花生籽仁蔗糖含量近红外模型构建及在高糖品种培育中的应用

含糖量是决定和影响花生食用品质和加工特性的重要指标,蔗糖含量占成熟花生籽仁总糖量的90%以上,建立蔗糖含量的高效检测技术,有助于加快高蔗糖甜味食用型花生品种培育进程。本研究利用蔗糖含量差异显著的185份花生材料,利用近红外仪(波长范围1100~2500 nm),配合小样品杯,扫描和采集自然干燥籽仁的近红外光谱,采用液相色谱(HPLC)结合标准曲线法测定试验材料的蔗糖含量,利用偏最小二乘法(partial least squares,PLS)构建了花生籽仁蔗糖含量的近红外定标模型,模型的决定系数R2=0.962,均方差为0.383。利用20份材料对模型进行外部验证,预测值和化学值的决定系数达0.947,表明该模型可较好地预测蔗糖含量,可以高效地测定杂交早期世代的单株花生蔗糖含量。利用该模型在“吉花02-1-4×中花26”杂交后代中发掘出6份含糖量7%以上、油酸78%以上、含油量48%以下,且农艺性状优良的食用花生新品系。     

基于HPLC-RID的花生籽仁可溶性糖含量检测方法的建立

食用型花生是我国乃至世界范围内花生育种的重要方向之一,但是花生遗传改良中缺乏与食用品质相关的可溶性糖含量的快速检测方法,限制了食用花生育种进展。本研究建立了80%乙醇和水浴快速提取花生籽仁可溶性糖的方法,该提取方法与国标法相比,简化了样品前期处理步骤,加快了提取进度。通过准确性和重复性试验对该方法的验证表明,该方法的重复性较好,而且准确有效。以20份花生品种为材料,利用高效液相-示差折光法对该方法提取的样品和国标法提取的样品进行检测发现,成熟花生籽仁中的可溶性糖主要是蔗糖,葡萄糖和果糖很少,2种方法测定的结果差异不显著。利用本研究建立的方法检测20份花生品种的结果显示,蔗糖含量最低为16.19 mg g^-1,最高为83.81 mg g^-1,平均为30.41 mg g^-1。利用国标法检测的结果显示,蔗糖含量最低为15.60 mg g^-1,最高为81.38 mg g^-1,平均为30.20 mg g^-1。这些检测结果,一方面进一步验证了所建立方法的实用性,另一方面也表明这些花生品种中的蔗糖含量差异较大。     

石斛属植物基因组DNA提取方法的对比

笔者使用6种DNA提取方法提取7种含糖量较高的石斛属植物的DNA,比较不同方法提取DNA的效果,结果表明:改良PEX法和改良CTAB法对含有丰富多糖和多酚类的石斛属植物的DNA提取效果较好。改良PEX法与其他5种方法对比,可以更好地去除多糖类和多酚物质的干扰,能够满足后续的分子生物学实验的要求。改良CTAB法和改良SDS法与CTAB法和SDS法相比,可获得较高的DNA产率,并且可以较好地去除多糖类杂质的干扰。     

Markers for maturity and senescence in the potato crop

Summary Maturity in the potato crop is, as yet, ill defined. In an experiment in which nitrogen was applied pre-planting in six treatments, the opportunity was taken to follow changes in growth and development together with changes in three possible measures of physiological activity. A sudden decline in the concentration of sugars in the petiole sap was best associated with changes in crop growth development and may be an appropriate indicator of the onset of maturity and then senescence.

