光照对雾培马铃薯前期生长及块茎形成的影响

[目的]本研究旨在明确不同光照条件对雾培马铃薯块茎形成初期植株生长、块茎形成及其相关基因表达的影响。[方法]以马铃薯品种‘中薯18号’和‘中薯早35’为材料,选取接种3周长势一致的脱毒试管苗,设置2个光照周期[12 h/12 h(P1)、16 h/8 h(P2)]和3个光照强度[150μmol·m-2·s-1(L1)、350μmol·m-2·s-1(L2)和550μmol·m-2·s-1(L3)]共6个试验组合:P1L1、P1L2、P1L3、P2L1、P2L2和P2L3。取样测定生长和光合指标及相关基因的表达。[结果]P1条件下,2个品种的净光合速率、地上部生物量、地下部生物量、匍匐茎数、单株块茎数和单株产量从高到低的处理依次为P1L3、P1L2、P1L1;P1L3处理加速了‘中薯18号’和‘中薯早35’的块茎形成,分别比P1L1、P1L2处理提早了10.3、3.1 d和7.4、4.2 d。匍匐茎发生期和膨大期StPHYF、StCO1、StSP6A以及StSWEET-1基因在叶片和匍匐茎中的表达量也随光照强度的增加显著上升。P2L2与P2L3处理2个品种净光合速率无明显差异,但都显著高于P2L1。P2处理的2品种地上部生物量、地下部生物量、匍匐茎数随光照强度增强而增加,且显著高于P1。长日照显著抑制了2个品种块茎的形成,与P1L1、P1L2和P1L3相比,P2L1、P2L2和P2L3处理‘中薯18号’和‘中薯早35’块茎形成时间分别推迟了22.3、12.8和13.7 d以及12.4、3.7和3.6 d,并使StPHYF、StCO1在叶片和匍匐茎中表达上调,StSP6A和StSWEET-1的表达被显著抑制。[结论]生产上在较高光照强度下可采用前期长日壮苗促进匍匐茎发生,中后期短日诱导促进块茎形成的方法提高雾培马铃薯生产效率。

不同基质对马铃薯微型高效生产的影响

在防虫网室内 ,通过调查扦插存活率、单株块茎数、总块茎数、单株块茎重和总块茎重等项目 ,利用马铃薯品种大西洋的扦插苗 ,对 6种不同基质上生产微型薯的效果进行了研究。结果表明 :蛭石和草炭组成的基质最适宜微型薯的生产 ,单株块数和总块数最多 ,单块重和单株块重最重 ,其中每平方米收获块数达到 2 91块 ;菜园土在存活率和总块重、棉子壳在存活率和单块重以及砂在存活率和总块数等方面有较好表现 ,与蛭石和草炭的效果相当 ,可作为各地生产微型薯时选择的廉价基质。

必速灭防治马铃薯疮痂病效果试验

在网棚条件下,进行了必速灭防治马铃薯疮痂病的试验。结果表明必速灭可以显著地降低微型薯疮痂病感病率,降低病情指数,减轻疮痂病在马铃薯微型薯生产中的危害,而且促进了马铃薯扦插苗苗期的生长,提高了扦插苗的存活率、单株产量、小区收获产量和单株薯重。

中国马铃薯产业发展与食物安全

在人口增加、耕地面积减少、水资源缺乏以及水稻、小麦和玉米三大粮食作物种植面积下降等因素的影响下,中国食物安全存在着潜在的危机。马铃薯作为一种兼用型农作物,具有较高的水分利用率和较长的产业链,种植面积逐年增加。可利用冬闲田进一步扩大马铃薯种植面积,与三大粮食作物相比,其单产还有较大的增加潜力。马铃薯产业的不断发展,将对缓解中国食物安全压力起到重要作用。

中国88个马铃薯审定品种SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析

为对马铃薯品种鉴别、优良杂交组合选配提供分子水平上的依据，利用SSR标记构建了中国2000—2007年审定的88个马铃薯品种的指纹图谱并进行了遗传多样性分析。以138对SSR引物对16份遗传差异较大的马铃薯材料的基因组DNA进行了扩增，筛选出10对多态性高、谱带清晰的引物。利用10对SSR引物对全部供试材料进行扩增及电泳检测，共检测到135个等位位点，其中133个为多态性位点，多态性比率达98.52%。每对SSR引物扩增出的等位位点数7~22个，平均13.5个，多态性信息量变化范围为0.7604~0.9375，平均0.8501。通过对电泳检测结果的统计分析，利用S180、S25、S7、S151、S184及S192等6对引物构建了88份供试材料的SSR指纹图谱。聚类分析表明，在相似系数0.620处，所有供试材料被被聚为一类，在相似系数0.652处，81.8%的材料仍然聚在一起，从分子水平上表明供试材料遗传基础非常狭窄。聚类分析结果与供试材料系谱来源有较好一致性，同一栽培区域育成的品种在不同程度上聚在一类。

