纯合四倍体马铃薯遗传转化体系优化及转基因块茎的褐化鉴定

以农杆菌介导的反义POT32基因对纯合四倍体马铃薯不同外植体类型进行遗传转化,发现叶片预培养2d,侵染10min,共培养3d所得的抗性愈伤组织频率最高,污染频率最低。茎段预培养2～3d,侵染8min,共培养2d能够获得较高的抗性愈伤组织频率和较低的茎外植体污染率。试管微型薯在农杆菌工程菌侵染10min时获得高达52.8%的抗性愈伤组织频率。另外,1mg/LNAA+5mg/LGA3+2mg/LZT的激素配比能够有效促进不定芽分化并提高转化频率,其不定芽及转化频率分别为12.5%和8.3%。对块茎褐化的检测结果表明,转基因块茎的褐变强度和PPO活性明显低于对照(未转基因品种),且PPO活性与褐变强度及褐变指数呈正相关(r1=0.8244**,r3=0.7524*)。损伤后的转基因块茎的褐化出现时间及褐化指数明显迟于及低于对照。

马铃薯开花与未开花品种的生理生化差异性研究

研究马铃薯开花与未开花品种叶片的生理生化差异性,旨在探讨这些物质变化与花芽分化的相关性。以马铃薯开花品种YS205、HZ88和未开花品种YS304为材料,研究3个品种在花芽分化前期、始花期、盛花期和末花期的叶片SOD、POD和CAT酶活性以及碳水化合物的含量变化,结果表明,3个品种的可溶性蛋白质含量均先升后降,其中YS304上升和下降的速度较快;淀粉和可溶性糖含量整体呈上升趋势,YS304的含量变化趋于平缓;3个品种的SOD活性均不断上升,以YS304的上升速度最快;POD和CAT活性先升后降,在花芽分化前期均以YS304的活性最高,之后3个品种活性迅速下降;盛花期各器官的碳水化合物以花蕾中的最高,花蕾中的SOD活性较低,POD和CAT活性较高,说明花蕾是叶片同化产物供应的主要部位。可以看出,积累较高的淀粉和可溶性糖含量有利于花芽分化,但较高的蛋白质含量不一定促进花芽分化,花芽分化前期未开花品种YS304的酶活性较开花品种YS205和HZ88上升得快,但并未促进其开花,说明马铃薯开花与否,受叶片中淀粉和可溶性糖含量的影响较大。

青海省马铃薯主要栽培品种的SSR遗传多样性

利用SSR标记分析了12份马铃薯栽培品种的遗传多样性及其亲缘关系,结果表明:(1)30对SSR引物共扩增出388条带,其中多态性条带为359条。(2)12份材料的遗传距离介于0.2385～0.4801cM之间,平均值为0.3976cM。(3)利用由非加权类平均法聚类分析表明,在遗传相似系数0.63处将12份材料被划分为五类:两类为晚熟(其中从国际马铃薯中心引进的青薯9号品种为一类;青薯168,2号,3号,4号品种为另一类),两类为早熟(其中青薯5号品种为一类;青薯8号品种和02-1-1品系为另一类),一类为中熟(因育成的地域不同而分为两个亚类)。结果表明,青海省现有主要栽培的马铃薯品种遗传多样性水平较低。为拓宽育成品种的遗传基础,应充分发掘野生二倍体的遗传潜力。

马铃薯不同品系贮藏期品质分析

马铃薯秋天入窖后,测定不同品系的还原糖含量、可溶性糖含量、淀粉含量,其结果为:还原糖含量入窖后到次年3月份逐渐升高,之后又快速下降,6-21还原糖含量最低,小白花还原糖含量最高;可溶性糖含量较稳定,只是不同品系表现趋势不同,6-21可溶性糖含量最低,1-38可溶性糖含量最高;淀粉含量也较稳定,6个品系总趋势为逐渐下降;1-38淀粉含量最高;大多数马铃薯品系的还原糖与可溶性糖呈正相关,可溶性糖与淀粉、还原糖与淀粉呈负相关。

