甘薯连作障碍发生的土壤养分因素探讨

连作障碍是甘薯种植中的一个突出问题。为了阐明甘薯连作障碍发生的原因,分别采集了5、10和15年连作甘薯及其对照土壤,分析了土壤pH、有机质、阳离子交换量、全量和有效态氮、磷、钾含量、有效态中微量元素含量,并计算了土壤氮、磷、钾之间的比值。结果表明:相比于各自对照,5年甘薯连作显著提高了土壤pH,但是10和15年连作显著降低了土壤pH;5年连作对土壤有机质含量影响较小,但是10和15年连作提高了土壤有机质含量,其中15年连作达显著水平;5年连作对土壤全氮和碱解氮含量影响较小,但是10和15年连作均显著提高了土壤全氮和碱解氮含量;5、10和15年连作均显著提高了土壤全磷和有效磷含量;不同连作年限对土壤全钾、速效钾和中微量元素(钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硅)含量的影响没有明显规律;甘薯多年连作后,土壤氮/磷降低,氮/钾和磷/钾升高,导致土壤氮、磷、钾失衡,氮磷过多可能引起钾的相对缺乏,也会破坏土壤微生态体系,引起病虫害发生。甘薯是一种耐贫瘠且喜钾植物,基于上述结果,甘薯连作一般不会造成土壤肥力的降低,土壤酸化和氮磷钾养分失衡可能是造成甘薯连作障碍发生的两个主要原因。

甘薯苗期黑斑病对薯苗生长的影响及药剂浸种对黑斑病的防治效果

为明确甘薯苗期黑斑病对薯苗生长的影响及25%肟菌·异菌脲悬浮剂浸种的防治效果,通过人工接菌和药液浸种试验,对各处理的种薯发芽、生长、产苗量及薯苗带菌率进行了调查。结果表明,种薯或基质带菌育苗,种薯发芽数与未接菌处理相比没有显著差异;不同浓度25%肟菌·异菌脲悬浮剂浸种对种薯发芽数也未见显著影响。与未接菌处理相比,种薯带菌和育苗基质带菌处理未药剂浸种时产苗量分别减少43.97%和59.82%。使用25%肟菌·异菌脲悬浮剂500 mg/L浸种时,种薯和基质带菌试验中千克种薯产苗分别为74.12株和69.56株,苗床接菌试验中产苗分别为126.92株和85.31株,均显著高于未药剂浸种的处理。调查发现,种薯或苗床带菌会使萌发的嫩芽受黑斑病菌感染,引起死苗、生长停滞和薯苗带菌,是产苗量减少的主要原因。25%肟菌·异菌脲悬浮剂浸种可减少薯苗发病,增加产苗量。

软夹轮压式甘薯移栽机设计与试验

针对甘薯裸苗移栽伤苗率与漏苗率偏高问题,根据人工移栽可实现低伤苗率、低漏苗率的特点,设计可模仿人工移栽的压苗轮和软夹供苗装置。通过分析人工移栽轨迹投影,提取其曲率半径,得到压苗轮半径。对压苗齿进行受力分析推导出压苗齿与加强筋尺寸参数。分析软夹供苗装置两软夹间距并确定取值区间。通过多因素试验优化结构参数,得出最佳作业参数为:作业速度0.7 m·s^(-1),甘薯苗裸露长度11 cm,两软夹间距220 mm。软夹供苗式甘薯移栽机整机设计完成后进行验证试验。结果表明,当移栽机保持0.7 m·s^(-1)速度前进时,可实现伤苗率2.11%,漏苗率2.22%,满足甘薯机械移栽要求。该移栽机采用创新式旋转装置移栽,可对甘薯移栽机设计与优化提供参考。

