中国食用向日葵育种国产化历程及研究进展

中国食用向日葵育种近40年来取得了巨大成就,实现了从自留农家种、选育常规品种、引进国外杂交种以及培育国产杂交种4 次品种更新。中国向日葵种植面积基本保持在59万hm²左右,种植区主要集中在北方10个省区,其中内蒙古自治区种植面积约占全国总面积的四分之三,其次是新疆。中国以食用向日葵种植为主,约占总面积的95%以上,是世界上食用向日葵主要生产国。食用向日葵主要用于休闲嗑食,除高产外,商品外观品质(粒型、色泽、口感等)仍将是当今主要育种目标。另外,向日葵生产区因长期连作种植,病原菌、列当等生物逆境因素与向日葵发生协同进化,加之食用向日葵遗传背景狭窄,病虫草害日趋严重。该文通过对中国食用向日葵育种历程进行回顾,尤其对国内外有关向日葵抗病育种研究进展进行综述,为解析食用向日葵抗性育种机制以及前瞻性抗性品种储备提供重要的理论与技术支持,以推动食用向日葵产业的高效优质发展。     

非寄主植物间套作对马铃薯甲虫种群及其天敌的影响

农田作物布局作为害虫生态调控的重要内容,一直是保护性生物防治的研究热点。为进一步明确马铃薯田块作物间套作种植模式对马铃薯甲虫种群动态的影响,探索马铃薯甲虫可持续防控的新思路与新方法,本研究在马铃薯甲虫发生期对马铃薯-玉米、马铃薯-向日葵、马铃薯单作3种作物间套作模式进行田间种群数量调查,分析比较不同种植模式下的马铃薯甲虫种群动态差异。结果表明：在马铃薯甲虫发生期,马铃薯单作第二代幼虫为害高峰期出现晚于两种间套作模式,第一代成虫为害高峰期早于两种间套作模式。第二代幼虫为害低峰期（8月26日-9月7日）时,马铃薯-玉米间套作幼虫量显著低于马铃薯单作（P<0.05）,马铃薯-玉米间套作幼虫量显著低于马铃薯-向日葵（P<0.05）,整个调查期间,马铃薯单作虫量要大于两种间套作。此外,天敌昆虫群落调查表明：间套作玉米异色瓢虫量显著高于马铃薯单作（P<0.05）,间套作向日葵的草蛉、食蚜蝇虫量高于马铃薯单作。间套作向日葵或玉米对越冬代马铃薯甲虫的扩散有影响,马铃薯播种初期间套作向日葵或玉米能在一定程度上阻隔马铃薯甲虫的定殖扩散。     

两种农业种植模式对重金属土壤的修复潜力

植物修复农田土壤重金属污染需要经历一个长期的过程,而大部分用来修复的植物都不具备利用价值,不能给当地农民带来经济收入。因此,一些农作物由于其较大的生物量和一定的经济价值,在植物修复土壤重金属污染的应用中受到广泛关注。是在重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg)复合污染的郴州矿区废弃农田种植油菜、玉米和油葵,研究油菜-玉米和油-油葵两种种植模式对土壤重金属污染的修复潜力。实验结果表明:三种作物在复合污染土壤中对重金属都表现出一定的耐性及吸收积累能力。向日葵的根和叶中重金属Cd、Cu的含量都很高,其中Cd在向日葵的各个部位的富集系数(BCF)及Cu在向日葵的根和叶的富集系数(BCF)都大于1。两种轮作模式对作物的产量没有明显的影响,收获得到的干物质量都很高,每年每公顷分别为油菜16.6t、玉米25.29t、油葵22.5t。两种种植模式都可以对土壤中的重金属进行有效的提取,油菜-油葵种植模式下提取重金属Cu、Pb、Cd、As的量较高,分别为:Cu 2408g hm~(-2)a~(-1),Pb 2027g hm~(-2)a~(-1),Cd 658.5g hm~(-2)a~(-1),As 250g hm~(-2)a~(-1),油菜-玉米模式下Zn和Hg的提取量较高,分别为Zn 4987g hm~(-2)a~(-1)和Hg 7.92g hm~(-2)a~(-1);对于多种重金属复合污染的土壤来说,油菜-油葵的种植模式要优于油菜-玉米的种植模式。总的来说,利用3种作物两两轮作的种植模式,在不影响作物产量的前提下大大的提高了作物对重金属的提取总量。3种作物在收获以后又可以用做工业原料,这就使得当地农民充分利用矿区废弃农田修复污染的同时又能从中获得一定经济效益。     