我国马铃薯种质资源和育种技术研究进展

我国的马铃薯育种研究经历了国外引种鉴定到品种间和种间杂交、生物技术育种的过程 ,在过去的 6 0多年中育成了将近 190个品种 ,但各种专用型品种尤其是加工品种奇缺。本文回顾了我国马铃薯种质资源和遗传育种研究历程 ,全面阐述了我国马铃薯育种的最新进展 ,分析了目前存在的问题及其对策 ,指出了应重视野生种利用和种质资源创新研究 ,加强常规育种与现代生物技术结合 ,针对消费市场的多元化需求、产业的快速发展和种植业结构的重大调整以及不同的生态条件 ,选育聚合多种性状、优质专用型品种。

马铃薯品种遗传多样性分析

为解析一套(559份)从世界各国收集的马铃薯种质资源的遗传多样性,用16个表型性状和36个SSR标记进行了聚类和多样性参数分析。对454份表型数据完整材料的UPGMA聚类分析表明,在欧氏距离14.66处被聚成2个类群(A_1和A),其中A_1在欧氏距离12.74处被分为A_(11)和A_(12)亚群;454份材料在欧氏距离11.73处被划成9个类群,包括4个小类(A、B、C和H)和5个大类(D、E、F、G和I),其中类群I所包括的材料占总数的57.5%,该结果较好地揭示了马铃薯种质材料之间的形态差异,区分生态类型不同和遗传差异明显的亲本。36个SSR标记在559份材料中共检测出134个多态性位点,每对引物检测1~7个等位变异,平均3.72个,引物多态性信息量(PIC)为0.1545~0.7743,平均为0.5783,说明品种间有丰富的遗传多样性。NJ系统进化树分析表明,559份材料可分为3个大群。类群I为一个混合群,各地区品种均有分布,包括133份马铃薯材料,占总数的23.8%;类群II中欧洲、北美及中国东北和西北地区的材料所占比重较大,数量为187,占33.5%;类群III中北美、南美以及中国东北和西南地区马铃薯材料所占比重较大,包含239份材料,占42.8%。表型性状聚类与SSR分子标记聚类结果相似,均与地理位置有很大相关性,应结合共同用于评价马铃薯品种遗传多样性。

不同基因型马铃薯块茎损伤性状的综合评价

【目的】筛选马铃薯块茎耐损伤种质,为损伤相关研究及育种提供理想材料。【方法】选用104份马铃薯品种(系),了解其表皮擦伤、内部损伤和损伤变色3个损伤指标并进行主成分、聚类和多元方差分析。【结果】主成分分析得到的主成分的特征向量值,表皮擦伤远大于内部损伤,内部损伤大于损伤变色。系统聚类分析把104份马铃薯品种(系)分为6个类群,类群间的3种损伤性状存在显著差异。【结论】3种损伤对块茎整体损伤的影响程度为:表皮擦伤>内部损伤>损伤变色,而且得到块茎整体损伤耐性理想的品种(系)类群。简化了损伤性状的研究,为后续的损伤性状研究提供了理想材料。

PEG-8000模拟干旱胁迫对11个马铃薯品种的组培苗生长指标的影响

为了明确聚乙二醇(PEG-8000)模拟干旱胁迫对马铃薯组培苗的影响,以11个马铃薯主栽品种的脱毒组培苗为试验材料,研究比较了在固体培养基中分别添加5%,10%,15%,20%的PEG-8000模拟干旱胁迫和对照处理下(不含PEG-8000)组培苗生长指标的变化,对供试品种组培苗的株高、最大根长、茎鲜质量、根鲜质量、茎干质量、根干质量和植物水分含量共7个生长指标进行测定和分析。结果表明,随着胁迫处理PEG-8000浓度的增加,所有材料的组培苗表现出受干旱胁迫现象越严重,当固体培养基中PEG-8000浓度为15%时,11个品种间的差异最大,所测的7个指标值均显著低于对照,是鉴定马铃薯品种组培苗对干旱胁迫反应的最佳浓度。在该胁迫浓度下,供试马铃薯材料的平均相对根鲜质量为26.9%,变异系数为50.6%,是下降幅度和变异系数最大的一个指标,表明根鲜质量更易受到干旱胁迫的影响。利用6个相对指标值,对11个马铃薯品种的干旱敏感性进行聚类分析,在欧氏距离为40处,11个马铃薯品种可分为3类,Ⅰ类包括坝薯10号、高原7号、克新1号和晋薯2号;Ⅱ类包括中薯2号和中薯20号;Ⅲ类包括中薯3号、大西洋、夏坡蒂、费乌瑞它和疫不加,3个类群受干旱胁迫的影响逐渐加重。综合聚类分析和植株含水量的结果,筛选到坝薯10号和高原7号2个耐旱品种。

