甜菜萌发—幼苗期不同阶段耐盐能力的研究

为明确甜菜萌发—幼苗期不同生长阶段的耐盐能力,采用室内水培的方法,研究不同浓度NaCl下,甜菜种子的发芽率、子叶期和第3对真叶期甜菜幼苗生长和一些生理指标的变化。结果表明:在萌发期进行NaCl胁迫,低、高浓度处理(140、280 mmol/L)甜菜种子的发芽率分别为75%、22%;随着NaCl浓度提高,甜菜种子发芽时间逐渐延长,发芽率显著降低。子叶期和3对真叶期幼苗均未由于胁迫致死,子叶期幼苗根系、叶片、叶柄以及整株生物量,叶面积及叶绿素含量都较对照明显降低,子叶期细胞膜的伤害率增大;3对真叶期幼苗只在高浓度NaCl处理下生物量、叶面积有所降低。因此,在萌发期进行NaCl胁迫,甜菜生长受到胁迫影响最大,子叶期胁迫影响次之,3对真叶期胁迫影响最小。

盐胁迫对甜菜植株显微结构影响的初步研究

为了解盐胁迫条件下甜菜植株显微形态结构变化情况,以甜菜‘T510’为研究对象,研究280 mmol/L NaCl组与空白对照组在叶、叶柄及根的显微结构中的差异。结果表明:盐处理的叶片、茎及根部位的木质部和韧皮部相比空白对照组甜菜的木质部和韧皮部直径变小;盐处理叶片的气孔几乎都关闭,即使开放,开放程度也较小;盐处理的茎的薄壁细胞所占体积增大;盐处理根的表皮细胞壁加厚,并且根的薄壁组织中出现大量通气组织。

甜菜组学技术研究进展

转录组学、蛋白组学、基因组学和代谢组学等组学技术具有高通量、高灵敏度和系统性等优点,已成为在分子水平研究植物应对生物胁迫和非生物胁迫的强有力工具。本研究综述了近年来国内外在甜菜组学技术方面的相关研究,包括甜菜在生物和非生物胁迫下的抗逆分子机理研究、细胞质雄性不育(CMS)结构基因和基因辅助甜菜育种功能研究,这些研究对于培育优良甜菜品种具有重要的理论价值。下一步应加强多种组学结合的研究策略,并结合基因功能鉴定发掘更多的甜菜优质基因资源。

甜菜EST-SSR引物的快速筛选

为了快速从甜菜EST-SSR引物中筛选出适合甜菜分子生物学的引物,利用12个不同的甜菜品种对80对甜菜EST-SSR引物进行扩增,同时设置12个不同的退火温度,利用8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶对PCR产物进行分离。结果表明:80对EST-SSR引物虽然均能够扩增出产物,但绝大部分引物扩增的条带由于没有多态性或者条带难以辨别而不能够使用,只有13对引物扩增出了清晰、易于识别的条带,有4对引物多态性较高,其余9对引物多态性均较低,而梯度退火温度则表明,退火温度对EST-SSR引物影响不大,只有个别引物会在较低退火温度条件下产生非特异性的条带,因此将所有引物的退火温度均设定为60℃。利用不同品种以及梯度退火温度可以实现EST-SSR引物的快速筛选,但要想筛选出多态性高的引物还需要对更多的EST-SSR引物进行筛选。

东北旋耕制度下垄作与平作甜菜产质量差异

为研究东北旋耕制度条件下甜菜平作和垄作对于甜菜产量和质量的影响,2017年以‘H004’为试验材料,采用分区设计的实验方法,在哈尔滨呼兰区多年旋耕地测定了在平作和垄作栽培条件下甜菜的块根产量、绿茎叶产量、含糖率、甜菜地下和地上部位的干物质量比例以及不同土层的土壤含水量和容重。研究发现转旋耕条件下平作和垄作甜菜含糖量没有显著差异,但是垄作甜菜块根产量要明显优于平作甜菜,垄作甜菜块根单产达到87.8 t/hm2,而平作甜菜块根单产仅为72.9 t/hm2。此外研究发现平作甜菜地上部分干物质积累较多。同时发现垄作栽培土壤含水量及土壤疏松程度均优于平作,如在20～26 cm土层中垄作土壤的容重和含水量分别为1.38 g/cm3和21.96%,而在20～26 cm平作土壤的容重和含水量仅为1.56 g/cm3和19.35%。本研究表明在东北旋耕制度条件下,垄作栽培更适于甜菜生产。

甜菜连作障碍研究概况

随着人口的增加,对粮食、蔬菜、药材及经济作物等的需求量不断上升,加上土地资源有限,作物产区相对比较集中,同时受环境条件与种植习惯等因素的影响,作物连作已成为一个不可避免的趋势。为了系统认识和掌握随甜菜作物连作年限的增加而导致的一系列连作障碍问题,解决连作制约甜菜可持续发展的问题,对甜菜连作障碍的表现及成因进行了简要概述,提出了消减其连作障碍的技术主要有选择合理的耕作栽培制度、选育具有优良性状抗逆性强的品种、合理施肥、适当调整播期和施用微生物制剂等,并对甜菜连作障碍未来的研究方向进行了展望。

