科研产出
花生EMS诱变体系的探索及突变体鉴定
《中国油料作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：突变体创制对花生遗传改良和功能基因组学研究具有重要意义。为获得最佳诱变效果,本研究对不同基因型花生品种的EMS诱变条件进行摸索,发现花育22号、花育71、花育9301、狮头企和伏花生的最适诱变浓度分别为0.4%、0.5%、0.3%、0.5%和0.3%。通过对最适EMS浓度诱变处理下苗期芽长、株高、根长及根数目分析,发现5个品种虽然都能正常成苗,但均受到较严重的损伤。在预实验基础上,用浓度为0.4%的EMS溶液处理了大约5000粒花育22号种子,M1及M2世代性状调查显示突变群体表型丰富,出现株高、株型、荚果、籽仁、分枝数、叶形等表型变异株系,表型变异率为12.9%。本研究为花生遗传改良和功能基因组学研究提供了丰富的种质材料。
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不同花生荚果力学特性研究及优异品系筛选
《中国油料作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：花生荚果的力学特性是花生机械化收获的重要参考因素,而果柄强度和破壳力是花生力学特性的主要指标。本研究以173份花生品种（系）为材料,测定其鲜荚果的果柄强度、荚果破壳力、结实范围、产量和品质等指标,以筛选适应机械化收获的优异品系。结果表明:173个花生品种（系）的果柄强度变异广泛（4.35～11.68N）,平均秧-柄脱落力（8.34N）大于果-柄脱落力（7.03N）,13个品系在果-柄脱落力和秧-柄脱落力之间达到显著或极显著水平;荚果侧压破壳力>正压>立压,3个方向的荚果破壳力两两之间均存在极显著差异;大花生品种（系）的荚果层高度显著高于小花生品种（系）,荚果层厚度在大小花生之间无显著差异;相关分析表明花生荚果的果柄强度来源于果-柄之间的脱落力（r=0.96,P<0.01）;与对照相比,51份花生品种（系）在荚果和籽仁产量上均表现为增产;花生荚果力学特性的15个性状和产量、品质的9个性状分别综合成为5个和3个主成分因子,累计贡献率分别为66.73%和80.33%;多元回归分析表明果-柄脱落力、秧-柄脱落力、果柄脱落率、成熟荚果果柄强度、未熟荚果果柄强度是影响果柄强度的主要性状;最终筛选出19个果柄强度适中、增产的花生品种（系）,为后续培育适应机械化收获的花生新品种提供优异的育种材料基础。
关键词： 花生 果柄强度 荚果破壳力 结实范围 主成分分析 多元回归分析
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花生品种不同营养器官白藜芦醇含量分析
《花生学报 》 2021
摘要：为筛选高白藜芦醇含量的花生品种,采用超声萃取法提取、高效液相色谱法测定白藜芦醇含量,对28个花生品种不同营养器官中白藜芦醇含量进行了分析。结果表明,不同花生品种不同营养器官中白藜芦醇含量差异较大,所有品种根部、茎部和叶片中白藜芦醇的平均含量分别为0.276 mg/g、0.173 mg/g和0.098 mg/g,白藜芦醇含量整体趋势表现为根>茎>叶片。HY17、HY21、HY32、HY612、HY910、HY911、HY913、HY918、HY919根部白藜芦醇含量（0.289～0.738 mg/g）高于根中平均值;HY19、HY23、HY32、HY50、HY60、HY612、HY 910、HY911、HY913茎中白藜芦醇含量（0.177～0.631 mg/g）高于茎中平均值;HY17、HY19、HY23、HY32、HY38、HY55、HY 910、HY913、HY917叶片中白藜芦醇含量（0.114～0.306 mg/g）高于叶片中平均值。统计分析结果表明,HY50、HY910、HY911、HY913四个花生品种的植株具有较高的开发潜力。该研究为白藜芦醇的提取纯化提供了廉价丰富的来源,也为花生植物废弃物的再加工利用提供了新的思路。
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栽培种花生含油量QTL定位与上位性互作分析