改性甘薯淀粉及其在食品工业中的应用研究进展

甘薯淀粉常作为粉丝和粉条等食品加工原料,具有稳定和增稠作用。但受其固有性质的限制(如热稳定性差、淀粉糊透明度低等),难以满足现代食品工业发展的需求,而改性(如物理法、化学法、酶法及复合法等)能赋予甘薯淀粉良好的功能、流变学和加工特性(如抗老化性、淀粉糊透明度高、凝沉性小、冻融稳定性好、抗酸性和成膜性好等),可用于改善食品的物化特性、质构特性及食用品质。该文首先分析了甘薯淀粉的结构及性质,并总结了改性方法,最后概述了甘薯淀粉在食品工业(从粉丝、面制品、调味料及其他食品等方面)中的应用情况,以期为扩大甘薯淀粉资源的研究和应用提供参考。

优质高淀粉甘薯新品种齐宁26选育及特性鉴定

优质高淀粉甘薯新品种齐宁26是以济薯21为母本通过集团杂交选育而成.筛选试验及品质分析结果显示:该品种薯块平均干物率在平原地区和丘陵地区分别为32.28%和40.39%;薯块呈纺锤形,薯皮红色,薯肉淡黄色,结薯整齐集中,商品性好,食味优,抗根腐病、蔓割病及Ⅰ型薯瘟病,中抗Ⅱ型薯瘟病.齐宁26于2023年获得国家非主要农作物品种登记,证书编号为GPD甘薯(2023)370015,2024年获得植物新品种权,品种权号为CNA20221002661.

甘薯褪绿矮化病毒西非株系RT-RPA-LFD检测方法的建立与应用

【目的】利用逆转录酶重组酶聚合酶扩增(reverse transcriptase recombinase polymerase amplification,RT-RPA)结合侧向流层析(lateral flow dipstick,LFD)试纸条技术,建立甘薯褪绿矮化病毒(sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)西非株系(west African strain,WA)的RT-RPA-LFD检测方法。【方法】根据SPCSV-WA外壳蛋白基因和热激蛋白基因的保守序列设计并筛选扩增效果好、特异性强的引物和探针。然后对引物和探针的浓度、扩增体系、温度、反应时间等条件进行优化,建立SPCSV-WA的RT-RPA-LFD检测方法。利用该方法对SPCSV-EA、甘薯羽状斑驳病毒(sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)、甘薯潜隐病毒(sweet potato latent virus,SPLV)、甘薯G病毒(sweet potato virus G,SPVG)等常见的甘薯病毒进行检测,验证方法的特异性;将感染SPCSV-WA甘薯叶片样品总RNA进行10倍梯度稀释,分别采用RT-PCR和RT-RPA-LFD进行检测,比较RT-PCR和RT-RPA-LFD方法的灵敏度;对采自田间的甘薯样品和试管苗样品进行RT-RPA、RT-RPA-LFD和RT-PCR检测,验证该方法的实用性。【结果】建立了SPCSV-WA的RT-RPA-LFD检测方法,最适引物为CSV357F/R,探针CSV-CP-Probe(47 bp),引物和探针工作浓度分别为0.2和0.06μmol·L^(-1),温度为42℃,时间5 min。该方法可对SPCSV-WA进行特异性检测,与甘薯上其他常见病毒无交叉反应。RT-RPA-LFD最低可检测到总RNA稀释至10^(-4)溶液,而RT-PCR最低检测到总RNA稀释至10^(-3)溶液,RT-RPA-LFD灵敏度是RT-PCR的10倍。田间采集的22份甘薯样品经RT-PCR、RT-RPA和RT-RPA-LFD检测,均检出11份阳性样品,3种方法检测结果一致。28份试管苗样品的检测结果表明,RT-PCR和RT-RPA-LFD检测结果一致,均检出5份阳性样品。【结论】建立了SPCSV-WA的RT-RPA-LFD检测方法,该方法具有快速、简便、特异、灵敏、可视的特点,既可用于甘薯脱毒试管苗样品的病毒检测,也适用于基层单位田间甘薯病毒样品的现场快速检测。

