富硒抗病黑花生桂花黑1号的选育及优质栽培

为了培育出高产抗病黑衣花生新品种,填补广西乃至南方花生产区黑花生优良品种空白并形成相应的优质栽培技术,促进广西及华南区域花生产业的发展,以高产抗病果形好的桂花836为母本,以组合桂花30×93-8116杂交后代中单株结果多、产量较高的黑花生品系3H-1①为父本进行杂交,经系谱选育结合多代定向筛选,选育出抗病富硒高产黑花生新品种桂花黑1号.桂花黑1号属珍珠豆型黑花生品种,在2014—2015年广西特色花生品种区域试验中,荚果平均产量4308.75 kg/hm2,比对照增产10.51％;籽仁平均产量2961.3 kg/hm2,比对照增产11.99％;饱果率93.7％,双仁果率82.3％,百果重165.8 g,百仁重63.7 g,出仁率68.8％;粗脂肪含量为52.62％,蛋白质含量为25.31％,硒含量0.14 mg/kg;抗青枯病、锈病和叶斑病;2016年6月通过广西农作物品种审定委员会审定,2019年4月通过国家非主要农作物品种登记.桂花黑1号是广西首个通过杂交育成的特色鲜食型富硒抗病黑花生品种,适宜在广西及我国南方花生产区推广种植,也可以在我国北方进行推广,青枯病发病严重的地块均能种植.     

目标起始密码子多态性(SCoT)分子标记技术在花生属中的应用

花生属分子标记领域的研究远落后于其他物种,而栽培种花生因其遗传基础狭窄,用大多数分子标记技术都难以检测到丰富的分子标记,因此限制了花生属野生种在改良花生栽培种方面的利用以及建立花生分子标记辅助育种技术体系。本文分别对花生属4个区组的16份种质资源和8份花生栽培种资源采用与功能基因相关的SCoT分子标记技术研究了花生属种间和栽培种内遗传多样性和亲缘关系。23条SCoT引物在花生属试材基因组中的扩增位点共194个,其中多态性位点130个,多态性达67.01%,通过聚类分析研究了它们之间的亲缘关系;在栽培种内筛选出19条多态性引物,在8份试材基因组中扩增位点198个,其中多态性位点67个,多态性为33.84%,表明SCoT分子标记技术能在花生栽培种内检测出一定程度的DNA多态性。     

多效唑、缩节胺和矮壮素对花生化学调控效应的比较研究

【目的】筛选出适宜花生生长的植物生长调节剂及其最佳喷施浓度,为花生生产提供技术指导。【方法】以桂花771为试材,设不同浓度3种植物生长调节剂为处理,分别为多效唑（150、250、350、400mg/L）、缩节胺（200、250、300mg/L）和矮壮素（100、150、200mg/L）,调查花生农艺性状和产量。【结果】3种植物生长调节剂对花生植株生长的抑制程度顺序为：多效唑〉缩节胺〉矮壮素。多效唑、缩节胺和矮壮素分别在400、250和200mg/L时对花生植株生长的抑制程度最大。经多效唑处理的桂花771单株荚果数、单株生产力、产量分别较对照降低。250mg/L缩节胺处理花生单株生产力和产量均高于对照,但差异不显著。200mg/L矮壮素处理花生单株荚果数、单株生产力、产量达到最大值,分别比对照增加了15.7%、23.5%和17.0%。【结论】250mg/L缩节胺和100-200mg/L矮壮素可适当降低花生植株的伸长量,提高花生产量,其中200mg/L矮壮素对花生的化学调控增产效应最好。     

适合旱地单粒精播的高产花生品种筛选

[目的]评价花生单粒精播对花生产量的影响,旨在筛选出适合单粒精播的花生品种.[方法]以适合华南区栽培的珍珠豆型花生品种为试验材料,研究单粒精播对花生荚果产量、种仁产量和农艺性状的影响及其相互关系.[结果]除桂花22外,其他6个参试品种的荚果产量和种仁产量均高于对照桂花17,其中粤油45、桂花1026、汕油162,桂花21、柳花1号的荚果产量比对照增产显著,种仁产量柳花1号和桂花771比对照增产显著;育种目标相近的花生品种间相似度较高;产量性状与农艺性状及农艺性状间均存在不同程度的正相关或负相关.[结论]单株生产力高的花生品种更适合单粒精播;粤油45可通过单粒精播获得较高的荚果产量,柳花1号、桂花771、桂花1026可通过单粒精播获得较高的种仁产量,其在广西等地有较大的推广应用前景.     

野生花生遗传物质渗入到栽培种的分子证据

花生属野生种具有高抗严重影响花生产量的主要病虫害的优良基因,花生区组二倍体野生种A.correntina对锈病、斑驳病毒病、PStV、蓟马、蚜虫、叶蝉、螨虫、玉米螟等多种病虫害也具有抗性.19份由珍珠豆型农家品种贺粤1号与A.correntina经可育性杂交获得三倍体F1代,F1代再经过人工染色体加倍、回交和多代自交选择,形成的能稳定遗传且性状优良的四倍体新品系,4份栽培品种和野生亲本A.correntina共24份材料用于SSR分析,40对SSR引物中有3对引物PM36、PM50、PM305,能在部分杂种后代（PM36：T60;PM50：J17、J20、J22;PM350：J7、S11、T62）中稳定地扩增出野生亲本的特异谱带,表明这些材料整合了野生亲本的遗传物质.SSR特异谱带可以作为这几份材料中野生亲本A.correntina的特异遗传标记.此外,有两对引物PM36、PM106能在一些杂种后代中扩增出父母本没有的DNA条带,使SSR分子标记表现出非共显性.     

