马铃薯新品种北方008的选育

北方008是以春薯2号为母本、中薯5号为父本,通过有性杂交选育而成的中晚熟马铃薯新品种。该品种生长势强,株型类型为直立型,从出苗到成熟100 d。薯块扁圆形,薯皮淡黄色,薯肉白色,薯皮略麻,芽眼浅,结薯集中。单株结薯数6.5个,单株块茎质量0.90 kg,大、中薯率77.5%。平均667 m^(2)产量2439.62 kg。块茎干物质含量(w,后同)13.9 g·100 g^(-1)、淀粉含量11.9 g·100 g^(-1)、还原糖含量0.53 g·100 g^(-1)、粗蛋白含量1.4 g·100 g^(-1)、维生素C含量25.3 mg·100 g^(-1)。对晚疫病表现高抗;抗马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)、马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)。2020年通过农业农村部非主要农作物品种登记。

减施化肥配施不同生物有机肥对马铃薯的影响

以马铃薯冀张薯12号为试验材料,设置10个处理进行随机区组试验,其中T1、T2、T3、T4、T5处理为化肥用量递减的单一施肥处理,其肥料用量分别为1 950、1 650、1 350、1 050、750 kg/hm^(2),T6、T7、T8、T9、T10处理则是在施用750 kg/hm^(2)化肥的基础上配施生物有机肥海聚收海藻复混肥、多葆复合微生物肥料、仟金方微生物复合肥、归璞微生物菌剂、发酵鸡粪肥。研究在减施化肥的同时配施一定量的生物有机肥对马铃薯品质和产量的影响,探索化肥和生物有机肥与马铃薯产量和品质的相关性,可为马铃薯高产优质栽培提供理论依据与实际生产指导。结果显示,生物有机肥的配施可在一定程度上提高马铃薯的产量。其中,T10处理的产量最高,达到51.75 t/hm^(2),与单施化肥处理相比,增幅在3.5%~15.7%之间;T9处理次之,为50.19 t/hm^(2),较单施化肥处理增加0.4%~12.2%。生物有机肥的配施还可以提升马铃薯块茎的品质,其中T10处理效果最好,其淀粉、粗蛋白、干物质含量较T1~T5单施化肥处理分别增加了6.8%、9.8%、3.0%、2.9%、5.1%,14.4%、35.8%、50.3%、0.8%、16.6%和2.7%、3.2%、2.4%、2.1%、3.4%。综上所述,减施化肥配施生物有机肥可在一定程度上增加马铃薯产量并提高马铃薯品质。

马铃薯抗病新品种北方006的选育

北方006是以844品系为母本、BFZY005品系为父本,通过有性杂交、选择、鉴定育成的中熟鲜食马铃薯新品种。生育期93d(天)左右,株高75cm左右,叶绿色,茎绿色,花冠白色。薯块椭圆形,薯皮光滑,芽眼浅,淡黄皮乳白肉。干物质含量22.05%,淀粉含量16.26%,粗蛋白含量2.8%,还原糖含量0.6%,VC含量179.6mg·kg^(-1)。平均单株结薯数5.5个,单薯质量848.9g,商品薯率86.1%。抗PVX、PVY,中抗晚疫病。每667m^(2)产量2900kg左右,适宜河北省张家口市、承德市一季作区种植。

马铃薯新品种‘北方009’的选育

‘北方009’是河北北方学院旱作农业研究中心以‘费乌瑞它’为母本、‘BFZY009’为父本,通过有性杂交、选择、鉴定育成的马铃薯新品种。2020年6月通过农业农村部非主要农作物品种登记,登记编号:GPD马铃薯(2020)130057。生育期79 d左右,中早熟,主茎数少,株高60 cm左右,生长势强。叶绿色,茎绿色,花冠浅紫色。块茎较大且匀称,呈长椭圆形,薯皮光滑,芽眼浅,淡黄皮淡黄肉,商品性高,商品薯率达88.54%。干物质含量19.42%,淀粉含量14.63%,蛋白质含量3.04%,还原糖含量0.35%,维生素C含量16.20 mg/100 g。高感晚疫病,中抗马铃薯X病毒和马铃薯Y病毒。‘北方009’2017~2018年适应性试验2年平均产量2 500 kg/667m^(2),较对照‘费乌瑞它’1 769 kg/667m^(2)增产41.32%。适宜河北省张家口市、承德市一季作区春季种植。

