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甜高粱刈割后再生及碳水化合物的分配规律

草业学报 2024年第5期33卷 69-79页

作者：张盼李霄霄严发能何远乐白朕卿吴佳文延安大学生命科学学院陕西延安716000

甜高粱是重要的饲草作物,刈割能有效提高其生产潜力。为探究刈割后甜高粱的再生及体内碳水化合物的分配规律,在人工控制气候室中以水培法培养甜高粱42 d后株高约100 cm,留茬8 cm刈割,分析刈割前、刈割后7、21和35 d甜高粱株高、鲜重、... 详细信息

甜高粱是重要的饲草作物,刈割能有效提高其生产潜力。为探究刈割后甜高粱的再生及体内碳水化合物的分配规律,在人工控制气候室中以水培法培养甜高粱42 d后株高约100 cm,留茬8 cm刈割,分析刈割前、刈割后7、21和35 d甜高粱株高、鲜重、叶片数、生长速率、光合作用、根系形态、结构性和非结构性碳水化合物含量变化。研究表明,刈割破坏的甜高粱株高、叶片数、茎和叶鲜重会快速恢复,在刈割后35 d已恢复至刈割前水平,甚至根系鲜重和总根长、根表面积和根尖数显著高于刈割前水平。刈割后7 d生长速率显著提高,但刈割后21和35 d又降低至刈割前的生长速率。刈割对叶片净光合速率(A)和胞间二氧化碳浓度(Ci)没有显著影响,但刈割后21 d蒸腾速率(E)和气孔导度(Gs)显著升高。甜高粱茎部蔗糖和葡萄糖含量及叶片蔗糖含量在刈割7 d后显著降低,而刈割21 d后上升。相反,叶片淀粉含量在刈割7 d后显著升高,而刈割21 d后显著降低。刈割35 d后甜高粱可溶性碳水化合物含量基本恢复至刈割前水平,甚至根部蔗糖和茎部淀粉含量更高。刈割没有显著改变甜高粱根、茎和叶中半纤维素、木质素含量,但刈割后7和21 d显著降低了根、茎和叶中纤维素含量,刈割35 d后茎和叶片纤维素含量恢复至刈割前水平。综上所述,甜高粱刈割后首先通过促进叶片淀粉积累,随后增加叶片和根系蔗糖积累以及降低纤维素含量等动态调节机制,激发刈割后植株生长速率保障地上部优先再生,其次恢复根系生长发育,协同促进甜高粱快速再生。

关键词：甜高粱刈割再生碳水化合物

柠檬酸辅助甜高粱对南方典型母质土壤的镉修复效应

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环境科学 2024年第5期45卷 3016-3026页

作者：刘梦宇罗绪锋辜娇峰易轩韬周航曾鹏廖柏寒中南林业科技大学环境科学与工程学院长沙410004

甜高粱生物量大,镉(Cd)吸收能力强,具有植物修复Cd污染土壤的潜力.为研究柠檬酸辅助甜高粱对南方典型母质土壤的Cd修复效应,在湖南省2种典型成土母质(中性紫泥田和黄麻砂泥田)Cd污染农田,开展甜高粱植物修复田间试验.结果表明:①柠檬酸... 详细信息

甜高粱生物量大,镉(Cd)吸收能力强,具有植物修复Cd污染土壤的潜力.为研究柠檬酸辅助甜高粱对南方典型母质土壤的Cd修复效应,在湖南省2种典型成土母质(中性紫泥田和黄麻砂泥田)Cd污染农田,开展甜高粱植物修复田间试验.结果表明:①柠檬酸对甜高粱生长无抑制,施用柠檬酸后甜高粱成熟期地上部生物量均呈现增大趋势,增幅为10.1%~24.7%;②甜高粱种植和柠檬酸施用降低了土壤pH值,其中柠檬酸施用进一步降低甜高粱各生育期土壤pH值,且在中性紫泥田降幅更大,降低了0.24~0.72个单位;③甜高粱种植和柠檬酸施用降低了土壤Cd总量,中性紫泥田和黄麻砂泥田降幅分别为23.8%~52.2%和17.1%~31.8%,并同时增大两地土壤Cd酸可提取态占比38.6%~147.7%和4.8%~22.7%;④柠檬酸施用显著提高甜高粱各部位Cd含量,中性紫泥田甜高粱茎和叶ω(Cd)分别为0.25~1.90 mg·kg^(−1)和0.21~0.64 mg·kg^(−1),均高于黄麻砂泥田;⑤施用柠檬酸后中性紫泥田甜高粱成熟期地上部Cd提取量可达47.56 g·hm^(−2).综上,柠檬酸可强化甜高粱修复Cd污染土壤效率,在中性紫泥田上效果更好,该技术具有重金属污染农田的边生产边修复潜力.

