本项目属甜菜抗病生理选种新途径、新技术的应用基础研究,即用已获得和收集的抗丛根病甜菜材料(株系、品系、品种),在丛根病区和无丛根病区种植下,通过比较生理学方法,从核酸代谢及其酶类、光合性能、组织器官结构、矿质营养、蛋白质代谢、糖代谢、氨基酸、激素以及抗性酶等方面,系统研究抗丛根病甜菜与感丛根病甜菜的生理生化特性差异,从而筛选和确定抗丛根病特性的生理生化指标;以甜菜生育早期和活体为主,进行抗丛根病品种的选择,结合其生育期表型性状、经济性状和品质性状,应用多元统计方法分析其抗丛根病性(分耐病性、抗病性和高抗病性),经加代繁育,生理生化特性鉴定、验证,最后筛选出抗病性强的品系,其产量达到45吨/公顷、含糖率16%以上,并建立起用生理生化指标选育抗丛根病品种的程序,为开创抗病生理选种、提高选育质量、缩短育种年限开辟新途径。对学科建设和内蒙古甜菜生产持续发展均具有重要意义。
本项目针对甜菜生产中丛根病蔓延速度快,危害严重的问题,对抗丛根病甜菜的生理特性及生理选种进行研究,属甜菜抗病应用基础和应用技术研究范畴。现取得研究成果如下(1)阐明了甜菜抗丛根病的生理基础和特性。叶绿素含量、叶黄素含量、类胡萝卜素含量、希尔反应活性、酚类物质含量、抗坏血酸含量、细胞壁羟脯氨酸含量、过氧化物酶活性、β-1 , 3-葡聚糖酶活性是甜菜抗丛根病的固有抗性;POD、PPO、PAL、几丁质酶、β-1 , 3-葡聚糖酶、SOD活性、超氧阴离子自由基产生速率、H2O2、抗坏血酸、乙烯、酚类物质、细胞壁羟脯氨酸量、叶黄素、类胡萝卜素含量是其诱导抗性。甜菜的蛋白质、糖、核酸代谢也与其抗丛根病性有关。(2)确立选择甜菜抗丛根病性的生理指标。确定在病地和无病地上用叶绿素、类胡萝卜素、块根细胞壁羟脯氨酸含量等为选择生理指标;在病地上用过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性、游离氨基酸、钾含量等为选择生理指标。(3)建立甜菜抗丛根病的生理选种程序,通过生理选种程序选出农大甜研4号新品种1个,抗丛根病新品系4个。以上成果填补了甜菜抗病生理研究空白,达到国际先进水平,有重要理论意义和应用价值。