西北地区甜菜品系遗传多样性的SRAP分析

为给甜菜杂交育种的亲本选择、分子标记辅助选择育种、种质资源引进等提供理论依据,采用SRAP分子标记方法对西北地区的81份甜菜材料和9份外国品种进行遗传多样性分析。利用33对有效引物组合共得到592条扩增带,其中多态性条带有324条,平均多态性条带的比率为54.7%,平均遗传距离为0.3723,平均遗传相似系数为0.6891。遗传相似系数平均值大小为单胚品系0.8364>国外品种 0.7528>多胚四倍体品系0.7059>多胚二倍体品系0.6970。利用MEGA3.1软件,在遗传距离0.20处,可将供试材料分为三大类群。结果显示,西北产区甜菜供试材料遗传多样性较丰富。利用POPGEN32软件分析遗传多样性各项参数,表明供试的西北品系与外国品种的遗传基础有明显差异。田间生物学性状调查结果表明,西北产区供试材料主要特性为根产量高,抗丛根病性中等。     

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。     

利用SRAP与SSR标记分析不同类型甜菜的遗传多样性

为选育优质甜菜新品种, 指导种质资源引进和利用, 为进行分子标记辅助选择育种提供科学依据, 采用SRAP和SSR两种分子标记方法相结合, 对甜菜单胚雄性不育系及保持系等49份材料进行遗传多样性分析。利用4个表型差异显著的甜菜品系对SRAP的64对引物组合及SSR的11对引物组合进行扩增, 分别筛选出有效引物组合11对和9对。SRAP的11对引物组合共产生199条扩增带, 其中有86条多态性带, 多态性带的比率平均为43.7%。SSR的9对引物共产生35条扩增带, 多态性比率为100%。全部材料的平均遗传距离为0.3860, 平均遗传相似系数为0.6795, 大约30%的材料遗传距离或遗传相似系数具显著或极显著差异。遗传相似系数平均值比较, 多胚四倍体品系0.7264＞单胚杂交组合0.7243＞国外品种0.7060＞多胚二倍体品系0.6908＞单胚品系0.6837。在遗传距离0.20处, 将49个甜菜材料划分为A、B、C、D 4个类群, D类群又分为4个亚类, 较好地显示了甜菜材料丰富的遗传多样性。表明不同甜菜品种具有相当高的异质性, 国外与国内材料的遗传基础存在一定差异, 但生产应用的甜菜品种间存在亲缘关系较近、遗传基础较窄的倾向。     

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。     

基于SRAP标记的油菜菌核病抗性资源遗传多样性分析

为提高油菜菌核病抗性育种效率和合理利用资源,本研究运用本实验室筛选的40对多态性高、条带清晰的SRAP引物,分析汉中市农科所经过茎秆接种鉴定的菌核病抗性表现较好的43份油菜材料的遗传多样性。采用NTSYS-pc2.10e软件中的DICE法计算遗传相似系数,UPGMA法构建聚类图。结果显示,SRAP标记共检测到335个多态性条带,平均每个标记检测到8个多态性条带,每个SRAP位点的遗传多态性信息含量(PIC)介于0.31~0.99之间,平均值为0.69。供试43份油菜材料遗传相似系数主要分布在0.65~0.77之间,遗传相似度较高,表明供试油菜材料间遗传差异较小,应进一步加强抗性资源筛选,拓宽现有油菜遗传背景,有助于抗菌核病油菜品种选育。     

利用SRAP标记分析彩色棉与白色棉的遗传差异

利用SRAP分子标记技术对彩色棉遗传多样性进行研究,应用NTSYS软件对30种供试棉花材料的SRAP-PCR结果进行分析,从中筛选得到29对条带清晰的多态性引物,共产生1067条清晰条带,多态性条带132条,平均每个引物组合得到4.55条多态性条带。聚类分析29对引物组合的扩增结果,Jaccard’s相似系数在0.5405-0.9109之间,利用SRAP标记可以判明彩色棉和白色棉的遗传差异,可有效地应用于彩色棉的遗传多样性及亲缘关系的研究。     