冬种马铃薯的氮素吸收、积累、分配特征研究

在田间条件下,通过布置氮磷钾肥料基追分配试验,探讨了冬种马铃薯对氮素的吸收、积累和分配规律。结果表明:马铃薯叶片、茎的氮素含量在齐苗后15 d左右出现小高峰,后逐渐递减;块茎氮素浓度随着生长发育进程整体上呈现递减的趋势。马铃薯各器官氮素含量总体表现为叶片>茎>块茎。2009-2010年,每生产1 000 kg块茎需吸收氮素(N)2.62 kg;2010-2011年,每生产1 000 kg块茎需吸收氮素(N)4.14 kg。叶片中氮素吸收量在齐苗后25 d达到高峰,用于叶绿体和光合系统的建成,此后,氮素对叶片的吸收量逐渐下降。茎中氮素吸收量在齐苗后35 d达到高峰,然后随着生育进程逐渐下降。块茎对氮素的吸收在齐苗后55 d达到高峰,大量的氮素转移到块茎中,用于块茎的建成。

马铃薯高效遗传转化受体体系的建立

以4个马铃薯(Solanum tuberosum L.)栽培种为材料,对其叶片、茎段和试管薯3种外植体再生体系进行研究,筛选与优化马铃薯遗传转化的受体材料和条件,建立马铃薯高效遗传转化受体体系。结果表明:茎段较叶片愈伤组织形成速度更快、诱导率更高。其中,‘陇薯3号’愈伤组织分化效果最佳,分化率和出苗率分别达100%和175.0%。在添加1.0mg·L^(-1)ZT+1.0mg·L^(-1) IAA+0.5mg·L^(-1)6-BA+0.2mg·L^(-1) GA的MS培养基中,4个品种的试管薯均可通过直接分化再生系统分化成苗。其中,以‘青薯168’试管薯薯片出苗率最高(110.0%)。验证了试管薯作为转化受体,受基因型的影响小,转化周期短,是马铃薯遗传转化的最佳材料,进一步建立试管薯繁育及再生体系,为马铃薯遗传转化奠定良好的基础。

马铃薯主要块茎性状杂种优势及配合力分析

对马铃薯9个亲本及其不完全双列杂交组配的18个杂种无性一代的8个性状进行了杂种优势和配合力分析。结果表明:①8个性状均具有一定程度的杂种优势,超中亲优势的大小顺序为:烂薯率>块茎产量>结薯数>淀粉含量>单个块茎重>薯形>块茎外观>结薯习性;超高亲优势的排列顺序则为:结薯数>单个块茎重>块茎产量>块茎外观>烂薯率>淀粉含量>薯形>结薯习性。②品种P(2L0031-17)、P(4陇薯3号)、P(7L0218-38)、P(995D-P-8)具有较好的一般配合力,是理想的亲本材料。③组合P1×P4、P2×P9在淀粉含量、块茎产量等性状上具有较高的特殊配合力,产生较强的杂种优势。在马铃薯高淀粉育种中应选择高淀粉材料作为亲本之一,选配组合时亲本最好采用高×高类型或高×低类型配置组合。

混合盐胁迫下马铃薯渗透调节物质含量的变化

以紫花白品种为试验材料,在离体条件下研究了NaCl和Na2SO4两种混合盐胁迫下马铃薯脱毒苗叶片中几种渗透性物质含量的变化。NaCl和Na2SO4分别按2:1,1:1和1:2摩尔比例混合,每一种比例下设7个盐浓度梯度,即0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%及0.90%。混合盐胁迫下,马铃薯叶片脯氨酸含量随着盐浓度的升高而升高,蛋白质含量和可溶性糖含量则随着盐浓度的升高而降低。盐浓度对马铃薯叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及脯氨酸含量影响极显著;盐组合对叶片可溶性蛋白含量影响极显著,但对可溶性糖含量和游离脯氨酸含量影响不显著;盐浓度和盐组合交互作用对马铃薯叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及脯氨酸含量影响不显著。

