荞麦生产状况及新类型栽培荞麦育种研究的最新进展

笔者通过对国内外栽培荞麦生产状况、荞麦育种现状、新类型荞麦育种及远缘杂交突破等方面的综述,提出:从野生甜荞中导入花柱同长自交可育基因,可提高甜荞的结实率;将地方苦荞特殊种质薄壳基因导入常规苦荞,可提高苦荞的加工性能和品质。由于栽培种品种间的变异有限,故通过栽培和野生荞麦的种间远缘杂交,可培育出双二倍体杂种并用于生产。另外,笔者将不同于花柱异长自交不亲和甜荞、不同于常规厚果壳苦荞的栽培荞麦类型称为新类型栽培荞麦,并指出新类型栽培荞麦将代表着荞麦产业的未来。此外,笔者还详细介绍了新类型荞麦育种的突破和应用,以便为荞麦品种更新、新类型荞麦产业的发展提供参考。     

基于模糊隶属函数法评价苦荞不同栽培品种种子质量

以分别采收于云南、青海的12个常规苦荞品种为试验材料,运用模糊隶属函数法分析其种子的千粒重、纯度、穗萌发率、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及平均发芽时间,并评价其种子质量。结果显示:青海和云南的12个品种纯度均高于96%;青海的10个品种千粒重大于20 g,云南的只有6个品种千粒重大于20 g;青海有5个品种存在穗萌发现象,云南有9个品种存在穗萌发现象,其中穗萌发最严重的是‘六苦04’,两地种子穗萌发率均在4. 0%以上;贮藏半年后,青海采收的‘黔苦6号’、‘黔苦5号’、‘苦荞1307-893’、‘晋苦荞6号’、‘云荞2号’、‘六苦04’、‘云荞1号’、‘川荞3号’、‘酉苦1号’和‘晋苦荞2号’仍具有种用价值,而采自云南的‘黔苦6号’和‘六苦04’则失去种用价值。结论:模糊隶属函数法可用于苦荞种子质量分析,多数苦荞品种在青海种植时种子质量更佳,采自云南的‘酉苦1号’表现最好,两地种植时评分均较高的品种为‘晋苦荞2号’和‘酉苦1号’。     

贵州省荞麦地上节肢动物种类的调查研究

于2017—2018年对贵州省4个荞麦主产区进行了地上节肢动物的种类调查研究,结果发现:贵州荞麦地上节肢动物有2纲12目45科75种,其中害虫种类为2纲8目27科48种,天敌为2纲7目13科20种,访花昆虫为1纲6目14科20种;危害严重的害虫种类为黑唇十脉叶蜂、西花蓟马、桃蚜、红边黄小灰蝶、二斑叶螨;优势天敌种类为异色瓢虫、三突伊氏蛛、印度细腹食蚜蝇、尼氏真绥螨;访花昆虫较多的种类为印度细腹食蚜蝇和中华蜜蜂。     

近红外光谱和人工神经网络的金苦荞氨基酸快速测定

荞麦籽粒中富含谷类作物比较缺乏的赖氨酸,使其不同于其他作物,具有较高经济价值。传统氨基酸测定费时且昂贵,为满足金苦荞育种工作的需要,选用近红外光谱技术结合人工神经网络的算法建立快速检测金苦荞叶片中氨基酸含量的近红外模型。使用氨基酸含量差异较大的样品255个,扫描光谱后测定其化学值。研究发现样品苏氨酸(Thr)含量范围是5.307~14.374 mg·g-1;缬氨酸(Val)含量范围是6.137~16.204 mg·g-1;甲硫氨酸(Met)含量范围是0.308~3.049 mg·g-1;异亮氨酸(Ile)含量范围是5.259~14.134 mg·g-1;亮氨酸(Leu)含量范围是9.730~26.061 mg·g-1;苯丙氨酸(Phe)含量范围是5.936~17.223 mg·g-1;赖氨酸(Lys)含量范围是6.640~17.280 mg·g-1;谷氨酸(Glu)含量范围是10.984~27.740 mg·g-1;天冬氨酸(Asp)含量范围是6.437~17.280 mg·g-1;丝氨酸(Ser)含量范围是3.467~8.312 mg·g-1;精氨酸(Arg)含量范围是4.937~14.772 mg·g-1;丙氨酸(Ala)含量范围是3.329~6.885 mg·g-1;组氨酸(His)含量范围是1.946~4.798 mg·g-1;甘氨酸(Gly)含量范围是4.196~9.264 mg·g-1;脯氨酸(Pro)含量范围是1.024~5.672 mg·g-1;酪氨酸(Tyr)含量范围是0.176~1.173 mg·g-1;半胱氨酸(Cys)含量范围是0.422~1.926 mg·g-1。每次随机选取50个样品建设模型,以4∶1的比例随机分为训练集和测试集。数据进行归一化处理后,使用神经网络结构1102-9-1进行模型建设。利用多次学习的方式建立了较优模型,其中Arg和Asp近红外模型的仿真测试结果最好,预测值与真实值的相关系数(R2)均大于0.97,平均相对误差(RSD)也小于10%;另外Leu,Val,Tyr,Ile,Ser,Ala,Thr,His,Phe,Gly和Lys模型的R2均大于0.90,模型仿真测试数据的RSD小于10%,模型均可用;Met与Cys的模型进行仿真测试时,其预测值与真实值的R2均大于0.78,但RSD大于10%,模型不可用。结果表明,金苦荞叶片的氨基酸含量高,有极高应用价值,近红外光谱技术结合人工神经网络的分析方法可应用于金苦荞氨基酸含量的预测,为高品质荞麦育种工作提供了便利。     

