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谷子（Setaria italica Beauv.）和黍稷（Panicum miliaceum L.）是中国起源的古老农作物,栽培历史超过8 000年,粟（谷子）、黍（黍稷、糜子）、稻（水稻Oryza sativa L.）、麦（小麦Triticum aestivum L.）、菽（大豆Glycine max(Linn.) Merr.）被称为中国传统农耕文明的“五谷”[1-2],而谷子和黍稷在“五谷”中位列重要位置,可见这两种作物对中华文明发展的重要性。考古学证据的积累证明,黍稷的驯化早于谷子,在8 000以前的新石器时代黍稷就已经在黄河流域广泛栽培;而谷子的驯化略晚于黍稷,在距今6 000— 7 000年前被广泛栽培。已有证据表明,这两个作物均起源于中国北方的黄河流域,在水稻尚未传到北方,小麦尚未引入中国的农耕文化形成早期,对中华文明的形成起到了决定性作用,因此,谷子和黍稷被誉为中华民族的哺育作物[3-4],数千年来它们一直是中国北方旱作生态农业的主栽作物。随着小麦的引入特别是玉米（Zea mays L.）和甘薯（Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill）引入中国后,谷子和黍稷的栽培面积逐渐减小,但仍然在旱作农业中占有重要地位,是干旱半干旱地区的主要作物。谷子黍稷均抗旱性突出,早在1927年,美国学者Shantz等[5]研究证明谷子和黍稷是禾谷类作物中水分利用效率最高的环境友好作物。随着世界范围的水资源减少和生态环境日益恶化,以及对水肥高消耗主栽作物所存在的环境恶化问题认识的加深,大家重新认识到谷子和黍稷在环境友好型可持续农业中的重要性,特别是谷子和其近缘野生种青狗尾草（Setaria viridis）,因其小的二倍体基因组和易于实验室操作的株型,正在迅速发展成为世界广泛关注的抗旱耐逆研究和C4光合作用研究的模式作物[6-7]。
由于谷子和黍稷只是北方旱作区的区域经济重要作物,研究投入和团队力量有限,这两个作物的基础研究同主要农作物水稻、玉米、小麦相差很远,在国家级刊物上发表的正规论文一年也没有几篇,基础研究极为薄弱。在国家产业技术体系、国家科技支撑计划和国家自然科学基金的资助下,谷子和黍稷的基础研究有了显著提升。谷子野生祖先青狗尾草、农家品种和育成品种的群体结构得到了解析[8-11],促进了谷子和黍稷资源研究和育种水平的提升。《中国农业科学》本期以谷子黍稷专题形式发表谷子和黍稷基础研究的5篇文章,报道了从品种资源多样性、抗旱耐逆、营养高效和主要病害抗性资源鉴定等方面的工作进展,说明中国谷子和黍稷的基础研究近年来已有较大的起色。
中国有着丰富的黍稷资源,虽然已构建了黍稷的核心种质[12],并且也开展了一些资源的多样性研究和分类,但主要是依据农艺表型性状[13],覆盖较广范围资源基于基因组变异的遗传多样性分析尚未见报道。本期专题发表的连帅等作者利用SSR标记对黍稷资源多样性的研究,分析了来自国内外的192份黍稷地方品种和野生种质,资源的地理来源广泛;所用SSR标记覆盖整个基因组,较全面地解析了黍稷基因组变异的本底,基本清楚了10个地理群黍稷资源的遗传关系。该工作对于黍稷资源管理、育种和遗传研究杂交组合配置,以及黍稷的起源分析有重要参考价值。黑穗病是黍稷的最主要病害,本期发表的周瑜等作者的工作,不仅为读者提供了黍稷黑穗病抗性鉴定的新结果,更给出了抗病品种和感病品种在接种病菌后的苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase,PAL）等活性变化,得出了拔节期和灌浆期PAL活性、抽穗期和灌浆期抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）活性、抽穗期谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）活性、灌浆期的还原型谷胱甘肽（reduced glutathione,GSH）等在抗病品种和感病品种间存在显著差异,可作为鉴定黍稷对黑穗病抗性的生理生化指标的结果,这对黍稷抗病育种和资源鉴定有重要参考意义,是对黍稷资源抗黑穗病鉴定[14]研究的发展和深入。
