1 材料与方法
1.1 试验材料
谷子品种为龙谷54（耐除草剂）和嫩选17（常规品种），均由黑龙江八一农垦大学谷子研究室提供。
除草剂为38%莠去津悬浮剂，购自连云港立本作物科技有限公司。水杨酸由北京索莱宝科技有限公司提供。种子丸粒化制作：取100 g谷子种子加入H5610包衣丸化机中，调整转速为30转/min，待所有种子都无沿壁滚动后加入适量丸粒化粉体（由贵州大学提供），随着包衣丸化机旋转，均匀包裹在种子表面。取出丸粒化材料放入烘干机中40 ℃烘干40 min。
1.2 试验方法
2025年在黑龙江八一农垦大学农学院人工气候室中进行试验，每个品种挑选大小一致、健康饱满的种子，用75%酒精浸泡30 s消毒，用蒸馏水冲洗至种子表面无酒精残留，再使用1% NaClO进行种子消毒10 min，用蒸馏水冲洗种子至表面无残留，吸水纸吸干种子表面水分备用。
1.2.1 水杨酸浸种处理
配制浓度为0（T0）、50（T1）、100（T2）、150（T3）和200 mg/L（T4）的水杨酸溶液，将消毒过的种子分别放置在不同浓度下的水杨酸溶液中浸种24 h。在12 cm×12 cm发芽盒内放置滤纸，每个发芽盒内均匀播50粒种子，每个处理设置3次重复，处理组每盒均匀加入浓度为2 mL/L的38%莠去津悬浮剂2 mL浸润吸水纸，CK组加入2 mL蒸馏水。将发芽盒放置恒温培养箱内，温度25 ℃，湿度60%，12 h光照12 h黑暗，培养期间每天统计谷子发芽数，并适当补充水分，第3天统计发芽势，第7天统计发芽率，第8天取10株样品测定根长、芽长，并称取鲜重，求平均值。取鲜样0.2~0.3g测超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化物酶（peroxidase，POD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）和可溶性蛋白。采用氮蓝四唑（nitroblue tetrazolium，NBT）法测定SOD活性；采用愈创木酚（guaiacol，GUA）法测定POD活性；采用紫外吸收法测定CAT活性；采用硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）法测定MDA含量；采用考马斯亮蓝（Coomassie Brilliant blue，CBB）G-250染色法测定可溶性蛋白含量；采用分光光度法测定APX活性[22-23]。
1.2.2 种子丸粒化处理
设置4个处理，分别为丸粒化+莠去津胁迫（P1）、丸粒化+清水对照（P2）、未丸化种+莠去津胁迫（P3）和未丸化种+清水对照（P4）。每个处理设置3次重复。培养与取样方式同1.2.1。
1.3 数据处理
2 结果与分析
2.1 外源水杨酸浸种对莠去津胁迫下谷子萌发的影响
2.1.1 对莠去津胁迫下谷子萌发指标的影响
图1
图1
不同浓度水杨酸浸种对谷子萌发的影响
Fig.1
Effects of different concentrations of SA seed soaking on foxtail millet germination
莠去津胁迫下不同浓度水杨酸处理后2个谷子品种的发芽势和发芽率相对指数都有不同程度的提升，各指标随水杨酸浓度的升高均呈先上升后下降的变化趋势（表1）。龙谷54在T3处理下发芽势与T0差异显著；发芽率在T3处理下最高但在不同浓度的处理中差异均不显著；发芽指数在T2处理时最高且与T0差异显著。嫩选17的发芽势、发芽率在T3处理下最高且与T0处理相比差异显著，分别提升了28.8%和20.5%，但发芽指数在T2处理下最高，且与T0差异显著。
表1 不同浓度水杨酸浸种处理对谷子萌发期指标的影响
Table 1
| 品种 Variety | 处理 Treatment | 发芽势 Germination potential (%) | 发芽率 Germination rate (%) | 发芽指数 Germination index |
|---|---|---|---|---|
| 龙谷54 Longgu 54 | CK | 72.00±0.05bc | 82.00±0.11a | 63.41±6.23bc |
| T0 | 64.67±0.08c | 81.33±0.12a | 56.83±6.81c | |
| T1 | 73.33±0.01abc | 81.33±0.03a | 61.63±1.45bc | |
| T2 | 83.33±0.04ab | 88.67±0.03a | 74.57±3.46a | |
| T3 | 84.00±0.04a | 92.00±0.05a | 67.89±1.33ab | |
| T4 | 69.33±0.10c | 86.00±0.04a | 57.94±3.82c | |
| 嫩选17 Nenxuan 17 | CK | 90.00±0.07a | 91.33±0.08ab | 101.06±6.55a |
| T0 | 69.33±0.06bc | 78.00±0.03c | 65.66±1.35c | |
| T1 | 68.67±0.04bc | 84.67±0.01abc | 74.28±1.92c | |
| T2 | 86.67±0.06ab | 87.33±0.05abc | 100.19±0.84a | |
| T3 | 89.33±0.04a | 94.00±0.02a | 87.37±5.52b | |
| T4 | 63.33±0.21c | 83.33±0.07bc | 51.20±11.06d |
不同小写字母代表处理间差异显著（P < 0.05），下同。
Different lowercase letters represent significant differences among treatments (P < 0.05), the same below.
