盐胁迫对6个品种饲用甜高粱种子萌发和幼苗生长的影响

以6个饲用甜高粱品种为材料,在NaCl和Na_(2)SO_(4)溶液的5个梯度比例(0(ck)、50、100、150、200 mmol/L)下进行种子萌发试验,通过测定发芽率、发芽势、芽长、根长、盐害率、株高、茎粗、干鲜比和可溶性糖含量等指标,探讨不同盐胁迫对种子萌发特性和幼苗生长的影响。结果表明,随着NaCl和Na_(2)SO_(4)浓度的增加,饲用甜高粱种子的发芽率、发芽势、芽长、根长和苗期的株高、茎粗、干鲜比均逐渐降低,盐害率和可溶性糖含量逐渐增大。NaCl浓度大于100 mmol/L和Na_(2)SO_(4)大于50 mmol/L时种子的发芽率、发芽势、株高、茎粗和干鲜比显著下降(p<0.05)。NaCl浓度为200 mmol/L时,大卡、海牛和中科甜2号停止生长,而Na_(2)SO_(4)浓度大于150 mmol/L时,大卡、海牛、中科甜438号和中科甜2号停止生长,说明Na_(2)SO_(4)胁迫的危害作用较为突出。隶属函数法综合评价显示,6个品种种子的萌发期和苗期耐盐性依次为:大卡>3701>中科甜438号>中科甜2号>海牛>大力士和3701>大力士>大卡>海牛>中科甜438号>中科甜2号。综上,饲用甜高粱3701的耐盐性较强、适合盐碱地区种植。

六个甜高粱品种在阿拉尔市的产量及品质比较

在新疆阿拉尔市,以6个不同甜高粱(Sorghum bicolor‘Dochna’)品种为研究对象,在不同时间节点进行刈割,分别测定甜高粱的产量和营养成分,为确定适宜的栽培品种和刈割期提供理论支撑。结果表明,兼顾产量与营养品质,6个甜高粱品种适宜的刈割时间为7月27日;该时期,6个甜高粱品种的产量由高到低依次为大力士、青贮大师、FS3501、F10、F430、F29;粗蛋白质含量由高到低依次为大力士、F10、F430、FS3501、F29、青贮大师;淀粉含量由高到低依次为F29、FS3501、大力士、F10、F430、青贮大师;酸性洗涤纤维含量由高到低依次为FS3501、F29、F10、大力士、F430、青贮大师;半纤维素含量由高到低依次为FS3501、大力士、F29、青贮大师、F430、F10。综合比较,在6个品种中,大力士、青贮大师的产量及主要营养成分表现优良,适宜在阿拉尔市种植。

种植密度和施肥水平对青海旱地覆膜种植甜高粱草产量及品质的影响

以甜高粱(Sorghum dochna)吉甜5号和九甜杂3号为材料,在海拔2 040m的青海旱地覆膜进行了不同种植密度(行株距分别为40cm×40cm、40cm×30cm、40cm×20cm)和追施不同尿素量(0、150和225kg·hm^(-2))对草产量及品质影响的研究。结果显示,吉甜5号和九甜杂3号两个品种在行距×株距为40cm×20cm(12.00万穴·hm^(-2))时的鲜草产量和干草产量最高,鲜草产量分别达99.75和108.17t·hm^(-2),干草产量分别达17.89和22.58t·hm^(-2);在生长中期追施150kg·hm^(-2)尿素时草产量较高,品质较好,两个品种的粗蛋白分别达5.47%和4.80%,粗脂肪分别达5.67和7.57g·kg^(-1),酸性洗涤纤维较低,综合表现良好。以上结果表明,青海旱地甜高粱种植密度为12.00万穴·hm^(-2),生长中期追施尿素150kg·hm^(-2)最为适宜。

