马铃薯体细胞杂种的青枯病抗性鉴定

本试验对马铃薯四倍体栽培种(Solanum tuberosum)的双单倍体系81-15与二倍体野生种S.cha-coense的原生质体融合株系进行了青枯病抗性鉴定,其目的是对利用体细胞融合技术获得抗青枯病种质的有效性及抗性鉴定技术进行评价,获得抗病育种材料。结果表明:在鉴定的18个体细胞融合株系中,抗性分离表现为从感病(S)到抗病(R),多数表现为中感(MS)到中抗(MR)水平。田间病圃鉴定、人工接种鉴定和分子标记鉴定的结果显示:田间病圃鉴定的病情指数(DI)和人工接种鉴定病级(DS)的相关性达到极显著水平(DI=-0.39+4 DS,r2=0.921),双侧翼SCAR标记SCA07446和SCA12980鉴定同时具有两个标记特异带的株系均为前两种鉴定表现为中感(MS)以上的材料。综合分析同时利用3种方法鉴定的结果:CHT-3、CHT-5、CHT-6、CHT-10、CHT-15等5个株系为抗病材料,证明体细胞融合是利用野生种质资源抗性的有效途径。     

马铃薯栽培种与野生种叶肉细胞融合及体细胞杂种鉴定

 以马铃薯栽培种Solanum tuberosum ‘中薯二号’的无性系3 # 、8 # (2n = 48) 和二倍体野生种Solanum chacoense (2n = 24) 的无菌苗为原生质体来源, 比较了PEG (聚乙二醇) 融合和电融合两种方式马铃薯原生质体融合效果的影响。结果显示, 两种融合方式对细胞的融合率没有显著差异, 但电融合的细胞植板效率和愈伤组织分化能力均显著高于PEG融合法。在早期挑选的生长旺盛的愈伤组织再生的100个株系中, 经RAPD 标记检测有97 个系为体细胞杂种。杂种植株经流式细胞仪倍性分析表明, 52.6 %为六倍体, 14.4 %为八倍体, 14.4 %为非整倍体, 18.6 %为混倍体。叶绿体SSR 引物NTCP29 用于细胞质重组检测, 结果显示, 体细胞杂种中叶绿体具有偏亲现象, 大多数杂种只含有单一亲本的叶绿体类型, 只有16.5 %株系为叶绿体重组的杂种植株。     

马铃薯组培苗移栽吸附式末端执行器设计与试验

为解决微型薯生产过程中,从组培苗到网棚生产的流程繁琐、劳动强度大的问题,设计了一种工作一次可取5株组培苗的吸附式末端执行器。该吸附式末端执行器在PLC的控制下,完成组培盒与穴盘之间株距的变化;由真空发生器产生的真空,使吸嘴将组培苗吸附;在吸附式末端执行器移至穴盘上方后,切断真空,并由推苗装置将组培苗放置在穴盘孔中,完成组培苗的移栽过程。分析并确定吸嘴的关键参数后,通过仿真分析和单因素试验选择了效果较好的吸嘴类型。为明确穴盘孔直径d、株距调整速度v₁、吹苗正压p₁、苗吸附高度h等因素对移栽效果的影响,以移栽成功率为试验指标进行了正交试验。结果表明：苗吸附高度h对移栽成功率有显著性影响,而穴盘孔直径d、株距调整速度v₁、吹苗正压p₁没有显著性影响;当d=15 mm、v₁=50 mm/s、p₁=1 000 Pa、h=45 mm时,组培苗的移栽成功率最高,为87.98%,吸附式末端执行器的移栽效果最好,移栽效率约为2 087株/h,满足设计要求。     

嘧啶醇对马铃薯试管苗生长的影响

将35个不同基因型的马铃薯试管苗单节段接种在添加20 μmol/L嘧啶醇的MS培养基中,在光照16 h/d和(17±1)℃温度条件下培养6个月后,分析嘧啶醇对试管苗生长的影响.结果显示,除基因型CE76外,20 μmol/L嘧啶醇对于参试基因型试管苗生长速度均有显著的延缓作用,但在基因型间存在较大差异.80%左右的基因型在添加嘧啶醇的培养基中培养6个月后其试管苗株高低于8 cm,其抑制率在50%以上.添加嘧啶醇培养基中培养的试管苗长势健壮,节间距显著缩短而节数没有显著减少,嘧啶醇也强烈地抑制根伸长.     

马铃薯微型薯机械化生产关键技术与装备研究进展

近年来随着我国马铃薯脱毒技术日益成熟,马铃薯微型薯(简称"微型薯")的产量逐年增加,但生产成本的急剧上升严重制约了优质微型薯的推广和应用。本文对微型薯生产的农艺过程进行了总结,简述茎尖脱毒、试管培养、组培继代、介质培养、种薯大田扩繁的基本农艺过程;分析了微型薯每个生产过程中所需要的机械化生产关键技术,包括组培继代过程中所需的机器视觉系统以及组培苗的抓取和切割技术、介质栽培过程中所需的温室生长条件控制系统和智能化环境监控系统、微型薯播种过程中所需的微型薯播种技术等;对国内外微型薯生产相关机械化装备的研究现状进行了总结,包括组培继代、介质培养、微型薯播种等过程中所需的机械化装备;提出了加强农机农艺融合技术的研究、加速基础共性技术机制的研究、争取政策与资金的支持、加快我国种薯产业及机械化的发展等意见和建议,以推进微型薯生产技术与装备向自动化、智能化方面发展,从而提高优质微型薯的应用量,促进我国马铃薯产业的发展。     