从表2可以看出，与CK相比，T0处理下龙谷54和嫩选17的根长分别降低了52.9%和60.6%，芽长分别降低了90.7%和87.2%。T3处理2个品种莠去津胁迫的缓解效果最好，较T0处理根长分别提升了47.3%和10.6%。高浓度水杨酸处理（200 mg/L）对根长和芽长都表现出抑制作用，与T3相比根长分别降低了13.7%和4.2%，与T0相比，T3处理对龙谷54的根长、根鲜重和根干重的影响显著，3个指标均提升30%以上；外源水杨酸对芽长、芽鲜重和芽干重的作用效果不显著，但在T3处理下芽长和芽鲜重达到峰值，与T0相比分别提升了3.1%和12.9%，芽干重在T2处理下效果最好。
表2 不同浓度水杨酸浸种处理对谷子生长的影响
Table 2
| 品种 Variety | 处理 Treatment | 根长 Root length (cm) | 根鲜重 Root fresh weight (g) | 根干重 Root dry weight (mg) | 芽长 Shoot length (cm) | 芽鲜重 Shoot fresh weight (g) | 芽干重 Shoot dry weight (mg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 龙谷54 Longgu 54 | CK | 7.44±0.51a | 0.023±0.002a | 5.87±0.25a | 1.77±0.10a | 0.039±0.005a | 6.10±0.56a |
| T0 | 3.94±0.10d | 0.016±0.002c | 3.63±0.51c | 1.60±0.02b | 0.031±0.002ab | 4.70±0.30b | |
| T1 | 4.23±0.28d | 0.018±0.003bc | 3.73±0.31c | 1.64±0.03b | 0.033±0.008ab | 5.10±0.17b | |
| T2 | 5.20±0.15c | 0.020±0.003abc | 5.13±0.32b | 1.64±0.05b | 0.034±0.002ab | 5.20±0.35b | |
| T3 | 5.80±0.38b | 0.022±0.003ab | 5.17±0.29b | 1.65±0.04b | 0.035±0.002ab | 4.93±0.21b | |
| T4 | 5.01±0.07c | 0.018±0.003abc | 4.07±0.31c | 1.46±0.05c | 0.030±0.001b | 4.07±0.25c | |
| 嫩选17 Nenxuan 17 | CK | 11.43±0.53a | 0.034±0.003a | 8.67±0.55a | 2.11±0.10a | 0.047±0.001a | 6.67±0.49a |
| T0 | 6.93±0.34b | 0.025±0.001b | 3.83±0.38d | 1.85±0.06bc | 0.035±0.001c | 4.87±0.06c | |
| T1 | 6.97±0.25b | 0.026±0.003b | 4.23±0.23cd | 1.89±0.11bc | 0.038±0.002bc | 5.13±0.23bc | |
| T2 | 7.46±0.82b | 0.026±0.002b | 4.73±0.67bc | 1.90±0.11bc | 0.039±0.003b | 4.97±0.12bc | |
| T3 | 7.66±0.35b | 0.026±0.002b | 5.17±0.29b | 1.98±0.09ab | 0.040±0.004b | 5.43±0.23b | |
| T4 | 7.34±0.72b | 0.026±0.001b | 4.70±0.44bc | 1.77±0.03c | 0.038±0.003bc | 4.87±0.35c |
水杨酸处理对嫩选17的根长、根鲜重和芽长提升效果并不显著，但均在T3处理下效果最好，出现拐点；根干重、芽鲜重和芽干重均在T3处理效果最好且差异显著，分别提升了34.9%、14.3%和11.5%。高浓度水杨酸（200 mg/L）浸种处理对2个品种的生长均存在抑制作用。
2.1.2 对莠去津胁迫下萌发期生理指标的影响
