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.

尿苷二磷酸-葡萄糖4-差向异构酶编码基因galE影响甘薯青枯菌致病性和碳代谢

为明确尿苷二磷酸(uridine diphosphate,UDP)-葡萄糖4-差向异构酶编码基因galE的功能,通过构建甘薯青枯菌galE基因敲除菌株ΔgalE及回补菌株CΔgalE,探索galE基因与甘薯青枯菌致病相关表型间的关联及对甘薯青枯菌生理代谢的影响。结果表明:galE基因缺失显著降低了青枯菌对甘薯的致病性,并且影响了致病相关表型。ΔgalE菌落流动性、菌体泳动能力、胞外多糖含量和生物膜形成量均明显低于野生型SPRS911和CΔgalE。在半乳糖代谢途径中,galE基因缺失后,参与尿苷二磷酸葡糖与葡萄糖之间代谢的galU、pgm、glk基因表达量降低,D-葡萄糖-6-磷酸累积;与UDP-半乳糖代谢有关的dgoK、dgoAa、dgoAb、malZ和galM基因表达量升高。galE基因缺失还加强了甘薯青枯菌对于苹果酸的同化作用。上述研究结果说明,galE基因对青枯菌的致病性与碳代谢水平均有明显影响。

冬作马铃薯后代品系营养品质评价

【目的】培育适宜在冬作区种植且具有早熟、耐寒、高产、优质等综合性状的马铃薯新品种。【方法】采用田间随机区组试验设计,以耐寒、高产、优质的闽薯2号为母本,早熟、优质的中龙薯1号为父本,对其27份杂交后代品系进行研究,分析其维生素C、还原糖、干物质、蛋白质、矿质元素和氨基酸等主要营养品质的变异程度。【结果】27份杂交后代品系的营养品质性状的变异程度较大,其中:维生素C和还原糖含量的变异系数(CV)分别为22.4%和18.3%。干物质和蛋白质含量的变异程度较小,CV值分别为10.8%和14.9%。矿质元素中,镁和铁的变异程度较大,CV值分别为17.0%和24.2%;钾和锌的CV值分别为10.2%和12.1%。17种氨基酸组分的CV值范围在12.9%~38.0%,CV值超过25%的组分有天门冬氨酸、谷氨酸、胱氨酸、精氨酸和脯氨酸;总氨基酸的CV值为14.6%。通过主成分分析和聚类分析,对27份杂交后代品系进行营养品质评价,初步筛选出1320040、1320001、1320009等12份高营养品质材料。【结论】27份杂交后代品系的营养品质性状具有丰富的遗传多样性,试验筛选出的12份高营养品质材料可为进一步选育冬作马铃薯优良新品种奠定物质基础。

甘薯卷叶病毒的RPA检测方法的建立

【目的】建立快速检测甘薯卷叶病毒重组酶聚合酶(RPA)等温扩增方法,为甘薯卷叶病毒(sweet potato leaf curl virus,SPLCV)提供快速、简便的检测方法。【方法】根据甘薯卷叶病毒AV1基因的保守区段设计RPA检测用引物,并对引物进行筛选,对反应条件和反应体系进行优化,建立SPLCV的RPA检测方法。【结果】建立的甘薯卷叶病毒RPA方法快速简便,39℃反应20 min完成检测;灵敏度高,最低检测限为10 pg·μL^(−1);特异性强,与感染番茄黄化卷叶病毒(TYLCD),甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)、甘薯G病毒(SPVG)、甘薯退绿矮化病毒(SPCSV)等4种DNA病毒均无交叉反应。【结论】建立的RPA检测方法具有快速、灵敏、特异性强、不需要特殊仪器等优点,适合田间甘薯卷叶病毒样品的快速检测。

水培法鉴定甘薯抗甘薯瘟病技术的构建

为建立简便、快速、准确、可靠的甘薯抗甘薯瘟病的鉴定方法,研究建立了水体通气水培法和多孔定植块水培法2种鉴定技术,均能有效鉴定甘薯对甘薯瘟病的抗性.通过探索不同通气时间、接菌浓度对甘薯瘟病发生的影响,确定1×10^(7) CFU/mL菌体悬浮液和全时段通气为通气水培法进行甘薯抗甘薯瘟病鉴定的最佳条件.另外,采用1×10^(8) CFU/mL菌液接种后,使用透气保湿性佳的基质块进行定植,完成鉴定仅需7~10 d,比用土壤基质定植鉴定时间(14~21 d)缩短一半.建立的水培法丰富了甘薯抗甘薯瘟病鉴定的方法,有利于批量快速筛选抗甘薯瘟病的甘薯品种(系).