宁夏雨养区拉巴豆与甜高粱混播对草地产量和牧草品质的影响

【目的】探究宁夏雨养区不同播量拉巴豆(Lablab purpureus(L.)Sweet)与甜高粱(Sorghum dochna(Forssk.)Snowden)混播对草地产量和牧草品质的影响,为宁夏雨养区甜高粱种植提供参考。【方法】采用单因素随机区组设计,以“海牛”甜高粱和“海沃”拉巴豆为研究材料,将甜高粱(22.5 kg/hm^(2))分别与不同播量(22.5(T1),45.0(T2),67.5(T3)和90.0(T4)kg/hm^(2))的拉巴豆进行混播,并设置单播对照,测定适宜收获期甜高粱农艺性状、混播后豆禾之间地上部分竞争率、混播草地产量和牧草营养成分。【结果】混播会限制甜高粱株高和茎粗的生长,对单株叶片数无显著影响,T3和T4处理1~4节、5~7节茎节强度显著降低,但是混播后饲草干鲜比要高于单播甜高粱。随着拉巴豆混播量的增加,甜高粱对光照和养分的竞争在T2处理下种间竞争力最大,T3处理下种间竞争力最弱,从而导致饲草产量低于甜高粱单播。混播后饲草粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量升高,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量降低,经灰色关联度法分析认为,T3处理的牧草粗蛋白和粗脂肪含量高,中性洗涤纤维含量较低,其牧草营养品质最佳。【结论】在宁夏雨养区,甜高粱种植以产量为目的时,单播效果最佳;以牧草品质为目的时,22.5 kg/hm^(2)甜高粱+67.5 kg/hm^(2)拉巴豆混播效果最佳。

3个高粱品种及其F_1的过氧化物酶同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)方法,对分别以栽培高粱和甜高粱为母本、以拟高粱为父本进行杂交获得的F1代及其双亲的过氧化物酶同工酶进行分析。结果表明:栽培高粱和甜高粱酶谱类型相近,仅个别酶带活性强弱存在差异,所以两者的亲缘关系可能较近,POD不能作为区分鉴别它们的依据;栽培高粱和甜高粱酶谱比拟高粱少酶带POD-1,与拟高粱的亲缘关系可能较远,酶带POD-1可在一定程度上反映出拟高粱与栽培高粱和甜高粱的区别。杂交F1代的酶谱与父本较相近,既表达出互补双亲酶带的"互补带"POD-1,又表达新的"杂合带"POD-4,但未表达出双亲共有酶带POD-6,因此,可为选育杂交新材料提供依据。

甜高粱、高丹草和拉巴豆对难溶性磷的活化与吸收

磷肥施入土壤后易被土壤吸附固定,其生物有效性降低,通过作物种植制度提高磷肥的生物有效性极其重要。为探索不同牧草对难溶性磷的活化吸收能力,试验以甜高粱、高丹草和拉巴豆为材料,采用营养液栽培的方式,研究了不同水平的水溶性磷(SP、1/4SP、1/8SP)和难溶性磷(IP)对供试牧草生长的影响,以及牧草的吸磷解磷特征。结果表明,牧草对低磷和难溶性磷的响应因牧草种类和磷素水平而异。在低磷(1/4SP、1/8SP和IP)胁迫下,牧草生长受到抑制,根长、茎长和生物量的降幅依次为2.25%~55.92%、3.10%~63.35%和4.06%~57.72%,牧草的养分含量与养分积累量显著低于正常供磷处理(SP)。相反,低磷处理的牧草根冠比和有机酸分泌总量显著提高,与SP相比,IP、1/4SP和1/8SP的总有机酸分泌量分别增加了162.86%~337.14%、84.44%~428.89%和354.55%~1027.27%;甜高粱和高丹草在IP处理溶液中的H 2PO 4-浓度显著高于对应的1/4SP和1/8SP处理,而拉巴豆在这3个处理中无显著差异,表明牧草根系通过分泌有机酸溶解难溶性磷,使之变为可供作物吸收利用的有效磷,且3种牧草难溶性磷的活化指数存在显著差异,溶磷能力表现为:甜高粱>高丹草>拉巴豆。因此,在种植制度中,安排能高效活化利用难溶性磷的牧草绿肥,能起到减施磷肥,增加效益的作用。