图2为在莠去津胁迫下使用不同浓度水杨酸浸种，在发芽盒内培养至第8天取样测生理指标的结果。POD、SOD和CAT为生物体内重要的抗氧化酶，在清除活性氧和抵御氧化胁迫中发挥关键作用，龙谷54在T3处理下与T0相比分别提升了32.6%、17.5%和31.8%，差异显著（P<0.05）；嫩选17在T3处理下与T0处理相比分别提升了10.9%、69.4%和28.8%。
图2
图2
不同浓度水杨酸浸种对莠去津胁迫下谷子萌发期生理指标的影响
不同小写字母代表处理间差异显著（P < 0.05），下同。
Fig.2
Effects of different concentrations of SA seed soaking on physiological indices of foxtail millet germination under atrazine stress
Different lowercase letters indicate significant differences among treatments (P < 0.05), the same below.
由图2e可以看出，随着水杨酸浓度的增加可溶性蛋白含量随之增加，与POD、SOD和CAT变化趋势基本相同，在T3处理下可溶性蛋白含量最高，且与T0相比差异显著，龙谷54与嫩选17可溶性蛋白含量分别提升了6.8%和5.7%。
MDA含量与细胞膜脂氧化损伤程度呈正相关，是评估植物逆境胁迫下氧化损伤的经典指标。从图2f中可以看出，随着水杨酸浓度的提升，MDA含量均呈不同程度的下降，龙谷54在T2处理下MDA含量降至最低，与T0处理相比降低了24.8%，与CK相比提升了15.5%；嫩选17在T3处理时MDA含量降至最低，与T0处理相比降低了10.2%，与CK相比提升了15.0%。
上述结果说明，外源水杨酸可以在一定程度上通过提升这些物质的含量，来提升谷子对莠去津的抗性，T3处理效果最佳。随着水杨酸浓度的持续升高，2个谷子品种的POD、SOD、CAT、APX活性和可溶性蛋白含量均呈下降趋势，MDA含量呈上升趋势，说明高浓度对2个品种均呈抑制作用。
2.1.3 不同浓度外源水杨酸与谷子萌发指标间相关性分析
如图3所示，从相关性热图中可以看到发芽势与除了苗鲜重和苗干重外的其余7个指标均呈显著的正相关关系；发芽指数与活力指数、根长、根干重呈极显著的正相关；活力指数与根长、根干重、芽长呈极显著的正相关，与芽鲜重呈显著的正相关。根长与根干重呈极显著正相关，与根鲜重呈显著正相关；根鲜重与根干重呈显著的正相关；芽长与芽鲜重呈极显著的正相关。当环境因子随浓度变化时，环境矩阵与萌发指标组分之间的相关性也存在不同程度的正或负相关关系。
图3
图3
萌发指标组分与环境因子的Mantel检验
矩形为生理指标间的相关性热图，不同颜色的连线表示环境因子和生理指标组分之间相关性显著水平，其中橘黄色连线表示极显著相关（P < 0.01），绿色连线表示显著相关（P < 0.05）。GP：发芽势；GR：发芽率；GI：发芽指数；VI：活力指数；RL：根长；RFW：根鲜重；RDW：根干重；SL：芽长；SFW：芽鲜重；SDW：芽干重。*：P < 0.05，**：P < 0.01。
Fig.3
Mantel test for germination index components and environmental factors
Rectangles are heatmaps of correlations among physiological indicators, and lines of different colors indicate the significance levels of correlations between environmental factors and physiological indicator components, with orange lines indicating highly significant correlations (P < 0.01) and green lines indicating significant correlations (P < 0.05). GP: germination potential, GR: germination rate, GI: germination index, VI: vigor index, RL: root length, RFW: root fresh weight, RDW: root dry weight, SL: shoot length, SFW: shoot fresh weight, SDW: shoot dry weight.