适合甜菜品种鉴定的SRAP核心引物的筛选

为筛选适合甜菜品种纯度鉴定的SRAP核心引物,以12个进口国外甜菜品种为材料,对546对SRAP引物组合进行扩增,利用8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离,选择适合甜菜品种纯度鉴定的SRAP核心引物组合。结果从546对SRAP引物组合中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富、重复性好的引物组合23对,这23对引物组合共扩增出177条多态性条带,引物的PIC值均大于0.6。平均每对引物扩增7.7条多态性条带,从理论上讲,这些核心引物完全可以实现对现有甜菜品种的鉴定。     

SSR结合SRAP标记分析油菜菌核病抗性资源遗传多样性

为了更准确、有效地揭示油菜资源遗传多样性,探索SSR和SRAP 2种分子标记在油菜菌核病抗性资源遗传多样性分析中的应用,采用40对SSR核心引物及陕西理工学院生物学院分子与遗传实验室筛选出的40对多态性高、条带清晰的SRAP引物,对陕西省汉中市农科所经过连续3年牙签茎秆接种试验结合多年的田间抗性表现筛选出的43份菌核病抗性较好的油菜材料进行遗传多样性分析,并对2种分子标记揭示的多态性条带数、多态性信息含量(PIC)进行比较。结果表明:2种标记共检测出634个条带,SRAP标记检测的多态性条带数(335)较SSR(287)高,而SSR引物的平均多态性信息含量(PIC)值较SRAP引物高,分别是0.76和0.69。在遗传相似系数0.67处,43份油菜材料被分为Ⅲ类,白菜型油菜(丰油10号白菜型选系)可较好地与甘蓝型油菜区分。主成分分析(Principal component analysis,PCA)、群体结构分析与聚类分析结果相似,说明SSR与SRAP标记结合能准确有效的反映油菜材料的亲缘关系。供试43份油菜材料遗传相似系数分布在0.65~0.81,表明遗传相似性较高,亲缘关系较近。因此,应进一步加强抗源筛选及引进,对现有材料进行遗传改良,拓宽其遗传背景,从而为抗菌核病油菜品种选育奠定基础。     

SRAP标记对甜菜抗褐斑病品种的聚类分析

为进一步鉴定分析抗褐斑病性较好的国内外甜菜品种,为日后筛选、繁育优良抗病品种提供依据,本研究采用田间调查与分子标记相结合的方法,利用筛选出的12对SRAP引物组合对25份国内外品种进行分子标记检测,通过SRAP-PCR扩增,共产生扩增带104条,67条多态性条带,平均多态性比为64.4%。遗传距离平均为0.4670,遗传相似系数平均为0.6269。田间调查结果显示:褐斑病级数为2的品种有9个,褐斑病级数小于2的品种有3个。聚类分析结果显示:在遗传距离0.20处,可将25份供试材料分为3个类群,其中第一类群又分为2个亚类。聚类结果与田间调查结果相一致。结果表明,‘TY305’(国内)、‘TY309’(国内)、‘w5-1’(国内)抗褐斑病性较好,SRAP分子标记用于划分甜菜抗褐斑病性的品种有一定参考价值。     

SRAP标记对甜菜抗根腐病品种的遗传多样性分析

为进一步鉴定分析抗根腐病的优良甜菜品种,为日后选育种植优良抗病甜菜品种提供依据,本研究采用田间调查与分子标记相结合的方法,利用10对SRAP引物组合对11份国内外品种进行分子标记检测,通过SRAP-PCR扩增,共产生85条扩增带,65条多态性条带,平均多态性百分比为76.5%。平均遗传距离为0.5057,平均遗传相似系数为0.6031。田间调查结果显示,国外品种根腐病感病率为 2.9%~4.2%,国内品种根腐病感病率为2.0%~3.1%,参试的国内品种根腐病感病率普遍低于国外品种。按照UPGMA方法进行聚类分析,在遗传距离0.20处,可将11份供试材料分为3个类群。结果表明,参试的国内品种的抗根腐病性较好于国外品种,抗根腐病性较好的品种有‘TY301’（国内）、‘TY303’（国内）、‘CK-TY312’（国内）、‘HI055’（国外）。SRAP分子标记对于甜菜抗根腐病性较好的品种的划分具有参考价值。     

