基于磷酸二氢钾不同引发组合对甜菜种子的影响

[目的]为了研究不同引发剂组合对甜菜种子萌发的影响,为种子引发剂筛选提供依据,[方法]本研究利用甜菜种子TD305为试验材料,采用不同引发剂组合和不同浓度对甜菜种子进行处理,对发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数进行测定。[结果]结果显示,处理时间为48h时,0.2%硼酸+0.3%磷酸二氢钾和0.5%硼酸+0.3%磷酸二氢钾有利于甜菜种子的萌发,0.8%硼酸+0.3%磷酸二氢钾对甜菜种子萌发有抑制作用。0.2%硫酸锌+0.3%磷酸二氢钾引发效果最好。0.2%硫酸锰+0.3%磷酸二氢钾和0.5%硫酸锰+0.3%磷酸二氢钾的引发效果较好于0.1%硫酸锰+0.3%磷酸二氢钾。[结论] 通过不同引发组合比对分析表明,发芽势最高的组合为0.5%硫酸锰+0.3%磷酸二氢钾,发芽率、发芽指数和活力指数最高的组合为0.2%硫酸锌+0.3%磷酸二氢钾,而0.8%硼酸+0.3%磷酸二氢钾组合的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均为最低。     

相同浓度PEG对不同甜菜种子萌发的影响

[目的]为了研究相同浓度PEG-6000在23℃时对不同甜菜种子萌发的影响,为种子引发研究奠定基础,[方法]本研究采用浓度为40%的PEG-6000分别对甜菜种子TD701(2017年)、TD703(2016年)、TD801(2015年)、TD301(2014年)进行处理,浸泡时间为24h、48h、72h,对发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数进行测定。[结果]结果显示,处理24h时,萌发效果较好的材料为TD701(2017年)和TD801(2015年)。处理48h时,萌发效果较好的材料为TD701(2017年)和TD703(2016年)。处理72h时,TD701(2017年)、TD703(2016年)和TD801(2015年)的萌发效果较好。综合比对,24h处理后的TD801(2015年)的发芽势最高,24h处理后的TD801(2015年)的发芽率最高,48h处理后的TD703(2016年)的发芽指数最高,48h处理后的TD703(2016年)的活力指数最高。[结论] 结果表明处理时间不同,种子贮藏年限不同对甜菜种子的萌发效果有影响。     

过氧化氢、硼酸、PEG对甜菜种子萌发的影响

为了研究不同引发剂对甜菜种子萌发的影响，为种子引发剂筛选提供依据，本研究利用甜菜种子TD802为试验材料，采用不同浓度不同引发剂组合对甜菜种子进行处理，对发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数进行测定。结果显示，处理时间相同时，不同浓度不同组合引发剂的引发效果也有差别。通过不同引发组合比对分析表明，8%过氧化氢和40%PEG组合处理的发芽势最高，5% 过氧化氢处理的发芽率最高，3%过氧化氢和0.01%硼酸组合处理的发芽指数最高，8%过氧化氢和0.01%硼酸组合处理的活力指数最高。     

甜菜根产量和含糖率性状的QTL定位

为了进行目的基因克隆等进一步的研究,选育高产、高糖、抗病的新品种,由‘JV34-2’和‘2B023’杂交获得F2代群体200株甜菜为材料,利用123个SRAP标记和18个SSR标记,对甜菜的根产量性状和含糖率性状进行QTL定位分析。利用完备区间作图软件QTL icimapping3.1,共检测出根产量和含糖性状的17个QTLs,定位于已构建的遗传图谱的6个连锁群中。根产量性状定位了7个QTLs,LOD值为2.5322~4.0098,可解释变异为4.5704%~12.3782%。含糖率性状定位了10个QTLs,LOD值为2.5385~10.8314,可解释变异为2.3482%~19.3828%。本试验是国内甜菜重要经济性状定位研究中获得QTL定位位点最多的。     

水引发对甜菜种子萌发以及生理特性的影响

为更好地利用水引发技术提高甜菜种子的萌发效果,以甜菜种子TD802为研究材料,以蒸馏水为引发剂,通过发芽试验测得甜菜种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和临界阈值等,筛选有利于甜菜种子快速萌发的引发方法,并进行生理指标的测定。结果表明,处理9的发芽率(91%)和发芽势(90.67%)最好,处理5的发芽指数(41.89)和临界阈值(21.39)在所有组合处理中最好,处理6的活力指数(447.4)最好。处理3和处理7的相对电导率高,对种子损伤最小。处理6丙二醛含量最低,对逆境条件反应较强。处理8抗氧化酶活性最强,可消除逆境胁迫所产生的过氧化伤害。不同温度、预浸种时间的水引发都对甜菜种子有促进作用,其中处理1引发效果最稳定,能够更好地增强种子活力、提高种子的抗逆性。     