随着外源水杨酸浓度的升高，2个矩阵之间的相关性越大，只有T3处理2个矩阵之间呈极显著的正相关关系，随着浓度的继续升高，环境矩阵与萌发指标矩阵之间的相关性随之降低，呈负相关，说明T3处理对萌发指标产生良好的促进作用，而高浓度外源水杨酸对萌发指标产生了抑制作用。
2.2 丸粒化对莠去津胁迫下谷子萌发的影响
2.2.1 丸粒化对谷子萌发指标的影响
图4
图4
莠去津胁迫下丸粒化对谷子萌发的影响
Fig.4
Effects of pelletization on foxtail millet germination under atrazine stress
表3 莠去津胁迫下丸粒化对谷子生物量指标的影响
Table 3
| 品种 Variety | 处理 Treatment | 根长 Root length (cm) | 根鲜重 Root fresh weight (g) | 根干重 Root dry weight (mg) | 芽长 Shoot length (cm) | 芽鲜重 Shoot fresh weight (g) | 芽干重 Shoot dry weight (mg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 龙谷54 Longgu 54 | P1 | 4.76±0.89c | 0.021±0.001c | 4.93±0.55c | 1.88±0.03b | 0.051±0.002ab | 5.77±0.75c |
| P2 | 9.25±0.48a | 0.033±0.003a | 8.77±0.35a | 2.04±0.18ab | 0.058±0.007a | 9.37±0.38a | |
| P3 | 7.86±0.51b | 0.026±0.001b | 5.27±0.57bc | 1.97±0.06b | 0.046±0.001b | 6.47±0.72bc | |
| P4 | 9.91±0.04a | 0.027±0.001b | 7.13±1.89ab | 2.20±0.06a | 0.051±0.003ab | 7.17±0.67b | |
| 嫩选17 Nenxuan 17 | P1 | 5.87±0.16c | 0.026±0.002b | 4.27±0.21d | 2.04±0.05d | 0.043±0.003b | 8.00±0.10b |
| P2 | 8.64±0.17b | 0.032±0.001a | 9.27±0.57a | 2.34±0.21c | 0.049±0.002b | 9.67±0.25a | |
| P3 | 8.87±0.21b | 0.018±0.001d | 5.67±0.32c | 2.73±0.05b | 0.050±0.007b | 6.80±0.17c | |
| P4 | 10.50±0.28a | 0.020±0.001c | 8.27±0.55b | 3.56±0.12a | 0.061±0.002a | 8.27±0.21b |
表3显示，龙谷54的根鲜重、根干重、芽鲜重和芽干重均得到了不同程度的提升，分别提升了22.5%、22.9%、13.1%和30.7%；嫩选17除芽鲜重以外的3个指标均得到提升，分别提升了53.7%、12.1%和16.9%。
在莠去津胁迫下，P1处理后对谷子根长和芽长的抑制作用更加明显，与P3处理相比，P1处理龙谷54的根长与芽长分别降低了39.4%、4.5%，嫩选17分别降低了33.8%、25.3%。
如表4所示，在4个处理中发芽势、发芽率和发芽指数都呈现出未丸化种>丸化种的趋势，说明丸粒化对种子萌发产生了抑制作用。在莠去津胁迫下，P1与P3处理相比，发芽率、发芽势和发芽指数分别降低了42.6%、37.1%和50.7%。未丸化处理（P3与P4）加入莠去津胁迫后，这3个指标分别下降2.2%、2.0%和6.8%；丸粒化（P1与P2）加入莠去津胁迫后，这3个指标分别下降27.1%、23.8%和27.3%。嫩选17变化趋势与龙谷54基本一致。
表4 莠去津胁迫下丸粒化对谷子萌发指标的影响
Table 4
| 品种 Variety | 处理 Treatment | 发芽势 Germination potential (%) | 发芽率 Germination rate (%) | 发芽指数 Germination index |
|---|---|---|---|---|
| 龙谷54 Longgu 54 | P1 | 50.67±0.03c | 61.33±0.08c | 35.35±2.67c |
