菊芋叶绿体分离方法比较研究

以菊芋叶片为材料,通过比较提取其叶绿体DNA的5种方法(改良高盐-低pH法、Percoll密度梯度离心法、GENMED试剂盒物理法、GENMED试剂盒化学法及DNaseⅠ差速离心分离法),筛选出适合菊芋叶绿体NDA的提取方法。利用显微镜、核酸蛋白测定仪、琼脂糖凝胶电泳及菊芋基因特异引物RAPD检测。结果显示:改良高盐-低pH法分离得到的叶绿体在40×物镜下其数目多,浓度高,背景清晰,提取菊芋叶片cpDNA的OD_(260)/OD_(280)为1.926,质量浓度为295.63μg/μL。经10 g/L琼脂糖凝胶电泳检测发现,cpDNA条带清晰整齐,无核DNA污染;且提取的cpDNA通过4对引物均能扩增到片段。结果表明,改良高盐-低pH法能够快速获得菊芋高质量的叶绿体DNA。     

基于菊芋转录组的SSR分子标记开发及鉴定

利用菊芋(Helianthus tuberosus L.)转录组测序获得的63 089条Unigene(45.71 Mb)进行SSR查找分析,共检测出6 635个SSR位点,包含于5 452条Unigene中,出现频率为10.52%,SSR位点发生频率为8.64%,其中SSR位点的主要类型为二核苷酸重复,占总SSR的45.24%,其次为三核苷酸重复。SSR位点中共包含180种重复基序,其中出现频率较高的基序主要有AG/CT、ACC/GGT、ATC/ATG、AAG/CTT。设计36对多态性SSR引物组合进行扩增和多态性评价,其中,20对引物存在多态性差异,占55.56%。利用20对引物对18个菊芋资源样品进行多样性分析,分析表明,有效等位基因(Ne)在SSR位点上变化幅度较小;Shannon指数平均值为0.622;期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)平均值分别为0.434和0.447。系统进化树显示,菊芋资源可从块茎表皮颜色上分为白皮和红皮2大类。此外,从地域来源上进行聚类,能将18份菊芋种质资源聚为5类。以上分析表明,菊芋转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,利用获得的SSR标记可为菊芋及其近缘种的遗传图谱构建、遗传多样性分析、基因组比较研究等提供丰富可靠的标记选择。     

西葫芦种子结构与发芽的关系以及提高种子质量的处理技术

种子质量是西葫芦稳产和高产的重要基础,建立适宜的种子综合处理技术是提高西葫芦种子质量的有效途径。本研究应用软X-射线成像技术分析了西葫芦种子结构,应用比重选和引发处理对种子萌发特性的影响进行了研究。结果表明:软X-射线成像法能够从种子形态上区分正常种子、畸形种子和死种子,正确识别率分别为98.2%、27.3%和65.9%,全部种子的正确识别率为86.0%;比重选可以将西葫芦种子发芽率由83%提高到90%,引发处理能提高种子萌发速度和整齐度,发芽势由75%提高到90%,以处理7天为最佳条件;比重选后再进行7d引发处理的种子不仅出苗率显著提高,与种苗生长相关的多个生理指标也得到改善。综上,软X-射线成像法可用于区分西葫芦种子类别,比重选和种子引发处理技术能够提高西葫芦种子质量,该技术可在种子企业中进行产业化推广应用。     

腾格里沙漠腹地菊芋种植研究

为了筛选在腾格里沙漠最适宜的菊芋品种和最佳施肥量及浇水量,对青芋系列的4个品种进行了沙漠种植,开展了N、P、K肥料单因素试验及浇水量试验,并进行不同处理下菊芋块茎产量及个数进行统计分析。结果表明:(1)4个品种以青芋3号产量最高,青芋4号产量最低;(2)滴灌模式下,随着浇水量的增加,产量呈现逐渐增加的趋势,单株产量最高的为T4处理;渗透浇水模式下,4个处理下,随着浇水量的增加,产量呈现减低的趋势;(3)以N4下的单株块茎重量最高达900g;以P6处理下的单株块茎重最大为650g;以K5的单株块茎重最大为738.33g。本研究为后续利用菊芋治理沙漠创造价值奠定了理论基础。     

菊芋实时定量PCR分析中内参基因的选择

实时荧光定量PCR具有灵敏度、特异性和重复性好等优点,是植物中常用于基因表达和转录分析的重要手段。在分子生物学的研究中,选择表达相对稳定的内参基因是分析实时荧光定量实验数据的前提。本研究以菊芋(Helianthus tuberosus)开花时期的幼根、嫩茎、叶片、块茎和花瓣为材料,运用荧光定量PCR方法分析了18S rRNA、EF1α、Actin、β-actin、GAPDH、25S rRNA和UBQ5 7个内参基因的表达量,通过Ge Norm、Norm Finder和Best Kkeeper软件的综合分析,发现25S r RNA的稳定性最好,可用于菊芋基因表达的内参基因。而GAPDH在不同样品中稳定性最差,不适合作为内参基因。本研究为菊芋实时荧光定量PCR中内参基因的选择提供了参考。     