关键词：甜高粱柠檬酸镉(Cd) 生育期成土母质植物修复

甜高粱青贮对育肥期肉羊生长性能、养分表观效率和血常规指标的影响

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中国畜牧杂志 2023年第4期59卷 206-212页

作者：王斐何振富谢建鹏陈平贺春贵李启伯甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所甘肃兰州730070 甘肃德华生物股份有限公司甘肃兰州730070

本研究旨在探明以甜高粱青贮替代日粮中不同比例的玉米青贮对育肥期肉羊生长性能、养分表观消化率及血常规指标的影响。选择体重(24.69±2.68)kg的3~4月龄小尾寒羊60只,随机分为5组,每组12只,每只单栏饲喂,分别以甜高粱青贮替代日粮中0%... 详细信息

本研究旨在探明以甜高粱青贮替代日粮中不同比例的玉米青贮对育肥期肉羊生长性能、养分表观消化率及血常规指标的影响。选择体重(24.69±2.68)kg的3~4月龄小尾寒羊60只,随机分为5组,每组12只,每只单栏饲喂,分别以甜高粱青贮替代日粮中0%(对照组)、25%、50%、75%、100%的玉米青贮进行饲喂,试验期90 d,每30 d测定肉羊生长性能指标,试验期末测定肉羊养分表观消化率及血常规指标。结果表明:各处理组61~90 d平均日增重(ADG)均低于1~30 d和31~60 d(P甜高粱青贮替换玉米青贮对肉羊生长性能、养分表观消化率及血常规均无明显负面影响;尤其在育肥后期,甜高粱青贮50%的替代比例既能较好地满足肉羊的生长需求,还能有效降低饲喂成本。

关键词：甜高粱玉米青贮肉羊生长性能表观消化率血液生理指标

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甜高粱育种研究进展及未来展望

植物学报 2022年第6期57卷 774-784页

作者：郝怀庆张汝卢呈罗洪李志刚尚丽王宁刘智全吴小园景海春中国科学院植物研究所北方资源植物重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049 中国科学院植物研究所生态草牧业工程实验室北京100093

甜高粱(Sorghum bicolor)具有耐盐碱、高生物量和高光合性能等特性,茎秆富含汁液和糖分,是一种发展潜力巨大的青贮饲草作物。深入解析甜高粱饲用和耐逆性状形成的分子基础,改良和培育饲用甜高粱新品种对我国草牧业发展具有重要意义。该... 详细信息

甜高粱(Sorghum bicolor)具有耐盐碱、高生物量和高光合性能等特性,茎秆富含汁液和糖分,是一种发展潜力巨大的青贮饲草作物。深入解析甜高粱饲用和耐逆性状形成的分子基础,改良和培育饲用甜高粱新品种对我国草牧业发展具有重要意义。该文总结了我国甜高粱基础研究和育种工作进展,并分析了目前存在的问题,为未来育种提供了对策,旨在推动我国饲用甜高粱产业发展,保障大粮食安全。

关键词：育种种质资源草牧业青贮饲料甜高粱

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甜高粱与高粱的多组学比较分析

基因组学与应用生物学 2022年第9期41卷 1938-1951页

作者：王东欣宋佳明王令强陈玲玲亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 广西大学生命科学与技术学院南宁530004 广西大学农学院南宁530004

高粱(Sorghum bicolor)是禾本科(Poaceae)一年生草本植物,也是研究C_(4)植物的模式生物。甜高粱相对于普通高粱有其独特的糖代谢积累机理,发掘其糖合成、运输和积累相关的调控基因和代谢途径,有助于糖分和碳源分配的遗传改良设计,又可... 详细信息

