科研产出
干旱及复水对谷子苗期根系形态特征及叶片解剖结构的影响
《山东农业科学 》 2024
摘要：本试验选用抗旱性强的谷子品种济谷16和旱敏感谷子品种鲁谷1号为材料，设置盆栽试验，于出苗15 d时停止浇水进行干旱胁迫处理，并于9 d后复水，研究不同抗旱性谷子品种叶片以及根系形态指标对干旱-复水的响应。结果表明：（1）与CK相比，干旱胁迫导致两个谷子品种的根分枝数、根尖数和根体积显著减少；复水后，济谷16的根尖数显著增加（P＜0.05）,而鲁谷1号的根尖数进一步显著降低。济谷16的根分枝数在复水后的增加幅度大于鲁谷1号。（2）干旱胁迫下，两个品种叶片泡状细胞面积缩小，叶片厚度下降；复水后济谷16泡状细胞面积与CK相当，而鲁谷1号仍显著小于CK（P＜0.05）。（3）干旱胁迫下济谷16下表皮气孔密度增加，上表皮气孔密度减小，且均与CK差异显著（P＜0.05）;复水后，上表皮气孔密度略有增加但仍低于CK,下表皮气孔密度降低至CK水平。干旱胁迫下鲁谷1号上、下表皮气孔密度较CK均显著下降（P＜0.05）;复水后，上表皮气孔密度继续降低，而下表皮气孔密度显著增加至略高于CK水平。干旱胁迫后济谷16上、下表皮气孔长度无显著变化，复水后较CK和干旱处理均显著增加；鲁谷1号上表皮气孔长度显著减小（P＜0.05）,复水后仍继续减小，但较干旱处理差异不显著；鲁谷1号下表皮气孔长度较CK增加但差异不显著，复水后继续增长，显著高于CK。综上所述，干旱胁迫后复水，抗旱品种济谷16通过根分枝数和根尖数的增加以及叶片泡状细胞面积、气孔密度快速恢复，使其表现出更强的形态适应性和自我调节能力。
关键词： 谷子 干旱胁迫 复水 根系形态特征 叶片解剖结构 气孔
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谷子联合收获机割台机架的振动分析与结构优化
《农机化研究 》 2024 北大核心
摘要：为了降低谷子联合收获机在田间工作时的振动、减少割台损失率，利用SolidWorks对谷子割台机架进行三维建模，利用ANSYS软件对谷子割台机架优化前和优化后分别进行有限元分析，并用东华DH5902动态测试分析仪对计算机模态分析结果进行了验证。结果表明：优化前的第4阶模态为11.04Hz,其频率落在外部激振频率范围内；优化后的谷子割台机架各个阶次频率均避开了联合收获机各外部激振频率范围，有效避免了割台震动的产生。通过田间试验验证了改进前后的割台损失率，改进后的割台损失率降低了14.5%。研究成果可为降低谷子联合收获机振动及为谷子割台的减震设计提供了理论指导。
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水氮处理对谷子内源激素脱落酸和光合作用特性的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究氮肥与干旱处理对谷子生理特性的影响，以济谷22为材料，采用盆栽法研究不同水、氮处理对谷子内源激素脱落酸（ABA）、叶绿素含量、光合作用特性及水、氮利用效率的影响。设置3种水分处理：正常水分（CK，田间持水量的60%～70%）、苗期干旱（W_1，田间持水量的30%～40%）、孕穗期干旱（W_2，田间持水量的30%～40%）及2种施氮量处理：施氮（N_(150),N 150 kg/hm~2）、不施氮（N_0），生长期间旱棚防雨。结果表明：受到水分胁迫时，叶片中的ABA含量升高，施氮水平下升高幅度较大；根中ABA含量也会升高，但其在不施氮水平下升高幅度较大。开花期不同处理光-光合响应曲线有显著差异，苗期干旱施氮处理优势明显。开花期叶片荧光性能存在较大差异，受到水、氮胁迫时，光系统Ⅱ潜在的最大光化学效率、反应中心所吸收的光子中用于电子传递的量子产额值降低，反应中心所吸收光子中用于热耗散的量子比率上升，以吸收光能为基础的性能指数急剧下降，孕穗期干旱施氮处理的j点的相对可变荧光强度显著高于对照，孕穗期干旱且不施氮的以吸收光能为基础的性能指数最低，反映单位反应中心捕获的用于电子传递的能量值最高。