影响马铃薯与枸杞嫁接成活率及生长速率因子的探究

目的为获得马铃薯与枸杞远缘杂交种子进而从其后代筛选出高抗优质的马铃薯种质,采取先无性嫁接后进行有性杂交的方法进行二者远缘杂交的研究,但马铃薯与枸杞分属于草本和木本植株,二者嫁接存在难度。方法从遮阴与否和嫁接位高低2个方面研究不同处理对马铃薯与枸杞嫁接苗成活率与生长速率的影响,探索高质量嫁接苗培育的条件,为后续有性杂交提供物质基础。结果高嫁接位马铃薯和枸杞嫁接苗的成活率和平均生长速率分别87%和0.95mm·d-1,而低嫁接位的成活率和平均生长速率分别为63%和0.84mm·d-1。遮阴处理马铃薯和枸杞嫁接苗的成活率和平均生长速率分别83%和0.79mm·d-1,而对照的成活率和平均生长速率分别63%和1.04mm·d-1。结论为得到高成活率和生长健壮的嫁接苗,应尽量选择高位嫁接,更有利于嫁接苗的成活与生长。在嫁接初期应进行遮阴以提高成活率,进入营养生长期后需要及时撤掉遮阴网,给予充分光照,有利于培植壮苗。

不同氮肥模式对夏玉米冠层结构及部分生理和农艺性状的影响

以郑单958为试验材料,设基肥低氮、基肥高氮、第1次氮肥在拔节期施入和不施氮4个处理,研究了施氮模式对冠层结构及部分生理和农艺性状的影响。结果显示,施氮处理各指标均优于不施氮处理。适当减少基肥氮量,具有以下优势:(1)在保证苗期氮肥供给的同时,每公顷节肥90kg;(2)改善了冠层结构,增加了群体底层的透光率,使穗上叶和整株的茎叶夹角更紧凑,与基肥高氮处理相比分别减少4.33°和4.67°,同时降低了株高和穗位高,缩短了基部节间长度,有效防止茎秆倒伏;(3)与前期高氮处理相比,基肥低氮在灌浆初期叶片的叶绿素相对值和全氮含量均处于较高水平;(4)基肥低氮处理提高了单位面积的株数,并减少了秃尖长度,同时千粒重和穗粒数有所增加,最终获得较高产量。第1次氮肥在拔节期施入,前期控氮时间过长,营养元素失衡,苗期发育不良,不利于产量形成。

施氮模式对夏玉米氮肥利用和产量效益的影响

为了明确不同施氮模式对夏玉米物质生产、经济效益和氮肥利用的影响,设置4种施氮模式:N0(CK)、N1(基肥30+大口肥120+吐丝肥30)、N2(基肥60+大口肥120)、N3(基肥120+大口肥120+吐丝肥30),进行大田试验。结果表明,施氮能改善夏玉米产量因子、提高产量。氮肥适量后移显著改善穗部性状,N1与N0、N2处理相比穗粒数提高34.7和28.5粒,收获指数提高11.3%～17.1%,增加产量1590和60.6kg.hm-2。在同等施氮量下,氮肥部分后移能增加产量收入,但不能提高纯收益、产投比。夏玉米吐丝期施氮显著增加灌浆期干物质积累(N1、N3处理的干物质与N2相比分别提高2153和2319.4kg.hm-2),延缓吐丝后LAI的下降。施氮可以显著提高夏玉米花前花后生物量;氮肥部分后移到吐丝期可提高花后干物质积累。适当降低氮肥投入,每1kg氮多生产4.3kg玉米;氮肥用量相同,氮肥适当后移,每1kg氮多生产0.56kg玉米。因此,合理的施氮模式,不仅可以增玉米加产量,还可获得好的经济效益。

