人工气候室控制条件下青葱对LED光质的响应特性

【目的】研究人工气候室控制条件下青葱生长、产品品质及光合特性对不同光质的响应特性,优化青葱工厂化生产光环境调控参数,提高以鲜嫩绿叶为产品的青葱生产效率。【方法】在人工气候室LED控制光源条件下,以‘章丘’和‘天光’2个不同品种大葱为试验材料,将苗高15 cm左右、具2—3片真叶的穴盘中大葱幼苗,分别置于蓝光(B)、红光(R)、绿光(G)、黄光(Y)、白光(W)等5种不同光质条件下进行培养,光照强度均控制在(301.6±12.7)μmol·m^-2·s^-1,光照时间为12 h/d,昼/夜温度分别控制在25℃/18℃。分别在试验处理0、10、20、30和40 d时取样,测定不同光质处理的青葱叶片光合作用参数,以及培养40 d时青葱的生长量和产品品质。【结果】青葱的生长量、产品品质、叶片色素含量、净光合速率(Pn)、表观量子效率(AQY)和RuBP最大再生速率均以白光显著优于各单色光处理。培养40 d时,白光处理青葱单株鲜重为25.21 g,分别比蓝光、红光、绿光、黄光处理增加了7.83%、20.28%、35.68%和60.78%;其叶片Pn为7.63μmol·m^-2·s^-1,分别比蓝光、红光、绿光和黄光处理提高了11.39%、24.07%和39.23%和59.62%;叶片光饱和光合速率(Pmax)达13.29μmol·m^-2·s^-1,分别较蓝光、红光、绿光和黄光处理增加了5.39%、9.47%、15.57%和21.48%;光饱和点(LSP)除白光处理较高外,其他单色光处理间无显著差异;而光补偿点(LCP)则以黄光较高,绿光、红光次之,蓝光、白光较低。不同单色光处理间也存在显著差异,以蓝光处理青葱单株鲜重较高,黄光处理较低,分别达24.22和16.52 g,绿光、红光居中;蓝光处理青葱叶片Pn、AQY、光饱和光合速率(Pmax)、羧化效率(CE)以及RuBP最大再生速率也显著高于其他单色光处理。青葱假茎可溶性糖、粗纤维、丙酮酸、可溶性蛋白、游离氨基酸和干物质含量等品质指标均以白光处理显著高于各单色光处理,但各单色光处理之间则以蓝光处理较高,其他依次为红光、绿光、黄光。【结论】全光谱的白光处理最有利于青葱生长,表现为叶片光合效率较高,产品品质较优;各单色光处理则以蓝光效应较高,红光次之,黄光、绿光较差,反映青葱对白光、蓝光光能利用能力较强。

大葱花芽分化过程中内源激素的变化

为探讨激素与大葱花芽分化的关系,研究了不同大葱品种花芽分化过程中植株根、假茎及叶片内源激素的变化动态。结果表明,大葱植株根、假茎及叶片ABA、GA3、ZR的含量均在花芽分化基本完成时达到高峰,而IAA则至低谷,且内源激素出现高峰或低谷的时间,与不同品种花芽分化完成时间一致,表明测试激素均与花芽分化有密切关系。但不同器官内源激素含量高低及变化幅度显著不同,其中叶片ABA、GA3及根系ZR含量较高,且变化显著,而IAA在根系及叶片中的含量及变化幅度差异较小,但显著高于假茎。大葱叶片ABA/IAA、ABA/GA3均随花芽分化率的增加而显著升高,花芽分化完成时达峰值,之后迅速降低,说明叶片内源激素间的平衡关系,在大葱的花芽分化过程中亦起着重要的调控作用。

大葱新品种‘沈葱1号’

‘沈葱 1号’生长势强 ,株型紧凑 ,平均单株 32 0g ,平均产量为 6 2 5 9t·hm-2 。成分指标为 :粗蛋白 1 5 9% ,全磷 2 0 8 4mg/kg ,全钾 0 88g/kg。抗紫斑病和病毒病 ,耐贮藏。