逆境胁迫下向日葵的耐受机制

向日葵作为我国五大油料作物之一,具有极高的食用价值和油用价值。向日葵在我国的种植分布集中在东北、西北和华北地区,时常面临着干旱、盐碱、温度和重金属胁迫的问题。主要综述了近年来向日葵面临的几种主要逆境胁迫的最新研究进展,以及在不同逆境胁迫下向日葵的耐受机制,并根据不同逆境胁迫筛选出了相应的抗逆向日葵品种,同时进行了生理差异和基因信息分析。通过阐明向日葵在逆境胁迫下的耐受机制,以期对向日葵高产育种及耐逆育种提供理论依据和指导方向。     

新疆油用型向日葵种质资源对2种新入侵病害的抗性鉴定与评价

【目的】向日葵白锈病、黑茎病是2种危害严重的新入侵病害,新疆地区新源县和特克斯县为这2种病害发生区。研究目前种植的油用型向日葵品种对向日葵白锈病和黑茎病的抗性差异,可为新疆伊犁地区向日葵品种选育及其病害综合防控提供理论依据。【方法】选择伊犁地区广泛种植的16种油用型向日葵种质资源为供试品种,试验地设在新源县和特克斯县田间,于2015年5—9月调查样地的病叶数,并计算病情指数,同时测定样地的平均产量,最后综合以上结果确定各品种的抗性水平。【结果】不同向日葵品种在同一供试条件下对白锈病和黑茎病存在明显的抗性差异,在新源县NX19012(西域朝阳)的病情指数分别为7.83和25.62,而品种KWS204的病情指数为21.04和39.50;部分品种在不同的供试地点表现出一致的抗性水平,品种新引S31感染白锈病后在新源县的病情指数为9.41,在特克斯县为9.38;另有部分品种在不同地点存在不同的抗性水平,如G101感染白锈病后在新源县和特克斯县的病情指数分别为9.16和11.78,而感染黑茎病后在新源县和特克斯县的病情指数分别为31.05和37.79。【结论】通过对白锈病和黑茎病病情指数、向日葵产量及当地气象数据的综合研究,发现NX19012(西域朝阳)最适宜在新疆伊犁地区种植,品种S606、TO12244、NX01025(西部骆驼)也可作为多样化种植的候选品种,而新葵杂系列品种中新葵杂5号可作为今后品种选育的试验材料。     

向日葵对向日葵螟抗虫性的研究进展

向日葵螟是取食向日葵花盘及籽粒最为猖獗的一种害虫,可造成严重的产量损失。本文综述了向日葵对两种向日葵螟(欧洲葵螟Homoeosoma nebulellum Denis et Schiffermüller和美洲葵螟Homoeosoma electellum Hulst)抗虫性的研究进展,从向日葵的花药腺毛、瘦果性状、次生化合物(黑色素、倍半萜类化合物和花粉萃取物)等方面概括了向日葵和向日葵螟的互作关系,阐述了向日葵的形态结构及化学组成对向日葵螟抗虫性的作用,初步说明了向日葵对向日葵螟抗虫性的物理生化机制,并对未来在抗虫育种工作的启示及可能的应用进行了展望。     

土耳其的红花籽油

土耳其的气候条件和农业环境适宜种植多种油籽植物。但是目前它的油籽产量不能满足需求,导致食用及工业用油短缺。因此有必要利用本地产的小油籽来满足市场需要。红花是一种油籽,多年来生长在中部安纳托利亚的半干旱条件下。当地人种植它主要是利用它的油、花等。红花油是一种高质量的食用油,从它的花中可提取天然染料。目前,在国家农林部的支持下正在安纳托利亚和索拉斯地区大量种植红花。在索拉斯地区,向日葵是一种主要油籽植物,而红花的产量几乎已接近向日葵。本文着重研究当地所产的红花种子及油的特性,以便进一步研究其利用价值…     