不同熟化方式下甘薯咀嚼加工及食团特性的比较分析

为探究不同熟化方式下甘薯的咀嚼加工行为及食团特性,该研究考察了熟化方式对甘薯的质构、淀粉含量及淀粉短程有序性的影响,并进行咀嚼试验,跟踪分析受试者咀嚼至吞咽点食团的水分含量、咀嚼参数、唾液分泌情况、食团特性以及淀粉消化情况。结果表明:倒蒸甘薯条和煮甘薯干片的硬度、弹性、胶粘性、内聚性、咀嚼性和回复性均显著高于其他4种熟化甘薯制品(P<0.05),熟化甘薯制品中淀粉含量及淀粉短程有序性均显著低于鲜甘薯(P<0.05)。在不同熟化方式甘薯制品的咀嚼试验中,咀嚼参数中的一口量、咀嚼次数、咀嚼时间、进食速率存在显著差异(P<0.05);回收食团的平均中值粒径(D50)(1.55~2.65 mm)与样品硬度、胶粘性和咀嚼性呈显著正相关(P<0.05);样品形态以及受试者主观性的差异使样品咀嚼时的平均唾液添加量(0.41~0.94g/g干基)和平均唾液流速(45.92~72.65mg/s)存在显著差异(P<0.05);咀嚼后的平均总淀粉消化率最高为蒸制甘薯(88.35%),最低为微波甘薯(34.32%)。该研究为深入研究甘薯消化特性以及甘薯精深加工奠定理论基础。

甘薯抗茎腐病鉴定技术的建立及种质资源抗性分析

为优化甘薯种质抗茎腐病鉴定技术,通过分析不同的接种方法和菌液浓度对甘薯种质抗性的影响,建立甘薯抗茎腐病鉴定标准,为甘薯抗病育种奠定基础。利用组培瓶蛭石薯苗擦伤接菌法和最佳接种菌液浓度(1.1×10^(7)CFU·mL^(-1)),对最具代表性的6个甘薯品种进行接种鉴定,并与田间抗性品种比较进行验证,室内接种抗性鉴定结果与田间抗性表现基本一致,表明新抗性鉴定技术的鉴定结果具有准确性、可靠性。进一步对65个甘薯材料进行抗病鉴定,发现绝大部分材料表现为感病或中感,7份种质(YD7002、DY7082-1、浙紫薯1号、TF1118、DY7032、南薯88和浙紫薯4号)对甘薯茎腐病具有稳定抗性。文章建立了甘薯抗茎腐病的新鉴定技术,鉴定和筛选出对甘薯茎腐病表现稳定抗性的种质,为甘薯抗茎腐病育种提供重要的种质资源,对于甘薯病害防控具有重要意义。

甘薯U6启动子克隆及其转录活性分析

在CRISPR/Cas9基因编辑系统中,U6启动子可以通过驱动sgRNA的表达来编辑目的基因,因而其转录活性会影响基因编辑效率。尽管人们已经在拟南芥、玉米、大豆、棉花等植物中开展了U6启动子的克隆与应用研究,然而目前在甘薯中U6启动子的相关研究还未见报道。本研究利用拟南芥的AtU6 SnRNA的保守序列在三浅裂野牵牛(Ipomoea trifida)基因组数据库中搜索候选U6 RNA,然后在其上游搜索到2个不同的候选U6启动子,长度分别为526 bp(IbU6p-1)和532 bp(IbU6p-2);序列比对分析结果显示,甘薯的U6启动子具有上游序列元件(USE)以及TATA-box,其序列也与拟南芥高度相似。然后,利用获得的U6启动子核酸序列构建了能够驱动萤火虫荧光素酶基因(LUC)表达的重组框U6::LUC。最后,将含有上述重组载体的根癌农杆菌瞬时转化到本氏烟草叶片和甘薯愈伤组织中,并通过荧光成像技术分析荧光素酶活性。结果发现,在烟草及甘薯愈伤组织中2个甘薯U6启动子均能驱动LUC基因表达,具有转录活性。同时,IbU6p-2的转录活性无论是在烟草叶片中还是在甘薯愈伤组织中都显著高于拟南芥U6启动子。本研究结果为进一步发展甘薯基因编辑技术提供了参考。

