一个高粱直立叶突变体的表型鉴定和遗传分析

直立叶是构建合理株型和培育密植化栽培品种的重要指标之一.本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变高粱BTX623,获得一株可以稳定遗传的直立叶突变体,暂命名el(erect leaf).该突变体叶片从6叶期开始出现直立性状,直至整个生育期叶片均呈直立状态.抽穗期突变体el植株倒1叶至倒7叶各节位叶长极显著缩短,叶片宽度也显...     

超短叶型高粱品种水科001叶型的遗传

培育株型紧凑、叶片短直上冲和农艺性状 优良的高产、优质品种,是当前禾谷类作物育种 的主要趋势。1975年山西省太谷县水秀大队 从晋粱5号高粱天然杂交种后代中选出了一个 叶片长度仅为普通高梁品种一半左右的短叶、 直立叶型品种— 水科001高粱。1977-1980 年我们利用这个高粱品种与普通高粱品种（品 系）进行了杂交,并结合选育工作,对这种短叶 性状的遗传规律进行了调查,以期对选育理想 叶型材料提供新的种质资源。     

规模化稻鸭共育对水稻株型结构及产量形成的影响

为探讨规模化稻鸭共育能否改善水稻的株型结构从而影响产量及产量结构的形成,本文通过大田规模化稻鸭共育、常规稻鸭共育和水稻直播的对比试验,研究了水稻分蘖末期和齐穗期的部分株型结构及水稻产量。结果表明:与常规稻鸭共育相比,规模化稻鸭共育减少水稻实际产量和有效穗,水稻部分株型结构各构成因素差异不显著;与水稻直播处理相比,规模化稻鸭共育在分蘖末期和齐穗期降低植株茎基宽,增加冠层幅度,保持植株具有一定松散度;增加剑叶和倒2叶叶开角、披垂度和叶片长度,降低倒3叶和倒4叶叶开角和披垂度,利于植株形成上披下挺的株型结构;增加剑叶、倒2叶和倒3叶叶面积占比,使叶面积较多的分布在上部叶片;促进根系生长,增加基叶高和不同叶序叶片SPAD值,减缓叶片衰老。因此,规模化稻鸭共育优化水稻部分株型结构,有利于提高光能利用效率和干物质积累,从而稳定水稻产量。     

立枯丝核菌对高粱幼苗活性氧及抗氧化酶活性的影响北大核心CSCD

以立枯丝核菌AG1-IA接种‘龙杂19号’高粱幼苗,通过盆栽试验在不同侵染时间观测分析高粱幼苗生长及生理代谢相关指标,揭示立枯丝核菌侵染对高粱生长、渗透调节物质及其抗氧化酶活性的影响机理。结果表明,(1)高粱幼苗株高、根长、地上(茎和叶片)鲜质量和干质量、地下(根)鲜质量和干质量均随接种时间延长呈下降趋势,且在接菌72 h时较对照依次分别显著下降了41.0%、29.2%、50.0%、50.0%、53.3%和50.0%。(2)幼苗叶片叶绿素a含量在接菌72 h时较对照显著下降45.3%,叶片PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)值随接菌时间增加而逐渐下降。(3)幼苗叶片内MDA、O^(-·)_(2)和H_(2)O_(2)含量随接菌时间增加均呈逐渐上升趋势,在接菌72 h时较对照分别显著上升244.6%、140.4%和137.0%;叶片SOD、POD、APX和CAT的活性在接菌后变化趋势不尽相同,但在接菌72 h时较对照分别显著上升了16.5%、60.3%、50.0%和36.5%。(4)幼苗叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量随接菌时间增加均呈逐渐上升趋势,并在接菌24~72 h增幅均达到显著水平。研究发现,接种立枯丝核菌可致高粱幼苗植株产生病斑,体内活性氧过量积累,膜质发生显著氧化损伤;侵染前期高粱植株主要以积累更多的渗透调节物质来抵御立枯丝核菌带来的伤害,侵染后期随植株受到伤害加重,同时诱导植株抗氧化酶类活性显著增强,以维持高粱体内活性氧代谢稳态平衡,减少植物膜进一步氧化损伤。     

水稻卷叶细胞学与分子机制研究进展

卷叶性状是水稻(Oryza sativa)重要的育种指标之一。研究表明,水稻叶片适度卷曲对植株的光合作用、株型及增产等均具有重要作用。该文综述了水稻叶片卷曲的相关研究进展,对水稻叶片卷曲的细胞学形成机制和相关调控基因的分子机制进行了阐述,以期深入阐明水稻叶片卷曲的细胞学和分子机制,促进卷叶性状在水稻育种中的应用。     

