高粱LEA基因家族的鉴定及表达分析

有研究表明,干旱、低温和盐等环境胁迫能够诱导LEA基因的表达。为了探索LEA基因家族在高粱响应外界刺激过程中起到的作用,本研究通过生物信息学的方法对LEA基因家族在高粱全基因组水平进行鉴定和分析,于高粱全基因组中共鉴定出35个基因家族成员,不均匀地分布于高粱8条染色体上,结合系统进化树和保守结构域分析结果,将高粱LEA基因家族成员分为7组。亲水性分析和结构无序性预测表明高粱LEA蛋白绝大多数为亲水性且结构无序。基因结构分析显示了各分组基因结构上的保守性。高粱LEA基因的启动子分析发现了一些与激素和非生物胁迫响应相关的顺式作用元件。对激素和干旱胁迫下高粱LEA基因的表达分析发现外界胁迫能够诱导部分高粱LEA基因的表达。     

世界高粱供需格局变动及趋势分析

分析了世界高粱生产、消费和贸易的历史发展趋势及格局变化特征。从生产方面看,世界高粱种植面积相对稳定、单产水平大幅提升、总产量逐步趋稳以及生产区域集中度较高;消费方面,中国、尼日利亚、墨西哥是三大主要高粱消费国,世界人均高粱消费量有较大幅度的下降;贸易方面,世界高粱贸易波动较大,总体呈现先降后升再降的趋势。中国作为世界上最大的高粱进口国,对世界高粱贸易量变动发挥着决定性影响。未来,世界高粱生产和消费将继续保持相对稳定的规模水平,贸易量或有小幅增长。     

基于Adhl基因分析高粱属的系统进化关系

高粱属中有重要的粮食作物和优良牧草,也有农业生产上的重要杂草.文章旨在进一步从分子水平阐明高粱属种间的系统进化关系,为有效利用种质资源进行分子育种改良作物品质提供理论依据,并明确检疫性杂草的分类地位.根据二色高粱(Sorghum bicolor)的Adhl全基因序列(GenBank登录号:AF050456)设计引物,扩增并测定黑高粱(S.almum),假高粱(S.halepense)、丝克高粱(S.silk)和苏丹草(S.sudanense)共计8个植物材料约2 000 bp的Adhl基因部分序列,结合GenBank中其他24个Sorghum属的同源序列.以Cleistachne sorghoides的对应序列为外群,进行了高粱属的亲缘关系分析,用MP、ML和NJ法分别构建了分子进化树,得到了基本相同的拓扑结构.结果显示:(1)高粱属可明显分为三大支,一支是蒴柄高粱(Chaetosorghum)和异高粱(Heterosorghum)个亚属,一支是优高粱亚属(Eusorghum),这两个分支包含2n=20、40,染色体较小的种类,另一分支包括拟高粱(Parasorghum)和有柄高粱(Stiposorghum)两个亚属,包含2n=10的种类和它们的多倍体近缘种,染色体相对较大;(2)S.almum的Adhl基因表现出明显的地理分化;(3)Parasorghum亚属的S.pur-pureosericeum和多色高粱(S.versicolor)、光高粱(S.nitidum)和S.leiocladum聚在一起,而该亚属中的S.mata-rankense、S.grande、S.timorense却与亚属Stiposorghum的种聚在一起,表现出更近的亲缘关系;(4)S.mac-rospermum和S.laxiflorum之间具有比其他高粱属种更近的亲缘关系.     

黑龙江省高粱种质抗丝黑穗病、靶斑病、高梁蚜和亚洲玉米螟鉴定

对黑龙江省种植的114份高粱种质资源进行丝黑穗病、靶斑病、高粱蚜及亚洲玉米螟病虫害鉴定,筛选出抗丝黑穗病材料6份、抗靶斑病材料7份、抗高粱蚜材料3份及1份高抗亚洲玉米螟材料。这些抗病虫材料可为今后进行种质创新及杂交种选育提供理论和实用价值。     

同源四倍体高粱与约翰逊草杂交的细胞遗传学研究

对约翰逊草、人工诱变四倍体高粱品系四沈甜及二者杂交种中期Ⅰ染色体构型、后期Ⅰ染色体行为进行了观察,并对花粉育性与结实率关系进行了研究。结果表明：约翰逊草、四沈甜及杂交种的染色体构型分别是：0．49Ⅰ＋15．83Ⅱ＋0．15Ⅲ＋1．60Ⅳ、0．72Ⅰ＋15．23Ⅱ＋0．075Ⅲ十2．15Ⅳ、0．68Ⅰ＋17．00Ⅱ＋0．18Ⅲ＋0．95Ⅳ。双亲及杂交种都是不规则的四倍体遗传群体。约翰逊草与同源四倍体高粱的染色体组间存在一定程度的同源性,杂交容易成功。     

