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.     

木薯内源细胞分裂素含量对块根淀粉积累的影响

[目的]探讨木薯内源细胞分裂素(CTK)含量与块根淀粉积累的关系,为高淀粉木薯品种选育及栽培提供理论依据.[方法]以低淀粉木薯品种华南124和高淀粉木薯品种辐选01为试材,测定不同生育时期木薯叶片、茎秆和块根中的CTK含量与淀粉积累量,并分析两者间的相关性.[结果]华南124叶片CTK含量呈先下降后缓慢上升的变化趋势,辐选01则与之相反,呈先上升后缓慢下降的变化趋势.两个品种茎秆、块根CTK含量及块根淀粉积累速率均呈先上升后下降的变化趋势,淀粉含量从苗期至成熟期逐渐上升.在淀粉积累的关键时期即块根膨大中期(9月15日),辐选01叶片、茎秆和块根的CTK含量及淀粉积累速率均大于华南124,且除茎秆CTK含量外其他指标均达差异显著水平(P<0.05),说明该时期是形成高、低淀粉木薯品种淀粉含量差异的主要时期.相关性分析结果表明,华南124和辐选01块根CTK含量与淀粉积累量呈极显著正相关(P<0.01,下同),相关系数分别为0.58和0.60;华南124茎秆CTK含量和辐选01叶片CTK含量与其块根淀粉积累量呈极显著负相关,相关系数分别为-0.66和-0.75.[结论]木薯块根CTK含量对淀粉的积累起促进作用,而茎秆CTK和叶片CTK含量分别对低淀粉和高淀粉木薯品种的淀粉积累呈极显著的负向调节作用.     

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.     

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。     

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。     

木薯块根采后主要耐贮性生化指标的分析

以国外引进的木薯品种(系)为材料,分析不同贮存天数其块根干物质、淀粉和β-胡萝卜素含量的稳定性,为耐贮藏木薯品种的选育提供依据。结果表明,木薯块根在贮存过程中,干物质含量最稳定,其次为淀粉含量,β-胡萝卜素含量最不稳定。干物质含量、淀粉含量和β-胡萝卜素含量均较稳定的木薯品种(系)为HL2012、NMC08、SM937-26,均不稳定的木薯品种(系)为南植199。木薯品种(系)HL2012、NMC08、SM937-26常温下耐贮存时间较长,在耐贮木薯品种的选育上具有较高的利用价值。     

31份木薯种质资源的鉴定评价及遗传多样性分析

[目的]从供试木薯种质材料中筛选优良种质,为我国木薯新品种的选育提供优良亲本.[方法]从植物学性状、农艺性状及氢氰酸含量等方面对31份国内外引进与收集的木薯资源进行初步鉴定评价,并对相关性状进行遗传多样性分析.[结果]31份木薯种质资源在叶片形状、叶片颜色、叶裂数、叶柄颜色、叶脉颜色、主茎内外皮颜色、茎秆生长情况、株型、茎分叉、分支角度、株高、主茎高度、主茎直径、块根分布、结薯集中度、块根形状、块根内外皮颜色和块根肉质颜色等方面均表现出较丰富的遗传多样性.从31份种质资源中筛选出株型较好的资源13份,单株鲜薯产量>2800.00 g的资源4份,氢氰酸含量<50.00 mg/kg的资源10份,单株鲜薯产量≥2901.75 g、收获指数≥0.74、氢氰酸含量≤28.86 mg/kg的资源2份.[结论]31份木薯种质资源具有较丰富的遗传多样性,其中筛选出2份单株产量高、收获指数高、氢氰酸含量低的种质,可在优良食用木薯育种中重点利用.     

高低淀粉木薯品种块根可溶性糖含量与块根淀粉积累研究

作为能源作物之一,木薯已经成为中国"十二五"规划中能源发展战略重点发展的作物。本试验以高淀粉木薯品种辐选01和低淀粉木薯品种SC124为材料,对这两个高低淀粉品种块根可溶性糖的含量进行系统的比较研究,探索各种可溶性糖对块根淀粉积累的不同影响。     

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。     

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。     

膨大素和多效唑对木薯增产效应的研究

【目的】为了有效提高木薯产量、淀粉含量,增加农民收入和相关企业效益,并为木薯高产高效栽培提供参考。【方法】以南植199、华南8号、GR911和华南5号木薯品种作试验材料,分别进行两个试验：（1）在薯块膨大期,用1‰膨大素溶液分别对南植199、华南8号进行喷雾、灌根、喷雾＋灌根和对照处理;（2）在苗期,对南植199、华南8号、GR911和华南5号的植株喷施1次900kg/ha1000mg/L的15%多效唑溶液,以清水为对照。【结果】CPPU处理均可提高两个木薯品种的鲜薯周径、产量和淀粉含量,但以南植199的膨大素喷雾＋灌根双重处理效果最明显,比对照增产105.22%,淀粉含量增加36.49%。与对照相比,喷施多效唑溶液的4个木薯品种产量和淀粉含量均有明显提高,其中南植199增产7.21%,GR911淀粉含量提高44.72%。【结论】膨大素、多效唑有促进木薯增产和提高淀粉含量的效果,可以在木薯生产中推广应用。     