马铃薯跌落碰撞时的接触应力分布特性

【目的】研究马铃薯跌落碰撞时的损伤原理。【方法】采用Prescale感压胶片和高速摄像技术测量在不同跌落高度马铃薯与5种材料碰撞时的接触应力分布特性和规律,确定马铃薯损伤和接触应力分布的关系。【结果】正交试验的响应曲面分析表明,碰撞材料、跌落高度、马铃薯质量对马铃薯碰撞的冲击压缩变形量影响显著,且影响程度由大到小为碰撞材料跌落高度马铃薯质量。研究结果发现,碰撞材料为65Mn钢、跌落高度为300 mm时,马铃薯开始出现损伤,碰撞材料为塑料ABS、土块、马铃薯和丁晴橡胶、跌落高度为400 mm时,马铃薯开始出现损伤。跌落高度200～800 mm,接触应力≤0.50 MPa占主要的接触面积,对马铃薯的损伤起主要贡献作用。马铃薯与不同材料碰撞在跌落高度400 mm (65Mn钢300 mm)时,接触应力≤0.20 MPa的区域占主要的接触面积,在跌落高度≥400 mm (65Mn钢≥300 mm)后,接触应力(0.20,0.60] MPa的区域为主要接触面积,0.20 MPa为马铃薯跌落碰撞损伤的临界应力。跌落高度与接触面积呈高度线性正相关,决定系数(R~2)均大于0.95。接触应力和接触面积的乘积(碰撞冲击力)与冲击压缩变形量呈高度线性相关,R~2大于0.96。【结论】建立的马铃薯碰撞损伤的线性回归模型能够准确预测和评估马铃薯跌落碰撞损伤。     

优质高产马铃薯新品种华渝5号在三峡地区的引种表现

为了充分利用三峡地区地势复杂、气候区域差异与垂直变化明显、平均气温较高、雨量充沛的区域特点,以及马铃薯适宜生长、长年栽培、总产量大的种植优势,对新品种"华渝5号"马铃薯开展了试验、示范和推广工作。结果表明:华渝5号具有优质、高产、抗逆性强等特点,适宜三峡地区种植;可针对其特性,展开新优品种的脱毒繁育及种薯生产,最终建成三峡地区种薯供应基地,为保障当地马铃薯产业的持续健康发展起到示范、引领作用。     

马铃薯叶肉原生质体电融合参数优化及杂种植株再生

以马铃薯栽培种“中薯2号”的无性系3^#、8^#和野生种Solanum chacoense叶肉原生质体为融合试材,优化马铃薯高效融合的电融合参数。研究表明,在交变电场(AC)100V／cm、AC作用时间20s、直流脉冲电压(DC)1100V／cm、DC脉冲时间60μs、脉冲数1次时,双核融合率可达40％以上。融合产物经过4-5个月的培养获得再生植株。对首先再生的15个株系通过RAPD标记检测,证明均为体细胞杂种。所用引物C-01能够同时扩增出杂种植株中双单倍体亲本1100bp和670bp的特征带以及野生种．S.chacoense亲本510bp的特征带。     

rDNA和端粒重复序列鉴定马铃薯和茄子体细胞杂种染色体丢失和融合

植物体细胞杂交是植物种质资源创制的重要方法。体细胞杂种在原生质体再生的过程中染色体会产生非常多的遗传变异。研究体细胞杂种的染色体行为为马铃薯体细胞杂种的创制和利用提供理论基础。本研究采用rDNA和端粒重复序列作为探针进行原位杂交(fluorescence in situ hybridization),并结合基因组原位杂交(genomic in situ hybridization),对马铃薯和茄子体细胞杂种染色体组成和变异进行了分析。原位杂交结果表明,体细胞杂种中存在马铃薯和茄子融合的染色体和双着丝粒染色体,并发现部分融合染色体是由马铃薯和茄子2号染色体末端对末端融合得到的。重排的双着丝粒染色体的着丝粒一个来源于马铃薯,一个来源于茄子。此外,体细胞杂种中来源于茄子的5S rDNA在体细胞杂种再生及稳定的过程中全部丢失。研究结果表明马铃薯与茄子在进行体细胞杂交的过程中,染色体是不稳定的,容易造成融合后代出现双着丝粒和染色体重排等现象。体细胞杂种的染色体会通过染色体重排、双着丝粒、rDNA均一化等多种形式使其染色体趋于稳定。     

马铃薯抗青枯病和低温糖化体细胞杂种的鉴定

ACC-1-1和ACC-1-2再生株系由来自马铃薯二倍体栽培种(Solanum tuberosum)品系AC142-01(2n=2x=24)和二倍体野生种S.chacoense的一个无性系C9701(2n=2x=24)经原生质体融合获得,经鉴定为体细胞杂种。流式细胞仪分析和染色体计数显示,ACC-1-1为混倍体,ACC-1-2为八倍体。两个株系均能正常开花但花粉活力较低。花粉母细胞减数分裂观察显示,两个系在减数分裂各个时期均出现广泛的异常染色体行为,可能是花粉活力低的原因。青枯病接种鉴定表明,ACC-1-2对青枯病表现为高抗,而ACC-1-1表现为中感,同时这两个株系均具有"低温糖化"抗性,证明体细胞融合加上适当选择可以有效聚合有性杂交不亲和双亲的优良性状。