粒重对花生幼苗素质及内含物变化的影响

以四个花生品种种子为试材,采用水培方法,研究了粒重对花生种子萌发后幼苗农艺性状及内含物变化的影响。结果表明,同一品种不同粒重对花生种子萌发期胚芽、胚轴和根长度的影响存在差异但不显著,其幼苗干重间亦无显著性差异,而其残留物间存在显著性差异,表现为大粒种子中粒种子小粒种子。不同粒重种子幼苗根冠比值因品种的不同而存在差异,花育33、花育25和花育22根冠比值大小随粒重的变化趋势依次表现为小粒种子中粒种子大粒种子,而花育20大粒种子幼苗根冠比值最大,小粒种子次之,中粒种子最小。同一品种不同粒重种子幼苗建成后的物质转移量间差异不显著,但其物质转移率间存在显著性差异,其变化趋势为小粒种子中粒种子大粒种子。可溶性淀粉和可溶性蛋白质含量均以小粒种子的叶片和残留物中较高,而可溶性糖含量则以大粒种子叶片、根和子叶残留物中较高。     

花生幼苗响应低温胁迫的转录组分析

低温冷害是限制我国东北地区花生产量和品质提升的主要环境因素,鉴定花生耐寒的关键功能基因,并揭示其调控机制是创制耐寒花生种质,提高花生耐冷性的重要途径之一。以耐寒型花生品种农花5号为试验材料,对6℃低温胁迫下的花生叶片进行RNA-Seq转录组测序分析。结果表明:与对照相比,共有3910个基因持续差异表达;GO功能注释将差异表达基因富集到43个功能组,其中生物学过程中的代谢过程富集到的基因数目最多;KEGG代谢通路分析将持续差异表达基因富集到116个代谢通路中,其中植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢、植物-病原菌互作、植物昼夜节律和α-亚麻酸代谢途径富集到的基因数目最多,且大部分为上调表达,在低温胁迫中具有重要作用。从转录组数据库中随机挑选6个差异表达基因进行qRT-PCR验证,其表达趋势与高通量测序结果相一致,证明了转录组数据的可靠性。研究结果将为揭示花生响应低温胁迫的分子机制提供理论依据。     

盐胁迫下配施钙肥对花生根际土壤细菌群落结构的影响

为了解不同生育时期盐胁迫下基施钙肥花生根际土壤微生物群落结构变化,以期通过改良盐碱土壤根际微生物环境来提高植物胁迫耐受性。采用盆栽试验设置不同盐胁迫强度及基施钙肥处理,以花生不同生育时期根际土壤为研究对象,通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术进行测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果表明：各处理土壤样本细菌物种多样性高且分布均匀,盐胁迫可提高花生根际微生物群落相对丰富度和多样性,并与生育时期有关;盐胁迫、生育时期和外源施钙各处理样本的优势菌纲、优势菌科及优势菌种相同,其优势菌纲均为放线菌纲（Actinobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、γ-变形杆菌纲（Gammaproteobacteria）、疣微菌纲（Verrucomicrobiae）、Saccharimonadia、芽单胞菌纲（Gemmatimonadetes）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和酸杆菌纲（Acidobacteriia）等8种,优势菌科有norank_o__Saccharimonadales、鞘脂单胞菌科（Sphingo monadaceae）、芽单胞菌科(Gemmatimona daceae)、伯克氏菌科(Burkhold eriaceae)和norank_o__Gaiellales菌科等;盐胁迫和基施钙肥处理均能显著提高γ-变形杆菌纲（Gammaproteobacteria）和疣微菌纲（Verrucomicrobiae）丰度,并随生育时期的延长和盐胁迫强度增大更为明显,高盐胁迫下花针期和收获期两菌纲丰度分别是其对照的1.2、1.8倍和1.6、1.5倍,但盐胁迫下基施钙肥处理可使放线菌纲（Actinobacteria）、Saccharimonadia菌纲相对丰度明显降低,并随盐胁迫强度提高相对丰度降幅明显,且开花下针期降幅较大;噬几丁质菌科（Chitinophagaceae）和丰佑菌科（Opitutaceae）的相对丰度受盐胁迫强度和生长阶段影响显著,并随盐胁迫强度升高而显著提高;生长盛期和基施钙肥处理的氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢和核苷酸代谢等功能基因相对丰度显著提高;盐胁迫严重抑制花生籽仁发育,产量明显降低,高盐胁迫使荚果产量降低40%～50%。     