多年超干贮存对大葱种子生理生化特性的影响

大葱种子的贮存效应随着贮存温度和种子含水量的不同而变化。超干含水量的大葱种子(MC2 8% )在 2 0℃温度下密封贮存 11年后 ,种子发芽率和苗长没有明显降低 ,脱氢酶活性、SOD活性及细胞膜完整性均得到较好的维持。 2 8%和 5 3%的大葱种子在 0℃温度下密封贮存 13年后 ,也具有一定的种子发芽率和苗长 ,而 7 4 %和 2 6 %的大葱种子活力全部丧失。

大葱部分种质资源亲缘关系的RAPD分析

从36个大葱品种成株幼嫩叶片中提取基因组DNA,筛选出10个扩增较稳定的RAPD引物,进行PCR扩增,共扩增出89条带,其中多态性条带65条,多态率为73.03%,应用UPGMA进行聚类分析,36个大葱品种间的遗传距离在1.732～4.727之间,在遗传距离3.883处,可将36份材料划分成3个复组合和1个独立组,同时建立了稳定的大葱品种RAPD标记体系。

超早熟大葱雄性不育系603A、626A的选育

在凌源地方大葱品种采种田选出的优株中,发现了早熟雄性不育株,当年将花球分区,区位授粉配置5个杂交组合,收获的种子种成株系。次年从不育株率高的株系中选择优株与相应原群体的可育株成对杂交,同时父本自交。连续4代选择,603、626不育系与相应父本授粉,不育株率、不育度均为100%,简称603A、626A,相应父本简称603B、626B。603A、626A授粉后结实正常。以603A、626A配置的杂交组合表现出较强的早熟及产量优势。

葱种质抽薹性鉴定及其遗传性的初步研究

以国内外90份葱种质及28份杂交组合为试材,在大棚网室环境条件下进行抽薹性比较。结果表明:除1份极易抽薹材料外,其余89份葱种质可划分为易抽薹、抽薹居中和耐抽薹3组,分别占供试种质总数的41.1%、36.7%和21.1%。与中国种质相比,欧洲种质和日本种质在总体上耐抽薹性较强。对杂交组合及其亲本的抽薹性状进行调查,发现67.9%的杂交组合表现负超亲优势或负中亲优势,且均易抽薹;7.1%的杂交组合表现为正超亲优势,但优势不明显。因此,在葱育种中欲获得耐抽薹一代杂种,双亲均需选择耐抽薹或至少双亲之一是耐抽薹品种方可达到目标。

超早熟大葱雄性不育系603A、626A的选育

在凌源地方大葱品种采种田选出的优株中,发现了早熟雄性不育株,当年将花球分区,区位授粉配置5个杂交组合,收获的种子种成株系.次年从不育株率高的株系中选择优株与相应原群体的可育株成对杂交,同时父本自交.连续4代选择603、626不育系与相应父本授粉,不育株率、不育度均为100％,简称603A、626A,相应父本简称603B、626B.603A、626A授粉后结实正常.以603A、626A配置的杂交组合表现出较强的早熟及产量优势.

大葱不成株对产量影响初探

对秋大葱不成株成因及其对产量影响分析表明,遗传和栽培因素同时影响大葱不成株的产生。强遗传势区位人工辅助授粉可减少后代不成株率;葱株分级栽培及调整种植密度(尤其是株距)是目前生产上降低大葱不成株率的主要措施。

大葱不成株对产量影响初探

通过对秋大葱不成株成因及其对产量影响的研究,发现遗传和栽培因素同时影响大葱不成株的产生.强遗传势区位人工辅助授粉可减少后代不成株率;葱株分级栽培及调整种植密度(尤其是株距)是目前生产上降低大葱不成株率的主要措施.

大葱AfUFGT2基因的克隆及干旱胁迫下的表达分析

黄酮类化合物在植物抵抗非生物胁迫中起到重要作用,而糖基化修饰是黄酮类化合物代谢过程中的重要步骤,对植物黄酮类化合物的代谢具有重要意义。为解析大葱中类黄酮糖基化修饰的关键基因对干旱胁迫的响应,从大葱中分离到UFGT基因,并命名为AfUFGT2。生物信息学分析结果表明,AfUFGT2基因的编码序列长度为1353 bp,编码450个氨基酸,分子质量为48.08 ku,具有完整的糖基转移酶结构域。AfUFGT2编码蛋白为亲水性蛋白,无信号肽。氨基酸序列多重比较分析结果显示,在多个物种中UFGT都具有一定保守性。进化分析表明,AfUFGT2与AcUFGT1亲缘关系最近,同属类黄酮3-O-糖基转移酶分支,表明AfUFGT2负责大葱黄酮类化合物的3-O-糖基化修饰。亚细胞定位预测结果表明,AfUFGT2编码蛋白可能定位于细胞质中。实时荧光定量PCR结果表明,干旱胁迫处理能够促进AfUFGT2基因的表达,表明AfUFGT2基因可以响应干旱胁迫,暗示干旱胁迫下大葱可以通过提高AfUFGT2的表达,从而促进类黄酮化合物的生物合成,进而增强植物的抗旱性。

