不同淀粉型木薯品种采后块根变质生理特性的比较

为探明不同淀粉型木薯品种采后块根变质的生理特性,以淀粉含量较高的木薯品种‘辐选01’(RS01)和淀粉含量较低的木薯品种‘华南124’(SC124)为试材,测定采后贮藏0、5、10、15和20d的块根生理指标。结果表明:随着贮藏时间的延长,块根褐化程度逐渐加深,干物质含量和CAT酶活性变化趋势为先下降后上升,淀粉含量为先上升后下降,MDA含量和SOD酶活性为先上升后下降再上升,POD酶活性则表现为持续上升趋势。RS01贮藏过程中块根褐化程度较严重,贮藏第5天褐化面积达30%,而SC124贮藏第20天才开始出现褐化。淀粉含量较高的木薯品种块根干物质含量较高且变化大,失水速率较快,MDA含量较高,SOD、POD和CAT酶活性均较高。可见,块根采后抗变质能力与淀粉含量有密切关系,淀粉含量越高的木薯品种采后块根越容易发生变质。     

不同淀粉含量木薯品种块根淀粉粒结构观察比较

[目的]探讨不同淀粉含量木薯品种块根淀粉粒结构差异及其与淀粉含量的潜在关系,为研究木薯块根淀粉存储状态及品种选育提供理论依据.[方法]以高淀粉木薯品种GR891、辐选01和低淀粉木薯品种华南124为材料,通过块根形态解剖、石蜡切片观察、电镜扫描等方法比较不同淀粉含量木薯块根淀粉粒的结构特点.[结果]苗期时木薯块根淀粉主要存在于次生木质部.块根形成期淀粉粒大量存在;淀粉储藏区是木薯块根淀粉储藏的最主要区域,皮层部分少量分布,储藏区淀粉粒密度高于皮层;靠近中柱的次生木质部区域,其淀粉粒呈放射线状排列分布.不同淀粉含量木薯品种在淀粉粒形态上无明显差别,多数为一面不规则的半球形、椭球形.高淀粉品种的淀粉粒直径小于低淀粉品种,但差异不显著(P>0.05).[结论]木薯块根淀粉积累的主要位置是淀粉储藏区,导管内部及临近区域的淀粉粒数量多、直径小、填充程度高,且在块根膨大期高淀粉木薯品种淀粉粒聚集程度高于低淀粉木薯品种.     

淀粉含量不同木薯品种内源IAA与淀粉合成关键酶活性

以低淀粉木薯品种华南124及高淀粉品种辐选01为材料,研究木薯各生育时期叶片、茎秆和块根的内源IAA含量,块根淀粉合成关键酶ADPGpase、SSS和SBE活性,以及块根淀粉含量的变化。结果表明:1)木薯茎叶内源IAA含量与块根ADPGpase、SSS和SBE活性呈负相关,木薯生育后期高淀粉品种茎叶内源IAA含量逐渐下降,低淀粉品种则逐渐上升;2)块根内源IAA含量与块根ADPGpase、SSS和SBE活性呈显著正相关,生育后期高淀粉品种块根内源IAA含量显著大于低淀粉品种;3)块根ADPGpase、SSS和SBE活性与块根淀粉含量呈极显著正相关,生育后期高淀粉品种块根ADPGpase、SSS和SBE活性均显著高于低淀粉品种。可见,提高块根内源IAA含量有利于增加木薯块根淀粉合成关键酶活性,从而有效促进木薯块根淀粉的积累。     

木薯内源赤霉素含量与块根淀粉积累的关系

为研究木薯(Manihot esculenta Crantz)内源赤霉素含量与不同淀粉含量木薯块根淀粉积累的关系,以木薯辐选01(块根淀粉含量高)和华南124(块根淀粉含量低)为材料,在木薯的4个生长时期测定其根、茎、叶的赤霉素含量以及块根淀粉含量,并进行相关分析。结果表明,在不同生长发育时期,木薯通过各部位的赤霉素水平调控淀粉合成关键酶活性来调节淀粉的合成。     