向日葵螟成虫种群消长动态和空间分布型

为了科学指导应用播期避害、性诱剂诱捕成虫和田间释放天敌昆虫-赤眼蜂防治向日葵螟,确定最佳防治时期和选择最佳防治方法,2009—2011年,在内蒙古巴彦淖尔市利用向日葵螟Homoeosoma nebulellum(Denis et Schiffermüller)性诱剂进行了向日葵螟田间种群动态和空间分布型的研究。结果表明,向日葵螟成虫每年5月中旬始见,直到9月底,一年有两个明显的成虫蛾峰期,第1个蛾峰期出现在6月下旬至7月上旬,第2个蛾峰期在7月下旬至8月中旬,当地向日葵1年受到两代幼虫的危害,而且开花期与向日葵螟两个蛾峰期吻合度越高,向日葵受葵螟幼虫的危害越重;通过应用5种聚集度指数测定和Blackith种群聚集均数λ分析,向日葵螟成虫在田间呈聚集分布,聚集主要由向日葵螟自身行为及环境因素引起。根据成虫动态和空间分布型,可以科学指导应用播期避害、性诱剂诱捕器和释放天敌昆虫的最佳时期及方式。     

甘南县向日葵优质化生产及配套技术研究总结

甘南县向日葵有着传统的种植历史,农民种植经验丰富,总结出了一整套的方法方式。主要做法是抓好"五个落实"、"五个统一""一个核心区"。     

谈谈向日葵的栽培

种植向日葵的时候,首先会遇到品种的问题,到底栽什么品种的向日葵才算合适呢?目前关于向日葵的品种还没有很好的整理。这个问题便不能作一个肯切的回答。不过我们知道向日葵可以分为三种类型,就是(1)油用类型;(2)食用类型;(3)兼用类型。油用类型植株比较矮小1.5—2.5尺高,花盘也小,直径只有5寸到7寸,种子也小,可是种仁很充实,是榨向日葵油的好材料。油分可以达到种仁的50—55％。现在我们的农业研究机关已自苏联和东欧人民民主国家引进油用品种,想来不久便可展开推广。食用类型茎杆粗壮,高大,不分枝杈,种子瘦而长。种子不充实,含油量少。这就是我们日常食用的品种。兼用类型的性状界于其间。植株外表上像食用种,但是种子宽大,种皮比食用种厚,种仁比较饱满,含油量高,有些具有分杈。为了响应号召,把收获的向日葵种子献给国家,目前应该尽量用兼用品种播种(图1)。     

从向日葵盘中提低酯果胶的研究

本文介绍了向日葵盘中含有低酯果胶,果胶的分子结构,果胶分为高酯果胶和低酯果胶。从向日葵盘中提取低酯果胶,不仅可满足食品、医药工业中的一部分需要,还可以变废为宝。笔者通过实验较详细介绍从向日葵盘中提取低酯果胶的原理和真空浓缩乙醇沉淀法及铜盐沉淀离子交换法二种工艺方法及工艺流程,并获得17％的收率。同时对工艺中几种条件下提出了讨论。文章最后叙述了低酯果胶在食品、医药工业中的广泛应用。     

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。     

从生物中提炼能量得不偿失

美国康奈尔大学和加州大学的研究表明,人类试图从玉米、大豆和向日葵这样的生物中提炼能量将得不偿失。加州大学环境工程学研究人员对多种植物进行了实验,其中包括玉米、杂草、木材以及大豆与向日葵。在实验过程中他们详细计算了用这些植物制     

超累积植物与高生物量植物提取镉效率的比较

利用植物修复污染的土壤已受到广泛的关注.采用土壤盆栽试验,比较了超累积植物遏蓝菜与3种高生物量植物印度芥菜、烟草和向日葵对长期施用含镉有机、无机肥料污染的土壤(总Cd,2.87mg·kg-1)的提取效率.研究结果表明,遏蓝菜富集镉的能力明显高于其他3种植物,其地上部镉含量可达43.7mg·kg-1,分别是烟草、印度芥菜和向日葵(叶)的10、27和56倍;而地上部生物量最高的植物烟草,其生物量干重为24.8g· pot-1,分别是遏蓝菜、印度芥菜、向日葵的35倍、3倍、2倍.4种植物提取镉最多的是烟草,每盆可以提取117μg,遏蓝菜和印度芥菜提取镉量分别为35μg·pot-1和30μg·pot-1,向日葵提取量最少,每盆仅为10μg左右.植物对土壤中镉的提取效率分别为:烟草 1%,遏蓝菜0.6%,印度芥菜 0.5%,向日葵0.08%.4种植物种植后,土壤总镉和有效态镉含量没有显著的变化.     