噻唑膦与硅肥联合使用对甘薯茎线虫病的防治效果

为了有效控制甘薯茎线虫病的危害,通过盆栽试验和田间试验分别研究了不同种类硅肥及噻唑膦对甘薯茎线虫病的防控效果。室内试验结果表明,单独施用硅肥对甘薯茎线虫病防治效果较差,但10%噻唑膦颗粒剂与不同种类硅肥联合使用后可显著降低甘薯种薯及薯苗受线虫侵染率,其效果优于单独使用等量的10%噻唑膦颗粒剂。田间施用噻唑膦后再增施硅肥,可使噻唑膦防治效果显著增高,甘薯受害率降低,甘薯产量提高。其中硅肥途保佳15 L/hm^(2)与10%噻唑膦颗粒剂18 kg/hm^(2)或22.5 kg/hm^(2)联合使用后,对茎线虫病的防治效果均达到87%以上,显著高于10%噻唑膦颗粒剂22.5 kg/hm^(2)处理。联合施用硅肥可以在减少噻唑膦用量情况下保持对茎线虫病较高防效,具有较好的推广应用前景。

烯效唑处理对甘薯产量、土壤残留和后茬小麦生长的影响

在甘薯膨大初期设置叶面喷施和随水根部滴灌烯效唑的施用方式,研究烯效唑对甘薯块根产量、土壤残留和后茬小麦生长的影响.结果表明,适当的烯效唑处理能抑制甘薯地上部的生长,促进块根膨大,提高块根产量,其中叶面喷施的增产效果优于随水根部滴灌.高效液相色谱检测表明,各处理组土壤中烯效唑残留浓度均低于0.1 mg/kg,但是后茬土壤的生物效应试验显示,烯效唑有效成分施用量≥10 g/666.7 m^(2)时,土壤中的残留有可能对后茬作物产生影响.后茬小麦田间试验结果发现,随着甘薯生产中烯效唑施用期延后和剂量的增加,后茬小麦的株高和产量显著下降.因此,北方薯区春薯栽后67 d左右,进行<10 g/666.7 m^(2)烯效唑叶面喷施可以提高甘薯产量,同时对后茬小麦没有不良影响.

不同基因型甘薯品种胚性愈伤诱导和植株再生试验及福薯604胚性悬浮体系的建立

以福薯604、福菜薯18号、福薯7-6等16个甘薯品种为材料,通过茎尖诱导胚性愈伤,进行愈伤分化再生试验,比较不同基因型品种的愈伤诱导率、愈伤生长状态和植株再生率等的差异,结果表明,胚性细胞的诱导率和再生率因品种的不同而呈现明显差异.试验筛选出诱导率高、胚性愈伤状态好、分化再生率高的品种福薯604,并建立其胚性悬浮体系,测量胚性悬浮细胞的生长量,为甘薯优良品种福薯604遗传转化提供技术支持.

甘薯骨干亲本南瑞苕的利用与研究进展

南瑞苕是从美国引进的优良甘薯品种,也是我国甘薯育种上的骨干种质材料,具有显著的经济效益。收集、整理有关南瑞苕的研究报道和数据,综述南瑞苕的种质研究与引种表现、其后代及衍生品种选育、分子标记及遗传多样性分析、遗传转化等育种利用,组织培养与脱毒技术、块根的发育、代谢及产量、抗氧化特性等栽培生理,茎蔓顶部越冬做种技术、压蔓平栽、施肥与栽插等栽培技术,线虫、黑斑病、病毒病、干旱抗逆性等方面的研究进展;从南瑞苕优良基因的发掘和利用、南瑞苕产量和品质的形成机理和调控因素等方面展望其研究方向。

