青海干旱地区蚕豆根瘤菌耐旱性研究

【目的】蚕豆是重要的粮饲草肥兼用豆科作物,根瘤菌的共生不仅能进行生物固氮而且可以提高作物的抗逆性。干旱环境能孕育出在逆境中生长繁殖并结瘤、固氮的耐旱根瘤菌,为探究和发掘青海干旱地区耐旱蚕豆根瘤菌资源。【方法】在人工模拟干旱胁迫的PEG6000高渗透环境下对青海省干旱地区采集分离获得的49份蚕豆根瘤菌进行耐旱性鉴定分析。【结果】干旱胁迫对蚕豆根瘤菌生长存活的影响差异极显著(P<0.001),采用平均连锁法(UPGMA)法把49份菌株的耐旱能力分为3类群,并且不同胁迫条件下供试菌株表现为3种生长模式:第一种生长模式,在低浓度PEG条件下3种菌株的生长不但没有被抑制,其浊度值反而高于CK;第二种生长模式,在中等浓度PEG条件下6个菌株一方面存在一个中间致死渗透势,而在更高浓度PEG条件下存活数量又增高;第三种生长模式,在高浓度PEG条件下32个菌株随着渗透势的下降,培养液的浊度值也随之下降。【结论】干旱地区蚕豆根瘤菌对干旱的耐受能力表现出多样性,除了同一地区不同土壤环境中分离的不同菌株的耐旱性表现差异性外,同一土壤不同耕作方式、不同施肥方式下的菌株的耐旱能力也存在较大差异。最终筛选获得5株比较耐干旱的菌株为下一步共生结瘤实验提供菌株材料。

青海一株蚕豆根瘤菌的鉴定及抗旱性评价

【目的】研究青海干旱地区蚕豆根瘤菌的遗传多样性,获得与蚕豆品种共生匹配且具有耐旱性的根瘤菌株,促进蚕豆耐旱根瘤菌在青海干旱地区生产中的应用。【方法】以分离自青海干旱地区一株菌株QHCD22为材料,利用细菌形态学、生理生化指标鉴定、Biolog细菌鉴定系统、16S rRNA基因序列分析、全基因组分析等进行菌种鉴定和系统发育分析,进一步通过PEG6000模拟干旱胁迫、盆栽回接干旱胁迫处理及旱作田间接种验证试验对该菌株的耐旱性进行综合评价。【结果】QHCD22菌株属快生型根瘤菌属(Rhizobium),Rhizobium indicum种。随着PEG6000模拟干旱胁迫程度的加剧,在−0.6 mPa这一更低渗透势时菌株存活数量增高,浊度由61.48%上升到69.42%,表现出较强的耐旱性。盆栽试验表明,接种根瘤菌处理(NA)的株高、植株鲜干比、根瘤数、根瘤鲜重、叶绿素含量(SPAD)、叶片相对含水量(RWC)、脯氨酸含量(PRO)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、根系活力(TCC)均高于不接种根瘤菌处理(NN),并且在正常供水条件下,NA处理的各指标也均高于NN处理。旱作田间验证试验表明接种该菌株显著提高固氮酶活性,青海13号蚕豆根瘤固氮酶活性由不接种的42.07 C_(2)H_(4)nmol/(g·h)显著增加到221.78 C_(2)H_(4)nmol/(g·h),青蚕14号蚕豆由40.60 C_(2)H_(4)nmol/(g·h)显著增加到109.78 C_(2)H_(4)nmol/(g·h),马牙蚕豆由33.41 C_(2)H_(4)nmol/(g·h)显著增加到643.15 C_(2)H_(4)nmol/(g·h)。接种根瘤菌对于增加产量具有促进作用,其中青蚕14号的增产效果显著,增产幅度达32.3%。【结论】QHCD22菌株可能为快生型根瘤菌属的一个种Rhizobium indicum,具有一定的耐旱性,研究表明接种根瘤菌可以提高蚕豆的耐旱性,尤其对干旱敏感型蚕豆品种增产效果显著,具有潜在的应用前景。

基于高通量测序的青稞产量相关性状的基因定位及候选基因挖掘

青稞是青藏高原最具特色的农作物,主要分布在海拔3 000 m以上的高寒地带。为寻找控制青稞的抗倒、早熟以及穗部性状、株高、分蘖等产量相关性状的基因,采用简化基因组测序技术(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF)对300份青稞自然群体进行全基因组测序,对抗倒相关性状和SNP标记检测结果利用MLM和GLM模型进行全基因组关联分析(GWAS),共挖掘到与抗倒性密切相关的分子靶点184个,并筛选出91个可能与青稞抗倒密切相关的基因。采用简化基因组测序技术(genotyping-by-sequencing,GBS)构建包含了3 662个SNP标记,7条染色体遗传图距为160.21～227.21 c M,所有连锁群的平均图距为0.57 c M。利用这一图谱定位了5个与紫粒相关的QTL,在区间内找到5个与花青素合成相关的结构基因和1个调控基因,并进行了功能验证。同时利用该遗传图谱在1H、2H和4H上定位了与早熟相关的QTL 4个;与产量相关的QTL共92个,其中在1H、3H、4H上定位到与株高相关QTL 5个;在2H上定位到与穗数相关QTL 2个;在4H、5H上定位到与穗长相关QTL 2个;在7H上定位到与穗粒数相关QTL 6个;在3H、5H、6H上定位到与穗粒质量相关QTL 9个。