垄作模式下甜高粱对农田渍害胁迫的响应

我国长江中下游地区常年降水较多,易形成农田渍害。为探究渍害胁迫对甜高粱(Sorghum dochna)产量性状和抗氧化酶系统的影响,设计了平作和垄作两个处理,在甜高粱三叶期对其进行渍水处理,测定并比较各处理的抗氧化酶系统活性和产量性状。结果表明,苗期遭受渍害胁迫,垄作处理下甜高粱的茎粗、单株干重、叶数、叶面积指数均显著高于平作(P<0.05)。株高和茎叶比在两个处理间无显著差异(P>0.05);与平作处理相比,渍害胁迫下甜高粱叶片的抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)]活性更强。研究表明,垄作耕作方式能够提高甜高粱耐受渍害胁迫的能力,获得更高的产量。

不同播量拉巴豆与甜高粱混播对混合饲草青贮品质的影响

为探究不同播量拉巴豆(Dolichos lablab)与甜高粱(Sorghum dochna)混播后对混合饲草青贮品质的影响,分析了甜高粱单独播种(播种量为22.5 kg·hm^(−2))青贮(S_(0)),不同播种量拉巴豆(S_(1)、S_(2)、S_(3)、S_(4)分别为22.5、45.0、67.5和90.0 kg·hm^(−2))与甜高粱混播后的混合饲草青贮,室温(约25℃)发酵60 d后测定营养成分和发酵品质。结果表明:甜高粱单播的鲜、干草产量均最高,分别为75.61和23.04 t·hm^(−2)。混播处理组混合饲草中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著降低,粗蛋白含量则显著提高(P<0.05)。混播处理组的混合饲草青贮饲料的粗蛋白含量显著高于单播甜高粱青贮饲料,但可溶性碳水化合物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量显著低于单播甜高粱青贮饲料(P<0.05)。与S_(0)处理相比,S_(2)处理显著增加了乳酸含量,同时显著降低了乙酸和丁酸含量(P<0.05)。综合鲜干草产量、青贮饲料营养成分和发酵品质,播种量为45.0 kg·hm^(−2)的拉巴豆与播种量为22.5 kg·hm^(−2)甜高粱混播的混合饲草调制青贮饲料最为适宜。这为宁夏地区豆禾混播饲草的青贮饲料提供理论指导和技术支撑。

PASP和NAA组配调控生物质高粱萃取镉效果研究

【目的】研究螯合剂PASP和植物激素NAA在单独施加和组配施加时对生物质高粱萃取镉效果的影响。【方法】(1)以不同浓度的PASP和NAA对生物质高梁盆栽进行处理,PASP在播种时以溶液的形式向土壤中淋入,浓度分别为1、3、5、7、9 g·L^(-1),NAA在5叶期时以叶面喷施的方式进行施加,浓度分别为5、10、15、20 mg·L^(-1),播种30 d后,采集生物质高粱全株,测定各部位干质量及镉含量。(2)在单因素试验的基础上,以镉积累量为选取标准,选取各自具有代表性的浓度进行组配试验,测定全生育期干质量及镉含量。【结果】两种物质在单独施用时,对生物质高粱的生物量和镉富集能力都产生了显著性影响(P<0.05),PASP对生物质高粱地上部生物量的提高较地下部更为明显,NAA则相反;在施用PASP后,生物质高粱无论在地上部还地下部,镉含量都有显著提高;而在施用NAA后,地上部镉含量有一定提高但不显著,地下部镉含量显著提高。在两种物质达到高浓度后,生物质高粱的生物量和镉含量均出现了一定程度的下降或趋于平稳。总之,两种物质在单独施用后均能够提高生物质高粱的镉积累量,最高时分别达到60.08%、33.24%。在将两种物质进行组配联用后,生物质高粱的生物量和镉含量都较单独施用时更高,在所有处理组中,5 g·L^(-1) PASP+20 mg·L^(-1) NAA处理下,生物质高粱镉积累量达到最高值543.57 ug/株,较对照提高156.65%。【结论】PASP和NAA都能不同程度地提高生物质高粱的生物量并提升镉富集浓度,增加了生物质高粱的镉积累量,且二者在组配施用时效果更佳。