甘薯生全粉添加量对馒头制作工艺及品质的影响

以甘薯-小麦混粉为原料,探究甘薯生全粉馒头制作配方工艺以及甘薯生全粉添加量对馒头基本成分和物化特性的影响。结果表明,甘薯馒头制作配方最优工艺为甘薯生全粉添加量30%、加水量55%、α-淀粉酶添加量0.02%、普鲁兰酶添加量0.75%,此时甘薯生全粉馒头感官评分最高为84.9。随着甘薯生全粉添加量增加,甘薯馒头淀粉和总膳食纤维含量逐渐增大,蛋白质含量逐渐减小,可溶性糖呈不规律变化趋势且变化幅度较小。随着甘薯生全粉添加量增加,甘薯馒头色度WH值、比容逐渐减小,硬度和胶黏性逐渐增加,黏性、回复性、黏聚性和弹性逐渐减小。随着甘薯生全粉添加量增加,冻藏后复蒸馒头比容逐渐减小,硬度逐渐增大;在相同添加量的情况下,随着冻藏时间的延长,比容呈逐渐减小的变化趋势,硬度呈逐渐增大的变化趋势。综上所述,适当添加甘薯生全粉可制作出品质较好的馒头。

连续继代培养下培养基降本措施对甘薯组培苗生长的影响

为降低甘薯(Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill)组培苗快繁培养的生产成本,提高工厂化育苗的经济效益,在MS基本培养基的基础上,通过简化培养基组成、以自来水代替去离子水、以白砂糖代替蔗糖等降本措施,研究了连续继代培养下培养基组成简化或替代措施对甘薯组培苗生长的影响。结果表明,无论是初代培养还是继代培养,以白砂糖代替蔗糖,对甘薯组培苗生长无显著影响,但去除培养基中的微量元素、有机物质或以自来水代替去离子水,均对组培苗产生不利影响,导致株高降低、增殖系数减小、根系生长变差,且这种不利影响在经历长时间的继代培养后进一步加剧,组培苗生长更差。因此,在甘薯组培苗的工厂化生产中,可以用白砂糖代替蔗糖,降低组培生产成本,而其他降本措施不宜采用。

不同富硒方式对甘薯叶蛋白抗氧化活性的影响

以甘薯叶为研究对象,分别对叶面与土壤进行富硒处理,通过分析甘薯叶中硒含量及甘薯叶蛋白的抗氧化活性的变化,研究不同富硒方式对甘薯叶蛋白抗氧化活性的影响。结果显示叶面富硒与土壤富硒都能提高甘薯叶蛋白的硒含量,在1.6 mg/mL的富硒质量浓度条件下两种富硒处理组蛋白硒含量分别达到了20.10 mg/g与1.68 mg/g。富硒对甘薯叶蛋白的抗氧化活性有一定的提升作用,其中,叶面富硒可使甘薯叶蛋白超氧阴离子自由基清除率提升19.17%。根据相关性分析可知,除硒含量对抗氧化活性有较大影响外,样品中总酚与总黄酮含量也在一定程度上影响着样品的抗氧化活性。经对比可知,叶面富硒能更好地提高甘薯叶蛋白中的硒含量,是较佳的富硒方式。

4种杀菌剂对甘薯茎腐病的防治效果研究

为筛选出防治甘薯茎腐病的有效药剂,研究了4种杀菌剂对甘薯茎腐病的防治效果,结果表明,薯苗生长前期用90%(质量分数,下同)氯溴异氰尿酸稀释液滴灌根部,防治效果可达94.64%;用70%甲基硫菌灵稀释液在栽插前浸苗20 min配合栽后每10 d滴灌1次,防治效果为68.53%;用可杀得3000(46%氢氧化铜)稀释液或6%春雷霉素水剂稀释液浸苗配合叶面喷施,防治效果均低于40%.因此,90%氯溴异氰尿酸稀释液可作为甘薯茎腐病防控的有效药剂.