新疆干旱区与青海寒区菊芋品种比较与优化栽培技术

本试验主要进行了南芋1号、青芋2号、青芋1号和能芋1号在青海及新疆非耕地品种比较和低成本优质栽培技术研究。结果如下：南芋1号、青芋2号、青芋1号和能芋1号在青海大通县生物学特性表现不一致,南芋1号和青芋2号产量较高,南芋1号、青芋2号、青芋1号和能芋1号在新疆表现与在青海大通县表现完全不同,南芋1号块茎及生物产量显著高于其他三个品种。在新疆,南芋1号在E处理下产量最高,在C处理下最低,不同处理下单株块茎个数也不同,同样,青芋2号在E处理下产量最高,而在C处理下最低,不同处理下单株块茎个数也不同,说明不同试验处理对南芋1号和青芋2号块茎影响显著。在青海,南芋1号在E处理下产量最高,而在B处理下最低,不同处理下单株块茎个数也不同,说明在青海不同试验处理对南芋1号块茎影响显著。而青芋2号产量较南芋1号高,在B处理下产量最高,而在E处理下较低,不同处理下单株块茎个数也不同,说明不同试验处理对青芋2号块茎影响也显著。在新疆和青海不同耕作措施对菊芋块茎产量和块茎个数影响较显著。     

29份菊芋种质资源氨基酸含量和营养价值评价

[目的]研究29份菊芋块茎氨基酸含量及组成。[方法]将菊芋块茎冻干后,利用氨基酸自动分析仪法进行氨基酸测定。[结论]菊芋块茎中含有13种氨基酸,种类较齐全。菊芋块茎中人体必需氨基酸含量最高的F6质量分数为610.0mg/100g,F6中必需氨基酸含量占氨基酸总量的15.0%;儿童必需氨基酸含量最高的F7为2 885.2mg/100g。必需氨基酸占总氨基酸含量最高的是青芋4号,为8.31%,精氨酸含量最高的是F7,为2 851.1mg/100g,鲜味类氨基酸含量最高的是F18,为322.7mg/100g,甜味类氨基酸含量最高的是F5,为859.7mg/100g,芳香族氨基酸含量最高的是青芋4号,为127.2mg/100g。在遗传距离698处,可将29份菊芋资源分成2大类。     

高原生态条件下23份大葱资源的农艺性状与产量形成

为了探究高原生态条件下大葱植株的农艺性状及其与产量之间的关系,以青海省引进的23份大葱资源为试验材料,统计测定其根系强弱、叶片挺直度、叶姿等13项质量性状和产量、株高、株幅等9项数量性状,并进行相关分析、主成分分析、通径分析、回归分析等多重分析。结果表明：大葱资源的13个质量性状的遗传多样性丰富,其多样性指数在0.18～1.03之间;9个数量性状变异丰富,其变异系数范围为9.07%～260.09%。相关性分析表明,大葱产量与单株叶数极显著负相关,与株高、假茎长、叶横径、株幅正相关。主成分分析提取3个主成分,主成分1为低产型品种形态因子（单株叶数、叶片长和分蘖数）,主成分2为高产型假茎因子（假茎横径和假茎长）,主成分3为高产控制因子（产量和株高）。通径分析表明,单株叶数对产量产生负向直接影响,株高对产量产生正向直接影响,分蘖数通过影响其他性状对产量产生负向间接影响。结合回归方程,确定单株叶数和株高为影响大葱产量的主要因子,可以作为青海高原大葱高产育种的重要指标。     

不同种植方式和密度对茎用莴苣生长及产量的影响

为明确不同种植方式与密度对茎用莴苣生长及产量的影响,本研究通过测定不同种植方式及密度下茎用莴苣形态生长及产量相关性状的指标,为茎用莴苣在西宁地区高产栽培提供理论依据。结果表明,平畦+覆膜(A2)最有利于叶柄厚和肉质茎的伸长生长,同时对叶片和茎部干物质的积累及产量的增加效果最显著;25 cm×25 cm种植密度(B1)最有利于肉质茎的伸长,同时对叶宽、茎叶数生长的促进效果也较好;主成分及聚类分析结果表明,提取到的2个主成分中,主成分1为肉质茎主导产量因子(肉质茎粗,单茎重,单株重),主成分2为茎叶形态产量因子(叶长,叶宽,叶柄宽,茎叶数,茎部干物质),提取到的2个主成分的特征值均在1.5以上,累计贡献率达到81.781%。研究结果为高原地区茎用莴苣高产栽培和资源高效利用提供了理论指导。