栽培高粱、甜高粱和拟高粱比较基因组原位杂交分析

用一种植物的总基因组DNA与近缘或远缘物种的染色体杂交,可以研究植物近缘或远缘物种基因组进化关系。以拟高粱总基因组DNA为探针,对栽培高粱、甜高粱基因组进行杂交,结果表明栽培高粱、甜高粱和拟高粱基因组中重复序列存在很大的同源性,基因组进化关系表现出保守性。栽培高粱与拟高粱基因组间重复序列的同源性要比甜高粱与拟高粱间重复序列的同源性高。     

栽培高梁、甜高梁和拟高梁比较基因组原位杂交分析

用一种植物的总基因组DNA与近缘或远缘物种的染色体杂交,可以研究植物近缘或远缘物种基因组进化关系。以拟高粱总基因组DNA为探针,对栽培高粱、甜高粱基因组进行杂交,结果表明栽培高粱、甜高梁和拟高梁基因组中重复序列存在很大的同源性,基因组进化关系表现出保守性。栽培高粱与拟高粱基因组间重复序列的同源性要比甜高粱与拟高粱间重复序列的同源性高。     

浅谈高粱生长习性及病害防治

绥化市隶属于黑龙江省,是我国著名的大型商品粮基地,同时也是牧业生产基地、农副产品出口创汇基地。适宜的气候条件及得天独厚的地理位置,是这里物产丰富、优质稳产的关键。我市(大田作物主要有玉米、高粱、大豆、水稻等)高粱种植面积从1990年以后开始减少,直到最近几年由于酿酒和饲料的需要,商品高粮开始供不应求,另外,较种植玉米相比,高粱收获后出手快,粮价高,种植收入与种植玉米相当或高于玉米。(各种作物的产量与质量,都享有较高的口碑。高粱是我市的主要大田作物之一,)但是由于已经有二十几年很少有人种植高粱了,所以广大农户对高粱的栽培技术已经非常陌生了,因而如何栽培才能获得高粱优质高产,是广大农户十分关心、急需解决的实际问题,作者通过多年的工作总结加以分析,以供农户参考。     

适合糖尿病患者食用的高粱馒头配方的研究

研究高粱馒头的工艺及品质,并通过正交试验对工艺进行了优化。结果表明：45.74%高粱粉、45.74%小麦粉、6.52%谷朊粉和57.5%水在35min的二次醒发时间下醒发,可以得到品质良好的高粱馒头,在这种配比下得到的馒头感官评分为86.28。经测定,该高粱馒头的血糖生成指数（GI）为57.07,属中GI值水平,适合糖尿病患者在日常饮食中食用。     

基于分型测序技术的粒用高粱遗传多样性和群体结构分析

了解粒用高粱的遗传多样性和群体结构,能有效提高粒用高粱新品种的选育效率。本研究利用基因分型测序技术(GBS,genotyping by sequencing)对120份粒用高粱材料开展了全基因组基因分型,共获得了3456个多态性的SNP标记,其多态性信息含量指数(PIC,polymorphism information content)介于0.013～0.574之间,平均值为0.381。根据SNP标记在120份高粱材料中的基因分型数据,计算了材料间的遗传距离,其变异范围为0.084～0.613,平均遗传距离为0.365。群体进化树分析和主成分分析都将120份高粱材料划分为3个类群,类群1主要由包括美国材料MN-3609在内的亲缘关系较远的高粱材料组成,类群2主要由中国北方的高粱材料组成,类群3主要由中国南方的高粱材料组成。群体结构分析表明,当K=3时,ΔK取得最大值,说明120份高粱材料可以划分为3个类群,其划分结果与群体进化树分析和主成分分析基本一致。本研究从基因型多样性水平上阐释了粒用高粱的遗传背景和群体结构,为中国粒用高粱新品种的选育提供了理论依据。     

FISH分析栽培高粱×拟高粱、甜高粱×拟高粱的染色体行为

采用荧光原位杂交技术对45S rDNA在栽培高粱×拟高粱、甜高粱×拟高粱F1的有丝分裂和减数分裂染色体进行定位研究。在有丝分裂中期染色体上2个杂种分别检测到2个杂交信号, 在减数分裂粗线期、终变期、中期Ⅰ染色体上45S rDNA位于一个二价体上, 说明这两个杂种携带45S rDNA的染色体为同源染色体。根据45S rDNA位点随细胞减数分裂过程的位置变化, 表明这两个杂种染色体配对行为正常, 平均构型为2n=2x=20(10Ⅱ), 证明45S rDNA可作为染色体的一个识别指标间接地观察细胞减数分裂过程染色体的变化行为。     