| P2 | 70.00±0.08b | 80.00±0.06b | 46.97±4.10b | |
| P3 | 88.67±0.04a | 96.67±0.04a | 71.69±3.67a | |
| P4 | 90.67±0.03a | 99.33±0.01a | 76.92±1.96a | |
| 嫩选17 Nenxuan 17 | P1 | 15.33±0.05c | 44.67±0.12c | 18.21±4.52c |
| P2 | 22.67±0.08c | 60.67±0.08b | 25.04±5.68c | |
| P3 | 82.00±0.07b | 94.00±0.02a | 76.16±4.62b | |
| P4 | 94.00±0.00a | 97.33±0.02a | 89.29±5.01a |
对比发现，丸粒化处理降低了谷子的发芽率、发芽势和发芽指数，但在未加入莠去津时，丸粒化对谷子根和芽的物质积累却产生促进作用，使根与芽的重量显著高于未丸粒化种。
2.2.2 丸粒化对谷子生理指标的影响
从图5可以看出，与P4相比，P2处理下龙谷54的POD、CAT活性和可溶性蛋白含量分别下降了9.1%、27.4%和9.2%；嫩选17的POD、CAT与APX活性分别下降41.8%、15.1%和8.2%。说明丸粒化处理对2个品种POD、CAT的合成产生了较强的抑制作用。值得注意的是，在丸粒化处理后，龙谷54的MDA含量下降了16.7%，说明丸粒化降低了膜脂过氧化，让细胞膜更稳定；2个品种的SOD活性都得到了较大幅度的提升，分别提升了118.5%（龙谷54）、89.1%（嫩选17），强化了谷子的抗氧化防御系统。
图5
图5
莠去津胁迫下丸粒化对谷子萌发期生理指标的影响
Fig.5
Effects of pelletization on physiological indices of foxtail millet during germination under atrazine stress
对比P1与P3处理之间6个生理指标变化发现，龙谷54的SOD、CAT、APX活性及可溶性蛋白和MDA含量分别提升了0.4%、14.8%、6.0%和20.2%，只有POD活性降低了9.1%；嫩选17只有SOD活性、可溶性蛋白含量分别提升了5.0%和2.6%，其余指标下降最多的为POD活性，下降了29.3%，值得注意的是，MDA含量下降了16.2%。说明谷子丸粒化处理后对增强其抗逆性有一定的帮助。
3 讨论
3.1 莠去津胁迫下外源水杨酸浸种对谷子萌发的影响
胡亚丽等[28]研究表明，外源水杨酸能够显著提高红麻幼苗在盐胁迫下的发芽率、发芽势和发芽指数，在本试验中外源水杨酸浸种对莠去津胁迫下谷子的这3个指标影响结果相同。POD、SOD和CAT为生物体内重要的抗氧化酶，在清除活性氧、抵御氧化胁迫中发挥关键作用[29]；APX通过清除光系统产生的H2O2抑制光氧化损伤，从而提升作物在逆境条件下的生存能力；MDA是膜脂过氧化的主要副产物，通常作为判断植物逆境条件下细胞受损的关键指标，在本试验中，通过外源水杨酸浸种，能够显著提高谷子萌发期POD、SOD、CAT和APX活性，提升谷子在逆境中的生存能力，同时也显著降低了MDA含量，说明外源水杨酸浸种能够降低膜脂过氧化，降低植物细胞的受损程度。在高浓度外源水杨酸浸种时发现，高浓度反而对萌发期的各类指标均产生了抑制效果，破坏了植物体内的激素平衡和代谢平衡，这一现象体现出了植物激素调控的复杂性。
通过观察外源水杨酸浸种对2个品种的生理指标影响发现，只有APX活性在T2处理下出现拐点，其余5项指标均在T3处理下出现拐点；综合萌发指标与外源水杨酸浓度变化，通过Mantel检验发现在T3处理（150 mg/L）浸种效果最佳，对莠去津胁迫下各类萌发指标恢复效果最好，这与吴子龙等[30]的试验结果相符。
3.2 莠去津胁迫下丸粒化对谷子萌发的影响
本试验发现，丸粒化处理后谷子根干重和鲜重更大，说明其根系储存或积累的有机、无机物质更多，可能是因根毛多，吸收和同化能力强，促进了物质积累，让根系更健壮，这与文飞等[31]的试验结果相似。对比丸粒化+莠去津胁迫与未丸化种+莠去津胁迫发现，丸粒化处理后的种子，加入莠去津胁迫后对根的伸长产生更显著的抑制作用，这可能是因为在发芽盒内丸粒化材料将周围莠去津溶液吸收至种子表面，形成局部高浓度区域，对幼苗生长产生抑制作用。试验发现无论是否存在莠去津胁迫，丸粒化处理后种子的发芽势、发芽率和发芽指数都会显著降低，这与马凌妍[32]、拜伟俊等[33]和陈红刚等[34]的丸粒化后提高种子萌发率的结论存在差异。陈云飞等[35]发现，在低氧条件下水稻的萌发会受到抑制，在本试验中谷子丸粒化后萌发受到抑制可能是发芽盒内水分较大，丸粒化材料吸水后导致透气性不佳，影响种子与外界的气体交换，进而影响种子萌发。这部分试验由于在发芽盒内进行，与土壤环境不同，对丸粒化处理后种子的萌发产生一定影响。