宁夏马铃薯主栽品种对晚疫病的抗性研究

为了明确宁夏马铃薯(Solanum tuberosum L.)主栽品种对晚疫病的抗性,采用田间自然发病和室内人工接种的方法对14个马铃薯主栽品种开展了抗病性研究。田间自然发病结果表明,中心24号、宁薯4号、云薯6号、虎头、内薯7号、新大平属于抗病性较强的品种。室内接种表明,新大平、晋薯7号、中心24号、云薯6号、虎头、宁薯4号等6个品种表现为抗病。

冬作马铃薯的磷素吸收、积累、分配特征研究

田间条件下，通过布置氮磷钾肥料基追分配试验，探讨了冬作马铃薯对磷素吸收、积累和分配规律。结果表明：叶片内的磷素浓度逐渐递减；茎在齐苗后15d左右出现一个高峰，然后逐渐下降：块茎磷素浓度呈单峰变化，峰值出现在齐苗后55d左右，然后逐渐下降。非正常年型，每生产1000kg块茎需要吸收磷素（P）0．62kg；正常年型，每生产1000kg块茎需要吸收磷素（P）1．02kg。磷素在叶片中的分配率在齐苗后5d左右最高，此后逐渐下降到5％左右；茎中的分配率在齐苗后5。25d内分配率较高．随后逐渐下降：在块茎中的分配率随着生育进程迅速上升．说明块茎形成后有大量的磷素向块摹转移块摹旱磷索最终的旷存器官.

土层置换对马铃薯叶片酶活性及晚疫病的影响

研究了土层置换及土壤灭菌措施对马铃薯叶片酶活性的影响。结果表明,土层置换或土壤灭菌处理提高了马铃薯叶片中保护酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶)的活性,降低了叶片中纤维素酶和蛋白酶的活性,提高了马铃薯对晚疫病的抵抗能力。土层置换和土壤灭菌处理可以消除马铃薯由于连作障碍而产生的晚疫病的发病率,其中增施磷肥15%且置换土壤(T2)与施杀菌灵且不置换土壤(H)处理在消除马铃薯由于连作而产生的晚疫病方面效果最佳。而土壤经过土壤置换并加有机肥处理后(T3处理),马铃薯的晚疫病的病情指数在整个马铃薯的生长期内都显著高于其他4个处理,在77 d时分别比CK、T1(置换土壤)、T2和H 4个处理高出17.5%、47.1%、60.8%和66.6%,表明在土壤置换后使用有机肥不利于降低马铃薯的晚疫病。

马铃薯茎尖分生组织试管苗再生体系的建立

文章探讨了如何建立马铃薯茎尖分生组织试管苗的再生体系,包括外植体的获得、分生组织的切取和培养、茎尖分生组织诱导成苗以及快速繁殖等研究。实验共切取和培养110多个马铃薯茎尖。实验结果表明,(1)切取的茎尖当直径在0.3-0.6mm之间,并带有2-4个叶原基时成活率较高。(2)培养马铃薯茎尖分生组织的适宜培养基为MS+0.5mg/L IAA+0.1mg/L GA+0.04mg/L KT,茎尖易成活,也易分化出苗。(3)茎尖培养在温度为24-26℃,光照2000-2500 lx,每天光照12-15h的培养条件下,将生长得更好。

云南省马铃薯品种的配合力分析及亲本选配

本研究选用Mira等lO个当地马铃薯品种,通过不完全双列杂交遗传设计配制成22个杂交组合,对杂交组合后代群体在无性一代的晚疫病抗性、生长势等7个植株性状以及块茎产量、淀粉含量等8个块茎性状的群体遗传效应和配合力效应进行了分析。其中,对马铃薯的块茎肉色、开花性、株形分离、株高分离、茎色分离和花色分离的配合力研究是首次报道。通过对当地四类主要的马铃薯品种的遗传分析,结果表明:(1)晚疫病抗性和单个块茎重的父本效应分别达65.2％、56.7%,群体遗传主要受父本效应影响;淀粉含量的遗传主要受母本效应和亲本间非加性效应的影响,其遗传效应分别达40.5%、44.9％;株形分离、株高分离、开花性、茎色分离、皮色、结薯数和块茎产量等7个性状的非加性效应在66.8％-93.0％之间,群体遗传主要受亲本间遗传差异的影响;植株生长势、花色分离、薯形、肉色和块茎外观等5个性状的加性和非加性效应同等重要。(2)HZ23、HZ88、K6、N7是4个综合性状优良的亲本,ZHXW、XWYY是2个紫色肉质的特色亲本;Mira×K6、Hui-2×K6、HZ23×K6、Hui-2×N7、HZ88×N7等5个组合是综合性状评价较好的杂交组合;HZ23×N7是一个优良杂交实生籽组合;HZ88×ZHXW、HZ23×ZHXW是综合性状优良的特色杂交组合,可从中筛选出紫色或红色肉质的优良?