高粱(Sorghum bicolor)是禾本科(Poaceae)一年生草本植物,也是研究C_(4)植物的模式生物。甜高粱相对于普通高粱有其独特的糖代谢积累机理,发掘其糖合成、运输和积累相关的调控基因和代谢途径,有助于糖分和碳源分配的遗传改良设计,又可为其他重要的C_(4)作物提供参考。本研究结合基因组、转录组和代谢组等多组学数据,从蔗糖转运、蔗糖合成相关基因家族以及基因共表达网络等多个角度对甜高粱及高粱的组学数据进行比较分析。结果如下:(1)构建了甜高粱及普通高粱品种的泛基因组,大小为908 Mb,比单个参考基因组增加约24.6%,进行了核心基因、非核心基因以及基因组存在/缺失变异区域相关基因的分类统计及功能富集分析,对多样本多个时期的RNA-seq数据进行差异表达分析,构建基因共表达网络,对基因集进行筛选验证,进一步筛选得到了糖分相关基因;(2)利用12份不同时期的甜高粱(Rio)、高粱(BTx406)以及两者子代(R9188)的RNA-seq数据进行差异表达分析与基因共表达分析,通过与对应时期蔗糖浓度变化数据进行相关性分析,得到与蔗糖代谢相关的基因集。研究成果有助于揭示甜高粱与高粱糖分差异原因,为高粱品种改良及育种相关研究提供借鉴。

关键词：甜高粱高粱基因共表达网络 RNA-seq

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甜高粱EMS诱变获得新种质的研究

核农学报 2022年第1期36卷 7-13页

作者：王炜陈琛葛玉彬罗俊杰叶春雷甘肃省农业科学院生物技术研究所甘肃兰州730070 甘肃省农业科学院作物研究所甘肃兰州730070

为创制甜高粱新种质,本研究以甜高粱自交系甜94为供试材料,以甲基磺酸乙酯(EMS)为诱变剂,采用种子浸泡法进行诱变,并调查了株高、生育期、茎粗等性状。结果表明,以半致死率为筛选标准,适宜诱变的EMS浓度和时间为0.20%和16 h;通过对诱变... 详细信息

为创制甜高粱新种质,本研究以甜高粱自交系甜94为供试材料,以甲基磺酸乙酯(EMS)为诱变剂,采用种子浸泡法进行诱变,并调查了株高、生育期、茎粗等性状。结果表明,以半致死率为筛选标准,适宜诱变的EMS浓度和时间为0.20%和16 h;通过对诱变后代的逐代表型进行观察、鉴定和筛选,在M;代共获得18份在生育期、株高、含糖量等性状方面与对照具有明显差异的甜高粱种质材料,其中早熟材料2份、高含糖量材料4份、矮秆材料6份、白粒材料3份、散穗材料3份;分别选取5种变异性状的材料进行品质检测,结果表明,性状变异材料中糖、水分和粗脂肪含量均超过对照。本研究结果可为甜高粱遗传改良和功能基因研究提供新种质和基础材料,同时为甜高粱EMS诱变育种研究提供参考。

关键词：甜高粱甲基磺酸乙酯(EMS) 诱变新种质

甜高粱与苜蓿混合青贮对育肥羊生长性能、血清生理生化指标及抗氧化能力的影响

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饲料工业 2022年第5期43卷 21-28页

作者：杨宝钰陈凤柏梁耀王娇阿依古丽·艾买尔许贵善张苏江单安山塔里木大学动物科学学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室新疆阿拉尔843300 东北农业大学动物营养研究所黑龙江哈尔滨150030

试验旨在研究用甜高粱与苜蓿混合比例为100:0(组Ⅰ)、80:20(组Ⅱ)、60:40(组Ⅲ)、40:60(组Ⅳ)和20:80(组Ⅴ)的青贮饲喂卡拉库尔羊后对其生长性能、血清生化及抗氧化能力的影响。根据生长发育相近的原则,将30只羊,随机分为5组。结果表明:... 详细信息