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。     

高粱不同品种的核型分析

我国高粱的种植,不仅面积大,而且品种众多,农艺性状差异显著。有关高粱核型的分析,部分品和已有报道'－"。为了更多地了解不同品种的核型,从而为研究高粱的进化和遗传育种等提供必要的细胆学依据,作者对4个高粱品种的核型进行了G一显带分析,报道如下。1材料和方法本实验所用材料,分别由吉林省农科院和河南省农科院提供。种子于25℃萌发,待根长Icm左右时,按宋运淳"'等修改的ASG法制片,核型分析按李极学"'等建议的标准进行。2结果与分析"郑粱2号"、"甜杆G"、"竹叶青"和"忻粱7号"的细胞有丝分裂中期相与相应的核型见图版1：A－…     

黑龙江省高粱炭疽病致病真菌分离与鉴定

【背景】黑龙江省高粱炭疽病是目前主要的高粱病害之一,严重影响高粱的产量与品质。【目的】明确黑龙江省高粱炭疽病的病原种类。【方法】采用组织分离法与单孢纯化法获得高粱炭疽病病原纯培养物。通过柯赫氏法则证病后,利用培养物菌落形态、产孢结构、分生孢子形态及大小等形态学特征,同时结合rDNA ITS序列特征对病原物进行鉴定。【结果】柯赫氏法则验证结果表明,分离自不同地区的3个分离株D13、H4和Z24是高粱炭疽病的致病真菌。形态学观察表明,3株菌在PDA培养基上在28℃形成的菌落生长速度为7.3-12.3 mm/d,菌丝白色、灰白色至灰色,菌落浅黄色至橘黄色;刚毛直立,基部膨大,褐色或深褐色,有3-5隔;分生孢子梗直接从菌丝体上产生,无色无隔,短,直立或稍弯,不分枝;分生孢子单胞,镰状,向两端渐尖,表面光滑,无色,有的具油球;附着胞从菌丝顶端或菌丝体产生,顶端膨大,褐色或深褐色,近球形、卵球形、椭圆形或纺锤形,边缘光滑、裂片、多裂片或深裂片。分离株D13、H4和Z24获得的rDNA ITS序列登录号分别为MW040055、MW040057和MW040056。基于rDNAITS序列构建的系统发育树发现,分离株D13、H4和Z24均与高粱炭疽菌(Colletotrichum sublineola)相聚一群。【结论】黑龙江省引起高粱炭疽病的病原真菌为高粱炭疽菌。     

高粱抗蚜研究进展

高粱(Sorghum bicolour)是世界上最重要的粮食、饲料、酿造和能源作物之一, 也是C₄植物研究的模式植物。蚜虫是农业生产上的重要害虫, 几乎危害所有的栽培作物。危害高粱的蚜虫主要包括高粱蚜(Melanaphis sacchari)、麦二叉蚜(Schizaphis graminum)和玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)。高粱的抗蚜资源尚不丰富且缺乏深入系统的研究。目前研究较多的是麦二叉蚜的抗性遗传方面, 已定位20个抗性QTLs, 单一QTL对抗性差异贡献率最高可达80.3%, 对高粱蚜和玉米蚜的研究尚需进一步加强。高粱的理化特性与其抗蚜性能相关, 故可与育种实践相结合。高粱和蚜虫(Acyrthosiphon pisum)的全基因组测序工作已经完成, 这将有助于蚜虫-植物间的相互作用关系及植物对蚜虫的抗性机制研究。目前已克隆到2个抗蚜基因, 且多个抗蚜基因(位点)已被定位在染色体上。该文重点综述了上述研究成果并对高粱抗蚜的研究前景进行了展望。     

高粱地方种质资源表型多样性分析及综合评价

以“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”为依托,采用遗传多样性分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法,对2020-2021年在河北省内普查收集的136份高粱种质资源进行研究及综合评价。结果表明：河北省高粱地方种质资源具有丰富的表型变异,15个表型性状的多样性指数在0.0844～1.9926之间,变异系数在4.69%～68.00%之间,千粒重的遗传多样性最高,穗形的变异系数最大;株高与穗部性状之间存在极显著正相关关系;聚类分析将136份高粱种质资源分为3个类群,3个类群无明显地域聚类特点。第Ⅰ类群在穗部性状方面表现最好,可进行工艺用高粱资源选育;第Ⅱ类群株高较低,可筛选矮秆高粱资源进行种质创新;第Ⅲ类群在产量性状方面表现最好,可作为粒用高粱育种材料加以利用。主成分分析将表型性状简化为5个主成分,累计贡献率为60.182%,株高、穗部与籽粒性状是高粱表型变异的主要因素;136份高粱的综合得分范围在0.107～1.147之间,以综合得分排序,筛选出肃宁高粱、长穗高粱、笤帚高粱、落黍等排名前10的综合性状表现较好的种质资源。本研究从多方面、多角度对新征集的河北省高粱种质资源进行了分析...     