三个耐冻性不同的马铃薯野生种中FAD2基因的克隆及表达分析

以3个耐冻性和冷驯化能力不同的马铃薯野生种Solanum commersonii、S.acaule和S.cardiophyllum为材料,利用RT-PCR技术克隆出不饱和脂肪酸合成途径中的关键酶基因ω-6脱氢酶基因(FAD2),分别命名为Cmm-FAD2(GenBank登录号为KF214782)、Aca-FAD2(KF214781)和Cph-FAD2(KF214783)。序列分析表明,该基因在3个马铃薯野生种中核苷酸长度都为1326 bp,编码441个氨基酸残基。3个野生种FAD2基因核苷酸序列和蛋白序列比对结果表明,在18个位点的差异核苷酸中有8个位点的差异导致对应的氨基酸残基变化,其中第11和第44氨基酸残基处,耐冻且有冷驯化能力的S.commersonii和S.acaule有相同的氨基酸,而冷冻敏感S.cardiophyllum的氨基酸却不同。二级结构预测结果表明S.commersonii和S.acaule的FAD2蛋白与S.cardiophyllum FAD2蛋白的α-螺旋、延伸链和随机卷曲存在明显差异。蛋白多序列比对和进化树分析表明,3个马铃薯野生种的FAD2基因与番茄的亲缘关系最近,其次是与马齿笕。qPCR分析表明,12 d冷驯化使FAD2基因在3个马铃薯野生种中都上调表达,S.commersonii和S.acaule的FAD2基因表达水平均高于S.cardiophyllum,且差异显著。

分子标记及其在马铃薯遗传育种中的应用

本文介绍了几种常用的 DNA分子标记如 RFL P、RAPD、AFL P、SSR和 ISSR的概况 ,以及它们用于马铃薯遗传育种研究的最新进展 ,包括基因标记与定位、遗传图谱构建和种质资源研究等。

马铃薯SSR遗传连锁图谱构建及3个重要农艺性状QTLs定位

利用二倍体马铃薯杂交群体P1的167个基因型为作图群体,应用SSR标记构建了一张总长度为645cM的遗传连锁图谱,该图谱包含86个SSR标记,标记间平均距离为7.5cM。应用该图谱,利用复合区间作图法,对与马铃薯块茎相关的3个重要农艺性状进行QTL定位和遗传效应分析,结果在第5条染色体上检测到控制3个性状的QTL各1个,其中控制单株产量的QTL遗传贡献率为12.3%,控制单薯质量的QTL遗传贡献率为16.1%,控制块茎比重的QTL遗传贡献率为11.2%。

马铃薯块茎形状基因CAPS标记的开发与验证

马铃薯块茎形状(薯形)是选育马铃薯品种尤其是加工品种最重要的性状之一。前人研究表明薯形是由位于第10染色体的单基因Ro控制的,并且圆形对长形为显性。本研究以二倍体马铃薯长薯形基因型10618-01和圆薯形基因型320-02及其213个F1代薯形分离群体为材料,基于马铃薯基因组相关序列信息结合分离群体分组分析法开发标记,获得了一个CAPS标记1137-CAPSVI。利用该标记对53份不同薯形的四倍体马铃薯高代品系进行验证,结果表明该标记的选择准确率达83.02%,进一步的Pearson双侧相关分析显示其相关性达极显著水平,且该标记对圆薯形材料的选择准确率更高,达91.42%。该CAPS标记的获得对于四倍体马铃薯分子标记辅助育种,加速马铃薯品种尤其是加工专用型品种的选育具有重要意义。