不同施钾量对木薯产量和淀粉积累的影响研究

以木薯品种新选048为材料,分别在块根形成期、块根膨大前期、块根膨大中期和工艺成熟期对不同施钾处理的木薯块根产量、淀粉含量、块根性状、净光合速率、株高、茎粗、各器官蔗糖含量和全钾含量等进行测定。结果表明:苗期施钾肥不仅能促进木薯块根发育期茎叶生长,提高中后期净光合速率和块根淀粉积累速率,同时还可有效提高木薯块根、茎秆、叶片全钾含量。同时随着施钾量的增加,木薯块根产量、淀粉含量及淀粉产量也均逐渐增加,其中K2O 450 kg/hm2处理木薯块根产量、淀粉含量及淀粉产量最高,与空白对照相比,其木薯块根产量增加63.91%,淀粉含量增加9.49%,淀粉产量增加79.46%。可见,增施钾肥是提高木薯产量和淀粉产量的有效措施,施用量以K2O 450 kg/hm2为宜。     

地膜覆盖对木薯生长发育和产量及淀粉含量的影响

[目的]探索木薯节本增效栽培技术。[方法]分别采用地膜覆盖与不覆膜（对照）2种方式种植木薯,研究地膜覆盖对木薯茎叶生长、产量构成因素及淀粉含量的影响。[结果]地膜覆盖可促进木薯前中期茎叶生长,增加木薯生物量;地膜和覆盖后,木薯的块根长度、块根直径、单株块根数、单株块根重和小区鲜块根产量分别较对照增加了17．79％、14．61％、14．28％、76．14％和76．09％;地膜覆盖后木薯的淀粉含量较对照降低2％,但相同面积木薯的淀粉产量较对照增加65．35％。[结论]地膜覆盖是木薯节本增效栽培的有效措施,其增产效应主要是通过促进木薯前中期茎叶生长、提高块根直径和单株块根重、增加块根充实度实现的。     

350个木薯品种资源的块根淀粉磷含量测定

[目的]选出差异性较大的几个品种（品系）,用于木薯块根淀粉高磷种质的选育及研究。[方法]通过钼锑抗分光光度法,测定了国家木薯种质圃350个品种（品系）的木薯块根淀粉磷含量。[结果]350个木薯品种块根淀粉平均磷含量为0.071046%。[结论]为选育块根淀粉高磷木薯种质提供理论依据。     

不同木薯品种茎叶可溶性糖与块根淀粉积累特性研究

[目的]研究不同木薯品种茎叶可溶性糖与块根淀粉积累特性,为木薯的高产栽培和分子育种提供理论依据.[方法]以低淀粉木薯品种华南124和高淀粉木薯品种辐选01为材料,在块根形成初期(植后70~80 d))、形成中期(植后90~100d)、块根膨大初期(植后120~130d)、膨大中期(植后150~160 d)和块根成熟期(植后235~245d)分别测定两个木薯品种的茎叶可溶性糖及淀粉含量,分析茎叶可溶性糖含量和块根淀粉积累间的关系.[结果]两个木薯品种的茎叶可溶性糖、还原糖和蔗糖含量在块根形成中期以前表现为华南124>辐选01,块根形成中期以后表现为辐选01>华南124.在木薯的整个生育期,辐选01的淀粉合成量和淀粉合成速率均大于华南124.相关性分析结果显示,辐选01茎叶中还原糖、蔗糖和可溶性总糖含量与块根淀粉含量呈正相关关系,其中茎秆的还原糖和可溶性总糖含量与块根淀粉含量呈极显著相关关系;华南124茎叶还原糖、可溶性糖、叶片蔗糖含量均与块根淀粉含量呈正相关关系,但均未达显著水平.[结论]木薯茎叶可溶性糖对块根淀粉积累有重要作用,其中茎秆对可溶性糖的运转能力是影响淀粉合成的关键要素.     