通过对6个生理指标的测定发现，在莠去津胁迫下，龙谷54丸粒化处理后促进了SOD、CAT、APX活性和可溶性蛋白含量提升；嫩选17丸粒化处理后，促进SOD和可溶性蛋白的合成，同时降低了MDA含量，降低了膜脂过氧化，说明丸粒化处理后强化了谷子的抗氧化防御系统，增强了谷子在逆境中的生存能力，降低胁迫产生的损伤，这与陈红刚等[34]的试验结果相符。
4 结论
莠去津胁迫下，150 mg/L外源水杨酸浸种能够有效缓解莠去津对谷子萌发的影响，提高谷子的发芽率、发芽势和发芽指数，对谷子根与芽的生长也有促进作用，能显著提高谷子萌发期的抗氧化酶活性，减轻对膜脂过氧化损伤。丸粒化处理后能显著提升根与芽的鲜重和干重，起到壮根、壮苗的作用，但抑制苗的萌发。
参考文献
禾谷类杂粮作物耐逆和栽培技术研究新进展
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.22.001
[本文引用: 1]
禾谷类杂粮作物谷子、高粱、黍稷等是旱作生态农业的主栽作物,也是中国传统农耕文化的载体作物,在膳食结构多样化和人民健康保障方面有着不可或缺的作用。禾谷类杂粮多栽培在旱薄地、盐碱地和粮食主产区的边际田块,品种的耐逆性尤其重要。本文作为本期《中国农业科学》20篇禾谷类杂粮的抗旱耐盐和栽培耕作技术研究文章的导读,在对谷子高粱和黍稷进行概况介绍的基础上,展示了这些文章的核心内容和创新点,比较了这些结果和国内外高度相关的同类文章在关键发现上的异同,以拓展读者的阅读视野,同时对谷子高粱黍稷的抗旱耐逆研究进行了展望。
中国谷子种业创新现状与未来展望
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.04.003
[本文引用: 1]
种业是农业发展的“芯片”,原始创新是农业可持续发展的根本动力。2021年中央一号文件明确提出推进中国农作物种业快速发展的要求,对中国农作物种业原始创新研究提出了明确期望。谷子是中国起源的传统粮饲兼用作物及特色杂粮作物,生产及消费规模均位居世界首位。作为粟类作物,谷子在中国农业生产及农耕文明的起始与发展过程中发挥了重要的推动和支撑作用,已有研究证实谷子在中国拥有悠久的栽培历史,并且形成了分布广泛且多样性丰富的各类种质资源。近年来,谷子在杂交品种选育及杂种优势利用、抗除草剂品种和适于机械化栽培品种推广、基因组学及功能基因研究等领域取得进展,在原始创新的推动下初步形成了以杂交品种和抗除草剂品种为经营主体的谷子种业体系,推动了谷子种业从无到有的突破。中国在谷子优异种质鉴定与创制方法研究、谷子高效育种技术途径研发、谷子关键性状的协调表达与调控规律解析、谷子良种繁育过程基本生物学属性研究以及谷子新品种真实性鉴定方法探索等方面原始创新的进步为谷子种业发展提供了支撑,形成了一套初具规模的种业原始创新技术。目前,谷子种业持续良性发展仍然面临包括优异突破性种质匮乏、育种技术水平相对滞后、品质与产量协调性不够、良种扩繁标准缺乏以及种业市场监管手段有待加强等诸多挑战。为了推进谷子种业持续快速、高效、深入的发展,未来中国谷子种业原始创新研究的主要方向包括：基于表型组学与基因组修饰技术、单倍体育种与全基因组选择技术和关键性状优异单倍型鉴定与整合技术的谷子规模化高效育种技术体系构建;基于种子发育生理调控、分子指纹及杂种优势高效利用技术的谷子种子高效生产储藏与监管技术体系构建;以及基于谷子种业产学研推一体化设计与高效整合的人才培养与创新体系构建等方面。
Field scale boscalid residues and dissipation half-life estimation in a sandy soil
DOI:10.1016/j.chemosphere.2015.11.026
PMID:26688253
[本文引用: 1]