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。     

木薯渣制备乙醇探索研究

[目的]对木薯渣水解糖发酵制乙醇的再利用过程进行考察。[方法]以木薯渣为原料,采用同步糖化发酵工艺,研究木薯渣中淀粉、纤维素和半纤维素水解糖分开发酵或共同发酵制乙醇的过程。[结果]原料中纤维素含量为34.70%,半纤维素含量为9.70%,淀粉含量为15.35%;采用同步糖化共发酵工艺较同步糖化分开发酵工艺,乙醇相对于原料的产率高,可达到28.04%。[结论]该研究可为木薯渣的合理利用提供技术支持。     

超声波作用对木薯淀粉颗粒结晶的影响

[目的]为了研究超声波作用对木薯淀粉结结晶结构的影响。[方法]用偏光显微镜对超声波作用后的木薯淀粉进行表征。[结果]超声波处理木薯淀粉的最佳条件为:以浓度5%硫酸钠溶液为溶剂,木薯淀粉悬浮液中淀粉含量为16.7%,功率为400 W,作用时间300 s。经超声作用的木薯淀粉颗粒的偏光十字特征减弱或消失,木薯淀粉颗粒的结晶结构减弱或消失。[结论]超声作用破坏了淀粉的结晶结构,颗粒表面与反应试剂的接触面积增多,从而提高了反应活性。     

野生木薯生物性状观察及嫁接生产技术研究

[目的]了解野生木薯(Manihot esculenta Crantz)生物学性状并对其嫁接生产技术进行探索。[方法]大田抽样对野生木薯进行生物性状观测;选用不同品种嫁接野生木薯接穗,测定产量、淀粉含量及淀粉产量。[结果]野生木薯的叶面积、叶厚度、株高、冠幅、茎粗分别是对照(SC205)的308%、137%、186%、177%、165%,具有较强生长势。野生木薯嫁接后不同品种的鲜薯产量比对照(SC205)增加14.9%～109.3%,与对照的差异达极显著水平;淀粉产量增加-5.0%～45.1%,但与对照差异不显著;嫁接处理后淀粉含量均出现不同程度降低;嫁接同不嫁接(同一品种)比较,鲜薯产量增加10.3%～102.2%,淀粉产量增加-9.2%～48.5%,而淀粉含量明显降低,降低率为-9.8%～26.5%。GR891、GR5为较佳嫁接组合,产量、淀粉产量、淀粉含量均高于对照。[结论]用野生木薯接穗嫁接栽培种木薯,增产效果明显,具有较大推广价值。     

桂木薯6号的选育及配套间作套种栽培技术

【目的】选育高产、高淀粉含量及适合间作套种的木薯新品种,为广西木薯产业发展提供技术支撑。【方法】2010~2015年,以木薯品种新选048为母本,采用自然杂交与胚挽救的方法,经连续多年多世代系统选育,获得木薯新品种桂木薯6号,并对其鲜薯产量、淀粉含量、收获指数、发芽率及抗逆性等进行评价。【结果】2012~2013年初级与高级评价结果表明,桂木薯6号鲜薯产量、淀粉含量和收获指数均高于对照品种华南205(CK),其中在广西武鸣初级评价中,鲜薯产量比CK高66.7%,在广西武鸣和隆安高级评价中,鲜薯产量分别比CK高70.1%和73.3%,增产均达显著水平(P<0.05,下同);两年不同地点的评价试验中,平均鲜薯产量比CK增加70.0%,平均淀粉含量比CK增加1.0%,且收获指数均高于CK。2014和2015年区域试验结果表明,3个试验点(广西武鸣、桂平和合浦)桂木薯6号平均鲜薯产量分别比CK高53.4%和50.3%,平均淀粉含量分别比CK增加1.4%和2.1%,增产均达显著水平。桂木薯6号平均发芽率98.5%、平均株高2.5 m、平均茎粗3.5 cm,生长势较强,属不分枝类型,具较强抗旱性,但抗风性较差。该品种于2016年4月通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂木薯6号具有稳产高产、收获指数高、品质优良及抗旱能力强等优点,生产中可单独种植,也可与其他经济作物进行间作或套种,适合在广西进行大面积推广种植。     

9个木薯新品种在北海的适应性研究

[目的]筛选适宜北海推广的木薯品种。[方法]以我国目前9个主要的优良木薯新品种为材料,以当地品种SC205作对照,测定其鲜薯产量、淀粉含量、淀粉产量等农艺经济性状,观察其分枝情况和薯形等生物学特性,综合评价9个木薯新品种。[结果]新选048的鲜薯产量极显著高于对照,南植199和GR891鲜薯产量极显著低于对照,其他6个品种鲜薯产量和对照差异不显著,但GR911和桂热3号的鲜薯产量较高;9个品种的淀粉含量均等于或高于对照,其中GR891和桂热5号淀粉含量最高,桂热3号、SC8、南植199和GR911的淀粉含量较高;桂热4号的淀粉产量显著低于对照,其他8个品种的淀粉产量与对照差异不显著,但桂热3号、桂热5号、SC8、新选048和GR911的淀粉产量较高;新选048、南植199、GR911、桂热3号和桂热5号分枝少或不分枝,种植与收获时省工,适合密植和间套作,而SC5和SC8分枝较多;新选048和GR911薯形粗短,薯形好,适合机械化生产。[结论]新选048、GR911、桂热3号和桂热5号综合性状较好,适宜在北海推广。     

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.