种间杂交创制高淀粉含量马铃薯新种质

以高产四倍体栽培种冀张薯12号(G12)为母本,3个高淀粉含量二倍体原始栽培种为父本,创制高产高淀粉含量的马铃薯新种质。共配制3个杂交组合,每个组合分为嫁接组和对照组,共6个处理。嫁接组采取母本预先嫁接于父本的方法,与砧木(父本)品种进行有性杂交,以常规杂交为对照。嫁接组平均授粉254朵花,坐果112个,平均坐果率44.1%;对照组平均授粉296朵花,坐果65个,平均坐果率22.0%。6个处理共收获杂交浆果177个,获得杂交种子30粒,将种子播种在培养基上获得F1植株15株。用流式细胞仪、保卫细胞叶绿体计数法和花粉母细胞染色体计数法对F_(1)植株的无性系后代进行倍性鉴定,共获得四倍体9个,三倍体4个,二倍体2个。对F_(1)植株进行SSR分子鉴定表明,所有四倍体和三倍体后代均为双亲的有性杂种。杂种植株长势良好,除1份材料具有自交后代,其他F_(1)植株均不能天然结实,马铃薯种间后代块茎大小明显大于二倍体亲本,芽眼深度浅至中等,较父本二倍体种有较大改良,薯肉颜色多为黄色,薯皮颜色有不同于父母本的类型出现。田间试验结果表明所有四倍体F_(1)植株淀粉含量均显著高于母本,且除SY18-6产量显著低于母本外,其他8份F_(1)植株产量与母本差异不显著,结合块茎产量、淀粉含量、淀粉产量等数据特征,决选出高产、高淀粉含量F_(1)植株6个,分别为SY24-1(淀粉含量21.39%,下同)、SY18-1(21.37%)、SY24-5(18.35%)、SY18-4(20.28%)、SY24-3(18.29%)、SY69-3(18.84%)。

全国主栽马铃薯品种的抗旱性评价

干旱严重限制了马铃薯的生产,为了筛选高抗旱性马铃薯品种,本研究对全国主栽的40份马铃薯栽培品种在旱棚内进行田间人工控水种植,通过测定各品种的抗旱系数、抗旱指数、株高胁迫系数和失水力4个指标,筛选出高抗旱性材料4份,分别是晋早1号、晋薯8号、冀张薯8号和延薯6号,中抗旱性品种有冀张薯12号、克新19号、东农310、云薯202、闽薯1号、延薯8号、丽薯6号、云薯304、延薯7号等9份材料,其余品种均为低抗旱或不抗旱品种。

不同种植密度对冀张薯8号光合特性的影响

以冀张薯8号为材料,采用相同行距、不同株距种植马铃薯,研究密度对马铃薯光合特性及产量的影响.结果表明,不同密度（m1～m4）下马铃薯叶片的净光合速率上升,在盛花期达峰值,分别为23.0、24.3、22.1和21.8 μmol CO2/（m^2·s）,至终花期有所下降,至成熟期光合速率达最低值,分别为10.9、12.3、8.5和8.0 μmol CO2/（m^2·s）;蒸腾速率变化趋势与净光合速率基本相同,在盛花期达峰值,分别为7.2、7.9、6.5和6.0 mmolH2O/（m^2·s）,至成熟期达最低值,分别为0.9、1.5、0.8和0.8 mmolH2O/（m^2·s）;气孔导度在盛花期达峰值,分别为492.0、508.0、411.0和405.0 mmol/（m^2·s）,成熟期达最低值,分别为184.0、224.0、128.0和127.0 mmol/（m^2·s）;胞间CO2浓度与叶片净光合速率的变化相反,在盛花期达最低值,分别为112.0、105.0、118.0和126.0 μmol/mol;在整个生育期的m^2处理下净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均高于其他处理,胞间CO2浓度最低;从产量上来看,m^2处理的产量最高.

2个马铃薯品种生长、光合特性及产量的比较

以抗旱性较强的冀张薯8号和抗旱性相对较弱的夏波蒂为试验材料,对2个马铃薯品种各生育时期的生长、光合特性及产量进行比较。结果表明:随着生育期推进,冀张薯8号和夏波蒂的单株叶面积逐渐增长并在块茎增长期达峰值,分别为3 874.2、3 130.6 cm2,而后有所降低;马铃薯块茎形成期、淀粉积累期叶片的SPAD值出现2个高峰,在块茎形成期的峰值分别为48.7、43.9,淀粉积累期的峰值分别为47.5、43.4;从苗期至块茎增长期,叶片净光合速率均迅速上升,在块茎增长期达峰值,分别为22.5、17.9μmol/(m2·s),而后均呈下降趋势,至成熟期达最低值。在整个生育期内,冀张薯8号的株高、叶面积、SPAD值、光合速率均明显高于夏波蒂,且冀张薯8号比夏波蒂增产23.9%。