The aim of this study was to analyze the environmental fate of the fungicide boscalid in a sandy soil. Boscalid was applied in spring 2010/11 to a cropland site in western Germany. Three years after second application 65 undisturbed soil samples were taken. Boscalid was extracted using accelerated solvent extraction (ASE). Boscalid contents in the plough horizon ranged between 0.12 and 0.53 with a field mean of 0.20 ± 0.09 μg kg(-1). These contents were considerably lower compared to calculation using literature DT50 values, whereby a concentration of 16.89 μg kg(-1) was expected assuming a literature DT50 value of 345 days. Therefore, the measured field boscalid concentration only yields 1.2% of the expected value. To test whether the unknown extraction efficiency, losses from spray drift and interception can explain the mismatch between calculated and measured concentrations all these uncertainties were taken into account into calculations, but field concentrations and DT50 were still lower as expected. Leaching to deeper horizons was also studied but could not explain the discrepancy either. Moreover, a short-term incubation experiment using (14)C labelled boscalid revealed also shorter DT50 values of 297-337 compared to the 345 days taken from literature. However, this DT50 value is still considerably larger compared to the 104-224 days that were calculated based on the field experiment. Our results indicate that boscalid dissipation under field conditions is much faster at agricultural sites with sandy soil type as expected from laboratory incubation experiments.Copyright © 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Oestrogenicity assessment of s-triazines by-products during ozonation
DOI:10.1080/09593330.2014.995235 URL [本文引用: 1]
Exogenous salicylic acid enhanced resistance of foxtail millet (Setaria italica) to Sclerospora graminicola
DOI:10.1007/s10725-022-00854-5 [本文引用: 1]
Alleviation of nickel toxicity in finger millet (Eleusine coracana L.) germinating seedlings by exogenous application of salicylic acid and nitric oxide
DOI:10.1016/j.cj.2016.09.002 URL [本文引用: 1]
谷子芽期耐盐碱综合鉴定及评价
DOI:10.3724/SP.J.1006.2020.04064
[本文引用: 1]