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为揭示栽培种花生含油量遗传机制,以高产抗逆品种花育36号和高油品系6-13为亲本,构建了181个重组自交系（RIL,Recombinant inbred line）,以F2∶7-F2∶8重组自交系为试验材料,测定在3个环境下（E1、E2、E3）的籽仁含油量,进行QTL定位和上位效应分析。结果表明,群体含油量存在超亲遗传,且符合正态分布,广义遗传率为0.55。基于复合区间作图模型共检测到5个QTL,分别位于第6,8,15,17染色体,表型变异贡献率为7.39%～17.67%。在环境E1下检测到2个QTL,qOC6和qOC8.1,表型贡献率为17.67%,9.17%;在环境E2共检测到3个位点,qOC8.2、qOC15和qOC17,表型贡献率分别为8.83%,16.53%,7.39%;在环境E3共检测到1个位点qOC15,表型贡献率为17.39%。其中仅主效位点qOC15可在2个环境下被重复检测,覆盖约2.8 Mb基因组区间,增效等位基因来自6-13。基于完备区间作图法共检测到21对上位性QTL,分别位于第1,3,5,7,8,9,10,12,13,14,15,16,17,18,19,20染色体,上位性效应对互作的表型贡献率为1.24%～3.54%,上位性QTL与环境互作的表型贡献率为0～1.67%。对主效位点qOC15进行基因功能预测,共有97个功能注释基因,主要参与细胞内相关催化反应和代谢途径,其中包括4个可能参与脂质合成、代谢和转运的候选基因。本研究定位到的5个QTL和21对上位QTL,为后续花生品质改良和相关基因克隆提供理论基础。
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花生主要碳代谢指标与根瘤固氮能力的关系
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】比较花生叶片碳代谢指标与根瘤固氮的关系,以寻找与根瘤固氮能力关系最为密切的叶片碳代谢指标,为花生育种提供可靠的判定方法。【方法】盆栽试验在山东省花生研究所莱西试验站进行,试验以19个花生品种（系）为材料,包括山东、河南、河北、四川等省份近年来审定或育成的品种（系）,辅助利用15N示踪技术,测定了花生叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性及根瘤固氮量,分析了碳代谢各指标品种间的差异性及其与根瘤固氮能力的关系。【结果】1)不同品种叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性及根瘤固氮量均存在显著差异,其中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量变异系数均达12.0%以上,叶绿素a变异系数最大;净光合速率变幅为14.5～29.7μmol/（m2·s）,变异系数为21.5%,净光合速率最大值较平均值高36.9%;可溶性糖含量以日本千叶半蔓最高,较平均值高34.4%,约是可溶性糖含量最低品种日花1号的1.9倍;蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性变异系数分别为18.4%和24.3%,日本千叶半蔓蔗糖合成酶活性最高,豫花9326蔗糖磷酸合成酶活性最高;根瘤固氮量变异系数达20.0%以上,最大根瘤固氮量是最小根瘤固氮量的2.6倍。2)根瘤固氮量与碳代谢各指标均呈极显著正相关关系,相关系数达0.793～0.950,相关性大小依次为蔗糖合成酶活性>可溶性糖含量≈类胡萝卜素含量>蔗糖磷酸合成酶活性>总叶绿素含量≈叶绿素b含量>净光合速率>叶绿素a含量。【结论】花生叶片碳代谢特性和根瘤固氮能力不仅具有显著的遗传变异性,而且碳代谢与根瘤固氮呈密切正相关,碳代谢为根瘤固氮提供能量,而根瘤固氮为花生叶片提供氮素营养,二者共同调节花生碳氮代谢及营养平衡。叶片可溶性糖含量及蔗糖合成酶活性不仅遗传变异性较大,而且与根瘤固氮量呈正相关,相关系数均达0.9以上,因此,可以选择叶片可溶性糖水平和蔗糖合成酶活性作为培育高根瘤固氮能力花生品种的依据。
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全生育期鉴定筛选耐盐碱花生品种
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为改善黄河三角洲滨海盐碱地种植结构,扩大花生种植面积,本研究以22个育成的花生品种(系)为材料,测定了全生育期9个性状指标,利用方差分析、相关分析、聚类分析等进行耐盐碱鉴定及耐盐碱指标筛选.结果表明,盐碱胁迫显著降低花生成苗率,明显抑制花生的生长发育和产量形成,不同品种(系)间在9个鉴定指标上存在较大差异.相对单株产量和相对小区产量均与相对地上部干重、相对主茎高、相对侧枝长呈显著正相关,相对小区产量与相对成苗率、相对地下部干重、相对单株产量显著正相关.全部材料可划分为4个耐盐碱级别,其中高度耐盐碱7份(I级)、较耐盐碱11份(II级)、盐碱胁迫敏感3份(III级)、高度敏感1份(IV级).筛选出花育9307、花育9312、花育9313、6P03、花育9305及花育6303等适于盐碱地种植的高产品种(系).本研究表明,相对地上部干重、相对主茎高、相对成苗率、相对单株产量、相对侧枝长、相对地下部干重可作为简单、直观的花生耐盐碱鉴定指标.