粤北保护设施秋冬种马铃薯品种比较试验

广东北部山区秋冬季气候极不稳定,为筛选出适合秋冬种的优质马铃薯品种,在保护设施下对经前期初步筛选的4个优质马铃薯品种进行品比试验。结果表明,N552为中晚熟品种,植株生长势好,结薯多,产量产,整体表现最优;E1次之,同为中晚熟品种;F为中早熟品种,植株生长旺盛,商品薯率、产量等综合性状佳,3个品种具较好的推广前景。而中5品种为早熟品种,生长期较短,产量较低,整体表现不理想。

马铃薯膜下滴灌节水及生产效率的初步研究

为了探索膜下滴灌在马铃薯生产中应用的可行性,于内蒙古达茂旗进行了膜下滴灌试验。结果表明:膜下滴灌比露地滴灌平均增产26%,水分利用效率提高28.5%,灌水的平均生产效率提高26%,因此,膜下滴灌应该成为内蒙古西部地区马铃薯生产中有效的增产节水措施。一带双行滴灌模式下马铃薯平均产量显著高于一带一行处理,这种滴灌模式不仅节约管道设备,而且进一步提高了水分利用效率和灌水生产效率,值得在生产中广泛推广。尽管露地滴灌条件下马铃薯产量与滴灌带的密度有关,一带一行灌溉方式下产量高于一带双行,但总体而言,露地滴灌在水分利用效率上显著低于膜下滴灌,因此在水分不足的内蒙古西部马铃薯产区,不建议广泛推广露地滴灌。

适于冬作马铃薯的氮钾基追肥分配模式研究

通过布置田间氮钾基追肥分配模式试验,探讨氮钾基追分配处理对冬作马铃薯产量、商品薯率、氮钾肥偏生产力和经济效益的影响,最终拟定适宜冬作马铃薯生产的氮钾基追分配模式。结果表明:氮肥基追分配模式对冬作马铃薯产量的影响较钾肥基追分配模式的显著,氮肥基追分配模式各处理的商品薯产量和总产之间的差异均达到显著水平(p<0.05)。在施用有机肥9 000 kg/hm2,氮(N)肥用量为240 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O=1∶0.56∶1.95条件下,N2K2处理组合(N2=40(基肥)∶15(追1)∶20(追2)∶15(追3)∶10(追4);K2=50(基肥)∶5(追1)∶10(追2)∶20(追3)∶15(追3))是较适宜的施肥模式,该氮钾处理组合的产量、氮钾肥偏生产力和经济效益均最高,商品薯率位于第二,但与第一位的处理之间无显著差异(p>0.05)。

