不同连作年限马铃薯根际土壤细菌群落特征研究

采用长期定位试验,设马铃薯连作1~7 a(CP1~CP7)和轮作(RT)8个处理,通过高通量测序探究不同连作年限对马铃薯根际土壤细菌群落多样性的影响。结果表明:供试土壤中,放线菌门、变形菌门、厚壁菌门为主要的优势菌门。随连作年限的增加,土壤细菌数量表现出波动变化趋势,连作年限影响细菌群落结构。RT、CP1、CP2、CP3处理土壤细菌相似度较高,CP4、CP5、CP6、CP7处理土壤细菌相似度较高。马铃薯连作7 a土壤中的放线菌门相对丰度降幅最大,较RT降低10.47%;厚壁菌门相对丰度在连作6 a土壤中显著降低,较RT减少22.07%;类诺卡氏属相对丰度在连作7 a显著减少,较RT减少2.34%;芽孢杆菌属相对丰度在连作6 a时最低,较RT减少9.18%;连作7 a较RT减少5.14%;芽单胞菌属相对丰度在连作7 a土壤中达到最高(16.54%),较RT增加5.26%。长期连作改变了马铃薯土壤细菌群落结构,连作4 a土壤细菌群落种类开始变化,土壤细菌群落结构也随之改变。土壤中预防病害的菌类减少,增加了马铃薯染病风险。

彩色马铃薯花色素苷生物合成及其调控研究进展

花色素苷是彩色马铃薯主要呈色物质,具有特殊的营养价值。本文总结了近年来马铃薯花色素苷研究工作取得的进展,重点对马铃薯花色素苷种类、生物合成途径及其分子调控机制研究进行归纳,以期为后续马铃薯花色素苷生物合成机制研究和富集花色素苷马铃薯品质改良提供参考。

甘肃窖藏马铃薯干腐病病原菌分离鉴定及致病性分析

目的明确引起甘肃马铃薯主产区窖藏块茎干腐病致病菌的种类,确定强致病性的优势种群。方法通过组织分离法从甘肃省通风贮藏库窖藏的典型马铃薯干腐病发病块茎组织中分离纯化获得病原菌,采用形态学结合真菌ITS序列进行菌种鉴定,用MEGA软件比较亲缘关系,根据柯赫氏法则测定分离菌株对‘大西洋’和‘陇薯7号’马铃薯微型薯的致病性。结果从采集的马铃薯罹病组织中分离纯化得到15株真菌,分别鉴定为三线镰刀菌(Fusarium tricinctum)、茄病镰刀菌(F.solani)、锐顶镰刀菌(F.acuminatum)、木贼镰刀菌(F.equiseti)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)和环孢镰刀菌(F.annulatum),分离频率在6.67%~26.67%之间。6种镰刀菌均可导致马铃薯块茎发病,其中锐顶镰刀菌、三线镰刀菌和茄病镰刀菌引起的病斑显著大于其他3种镰刀菌引起的病斑。结论引起甘肃窖藏马铃薯干腐病的病原菌主要有三线镰刀菌、茄病镰刀菌、锐顶镰刀菌、木贼镰刀菌、尖孢镰刀菌和环孢镰刀菌,致病力强的优势种群为锐顶镰刀菌、三线镰刀菌和茄病镰刀菌。环孢镰刀菌作为马铃薯干腐病的致病菌属首次在我国被报道。

陇东旱塬区复种马铃薯栽培模式筛选

为研究陇东旱塬区冬油菜收获后复种马铃薯不同栽培模式对其产量及经济效益的影响,采用单因素试验区组设计,以陇薯7号原种马铃薯品种为试验材料,共设计8种栽培模式。通过对不同模式下马铃薯农艺性状、商品率、产量及经济效益的比较,筛选出最佳的冬油菜茬复种马铃薯栽培模式。结果表明,秸秆带状覆盖、平作起垄、垄沟种植3个栽培模式表现较好,667 m^(2)产量分别为2292.81、1917.63、1655.46 kg,比对照露地平作分别增产41.27%、18.15%和2.00%。