生长抑制剂对黄虾花的效应

黄虾花(Pachystachys lutea)又称金苞花,属爵床科的半木质化草本,在福州地区春至冬初皆有花。花苞黄色串状并缀有白色小花,富有雅趣,为一种花期长,观赏价值高的盆花。黄虾花盆栽通常茎节细长,基部叶片脱落,株型高挑,影响其观赏价值。栽培上控制株型,一般采用的摘心方法不能使茎节间缩短和防止植株基部叶片脱落。本试验采用生长抑制剂CCC、B₉对黄虾花株型的控制及其它效应作初步探讨。     

高粱表皮蜡质缺失突变体sb1抗旱生理生化分析

植物抗旱性与体表蜡质积累有关，高粱是抗旱性极强的作物，茎秆和叶片表面覆盖一层厚厚的蜡质，开展高粱体表蜡质层对高粱抗旱能力的研究，为高粱抗旱品种选育和抗旱分子机制提供理论依据。以高粱品种BTx623和表皮蜡质缺失突变体sb1为试验材料，统计农艺性状以及扫描电镜观察叶片表面蜡质形态结构；分析表皮蜡质的有无对离体叶片失水速率和叶绿素浸提率的影响；检测在干旱胁迫处理下植株的表型变化以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性变化。结果表明，与对照BTx623相比，表皮蜡质缺失突变体sb1株高明显降低、抽穗开花期延后1周、叶片远轴面片状蜡质缺失，其他农艺性状变化不明显。突变体sb1离体叶片失水速率和叶绿素浸提率显著高于对照。在干旱胁迫处理条件下，随着干旱胁迫时间的增长，对照BTx623和突变体sb1的SOD和POD活性均增强，但对照SOD和POD活性均显著高于突变体sb1，且干旱处理96 h和复水后突变体sb1都造成叶片大面积干枯。突变体sb1表皮蜡质缺失后叶片渗透性增强，清除活性氧的能力减弱，抗旱性降低。     

B_9对花生某些生理过程的影响

B_9促进花生叶片加厚,其中以同化组织加厚为主。B_9能显著地提高叶片的叶绿素含量,加快叶片光合速度,每株干物质积累较多。B_9促使嫩叶气孔的分化,增加气孔数目,加强蒸腾作用。 B_9抑制花生主茎和侧枝的生长,处理后半个月内不显著伸长,植株矮壮,株型紧凑,抗倒伏。 B_9改变花生植株光合产物的分配比例,减少地上部(叶和茎)的干重,增加地下部(荚果和根)的干重,加强荚果发育。     

盆栽牡丹补偿生长与非结构性碳水化合物积累特征

研究容器栽培牡丹株型优化与非结构性碳水化合物（NSC）贮藏的补偿效应，为牡丹容器苗株型管理奠定理论基础。以2年生‘洛阳红’嫁接苗为试验材料，以修根、生根剂、绿僵菌作为处理因素，设置L9(34)正交试验，分析‘洛阳红’株型发育和NSC积累特征。结果表明，容器栽培后牡丹株高降低，根系发生明显的须根化。与对照相比，各处理的株高降低、分枝数增加、株型更加紧凑。轻度修根促进植株的补偿生长，而过度修根抑制作用明显。生根剂显著提高‘洛阳红’根系、叶片的生物量和全株NSC的积累量，能双向提高库源促进植株的补偿生长。绿僵菌对全株NSC积累量影响最小。单株叶面积、老根和木质化新根鲜样质量对植株NSC积累量贡献较大，因此促进根系和叶片发育是容器栽培牡丹的重要环节。T1、T2、T3、T4、T6组合的生物量增量均超过了对照，补偿效果显著，其中T3为较优组合（25%修根、750 mg·L-1生根剂和1000 万单位·mL-1绿僵菌灌根）。故轻度修根结合浇灌适度生根剂和绿僵菌液，可生产出株高适度矮化、分枝增多、根系发达、NSC积累多、株型紧凑协调的容器栽培苗。     

高粱抗旱性状的遗传相关和选择效果

对高粱进行遗传相关及选择指数分析,确定了二级枝梗数+二级枝梗粒数+三级枝梗数+抽穗期脯氨酸含量构成的选择指数,遗传进度有显著增加,是旱地高粱育种应采用的较为理性的选择方案。同时通过对不同品种、不同时期、不同环境条件下,叶片内脯氨酸含量的分析结果表明：水分胁迫处理刺激脯氨酸积累的差异,因而可把脯氨酸含量在缺水植株中的增加,作为一种抗旱标志或抗旱机制来考虑。     