普通小麦正常小穗数与基部退化小穗数之间的相关性研究

对2个普通小麦品种群体及5个杂种组合后代群体植株各穗子的正常小穗数(x1)和基部退化小穗数(x2)之间的相关性、退化小穗数比率在株间和株内变异进行了研究。相关分析表明正常小穗数与退化小穗数之间存在极显著的负相关性,即当退化小穗数增加时,正常小穗数有极显著减少的趋势。方差分析表明,发育差异和遗传差异对退化小穗比率影响均很大,要减少退化小穗比率应同时考虑发育和遗传两个因素。     

苦荞重组自交系群体淀粉组分含量和产量的变异分析

以"小米荞×晋荞麦2号"重组自交系(RILs)群体为研究对象,考察了各株系的产量和淀粉组分含量的遗传变异和相关性.结果表明,RILs群体淀粉组分含量和产量均存在明显的双向超亲分离现象,变异系数为支链淀粉含量(31.92％)>产量(27.04％)>直链淀粉含量(26.42％)>总淀粉含量(13.00％).产量与直链淀粉含...     

凝固型果肉酸奶的研制及工艺设备选型设计

对添加果肉及异麦芽低聚经乳酸菌发酵制成的酸奶配方，生产工艺及设备选型进行了研究。结果表明，采用适当的配方和生产工艺研制生产的酸奶价值高，口感良好，是优质的乳酸菌饮料。     

同工酶在植物系统学研究中的作用

综述了同工酶在水稻、小麦、玉米、荞麦、中药材、果树等植物起源及演化研究中的作用。     

甜荞保健酒糖化及酿制工艺研究

以贵州师范大学植物遗传育种研究所收获的甜荞种子为材料,采用单因素试验及正交试验对荞麦保健酒的糖化工艺和酿制工艺进行探索,结果显示:最优糖化工艺条件是糖化酶添加量为6%,糖化温度为60℃,糖化时间为45 min,pH值为4.5;荞麦保健酒酿制的最适接种量为5%,发酵温度25℃,添加SO2的质量浓度为120 mg/L,发酵时间8 d。     

苦荞CCT基因家族生物信息学及表达分析

CCT转录因子在调控植物花期、生长发育及抗非生物胁迫等方面发挥着重要的功能。本研究以拟南芥AtCCT基因家族为参考序列,利用本地BLAST并结合保守结构域等生物信息学工具,筛选出苦荞FtCCT基因家族成员,并对其理化性质、染色体分布、基因结构、系统进化及表达水平进行分析。结果显示:从苦荞中共鉴定出35个FtCCT基因,含1-8个内含子;编码蛋白有117-753个氨基酸残基,等电点为4.96-9.51,均为亲水性蛋白。染色体定位分析表明,这些基因在8条染色体上均有分布。苦荞FtCCT基因家族含有10个保守基序和5个保守结构域,且都含有CCT保守结构域。系统进化分析表明,苦荞的FtCCT基因家族与拟南芥一样可分为3个亚家族,其中CMF亚家族的成员最多。35个FtCCT基因在苦荞根、茎、叶和花中的表达水平具有差异性,在叶和花中具有高表达量的成员较多,只有少数的成员在根和茎中高表达。本研究为进一步解析CCT基因调控苦荞花期及生长发育奠定基础。