木薯不同部位光合同化产物分配的研究

为研究木薯光合同化产物蔗糖和淀粉在植株各部位的分配,以及它们的转运情况与块根淀粉含量累积的关系.采用随机区组设计的方法,以南洋红、SC124、GR911、巴西种及GR891作为试验材料,分析各木薯品种光合产物蔗糖和淀粉含量,在植株不同部位的动态变化情况.结果表明:叶片同化产物蔗糖,直接通过韧皮部的运输到达块根,在块根中通过淀粉合成酶,合成淀粉;淀粉则先转化为蔗糖,再通过韧皮部运输到块根,然后在块根中合成淀粉,随着块根淀粉含量的增大,叶片、块根中蔗糖含量也有增大的趋势,随着木薯块根淀粉积累的速度增加,叶片、叶柄中淀粉含量呈逐步减少的趋势.     

木薯块根采后贮藏研究进展

木薯是三大薯类作物之一,是非洲和南美洲国家的主要口粮。由于其采后易腐烂(2～3 d)导致木薯块根的利用受到很大的限制。近年来,随着木薯生物技术研究的发展,块根采后生理的研究不断获得重大突破。对木薯块根采后贮藏的生理特性以及影响因素和主要机理进行综述,以期为木薯块根采后处理技术和木薯选育种提供参考。     

不同贮藏方式对木薯鲜薯品质的影响

研究了广西主要栽培木薯品种华南205鲜薯在常温、亚硫酸钠处理和沙藏3种处理方式下贮藏指标呼吸强度、失重率、淀粉含量和还原糖的变化。结果表明:沙藏效果最好,可显著降低鲜薯的呼吸作用,抑制其失重,减缓了淀粉的减少及还原糖的增加。呼吸强度与失重率相关系数为0.601,呈极显著正相关关系;含粉率与还原糖含量相关系数为-0.909,呈极显著负相关关系,在鲜薯贮藏中还原糖的增加是由于淀粉的降低。     

Transgenic technologies in cassava for nutritional improvement and viral disease resistance: a key strategy for food security in Africa

As a major staple food source in Africa and other tropical developing countries, cassava (Manihot esculenta) provides basic sustenance for many subsistence farmers. However, cassava roots mainly accumulate starch with limited contribution of other nutrients such as proteins and vitamins. Also, two viral diseases, cassava mosaic disease (CMD) and cassava brown streak disease (CBSD), cause great losses in cassava production in sub-Saharan Africa and the Indian sub-continent. Genetic engineering provides promising approaches to improve nutritional value and increase resistance to viral diseases in cassava. This report presents several successful case studies on engineering protein content by overexpression of nutritious storage proteins and improving cassava resistance to viral diseases by RNA interference. Perspectives on the sustainable acquisition of new knowledge and development of biotechnology to solve these bottlenecks are discussed.     

野生和栽培木薯叶片的营养及饲料价值研究

[目的]研究不同木薯种质叶片的营养成分差异,为木薯叶作为饲料资源开发利用提供参考.[方法]测定8个木薯种质(3个野生种和5个栽培种)功能叶片的粗脂肪、粗蛋白、可溶性糖、淀粉、类胡萝卜素和氢氰酸(HCN)含量,并利用Western blotting测定功能叶片相关蛋白酶(UGPase、AGPase、GBSSI和Linamarase)的表达水平.[结果]8个木薯种质中,野生种Manihotcecropiaefolia Phhl功能叶片的淀粉、可溶性糖和类胡萝卜含量最高,分别为2.5 g/100 gDW、30.0 g/100 gDW和91.9 mg/100 gFW,蛋白质和HCN含量中等;栽培种SC9功能叶片蛋白质和可溶性糖含量中等,HCN含量最低,仅167 mg/kgFW.Western blotting分析结果表明,M.cecropiaefoliaPhhl叶片糖和淀粉代谢通路的关键酶UGPase、AGPase和GBSSI表达水平最高,SC9 HCN代谢通路的关键酶Linamarase表达水平最低,各蛋白质表达水平与相关生理指标变化趋势一致.通过主成分分析结果可看出,叶片淀粉和可溶性糖含量较高的木薯种质,粗脂肪含量较低;可溶性糖、粗蛋白和类胡萝卜素含量较高的木薯种质,HCN含量较低.[结论]野生木薯M.cecropiaefolia Phhl完全展开功能叶片的综合营养价值较高,可考虑作为畜禽和蚕用饲料资源开发利用;栽培种木薯SC9新鲜叶片HCN含量较低,也可优先作为蚕用饲料.     