大葱ALS基因的克隆及其CRISPR/Cas9载体的构建

大葱(Allium fistulosum L., 2n=16)的生长周期长,杂草发生较为严重,目前针对大葱还没有安全有效的除草剂。作物ALS (Acetolactate synthetase)基因发生的氨基酸突变可能是导致其对ALS抑制剂类除草剂产生抗性的重要原因之一。本研究克隆了大葱的乙酰乳酸合成酶基因ALS,并对其进行了生物信息学分析;同时采用CRISPR/Cas9编辑技术,构建了表达载体。结果表明,ALS基因的长度为1 953 bp,编码650个氨基酸,并且基因中无内含子;其晶体结构包含二聚体,与酵母等大多数真核生物的晶体结构类似,并且包含有3个完整的结构域TPP enzyme N、TPP enzyme M、TPP enzyme C;系统进化树分析表明大葱除与天门冬科的芦笋有较近的亲缘关系,与其它物种差异相对较大。本研究为培育抗除草剂大葱提供理论指导。

葱种质资源数量性状的聚类分析、相关性和主成分分析

为阐明普通大葱和分葱种质资源的亲缘关系以及数量性状间的关联性,在大田栽培条件下以国内外116份葱资源为试验材料进行了数量性状的聚类分析、相关性和主成分分析。结果表明：116份葱种质的12个数量性状遗传变异系数为25.25%~146.38%,基于形态标记划分的5个组群间形态差异明显。单株重与假茎重、叶长、株高、出叶孔间距、叶扁宽和假茎长相关性均达极显著或显著水平。单株重、株高、假茎重3个主成分累积方差贡献率为91.18%,其反映的信息与基于12个数量性状的聚类和相关分析结果基本一致。

氮磷钾配施对大葱产量及养分吸收利用特性的影响

为明确大葱对根际施肥的响应特性,本文研究了"3414"试验设计方案中部分施肥处理对大葱产量及氮磷钾吸收利用效率的影响。结果表明,氮磷钾全量平衡施肥处理(N2P2K2)的大葱生长量及氮、磷、钾吸收量均显著高于N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0等缺素施肥处理;尽管全生育期内不同施肥处理大葱各器官氮磷钾含量均表现为先升高后降低的趋势,但缺素施肥处理显著降低了各器官相应缺乏元素的含量,因此不同施肥处理大葱对氮磷钾的吸收比例显著不同,其中N2P2K2的N、P2O5、K2O吸收比例为1:0.56:0.97,而N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0等则分别显著降低了N、P2O5、K2O的吸收比例;N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0等缺素施肥处理的大葱产量虽均较N0P0K0显著增加,但较N2P2K2则分别减产35.66%、23.37%和33.50%,其肥料农学效率亦较N2P2K2分别降低了46.21%、22.73%和31.89%,表明氮素对大葱产量形成的影响最大,钾素次之,磷素较小,而氮磷钾合理配施则有利于提高大葱产量和肥料利用效率。

大葱新品种‘新葱2号’

‘新葱2号’是采用多亲本多重杂交技术,经多年系统选育出的大葱新品种。葱白长50cm左右,粗2～3cm,平均产量75000kg·hm-2,具有抗病、高产、优质、适应性广等特点,适合南北方种植。

大葱新品种‘安蔬铁杆王’

‘安蔬铁杆王’是利用系统定向选择方法育成的大葱新品种。株高130~140cm,葱白长60~65cm,横径3.0~5.0cm,单株质量500g,鲜葱产量75~79t.hm-2。葱白品质佳,适于生食。耐贮藏,干葱率85.5%。抗霜霉病和紫斑病,抗倒伏。适于中国北方地区栽培。