开花期补充水肥对花生田土壤水分、氮磷养分时空变化特征的影响

田间条件下,以花育22号和花育25号为试材,采用膜下滴灌方法,设置花生初花后20d灌水(WN0)、灌水施N 20kg/hm~2(WN1)和灌水施N 30kg/hm~2(WN2)处理,以田间自然降雨条件为对照,研究开花期补充水肥对0—100cm剖面土壤水分、水解性氮、速效磷(Olsen-P)和NO-3-N含量变化及迁移特征的影响。结果表明:(1)开花期灌水施肥使0—100cm土壤剖面土壤含水量均随土层深度增加而升高,利于0—60cm土层土壤含水量保持稳定;施用氮肥可使0—60cm土层土壤含水量升高滞后于不施肥处理10d左右,高量施氮处理使水分下渗速度减缓且20—40cm土层含水量变异性增大。(2)开花期灌水施氮肥提高了0—60cm土层NO-3-N含量,灌水施肥10~20d后是NO-3-N淋失迁移的风险期,其淋溶迁移时间与土壤水分同步。高量施氮肥使土壤硝态氮淋溶风险提前10d。(3)花后补充水分并施氮肥均可提高0—100cm剖面土壤水解性氮含量,不施氮肥处理使开花后60d时0—40cm土层水解氮含量降至57.4~89.6mg/kg,高量施氮使土壤水解性氮素养分向下淋溶风险增强。(4)开花后补充水分和氮肥处理均明显增加0—40cm土壤Olsen-P含量,施氮肥使磷素供应强度高峰后移20~40d。花生开花期灌水补充氮肥可使0—60cm土层土壤含水量、NO-3-N含量、水解氮含量和0—40cm土壤Olsen-P含量升高且水氮下渗速度减缓,促进水肥利用效率提高,但施氮量不应超过30kg/hm~2,以降低氮素养分淋失迁移风险。     

1个花生EMS突变体的表型评价及荚果大小相关性状分析

花生是我国重要的植物油和植物蛋白来源,随着近年来我国对花生油的需求日益增加,培育高产优质的花生新品种是花生育种研究的重要课题。花生荚果大小直接决定了花生的产量,明确花生荚果大小调控机制对提高产量具有重要意义。EMS诱变是创制花生优异新种质的有效手段,有助于加速育种进程。通过对美国栽培花生Tifrunner进行EMS诱变,获得了一个分枝数减少、花期提前且荚果变大的突变体（ps）。结果表明：相关性分析表明种子的长宽与荚果长宽存在极显著线性关系（p<0.0001）,且ps的果型没有发生改变但粒型显著变长。进一步对果壳进行细胞学分析表明,ps荚果变大的原因是果壳细胞数量增加。通过EMS诱变创制了1个分枝数减少且早熟的花生种质,为培育适应机械化的早熟花生品种提供了优异种质资源。此外,花生的荚果和种子的大小具有不同的调控途径,针对ps荚果大小突变的研究更应关注果壳的发育。研究结果为探究调控花生荚果大小的分子机制提供了依据,同时为加速优质花生种质资源创制提供了优异材料。     

间作下不同肥料对玉米花生生长发育、氮代谢及产量的影响

为明确玉米花生宽幅带状间作下不同肥料处理对作物生长发育的影响,设置玉米花生间作不施肥(K0)、间作玉米花生施常规肥(K1)、间作玉米施缓控肥花生减施肥料(K2)、单作玉米施常规肥(SM)、单作花生施常规肥(SP)5个处理,测定形态性状、叶绿素含量、光合特性、干物质积累量、氮含量及相关酶活、产量的变化。结果表明：在不同施肥处理下,间作玉米氮代谢酶活性、净光合速率、各器官干物质量和氮素积累量均表现为K2>K1>K0,且间作玉米边行显著高于中间行。K2和K1处理间作玉米产量比K0和单作分别显著增加21.95%、17.34%(p<0.05）和14.10%、9.78%(p<0.05)。不同肥料处理下花生主茎高、侧枝长、氮代谢酶活性、叶绿素a含量、净光合速率、各器官干物质重和氮素积累量表现为K1>K2>K0,中间行>边行,且单作>间作。K2和K1处理花生中间行净光合速率比K0显著增加67.75%和64.82%(p<0.05),产量比K0处理显著增加30.65%和21.26%(p<0.05),但比单作显著降低6.81%和13.49%(p&l...     

施用钙肥对盐胁迫下花生荚果发育动态的影响

以花育25为材料,在0.3%NaCl盐胁迫水平下设置4个钙肥施用梯度(T1(0)、T2(75)、T3(150)和T4(225)kg.hm-2 CaO)进行盆栽试验,研究施用钙肥对盐胁迫下花生荚果发育动态及充实度的影响。结果表明,花生荚果干物质积累与体积膨大过程呈“慢-快-慢”的变化趋势,且均可用Logistic方程拟合。盐胁迫条件下,荚果及籽仁干物质积累和体积最大生长速率出现时间(Tm)分别较CK提前4-5 d和2-5d左右,最大生长速率(Vm)分别较CK均显著降低。外源钙的施入极大缓解盐胁迫对荚果膨大与充实的阻碍作用,其中T3处理最为显著。荚果及籽仁干物质积累和体积增大的最大生长速率均较T1处理显著提高,且最大生长速率出现时间较T1均明显延迟,荚果充实度得到提高,最终提高产量。综合荚果发育动态、荚果充实度及产量,在0.3%盐胁迫条件下钙肥适宜施用量为150kg.hm?2CaO。     