盐胁迫下耐盐甜菜生理及其蛋白差异表达分析

为了探究甜菜在盐胁迫条件下生长及蛋白差异表达的变化,本研究以耐盐甜菜‘T510’为试验材料,采用室内营养液培养的方式,分析了0、140、280 mmol/L NaCl胁迫条件下甜菜生理和蛋白组变化。结果表明:随着盐分浓度的升高,甜菜的干物质、胁迫指数、叶绿素含量明显降低。相反,丙二醛和可溶性蛋白含量明显升高。利用双向电泳分别在对照组、低盐组(140 mmol/L NaCl)、高盐组(280 mmol/L NaCl)中检测到514、579、562个蛋白点。在低盐-对照、高盐-对照和低盐-高盐中分别有17、40、21个差异表达蛋白(变化倍数>2,P<0.05)。通过质谱分析最终分别鉴定出12、23、11个差异表达蛋白。这些差异蛋白主要参与光合作用和物质代谢。同时,发现磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶家族蛋白PEPC,Zn结合脱氢酶家族蛋白亚型1和ATP合酶的γ链在响应盐胁迫过程中表达量变化较大。因此,对于耐盐甜菜来说,盐胁迫主要影响与光合作用和物质代谢相关的蛋白表达,其中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶家族蛋白PEPC、Zn结合脱氢酶家族蛋白亚型1和ATP合酶的γ链的作用明显。以上这些发现为甜菜及其他作物的耐盐育种提供有价值的理论依据。

甜菜根腐病的发生及防治研究进展

甜菜根腐病是甜菜产区的主要病害之一,也是世界上较难防治的植物病害。为进一步研究甜菜根腐病有效的防治措施,综述了70余篇文献,特别是甜菜根腐病的症状、病原物、发病因素和防治措施的研究进展,发现有关甜菜根腐病症状类型描述及病原种群鉴定的研究比较系统,而关于发病因素和防治措施的研究还存在不足。今后还需进一步研究甜菜根腐病的发病因素,实现对甜菜根腐病的预测预报,从而科学地指导防治,继续挖掘甜菜根腐病拮抗菌群及完善生防制剂地制备和应用,充分发挥生物防治的作用。

作物连作障碍研究进展

随着中国人口的增加、土地资源有限及作物产区相对比较集中等因素的影响,作物连作已成为一种普遍的趋势。随连作年限的增加,作物的产质量均受到不同程度的影响,因此由连作导致的一系列连作障碍已成为制约农业可持续生产的一个重要因素,受到了世界各国的广泛关注。本研究从连作障碍的表现、成因及消减技术3个方面进行了简要概述,并对连作障碍未来的研究方向进行了展望,以期为作物连作障碍的相关研究提供一些借鉴。

盐胁迫对植物各营养器官形态结构影响的研究进展

在胁迫条件下,植物为了提高自身对不良环境的适应能力,保持物种的延续性,其结构形态势必发生变化。盐渍土在中国分布面积广泛,盐渍土上的作物由于受到各种胁迫作用,导致生长发育不良、农作物减产等问题,所以解决盐渍土对作物胁迫的问题刻不容缓。笔者从植物根、茎、叶形态结构方面阐述了盐胁迫对植物影响,解析植物在形态学的耐盐机理,为选育耐盐品种提供了参考依据。

土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展

重金属污染是当今社会世界性的环境生态问题。由于人类社会城市化进程加剧、工业生产中"三废"的不合理排放以及现代农业中各种农药化肥的大量使用,导致土壤中重金属的含量剧增,污染问题严重,其中尤以重金属镉、汞、铅等在生物体内的富集与抗生性的研究日益受到关注。笔者综述了土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展,以期为土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。

除草剂降解菌对甜菜药害缓解作用的研究

除草剂药害严重的影响了甜菜的种植和生产,本文利用已发现的一株降解菌,通过施用降解菌后,叶绿素及甜菜幼苗的干物质积累,来研究其对甜菜阿特拉津药害的消除效果.试验结果表明:在本试验条件下,当除草剂残留的浓度为90μg/kg时,降解菌用量为20 ml/kg土时,降解的效果最好.

NaCl胁迫下甜菜叶片质外体及原生质体Na^＋含量变化

本文通过室内水培的方式，研究了在不同苗龄盐胁迫后，甜菜叶片质外体及原生质体Na^＋含量的变化情况。结果表明：甜菜T510品系和甜菜210品系叶片质外体和原生质体Na^＋浓度都随着盐胁迫程度增强而升高，其中在子叶期质外体和原生质体Na^＋浓度较其它两时期上升明显，T510品系原生质体的Na^＋含量与质外体的Na^＋含量比值较210高，耐盐性较强的T510品系较210品系离子区隔能力强。