施磷量对花生光合特性及干物质积累的影响

以花生野生种Arachis correntina与栽培种桂花22为试验材料,通过测定花生叶片的叶绿素含量、净光合速率、单株含磷量、磷素利用效率及干物质产量等相关指标,研究5个施磷量处理(0、75、150、225、300kg/hm2)对其光合特性及干物质累积的影响。结果表明,施用磷肥可显著提高桂花22的光合速率、叶绿素含量和干物质产量,而对A.correntina的光合特性及干物质积累影响较小,5个施磷量处理间差异不显著;不同施磷量处理的A.correntina单株含磷量和磷素利用效率变化幅度比桂花22小,即受施磷量影响小。试验结果可为A.correntina应用于花生的磷高效遗传改良提供基础依据。     

水旱轮作条件下花生品种筛选及土壤特性变化分析

[目的]筛选适合水旱轮作的花生品种并探讨水旱轮作对土壤微生态环境及肥力变化的影响,为推广水稻—花生水旱轮作耕作模式及南方可持续生态农业发展提供技术支撑.[方法]2015—2017年在广西北流市西琅镇试验基地对7个不同花生品种与水稻进行水旱轮作种植,田间调查花生的农艺性状及抗病性,收获后测定经济及品质性状,并对土壤的微生物数量、pH、有机质和主要养分等环境生态因子进行分析.[结果]水旱轮作条件下,桂花39株型紧凑,抗病性、抗倒伏性强,耐肥水,有效分枝数较多,单株结果数、单株产量、荚果饱满率和产量均最高,优势明显;其次是桂花99,其侧枝长,总分枝数、有效分枝数多,产量较高,较适合与水稻轮作;桂花36生长势强、出仁率最高,产量较高.与水稻连作相比,水稻—花生轮作土壤的细菌和放线菌数量分别显著提高55.67%和65.13%(P<0.05,下同),真菌数量则显著降低33.98%;水旱轮作可使土壤pH向中性移动,同时土壤的有机质(30.32%)、全氮(3.17 g/kg)、全磷(1.09 g/kg)、全钾(15.18 g/kg)、碱解氮(133.7 mg/kg)、速效磷(23.2 mg/kg)和速效钾(120.4 mg/kg)含量也均高于水稻连作土壤.[结论]桂花39、桂花99和桂花36适合与水稻进行水旱轮作种植,其中以桂花39表现最佳;水旱轮作有助于改善土壤结构、提高土壤肥力及减少花生病害.     

用于遗传转化的花生植株再生体系研究

以广西花生主栽品种桂花17和桂花22的成熟种子胚小叶为外植体,探讨外植体处理方式、不同激素组合和蔗糖浓度对外植体不定芽诱导、继代、生根培养的影响。结果表明,在MS培养基中预培养0、4d的花生种子的胚小叶利于不定芽的诱导,具有较高的分化率;近叶柄1/3处横切的小叶不定芽分化率较远离叶柄部位的高。适宜小叶不定芽分化的蔗糖浓度为40～50g/L,40、50g/L蔗糖分别利于桂花22、桂花17不定芽的分化。培养基MS＋4.0mg/L 6-BA＋1.0mg/L NAA＋2.0mg/L AgNO3对桂花17不定芽的分化效果较佳,MS＋6.0mg/L 6-BA＋1.0mg/L NAA＋2.0mg/L AgNO3利于桂花22不定芽的分化,两者的不定芽分化率均达100%;继代培养基MS＋1.5mg/L 6-BA＋0.4mg/L NAA有利于促进两个花生品种的不定芽成苗,而最佳生根培养基为1/2 MS＋0.5mg/L 6-BA＋2.0mg/L NAA。已构建的花生植株再生体系,不定芽分化率高,再生植株多,适合进行花生的遗传转化。     

花生茎全长cDNA文库的构建与分析

为挖掘花生茎中重要的功能基因,了解花生茎生长发育的分子机理,以闽花6号为材料,利用SMART技术成功构建了花生茎不同生育时期混合的全长cDNA文库,并对文库的部分序列进行了测序及分析。结果表明,该文库原始库容为1.25×106cfu·mL-1,重组率达100%,插入片段大小为750~2 000 bp,平均插入片段大小为1 000bp,达到文库质量要求。随机挑选50个单克隆进行5'端测序,共获得50条有效序列。通过与NCBI非冗余蛋白质数据库进行比对和注释,获得已知功能基因或具推测功能的基因29个,未知功能基因9个,新基因12个,其中47个(94%)基因为花生未报道的基因。因此,该文库的构建为克隆和研究花生茎部重要表达基因,从分子水平上揭示花生茎的生长发育规律提供了基础。     

3种植物生长调节剂对花生的光合生理及产量品质的影响

为了探明花生在化学调控作用下的产量、品质变化及与之相关的光合作用机理。比较研究了初花期喷施矮壮素、缩节胺和结荚初期喷施多效唑对花生的化学调控效应。结果表明：3种植物生长调节剂均可矮化植株,增加茎粗、有效分枝数及结果数,提高花生叶片的叶绿素含量和光合速率,并在结荚期降低叶片的蒸腾速率,最终达到提高花生产量和改善花生品质的目的。其中,多效唑对增加花生叶绿素含量、降低蒸腾速率、增加产量和粗蛋白含量的调控效果最好,其产量和蛋白质含量分别比对照增加了9.0%和7.8%;而缩节胺对提高花生的光合速率调控效果最佳,其光合速率比对照增加了25.0%;矮壮素最利于改善花生的亚油酸含量,其亚油酸含量比对照增加了6.4%。综合考虑花生的产量品质和光合生理效应,多效唑对花生的化学调控增产效应最好,其次为缩节胺处理。