甜菜耐盐性形态学、生理生化特性及分子水平研究进展

盐胁迫被认为是主要的非生物胁迫之一,对作物生长发育有着重要影响。甜菜具有一定的耐盐性,明确甜菜耐盐机理并加以利用,进而培育出耐盐性较强的甜菜新品种对高效利用盐渍化土壤具有重要意义。从盐胁迫对甜菜的形态学特征、生理生化特性及分子水平3个方面阐述了甜菜耐盐的研究进展,同时对当前耐盐研究存在的问题和今后可以进行的研究方向进行了探讨。     

甜菜种质资源苗期耐盐性评价及筛选

为筛选出耐盐性较高的甜菜品种,营养液培养33份甜菜幼苗,并进行盐胁迫处理。通过比较这些材料处理组与对照组幼苗的根长、株高等指标,对甜菜种质资源苗期的耐盐性进行综合评价。结果表明：（1）盐胁迫对甜菜幼苗根的影响最大,对SPAD值影响最小,对株高、植株鲜重和地上部鲜重3个指标影响一般。（2）最终将33个供试材料分为3类：第1类为耐盐材料,包括‘54338’、‘FLORES’、‘44581’等19个材料;第2类为敏盐材料,包括‘52212-1’、‘2928’、‘54303’等6个材料;第3类为耐盐性一般的材料,包括‘44176’、‘28010’、‘KUHN1387’等8个材料。研究结果可为甜菜的耐盐处理研究和耐盐育种提供材料基础。     

甜菜丛根病抗性差异性状及蛋白胶点鉴定比较研究

以甜菜抗病和感病材料为试验材料,对田间产量进行了比较。通过比较蛋白质垂直电泳图谱,比较了TCA/丙酮沉淀法、可溶性蛋白提取法和酚提取法3种不同蛋白质提取方法,水培进行病毒胁迫处理后,通过Image Master 2D Platinum Trial 5. 0软件分析,扣除差异蛋白点,进行胶内蛋白质鉴定分析。结果表明:3种蛋白质提取方法中的TCA/丙酮沉淀法提取效果较好。田间产质量比较显示,抗病材料在苗期及生长后期长势要优于感病材料,收获后块根产量和含糖量也要高于感病材料,抗病材料表现良好。蛋白质双向电泳后通过软件分析,扣除具有明显差异的蛋白点78个,总共鉴定出了34个有效蛋白质ID,通过NCBI和The Beta vulgaris Resource数据库Blast比对发现,病1和病2主要表达的功能蛋白以光合作用、糖代谢、呼吸抗氧化作用、信号转导、脂代谢及一些未知蛋白为主,而病5和病6主要表达光合作用蛋白和呼吸抗氧化蛋白,即自身应激反应所表达的蛋白质。     

VNTR特异性引物在甜菜育性鉴定中的应用

为了摸清甜菜选育进程中部分不育系和保持系材料的细胞质类型,为下一步的选育工作提供指导方向。利用分子标记引物TR1对国内总共30份甜菜试验材料开展细胞质类型的分子水平鉴定,并结合田间花期育性性状调查进行比对。结果表明,成型稳定的保持系960767和不育系N9848经过TR1引物鉴定后的PCR电泳条带分别为750,500 bp,其胞质类型分别为N1和S型,其他试验材料检测到750 bp的材料为T152、T328、T334、T306、T360,推断其为N1型细胞质;检测到500 bp条带的材料为T766、T154、N122、I-1、B-3、Z-1、41419、10320、B-3-23、S865、S301、S151、S327、S333、S115、S305、S153、S359、S137、S163和S313,推断其为S型细胞质;检测到500～750 bp条带的材料为T302、T116。由于T302在田间调查中其对S301的不育性也具有保持能力,因此将T302和T116分为N型细胞质的另一种类型N2。同时检测到500 bp和750 bp的材料为T302、I-1和B-3的部分植株,为同时包括正常和欧文...     

玉米秸秆低温降解菌的分离与鉴定及复配菌降解效果研究

在15℃下利用纤维素刚果红培养基，采用平板涂布法分离具有明显水解圈的单菌株11株，并根据单菌特性进行有效组配，在液态、固态和模拟环境培养模式下，通过测定滤纸酶活性及玉米秸秆降解率进行复配菌筛选及降解效果评价。组配获得10组复配菌，复配菌A、D、G在15℃条件下培养可分解滤纸，且复配菌的降解能力优于单菌。复配菌在3种培养模式条件下的玉米秸秆降解率总体趋势为模拟环境培养>固体培养≥液体培养，其中复配菌G在模拟环境培养条件下降解效果最优，滤纸酶活性（FPA）为32.96 U/mL，较CK增加20.98 U/mL；秸秆降解率为47.56%，较CK增加21.56%。经16SrDNA分子鉴定，复配菌G由Pseudomonas sp.、Cellulosimicrobiumcellulans、Achromobactermarplatensis、Pseudomonas fuscovaginae组成。     

玉米秸秆低温降解复合菌的筛选及其菌种组成

为筛选适用于北方高寒区玉米秸秆低温降解的复合菌系,促进还田玉米秸秆原位腐解,本研究以内蒙古不同地区采集的57份菌源样品为材料,采用富集培养方法和以玉米秸秆为碳源的低温(15℃)继代培养技术,以不同培养代数秸秆降解率和酶活性为筛选指标,选择高效降解玉米秸秆的复合菌系,并明确其玉米秸秆降解特性及菌种组成多样性。结果表明:57份菌源材料经多层次递进式筛选后获得3个玉米秸秆低温高效降解复合菌系,编号分别为M44、M14和M2,15℃培养20 d后,玉米秸秆降解率分别为35.33%、33.34%和31.33%。其中M44的玉米秸秆降解率较对照(GF-20)高12.25%,秸秆组分中半纤维素和木质素降解率分别较对照高5.47%和23.13%;滤纸酶、内切葡聚糖酶、木聚糖酶和漆酶的活性较对照分别高7.41%、1.44%、13.85%和17.88%。由高通量测序可知,Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes为各菌系中的优势菌门,M44中的优势属为Trichococcus、Acinetobacter;M14主要由Azospirillum、Enterococcus组成;M2主要由Delftia、Sphingobacterium组成。综上所述,以玉米秸秆为碳源筛选获得的复合菌系M44在低温(15℃)条件下具有高效降解玉米秸秆的能力。     

104份甜菜种质资源主要农艺性状分析

为了明确甜菜种质资源主要农艺性状间的关系,对104份甜菜种质资源的16个农艺性状进行遗传变异、相关性和主成分分析。结果表明：各农艺性状的变异系数在13.47%~63.05%;根头大小与根肉颜色呈极显著负相关,苗期生长势与幼苗百株重、株高呈极显著正相关;根头大小与根沟深浅呈显著负相关,与幼苗百株重、苗期生长势、叶缘形三者均呈显著正相关。选取前6个主成分进行分析,其累积贡献率为63.156%。第1和第6主成分贡献率为28.346%,以株高和叶柄长等甜菜营养生长指标为主;第2和第4主成分贡献率为18.630%,以根头大小和根沟深浅等甜菜机械化起收指标为主;第3和第5主成分贡献率为16.180%,包括维管束环数和肉质粗细等主要反映甜菜糖含量的指标。