宁夏雨养区饲用甜高粱品种的生产性能和营养价值

为筛选适宜宁夏雨养区推广种植的甜高粱(Sorghum dochna)品种,于2019−2020年对12个高粱品种生产性能和营养成分综合评价。结果表明:12个甜高粱品种间均存在显著差异(P<0.05),其中,‘大力士’茎粗最大(19.32 mm);‘F438’株高和干草产量最高,分别达340.94 cm和32.78 t·hm^(−2);1~4和5~7节茎秆强度最大的分别是‘光明星’(76.82 N)和‘绿巨人’(53.29 N);糖锤度表现最优的是‘晋甜杂1号’,为16.70%,显著高于其他品种(P<0.05);粗蛋白含量最高的是‘极光’,达9.05%;中性洗涤纤维含量最低的是‘光明星’(60.33%);酸性洗涤纤维含量最低的是‘F968’(40.97%)。利用主成分分析方法(PCA)综合评价得出,‘F438’、‘极光’、‘大卡’产量和品质较优,适宜在宁夏雨养区推广应用。

甜高粱SdSWEET1a基因的表达与功能分析

糖转运蛋白(SWEET)在植物生长发育过程中发挥重要作用。为了探究甜高粱(Sorghum dochna Forssk.Snowden) SWEET基因的功能,本研究从NCBI数据库中筛选得到了一个糖转运蛋白基因SdSWEET1a,利用PCR技术从甜高粱‘海甜1号’中克隆得到该基因,并对其结构和功能进行初步探究。结果显示,SdSWEET1a基因CDS全长810 bp,编码269个氨基酸,含有6个跨膜螺旋。该基因编码的蛋白质二级结构包含4种构象,以无规则卷曲和α-螺旋为主。系统进化树分析表明SdSWEET1a与甘蔗Ss SWEET1a的亲缘关系最近。表达模式分析发现,非生物胁迫会诱导SdSWEET1a基因在根、茎和叶中的表达。酵母功能互补试验显示SdSWEET1a具有吸收半乳糖、葡萄糖、脱氧葡萄糖和蔗糖的能力。本研究通过对甜高粱SdSWEET1a的初步研究,有利于探究甜高粱SWEET基因应对非生物胁迫响应机理。

甜高粱蔗糖转运蛋白SUT5的表达及功能分析

为揭示甜高粱蔗糖转运蛋白SdSUT5基因的功能及在不同非生物胁迫下的表达模式,本研究利用同源克隆获得一个甜高粱SUT5基因,并进行生物信息学及亚细胞定位分析。采用实时荧光定量PCR法研究该基因在低温、高温、盐和干旱4种非生物逆境下不同组织的响应特性,同时通过转化己糖转运缺陷型酵母EBY.VW4000验证SdSUT5基因的功能。生物信息学分析结果表明,该基因全长1 602 bp,共编码534个氨基酸,理论等电点为8.63,属于稳定亲水性蛋白;存在12个跨膜区,43个磷酸化位点;二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。亚细胞定位试验显示,SdSUT5蛋白定位在质膜。利用己糖转运缺陷型酵母EBY.VW4000证明SdSUT5基因编码蛋白具有转运蔗糖的功能。系统进化树表明甜高粱SUT5蛋白与甘蔗和玉米的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明,低温、高温、干旱和盐胁迫后,甜高粱不同部位SUT5基因均有不同程度的响应。甜高粱SdSUT5基因的克隆和功能分析为甜高粱的抗逆育种提供了理论参考。