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。

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。

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。