基于Genstat GGE双标图评价甘肃省马铃薯区域试验的参试品种和试点

以2007-2008年甘肃省马铃薯区域试验的9个品种在7个试点的块茎产量为材料,利用基于Genstat的GGE双标图分析评价参试品种(系)的丰产性、稳定性、适应性以及各试点的代表性和区分力。结果表明,参试品种(系)‘陇薯9号’‘L0227-18’‘天薯10号’‘陇薯8号’的丰产性和稳产性较好;7个试点被划分为2个类型区域,在2个类型区域中表现最好的品种分别为‘陇薯9号’和‘陇薯6号’,安定、会川和临夏是比较理想的试点,具有较强的区分力和代表性。

甘肃省马铃薯主要病毒病发生情况调查

2015年-2016年,在甘肃省10个地市24个马铃薯主栽县(区)146个生态区域(乡镇)采集了757份具有典型症状的马铃薯样品,应用DAS-ELISA法进行检测,筛查6种主要病毒(PVX、PVY、PLRV、PVA、PVS和PVM)。结果表明:631份样品检测到病毒,PVS的检出率最高,达47.03%,PVY次之,为33.82%,PVA最低,只有0.63%;发生复合侵染的病毒主要为PVY+PVS,复合侵染率达到10.13%,三种病毒复合侵染主要是PVY+PVS+PVM;病毒种类和感病程度与品种、地域有关。

甘肃省马铃薯产业现状及提升措施建议

本文在对甘肃省马铃薯产业现状进行简要阐述后,认为甘肃马铃薯产业涉及的品种选育、种薯繁育、商品生产、贮藏保鲜、加工转化、市场销售等6大环节已发展完备,但发展不平衡,不配套,产业链没有形成有效对接,整个产业大而不强,缺乏产业整体的市场竞争力。产业各环节自身还存在大大小小的问题亟待解决。通过对存在问题的原因进行深刻分析后,进而提出了"设立育种专项"等进一步提升甘肃省马铃薯产业特色优势的措施建议12条。

甘肃省多点联合试验马铃薯产量要素稳定性及试点鉴别力分析

为全面评价甘肃省马铃薯品种多点联合试验中参试品种(系)产量要素性状在不同环境中的丰产性、稳定性、适应性和各试点的代表性、鉴别力,利用R语言的GGEBiplot GUI程序包对参加2017-2018年甘肃省马铃薯品种多点联合试验的8个参试品种(系)‘L1036-34’(P1)、‘F80’(P2)、‘201106-7’(P3)、‘D0602-10’(P4)、‘天11-8-2’(P5)、‘天11-8-24’(P6)、‘西和蓝’(P7)和‘陇薯6号’(P8)在6个试点的产量要素性状进行双标图分析。结果表明,在两年6个试点中小区产量适应性、丰产性、稳产性最强的参试品系均为P1;商品薯丰产性、稳产性较好的品系为P1、P5;单株产量丰产性、稳产性较好的品系为P1、P5;单株结薯数丰产性较好的品系为P2、P1,稳定性好的品系为P1、P5;商品率丰产性、稳产性较好的品系为P6。综合产量要素分析,参试品种(系)的丰产性、稳定性和适应性的综合排序依次为P1、P5、P6、P2、P4、P8、P7、P3。双标图能够简单直观有效的评价参试品系和试点,较为理想的品系为P1,较为理想的试点为会川、天水、临夏。

