The use of digital image analysis and real‐time PCR fine‐tunes bioassays for quantification of Cercospora leaf spot disease in sugar beet breeding

Cercospora leaf spot, caused by the fungus Cercospora beticola, is a major fungal sugar beet disease worldwide and the cause of significant yield losses. The disease is most successfully countered by the introduction of genetic tolerance into elite sugar beet hybrids. To this end, breeding programmes require high quality biological assays allowing discrimination of minor differences between plants within a segregating population. This study describes the successful implementation of image analysis software in the bioassays for quantification of necrotic lesions at different stages of C. beticola infection, allowing selection on minor phenotypic differences during the sugar beet breeding process for C. beticola resistance. In addition, a real‐time PCR assay was developed for the quantification of C. beticola pathogen biomass in infected beet canopy. The use of both techniques, even in an early stage of infection, fine‐tunes current bioassays, allowing more accurate and efficient selection of resistant breeding material.     

甜菜夜蛾抗药性的研究进展

甜菜夜蛾是一种重要的农业害虫，其对许多杀虫剂都产生了抗药性。本文对甜菜夜蛾的抗药性发展状况及其抗药性机制进行综述，并总结了有效的抗性治理策略。     

甜菜子叶期幼苗硝态氮吸收特性及其与硝酸还原酶活性的关系

６个有代表性的甜菜品种在人工气候室的营养液培养试验表明，甜菜子叶期幼苗对ＮＯ３＾－的吸收要经最初２ｈ的适应阶段后才可均匀进行。均匀吸收后，观察到多倍体的吸收量〉２倍体，倍性相同品种中Ｅ型〉ＮＥ型〉ＮＺ型〉Ｚ型的初步结果。不同类型品种间ＮＯ３＾－吸收的表观米氏常数（Ｋｍ，ａｐｐ）、最大吸收速率（Ｉｍ）有明显差异，除多倍体ＮＺ型品种甜研３０１的Ｋｍ，ａｐｐ较低而Ｉｍ较高外，其余品种的Ｋｍ，ａｐｐ和Ｉｍ     

甜菜个体发育规律的研究

根据甜菜叶、根生长及糖分积累特点,将甜菜个体发育过程划分为苗期、叶丛形成期、块根增长期及糖分积累期等4个生育时期;甜菜一生中形成70余片叶,以叶丛形成期发叶最快,每1.5日生1片叶。11-30片叶寿命长,达75-80天。这20片叶对产量贡献大,称为基本功能叶;光合势以块根增长期最高,600dm#+2/株·日以上;7月21日CGRt=CGRr,可将CGRt与CGRr曲线交叉时期,作为叶、根生长中心转移依据;块根增长期以前,干物质分配以叶部为主,占总干物重60%以上,其后根部占优势,至9月末达61.2%,生育中期糖分积累缓慢,后期积累快;7月20日左右,甜菜生长中心由叶部转至根部,8月末由根部转入糖分积累。     

70%噁霉灵可湿性粉剂防治甜菜立枯病药效评价

2007、2008年70%噁霉灵可湿性粉剂防治甜菜立枯病田间药效试验结果表明：70％噁霉灵可湿性粉剂有效成分4900 mg/kg甜菜种子,两年的防治效果分别为95.96%和92.17%,结合其他4个点次的试验结果,相比于对照药剂50%福美双可湿性粉剂,平均增加产糖量299.63 kg/hm2,折合人民币净增收1 115.49元,在此剂量下对甜菜安全,宜在黑龙江甜菜产区推广应用。     

Leaf Carbon Isotope Discrimination and its Relation with Qualitative Root Traits and Harvest Index in Sugar Beet (Beta vulgaris L.)

Twenty commercial sugar beet varieties were grown at two sites in central Greece during the 2001 growing season (March to October), in a completely randomized block design with three replications. Carbon isotope discrimination (Δ) in sugar beet leaves was found to be affected by site and marginally by variety. No relation was found between fresh root yield and Δ, but significant correlations were found between Δ and sucrose content (positive) and between Δ and root α‐amino‐N (negative). Also, the harvest index, determined at one site, was negatively correlated with Δ.     