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Zusammenfassung Das Einsetzen von Reife und Seneszenz bei Kartoffeln ist nicht genau definiert. Bekannt sind jedoch eine Reihe von Faktoren, um dieses zu modifizieren: zum Beispiel die Stickstoffversorgung. In einem Versuch wurde der Stickstoff (als Kalksalpeter, ‘nitrochalk’) ausgelassen (N0) oder mit 40, 80, 160 und 240 kg ha⁻¹ zur Pflanzzeit (N1 bis N4 entsprechend) verabreicht. Eine gesplittete Anwendung von N, 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ eine Woche nach Knollenbildung (N5) war eingeschlossen. Unterschiede im Blattfl?chenindex (LAI, Abb. 1), Gesamtproduktion an Trockenmasse (Abb. 2) und Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Abb. 3) wurden untersucht, um den Einfluss des Grades der Stickstoffanwendung auf das Einsetzen der Seneszenz (Abb. 1 und 2) und der Reife (Abb. 2 und 3) zu ermitteln. Die Konzentrationen an Gesamtchlorophyll (a+b) in ausgebreiteten Bl?ttern (Abb. 4 und 5) und die Zuckerkonzentration (Abb. 6) sowie die Nitrationen (Abb. 7) im Saft der Petiolen wurden untersucht, um m?gliche physiologische Indikatoren für das Einsetzen von Reife und Seneszenz zu erhalten. Die Konzentration des Gesamtchlorophylls in den Bl?ttern war zu jeder Zeit eine Funktion der H?he der Stickstoff-Applikation (Abb. 5) und sank graduell w?hrend des sp?teren Teils der Wachstumsperiode (Abb. 4). Es bedurfte keiner Kennzeichnung der Schwellenh?he für das Einsetzen der Seneszenz. Die Konzentration sowohl an Saccharose wie auch NO₃ im Petiolensaft zeigte scharfe Rückg?nge (Abb. 6 und 7), welche unter Einfluss hoher N-Gaben sp?ter erfolgten. Dennoch zeigt ein Vergleich der Zeiten dieser kurzen Rückg?nge mit Ver?nderung beim LAI, bei der Gesamttrockenmasse-Produktion und der Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Tabelle 1), dass die Ver?nderung in der NO₃-Konzentration nicht mit Ver?nderungen in Pflanzenwachstum und-entwicklung assoziiert war; der Abfall der Saccharose-Konzentration stimmte jedoch gut überein.

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Résumé Le début de la maturité et de la sénescence de la culture de pomme de terre n'est pas bien défini mais on connait un certain nombre de facteurs qui le modifient, par example la nutrition azotée. Dans cette expérimentation l'azote est apporté aux doses de 0-40-80-160 et 240 kg/ha à la plantation (respectivement N0 à N4). Un double apport d'azote, 80 kg/ha à la plantation et 80 kg/ha une semaine après la tubérisation (N5) est inclu à l'essai. La modification de l'index de Surface Foliaire (LAI) (fig. 1), de la production totale de matière sèche (fig. 2) et de la matière sèche des tubercules (fig. 3) est suivie pour montrer l'effet des doses d'azote apportées sur la date de sénescence (fig. 1 et 2) et de maturité (fig. 2 et 3). La concentration en chlorophylle totale (a+b) dans les feuilles bien développées (fig. 4 et 5) ainsi que celle des sucres (fig. 6) et des ions nitrate (fig. 7) dans le jus pétiolaire ont été étudiées en tant qu'indicateurs physiologiques possibles de la sńescence et de la maturité. La concentration en chlorophylle totale dans les feuilles dépendait des doses d'azote apportées (fig. 5) et diminuait progressivement au fur et à mesure de l'avancement de la saison culturale (fig. 4). Elle ne donnait pas de seuil limite pour le début de la sénescence. La concentration en saccharose et en NO₃ dans le jus pétiolaire montrait une chute importante mais tardive avec les fortes doses d'azote. Cependant, la comparaison de la durée de cette courte déclinaison avec les modifications du LAI, de la production totale de matière sèche et de la teneur en matière sèche des tubercules montrait que la variation du taux de NO₃ n'était pas associée à l'évolution du développement de la culture, tandis que celle de la teneur en saccharose concordait bien. Nous suggérons que lorsque la concentration en saccharose des pétioles de feuilles bien développées du sommet de la plante chute fortement, les potentiels de croissance et d'accumulation de matière sèche dans les tubercules (tableau 1) deviennent limités car ils ont atteint leur maximum.

     

Tissue culture storage of potato germplasm. 1. Minimal growth storage

Summary The interval between transfers of organ cultures derived from fifteen potato cultivars has been extended from four weeks to twelve months or longer. Reduction of temperature from 22 °C to 6–12 °C particularly with temperature cycling (6 °C during an 8-hour nigh and 12 °C during a 16-hour day) was successful. Increasing medium volume and sucrose concentration from 3 to 8% also increased survival after long storage periods. There was variation between species which was partly related to the ability to form tubers in culture. Highest survival occurred of cultures of the frost-tolerant speciesS. curtilobum andS. juzepcjukii. However, 60% or more of cultures from all the species were capable of new growth on transfer after twelve months storage under the temperature cycling regime.