高粱ATP合成酶E亚基基因(SbATPase-E)的克隆及其抗逆功能研究

高粱是一种抗旱性较强的禾谷类作物。本研究在高粱中克隆到一个全长为693 bp的编码ATP合成酶E亚基的基因(SbATPase-E)。在高粱幼苗期,SbATPase-E基因受Na Cl和脱落酸(ABA)处理诱导上调表达。该基因在拟南芥中过量表达可提高转基因植株的耐旱性和耐盐性,在逆境胁迫条件下转基因拟南芥植株较野生型植株根系发达,可能是转基因植株耐旱性和耐盐性提高的主要原因。在干旱胁迫条件下,转基因植株中DREB2A、P5CS1、RD29A、RAB18和ABI1基因的表达量相对于野生型植株中的表达量提高更为显著;在高盐处理条件下,转基因植株中SOS1和SOS2基因的表达量也较野生型植株中的表达量明显提高。这些抗逆相关基因的上调表达可能是转基因植株抗逆性提高的主要分子机制。     

高粱和小麦叶片苹果酸酶某些特性比较

比较高粱和小麦叶片的苹果酸酶的某些特性。发现高粱苹果酸酶对NADP-是专一的,未观测到NAD-苹果酸酶的活力。高粱叶片的NADP-苹果酸酶的最适pH随底物浓度不同而异;在0.5 mM苹果酸浓度下酶的最适pH是7.0～7.5,在1 mM和10 mM浓度下最适pH各为7.5～8.0和8.0～8.5,其中以底物浓度10 mM的活性最高。小麦苹果酸酶也具有类似的效应;但与高粱相比较活性较低。两种不同来源的苹果酸酶在动力学特性上有明显的差异,小麦叶片NADP-苹果酸酶的Km(苹果酸)值1.3比高粱大3.4倍。pH、Mg~(++)、Mn~(++)和苹果酸对高粱叶片NADP-苹果酸酶活力具有不同程度的调节作用;在不同pH条件下Mg~(++)、Mn~(++)对高粱叶片NADP-苹果酸酶表现出不同程度的协同性。Mg~(++)、Mn~(++)的亲和力随pH的升高而增大。而对小麦叶片NADP-苹果酸酶活性几乎无多大影响。在我们所试验的浓度下乙酰辅酶A、甘氨酸、葡萄糖-6-磷酸、果糖1-6二磷酸、琥珀酸以及延胡索酸对高粱NADP-苹果酸酶活性无影响。     

农杆菌介导Bt基因遗传转化高粱

高粱是全球仅次于小麦、水稻、玉米、大豆和马铃薯等的重要作物之一。以高粱幼穗愈伤组织为转化受体,通过农杆菌介导法和含有抗潮霉素和gus基因的双元载体将杀虫晶体蛋白基因cry1Ab导入高粱品种115、ICS21B和5-27,经Hyg筛选共获得21个独立的转基因株系,52株转基因植株,平均转化率为1.9%。经PCR、Southern杂交和RT-PCR分析表明cry1Ab基因已整合入高粱基因组中并得到正确转录。Bt蛋白Westernblotting分析和ELISA定量测定显示,cry1Ab基因在转基因高粱植株中表达,但不同转基因植株表达量有差异。饲虫试验表明,转基因高粱对大螟(Sesamiainferens)具有一定抗性。     

根癌农杆菌介导的高粱遗传转化体系的研究

采用根癌农杆菌介导法将杀虫晶体蛋白基因cryIA(b)转入高粱胚性愈伤组织中,建立农杆菌转化高粱的遗传转化体系,获得70棵再生植株。经GUS及PCR检测,结果表明,cryIA(b)基因确实转移到高粱恢复系0-30中,报告基因GUS在再生植株中也得到表达。转化植株的抗病性鉴定正在进行中。     

赤霉素、激动素和吲哚丁酸合剂对滨海盐碱区粒用高粱耐盐性和产量的影响

滨海盐碱地开发利用对缓解我国耕地资源短缺、改善滨海盐碱区农业生态环境和保障国家粮食安全具有重要意义。本研究于2021、2022年分别在中国农业科学院作物科学研究所新乡基地和山东东营黄河三角洲现代农业研究基地设置盆栽试验和田间试验(随机区组设计),以济梁1号和济梁2号为试验材料，设置浓度为2.5和5 mL·kg^-1的GKI合剂拌种处理(主要成分为赤霉素、激动素和吲哚丁酸，分别用GKI2.5和GKI5.0表示),以清水拌种为对照(CK),分析GKI对粒用高粱耐盐性和产量的调控效应。结果表明：与CK相比，GKI2.5和GKI5.0拌种处理显著促进了盐碱胁迫下两个粒用高粱植株生长发育，提高了叶片抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量，降低了叶片丙二醛含量，提高了叶片净光合速率，田间条件下，济梁1号和济梁2号产量分别增加了17.1%和19.1%。综上，GKI拌种处理促进了盐胁迫下高粱生长发育、增强了叶片抗氧化能力及渗透调节能力、降低了膜脂过氧化水平，提高了叶片净光合速率，进而提高了高粱耐盐性和产量。     