马铃薯新品种（系）引种试验初报

为贵州马铃薯产业发展提供品种支撑,对从贵州省内外引进的8个马铃薯品种(系)在贵阳的适种田间性状、薯块性状、产量和品质进行比较分析。结果表明:参试品种(系)生育期为74~92d,均在当地无霜期之内,能够正常收获;09306-82、黔芋8号、中薯5号、龙薯6号、闽薯1号和09001-136的产量均显著高于对照(费乌瑞它),增幅为13.67%~68.60%;09306-82的产量和维生素C含量均最高,分别为2 238.06kg/667m^2和21.2 mg/100g;09001-136的氨基酸总量及干物质、钙和锌含量均最高,分别为18.4g/kg、19.4%、140.0mg/kg和4.00mg/kg;龙薯6号的蛋白质含量最高,为2.40%。据贵州消费习惯,初步筛选出适宜于贵阳种植的鲜食型马铃薯品种(系)4个(09306-82、黔芋8号、中薯5号和闽薯1号),高蛋白品种(系)1个(龙薯6号),高微量元素品种(系)1个(09001-136)。09001-136可作为特色品种(系)在贵州进行推广种植。

高效液相色谱法测定马铃薯薯肉中类胡萝卜素

本实验研究了用高效液相色谱法测定马铃薯薯肉中叶黄素和玉米黄素。采用丙酮:石油醚(1:1,含0.1%BHT)混合液直接提取,用ZOBAXC18(4.6×250mm,5μm)色谱柱,乙腈:甲醇:二氯甲烷(75:20:5,含0.1%BHT)为流动相,进样量为5μl,流速为1ml/min,柱温为25℃,在450nm下检测类胡萝卜素。研究结果表明,该法可以快速、准确地分离测定马铃薯薯肉中叶黄素和玉米黄素的含量,具有良好的线性(相关系数分别为0.9997和0.9987)和重复性,叶黄素和玉米黄素回收率分别达到92.87%和95.68%。而且本方法可有效防止类胡萝卜素氧化,因而非常适用于大批量样品的分析检测。

马铃薯块茎性状对块茎损伤的影响

研究分析了马铃薯块茎本身对块茎损伤影响显著的关键因素,从而为通过改善栽培条件、品种选育和种质创新等减轻马铃薯块茎损伤提供依据。选用损伤性状差异显著的5个品种(系):Desiree、Russet Burbank、春薯4号、9637-83和TD38-2为试验材料,测定其表皮擦伤(SK)、内部损伤(IB)和损伤变色(BR)性状,同时测定块茎硬度等17个块茎指标,并对数据进行偏最小二乘回归分析并建立模型。分析可知:不同块茎指标对表皮擦伤和内部损伤的影响作用相似,与对损伤变色的影响作用差别较大。Ca2+、酪氨酸和绿原酸共同对3种损伤起着较大的正向或负向作用。偏最小二乘回归模型对本研究中多重相关数据的分析结果整体性较强,结论客观合理,回归系数易于解释,从而可为生产和科研提供可靠的理论依据。

马铃薯资源抗旱性鉴定和筛选

干旱是马铃薯生产的重要限制因子之一。本研究利用42个马铃薯材料(品种),采用正常浇水和干旱胁迫两种处理,对供试材料进行了抗旱能力评价。结果表明:虎头和高原7号等四倍体品种以及CE 66和HS 66等二倍体材料抗旱能力较强,其中高原7号和虎头等品种在干旱胁迫下表现出了较高产量,适宜应用于抗旱育种。干旱胁迫下,植株株高普遍降低,但对高抗旱材料株高影响较小;高抗旱材料块茎数增加,弱抗旱材料块茎数减少;块茎比重变化不明显;叶片潜在光合能力(Fv/Fm)变化不明显,但叶片实际光合效率(qY)下降。

马铃薯品种中薯3号杂交后代熟性分析

早熟马铃薯品种熟期短,经济效益高,已经成为农民增收致富的重要作物之一。为了解马铃薯熟性的遗传规律,为早熟品种选育的亲本选配提供依据,以早熟品种中薯3号为亲本分别与早熟、中早熟和晚熟亲本品种杂交形成的6个杂交组合后代为材料,对不同类型的杂交组合后代的熟性和产量相关性状进行了分析,结果表明:熟性是由多基因控制的、存在细胞质效应的数量性状;配制早熟×晚熟组合既能保证杂交后代中有较高比例的早熟和中早熟材料,也能保证杂交后代中有较高比例的高产材料;中薯3号是一个优良的、配制早熟杂交组合的育种材料。