甘薯茎腐病室内药剂筛选及田间防治效果评估

通过室内毒力测定及大田试验进行药剂筛选,筛选出对甘薯茎腐病的有效防控药剂,以期为甘薯茎腐病的防治提供新的途径。采用含毒介质法中的最低抑制浓度法,对19种药剂进行室内毒力测定,并在此基础上选取6种防治效果较好的药剂开展田间防治试验。结果表明,室内毒力测定中溴硝醇的抑菌效果最强,抑菌最低有效浓度为4.69 mg·L^(-1),其次为噻霉酮、中生菌素、春雷霉素(加收米)、土霉素、硫酸链霉素、春雷·噻唑锌,抑菌最低有效浓度分别为7.50、18.25、28.13、37.50、75.00、150.00 mg·L^(-1)。大田试验选取的6种药剂中,春雷·噻唑锌的防治效果最佳,可达82.16%,其次噻霉酮、中生菌素、溴硝醇和春雷·中生的防治效果分别为79.55%、77.18%、76.56%、75.02%,均可作为田间甘薯茎腐病的有效防控药剂。

甘薯耐盐性研究进展

甘薯是世界上重要的粮食、饲料及工业原料作物,具有适应性强、产量高等优良特性。了解甘薯在盐胁迫条件下的耐盐机制,筛选耐盐种质资源,培育耐盐品种,对提高盐碱地利用率具有重要的实践意义。本文主要从甘薯耐盐种质资源筛选与鉴定、耐盐性评价指标、耐盐性相关基因挖掘以及提高耐盐性的途径等4个方面,综述了近年来甘薯耐盐相关的研究进展。在甘薯耐盐种质资源筛选与鉴定方面,总结了目前已报道的强耐盐、中度耐盐、弱耐盐及盐敏感甘薯种质资源。在耐盐性评价上,将众多指标归结为形态学指标和生理生化指标两大类。在耐盐性相关基因挖掘上,总结了参与盐胁迫响应的基因,如C2结构域脱落酸相关基因IbCAR1、磷脂酰丝氨酸合成酶基因IbPSS1、蔗糖非发酵-1-相关蛋白激酶-1基因IbSnRK1、甘薯R2R3-MYB基因IbMYB308、海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)基因IbTPS等。在提高耐盐性的途径上,总结了现阶段常采用的2种方法,即施用外源物质及培育耐盐品种。目前甘薯的耐盐性在生理代谢、耐盐基因挖掘等研究中取得诸多成果,但在提高甘薯耐盐性途径上研究较少。针对这个问题,本文提出了相应的解决方法,以期为今后开展甘薯耐盐性研究、培育耐盐性强及综合性状优的甘薯品种提供理论参考。

茎段和穴盘大小对北方叶用甘薯越冬育苗的影响

为探索北方叶用甘薯越冬穴盘育苗,设置4个茎段大小(4、6、8、10 cm,用D1、D2、D3、D4表示)和5种穴盘规格(32、50、72、105、128孔),搭配14个处理,研究不同搭配对种苗成活率、幼苗长势(茎粗、株高等)和鲜重等指标的影响。结果表明:相同穴盘下,随着茎段增长,幼苗的成活率、叶片数、基部茎粗和株高呈现增加的趋势,进而地上部鲜重和整株鲜重也随之增加,以D4处理最高。相同茎段下,随着穴盘孔数增加,幼苗的叶片数、基部茎粗、株高、地上部鲜重和全株鲜重减少,源于穴盘对地下部的影响,以32孔处理最高。不同茎段和穴盘搭配下,D4-32处理的生长情况最好,3月中旬,对于地上部鲜重而言,D2-72处理(9.79 g)可达到与D4-32处理相同的效果(两者间无显著性差异),其叶片数、基部茎粗和株高等指标满足移栽水平;对于整株鲜重而言,D2-105处理(10.21 g)可达到与D4-32处理相同的效果,且可节省228.1%的育苗面积,参考其重量,1月中旬,D3-72处理下的地上部和整株鲜重接近上述两个处理的水平,可节省125.0%的育苗面积。综合秧苗生长情况与经济效益,3月中旬移栽时,推荐D2-105,即含2个腋芽茎段与105孔穴盘的搭配,如有生产条件在1月中旬移栽,推荐D3-72,即含3个腋芽茎段与72孔穴盘的搭配。