青稞抗倒伏性状的基因型差异

【目的】倒伏是影响青稞生产和产量的主要原因之一。筛选与青稞抗倒伏性密切相关的性状并构建抗倒伏评价体系,是开展青稞抗倒伏品种选育的重要理论依据。【方法】通过对35份青稞种质资源根系、茎秆和穗部23个农艺性状进行方差分析,明确不同基因型间各性状的差异性。采用相关分析筛选出与青稞抗倒伏性密切相关的指标,并通过主成分分析和线性回归分析构建完成青稞抗倒伏评价体系。【结果】不同基因型青稞材料在同一性状间表现出较大差异,且农艺性状在基因型间的差异均极显著,农艺性状中倒伏率的遗传变异最丰富;同一参试材料的农艺性状在两个生态区间差异较大,海北高寒生态区试点各基因型的遗传变异较丰富;各性状的基因型与环境因素间存在显著互作效应(P<0.05)。相关分析结果表明茎秆强度同青稞抗倒伏性关系最为密切,并通过抗倒伏指标构建青稞抗倒伏评价体系。青稞分蘖数过多、第三和第四茎节过长易引起植株倒伏。根干重大、茎秆重、茎秆壁厚、茎秆强度大是植株固持能力强、抗倒伏伏性优异的原因。【结论】分蘖数、穗重、茎长、茎重、茎秆强度适合作为青稞抗倒伏性评价指标,验证结果表明抗倒伏评价体系较可靠,可用于青稞种质的抗倒伏性评价。

小麦诱发突变技术育种进展探究

突变育种技术是运用中子、射线和离子等物理辐射因素亦或是空间环境诱变种子或是植物离体组织,最终获取有益突变体,极大的缩减育种周期,诱变育成品种数据库统计研究表明,到二零一六年五月份,全世界在200余种植物品种的基础上,已经有超过三千个突变品种,小麦突变体共有200余种,我国诱变小麦有164种,基于此,笔者针对小麦诱发突变技术育种研究进展进行了相应的分析,以下为详述。

玉米栽培技术及病虫害防治对策

我国是产粮大国,各类的粮食作物中,玉米可谓是极为重要的组成部分,要想确保玉米生产的质量,提高玉米生产产量,就应当从玉米栽培种植技术层面进行把控,而后制定切合实际的病虫害防治方案,为我国整体的玉米产量提升奠定坚实的基础,基于此,笔者主要针对玉米栽培技术和病虫害防治方式进行了相应的探究和分析,以下为详述。

柴达木盆地枸杞水肥耦合关键技术创新及应用

枸杞是青海省特色优势产业之一,由于独特的高原绿色无公害生态环境,造就了"柴达木枸杞"这一品牌,成为青海省出口创汇的主力产品之一.柴达木盆地作为典型的绿洲灌区,随着枸杞种植面积的不断增大,水肥利用效率不高的产业发展难题也随之出现,对柴达木绿洲农业的可持续、绿色发展造成一定的压力.采用科学合理的水肥高效耦合技术破解枸杞产业绿色发展难题,对于实现减肥增效、促进区域社会经济可持续发展具有重要意义.

青稞条纹病原菌遗传多样性及其致病性差异分析

条纹病是重要的种传真菌病害之一,能对青稞生产造成严重产量损失。为明确分布于青海的青稞条纹病原菌致病性差异及遗传多样性,本研究比较了分离自青海省不同地区18个条纹菌菌株形态特征差异,利用rDNA-ITS序列分析菌株间遗传多样性,同时测定了病菌致病性变异情况。青稞条纹病原菌于PDA培养基上菌落颜色多样,菌落质地的疏松度和边缘的规则程度都有一定的差异;在PDA培养基上不能产生分生孢子;菌株培养7 d后菌落直径范围为27.4~81.1 mm,菌株的生长速度存在显著差异。致病性分化结果显示,条纹病原菌株对青稞品种的致病性存在差异,可将18个测试菌株分成2个组,且致病性与病菌地区来源无明显相关性。依据系统进化树分析结果,在欧氏距离为9.58时将18个菌株分成2个亚组,说明条纹菌遗传多样性水平较低。菌株间亲缘关系与其来源地区无明显相关性,说明条纹病原菌在不同地区存在较多的交流。本研究能为青稞条纹病的防治和后续研究中菌株的选择提供理论依据。