甜菜蔗糖代谢两种相关酶的活性变化及其相互关系

为了研究不同类型甜菜品种蔗糖代谢能力存在明显差异的生理机制,以糖用甜菜(高糖)和饲用甜菜(丰产)为试验对象,测定了不同生育阶段叶片、叶柄和块根中的蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性。结果表明:叶片、叶柄和块根中存在蔗糖合成与降解过程,不同类型甜菜在生长期蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性存在差别,同一品种不同部位,块根中蔗糖的代谢强度高于叶片和叶柄,糖用甜菜两种酶活性高于饲用甜菜,蔗糖代谢相关酶活性差异是品种特性,可用于甜菜的选种实践。     

优化滴灌制度下不同品种糖用甜菜产质量及光合特性响应研究

为了研究不同灌溉定额下不同品种（标准型、丰产型和高糖型）糖用甜菜的产量、质量和光合特性的响应,在东北地区甜菜4个生长时期进行了7个滴灌处理水平的试验研究,测定不同处理对标准型、丰产型和高糖型甜菜品种的生长情况、光合特征、产量质量及灌溉效率的响应。结果表明,不同灌溉量对不同类型甜菜生长指标、光合参数及产质量影响不同。标准型和高糖型甜菜品种对其生长性状各指标有利的灌溉定额为320~360 m3/ha,3个品种甜菜叶绿素含量对灌溉定额的最佳响应为300~320 m3/ha。标准甜菜品种随着灌溉量的增加并不利于其进行光合作用,而高糖型与丰产型甜菜品种随灌溉量的增加在叶丛快速生长期对叶片蒸腾速率的影响显著,在320 m3/ha灌溉量处理下光合效率较好。随着灌溉量的增加,标准型甜菜品种根产量增加;当灌溉量达320 m3/ha时,丰产型甜菜品种根产量不再升高而保持平稳、高糖型甜菜品种糖度下降。叶片水分利用效率在生育期前期总体上要高于生育后期,增加灌溉量并不能提高不同类型甜菜品种的灌溉水生产效率。在本研究特定区域内优化不同品种甜菜的灌溉制度可改善甜菜生长和产质量,并为建立甜菜灌溉模型提供理论基础。     

甜菜不同基因型品种光合特性比较

发展甜菜生产进一步提高其产量和含糖率,对发展工农业生产、增加农民收益有重要的意义。以丰产型和高糖型甜菜品种为材料,研究比较不同基因型品种光合特性及其与产质量形成的关系。结果表明：不同基因型甜菜在各生育期叶片SPAD值、光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率的动态变化趋势不同,且存在显著差异。苗期丰产品种的胞间CO₂浓度低于高糖品种。叶丛快速生长期丰产品种气孔导度低于高糖品种。块根及糖分增长期丰产品种光合速率高于高糖品种。糖分积累期丰产品种叶片SPAD值低于高糖品种,胞间CO₂浓度高于高糖品种。叶丛快速生长期、糖分积累期丰产品种蒸腾速率低于高糖品种。     

基于灰色关联度分析和主成分分析法评估糖用甜菜品种的适应性

为了筛选出最适宜黑龙江哈尔滨地区种植的产质量高并抗根腐病的糖用甜菜品种。2020年在黑龙江省哈尔滨市黑龙江大学呼兰校区试验基地,以21个引种的KWS系列及1个BTS2730糖用甜菜品种（KWS1197为对照）为试材,采用主成分分析和灰色关联度分析法对根产量、含糖率、产糖量和根腐病4个指标进行综合评价。两种方法得出的甜菜品种的排序大致一致;第一主成分根产量的贡献率为69.704%,第二主成分含糖率的贡献率为26.283%,累计贡献率为95.987%,因此能够全面地反映甜菜的产质量性状;最适合本地种植的综合评价值高于对照的6个品种为：KWS0023(0.8231)>KWS0015(0.7685)> KWS6661(0.7511) >KWS9921(0.7103)>KWS0860(0.7097)>BTS2730(0.7065)>CK(0.6823);其他品种的综合评价值低于对照。主成分分析法和灰色关联度分析能够较为全面得分析甜菜品种,得出的结果具有可靠性。     