谷子是公认的抗旱耐逆营养高效作物,传统的谷子抗旱耐逆研究主要是资源的抗旱耐盐鉴定[15-16],虽然近年来发表了几篇抗旱相关QTL发掘和表达分析的文章[17-18],但从单基因水平分析的研究还很少。本期谷子糜子专题发表了秦玉海等在谷子耐逆相关基因SibZIP42转录因子的功能分析研究结果,证明 SibZIP42转基因拟南芥株系相对于野生型在种子萌发时期耐盐性显著提高,在种子萌发后期SibZIP42转基因株系相比于野生型对ABA处理的敏感性增强,说明SibZIP42可能是通过ABA信号途径正向调控植物的耐盐性。《中国农业科学》本期发表的陈二影等利用79个夏谷品种对苗期氮素利用效率分析,发现不同谷子品种苗期氮效率差异显著,且西北春谷类型品种间氮素吸收效率差异最大,华北夏谷类型品种间氮素利用效率差异最大,为深入研究谷子的氮素营养机理和克隆氮素营养高效相关基因提供了基础,也是在谷子营养高效资源鉴定方面的首篇文章。谷瘟病是谷子的主要病害,而且近年来有愈发严重的趋势[19],本期谷子黍稷专题发表的李志江等作者在谷瘟病方面的工作不仅鉴定出了多个高抗谷瘟病的抗源品种,而且构建了谷瘟病菌生理小种鉴别的谷子标准品种体系,对今后的谷瘟病小种鉴定和谷子不同产区小种类型分析和抗病育种与栽培有指导意义。
作为中国最早驯化的作物,谷子和黍稷是中国传统农耕文化的重要载体作物。谷子和黍稷的抗旱耐逆性强,合成干物质需水少[5],被称为应对未来日益干旱环境的战略储备作物和环境友好作物[20]。近年来,谷子和野生祖先青狗尾草正在迅速发展成为禾谷类耐逆和C4光合作用研究新的模式作物[6],这些都增加了谷子和黍稷的世界关注度。中国是谷子和黍稷的遗传多样性中心,拥有最丰富的遗传资源[2],也是世界上谷子和黍稷栽培面积最大的国家,中国的谷子和黍稷基础研究理应走在国际前列,为国家粮食安全和农作物及膳食多样性发展作出贡献。谷子方面中国的基础研究进展已获得国际高度关注,并于2014年在北京召开了首届国际谷子遗传学会议[6]。《中国农业科学》本期谷子黍稷专题发表的5篇文章,必将进一步促进谷子和黍稷的基础研究工作,提升中国在相关领域的国际竞争力。 相似文献
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禾谷类杂粮作物耐逆和栽培技术研究新进展 总被引：5，自引：2，他引：3
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。 相似文献
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利用SSR标记分析黍稷种质资源的遗传多样性,以揭示不同来源黍稷种质资源的亲缘关系和遗传群体结构差异,为黍稷起源进化研究奠定基础。采用80对黍稷特异性SSR标记对56份黍稷材料进行PCR扩增,通过进行遗传参数、聚类、主成分、遗传结构等分析,评估不同群体间的遗传多样性,以探讨遗传结构差异。结果表明,中国黍稷资源的多样性指数(0.846 7±0.152 8)和多态性信息含量(0.445 8)均高于印度资源(0.838 0±0.143 5,0.394 8),遗传多样性更丰富;根据UPGMA聚类,将56份材料划分为4个类群,其中,类群Ⅰ有21份,主要包括印度黍稷,其他类群主要为中国黍稷;利用Structure进行群体遗传结构分析,结果显示,56份材料被划分为3个群组,其中,类群ⅰ和类群ⅱ主要包括印度黍稷,类群ⅲ主要包括中国黍稷;主成分分析结果表明,56份黍稷材料共划分为5个类群,这5个类群划分界限清楚,种群结构明显,不同的黍稷有严格的地理分布。 相似文献
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粟锈病是谷子栽培区普遍发生的一种病害,个别年份和地方为害较重。1983年秋在我院谷子品种资源抗锈性鉴定区内发现两株谷莠严重感染锈病。谷莠是谷子地里一种杂草,其分布远不如金狗尾(Setaria glauca)及青狗尾草(S.viridis)广泛。其株形、穗形及叶片形态颇似谷子。分蘖力强,成熟期较晚,但其种子很象青狗尾草,呈灰白色。其不同点主要是植株比青狗尾草更高大,花序大,叶宽,小穗分化明显。据1984年苏联远东边区植物索引里记载,其学名为Setaria viridis(L.)Beauv.var major(Gaud.)Pospich[S.gigantea(Franch et Savat)Marcino],[S.pycnocoma(Steud.)Henard ex NaKai]是青狗尾草的变种。 相似文献