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高温干旱复合胁迫对花生幼苗生理指标的影响
《中国油料作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探讨高温和干旱复合胁迫下的花生幼苗对逆境的响应机制,以抗逆性存在差异的花生品种豫花9719和豫花9326为试验材料,对其幼苗进行昼夜温度为45℃/25℃、土壤含水量为35%～40%左右的高温和干旱复合胁迫处理,研究复合胁迫对花生幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:胁迫条件下,豫花9719的株高和干重分别比对照组低44.3%和30.2%,差异达极显著水平;含水量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、花青素的含量均低于对照,其中叶绿素a的含量低4.88%,差异达显著水平,花青素含量低18.14%,差异达极显著水平;PRI、PI、Gs、Pn值分别比其对照组低12%、50.31%、75.2%、72.3%,差异均达极显著水平;MDA含量和相对电导率分别比对照组高93.1%和29.93%,差异均达显著水平;可溶性蛋白和类黄酮含量分别比对照组高104.5%和41.00%,差异均达显著水平;SOD和CAT活性分别比对照组低0.91%和3.29%,差异不显著。豫花9326的株高比其对照组低33.6%,差异达极显著水平,干重降幅不显著;含水量、类胡萝卜素、花青素的含量均比对照组低,但差异均不显著;叶绿素a和叶绿素b的含量分别比对照组高19.44%和3.39%,其中叶绿素a差异达极显著水平;PRI、PI、Gs、Pn值均比对照低,差异均不显著;MDA含量和相对电导率均比对照组高,但差异均不显著;可溶性蛋白和类黄酮含量分别比对照组高271.33%和48.96%,差异均达极显著水平;SOD和CAT活性分别比对照组高70.11%和68.8%,增幅均达显著水平。推测豫花9326对高温和干旱复合胁迫的抗性较高,主要与其较为强大的抗氧化防御系统及光合系统有关。
关键词： 花生 高温和干旱 生理指标 光化学反射指数 光化学指数
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钙离子对盐胁迫下花生根系发育的调控
《植物生理学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：花生（Arachis hypogaea）种子萌发期根系发育更易受到非生物胁迫的影响,无法正常生长甚至导致植株死亡,钙离子(Ca2+)与内源激素能够减轻非生物胁迫对植物造成的伤害。本试验以花生品种‘花育22’萌发期根系为试验材料,通过盐胁迫处理及外源施加乙二醇双（2-氨基乙基醚）四乙酸（EGTA）、氯丙嗪（CPZ）、氯化镧（LaCl3）等Ca2+信号抑制剂（处理分别以NE、NC、NL表示）探讨盐胁迫下Ca2+信号通路对花生根系发育的影响,以及对相关激素的调控作用。试验结果表明,外源施加Ca2+信号抑制剂严重抑制根系的生长发育, NE、NC、NL处理后主根长度与盐胁迫处理相比明显缩短,分别缩短了73.17%、69.51%和58.54%,根系中抗氧化酶活性降低,其中SOD的活性变化最为明显,第五天时分别下降到86.68%、81.15%和77.43%,活性氧（ROS）过度积累,其中NL处理后第五天H2O2含量是盐胁迫处理的1.5倍,而根系活力在胁迫处理第一天分别下降了98.88%、96.98%和97.32%;相比盐胁迫, NE、NC、NL处理后花生Ca2+信号通路相关基因以及内源激素相关基因的表达显著受到抑制,相应地,植物内源激素等合成受阻,其中胁迫响应激素ABA含量下降最显著,分别是盐胁迫处理的8.32%、23.62%和27.67%,表明Ca2+信号通路可能通过影响内源激素的合成参与盐胁迫响应。
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