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Zusammenfassung Das Intervall zwischen den Uebertragungen von Organkulturen, die von fünfzehn Kartoffelsorten stammen, wurde von vier Wochen auf zw?lf Monate oder l?nger ausgedehnt. Die fünfzehn Züchtungen schlossen Muster von vier Ploidygraden ein und deckten den Schwankungsbereich innerhalb kultivierter Kartoffeln. Nodienkulturen wurden routinem?ssig alle vier Wochen übertragen und auf N?hrboden nach Murashige & Skoog (1962) ohne Hormone bei 22 °C bei einer Photoperiode von 16 Stunden herangezogen. Die nach der Lagerung überlebenden Pflanzen wurden auf frischen N?hrboden übertragen und dienten der Produktion der neuen Anzucht. 61% der Kulturen überlebten zw?lf Monate bei 6 °C, verglichen mit 14 % bei 22 °C, 17 % bei 2 °C und 39 % bei 10 °C. Doch überlebten von den sieben verwendeten Arten nur die Kulturen von vier Arten achtzehn Monate. Ein Temperaturzyklus (6 °C Nacht, 12 °C Tag) erh?hte die Ueberlebenschance auf 82 % und auf mehr als 60 % bei den k?lteempfindlichen ArtenS. goniocalyx, S. tuberosum undS. chaucha. Eine Erh?hung des N?hrbodenvolumens pro Kultur von 3,5 ml auf 60 ml erm?glichte das Ueberleben bis zu 88 % bei 10 °C. Dagegen war das Abdichten der Kulturen, um eine Verdunstung zu verhüten, verheered. Nur 8 % der Kulturen waren nach zw?lf Monaten noch am Leben. Die Anwendung von induzierenden Bedingungen, um Knollen in vitro (9 Std. Tag 10 °C) zu erzeugen, verbesserte generell das Ueberleben bei 10 °C von 42 % bis 56 %. Alle Arten bildeten Knollen, ausgenommenS. goniocalyx undS. chaucha. Diese Bedingungen erlaubten eine starke Verbesserung im Ueberleben der Tuberosum-Züchtungen, n?mlich von 24 % auf 56 %. Die Entfernung der organischen N?hrstoffkomponenten inklusive Saccharose und die Verwendung von N?hrb?den mit tieferen Salzkonzentrationen als Murashige & Skoog (1962) blieben ohne Erfolg. Die Errichtung von Kartoffel-Genbanken in Form von Gewebekulturen ist m?glich, wenn einfache Methoden zur Verl?ngerung der Zeitintervalle zwischen den Uebertragungen angewendet werden. Das Material kann in einer sterilen, krankheitsfreien Form vorr?tig sein und kann, wenn gewünscht, ohne Risiko der Infektion durch systemische Pathogene rasch vermehrt werden.

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Résumé L'intervalle entre la mise en culture d'organes issus de quinze variétés de pomme de terre et leur transfert a été étendu de quatre semaines à douze mois ou plus. Ces quinze variétés comprenaient quatre niveaux de plo?die et couvraient la gamme des variations observées à l'intérieur des pommes de terre cultivées. Les explantats issus des cultures ont été transférés régulièrement toutes les quatre semaines et cultivés sur le milieu de Murashige & Skoog (1962) sans hormones, à 22 °C sous une photopériode de 16 heures. Les cultures étaient faites une à quatre semaines avant leur transfert dans les conditions expérimentales. La survie des explantats s'est exprimée par la production d'une nouvelle croissance sur le milieu frais. La plupart (61 %) des explantats ont survécu douze mois à 6 °C, alors que la réussite n'a été que de 14 % à 22 °C, 17 % à 2 °C et 39 % à 10 °C; des sept espèces utilisées, seulement quatre ont survécu dix huit mois. Une alternance de températures (6 °C la nuit et 12 °C le jour) a amélioré le taux de survie, l'amenant à 82% et à 60 % pour les espèces thermosensibles:S. goniocalyx, S. tuberosum etS. chaucha. Une augmentation de la quantité du milieu de culture (3.5 ml d'une part, 60 ml d'autre part) a élevé le taux de survie à 88 % à 10 °C, mais la fermeture des récipients de culture pour limiter l'évaporation a eu un effet désastreux; seulement 8 % des explantats étaient en vie après 12 mois de culture. L'utilisation de conditions inductives pour la tubérisation in vitro (9 h de jour à 10 °C) a eu un effet favorable sur le taux de survie, de 42 à 56%; des tubercules se sont formés chez toutes les espèces, à l'exception deS. goniocalyx etS. chaucha. Ces conditions ont apporté une nette amélioration de la survie des variétés, de 24 à 56 %. La suppression des constituants organiques du milieu, y compris du saccharose, et l'utilisation d'un milieu moins concentré en sels que celui de Murashige & Skoog (1962) ont été infructueux. La création pour la pomme de terre d'une banque de gènes sous la forme de cultures de tissus est possible si l'on emploie ces méthodes simples de prolongation des périodes entre les transferts. Le matériel peut être utilisable à l'état stérile, exempt de virus et peut être multiplié rapidement, à l'abri de tout risque d'infection systémique si cela est nécessaire.

