木薯种质资源淀粉特性分析与评价

为了评价和筛选出淀粉品质优良的木薯资源,对212份国内外栽培木薯种质块根淀粉产量性状及淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量、粘度峰值和糊化温度5个重要淀粉特性指标进行研究。结果表明,不同木薯资源各淀粉特性差异较大,不同指标间有一定的相关性,利用概率分级法将8个淀粉产量及特性性状分为5级,即极低、低、中、高和极高,推荐极高品系可作为木薯淀粉品质育种利用的基础亲本材料,其中直链淀粉含量极高资源共17份;支链淀粉含量极高资源共18份。利用主成分分析得出前2个主成分反映木薯参试资源块根淀粉特性的83.79%信息,第1主成分主要包括淀粉率、直链淀粉含量和支链淀粉含量,隶属函数法综合评价得出,‘SM2300-1’等12份木薯资源淀粉综合特性最好,更适合木薯淀粉的深加工与利用。     

Nutrient release pattern of organic and inorganic resources used in cassava production (Manihot esculenta Crantz)

The major constraint in the promotion of organic farming, a safe and sustainable alternative, is lack of availability of quality organic resources in sufficient quantities. The quality of resources can be ascertained by monitoring its nutrient release pattern, which has not yet been attempted. A controlled condition pot experiment was conducted at ICAR-Central Tuber Crops Research Institute, Thiruvananthapuram, India, in completely randomized design to study the nutrient dynamics of various organic and inorganic resources, commonly used in cassava production, at monthly intervals up to six months. The release of almost all nutrients and activity of soil enzymes were higher at the middle (3 or 4?months) of the incubation period. The pH showed an increasing trend and electrical conductivity, organic C and Fe content declined from initial. Averaging over stages, organic practice favored the activity of soil enzymes and release of almost all nutrients over conventional system significantly, except N.     

木薯叶片厚度、蜡质含量和气孔密度与抗朱砂叶螨的关系

为明确不同木薯品种的叶片组织结构与抗朱砂叶螨的关系,通过对木薯田间螨害情况的调查,计算出感、抗性稳定的感螨品种华南101、华南124和抗螨品种华南7号、华南13号的螨害指数,同时对叶片的相关物理性状进行测定,分析了叶片厚度、蜡质含量和气孔密度与木薯抗朱砂叶螨的关系。结果表明:4份木薯种质华南101、华南124、华南7号和华南13号的螨害指数依次为89.2%、65.8%、38.3%和0.8%;木薯叶片厚度与螨害指数呈显著负相关;气孔密度与螨害指数呈显著正相关;蜡质含量与螨害指数无显著相关性。上述结果为深入探究木薯抗螨机制提供了初步的理论基础。     

木薯不同品种朱砂叶螨抗性与其叶片内含物的关系

为揭示木薯抗朱砂叶螨机理,以2个木薯品种‘新选048’和‘桂热4号’为材料,在朱砂叶螨发生危害时期,观察不同木薯品种受害程度并对其抗螨性进行鉴定,测定叶片单宁、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸及叶绿素的含量,分析各生理指标与朱砂叶螨危害程度的关系。结果表明,‘新选048’对朱砂叶螨的抗性优于‘桂热4号’。不同木薯品种,叶片单宁、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸及叶绿素含量不同;‘新选048’叶片单宁及叶绿素含量均高于‘桂热4号’,而可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量则反之;螨害指数与单宁含量、叶绿素含量呈极显著负相关,与可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量呈极显著正相关。木薯抗螨性与叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、单宁、叶绿素含量密切相关,这些指标可作为木薯对朱砂叶螨抗性评价的主要指标。     

木薯及其同源四倍体基因组与DNA甲基化差异分析

为研究染色体加倍对木薯基因组的影响,以及多倍化与2种不同倍性木薯之间DNA碱基序列的变化的联系。本研究以木薯品种"新选048"二倍体及其同源四倍体为研究材料,使用微卫星(simple sequence repeat,SSR)、目标起始密码子多态性(stand codon targeted polymorphism,SCo T)和甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术分别对木薯倍性间的遗传差异、DNA甲基化水平和模式进行分析。结果表明:利用SCo T和SSR均未检测出多态性条带产生,利用MSAP技术可检测出在DNA甲基化水平和模式均发生较大改变。二倍体和同源四倍体的总甲基化率分别为60.21%、59.52%,全甲基化率分别为39.92%、41.42%,半甲基化率分别为20.29%、18.10%。木薯多倍化后,其中有27.30%的位点发生了过甲基化,四倍体有25.00%的位点表现出去甲基化。本研究结果为探究木薯倍性间遗传差异和表观遗传变化规律进行了前期探索。      