利用InDel技术评价甜菜品种的一致性

为了探索InDel分子标记技术在鉴定甜菜品种一致性中的可行性,本研究以8个甜菜品种为试材,每个品种取24个单株,分别提取基因组DNA,利用9对InDel引物对每个甜菜品种的24个单株分别进行InDel-PCR扩增,根据扩增条带分析每个甜菜品种的一致性分布特征。结果表明8个甜菜品种所有位点的平均一致性比率在67.7%~88.1%之间。单一引物在不同品种中表现出的一致性比率具有一定差异。例如,利用ND286引物在品种985和品种1123中检测出的一致性比率为100%,但是在其他品种中检测出的一致性比率分布在46%~63%之间。不同引物在同一品种中表现出的一致性比率可能相同,但其区分出的不一致植株可能相同也可能不同。比如,在平均一致性最好的品种1015中,ND31和ND71引物在24个植株中检测出的一致性比率相同,但ND31引物区分出的差异植株为13、14和15号植株,而ND71引物区分出的差异植株为8、15和21号植株。因此利用单个位点引物对甜菜品种一致性进行鉴定不具有普遍性和科学性,应该综合多个位点的表现进行一致性鉴定,且现阶段甜菜品种一致性鉴定的标准不宜设置过高。     

施钾量对膜下滴灌甜菜光合性能以及对产量和品质的影响

膜下滴灌技术被广泛应用于内蒙古冷凉干旱地区的甜菜生产中。为探明施钾量对膜下滴灌甜菜光合生理特性和产质量的影响及其适宜钾肥用量, 于2014?2015年在内蒙古凉城县设K₂O 0、90、180、270和360 kg hm ^-25个施肥处理进行了研究。结果表明, 钾素能够提高甜菜的光合性能, 如促进株高、叶面积指数、净光合速率的增加; 施钾肥180、270和360 kg hm ^-2显著提高了叶丛快速生长期甜菜的净光合速率, 影响净光合速率的最主要因素是RuBPCase活性, 其次是气孔导度, 净光合速率与甜菜产量呈极显著正相关。适宜的钾肥用量有利于块根、叶柄和叶片干重的增加及产量增加, 但施钾过量, 块根干物质分配比例下降, 含糖率下降, 块根干物质分配比例与甜菜含糖率呈显著正相关。施钾量270 kg hm ^-2时产量最高, 90 kg hm ^-2时含糖率最高, 当施钾量大于180 kg hm ^-2时, 块根中K ⁺、Na ⁺含量增加, 大于270 kg hm ^-2时, 块根中α-氨基酸含量增加, 施钾量180 kg hm ^-2时产糖量最高。综合考虑施钾量对膜下滴灌甜菜产量和品质的影响, 内蒙古甜菜种植优势区域的钾肥推荐施用量为180 kg hm ^-2。     

甜菜DAMD引物的筛选及不同凝胶系统对扩增产物多态性的影响

为了筛选适宜于甜菜品种纯度鉴定的DAMD引物,笔者利用12 个不同的甜菜品种分别对26 条DAMD引物进行扩增,并分别采用6%聚丙烯酰胺凝胶电泳和2%的琼脂糖凝胶电泳对扩增产物进行检测。结果表明,从26 条DAMD引物中筛选出16 条扩增清晰的引物,这16 条引物共扩增出139 条带,其中多态性条带为122 条,多态性百分比为87.7%,这16 条引物可以作为甜菜品种纯度和真实性鉴定的核心引物,同时发现聚丙烯酰胺凝胶电泳与琼脂糖凝胶电泳的检测结果差异不大,而琼脂糖凝胶具有制作方便、检测简单以及不使用任何有毒药剂等优点,推荐甜菜DAMD扩增产物的检测使用琼脂糖凝胶电泳。     

红甜菜品种指纹图谱的构建

为了更好地保护育种家以及红甜菜种植者的利益,达到快速鉴定红甜菜品种的目的。笔者利用SSR引物构建了12 个红甜菜品种的指纹图谱。结果表明,只需要BVV21、SSD77 和SSD6 这3 对SSR的引物组合就可以实现对12 个红甜菜品种的鉴别,其中BVV21 一种引物就可以单独鉴别‘紫菜头’、‘甜研红1号’和‘880274’这3个红甜菜品种。