马铃薯花芽分化与内源激素动态变化的关系

以马铃薯2个开花品种YS205和HZ88以及未开花品种YS304为材料,采用石蜡切片法观察花芽分化的解剖学特征,并用酶联免疫吸附法(ELISA)测定开花与未开花品种不同时期叶内4种内源激素——生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米核苷素(ZR)、脱落酸(ABA)含量的动态变化,探讨成花过程中叶片内源激素含量和比值的变化与成花的关系,为马铃薯花期调控、栽培和杂交育种提供理论依据。结果显示:(1)马铃薯花芽内部发育与外部形态之间有相对稳定的时序性对应关系,从花芽分化初期生长锥逐渐向上凸起,到雌雄蕊原基形成,完成整个花芽分化仅用了1周左右的时间,此阶段YS205和HZ88的花芽分化过程无明显差异,而YS304未成花。(2)随着花器官的不断发育,HZ88子房形成2室,每室多个胚珠,而YS205的子房在发育过程中发生了变异,形成完整的3室;YS205和HZ88都先后经历了授粉受精过程,HZ88具有一定的自交结实率,YS205无坐果率。(3)马铃薯3个品种的IAA、GA3、ZR和ABA含量在花芽分化前期均较低,且无明显差异性;随后,3个品种的IAA和GA3含量均呈先升后降的单峰变化曲线,但YS304上升和下降的速度较2个开花品种快,而且YS205和HZ88的ZR和ABA含量则始终高于YS304。(4)开花品种YS205和HZ88的ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA、ZR/GA3比值均高于未开花品种YS304,且随生育期变化趋势不同。研究表明,较低水平的IAA、GA3和高水平的ABA、ZR均有利于促进马铃薯花芽分化,反之则抑制花原基形态的建成。

植物生长延缓剂B_9对马铃薯种质资源离体保存的影响

以MS为基本培养基,以马铃薯(Solarium tuberosum L.)品种鄂马铃薯5号脱毒试管苗为试验材料,研究不同浓度B9对马铃薯试管苗离体保存的影响。结果表明,B9对马铃薯试管苗的生长有不同程度的抑制作用,延长了试管苗的保存时间,其中浓度为60 mg/L的B9的保存效果最为理想,可以使试管苗保存10个月以上,且生长健壮,成活率达76%,不影响试管苗继代。

基于施肥量对马铃薯块茎品质影响的主成分分析

本研究探讨不同施肥量对马铃薯块茎品质的影响,在陕北地区马铃薯栽培过程中选择合理的施肥量,为该地区优质马铃薯生产提供基础数据。采用随机区块组合的田间试验,由5个处理组成,分别为:(1)CK为对照组,不施肥处理;(2)T1处理施N-P-K量(N-P2O5-K2O kg/ha)分别为80-60-100;(3)T2处理施N-P-K量(N-P2O5-K2O kg/ha)分别为160-120-200;(4)T3处理施N-P-K量(N-P2O5-K2O kg/ha)分别为240-180-300;(5)T4处理施N-P-K量(N-P2O5-K2O kg/ha)分别为320-240-400。采用主成分分析法对马铃薯7项品质指标(分别是单株块茎重量,大块茎重量,商品薯重量,以及粗蛋白质,还原糖,淀粉和维生素C含量)进行综合评价,提出相对较优的施肥量。研究表明,施肥量对马铃薯块茎品质有显著影响,马铃薯块茎淀粉含量、维生素C含量、还原糖含量和质量分级均随着施肥量的增加而增加,但施肥量过多,品质和质量分级出现下降趋势。通过主成分分析提取2个主成分,T3处理得分最高,因此,在陕北地区推荐T3处理的施肥量。

RYSC3和Rxsp分子标记在马铃薯抗病育种中的应用

马铃薯Y病毒(PVY)和马铃薯X病毒(PVX)是对马铃薯的产量和品质影响最主要的两种病毒,马铃薯中含有对PVY和PVX具有极端抗性的基因Ryadg和Rx,聚合抗性基因是防治PVY、PVX对马铃薯生产影响最有效的策略。本研究利用与Ryadg和Rx紧密相连的分子标记RYSC3和Rxsp,对青海省主栽马铃薯品种青薯9号与大西洋品种及其杂交F1代进行了标记检测。结果显示,亲本青薯9号仅含RYSC3标记,亲本大西洋仅含Rxsp标记;在198个基因型的F1代分离群体中,含RYSC3标记的材料有91份,含Rxsp标记的材料有86份,同时含Rxsp和RYSC3标记的材料共41份;RYSC3和Rxsp标记基因型的分离比例在5%显著水平下经卡平方检验都符合孟德尔分离比例1:1,抗病亲本均属于单显性基因型,基因型符合Rrrr×rrrr。本研究以期为青海省马铃薯抗病毒新品种的选育和早期鉴定提供科学依据。