种子活力指数、成苗率和幼苗活力指数在所有供试燕麦品种中均呈下降趋势。通过主成分分析,可将11个单项测定指标转换为3个相互独立的综合指标。根据耐贮藏性综合评价D值和系统聚类分析,将8个品种燕麦种子耐贮藏性划分为4个类型,即强耐贮藏性、中耐贮藏性、弱耐贮藏性和极弱耐贮藏性,并筛选出强耐贮藏性品种为“贝勒Ⅱ”、极弱耐贮藏性品种为“海威”,为燕麦高活力强耐贮藏性种质筛选、关键候选基因挖掘及新种质创制与利用提供了理论依据。

行距和播量对燕麦产量及相关农艺性状的影响

燕麦是我国半干旱地区重要的一年生饲草作物。为探究华北地区燕麦种植的适宜行距和播量,研究通过双因素完全随机区组设计,分别设置3个行距水平和3个播量水平,研究不同行距、播量组合对燕麦产量及相关农艺性状的影响。研究结果显示,试验范围内行距和播量对株高的影响以播量为主,行距影响不显著。行距和播量对茎长、茎节数影响不显著。播量增大时,叶片的宽与长都变小。穗长、穗数受播量影响大,受行距影响小。行距和播量对干草产量和种子产量有影响,播量比行距对干草产量和种子产量的影响更大。干草产量和种子产量均以窄行距S1(15 cm)低播量D1(20万粒/hm^(2))最高。相关性分析结果表明,单分蘖干重与干草产量最相关,其次是干鲜比。

叶面喷施硼肥对燕麦生长发育及种子产量的影响

为明确土壤缺硼地区燕麦种子生产适宜的硼肥用量,试验以‘草燕1号’燕麦为材料,于开花期喷施不同水平硼肥(B1组:0.50 kg/hm^(2),B2组:0.40 kg/hm^(2),B3组:0.30 kg/hm^(2),CK组:0 kg/hm^(2)),系统测定了各硼肥水平下燕麦植株的生长发育、种子产量及其相关性状的变化。结果表明,开花期叶面喷施硼肥对燕麦的植物学性状影响不明显,但提高了燕麦穗长、小穗数、穗粒数、穗粒重,降低了种子空壳数,提高了种子千粒重和种子产量。其中,开花期喷施0.40 kg/hm^(2)硼肥对促进燕麦种子产量的效果最好,种子产量达4 152.72 kg/hm^(2),较CK组提高了21.97%(P<0.05),千粒重较CK组提高了24.73%(P<0.05)。

近红外光谱技术在燕麦种子活力测定中的应用研究

快速准确无损测定牧草种子活力是当前种子生理研究中的一项重要内容，试验以甜燕麦种子为材料，采用近红外光谱结合主成分-马氏距离模式识别方法鉴别了3种不同活力的燕麦种子，研究结果表明，在4000—6900cm^-1波数范围内的光谱，通过SNV（Standard Normal Variate）预处理方法，用4个主成分建立的模型效果最佳，模型对校正集样本和预测集样本的鉴别率都分别达到100％，该研究利用近红外光谱技术为快速准确无损测定种子活力提供了一条新途径。

超声波预处理对燕麦蛋白制备ACE抑制肽的影响

利用燕麦蛋白制备ACE抑制肽时先利用超声波对燕麦蛋白原料进行预处理研究。以ACE抑制活性和水解度为指标,考察了超声波功率、处理时间、超声波工作/间歇时间对燕麦蛋白预处理效果的影响。结果表明,超声波预处理的最佳工艺参数为:超声波功率500 W,处理时间20 min,超声波工作时间2 s、间歇时间2 s,该条件下酶解产物对ACE的半抑制浓度IC50值从0.533 mg/mL降到0.299 mg/mL,酶解时间由常规酶解的90 min缩短到60 min;超声波预处理参数变化虽然对水解度影响不显著,但对ACE抑制活性的影响显著;验证了超声波引起的蛋白疏水性增加是导致酶解产物ACE抑制活性显著改善的重要原因之一。

燕麦种子贮存后遗传完整性研究

本文取材青海农林科学院1956、1964、1984年存入西宁自然库中裸燕麦和皮燕麦种子共12个品种，于1993年从生理生化、细胞学等进行了多项指标的测定和分析，结果表明：贮存8年的种子发芽率高，平均发芽率裸燕麦85．0％，皮燕麦74．1％，其幼苗鲜重、干重，活力指数、TTC活性等均高，而电导率低；贮存28年的种子发芽率明显降低，平均发芽率裸燕麦为48．2％，皮燕麦为2．0％；贮存36年的种子已丧失发芽力。陈旧种子根尖细胞分裂后期异常染色体出现频率高到6．22％，但经播种一年后染色体恢复到正常，异常率只有0．4％。分析比较了不同贮存年代种子的酯酶（EST）、α-淀粉酶（α-Amy）、过氧化物酶（PER）等同工酶和醇溶蛋白图谱，陈旧种子中条带数明显减少、削弱。这对利用西宁自然库安全贮存燕麦种子提供了依据。

燕麦中主要甾醇的鉴定和效能试验

本课题以脱壳燕麦为原料,经石油醚提取得到燕麦油。再经皂化、提取不皂化物,不皂化物以GC/MSD检测,鉴定其中的主要成分是β-谷甾醇。在色拉油中进行了添加抗氧化试验和甾醇抑菌试验,发现其具有一定的抗氧化效能和抑菌效能。效能随添加量的增加而加强。