以全国主推的53个谷子品种为材料, 在100 mmol L-1混合盐碱(NaCl∶NaHCO<sub>3</sub> = 4∶1)胁迫下研究了不同谷子品种的耐盐碱性。结果表明, 在盐碱胁迫下, 53个谷子品种的发芽势、发芽率、根长、芽长、根鲜重和芽鲜重均受到不同程度的抑制, 以对根长的影响最大; 相对发芽势与相对发芽率、相对根长与相对芽长及相对根鲜重与相对芽鲜重均呈显著或极显著正相关。通过主成分分析将14个单项性状指标转化为4个主成分, 累积贡献率为90.4%; 以4个主成分的得分值通过隶属函数分析获得不同品种耐盐碱的综合得分值, 并通过聚类分析将53个谷子品种划分为6种耐盐碱类型, 其中强耐盐碱品种2个, 耐盐碱品种16个, 中间型品种17个, 盐碱敏感品种6个, 不耐盐碱品种9个和极不耐盐碱的品种3个。同时利用回归分析建立了可用于评价谷子耐盐碱性的回归方程D° = 0.298 + 0.037X<sub>2</sub> + 0.144X<sub>3</sub> + 0.018X<sub>6</sub> + 0.209X<sub>7</sub> - 0.183X<sub>9</sub> + 0.115X<sub>11</sub> - 0.201X<sub>12</sub> + 0.112X<sub>13</sub> - 0.101X<sub>14</sub> + 0.284X<sub>15</sub>, 相对发芽率、根长盐害率、芽长盐害率和根冠比盐害率可以作为谷子耐盐碱性的评价指标。
Melatonin enhances maize germination, growth, and salt tolerance by regulating reactive oxygen species accumulation and antioxidant systems
DOI:10.3390/plants14020296 URL [本文引用: 1]
水杨酸引发对红麻幼苗耐盐性的影响
DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2022.14.002
[本文引用: 1]
【目的】研究水杨酸（SA）引发对盐胁迫下红麻生长及生理响应,并揭示SA引发对红麻中逆境相关基因的诱导模式,为红麻耐盐性研究提供理论依据。【方法】以2个不同耐盐性红麻品种（盐抗性材料为CP018,盐感性材料为CP047）为研究对象,将种子引发处理后进行水培试验,分析SA引发对红麻种子萌发及150 mmol·L-1 NaCl胁迫下幼苗农艺性状及生理方面的影响,并通过qRT-PCR技术分析SA引发逆境相关基因的表达模式。【结果】盐抗性品种CP018经过0.2 mmol·L-1 SA引发后,能显著提升种子发芽率、发芽势和发芽指数,分别提高34.78%、31.30%和58.07%;盐感性材料CP047也有一定的提高,分别提高7.50%、10.56%和6.23%,但是未达到显著水平。在盐胁迫条件下,经SA引发（S1）与未引发（N1）相比,株高抑制率在盐抗性和盐感性品种中分别显著降低4.07%（CP018）和3.91%（CP047）,干重抑制率在2个品种中分别显著降低15.50%（CP018）和15.68%（CP047）;鲜重抑制率在盐感性品种CP047中显著降低4.46%,但在盐抗性品种CP018中未达到显著水平。根系扫描分析表明,根长抑制率在盐抗性和盐感性材料中分别显著下降10.74%（CP018）和10.77%（CP047）;根表面积抑制率在盐抗性和盐感性品种中分别下降5.09%（CP018）和2.95%（CP047）,仅在盐抗性品种CP018中达到显著水平;而根系活力抑制率在盐感性品种CP047中降低46.21%,在盐抗性品种CP018中降低6.56%,仅在盐感性品种CP047中达到显著水平。灰色关联度分析发现根系活力是对影响植株干重最重要的因素。SA引发能降低盐胁迫下红麻叶片的MDA含量,提高POD和SOD酶活性。对12个逆境相关基因的表达量分析结果表明,ACCD、APX2、SOS1、ARR2、PAL、ERF.C3、CHIT和TIFY11表达水平在SA引发处理下均显著上调,而ERF9、ERS1、MYC2和XTH22在2个材料中的表达模式存在差异,其中,XTH22在CP047中显著上调,在盐抗性品种CP018中无显著变化,ERS1和MYC2在盐抗性品种CP018中显著上调,在盐感性品种CP047中却显著下降,而ERF9在2个品种中的趋势则与此相反。【结论】适宜浓度的SA引发可以显著缓解红麻在盐胁迫下的生长,且对不同红麻种质资源的影响程度和方式存在差异,SA可能通过影响生理过程如抗氧化酶系统,并通过诱导特异基因的表达调节红麻植株对非生物胁迫的响应。
藜麦种子丸粒化配方的筛选及效果验证