SSR标记对甜菜抗褐斑病品种的聚类分析

为了选育、鉴定抗褐斑病较好的国内甜菜品种,分析抗褐斑病品种的亲缘关系,本试验利用筛选出的多态性较好的14对SSR引物组合对17份甜菜品种进行亲缘关系分析,采用MEGA 3.1软件和EXCEL2007获得遗传距离并绘制聚类图,结合分子标记和田间调查结果进行抗褐斑病性调查和聚类分析。[结果]共产生99条扩增带,多态性条带81条,平均多态性百分比为81.8%。平均遗传距离为0.4601,平均遗传相似系数为0.6312。聚类分析结果显示,在遗传距离0.20处,可将17份供试材料分为五个类群,其中第一类群又分为两个亚类。[结论] 分子标记结果显示,17份供试材料遗传多样性较丰富。田间调查结果表明,有五个品种抗褐斑病性较好。聚类结果表明SSR分子标记用于划分甜菜抗褐斑病性的品种有一定辅助作用。     

甜菜多倍体杂交种甜研312的遗传改良与推广

为了选育出与国外引进品种具有竞争力的国产甜菜新品种,采用导入野生甜菜的高产及抗病基因、病地与非病地的双重胁迫轮回选择、甜菜母根分割、根形筛选等多种遗传改良技术,成功选育多个优良甜菜亲本品系.2004年以母本4N03408×父本2N03210按行比3:1比例配制甜研312杂交组合(代号04362),种子混收,是多胚三倍体杂交品种.该杂交组合特色是父母本均利用杂交一代,突出双交种的杂种优势.2007-2008年参加省品种区域试验,2009年参加省生产示范试验,2010年初通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定命名.在全省8个点2年区域试验中,平均根产量43014.0kg/hm2,比统一对照甜研309增产13.7％;平均含糖率17.7％,略高于对照0.1度;平均产糖量7621.6kg/hm2,比对照提高14.6％.该品种达到了高糖、丰产、抗病的育种目标,适应种植地区为黑龙江、内蒙古、新疆等甜菜主产区.该品种已转让种子企业独家经销,是黑龙江甜菜产区近几年唯一推广的国产品种.     

SSR对甜菜骨干单胚雄性不育系和保持系的遗传多样性分析

为了配制优良单胚杂交组合,避免基因组成重复,提高育种工作效率,利用14对SSR引物对41对甜菜骨干单胚不育系和保持系进行检测。结果表明,14对SSR引物共产生93条扩增带,其中多态性条带76条,平均每对引物扩增多态性条带5.4条,平均多态性百分比为81.7%,平均遗传距离为0.3572,平均遗传相似系数为0.6996。不同品系的平均遗传相似系数为混合(0.7549)>兰45-46(0.7513)>兰71-72(0.7493)>兰19-20(0.7465)>兰85-86(0.7337)。根据UPGMA方法进行聚类,在遗传距离0.20处,可将82份供试材料分为两大类群。结果表明,供试的甜菜单胚雄性不育系和保持系的遗传多样性较丰富,不同品系的不育系和保持系材料之间的遗传基础有差异。     

甜菜多重SSR-PCR体系的建立和优化

为了建立甜菜多重SSR-PCR体系,通过利用11对甜菜SSR核心引物,根据SSR扩增产物片段大小的不同,构建甜菜2~5重SSR-PCR反应体系。结果表明,在单一SSR-PCR的基础上,甜菜2~3重SSR-PCR的体系为：每增加一重SSR,仅仅增加相应引物的量以及减少去离子水的量。甜菜4~5重SSR-PCR,要在单一PCR的基础上增加0.5倍DNTPs的含量以及相应引物的量,同时根据个别引物扩增效率的不同,相应减少或者增加0.5倍个别引物的量,并成功的构建了16个4重PCR和9个5重PCR。多重PCR反应能够产生与单一PCR相同的多态性,但是却比单一PCR提高了2~5倍的效率,甜菜多重PCR体系的建立将大大加速甜菜品种纯度和真实性鉴定的速度,也将更快的促进甜菜分子生物学其他领域的发展。     

利用SSR快速鉴定甜菜品种纯度和真实性的研究

为了建立一套快速鉴定甜菜品种纯度和真实性的实验体系,对DNA的提取、检测、PCR反应体系、程序、电泳以及显影方法等多个方面进行了优化, 最终确立了一套简单、快速、节约、污染小的甜菜品种纯度和真实性的鉴定体系。该方法使用96孔PCR板,利用碱裂解法提取干种子（或者叶片干粉）DNA;使用无毒的Gelred替代致癌性的EB,利用λ DNA检测提取样品DNA的浓度; PCR反应的体系为5μL,使用多重PCR替代单一PCR;PCR反应程序为94℃变性15s,退火15s,72℃延伸30秒,30个循环,最后72℃延伸5min; PCR产物的分离使用8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,最后使用快速银染法对电泳后的聚丙烯酰胺凝胶进行显影。利用优化后的程序,一个成熟的实验室操作人员只需一天就可以完成192份样品的检测。