田间不同植物上烟粉虱种群密度

对廊坊地区田间81种植物上烟粉虱的发生情况进行了系统调查。结果表明,烟粉虱可为害其中44种植物,且在不同的寄主植物上烟粉虱的种群密度有显著差异;而玉米、高粱和小米等37种植物上无烟粉虱为害。烟粉虱在香水薄荷、荆芥、甘草、薄荷、藿香、益母草、猪屎豆、白晶菊、牛膝、待宵草、蓝蓟、紫花苜蓿、极香罗勒上的虫口密度最高,危害级别达到4级(每100 cm2叶片虫口密度大于50头)。在蜀葵、向日葵和烟草上每100 cm2叶片烟粉虱虫口密度较低,但单株虫口密度较高。鉴于向日葵、玉米、高粱在中国北方棉花产区广泛种植,玉米和高粱的植株高大,且烟粉虱为害对向日葵产量影响极小,可考虑选用向日葵作为田间诱集植物,玉米和高粱作为屏障植物辅助控制棉田烟粉虱。     

高粱不同器官生长对NaCl胁迫的响应及其耐盐阈值

用砂基培养研究高粱不同器官生长对NaCl胁迫的响应及其耐盐阈值。NaCl胁迫下,独角虎和糖高粱均表现为生长叶叶鞘鲜重下降最大,其次是生长叶叶片、成熟叶叶鞘和叶片变化最小。长期胁迫单株叶片数及叶面积也明显下降。相同胁迫情况下,糖高梁的生长抑制明显大于独角虎。独角虎和糖高粱耐盐阈值分别为135和82mmol／LNaCI。以上结果表明独角虎耐盐能力明显大于糖高粱。讨论了不同器官生长抑制的机制。     

控制水稻叶形基因CLF1的图位克隆

分蘖、株高、植株形态是水稻理想株型的3个主要农艺性状。目前对水稻理想株型的分子调控机制认识还非常有限。而叶片形态建成是决定植株形态特征的主要因子,鉴定控制水稻叶片形态建成的关键基因至关重要。本研究通过筛选水稻突变体库,获得一份光合效率显著提高的突变体(curly leaf 1,clf1),其形态学特征表现为叶片适度卷曲,经石蜡细胞学切片发现,突变体clf1近轴面的泡状细胞明显增多是导致叶片卷曲和光合效率提高的主要原因。利用图位克隆,将CLF1基因缩小在2个分子标记In Del51与In Del57之间,该区间包含44个基因。通过生物信息学分析,确定了LOC_OS02G45250为CLF1的候选基因。对LOC_OS02G45250基因进行测序,在clf1突变体中,LOC_OS02G45250基因的第六外显子缺失20 bp,造成编码产物提前终止。该基因与已报道的水稻卷叶基因Roc5(Rice outermost cell-specific gene5)为等位基因,Roc5编码产物为一个具有GL2类同源异型结构域的转录因子,不同于已报道的突变体oul1(对应于Roc5基因),突变体clf1农艺性状表现优良,具有较大的生产应用潜力。     

PP_(333)和B_9对菊花茎伸长和开花期的影响(简报)

PP_(333)和B_9对菊花有明显矮化株型的作用。处理的植株节间缩短,叶片浓绿,簇生于花朵之下,抗倒伏能力提高,观赏形态得到改进。PP_(333)对菊花生长的抑制效果比B_9大,能延迟开花和延长开花期。在生产上,PP_(333)处理浓度以 1000 ppm左右较为适宜。     

土壤镉含量对高粱属植物生理生化特性的影响

通过盆栽模拟试验研究了土壤镉(Cd)含量对一年生高粱属植物(甜高粱、高丹草和苏丹革)根系活力、叶片脯氨酸含量和细胞膜透性等生理生化指标的影响.结果表明,土壤Cd含量＞25 ng·kg-1时,3种高粱属植物根系活力均显著下降(P＜0.05);3种高粱属植物叶片中脯氨酸的含量在各浓度处理下均显著增加(P＜0.05);Cd胁迫影响了3种高粱属植物叶片和根系的细胞膜通透性,表现为不同程度的增加.