青海高原干旱地区藜麦害虫与天敌名录及5种害虫记述

为了明确青海高原干旱地区最近几年引种的藜麦Chenopodium quinoa Willd.上的害虫种类、发生规律、为害程度以及天敌资源种类,2014年—2017年我们对本地区藜麦田内的害虫及其天敌进行了系统的调查统计,分别将它们整理成害虫、天敌名录。截至目前,发现为害藜麦的昆虫36种,分属于5目15科,并未发现检疫性害虫,在藜麦田调查到天敌21种,分属于2纲7目12科,其中昆虫纲18种,蛛形纲3种。本文弄清了藜麦上的主要及次要害虫种类,研究了它们的为害特点及发生规律,明确了萹蓄齿胫叶甲Gastrophysa polygoni Linnaeus、黄曲条跳甲Phyllotreta vittuta Fabricius、横纹菜蝽Eurydema gebleri Kolenati、菠菜潜叶蝇Pegomya exilis Meigen及宽胫夜蛾Melicleptria scutosa Schiffermüller等害虫的生物学特性与为害规律,分析了它们的可能重要来源途径。鉴于本地区高寒、高海拔、盐碱、干旱的特殊生境,结合生产实际提出了针对藜麦害虫的绿色安全防控措施。

土壤水分胁迫对马铃薯块茎淀粉合成关键酶基因表达及酶活性的影响

为探讨马铃薯块茎淀粉合成对土壤水分胁迫的响应机制,以马铃薯品种‘青薯9号’和‘闽薯1号’为材料,采用盆栽试验,设置3个水分胁迫处理:正常供水(保持土壤田间持水量的75%)、中度水分胁迫(保持土壤田间持水量的50%)、重度水分胁迫(保持土壤田间持水量的25%),研究了土壤水分胁迫对马铃薯块茎淀粉合成关键酶基因表达及酶活性的影响。结果表明:在块茎形成过程中,土壤水分胁迫显著提高了马铃薯块茎AGPase、GBSSI、SBEI、SBEII、SSII、SSIII基因表达量,随土壤水分胁迫程度的提高,马铃薯块茎SBEI、SBEII、SSII基因表达量上调;土壤水分胁迫显著降低了马铃薯块茎AGPase、GBSS、SBE、SSS酶活性,其中GBSS、SBE酶活性下调;而AGPase、GBSSI、SSIII基因表达量及AGPase、SSS酶活性在马铃薯青薯9号、闽薯1号品种间表现出相反的上、下调趋势。

马铃薯St4CL的克隆及表达分析

4-香豆素辅酶A连接酶(4CL)是苯丙烷代谢途径中关键酶之一,克隆马铃薯4CL,并分析其表达情况,为马铃薯4CL的功能研究奠定基础。从马铃薯青薯9号中克隆St4CL,并进行生物信息学分析,采用qRT-PCR技术检测St4CL在青薯9号各组织中以及不同马铃薯品种中的表达量。结果表明,St4CL的CDS长度为1710 bp,编码569个氨基酸,蛋白分子质量约为61.83 kD,等电点为5.53。生物信息学分析表明,St4CL蛋白是稳定的疏水性蛋白,具有无规则卷曲(42.36%)、α-螺旋(28.47%)、延伸连(21%)、β-折叠(8.08%);亚细胞定位预测显示,St4CL位于叶绿体类囊体膜上;系统进化分析表明,St4CL蛋白与番茄的Sl4CL蛋白亲缘关系最近,二者同源性为97%。St4CL启动子区域含有多种与逆境响应相关的顺式作用元件,如脱落酸响应元件、赤霉素响应元件以及与干旱和黄酮类生物合成相关的MYB结合位点。qRT-PCR结果显示,St4CL在青薯9号各组织中均有表达,叶片中表达量最高,花中次之,根中表达量最低;在不同马铃薯品种中的表达量存在差异,在高抗晚疫病品种青薯10号中表达量最高,感病品种下寨65中的表达量最低。