试验旨在研究用甜高粱与苜蓿混合比例为100:0(组Ⅰ)、80:20(组Ⅱ)、60:40(组Ⅲ)、40:60(组Ⅳ)和20:80(组Ⅴ)的青贮饲喂卡拉库尔羊后对其生长性能、血清生化及抗氧化能力的影响。根据生长发育相近的原则,将30只羊,随机分为5组。结果表明:(1)在60 d时,组Ⅳ的末重、平均日增重、平均日采食量高于其他各组,与组Ⅰ差异显著(P0.05)。(3)各组尿素氮、谷草转氨酶、谷丙转氨酶无显著差异(P>0.05);在30 d时,组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的肌酐高于组Ⅰ、Ⅴ,差异显著(P0.05),组Ⅲ、Ⅳ的碱性磷酸酶高于组Ⅰ、Ⅱ,差异显著(P0.05);组Ⅲ、Ⅳ的超氧化物歧化酶高于其他组差异显著(P甜高粱与苜蓿混合青贮可提高育肥羊的生长性能,对血常规指标无明显影响,可改善血清生化指标并提高抗氧化能力;该比例混合青贮可作为育肥羊的优质饲粮进行推广。

关键词：甜高粱苜蓿混合青贮育肥羊生长性能血清生理生化抗氧化能力

甜高粱青贮替代玉米青贮对肉羊血液生理生化及抗氧化指标的影响

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草业科学 2023年第9期40卷 2363-2372页

作者：王斐何振富陈平谢建鹏贺春贵甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所甘肃兰州730070

以50只健康小尾寒羊为研究对象,随机分为5组,每组10头,分别以0(对照组)、25%、50%、75%、100%(以干物质计)甜高粱(Sorghumbicolor)青贮替代玉米(Zeamays)青贮,饲喂90 d后测定其生长性能、血液生理生化指标及血清抗氧化指标,旨在探明甜... 详细信息

以50只健康小尾寒羊为研究对象,随机分为5组,每组10头,分别以0(对照组)、25%、50%、75%、100%(以干物质计)甜高粱(Sorghumbicolor)青贮替代玉米(Zeamays)青贮,饲喂90 d后测定其生长性能、血液生理生化指标及血清抗氧化指标,旨在探明甜高粱青贮以不同比例替代玉米青贮对肉羊健康水平的影响。结果显示:1)以甜高粱替代不同比例玉米青贮对肉羊平均日增重和日均采食量无显著影响(P>0.05)。2)不同处理对各组肉羊血液生理指标无显著影响;经90 d试验期后各组的中性粒细胞比率和中间细胞比率、25%组的白细胞总数、对照组和25%~75%组的血小板总数及75%组的血小板比容均较第1天显著降低(P甜高粱青贮替代玉米青贮能够在一定程度上改善血清生化指标,有效保护其肝脏和肾脏,同时可提高肉羊机体抗氧化能力。

关键词：甜高粱肉羊血常规检查谷草转氨酶碱性磷酸酶总抗氧化能力丙二醛

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甜高粱种子体细胞胚胎发生研究

分子植物育种 2024年

作者：吴晗张旷野王佳旭李佳丛玲张飞段有厚刘志强张志鹏朱凯邹剑秋高粱研究所辽宁省农业科学院

体细胞胚胎发生(Somatic embryogenesis)是植物细胞全能性的重要体现，常被用作遗传转化受体系统构建。高粱属植物遗传转化困难，通常选用未成熟合子胚作为受体。但周年供给未成熟胚不仅需要昂贵的人工气候室，而且再生过程表现出明显... 详细信息

体细胞胚胎发生(Somatic embryogenesis)是植物细胞全能性的重要体现，常被用作遗传转化受体系统构建。高粱属植物遗传转化困难，通常选用未成熟合子胚作为受体。但周年供给未成熟胚不仅需要昂贵的人工气候室，而且再生过程表现出明显的基因型依赖性，操作繁琐易污染。本研究以甜高粱恢复系“LTR108”成熟种子为试材，利用2，4-D作为诱导剂，系统研究了甜高粱成熟种子的体细胞胚胎诱导过程。结果表明，2，4-D可诱导出两类愈伤组织：低浓度2，4-D (如2 mg/L)能够诱导出白色疏松的非胚性愈伤组织(I型)，而高浓度2，4-D (如8 mg/L)则可诱导黄色致密的胚性愈伤组织(II型)，两者可通过苏丹红7B染色加以区分。萌发的种子有约2 d的体胚诱导窗口期，持续的2，4-D处理是诱导体胚的必要条件。本研究以成熟甜高粱种子为材料，建立了高浓度2，4-D诱导的体细胞胚胎发生体系，为甜高粱基因编辑提供了简便易得的受体系统。

关键词：甜高粱种子体细胞胚胎发生再生基因编辑受体