现代生物技术在甘薯育种中的应用

现代生物技术攻克了过去在甘薯(Ipomoea batatas)育种中无法解决的难题。诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术已在甘薯选育、品质改良、增强抗病虫性等方面上发挥了非常重要的作用。综述了诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术在甘薯育种中的研究与利用概况。     

葎草的核型和性染色体研究

通过对葎草核型和减数分裂的研究,表明葎草的性别决定方式是:雌株是2n=14+XX;雄株是2n=14+XXY。其中性染色体是最大的染色体。     

甘薯抗病相关基因TAO1－like的TRAP分析

NBS-LRR是植物中已分离抗病基因最大的一类,Target of AvrB Operation(TAO1)属于NBS-LRR类基因。以甘薯[Ipomoea batatas(L.) Lam.]抗病相关的TAO1基因作为靶标基因,设计出1条固定引物,与11条随机引物组合成11对引物。利用这11对引物对甘薯品种鄂薯11、鄂紫薯13进行TRAP-PCR扩增,发现11个引物组合扩增出清晰条带,且表现出良好的多态性。该研究获得与TAO1-like基因相关联的TRAP标记,该标记可进行甘薯群体的遗传多样性分析,为甘薯的抗病育种奠定基础。     

紫薯鄂薯12施用2种生物菌肥的效应分析

鄂薯12是湖北省农业科学院选育的高产、优质紫色甘薯,主要用于鲜食和深加工,经济效益是水稻、玉米的2～3倍。为探索甘薯高效无公害生产模式,利用2种生物菌肥处理鄂薯12,在枝江、鄂州和咸宁3个地方种植,研究施用生物菌肥对鄂薯12生长、产量和品质的影响。结果显示,施用生物菌肥能显著降低鄂薯12田间发病率,提高其抵抗高温干旱的能力;施用菌肥处理提高了鄂薯12的产量和品质,其中,固体菌肥对品质提升作用较好,液体菌肥对产量促进作用较大;鄂薯12的产量枝江最高,鄂州、咸宁次之;品质枝江最好,咸宁、鄂州次之;甘薯块根品质提升主要表现在钾含量、可溶性糖含量的提升。3个地点甘薯产量和品质之间的差异主要源于各地土壤养分状况及气候环境的影响,相对较高的钾含量和相对较低的氮含量有利于产量的形成。菌肥充分发挥作用需要良好的土壤结构、适宜的温度和水分,在肥力较高的田块能部分或全部替代传统化肥;在较贫瘠的田块施用生物菌肥时要配合施用有机肥或秸秆还田。     

奶牛体型线性鉴定方法应用现状分析

奶牛体型线性鉴定,80年代初起源于美国。由于此种评定奶牛方法是由主观印象评定转为客观描述,用线性评定单个生物性状可以大大提高遗传改良作用。因此,从1983年起,美国、英国、法国、德国、日本、荷兰、加拿大等国陆续在本国的奶牛体型外貌评定中应用。目前我国应用尚不普及。天津市农场局,自1988年起先后举办了三次奶牛体型线性鉴定方法学习班,工农联盟奶牛一场同年元月起开始试行此法。现将工农联盟奶牛一场几年来应用体型线性鉴定方法鉴定奶牛的结果初报如     

施肥对毛白杨生长量、叶片氮(N)、磷(P)、钾(K)含量及蒸腾作用、气孔阻力影响的研究

对二年生三倍体毛白杨进行了施肥试验,分析了不同施肥水平、不同生长月份以及不同无性系对胸径、树高生长量和叶片N、P、K含量的影响,及其在生长季的变化规律,蒸腾作用和气孔阻力的不同生长月份和日变化情况。结果表明,不同施肥水平和生长月份对生长量和叶片N、P的含量有极显著影响;不同的无性系对K的含量有极显著的影响;在生长季毛白杨生长量与叶片N、P、K含量的变化规律相吻合;不同生长月份以及一天内不同时间,蒸腾速率和气孔阻力均存在极显著差异;蒸腾速率和气孔阻力日进程呈单峰曲线,高峰出现在中午。     

基于cpSSR标记的甘薯品种亲缘关系及遗传多样性分析

在甘薯遗传多样性研究中,目前主要采用细胞核基因组的遗传信息。而放任授粉(集团杂交)是甘薯育种的重要手段,但基于叶绿体微卫星(chloroplast simple sequence repeat,cpSSR)标记技术的甘薯的遗传多样性分析和指纹图谱构建的研究报道较少。本研究基于cpSSR标记技术,对16份甘薯品种进行分子鉴别,并建立相对应的指纹图谱。利用在19对cpSSR引物中筛选出的11对特异性引物进行cpSSR扩增,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果显示,共扩增出43个条带,其中多态性条带33条,平均每对引物扩增出3个多态性条带,多态性百分率为76.74%。16份甘薯品种的遗传距离变异范围为0.0912-0.5067,平均遗传距离是0.2301。聚类分析表明,cpSSR标记能大致反映出不同品种之间的亲缘关系。该指纹图谱的建立,可为中国甘薯品种数据库的完善、近缘甘薯品种的鉴定、育种亲本的选择和品种保护提供参考依据。     

牛奶采样简化法

定期逐头测定奶牛的乳脂率,是搞好奶牛育种和饲养管理必不可少的一项工作。但因传统的牛奶采样方法繁锁,加之每月待测牛只较乡,因而造成许多牛场弃之不做,或因忙乱,测定不准,误差较大。如何简化牛奶采样方法?我们于1990年4月6—7日做了试验,效果可靠。现介绍如下:     

不同氮素形态配比对甘薯块根形成及光合产物运输分配的影响

通过两因素裂区盆栽试验,研究不同氮素形态运筹对甘薯前期光合特性、干物质积累、碳代谢产物形成和根系生长发育特性的影响。以鄂薯11、宁紫薯8号和鄂薯15为供试材料,根据氮素的3种形态设置5个氮素配比处理,铵态氮∶硝态氮∶酰胺态氮=1∶1∶1(N1)、1∶0∶2(N2)、2∶0∶1(N3)、1∶2∶0(N4)和2∶1∶0(N5)。结果表明,在甘薯生长发育前期,所有处理的叶片叶绿素含量和净光合速率均呈上升趋势,以N4和N5处理硝态氮和铵态氮配施对叶绿素含量影响最大;各部位干物质积累量均升高,其中老茎的干物质积累量高于嫩茎,须根干物质积累量变化呈先上升后下降的趋势;叶片淀粉含量逐渐减少,可溶性糖含量增加,茎顶部和茎基部淀粉含量均逐渐增加,但茎顶部可溶性糖含量上升,茎基部可溶性糖含量下降,根可溶性糖和淀粉含量均逐渐增加;茎顶部与茎基部之间存在明显的蔗糖浓度差,茎顶部蔗糖含量变化呈先下降后上升的趋势,茎基部则逐渐上升的趋势,以N4和N5处理下茎蔓蔗糖含量最高,N2处理最低;吸收根根系活力均上升,以N4和N5处理对吸收根根系活力影响最大;在块根分化建成期,N4和N5处理下木质部导管数目和薄壁细胞数目要多于其他处理,其内部维管束产生的次生形成层增多,且皮层更薄。综上所述,硝态氮肥和铵态氮肥对块根形成及光合产物运输的影响效应优于酰胺态氮肥,不同品种间存在差异,但其根系发育和光合产物运输及分配的变化趋势趋于一致。本试验N4处理即铵态氮∶硝态氮∶酰胺态氮=1∶2∶0的配施方案为甘薯生长发育前期块根形成及光合产物运输分配最佳的配施组合。