不同水、氮处理的谷子抽穗后，随着时间的推移，SPAD值逐渐降低，施氮处理明显提高了叶片的SPAD值。不同处理间比较以施氮处理下苗期干旱水分利用效率最高，不施氮处理的氮素利用效率明显高于其他处理。同一水分处理下，施氮处理的水分利用效率显著高于不施氮处理，氮素利用效率表现为相反趋势。苗期干旱施氮处理通过提高叶片SPAD值、花期净光合速率，显著提升了光合作用，水分和氮肥利用率显著提高，保证谷子达到相对稳定的产量。
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不同生态环境对谷子营养品质和淀粉特性的影响
《中国农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同生态环境对华北夏谷区育成谷子品种营养成分及淀粉特性的影响,选用9个夏谷区代表性谷子品种,在辽宁朝阳、山东济南和海南三亚3个生态点种植,测定不同生态环境下谷子营养成分含量以及小米淀粉特性指标.结果表明:谷子营养成分含量在品种间、地点间以及互作间的差异均达到极显著水平.粗蛋白含量由高到低表现为朝阳>济南>三亚,呈现随纬度升高而增大的趋势.粗脂肪含量由高到低表现为三亚>济南>朝阳,呈现随纬度的升高而逐渐减小的趋势.济南试点的类胡萝卜素含量最高,与其他2个试点差异显著.总淀粉含量济南试点最高,随纬度变化规律不明显;直链淀粉含量由高到低表现为三亚>济南>朝阳,呈现随纬度的升高而逐渐减小的趋势;朝阳试点的淀粉支直比最高,趋势与直链淀粉表现相反.种植地点对淀粉RVA谱的7项特征值均存在极显著影响;品种、地点×品种对峰值时间的影响均未达到显著水平.热浆粘度、最终粘度以及消减值由高到低均表现为三亚>济南>朝阳,呈现随纬度的增加而降低的趋势.崩解值以及峰值粘度均以山东济南最高,随纬度变化规律不明显.种植地点和品种对谷子营养成分含量以及淀粉RVA谱特征值均有显著影响;种植地点对谷子蛋白质、脂肪、淀粉以及类胡萝卜素含量的影响都较大.高纬度有利于蛋白质的积累,而脂肪含量则随纬度的增加而降低.综上所述,谷子营养品质和淀粉特性受生态环境影响较大,因此,可以根据不同纬度谷子的营养及食味品质不同的特性筛选出适宜特定地区种植的优良谷子品种,便于划分各优质谷子品种的产区.
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施氮与抽穗后干旱胁迫对谷子生长及生理生化特性的影响
《山东农业科学 》 2023
摘要：为形成优化的谷子生产水氮调控措施,以济谷 22 为材料,采用盆栽试验,设置全生育期正常灌水CK(田间持水量 60%~70%)、抽穗—灌浆中期干旱W1(田间持水量 30%~40%)、灌浆中期—成熟期干旱W2(田间持水量 30%~40%)3 个水分处理和N0(不施氮)、N150(正常施纯N 150 kg/hm2)2 个氮素水平,研究不同水氮处理对谷子农艺和产量性状、干物质积累、生理生化特性及籽粒品质的影响.结果表明,抽穗后不同时期水分胁迫均降低谷子生物产量、籽粒产量和收获指数,籽粒必需氨基酸含量升高,抽穗—灌浆中期干旱处理更明显.W1N150出谷率、收获指数和脂肪含量最低,W1 N0 产量最低.干旱胁迫后,生殖器官干物质分配比重下降,SOD活性及PRO、MDA含量升高,NR和GS活性下降,复水后有所恢复,甚至达到高于对照水平.CKN150、W2 N150处理收获指数分别显著高于CKN0、W2N0,W1 N150显著低于W1N0.同一水分处理下,施氮处理籽粒蛋白质和氨基酸总量显著升高,淀粉和黄色素含量显著低于不施氮处理.综上,施氮可有效缓解抽穗后干旱对谷子造成的伤害,提高产量和品质.