     

施钾对夏玉米子粒发育过程中糖代谢相关酶活性的影响

选用高淀粉玉米品种费玉3号及低淀粉玉米品种豫玉22为材料,研究了钾肥不同用量对玉米开花后子粒淀粉积累、淀粉合成关键酶活性的影响;分析不同处理对直、支链淀粉含量的影响以及淀粉合成关键酶活性与直、支链淀粉积累的关系。结果表明,施K2O 225kg/hm2的处理显著比不施钾肥处理提高了两品种子粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPG-PPase）的活性与尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 （UDPG-PPase）,显著提高了费玉3号子粒中可溶性淀粉合成酶（SSS） 的活性;施钾降低了豫玉22子粒SSS、束缚态淀粉合成酶（GBSS）的活性。施K2O 225kg/hm2提高了两品种穗位叶蔗糖含量和蔗糖合成能力,促进了子粒淀粉的合成;显著提高子粒直链、支链及总淀粉含量及积累速率,收获时总淀粉含量分别提高13.6%和8.2%,施钾更容易提高费玉3号子粒淀粉含量。中、高量钾提高了高淀粉玉米费玉3号子粒可溶性糖含量,有利于淀粉的合成;而对低淀粉玉米豫玉22子粒可溶性糖含量没有显著影响。除可溶性糖含量外,品种与施钾的交互作用对以上各指标的影响均达到显著性水平。     

甘蔗愈伤组织继代培养中的蔗糖效应

以甘蔗幼嫩叶鞘为外植体，经多种培养基诱导出愈伤组织，选择产愈率较高的三种培养基继代，对增殖效果较好的培养基再次进行不同蔗糖浓度梯度的增愈试验。结果表明，低蔗糖浓度（１．５％）有利于愈伤组织的生长发育，组织块质量好．产愈量和产胚量高；高浓度则不利于愈伤组织增殖。     

不同光照桑叶养蚕时添食蔗糖对蚕茧和蚕种的影响

用搭棚遮荫的方法人为造成日照不足的桑叶，以研究养蚕时在光照叶和遮荫叶上添食蔗糖的效果。结果表明光照叶或遮荫叶上添食蔗糖，对蚕茧和蚕种的产质量均无影响。     

Effects of nitrogen,phosphorus and potassium fertilizer treatments on weight loss and changes in chemical composition of potato tubers stored at 4°C

Summary Pot and field experiments were carried out to test fertilizer treatments on the behaviour of potato tubers stores at 4°C and ≥90% relative humidity for 6 months. Weight losses (separated into water and dry matter) were enhanced after N and K fertilization and decreased by increasing P supply. Glucose and fructose contents were reduced at harvest by high N-fertilizer rates compared to no or low fertilization, but throughout storage reducing sugar accumulation was increased, sucrose reduction was decreased and ascorbic acid was increased. K fertilization affected the chemical composition of the tubers somewhat similar to that of nitrogen fertilization. High initial nitrate content of the tubers seemed to be increased and low nitrate values were decreased during storage. The tubers from pot experiments showed similar changes but of greater magnitude.     

Influence of stem canker (Rhizoctonia solani Kühn) on tuber yield,tuber size,reducing sugars and crisp colour in cv. Record

Summary In eight experiments in 4 years, inoculating seed tubers withR. solani caused stem canker and in seven experiments decreased the total yield and the yield of tubers 40–70 mm. Yields of larger tubers were usually increased. In most experiments inoculating increased the reducing sugar content of the tubers and darkened the colour of crisps, but did not consistently affect the amounts of sucrose. Treating soil with aldicarb or oxamyl before planting also slightly increased the total reducing sugars.