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<正> 黍稷(Panicum miliaceum L.),禾本科黍属。起源于我国北方,栽培历史悠久。其营养丰富,用途广泛,可食用、药用、工业用,并具有突出的抗旱力及耐盐、生育期短等特点。山东是我国黍稷主产区之一,在漫长的栽培历史中,形成了极其丰富的黍稷品种资源。开展黍稷品种资源研究,旨在摸清山东黍稷品种资源的类型与分布,为国家提供种 相似文献
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十五年区试数据分析展示谷子糜子育种现状 总被引：9，自引：0，他引：9
《中国农业科学》2017,(23)
谷子(Setaria italica Beauv.)和糜子(Panicum miliaceum L.)是中国起源的古老粟类作物,在旱作生态可持续农业建设和种植业结构调整中具有重要作用,也是应对未来更加干旱环境的战略储备作物。自2001年到2015年,全国农技中心组织国家谷子糜子区域试验,对这个时期培育的谷子糜子品种的产量、适应性和品质进行综合鉴定,积累这个时期谷子糜子育成品种的产量和农艺性状表现的基础数据。本期《中国农业科学》发表了6篇对过去10—15年谷子糜子育成品种产量和农艺性状表现的分析评价文章,这些文章从整体上梳理了中国华北夏谷区、西北早熟区、西北中晚熟区、东北春谷区和糜子育成品种的产量水平、育种进步的性状和存在问题等,也提出了近期及将来的育种目标。本文是对这6篇文章进行的简评,希望能引导这6篇文章的深入研读。谷子糜子育种的突破有赖于关键性亲本的发现、创制和利用,以及有益产量性状累加育种技术的突破;商品性优质、食味优质、功能性优质专用和中矮秆适合机械化轻简化栽培应成为谷子糜子育种最应关注的重点方向。 相似文献
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用多效唑、甲哌鎓、复硝酚钠及其复配溶液对晋谷21号谷子进行浸种处理,分析种子萌发和幼苗生长等方面的相关指标,研究新型植物生长调节剂复硝酚钠对多效唑、甲哌鎓在调控谷子种子萌发及幼苗生长的增效作用。结果表明,50 mg/L多效唑与150 mg/L甲哌鎓对谷子幼苗有明显的"控上促下"的作用,且多效唑明显地抑制了种子的萌发;而6 mg/L的复硝酚钠对谷子的萌发、生根都具有显著的促进作用。复硝酚钠对多效唑和甲哌鎓在谷子萌发和幼苗生长中具有显著的增效作用,其中,甲哌鎓(150 mg/L)+复硝酚钠(6 mg/L)复配液浸种,可显著提高种子的萌发率,促进根系生长,使植株矮化、根冠比增加,有利于谷子壮苗的培养,增强谷子的抗倒伏能力,有助于光合产物的积累,对提高谷子旱作栽培方面的研究具有一定的指导意义。 相似文献
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《江苏农业科学》2016,(6)
苯丙氨酸解氨酶(PAL,phenylalanine ammonia-lyase[EC:4.3.1.24])存在于各种植物和部分微生物中,是与植物抗病性相关的关键酶,具有重要的植物生理意义。采用BLASTP的方法,依托全基因组数据库,获得了拟南芥[Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.]、水稻(Oryza sativa L.)、玉米(Zea mays Linn.)、小麦(Triticum aestivum Linn.)、谷子[Setaria italica(L.)P.Beauv.]、大豆[Glycine max(Linn.)Merr.]6种植物中的PAL基因家族共45条序列,对其进行了系统进化分析、生物信息学分析等。分析结果显示:单子叶植物与双子叶植物分别聚集在不同的分支,说明单子叶植物水稻、玉米、小麦、谷子亲缘关系较近,双子叶植物拟南芥、大豆亲缘关系较近,而单子叶植物与双子叶植物亲缘关系较远,也说明PAL基因的分化在单子叶植物和双子叶植物分化前形成;酸性蛋白质占93.3%,稳定性蛋白占97.8%,有信号肽的蛋白占2.2%,有导肽的蛋白占4.4%,所有蛋白均为有明显跨膜现象的亲水性蛋白;所有PAL基因亚细胞定位于细胞质中,都有蛋白活性位点。分析结果为进一步研究作物中PAL代谢机理提供理论支持。 相似文献