木薯间作糯玉米的高产高效模式分析

为研究不同栽种规格的木薯间作糯玉米模式和发掘高产高效间作模式，对木薯净作，糯玉米净作和8种木薯间作糯玉米模式进行了鲜薯产量和经济效益的研究。结果表明：木薯间作糯玉米模式是可行的，体现出明显的间作优势。发现不同间作模式的经济效益不同，其中处理9(大行距100 cm，小行距70 cm)的鲜薯产量(51 274.36 kg/hm2)最高，处理4(行距100 cm)的经济效益(52 794.15元/hm2)最高，处理9的经济效益(46 556.97元/hm2)排第3位。综合评价认为，处理9的木薯间作糯玉米模式最合理。试验结果为进一步推广高产高效木薯间作糯玉米模式提供了有力依据。     

5个木薯品种染色体核型与聚类分析

本研究对5个木薯品种进行核型分析以揭示其核型特征,通过聚类分析来自4个产地的5个品种间的相似性,以探讨其亲缘关系。实验采用压片法,以木薯嫩叶为材料,运用DPS软件对核型资料按照最长距离法进行聚类分析。结果表明,木薯5个品种的染色体数目均为2n=36,其中,SC12的核型公式为2n=36=34m+2sm,SM2300-1的核型公式为2n=36=36m(4SAT)、桂热5号的核型公式为2n=36=36m,云南8号与ZM8752的核型公式均为2n=36=34m(4SAT)+2sm。核型不对称系数范围在56.58~58.85之间,核型类型依次为1A、1B、1B、2A、1A,对称程度较高。聚类结果显示,在遗传距离为0.4时,5个品种分为3类。第Ⅰ类为云南8号,第Ⅱ类包括ZM8752与SM2300-1,第Ⅲ类包括SC12和桂热5号,5个品种存在一定的核型差异,说明具有丰富的遗传多样性。     

木薯器官及其腐解物水浸液对橡胶树白根病病菌的化感作用

本文采用菌丝生长速率法研究木薯根、茎、叶及其腐解物水浸液对橡胶树白根病病菌的化感效果。结果表明：①根水浸液在处理后2~5 d均呈现出显著的化感促进效果,不同浓度之间的化感效果差异不明显;叶水浸液在处理后2 d和5 d均有显著的化感促进效果,处理后3 d和4 d,仅10和100 mg/mL的叶水浸液呈现显著的化感促进效果;茎水浸液在处理后2~3 d的化感促进效果均不明显,但100 mg/mL的茎水浸液在处理后4 d和1000 mg/mL茎水浸液在处理后5 d呈现显著的化感促进效果。②根腐解物水浸液化感抑制效果随处理浓度的增加而增加,浓度增至200 mg/mL时差异达到显著水平;叶腐解物水浸液化感抑制作用随浓度的增加而逐渐下降,当浓度增至200 mg/mL时化感效果不明显;茎腐解物水浸液均有显著的化感抑制作用。     

连作与轮作下木薯产量及土壤微生物特征比较

本研究以木薯品种新选048为材料,利用高通量测序技术比较研究木薯连作与轮作的土壤微生物丰度、多样性、群落组成,并结合土壤三相比和木薯产量综合分析,探讨木薯连作障碍与土壤微生物的关系。结果表明：木薯连作土壤的细菌丰度、多样性高于轮作,连作细菌的OTU数目比轮作高23.05%,Chao1指数比轮作高463.2,香农指数比轮作高0.41;而连作真菌丰度、多样性低于轮作,轮作真菌的OTU数目比连作高19.57%,Chao1指数比连作高217.5,香农指数比连作高0.76;连作土壤容重比轮作高0.24 g/cm ³;土壤三相比,木薯连作的土壤固相比率比轮作高6.69%,液相比轮作高3.03%,而气相比率比轮作减少9.72%,差异显著（P<0.05）;轮作木薯产量比连作增产11.99 t/hm ²,差异显著（P<0.05）。由此可见,土壤微生物组和土壤三相比的变化与木薯连作障碍有密切关系,采取栽培管理措施调节土壤微物组成和土壤三相比,是克服木薯连作障碍的有效途径。     

Screening of diverse cassava genotypes based on nitrogen uptake efficiency and yield

As one of the top three tuber crops of the world, cassava is a staple food and feed crop for tropical and subtropical regions. Because of its high drought resistance and tolerance to nutrient deficiency, cassava is usually cultivated on hilly areas that are nutrient-poor. Nitrogen(N) is one of the significant factors affecting cassava yield. A double factorial(N level×genotypes) split-plot field experiment was conducted to analyze differences in yield and N accumulation of 25 cassava genotypes under low-N conditions to screen for cassava genotypes with high-N efficiency. The two-year field experiment showed that cassava yield and N accumulation are determined by specific genotypes, soil N levels, and year. Among these factors, soil N levels are the main factors that are responsible for differences in cassava yield. When yield and relative N accumulation under low-N conditions were used as screening markers, we identified an efficient and responsive genotype(SC10), and two inefficient and non-responsive genotypes(SC205 and GR5). The efficient and responsive genotype and the inefficient and non-responsive genotype can be used as study materials to further reveal the mechanisms for high-N efficiency in cassava.