橡实与木薯、玉米淀粉理化性质的对比研究

[目的]研究橡实淀粉的组成成分、结构及理化性质。[方法]采用理化检测方法对橡实淀粉的性质进行了研究,较系统地考察了橡实淀粉的组成、颗粒、淀粉糊等方面的性质。[结果]橡实淀粉中淀粉含量为59.61%,直链淀粉的含量为31.40%;其颗粒相对玉米淀粉颗粒较小,与木薯淀粉相近;晶体结构为C型;橡实淀粉的溶解度、膨胀度比玉米淀粉低,与木薯淀粉相近;橡实淀粉糊凝沉速度居于玉米淀粉和木薯淀粉之间。DSC分析显示,橡实淀粉的糊化温度(61.72℃)较木薯淀粉(70.22℃)和玉米淀粉(66.78℃)低,这说明橡实淀粉较玉米淀粉和木薯淀粉易糊化。[结论]研究可为橡实资源的开发利用提供基础数据。     

3个木薯品种光合速率与产量及淀粉含量比较研究

对3个木薯品种不同生育期的光合速率进行研究,并测定了木薯的产量和淀粉含量。结果表明,3个木薯品种的净光合速率呈先降再增后降的"S"趋势。木薯产量和淀粉含量均随时间的推进不断上升,12月达到最高。平均净光合速率高低顺序:GR911>GR891>SC201;7—11月是木薯产量提高的关键时期;9—12月是木薯淀粉累积的快速增长时期。     

生长期对广西产地华南9号木薯品质特性的影响

根据GB/T 5009测定华南9号(SC9)木薯含粉率、氢氰酸、无机砷(As)和铅(Pb),根据GB/T 15686测定SC9品种的单宁含量,研究不同生长期对种植在广西武鸣、隆安、合浦、崇左、桂林和梧州6个地方的SC9木薯含粉率、氢氰酸、单宁、As及Pb含量的影响。结果表明:种植在不同地方的SC9木薯含粉率、氢氰酸和单宁会随着生长期的延长表现出不同的变化趋势,其含粉率在生长期为8、9、10个月时较高,氢氰酸含量在生长期为10、12个月时相对较低,大部分地区的SC9木薯单宁含量在生长期为9个月和10个月时最低;SC9鲜木薯中的As和Pb含量分别为0.08~0.26、0.24~0.55 mg/kg。此结果表明,SC9木薯在生长期10个月时获得了高含粉率、低氢氰酸、低单宁含量的木薯块根,较适合用于食用木薯淀粉的加工生产。     

不同复混肥对木薯品质性状及产量的影响

【目的】探讨不同复混肥对木薯生物学性状及产量、淀粉含量的影响,为木薯大田生产中施用复混肥提供参考。【方法】采用随机区组设计进行田间试验,设6种不同复混肥料处理,另设不施肥作对照处理。测定不同处理木薯株高、茎粗、鲜薯产量和淀粉含量。【结果】与不施肥处理对比,施用禾中王木薯壮根膨大复混肥处理能显著增加木薯生长后期的茎粗（P＜0.05,下同）,其余施肥处理对木薯的株高和茎粗影响不显著（P＞0.05）;6种复混肥处理的木薯鲜薯产量均有提高,其中施用绿先机木薯专用肥和桂绿木薯专用肥处理增产显著;施肥处理均降低了块根淀粉含量,其中施用禾中王木薯壮根膨大复混肥处理的淀粉含量显著降低;除施用禾中王木薯壮根膨大复混肥处理外,其余施肥处理木薯淀粉产量均有增加;除南风木薯专用肥外,其他5种复混肥均可增收,其中桂绿木薯专用肥增收最高,绿先机木薯专用肥次之。综合比较,桂绿木薯专用肥的效果最好,鲜薯增产6310 kg/ha,增产25.2%,淀粉增产16.7%,增收2735元/ha;其次为绿先机木薯专用肥,鲜薯增产5533 kg/ha,增产22.1%,淀粉增产13.6%,增收1873元/ha。【结论】木薯复混肥均有利于木薯的生长及产量的提高,且以桂绿木薯专用肥最好,其次为绿先机木薯专用肥。