砂引发对干旱胁迫下谷子种子萌发特性的影响

为解决谷子[Setaria italica（L.）Beauv]播种后因干旱难以出苗的问题,以抗旱程度不同的谷子品种国08-25、大同34和赤10-321为材料,探索砂含水量、引发温度和引发时间等砂引发的最佳条件。引发后分别在12%PEG-6000干旱胁迫下做种子萌发实验,测定引发种子的发芽率、发芽势、种子萌发抗旱指数3个指标。结果显示,砂引发最佳参数为砂含水量3%-4%,温度20-22℃,引发时间2 d。

马铃薯新品种‘北方001’的选育

‘北方001’是河北北方学院以‘荷兰15’为母本,‘A40’为父本,经有性杂交选育而成的中早熟鲜食品种,2020年通过中华人民共和国农业农村部非主要农作物品种登记,登记编号:GPD马铃薯(2020)130053。该品种生育期80 d左右,生长势强,株高60 cm左右,茎绿色、叶浓绿色,花冠浅紫色;块茎长椭圆形,薯皮光滑,芽眼浅,黄皮黄肉,结薯集中,商品薯率88.42%。干物质含量为19.20%,淀粉含量为15.30%,粗蛋白含量为2.63%,还原糖含量为0.03%,维生素C含量为15.20 mg/100 g。易感早疫病,高感晚疫病,对马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)具有中度抗性。2017~2018年适应性试验中,平均产量2 119 kg/667m2,较对照‘费乌瑞它’1 769 kg/667m2增产19.79%。该品种适宜在河北张家口、承德一季作区种植。

野生马铃薯材料生长性状调查及抗旱性评价

为筛选用于育种亲本的优良材料,以引进的32份野生马铃薯材料为对象,调查其物候期、植株形态特征、块茎性状和产量,采用模糊隶属函数法和灰色关联法对叶绿素、产量、保水力、株高、CAT、POD、MDA和Pro等8个指标与抗旱的相关性,并对32份材料的耐旱性进行综合评价。结果表明,筛选出优异早熟材料LS 6-6和晚熟材料LS 24-6;与耐旱性高度相关的指标为产量,其次是叶绿素和保水力;高抗旱性材料为LS 40-7、LS 42-8和LS 64-4等3份。

高产鲜食马铃薯新品种北方005的选育

北方005是以BFZY007为母本,以P4品系为父本杂交选育而成的高产鲜食马铃薯新品种。生育期94 d(天)左右,株型直立,株高83 cm左右,生长势强。薯块圆形,薯皮略麻,芽眼浅,淡黄皮白肉,结薯集中,单薯质量约168.5 g。干物质含量为21.15%,淀粉含量为15.63%,VC含量为0.1336 mg·g^(-1),粗蛋白含量为2.44%,还原糖含量为0.30%。高感晚疫病,抗PVX、PVY病毒病,平均每667 m^(2)产量3000 kg左右,适宜在河北张家口、承德等地一季作区种植。

20份马铃薯品种(系)指纹图谱构建和遗传多样性分析

为明确马铃薯品种(系)的亲缘关系,研究马铃薯品种(系)遗传多样性,利用形态学鉴定和SSR分子标记鉴定,对20份马铃薯材料进行遗传多样性分析,并构建其指纹图谱。形态学聚类结果表明,20份马铃薯材料在欧氏距离19.6处可分为3个类群,第Ⅰ类包括4份材料,第Ⅱ类包括2份材料,第Ⅲ类包括14份材料。SSR分子标记聚类结果表明,12对多态性丰富、条带清晰的引物,共扩增出91个标记位点,其中多态性位点有87个,多态性比率95.6%。每对SSR引物扩增得到多态性位点1~19个,平均7.3个。20份马铃薯材料间的遗传距离范围为0.148 1~0.655 2,平均遗传距离0.486 9,在遗传相似系数为0.51时可被分为3个类群,第Ⅰ类包括1份材料,第Ⅱ类包括8份材料,第Ⅲ类包括11份材料。选用引物STM1052和S25构建DNA指纹图谱,可对20份马铃薯材料进行区分。本试验可为马铃薯种质资源的利用、亲缘关系分析及品种鉴定提供理论依据。