外源2,4-表油菜素内酯对碱性盐胁迫下马铃薯根系生长、生理特性及土壤酶活性的影响

为探究外源2,4-表油菜素内酯(EBR)对碱性盐胁迫下马铃薯根系形态、生理特性及土壤酶活性的影响,本研究以马铃薯大西洋为试验材料进行盆栽试验,设置不添加NaHCO_(3)(CK)和添加300 mmol/L NaHCO_(3)(T0),以及添加300 mmol/L NaHCO_(3)后喷施0.25μmol/L(T1)、0.50μmol/L(T2)、1.00μmol/L(T3)、2.00μmol/L(T4)外源EBR,共6个处理。结果表明,300 mmol/L NaHCO_(3)(T0)胁迫抑制马铃薯根系的生长发育、生理特性及土壤酶活性。喷施不同浓度外源EBR均能缓解NaHCO_(3)对马铃薯的胁迫,相比于T0处理,T1处理~T4处理的根粗、根表面积、根体积、根尖数、根系活力以及根系干质量均得到提高;整个生育期根系相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢含量及超氧阴离子含量明显下降;脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、脱氢酶活性增强。对19个指标进行主成分分析,依据主成分得分排序,外源EBR对马铃薯碱性盐胁迫缓解能力由高到低为T3>T2>T4>T1>T0。因此1.00μmol/L的外源EBR可更好地改善盐碱胁迫下马铃薯根系的生长,增强生物膜的稳定性,提高抗氧化酶及土壤酶的活性,从而起到缓解盐碱胁迫的作用。

甘肃省主栽马铃薯品种遗传多样性的AFLP与SSR分子标记分析

利用AFLP和SSR分子标记技术,对甘肃省的16个马铃薯主栽品种进行了遗传多样性分析,结果表明：在AFLP标记分析中,16个马铃薯品种间的遗传距离介于0.244 9~0.649 6,平均值为0.401 2;SSR标记分析中,16个马铃薯品种间的遗传距离介于0.135 9~0.801 4,平均值为0.477 0。AFLP标记具有丰富的多态性和较高的检测效率,SSR标记具有共显性、重复性好、扩增结果稳定等特点,两种技术均被应用于马铃薯品种遗传多样性分析、遗传图谱构建和基因定位等方面。

甘肃马铃薯适度连作栽培技术研究与应用

针对马铃薯适度连作技术研究,总结提出加深耕作层、复种灭茬、补施微肥、配方施肥、使用沼肥、加施菌肥、施足有机肥、病虫害防控、新品种选用等马铃薯适度连作栽培技术。

甘肃旱区主食化马铃薯高效栽培模式研究

在典型的甘肃中部旱区,以优质主食化马铃薯陇薯9号、陇薯10号和陇薯14号为材料,采用黑膜垄作旱作双行、黑膜垄作滴灌双行和黑膜垄作滴灌单行3种种植模式研究不同品种在不同栽培模式下成苗、产量及病薯情况,得出滴灌比旱作产量高,但病薯率也高的结论。试验发现,黑膜垄作滴灌双行栽培模式是甘肃中部旱区值得推行的高效模式。

甘肃省马铃薯区试品种产量性状和环境鉴别力评价分析

为筛选甘肃省2018—2019年马铃薯(Solanum tuberosum L.)品种区域试验中丰产、稳产和适应性强的品系,同时评价试点的代表性和鉴别力,本研究收集整理2018—2019年在甘肃省安定区、秦州区、渭源县、永昌县、临夏县、庄浪县6个试点种植的各育种单位育成的15个品系的产量数据,用主效可加互作可乘模型(AMMI)和基因型与环境互作分析模型(GGE)联合对产量进行基因型与环境互作分析,评价品系的丰产性、稳定性、适应性和环境的鉴别力。方差分析结果表明,马铃薯品系的产量在基因型效应(G)、环境效应(E)和互作效应(G×E)中均呈现极显著差异(P<0.01),环境效应平方和占总方差平方和最大,其次是基因型效应,互作效应占比最小。AMMI分析结果显示,丰产稳产的品系是0730-185;品系凯薯2号、0730-156和0730-185在永昌县的适应性较好,庄薯8号在安定区的适应性较好,GN-99、W1在渭源县的适应性较好,GN-99、GN-122和W1在临夏县的适应性较好;AMMI环境的鉴别力由强到弱依次为2018年的永昌县、2018年的安定区、2019年的临夏县等。GGE分析结果显示,丰产稳产的品系是GN-99;品系凯薯2号在永昌县的适应性最好,品系GN-122在渭源、安定区、秦州区、庄浪县、临夏县适应性最好;GGE环境的鉴别力由强到弱依次为2018年的永昌县、2019年的临夏县、2019年的安定区等。利用AMMI模型和GGE模型共同对甘肃省马铃薯区域试验的产量数据联合分析可以更好地评价并筛选优良品种。两种模型对基因型丰产性分析的准确性取决于其解释变异的大小,AMMI对基因型稳定性和环境鉴别力的分析优于GGE,GGE对基因型适应性分析优于AMMI。两种模型鉴定出高产稳产品种(系)有GN-99和0730-185;高适应性的品系试点组合有GN-122-临夏县、GN-122-庄浪县、GN-122-秦州区、GN-122-安定区、GN-122-渭源县、凯薯2号-永昌县;环境的鉴别力最好的两个试点为永昌县、安定区,其他试点均属于以上两试点的品种生态亚区。本研究结果为马铃薯新品种推广和后续的区域试验提供了参考。