甜菜种质资源品质性状鉴定与评价

旨在更加科学真实地评价甜菜种质资源的品质性状,有针对性地对种质资源优异品质性状进一步挖掘利用。引用甜菜块根蔗糖可回收率、杂质指数、可回收蔗糖量3 个综合指标,排除甜菜块根中有害性非糖分钾、钠、α-氮的影响,对参试的162 份甜菜种质资源2 年试验鉴定结果的有关品质性状进行分析。结果表明：甜菜块根中影响蔗糖提取的有害性非糖分钾、钠、α-氮在不同的种质资源材料间差异较大,其中钠含量在参试种质资源材料中极差达到4.763 mmol/100 g,为平均数的1.84 倍,变异系数34.43%;α-氮含量和钾含量在不同参试种质资源材料间也表现出较大差异,变异系数分别为16.90%和19.03%。通过对参试种质资源材料的评价,筛选出蔗糖含量高、有害性非糖分含量低的高糖组种质资源材料10份、中高糖组48份材料,2组平均蔗糖可回收率分别为15.88%和14.95%;筛选出杂质指数低于4.0、块根产量在45.00 t/hm2以上的丰产型种质资源材料7份,杂质指数4.0~4.5、块根产量在45.00 t/hm2以上丰产性较好的种质资源材料14 份。甜菜块根中可回收蔗糖量指标综合了蔗糖可回收率和块根产量2个性状指标,利用该项指标评价种质资源材料,可以挖掘出丰产优质的种质资源。用可回收蔗糖量指标评价甜菜品种,筛选丰产、高工艺品质的品种,兼顾甜菜种植者和制糖企业双方利益,有利于甜菜制糖产业可持续发展。     

滤泥施用量对不同品种甜菜产量及土壤中氮磷钾含量的影响

滤泥作为制糖工艺的固体废弃物,对其主要研究方向是工业生产方面,而关于制糖滤泥还田的研究鲜见。为了揭示大田滤泥施用量对土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、pH以及对不同品种甜菜（KWS 1197、KWS 7748、KWS 1479和Beta 2730）产糖量的影响,试验设置不施加滤泥(CK)、滤泥施用量为3750 kg/hm² (A1)和7500 kg/hm² (A2) 3个处理。结果表明：通过分析土壤氮磷钾以及pH对甜菜产量的影响,得出KWS 7748（高产型）品种最适宜的滤泥施用量是3750 kg/hm²,不仅能够增加甜菜的根产量,而且能够增加含糖量;KWS 1497（标准型）、KWS 1179（高糖型）和Beta 2730（标准型）品种最适宜施用7500 kg/hm²的滤泥,均能够达到增产的效果。施加不同量的滤泥对种植不同甜菜品种土壤中氮磷钾、pH及甜菜产量之间存在着很大差异。     

内蒙古地区甜菜临界氮浓度稀释模型的构建及应用

甜菜是我国两大主要糖料作物之一,然而氮素过量或者不足不仅会影响甜菜产量和含糖量,而且过量的氮素还会造成一定的环境风险,如何判别甜菜的氮素营养在一个合理的范围对于保障甜菜产量、品质和减少环境风险具有重要意义。临界氮浓度稀释曲线是作物氮素营养诊断的基础,本研究的主要目的是构建我国甜菜临界氮浓度稀释曲线模型,并利用相应的氮素营养指数进行甜菜氮素营养诊断。研究于2017—2018年在内蒙古呼和浩特市和赤峰市进行了2个甜菜品种、不同施氮量的田间试验。在甜菜的苗期、叶丛生长期、块根膨大期、糖分积累期和收获期5个关键时期进行地上部叶片和地下部块根取样测定生物量和氮浓度,并计算出甜菜全株生物量和全株氮浓度。根据全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型和相应的氮素营养指数。结果表明,甜菜地上部生物量和地上部氮浓度以及全株生物量和全株氮浓度都是随着生育时期的推进呈现出负幂函数关系,基于地上部生物量和地上部氮浓度建立的临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.45,而以全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.94,较前者有显著提高。以全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型更为合理,...     

