科研产出
盐胁迫下谷子根部细胞内pH值测定
《山东农业科学 》 2019
摘要：利用BCECF-AM荧光染料和激光共聚焦显微镜测定谷子根部细胞内的荧光强度,进而换算成细胞内pH值,以此来研建测定谷子根部细胞内pH值的方法。结果显示:正常水培条件下,谷子品种YG2和AN04根部细胞内pH值分别为5.85±0.11和5.77±0.26;盐处理下YG2和AN04根部细胞内pH值分别达到6.21±0.26和6.19±0.17,即盐敏感品种AN04根部细胞盐处理后pH值变化较大,提高7.28%,而抗盐品种YG2提高6.15%。这说明抗盐品种盐胁迫下细胞内pH值受外界环境影响较小,对盐害的耐受力较高。该方法用来定量测定细胞内pH值具有可信性,亦可作为评价植物耐受胁迫能力的辅助手段。
关键词： 谷子 盐胁迫 BCECF-AM荧光染料 根部细胞内pH值
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1980s-2010s华北夏谷区主栽谷子品种SSR遗传多样性分析
《植物遗传资源学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：通过对20世纪80年代以来具有代表性的华北夏谷区审(鉴)定的20个主栽谷子品种进行SSR标记多态性分析,研究了华北地区育成谷子品种的遗传多样性。49对引物在20个谷子品种中扩增出具有多态性的条带,共检测出142个等位变异,平均每个位点检测出的等位变异数为2.96个。标记位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.0904～0.6896,平均为0.4168。20份材料间的遗传距离变幅为0.0173～0.9000,聚类分析将其分成3个类群,其中谷丰1号自成一类,表明谷丰1号的遗传距离较其他品种大。不同年代谷子品种间遗传距离分析结果显示,各年代品种之间的平均遗传距离由大到小依次是1980s>1990s>2000s>2010s,表明随着年代的递进育成品种的遗传差异减小,亲缘关系增近。
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谷子籽粒小米黄色素含量的测定
《中国粮油学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：小米黄色素含量的定量测定不仅有助于小米产品质量评判的标准化,促进小米产品的精深加工,而且对于谷子品质育种也具有重要意义。本研究参考美国谷物化学师协会(AACC)14-50方法,研究了不同提取溶剂、提取方式、提取时间等因素对小米黄色素含量的影响,优化完善了小米黄色素含量的测定。测定谷子籽粒小米黄色素含量,以β-胡萝卜素制作标准曲线,利用水饱和正丁醇振荡提取3 h,10 000×g离心8 min取上清,在445 nm下定量测定小米黄色素含量;β-胡萝卜素吸光度和质量浓度在0～5.0μg/mL范围内关系良好,相关系数r=0.999 9。该方法测定小米黄色素,相对标准偏差<3%,加标回收率92.77%～103.18%,灵敏准确、简便快速,精密度较高,适用于小米黄色素的测定。
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干旱和复水对不同耐旱型谷子品种苗期生理指标的影响
《中国农业科技导报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨不同基因型谷子品种耐旱性差异的生理基础,以耐旱谷子品种济谷16和旱敏感谷子品种鲁谷1号为材料,采用旱棚盆栽试验,研究了干旱胁迫和复水对谷子形态性状、叶片含水量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)的影响。结果表明:随着土壤含水量的下降,鲁谷1号叶片首先出现黄色斑点并开始萎蔫。干旱胁迫导致2种谷子的叶片含水量下降,复水后济谷16较快地恢复到对照水平;二者的MDA含量在干旱胁迫后显著增加,鲁谷1号的MDA含量在整个胁迫过程中都高于济谷16。2种谷子的抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均随着干旱胁迫程度的加重而增加。济谷16SOD活性增加的幅度比旱敏感谷子品种鲁谷1号高,但差异并不显著;鲁谷1号POD活性在干旱胁迫的过程中先上升后下降; CAT活性在干旱胁迫过程中略有上升。不同耐旱性谷子品种的形态性状、生理指标存在差异,这些差异造成不同基因型品种的耐旱能力不同。
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谷子萌发期耐盐种质筛选及其保护酶系统对盐胁迫的响应