关键词： 谷子 抽穗后干旱胁迫 施氮 生理生化特性 产量 籽粒品质
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谷子播期对谷子/花生间作系统生产力的影响
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：间作作物的播期会影响其共生期,进而影响作物生产力和种间相互作用.为探究谷子(Setaria italic L.Beauv)播期对谷子/花生(Arachis hypogaea L.)间作系统生产力的影响,以谷子金选6号和花生大花生606为试验材料,固定花生播期为5月15日,谷子从5月15日至6月9日每5天播种1期,共设置6个播期处理(S1~S6).通过对单间作系统中作物产量、产量构成因素等指标的测定,分析不同谷子播期条件下谷子/花生间作的作物产量、系统生产力、种间竞争力的变化.结果表明,随着谷子播期的推迟,间作系统中谷子和花生的产量均表现为先升高后降低的趋势,5月25日播种时(S3)谷子产量(4.07 t·hm-2)和土地当量比(LER=1.24)最大,5月30日播种时(S4)花生产量(2.51 t·hm-2)、间作总产值(4.64万元·hm-2)和间作系统生产力(SP=2.93 t·hm-2)最大;谷子/花生间作系统的实际产量损失大于0,具有产量优势.谷子的侵占力大于0、竞争比率大于1,花生的侵占力小于0、竞争比率小于1,间作系统中的谷子是竞争优势作物,对资源的竞争能力高于花生且受谷子播期影响较大.相关性分析及通径分析发现,在间作系统中,谷子产量与穗长呈显著正相关,与穗粗、穗重、穗粒重呈正相关,且穗长对谷子产量的贡献作用最大.本研究结果对谷子/花生间作实践具有指导意义.
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谷子NCED3基因克隆及生物信息学和表达模式分析
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：脱落酸(ABA)在植物生长发育中起着重要作用,9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是ABA合成过程中的关键限速酶,关于谷子(Setaria italica)NCED基因研究的报道较少.本研究以济谷22为材料,通过RT-PCR克隆得到SiNCED3,生物信息学分析结果表明,其cDNA全长1836 bp,编码611个氨基酸;SiNCED3蛋白相对分子质量为66.36 kD,等电点为6.15,为稳定蛋白,无信号肽,亚细胞定位预测定位于叶绿体中,含一个NCED基因家族典型结构域RPE65,二级结构主要由无规则卷曲和延伸链构成;启动子顺式作用元件分析表明其受光、ABA、生长素等调控.通过qRT-PCR发现,SiNCED3在谷子根、茎、叶、叶鞘、穗等组织中均有表达,根中的表达量最高;干旱、低温以及盐胁迫都可以不同程度地诱导SiNCED3在谷子幼苗中的表达,表明该基因可能参与调控谷子对不同逆境的响应.
关键词： 谷子 SiNCED3 基因克隆 生物信息学分析 表达分析
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乙烯利和矮壮素螯合生长调节剂对谷子农艺和产量性状的影响
《山东农业科学 》 2021
摘要：为了明确乙烯利和矮壮素螯合生长调节剂在谷子生产上的抗倒丰产效应,本试验以华北夏谷主推品种济谷19为材料,研究乙烯利和矮壮素螯合剂对谷子农艺和产量性状的影响。结果表明,与对照（CK）相比,螯合生长调节剂（康丰利,KFL）显著降低济谷19的株高和重心高度,降幅分别为7.76%和11.02%;株高降低主要是由缩短茎基部第二、三、四节间长度所致,降幅分别为50.67%、37.90%和21.28%。螯合剂提高茎粗和茎秆强度,幅度分别为10.76%和63.98%,两者的提高主要是由增加茎秆机械组织厚度和表皮维管束数量所致。施用螯合剂提高叶面积指数（LAI）,其冠层的基部（0～50 cm）、中部（50～100 cm）和上部（>100 cm）分别提高18.16%、22.97%、56.71%。螯合剂显著提高旗叶的实际光化学效率（ΦPSⅡ）、荧光淬灭系数（qP）和电子传递速率（ETR）。与对照相比,施用螯合剂显著提高谷子产量,增幅为13.80%。综之,施用乙烯利和矮壮素螯合生长调节剂能显著降低谷子株高,增加谷子茎粗和茎秆强度,改善叶片荧光性能,从而提高谷子产量。该研究可为乙烯利和矮壮素螯合生长调节剂在谷子生产上的应用提供理论依据。
关键词： 谷子 乙烯利和矮壮素螯合生长调节剂 叶绿素荧光参数 抗倒伏 产量
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