高粱属植物的地理分布

为探讨高粱属(Sorghum Moench)的系统发育关系,通过野外调查及查阅标本和文献资料,对高粱属植物的地理分布进行了整理和研究。高粱属植物约有29种,分布于全世界热带到温带地区,其中澳大利亚22种,亚洲15种,非洲9种,欧洲3种,地中海2种,美洲6种。中国有5种,分布在东北、西南到华南各省(区)。高粱属有5亚属,仅高粱亚属(subgen.Sorghum)延伸至新世界,其他亚属均分布在旧世界,高粱亚属覆盖非洲并扩散到全世界热带到温带地区;拟高粱亚属(subgen.Parasorghum)分布在非洲、亚洲、澳大利亚;有柄高粱亚属(subgen.Stiposorghum)主要分布在澳大利亚,个别种分布到亚洲;多毛高粱亚属(subgen.Chaetosorghum)分布在澳大利亚;异高粱亚属(subgen.Heterosorghum)分布在澳大利亚和亚洲。这表明澳大利亚东北部是高粱属的现代分布中心和多样化中心,非洲东北部和热带亚洲是否是高粱属的起源地尚需确证。     

高梁抗蚜研究进展

高粱(Sorghum bicolour)是世界上最重要的粮食、饲料、酿造和能源作物之一,也是C4植物研究的模式植物.蚜虫是农业生产上的重要害虫,几乎危害所有的栽培作物.危害高粱的蚜虫主要包括高粱蚜(Melanaphis sacchan)、麦二叉蚜(Schizaphis graminum)和玉米蚜(Rhopalosiphum maidis).高粱的抗蚜资源尚不丰富且缺乏深入系统的研究.目前研究较多的是麦二叉蚜的抗性遗传方面,已定位20个抗性QTLs,单一QTL对抗性差异贡献率最高可达80.3％,对高粱蚜和玉米蚜的研究尚需进一步加强.高粱的理化特性与其抗蚜性能相关,故可与育种实践相结合.高粱和蚜虫(Acyrthosiphon pisum)的全基因组测序工作已经完成,这将有助于蚜虫-植物间的相互作用关系及植物对蚜虫的抗性机制研究.目前已克隆到2个抗蚜基因,且多个抗蚜基因(位点)已被定位在染色体上.该文重点综述了上述研究成果并对高粱抗蚜的研究前景进行了展望.     

一种纯化高等植物叶绿体DNA的有效方法

１９８４年,Ｂｏｏｋｊａｎｓ ｅｔ ａｌ．建立了高盐介质纯叶绿体ＤＮＡ的方法。在我们进行的高粱叶绿体光系统基因研究中发现,用Ｂｏｏｋｊａｎｓ的方法提取的ｃｔＤＮＡ酶切效果欠佳,产率太低。应用我们反进的高盐低ＰＨ方法,纯化了高粱、小麦、水稻和速效豌豆等植物的ｃｔＤＮＡ。结果表明,这种改进的方法具有有得率高,酶切效果好和操作简便等优点。     

高粱抗旱性鉴定方法及相关QTL定位研究进展

高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]是世界上重要的粮食、饲料、纤维和能源作物之一,因其根系发达、叶片蜡质层厚密、渗透调节能力强、光合效率高等特点,在干旱条件下具有很强的适应性。因此,高粱在气候变化、水资源短缺和满足世界粮食需求等方面发挥着重要的作用。干旱是制约世界农业生产的主要逆境因素之一,如何解决高粱在干旱条件下的产量问题仍然是育种工作者面临的巨大挑战。为了给高粱抗旱育种提供参考,本文综述了高粱抗旱性的鉴定方法、鉴定指标和优异抗旱种质资源,以及高粱花前抗旱和花后抗旱相关性状QTL定位的研究进展,并对高粱抗旱性研究的发展趋势提出了展望。认为应建立规模化高粱种质资源抗旱鉴定体系、选择合适的全生育期自然鉴定地点,筛选抗旱种质资源;利用高通量测序技术,高效挖掘高粱抗旱性基因;建立高粱遗传转化体系、运用基因编辑等生物技术,加快高粱抗旱育种进程。     

高粱材料耐盐性综合评价方法的初步建立与验证

用0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%5个浓度的NaCl溶液对10份高粱材料进行处理,测定了发芽盐害率、芽高盐害率、侧根数盐害率、根长盐害率、1/2叶片萎蔫持续时间和整个叶片萎蔫持续时间6项指标。以发芽期和苗期的各项指标为基础,根据每个指标盐害率制定各指标的得分方法,最后通过各个材料的得分判断其耐盐性,建立了一套高粱材料的耐盐评价标准。以此标准对10份高粱材料的耐盐性进行评价,排列出这10份高粱材料的耐盐次序,将高粱材料划分为4个耐盐等级。从这10份高粱材料中随机挑选5份耐盐性不同的材料通过盆栽试验对其耐盐性进行鉴定,以检验该评价方法的可靠性,结果表明:盆栽试验的鉴定结果与按照耐盐评分标准得出的结果一致,由此确定此评价方法运用于筛选高粱材料的耐盐性是准确、可靠的。同时在这10份高粱材料中筛选出了耐盐性较强的高粱材料河农1号和能饲1号。     

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。     

高粱耐盐性评价方法研究及耐盐资源的筛选

本文用50mmol/L的配比盐水溶液对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,适合于盐碱地推广品种的筛选。     

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。     

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。