烯效唑对不同耐旱性甘薯苗期根系生理生化特性的影响

[目的]探究烯效唑对不同耐旱性甘薯苗期根系生理生化特性的影响。[方法]通过温室水培方式,采用 PEG-6000模拟连续干旱法,研究了外源烯效唑对不同耐旱性甘薯苗期根系的生理生化特性影响。[结果]与正常供水处理相比,干旱显著降低了济薯21和济黑1的根长、根表面积、根平均直径和根体积,但济黑1的根长、根表面积和根平均直径降幅较大,根体积的降幅较小;2个品种的 SOD、POD、APX活性和 MDA含量均增高,根系活力均降低,但济薯21的 SOD、POD和 APX活性增幅较大,MDA增幅较小,根系活力降幅较小;2个品种苗期根系的 IAA、GAs和 ZR含量显著降低,ABA含量显著增加,但济薯21苗期根系的 IAA、GAs和ZR含量降幅较小, ABA含量增幅也较小。在干旱处理中,烯效唑对济黑1的根长、根表面积增幅较大,对其根体积的增幅较小;烯效唑对济黑1的 SOD、POD、APX活性和根系活力增幅较大, MDA含量降幅也较大;烯效唑对济黑1苗期根系的 IAA、ZR和 ABA含量增幅均高于济薯21。[结论]耐旱性强的济薯21主要通过提高干旱胁迫下的抗氧化酶活性和维持较高的 IAA、ZR和 ABA含量,以提高细胞质膜完整性和植株根系活力;烯效唑对干旱条件下干旱敏感型济黑1的调控效果更明显。     

施氮量对多用型甘薯济薯21产量和养分吸收的影响

通过田间定位试验,设置不同施氮量处理,研究多用型甘薯济薯21的产量及养分吸收规律。结果表明：不施氮肥处理的济薯21鲜薯产量最高,各施氮处理的薯块鲜重显著下降,与不施氮处理相比,施氮处理鲜薯产量降低16.92%～20.92%,两者呈极显著负相关。增施氮肥提高了济薯21的出干率,降低了甘薯收获指数,提高了薯块和茎叶含氮量与吸氮量。当施氮量为90 kg/hm2时,济薯21的出干率、薯块含氮量与吸氮量达最大值。在土壤肥力较高的条件下,施用氮肥虽然能促进济薯21对氮的吸收,但对产量的增加没有促进作用,反而会造成减产。     

栽插方式和密度对鲜食型甘薯品种干物质积累分配、块根产量及品质的影响

为了确定鲁中丘陵薄地鲜食型甘薯适宜的栽插方式和密度,在大田条件下,以济薯26(J26)和龙薯9号(L9)为供试品种,每个品种设置直栽(S)和水平栽(H) 2种栽插方式,各栽插方式下设置不同栽插密度37 500(D1),52 500(D2),67 500株/hm~2(D3),研究了不同栽插方式和密度对鲜食型甘薯干物质积累分配、产量和品质的影响。结果表明,增加密度可提高两品种生长中后期植株干物质积累量,显著降低相同栽插方式下济薯26生长中期侧枝叶的干物质分配比例。相同栽插方式下,D2处理可降低龙薯9号生长后期侧枝茎干物质分配比例,并显著提高两品种生长中期的块根干物质分配比例。直栽方式下,D2和D3处理显著提高济薯26生长后期块根干物质分配比例。相同栽插方式下,D2和D3处理显著提高两品种块根可溶性糖含量和淀粉含量,D2处理可显著提高两品种块根产量。与直栽相比,水平栽显著提高济薯26生长前期D2处理和后期D2和D3处理下、龙薯9号生长中期相同密度下的植株干物质积累量;有利于提高济薯26 D1处理下、龙薯9号各密度下的块根可溶性糖含量,提高两品种单株薯重和块根产量。综合考虑产量和品质,水平栽+D2处理是本试验条件下的最优处理组合。     