10个甜菜品种在感病区和非感病区的根产量和含糖率测定分析

为了评估感病区和非感病区对甜菜根产量和含糖率的影响,本试验对2017年和2018年的1个感病区和6个非感病区的10个甜菜品种的根产量和含糖率进行了测定。试验设计采用随机完全区组设计,配对t检验、多元方差分析对2017年和2018年种植于感病区和非感病区的10个甜菜品种的根产量和含糖率数据进行分析,共设置4个重复。多元方差分析结果显示,除2018年3区外,与2017年相比,2018年其他6个区域的4个重复的根产量差异不显著;2017年和2018年7个区域的10个品种之间显示出显著和非显著差异。箱线图显示,2017年的含糖率和2018年根产量与含糖率在7个区域的感病区（1区）与非感病区（2区~7区）均存在显著差异（配对t检验,p<0.001,p<0.001,p<0.001）。2017年,1区中的BETA377、BETA468、ST13112、LN90905、KWS2314、SV1554、BETA379和KWS9147没有显著差异,并处于较高水平。2018年,1区Knhn1357的根产量与其他9个品种具有显著差异,且处于高水平。在区域1中,2017年HI0554、BETA377、Kuhn1357、SV1554的含糖率与2018年HI0554、BETA468、KWS2314、Kuhn1357含糖率无显著差异,且处于较高水平。2017年和2018年,除2017年的LN90905与HI0554的根产量有显著差异外,5区10个品种的根产量和含糖率差异不显著。2017年和2018年,区域1的根产量和含糖率均存在显著差异（配对t检验,p<0.001,p=0.036）。区域5中,2017年和2018年10个甜菜品种的根产量差异不显著,含糖率差异显著（配对t检验,p=0.931,p<0.001）。经综合评估,ST13112,LN90905和SV1554抗病力较低;Knhn1357、BETA377、BETA468、KWS2314、KWS9147、BETA379和HI0554的抗病力较强。在同一区域和品种之间的根产量和含糖率存在显著性差异。     

黑龙江省甜菜立枯病病区和品种抗病性分类研究

为了解决甜菜立枯病防治问题,2009—2016年,对黑龙江省11个地区157个甜菜品种,采取田间调查发病率的方法进行分类研究。将地区分为轻病区、中病区和重病区3类;将品种的抗性水平分为抗病、高抗、中抗、中感、高感、感病6个级别：甜菜立枯病发病率≤5%的地区为轻病区,5%<发病率≤15%的地区为中病区,发病率大于15%的地区为重病区。抗病品种发病率≤3%,3%<高抗品种发病率≤10%,10%<中抗品种发病率≤17%,17%<中感品种发病率≤24%,24%<高感品种发病率≤31%,感病品种发病率大于31%。依此标准划分出抗病品种24个,高抗品种61个,中抗品种49个,中感品种13个,高感品种3个,感病品种7个。依安、望奎、佳木斯、拜泉、宁安为轻病区,轻病区宜用中感、中抗、高抗、抗病品种;海伦、泰康为重病区,重病区宜用高抗和抗病品种;红兴隆、讷河、九三、呼兰为中病区,中病区宜用中抗、高抗和抗病品种。     

甜菜幼苗光合生理对干旱胁迫的响应

干旱胁迫是抑制甜菜生长发育和影响产量的重要非生物因素。以耐旱型甜菜种质依安一号（V1）和干旱敏感型种质92011/1-6/1（V2）为试验材料,探讨不同耐旱品种甜菜幼苗光合生理对干旱胁迫的响应。研究了干旱胁迫对甜菜幼苗生长发育、总叶绿素含量和表观光合指标的影响。结果表明,干旱胁迫下2种甜菜幼苗的茎粗、根长、株高、叶鲜重、根鲜重、叶干重和根干重均呈下降趋势,V1下降幅度不明显且各指标降低幅度均小于V2;干旱胁迫降低了2种甜菜幼苗的叶绿素含量,叶绿素含量在第7天降到最低,且V1的含量明显高于V2;干旱胁迫使甜菜幼苗的净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度和胞间CO₂浓度显著下降,V1受到的影响比V2要小。不同耐旱性甜菜品种对干旱胁迫的响应机制存在一定差异,可以进一步分析其抗旱能力,为甜菜的育种、抗逆栽培和稳产提供理论依据。