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】确定谷子萌发期耐盐评价指标,筛选萌发期耐盐种质,并探讨不同基因型谷子苗期盐胁迫对保护酶系统的影响,为谷子大规模耐盐性鉴定、耐盐机理的研究提供鉴定方法和优异资源。【方法】以不同生态区的54份谷子种质为试验材料,用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,蒸馏水为对照,采用培养皿发芽法在人工气候培养箱内进行谷子萌发期耐盐性鉴定;测定谷子相对发芽势、相对发芽率、相对胚芽长、相对胚根长、相对胚芽比以及发芽率、盐害率等指标;通过对指标值的相关性分析、主成分分析和聚类分析,筛选谷子萌发耐盐评价指标。采用筛选出的3个不同耐盐性谷子品种,以0.5%NaCl溶液进行苗期盐胁迫,测定盐土盆栽条件下苗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。分析盐胁迫下3个基因型间生理响应机理的差异。【结果】在1.5%NaCl溶液胁迫下,谷子的相对发芽势与相对发芽率(r=0.51,P<0.01)、相对胚芽长之间呈显著正相关(r=0.54,P<0.01);相对胚芽长与相对胚根长呈显著正相关(r=0.64,P<0.01);发芽率盐害率与相对发芽势(r=-0.37,P<0.01)、相对胚芽长(r=-0.51,P<0.01)呈显著负相关。通过主成分分析将萌发期盐胁迫处理的6个单项指标转换成3个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同品种萌发期耐盐性综合评价值(D值),并通过聚类分析,将54份谷子品种分成高度盐敏感品种、盐敏感品种、中度耐盐品种、耐盐品种以及高度耐盐品种5个不同类型。其中,高度耐盐品种有4个,分别是华北夏谷区的济谷16、矮88,西北春谷区的陇谷3号和延谷13。苗期盐土盆栽试验表明,盐胁迫条件下谷子叶片SOD、POD、CAT酶活性呈现先上升后下降的趋势。耐盐性强品种济谷16的SOD、POD、CAT酶活性上升幅度显著大于耐盐性弱的品种鲁谷1号。【结论】54份谷子种质材料在耐盐性上存在显著差异,利用隶属函数法综合分析萌发期各指标,全面地评价谷子种质资源萌发期的耐盐性。不同基因型谷子品种叶片保护酶系统对NaCl胁迫响应能力的差异,可能是由于谷子耐盐能力不同造成的。
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不同生态条件对小米黄色素含量的影响
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]谷子籽粒脱壳后为小米,小米黄色素含量是反映小米商品性的重要指标,对于小米的商品品质和营养品质都有重要的影响.解析不同生态条件下小米黄色素含量变化规律,为优质特色谷子品种选育及生产利用提供科学依据.[方法]选用华北夏谷区选育的8个优质、特色谷子新品种,于2016-2017在不同生态条件下的5个试点种植,成熟收获后,测定小米的黄色素含量,采用多因素方差分析差异显著性,并对黄色素含量和生育期气温、降水量、日照时数等因素进行相关性分析.[结果]年份、品种、地点×年份、品种×年份、地点×品种×年份对黄色素含量影响极显著(P<0.01),地点、地点×品种对黄色素含量影响显著(P<0.05);其中,品种、地点、品种×地点互作对黄色素含量变异贡献率较大,分别为57.12%、27.57%和6.12%.黄色素平均含量2017年显著高于2016年.济南、德州、济宁试点小米黄色素含量2年的结果均显著高于泰安和临沂黄色素含量.5个试点8个谷子品种2年的黄色素平均含量为23.42 mg·kg-1,变幅为18.56-26.14 mg·kg-1,中谷2号最高,济绿谷1号最低;中谷2号、济糯谷2号、济谷21、济谷19黄色素含量差异不显著,但显著高于豫谷18、济谷22、济谷20、济绿谷1号的黄色素含量.黄色素含量和6月苗期气温、9月灌浆中后期平均气温、生育期平均气温极显著正相关(r=0.908,P<0.01;r=0.798,P<0.01;r=0.808,P<0.01);和9月灌浆中后期的日照时数、生育期日照总时数极显著正相关(r=0.771,P<0.01;r=0.769,P<0.01).[结论]不同年份、地点、品种及因素互作对谷子黄色素含量有显著影响,其中,品种因素影响最大;谷子生育期平均气温、降雨量、光照时数等天气因素的变化及时空分布的差异是小米黄色素含量变化的重要原因;谷子灌浆中后期平均气温较高、光照充足有利于黄色素的积累.品种基因型是决定小米黄色素含量的最重要因素.
