出苗难是贵州省酒用高粱产业的一个"瓶颈",本研究旨在探索适宜的酒用高粱出苗提升技术.以当地主栽高粱品种"红缨子"为试材,设置种子处理、土壤类型和播种深度的三因素实验,研究各因素及其互作对高粱出苗的影响.在人工气候箱中,CG包衣种子发芽率、芽长、发芽指数、平均发芽日数和活力指数与对照均无显著差异(p<0.05).在盆栽条件下,CZ和CG包衣种子在泥炭土、黄壤和石灰土中 3 cm,5 cm和 7cm播种深度均表现出较高的出苗率(p<0.05),而P2 丸化种子在石灰土中 3cm和 7cm播种深度表现出较高的出苗率(p<0.05);多因素方差分析表明,种子处理和土壤类型互作影响出苗率(p<0.05).在大田条件下,各试点结果均表明,CZ 和 CG 包衣种子及P2丸化种子出苗率显著高于对照(p<0.05).研究表明,种子经CG包衣处理,在 3cm播种深度下出苗率明显提高,值得今后推广.

作为一个主要从事种子包衣丸化产业化技术、种子光休眠和萌发理论研究的科研人员,我一直致力于解决小粒种子播种难题. 农业现代化,种子是基础.我国有18亿亩耕地,小粒种子总种植面积2.42亿亩,播种难是长期以来数千小粒种子物种共同面对的产业难题. 如何破题?种子丸化技术——它是以种为芯,附加了农药和微肥的一个组合产品,相当于给种子穿了一层衣服,不仅可以解决小粒种子播种难题,而且有利于从种植端提升劳动生产率,促进产业结构升级.

《种子学》是作物学科一门重要的专业课,在学生理论素养培养和产业实践能力提升方面均具有重要的作用.浙江大学胡晋教授主编的第2版《种子学》教材,具有内容丰富、体系完整和涉及面广等特点.但书中部分章节内容与学科新进理论不甚一致.通过两年教研,本课程教学小组发现在现有内容基础上,适当增加学科新进研究进展,有利于提高教学质量.本文以光敏色素调控种子休眠机理为例展开论述,以点带面,以期为《种子学》教学质量提升奠定基础,也为后续教材编写提供一点参考信息.

烟草是一种对光照和温度要求都非常严格的喜光喜温作物,为了降低烟草品种对光照和温度的敏感性,扩大烟草品种的光温适应范围和种植区域.本研究克隆了 NtPHYA基因,采用生物信息学方法预测了该基因在烟草上的功能,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创制NtPHYA基因敲除突变体,分析了 NtPHYA基因对烟草种子和烟苗光温敏感性及烟株生长的影响.结果表明,烟草NtPHYA与番茄SlPHYA基因的蛋白质序列相似度达92.15％,具有极为相似的理化性质,推测NtPHYA基因与番茄PHYA基因一样具有调控光温度敏感性和生长发育的功能;NtPHYA基因敲除突变体的光合色素含量、光合特性指标以及主要农艺性状均显著高于野生型,不同光温处理下突变体的NtPHYA基因表达量、种子萌发率均显著高于野生型.结果说明NtPHYA基因具有调控烟草光温度敏感性的功能,敲除NtPHYA基因能增加烟草光合色素含量、提高光合效率、促进烟株的生长,拓宽了烟草的光温适应范围和种植区域.本研究结果为解析NtPHYA基因对烟草生长发育的调控机理提供了理论参考和研究材料,对光温低敏感性烟草品种的选育具有重要的实践意义.

为明确小麦品种(系)中优质麦谷蛋白亚基组成,筛选优质小麦品种资源,本研究以116份贵州省小麦品种(系)、195份省外小麦品种为供试材料,采用STS分子标记方法,对优质高分子量麦谷蛋白亚基Ax2*、Bx7oe、By8和低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3d、Glu-B3g进行分子检测,并利用近红外谷物品质分析仪测定311份材料的蛋白质含量,探讨了其与各个优质亚基间的相关性.结果表明:311份供试材料中,亚基Bx7oe、By8和Glu-B3g的分布频率分别为90％、78.14％和39.87％,优质亚基Ax2*和Glu-A3d分布较少,频率均为2.89％,不同优质麦谷蛋白亚基及组合对小麦蛋白质含量存在显著性影响,亚基Ax2*和亚基组合7oe+8/A3d/ B3g对蛋白质含量的贡献最大.本研究结果为改良小麦面筋质量、准确筛选优质种质资源提供依据.