马铃薯耐低氮材料的筛选

为进一步提升马铃薯氮肥的利用率,制定合理的马铃薯氮肥减施增效技术措施,从而筛选出耐低氮品种,以马铃薯品种BF002为对照,对17份马铃薯材料进行耐低氮品种筛选。根据选育目标,在生育期对试验材料的物候期、生物学性状、经济性状做了调查和记载,结合淀粉含量测定结果,进行综合评价。结果表明,生育期出苗整齐度较好,其中BF002和2007-50-89现蕾、开花、成熟都较早,生长势总体较强;田间病害调查发现除材料2012-7-38、2011-38-178有轻微的黑痣病和疮痂病外,其他材料均无病害;低氮环境对马铃薯产量影响较严重,产量最高的为2005-22-31,折合总产量2 180 kg/667 m^(2);商品薯率的变化范围基本在64.45%~89.87%;淀粉含量变化范围为10.71%~20.83%,2008-37-8的淀粉含量最大,为20.83%。从农艺性状、抗病性、经济性状等多方面综合来看,与对照BF002相比,2005-22-31、2006-37-230、2011-38-178等材料的田间表现良好,抗病性强,产量和商品薯率都相对较高,且淀粉含量均高于对照,分别为19.28%、16.68%、17.71%。

27份马铃薯品种(系)资源评价

为拓宽河北省马铃薯育种的遗传基础和筛选适宜该地区种植的马铃薯品种(系),丰富育种亲本材料的遗传多样性,对引自河北省张家口市农业科学院马铃薯研究所的27份马铃薯种质资源进行生育指标、植株形态特征、块茎性状、产量及商品薯率等综合农艺性状的田间鉴定与评价。筛选出适合当地高产鲜食品种6份,分别是冀张薯22号、中薯18号、冀张薯12号、大同里外黄、0881、冀张薯14号;可做淀粉加工的材料2份,分别是陇薯12号和陇薯9号;良好的炸薯片备选材料为0881;高产高抗性状优良,适宜在当地推广的材料3份,分别为中薯18号、冀张薯12号、0881。

不同杀秧方式对冀张薯8号产量和耐储性的影响

冀张薯8号为北方一季作区主栽马铃薯(Solanum tuberosum L.)鲜食品种,因其高产抗逆广受薯农欢迎。但其生育期长,收获时植株浓绿,马铃薯脐部脆嫩,往往造成病菌侵染,导致库存烂薯严重。为了提高冀张薯8号的耐储性,增加其经济效益,在河北省张家口市坝上地区,以不杀秧为对照,研究了机械杀秧、3种浓度立收谷杀秧对冀张薯8号产量和耐储性的影响。结果表明,低浓度(3.0 g/L)立收谷杀秧经济效益最好,增加了1409元/hm^(2);此杀秧田间产量为40530 kg/hm^(2),比对照产量(40800 kg/hm^(2))减产0.7%;烂薯率为2.5%,比对照烂薯率(4.7%)明显降低;出库好薯重为39517 kg/hm^(2),比对照(38882 kg/hm^(2))增产1.6%;淀粉含量为13.99%,比对照降低了1.00个百分点;干物质含量为19.45%,比对照降低了1.31个百分点。

马铃薯与枸杞植物组织石蜡切片双重染色技术的改进

目的找到番红-固绿染色法对不同植物组织石蜡切片染色效果最好的染液配置方法及处理时间,为后续植物组织细胞学研究提供试验基础。方法主要从染液配置方法和酒精脱色时间两个方面来探索出最适于本试验中植物组织番红-固绿的染色法。结果当脱蜡洗去番红浮色及复水透明时间达到了12 min,且番红为乙醇溶液配制时,植物组织未被染色。当脱蜡洗去番红浮色及复水透明时间为6 min左右且番红为乙醇溶液配制时,植物组织只被染为绿色。当脱蜡为6 min,洗去番红,固绿浮色时间较短,且番红为水溶液配制时,植物组织既有红色又有绿色,即染色正常。结论用蒸馏水配制番红染液,且洗去番红浮色固绿染色时间应尽量缩短,避免脱色时间过长,才能获得染色良好的植物组织切片。