干旱和盐胁迫对花生渗透调节和抗氧化酶活性的影响

为明确干旱和盐胁迫对花生生长发育及衰老特性的影响,以花生品种花育25为试验材料,采用盆栽试验探究了开花期干旱和盐胁迫对花生叶片中渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,干旱处理(D)、盐胁迫处理(S)和旱盐共同胁迫处理(DS)均增加了叶片中可溶性蛋白质、可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸、O_2~(-·)、MDA的含量。S处理和DS处理降低了叶片中SOD、POD、CAT活性,且随着胁迫时间的延长而持续降低;而D处理使叶片中SOD、CAT活性有所提高。复水10 d后,D处理叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、游离氨基酸、O_2~(-·)、MDA的含量较复水前下降,除可溶性蛋白外,D处理叶片SOD、POD活性和上述指标与CK差异不显著,但DS处理叶片中的SOD、POD、CAT活性、O_2~(-·)、MDA含量与S处理均差异显著。收获期,D处理单株产量和出仁率与CK差异不显著,但DS处理的单株产量和出仁率与S处理差异显著。分析DAT9的数据得出:干旱和盐胁迫对叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和脯氨酸含量无显著的交互作用,但对SOD、POD、CAT活性和O_2~(-·)、MDA含量存在显著的交互作用,旱盐互作抑制了SOD、POD、CAT活性,加剧了对植物细胞膜的过氧化作用,MDA含量增加,最终降低了花生产量和出仁率。因此,盐胁迫下种植花生应及时补水,避免开花期干旱,减少盐胁迫、干旱胁迫和旱盐互作对花生的危害。     

基于花生//高粱间作模式的花生盐胁迫耐受性效应研究

【目的】研究旨在探究花生//高粱间作下花生对盐胁迫的响应,以期为逆境栽培提供新的视角。【方法】本试验以耐盐花生品种（花育25）和耐盐高粱品种（辽杂15）为试验材料,在正常（N）和0.25%盐胁迫（S）条件下设置花生单作（SP）和花生//高粱间作（IP）,分别为正常土壤条件下单作花生（N-SP）;正常土壤条件下间作花生（N-IP）;盐胁迫条件下花生单作（S-SP）和盐胁迫条件下花生间作（S-IP）,共4个处理组合。通过连续2年进行田间种植箱模拟试验,测定花生盐耐受指数（STI）、邻体效应指数（RII）、Na⁺/K⁺和根际养分等指标,研究不同种植模式下花生对盐胁迫的响应。【结果】花生//高粱间作模式下,花生RII均为负值,但在盐胁迫条件下,特别是连续种植2年后,S-IP处理组的负RII明显减弱,STI明显提高。在2019年,S-IP处理负RII较2018年降低了66.78%,相较N-IP处理降低了88.76%。2018和2019年S-IP处理STI相较S-SP处理均提高了27%左右。此外,花生//高粱间作有利于不同类型根系的发育,从而改变整体根系分布与结构并影响花生根际养分。其中N-IP处理根际土壤养分含量相较N-SP处理平均升高6.19%,S-IP处理根际土壤养分含量相较S-SP处理平均升高3.73%。盐胁迫条件下土壤钾素含量相较正常土壤条件显著增加,这可能是植物维持根际土壤Na⁺/K⁺稳态的初始防御响应,从而通过影响Na⁺、K⁺的选择性吸收与运输调控了花生体内Na⁺/K⁺稳态。相较S-SP处理,S-IP处理叶片Na⁺/K⁺降低了20.63%,叶片盐害系数（LSHC）减少了53.95%,光合潜力和光能转化效率得到明显改善,干物质积累能力和产量潜力也得到提高。其中S-IP增产潜力最为明显,相较2018年,2019年S-IP处理产量增加了17.95%。【结论】盐胁迫下连续花生//高粱间作能有效缓解花生的负相互作用,显著提高了花生盐耐受指数,并通过改善土壤养分状况和调控花生Na⁺/K⁺稳态缓解盐胁迫,维持了干物质积累能力和提高了产量潜力。     

施用钙肥对盐胁迫条件下花生生长发育和产量的影响

以花育25号为试验材料,采用盆栽试验,设盐胁迫条件下施用0、75、150和225kg/hm2钙肥量处理,研究施用钙肥对盐胁迫条件下花生生长发育、光合产物积累和产量等的影响。结果表明,盐胁迫条件下花生植株的主茎高、侧枝长、地上部光合产物积累量、净光合速率、产量均显著降低,施用钙肥使主茎高、侧枝长、地上部干物质积累量、净光合速率、产量得以改善且以钙肥用量150kg/hm2处理效果最显著,结荚期至收获期地上部干物质积累分别提高35.5%、25.5%、32.1%、44.2%。产量提高达21.51%。表明钙肥的施用有效缓解了盐胁迫对花生生长发育的伤害,促进植株生长,提高光和能力,最终提高产量。