不同淀粉型马铃薯光合特性及产量比较

选用高、中、低淀粉型马铃薯品种各3个,研究不同淀粉型马铃薯品种(系)的光合特性及产量差异,为马铃薯高淀粉品种选育、高产调优栽培及淀粉品质改良提供理论依据。研究结果表明,除‘大同里外黄’和‘青薯2号’,不同质量分数淀粉马铃薯的叶绿素质量分数、光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数及产量均差异显著(P<0.05),以‘青薯9号’为最高;随着块茎淀粉质量分数的提高,马铃薯的叶绿素质量分数、光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数及产量均有升高的趋势,且淀粉型间差异显著(P<0.05);马铃薯的光合作用受气孔因素影响。因此,高淀粉型马铃薯品种(系)叶片光合能力强,可以形成更高的产量。

垄沟集雨覆盖对旱作马铃薯块茎淀粉合成关键酶活性、基因表达及淀粉累积的影响

为探讨垄沟集雨覆盖栽培对旱作马铃薯块茎形成过程中淀粉合成关键酶活性、基因表达及淀粉累积的影响,以马铃薯栽培品种青薯9号为材料,设置全膜双垄和地膜垄作覆盖栽培模式,以露地平播为对照,测定马铃薯块茎形成过程中淀粉合成关键酶活性、基因表达及淀粉累积指标。结果表明,从块茎发育全过程来看,全膜双垄和地膜垄作覆盖栽培马铃薯可溶性淀粉合成酶(SSS)活性分别较露地平播显著提高77.70%、22.63%,可溶性淀粉合成酶SSIII基因表达量分别较露地平播显著提高32.26%、119.35%,同时,ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)活性和ADP-葡萄糖焦磷酸化酶AGPase、可溶性淀粉合成酶SSII、颗粒结合型淀粉合成酶GBSSI、淀粉分支酶SBEI、淀粉分支酶SBEII基因表达量均明显降低,而淀粉分支酶(SBE)活性无显著变化;全膜双垄覆盖栽培马铃薯总淀粉含量、直链淀粉含量及直/支链淀粉比较露地平播分别提高5.04%、17.57%和27.81%,达到显著水平,而地膜垄作明显降低了马铃薯总淀粉含量、直链淀粉含量及直/支链淀粉比;SSS活性与GBSSI基因表达量呈显著负相关,与直链淀粉含量及直/支链淀粉比呈显著正相关,其他淀粉合成关键酶活性均与基因表达量、淀粉累积指标无明显相关性。本研究结果对筛选青海东部旱区马铃薯适宜的淀粉优质生产措施具有重要意义。

土壤水分胁迫对马铃薯生长发育光合特性和产量的影响

为了深入了解马铃薯对水分胁迫的响应机制,以马铃薯品种青薯9号(中晚熟品种)和闽薯1号(中熟品种)为试材,采用盆栽试验,土壤水分管理设正常供水(保持土壤田间持水量的75%,CK)、中度水分胁迫(保持土壤田间持水量的50%)和重度水分胁迫(保持土壤田间持水量的25%)3个处理,研究了土壤水分胁迫对马铃薯生长发育、光合特性和产量的影响。结果表明:在马铃薯块茎发育过程中,土壤水分胁迫会明显降低2个马铃薯品种的株高、块茎长度和宽度、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率和产量,且胁迫程度越大,马铃薯株高越矮、块茎越小,叶片光合能力越差,产量越低。

垄沟集雨覆盖对旱作马铃薯块茎淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响

为探讨垄沟集雨覆盖栽培对旱作马铃薯块茎形成过程中淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响,以马铃薯栽培品种青薯9号为材料,设置全膜双垄(M2)和地膜垄作(M1)覆盖栽培模式,以露地平播为对照(M0),采用扫描电镜、激光粒度仪、粘度分析仪,测定马铃薯块茎形成过程中淀粉的颗粒形态、分布及糊化特性指标。结果表明,从块茎发育全程来看,全膜双垄覆盖栽培模式下马铃薯块茎淀粉颗粒的平均粒径、峰值粘度、低谷粘度及最终粘度整体较高;地膜垄作覆盖栽培模式下马铃薯块茎淀粉颗粒的离散度、崩解值、回生值整体较高;各栽培模式间马铃薯块茎淀粉颗粒形态、糊化温度无显著差异;马铃薯淀粉颗粒的平均粒径与各阶段粘度呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关,与崩解值、回生值无显著相关性;马铃薯淀粉颗粒的离散度与淀粉的糊化特性各指标均无显著相关性。综上,全膜双垄覆盖栽培模式所产生的淀粉品质较好。