向日葵的人工辅助授粉

在讲授达尔文主义基础讲到“米丘林学说基本原理”的第七个原理“杂交提高生物的生活力”的时候,内容中曾提到“品种内杂交能提高生活力”的问题:如果让同一种内的不同植株进行交配,可以提高生物的生活力。为了使同学深刻理解这个理论,我们曾通过“米丘林小组”做“向日葵的人工辅助授粉”实验,在我们的学校里,今年为了响应政府号召:增加油料作物的生产,种植了大批向日葵,可以     

向日葵和马铃薯间作的生育期模拟模型

向日葵和马铃薯间作是我国北方农牧交错带的一种重要种植方式,准确模拟其间套作的发育时期对评价和优化间套作种植具有重要意义,以生理发育时间为基础建立了向日葵和马铃薯单作、间作的生育期模拟模型,并利用2010-2011年的大田试验数据对模型进行检验.结果表明:生育期模拟值与观测值的符合度较好,播种—出苗期、出苗—开花期、开花—成熟期和全生育期的均方差根(RMSE)分别为1.2、2.9、2.4和2.6d,误差＜5％.模型既有较强的机理性,又有较好的适用性,为探索间套作条件下作物的生长发育规律提供了良好工具.     

空心莲子草、大豆和向日葵叶组织K~+(~(86)Rb~+)的吸收和通量分析

空心莲子草叶片K~+吸收的K_m比大豆和向日葵的要高,但I_m都相近。空心莲子草根系的溢泌速率及溢泌液中K~+浓度都比大豆和向日葵的高。后两者的溢泌速率相近,但向日葵根系溢泌液中K~+浓度却高于大豆。 这三种植物叶组织K~+含量因液泡的含K~+量不同而有明显差别。而液泡含K~+量和K_cv/K_cv的比值相一致。     

寡糖对向日葵叶片细胞病程相关蛋白及细胞壁物质的诱导作用

用寡糖对向日葵叶片进行喷雾,研究了该寡糖对向日葵叶片细胞内几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶2种病程相关蛋白(PRs蛋白)以及木质素、富含羟脯氨酸蛋白(HRGP)2种细胞壁物质含量的影响.结果表明,经寡糖处理后,向日葵叶片中β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性均升高,最高值分别比同期CK增加36.38%和6.35%;木质素及HRGP含量也诱导增加,最高值分别比同期CK显著增加39.15%和47.13%.在寡糖处理后接种病原菌的向日葵叶片中,β-1,3-葡聚糖酶及细胞壁物质被诱导合成,且合成量均较单独寡糖处理与单独接种锈菌处理要高.研究发现,诱导向日葵幼苗叶片的几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性增强和细胞壁木质素、HRGP含量增加,可能是寡糖预处理增强向日葵抗锈性的内在机制.     

向日葵籽粉在食品工业中的开发利用

美国北达科他州立大学谷物科学和食品工艺系科学家Hettiarachchy最近说,她利用向日葵籽粉制造了一种类似于豆腐原料——豆浆的乳状浆液。她还从向日葵籽粉中分离出一种蛋白,这种蛋白的乳化性能和形状稳定性能都很好。此外,她还将向日葵籽粉和向日葵籽蛋     

内蒙古河套灌区玉米与向日葵霜冻的关键温度

以玉米和向日葵幼苗为试验材料,利用MSX-2F人工模拟霜箱系统模拟自然霜冻的降温过程,通过测定幼苗叶片的温度,观测植株冻伤、死亡情况,观测河套灌区两种主要作物玉米和向日葵的过冷却点、结冰点温度,确定以上两种作物受冻的临界温度。研究结果表明:(1)玉米幼苗全部冻死的最低温度为≤-5℃;向日葵幼苗全部冻死的最低温度为≤-6℃;(2)玉米幼苗的过冷却点主要分布在-3.5—-5℃之间,而向日葵幼苗的过冷却点主要分布在-4.0—-5.5℃之间;(3)玉米叶龄、高度与组织过冷能力呈现极显著正相关,与过冷却点温度呈现极显著的负相关,与结冰点呈现显著的负相关。以上结果表明:向日葵的抗寒能力比玉米强;玉米在一定叶龄范围内,苗龄越大,高度越高,其过冷却点越低,结冰点越低,抗寒性越强。