叶面喷施硫酸锌对马铃薯抗病性和产量的影响

锌能保护细胞膜结构的完整性和通透性,阻止细胞内小分子有机物外泄和细胞外病原菌侵染。为此,研究叶面喷施锌对马铃薯叶片的抗病性、早疫病和晚疫病病害的影响,利用锌的保护作用来减少马铃薯病害发生,为科学防治马铃薯早疫病和晚疫病提供依据。2020-2021年进行了两年田间试验,试验设置的马铃薯喷施浓度分别为0.20%、0.40%、0.60%、0.80%的ZnSO_(4)·7H_(2)O和对照(喷施清水)5个处理。喷施锌肥后测定各处理马铃薯抗病性酶活性、调查早疫病和晚疫病病害,考种和测定产量。结果表明,叶面喷施锌肥后马铃薯叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均有所提高,丙二醛(MDA)含量随着ZnSO_(4)·7H_(2)O浓度增加呈现先降低后升高趋势;在喷施浓度为0.40%时,马铃薯早疫病和晚疫病的发病率和病情指数最低。马铃薯收获后,喷施浓度为0.40%处理的马铃薯病薯率最低,商品薯率最高,马铃薯经济产量最高。总之,喷施0.40%的ZnSO_(4)·7H_(2)O能有效提高马铃薯植株抗病性酶活性,降低MDA含量,减轻早疫病、晚疫病的发病率和病情指数,降低收获后马铃薯病薯率,提高商品薯率,从而增加马铃薯经济产量。

马铃薯新品种‘陇薯21号’的选育

‘陇薯21号’是以‘L0227-18’为母本,‘L0404-6’为父本通过有性杂交选育而成,2022年通过国家非主要农作物品种登记,登记编号为GPD马铃薯(2022)620037。‘陇薯21号’为晚熟鲜食及淀粉、全粉加工兼用型品种,生育期130 d左右。块茎椭圆形,浅黄皮、浅黄肉,芽眼浅。块茎干物质含量23.39%,淀粉含量17.98%,粗蛋白含量2.38%,维生素C含量18.09 mg/100 g鲜薯,还原糖含量0.15%。抗晚疫病,高抗卷叶病毒病,抗花叶病毒病。2015~2016年参加国家马铃薯中晚熟西北组区域试验,平均产量2199 kg/667m^(2),较对照品种‘陇薯6号’(2180 kg/667m^(2))增产0.87%。适宜在甘肃省中东部、青海省东南部、宁夏回族自治区南部地区推广种植。