冬作马铃薯新品种‘闽薯3号’的选育

‘闽薯3号’系福建省农业科学院作物研究所以中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供的‘Chieftain’ב郑薯6号’杂交组合实生薯,经过在福建省内多年多点鉴定和区域试验选育的冬作马铃薯新品种。该品种生育期90 d。株高47.3 cm,叶片绿色,茎绿色。单株块茎数4.9个,单株薯重0.48 kg,薯形短椭圆,薯皮红色光滑,薯肉中等黄色,红芽眼,芽眼浅,商品薯率83.5%。干物质含量18.16%,淀粉含量13.21%,蛋白质含量1.95%,维生素C含量18.92 mg/100g。中感晚疫病,高抗早疫病,中抗轻花叶病毒病(PVX),抗重花叶病毒病(PVY)。食用品质好。2014~2016年福建省马铃薯区域试验平均鲜薯产量1640 kg/667m^2,较对照‘紫花851’增产6.06%。适宜在福建省冬、春季种植。

彩色马铃薯光合光响应曲线模拟及其特征参数分析

【目的】阐明彩色马铃薯光合光响应特性及其与普通品种(黄、白肉)的差异。【方法】以2个普通和4个彩色马铃薯为材料,评估直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)、直角双曲线修正模型(MRH)和指数模型(EM)对马铃薯光合响应曲线的拟合效果,并对彩色与普通品种的最大净光合速率(Pn-max)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和表观量子效率(AQY)等光响应参数进行比较分析。【结果】1)4种模型在弱光阶段的模拟效果均较好,但RH、NRH和EM模型无法拟合光抑制过程,只有MRH模型能对整个光响应过程进行准确拟合,决定系数(R2)均大于0.99,均方根误差和平均绝对误差也最小。2)彩色品种Pn-max均低于普通品种,相比费乌瑞它和闽薯1号分别低6.7%~34.2%和14.8%~40.0%;除红美外,其他3个彩色品种LSP都未超过1 000μmol·m-2·s-1,远小于普通品种;彩色和普通马铃薯对弱光的利用能力没有明显区别。3)在4个彩色品种中,红美的Pn-max和LSP均最高,但对弱光的利用能力最低,与之相反,闽彩薯3号的弱光利用能力最强。4)气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的光响应过程与净光合速率(Pn)相似,随着光强增大,呈先快速上升后平稳或下降趋势,而胞间CO2浓度(Ci)随光强增大总体呈快速下降后平缓的趋势。【结论】MRH模型对马铃薯光响应曲线的拟合效果最佳;彩色品种(系)的最大净光合速率低于普通品种,光饱和点低,总体表现为光合潜力低,光抑制现象明显,这一结果对通过育种手段来提高彩色马铃薯光合生产力具有一定指导意义,也可为其引种和栽培管理提供参考。

密度与施氮及其互作对冬作马铃薯产量和氮肥农学利用率的影响

【目的】探讨密度与施氮及其互作对冬作马铃薯产量和氮肥农学利用率(AEN)的协同调控效应,为冬作马铃薯高产高效栽培提供理论参考和技术支撑。【方法】以冬作马铃薯主栽品种闽薯1号为材料,采用田间裂区试验设计,主区设3种密度(4.76万、6.67万和10.96万株·hm^−2,分别以D4.76、D6.67和D10.96表示),副区设4个施氮水平(0、75、150和300 kg·hm^−2,分别以N0、N75、N150和N300表示),研究密度与施氮对冬作马铃薯产量、氮肥农学利用率(AEN)和叶片光合特性的影响。【结果】密度和施氮及其互作对马铃薯总产量和AEN均有显著影响,适当增密有利于提高马铃薯总产和AEN,其中D6.67处理产量最高,AEN则以D10.96处理最高。在N300水平下,D6.67和D10.96处理总产比D4.76处理分别提高21.3%和21.2%,AEN分别提高20.5%和49.2%,增幅比在其他施氮水平下明显,表明高氮水平下增密效果更显著。施氮显著提高了马铃薯产量,且在施氮量为150 kg·hm^−2时产量最高。在D4.76和D6.67条件下,N75和N150处理产量差异不明显,但在D10.96条件下N75处理产量显著降低。AEN随施氮量增加明显下降,相比N75处理,N150和N300处理的AEN分别下降41.2%和75.2%。与不施氮相比,施氮显著提高了叶片气体交换参数和相对叶绿素含量SPAD,而高密种植不利于叶片光合效率的提高,D10.96处理叶片净光合速率Pn均低于D6.67处理。相关性分析发现,叶片光合特性与马铃薯总产量之间均呈显著正相关。【结论】在本试验条件下,6.67万株·hm^−2和150 kg·hm^−2的处理组合产量最高(32.2 t·hm^−2),10.96万株·hm^−2和75 kg·hm^−2的处理组合AEN最高(156.5 kg·kg−1);高氮水平配合增密、中低密度配合减氮可作为协同提高冬作马铃薯产量和氮肥农学利用率的参考途径。