高粱耐盐性评价方法研究及耐盐碱资源的筛选

用5.500 g/L盐水溶液对3～5叶期高粱幼苗进行处理,用幼苗相对成活率对568份高粱种质进行分级,结果显示:5%的种质具有3级以上的耐盐性。此法可以用来进行大量种质的苗期耐盐筛选。根据植株在不同含盐量的盐碱地上生长的性状差异,对成株期的高粱进行耐盐鉴定,利用处理间性状的差异及各性状与穗重和秆重的相关性构建一个耐盐指数来评价材料对盐碱的耐性,从而对18个高粱品种和品系进行了分级,以适合于盐碱地推广品种的筛选。     

播期对西南地区垄作直播高粱生长、干物质积累及产量的影响

针对西南地区直播高粱播期不定、苗情不稳、低产低效等问题,以高粱新品种‘川糯粱1号’为试验材料,通过2015—2016年的大田试验,研究不同播期处理下高粱生育进程、干物质积累、产量及其构成的变化规律。结果表明：随播期推迟,高粱生育期逐渐缩短,而高粱各时期干物质积累量、产量及其构成(穗粒数、千粒重、单穗粒重)均随播期的推迟先增加后降低,两年变化规律一致,D3播期(4月20日)干物质积累量、产量及其构成均高于其他播期;生育期与日均温呈显著负相关,干物质积累量、产量均与积温呈显著正相关,温度是引起高粱播期间产量差异的关键气象因子;温度影响生育进程和干物质积累,进而调控穗粒数与单穗重,最终影响高粱籽粒产量。因此,西南地区‘川糯粱1号’的适宜播期为4月20日。     

Effects of Phosphorus Nutrient on the Hydraulic Conductivity of Sorghum （Sorghum vulgare Pers.） Seedling Roots Under Water Deficiency

Hydroponic experiments were conducted in a growth chamber and changes in the hydraulic conductivity of sorghum (Sorghum vulgare Pers.) roots (Lpr) at the three-leaf stage were measured using the pressure chamber method. Water deficiency was imposed with polyethylene glycol (PEG) 6000 and the phosphorus (P) levels were controlled by complete Hoagland solution with and without P nutrient. The objective of this study was to investigate the effect of P nutrition on root Lpr under water deficiency. The results showed that the Lpr in P deficiency treatments decreased markedly, but the Lpr recovered to the same value as that of control when sufficient P was supplied for 4-24 h. Water deficiency decreased Lpr, but the hydraulic conductivity of the roots with sufficient P supply was still higher than that of plants without P supply. When resuming water supply, the Lpr of the water-deficient plants under P supply recovered faster than that of plants without P supply, which indicates that plants with sufficient P nutrient are more drought tolerant and have a greater ability to recover after drought. The treatment of HgCl2 indicated that P nutrient could regulate the Lpr by affecting the activity and the expression levels of aquaporins.     

高粱舟蛾发生规律与防治研究

高粱舟蛾Dinaracombusta (Walker)以幼虫取食玉米、高粱、甘蔗叶片。近年来 ,河北省正定、磁县、滦城等地危害夏玉米成灾。该虫在河北中南部每年发生 1代 ,以蛹在土中越冬 ,6月底至 7月上旬夏玉米田开始见卵 ,7月中下至 8月上旬为幼虫发生危害盛期。虫口密度与气象、天敌及食物因素有关。幼虫抗药性低 ,在夏玉米田采用高效氯氰菊酯乳油等低龄期防治 ,效果均在 90 %以上     

高粱浅绿叶突变体sll1的农艺性状和生理生化特性

通过EMS诱变野生型高粱BTx623种子获得浅绿叶突变体sll1(Sorghum Light-green Leaf 1)。以野生型BTx623为对照,进行成熟期农艺性状调查和苗期生理生化指标测定。结果表明,突变体sll1茎粗和穗柄长与BTx623相比没有显著差异,而株高、穗长、粒数和千粒重均低于BTx623,存在极显著差异,且抽穗期延迟15~20 d。苗期叶片叶绿素测定结果显示,突变体sll1叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均极显著低于BTx623,其中叶绿素b含量只有野生型的1/10,推测该突变体是叶绿素b减少型突变体。突变体sll1蛋白总量显著低于BTx623,但脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均极显著高于BTx623,说明突变体sll1具有较强的渗透调节能力和清除活性氧的能力以维持自身正常生长。