转录因子DREB1A基因和Bar基因双价植物表达载体的构建及对马铃薯遗传转化的研究

马铃薯在生长发育过程中受各种生物和非生物胁迫的影响,干旱是其中最常见和危害最严重的非生物胁迫因素之一,常常导致单产不高,总产不稳,严重影响着马铃薯产业的发展。本研究以改善马铃薯抗旱性为目的,采用PCR方法从拟南芥中克隆了转录因子DREB1A基因和诱导型启动子rd29A。利用DNA重组技术成功构建了诱导型启动子rd29A驱动转录因子DREB1A基因和CaMV35S启动子驱动Bar基因的双价植物表达载体pBI121-rd29-BDR,并通过农杆菌介导法对马铃薯进行遗传转化,PPT筛选得到22株抗性苗,PCR和RT-PCR检测证明DREB1A基因已整合到陇薯10号马铃薯基因组中并在转基因植株中转录表达,有望提高转基因马铃薯的抗旱性。目前,作者正在进行转基因马铃薯的抗旱性分析研究。

马铃薯试管薯诱导集成优化研究

用食用白糖代替蔗糖、自来水代替蒸馏水,通过不同培养基、不同的散射光和温度诱导脱毒马铃薯陇薯3号试管薯,观察其对试管薯形成的影响。试验结果表明,用MS+80g/L食用白糖+1g/L活性炭+200mg/L多效唑液体培养基,在弱散射光(100lx)和(18±1℃)条件下更利于提早结薯,单瓶试管薯鲜重和单薯鲜重都显著增加,同时降低了畸形薯率;用食用白糖和自来水配制培养基不会影响诱导微型薯的效果,可以降低生产成本,提高经济效益。

马铃薯茎尖脱毒培养方法优化研究

以甘肃省主栽品种陇薯6号为材料,研究了茎尖大小及培养基中激素和活性炭对马铃薯茎尖培养成活的影响。结果表明,叶原基数为2的茎尖脱毒效果最好;MS培养基中加入0.5 mg·L^(-1)6-BA、0.1mg·L^(-1)GA_3和0.1 mg·L^(-1) NAA有助于陇薯6号茎尖分生组织分化;加入0.05%活性炭,茎尖成苗时间提前了13 d,成苗率增加了7.5%。

马铃薯新品种陇薯22号的选育

陇薯22号是以陇薯7号为母本,以品系L0527-4为父本,通过有性杂交、无性系鉴定筛选育成的鲜食兼主食加工型马铃薯新品种。晚熟,生育期125 d(天)左右;株型半直立,株高75~80 cm,茎、叶绿色,花冠较大、白色、近五边形;薯块椭圆形,薯皮微网纹,黄皮黄肉,芽眼浅,干物质含量265.7 g·kg^(-1),粗淀粉含量197.3 g·kg^(-1);平均单株结薯数5.5个,单薯质量113.7 g,大中薯率80%以上,每667 m^(2)产量1900 kg左右,田间对晚疫病、花叶病毒病的抗性与对照陇薯6号相当,适宜甘肃省高寒阴湿、二阴地区及半干旱地区种植。

复种马铃薯田间除草剂的优选及安全性评价

为解决复种马铃薯田间次生油菜、次生小麦及杂草对马铃薯的危害,筛选高效安全的除草剂及施药模式。除草剂在播种后第3天喷施,茎叶除草剂在马铃薯植株8~10 cm后喷施,采用随机区组设计进行田间药效试验。除草剂施用70%嗪草酮WP 30 g/667 m^(2)+10.8%精喹禾灵EC 30 mL/667 m^(2)+33%二甲戊灵EC 35 mL/667 m^(2),施药后25 d对次生油菜等阔叶杂草的防效达84.61%,对次生小麦等禾本科杂草的防效达69.69%;茎叶除草剂施用3%砜嘧磺隆WP 33 g/667 m^(2)+12%烯草酮EC 30 mL/667 m^(2)效果最佳,施药后15 d对次生油菜等阔叶杂草的防效达84.36%,对次生小麦等禾本科杂草的防效达86.86%;2种处理在规范使用剂量下对马铃薯安全。复种马铃薯土壤封闭除草剂推荐选用70%嗪草酮WP+10.8%精喹禾灵EC+33%二甲戊灵EC,在马铃薯播种后3~5 d于地表面喷施;茎叶除草剂推荐选用3%砜嘧磺隆WP+12%烯草酮EC,在马铃薯苗后8~10 cm、杂草3~4叶期喷施。