[目的]筛选出小麦籽粒低多酚氧化酶(PPO)活性的种质资源,为贵州小麦籽粒品质的遗传改良及育种提供参考依据.[方法]以生产中表现优异的135份贵州小麦品种(系)为材料,采用苯酚染色法进行染色,在此基础上以STS分子标记(PPO16、PPO18和PPO29)检测小麦PPO活性相关基因,并通过Fragment AnalyzerTM毛细管电泳鉴定相关基因,进而对小麦籽粒低PPO活性基因的组成进行鉴定和筛选.[结果]135份小麦材料籽粒经苯酚染色后,有4份材料未染色(A级),9份呈浅绿色(B级),65份材料呈棕色(C级),57份材料呈黑色(D级).STS分子标记检测结果表明,在A级和B级材料中检测到10份材料含Ppo-A1b基因、4份材料含Ppo-D1a基因,其中4份材料同时含有Ppo-A1b/Ppo-D1a基因,分别是贵麦2号、惠水1-23、石无芒和08-9选单-2-7;在C级材料中检测到3份材料含Ppo-A1b基因、17份材料含Ppo-D1a基因,其中1份材料(贵农08-9)同时含有Ppo-A1b/Ppo-D1a基因;在D级材料中均未检测到Ppo-A1b和Ppo-D1a基因.[结论]采用苯酚染色法结合STS分子标记检测可对小麦籽粒是否含低PPO活性基因进行准确鉴定.贵麦2号、惠水1-23、石无芒、08-9选单-2-7和贵农08-9等5份含有双低PPO活性基因(Ppo-A1b/Ppo-D1a)的种质资源,可作为亲本材料直接用于小麦籽粒低PPO活性遗传改良及新品种选育.

[目的]研究小麦ZY96-3籽粒在灌浆过程中与籽粒发育相关基因的表达模式,为了解基因调控籽粒灌浆的分子机制提供参考.[方法]采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析小麦ZY96-3籽粒灌浆期间6个与籽粒发育相关基因的表达动态.[结果]从小麦ZY96-3开花后6个目标基因的表达模式均是先增后降,且都在花后7 d开始表达;与粒重相关基因TaTGW6在花后7 d表达量最高,与籽粒大小相关基因TaC-YP78A5、蛋白质合成基因TaPBF-D和淀粉合成酶基因GBSSⅠ、SBE1、AGPase1都在花后15 d左右表达量达到最大;自花后19 d开始,各基因的表达量均显著下降.[结论]与粒重相关基因TaTGW6主要在小麦ZY96-3籽粒灌浆初期起关键作用,而其余5个基因主要在籽粒灌浆中后期发挥功能.基因在小麦ZY96-3籽粒灌浆期间的表达模式.

为了开发新的小麦分子标记,利用前期小麦品种贵紫麦1号的转录组测序结果,对所得序列进行EST-SSR(Expressed sequence tags-simple sequence repeat)标记开发,并对开发的标记进行了染色体定位、多态性筛选.结果表明,在119572条总Unigenes序列中得到8749条含SSR位点的EST序列,占7.3％,平均每8.04 kb就会出现1个SSR;EST序列中SSR类型的分布特点为三核苷酸重复类型最多,而五、六核苷酸重复类型出现频次很少,单核苷酸重复以A/T出现频次最多,二核苷酸重复以AG/CT出现频次最多,三核苷酸重复以CCG/CGG出现频次最多;对含SSR位点的EST序列进行引物设计,成功设计出引物的序列有5503条,占总EST序列的62.9％,从中筛选到341对有效性EST-SSR引物;以中国春为对照,利用16份中国春缺体-四体系材料对341对EST-SSR引物进行染色体定位,共定位153对引物、201个位点,涉及除3A、5A、3B、4B及1D外的16条染色体,其中5B染色体定位引物对最多,达23对;筛选出53对多态性EST-SSR引物,对52份小麦材料进行遗传多样性分析发现,其中18对EST-SSR引物可将52份小麦材料一一区分.

光和温度是影响种子休眠与萌发的两个重要的环境因子.光敏色素(PHY)是光和温度的受体,本文将围绕PHY展开,对种子休眠与萌发的光温敏感性和光温信号通路进行综述.作为光受体,PHYA和PHYB是调控种子萌发的两个关键PHY蛋白,它们通过调节光敏色素互作蛋白(PIF1)的降解,来解除受PIF1抑制的植物激素脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)代谢和信号基因的表达,从而控制ABA和GA的水平和信号来调控种子萌发.作为温度受体,PHYB是调控种子萌发的关键PHY蛋白.温度信号调控活性PHYB到非活性PHYB的转变速率,每日温度循环促进PHYB调节的种子萌发.在发现PHY为光温二受体后,其整合光温信号调控种子休眠与萌发将成为今后的一个研究热点.