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采用室内生物测定法检测柱花草(Stylosanthes)、百喜草(Paspalum notatum Flugge)、早熟禾(Poa annua L.)、平托落花生(Arachis pintoi)、大叶油草(Axonopus compressus P.)、长柔毛野豌豆(Vicia villosa Roth)、高羊茅(Festuca elata Keng ex E.)以及鼠茅草(Vulpia myuros C.Gmelin)等8种生草对狗牙根(Cynodon dactylon(L.) Pers.)和鬼针草(Bidens pilosa L.)的化感作用。结果表明:狗牙根受8种生草水浸提物的抑制作用高;8种生草水浸提物对鬼针草萌发率的作用效果表现出"低浓度促进,高浓度抑制"的双重效应,而对其幼苗根茎生长具有明显的抑制作用,且浓度越大抑制作用越强;8种生草水浸提物对狗牙根萌发率、根长及茎长的作用也表现出显著的抑制作用。 相似文献
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[目的]研究多效唑浸种处理对谷子幼苗生长及生理特性的影响。[方法]以谷子品种"晋谷21号"为试验材料,采用不同浓度(15、30、45 mg/L)的多效唑浸种处理,调查谷子幼苗植株高度变化,并对叶片叶绿素含量和过氧化物酶活性等生理指标进行测定。[结果]多效唑浸种处理可显著降低谷子幼苗植株高度,随着多效唑浓度的增加株高显著降低,45 mg/L多效唑浸种处理的株高最低;多效唑浸种处理显著提高谷子幼苗叶片中SOD和POD活性,显著降低MDA浓度。30 mg/L多效唑浸种处理晋谷21号幼苗叶片过氧化物酶活性的提高及MDA含量的降低效果最好;多效唑浸种处理增加叶绿素、叶绿素a和叶绿素b的含量。[结论]30 mg/L多效唑浸种处理的谷子幼苗生长和生理特性效果最佳。 相似文献
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《农村．农业．农民》2014,(11)
<正>五谷泛指主要粮食作物。以五谷为代表的传统农业生产及其方式,为华夏文明的孕育、发展作出了基础性贡献。从精神层面说,五谷以其耐旱、耐瘠、耐贮存等生物学特性,培养出华夏子孙艰苦奋斗、坚韧不拔的优秀品质。谷物是传统精耕细作技术体系下最重要的作物。五谷就是五种谷物。"五谷丰登"千百年来一直是农民的期盼。"五谷"的称谓最早起源于春秋战国,有两种说法影响较大:一种指稻、黍、稷(粟)、麦、菽(大豆);另一种指麻、黍、稷(粟)、麦、菽(大豆),反映了当时主要的粮食作物种类。 相似文献
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文山薏苡高产栽培技术 总被引：1，自引：0，他引：1
《现代农业》2017,(10)
<正>薏苡(学名:Coix lacryma-jobi L.)为禾本科,俗称苡米、薏苡仁、六谷子、药玉米等,一年生粗壮草本,须根黄白色,海绵质,直径约3mm,花果期6~12月,株高1.0~1.5m,茎直立多分枝,叶互生,叶披针形,叶鞘抱茎,总状花序,异穗同株,颖果卵圆形,外壳坚硬有黑褐色条纹,成熟果实有油润光泽。薏苡种仁是中国 相似文献
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几种植物水提液对杂草幼苗生长的化感作用 总被引：6，自引：0，他引：6
以三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata L.)、艾草(Artemisia lavandulaefolia DC. Prodr)和五爪金龙[Ipomoeacairica (L.) Sweet]为供体植物,分别以三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)和黑麦草(Lolium perenne L.)为受体,采用培养皿滤纸法进行化感试验,测定三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的茎叶水提液对三叶鬼针草和黑麦草幼苗的根长、苗高和鲜重的影响。结果表明:三裂叶蟛蜞菊、艾草和五爪金龙的地上部分水提液对三叶鬼针草和黑麦草幼苗生长有明显的化感作用,且不同浓度水提液对不同杂草的影响存在差异;对根的生长都有明显的抑制作用,且随着浓度的增大抑制作用明显增强;而三裂叶蟛蜞菊和艾草水提液对受体植物苗高则呈现出"低促高抑"的趋势。 相似文献