关键词： 小米 黄色素含量 生态条件 气温 降雨量 日照时数
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生产条件下谷子品种盐碱耐性的差异及综合评价
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确生产条件下不同谷子品种的耐盐碱性差异,确定谷子大田耐盐碱性鉴定方法和指标。【方法】以华北夏谷区主推的8个谷子新品种为材料,设置东营滨海盐碱地条件和济南试验地正常条件处理,进行谷子大田耐盐碱性研究。【结果】在盐碱地和对照正常条件下,参试谷子品种产量均表现出显著差异,变异系数分别为39.1%和13.0%。与对照相比,盐碱地条件下,各品种产量均显著降低,产量盐害率变幅为20.7%—63.4%,变异系数为48.4%;盐碱地条件下,所有品种单穗重、单穗粒重、千粒重、出谷率、株高、SPAD、地上部同化物质积累量和收获指数均降低;盐碱地花前同化物质的转运量提高,平均增幅为34.4%,花后同化物质的积累量降低,平均降幅为42.7%。产量盐害率与单穗重(R=-0.937)、单穗粒重(R=-0.933)、干物质重(R=-0.895)、花前同化物质转运量(R=-0.935)、花前同化物质转运率(R=-0.880)、花前转运同化物质对籽粒贡献率(R=-0.859)、花后同化物质积累量(R=-0.909)和开花期地上部含水量(R=-0.834)均呈显著负相关,与花后同化物质积累量对籽粒贡献率(R=0.859)呈极显著正相关,而与出谷率和千粒重间无显著相关性。通过主成分分析,确定了单穗重、单穗粒重、干物质重和地上部含水量可以作为耐盐碱性鉴定指标,且通过主成分分析和隶属函数进行了谷子耐盐碱性的综合评价,济谷22和济谷21的综合得分值最高。【结论】在盐碱地条件下,不同谷子品种存在耐盐碱性差异,单穗重、单穗粒重、干物质重和地上部含水量可以作为大田耐盐碱性的鉴定指标,济谷22和济谷21为耐盐碱性品种;在盐碱地条件下,不同谷子品种花前同化物质的转运量提高,且花前转运同化物质对籽粒的贡献率和开花期地上部含水量均与盐害率呈显著负相关,因此,提高开花期地上部各器官的含水量和花前转运同化物对籽粒的贡献率是提高盐碱地条件下谷子产量的重要手段。
关键词： 谷子 盐碱地 同化物质转运 地上部含水量 主成分分析
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干旱胁迫下谷子的转录组分析
《山东农业科学 》 2018
摘要：谷子作为我国的传统优势作物,具有抗旱、耐瘠薄、基因组小等突出优势,已逐渐发展为研究禾本科作物新的模式作物。利用高通量RNA-seq技术,我们对干旱胁迫6 h和6 d的谷子进行转录组测定,筛选表达差异基因。结果显示,干旱胁迫后的差异基因主要富集在生物学通路及代谢通路中,其中编码蛋白激酶、磷酸酶、信号转导组分、转录因子、功能蛋白等基因的表达变化较明显。尤其在干旱胁迫6 d后,谷子中E3泛素连接酶介导的泛素蛋白酶体途径被明显激活。该研究对于筛选谷子抗旱基因进而揭示谷子的抗旱机制提供了重要依据。
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干旱及复水对谷子脯氨酸积累和SiP5CR基因表达的影响
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：脯氨酸在植物对干旱胁迫应答中起重要的渗透调节作用,增加植物体内脯氨酸含量可以提高植物抗旱性,吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)是合成脯氨酸的重要还原酶。为探讨干旱对谷子脯氨酸含量及脯氨酸代谢关键基因的影响,本研究以抗旱性突出的谷子品种‘济谷16’为材料,测定了其地上部分在干旱和复水条件下脯氨酸含量,结果表明脯氨酸含量随胁迫程度的增强而增加,复水后下降。经PCR扩增获得SiP5CR基因全长cDNA序列,序列分析表明SiP5CR基因长度为852 bp,编码283个氨基酸(GenBank登录号:MG833228),含有P5CR保守域,与玉米和高粱亲缘关系最近,亲缘关系最远的是大豆和豇豆。利用荧光定量RT-qPCR分析了该基因在干旱胁迫和复水不同时期的表达情况。结果表明干旱胁迫诱导SiP5CR在谷子地上部分上调表达,复水后相对表达量开始下降。因此,推测SiP5CR基因对干旱条件脯氨酸的积累起到重要的作用。
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积温和降水量对夏谷生长发育的影响
《核农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探索影响夏谷生长发育的关键气象因子,本试验以济谷16和济谷18为材料,于2015年4月29日-7月8日,在山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,每10 d种植一期,共计8个播期处理。通过调整播期改变夏谷生育期内的气象条件,系统分析自然条件下气象因子的变化对夏谷生长发育的影响及其规律性。结果表明,随着播期推迟,谷子生育期由109 d缩短至83 d,产量、农艺和品质性状及生长发育生理指标均发生改变,变异系数在0.70%~19.66%之间。积温、降水量在不同生育阶段均存在显著差异,济谷16和济谷18全生育期的变异系数分别为9.92%、7.74%和10.60%、7.91%。夏谷的部分性状指标与出苗到拔节阶段积温的相关系数在0.708~0.977之间,与拔节到抽穗阶段及全生育期降水量的相关系数在0.729~0.973之间,且均达到显著水平,表明谷子苗期对积温的反应比较敏感,拔节到抽穗阶段及全生育期降水量对谷子生长发育的影响较大。由此可见,合理安排播期,重视积温和降水量对夏谷生长发育的影响,是获得高产的重要保障,拔节到抽穗阶段增加降水有利于改善性状,提高产量。本研究为夏谷的高产栽培及节水型种植模式的探索提供了理论依据。
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