高淀粉甘薯新品种济徐23的选育及配套栽培技术

济徐23是由山东省农业科学院作物研究所和江苏徐州甘薯研究中心合作,以苏薯7号为母本,AB94078-1为父本杂交选育而成的高产、高淀粉型甘薯新品种。山东省甘薯新品种区域试验和生产试验结果表明,济徐23具有淀粉产量高、萌芽性好、适应性广、抗根腐病能力强、增产潜力大等特点,适宜在以淀粉加工为主的甘薯产区推广种植。在济徐23生产过程中应注意适时排种,培育无病壮苗;适时早栽,合理密植;促控结合,加强田间管理;控制窖内温湿度,安全贮藏。     

低直链淀粉甘薯新品系的初步筛选与简析

本试验以自行繁育的甘薯06品系（201个）为材料,测定了不同种植地点各品系的直链淀粉含量,结果为：在长清、平阴、泗水和泰安种植的各品系直链淀粉含量变幅分别为2．05％-28．36％、4．27％-24．20％、6．55％-24．20％和6．92％-19．65％;并初步筛选到低直链淀粉含量的新品系30个,而且通过稳定性分析发现,平阴适合进行低直链淀粉品系的选育。     

甘薯苗期根系农艺性状与内源激素的动态变化研究

为了解甘薯苗期根系生长发育与内源激素之间的关系,通过水培的方法分析了根系农艺性状与内源激素的动态变化,结果表明：在栽后25天内,‘烟薯25’的根长指标一直保持最高,色素提取型甘薯品种Aya和‘济黑1’的平均根鲜重最高,但其平均单株根干重却最低。淀粉型甘薯品种（‘徐薯18’、‘济徐23’）根系在栽后10天就已块根分化完成,并开始了干物质的积累,早于鲜食型甘薯品种（‘济薯22’、‘烟薯25’）和色素提取型甘薯（Aya、‘济黑1’）的根系分化过程。对不同节位根系的内源激素分析发现,尽管6个品种的不同时期、不同节位上根系的内源激素含量变化存在品种间差异,但3个节上根系生长促进类激素(IAA、ZR、GAs)含量在栽后15天左右达到高峰,倒三节根系中的ABA含量低谷也出现在栽后15天左右。对甘薯苗期不同节位根系农艺性状与内源激素间的相关性分析发现,从栽后5天至栽后25天,倒一节根系体积的增大主要与生长类内源激素的平衡紧密相关,生长较为缓慢,而薯苗的倒二节和倒三节根系在栽后20天左右进入了生长的旺盛期,干物质积累迅速。倒一节至倒三节根系分化的时间分别为栽后20天、栽后15天和栽后10天左右,从薯苗基部向上,各节位根系分化时间有逐渐提前的趋势。总之,甘薯苗期不同节位根系的生长、分化特点以及内源激素调控存在时间和空间的差异。     

正常型和徒长型甘薯光合产物转运能力的比较研究

为探讨正常型和徒长型甘薯植株光合产物转运能力的差异,在大田条件下,以长蔓型品种济薯18和短蔓型品种徐薯32为供试材料,设置不施氮、施氮120 kg·hm~(-2)和240 kg·hm~(-2)3个处理,获得2个品种正常型和徒长型植株,从主茎功能叶光合产物供应能力、茎上部-基部间糖类、氨态氮和K+等渗透物质浓度梯度等方面对正常型和徒长型植株光合产物转运能力进行比较。结果表明,与正常型植株相比,2个品种徒长型植株生长中后期主茎功能叶蔗糖含量显著降低,淀粉含量提高,可输出态(蔗糖)比例(蔗糖/淀粉含量比值)显著降低;主茎可溶性糖含量、基部蔗糖含量和主茎茎上部-基部蔗糖浓度升幅显著提高;生长中后期主茎基部氨基酸含量显著升高,上部K+含量显著降低,氨基酸和K+浓度降幅显著降低。与徐薯32相比,济薯18随着徒长程度的加重,上述趋势更加明显。在同样氮素条件下,与济薯18相比,徐薯32主茎功能叶蔗糖含量显著提高,主茎上部-基部蔗糖升幅显著减小,基部蔗糖含量显著降低,氨基酸和K+浓度降幅显著增大,表现出较高的光合产物供应能力和源库间转运能力。本研究结果为明确甘薯徒长机理及甘薯高产栽培提供了理论依据。     

淀粉型甘薯品种的引进与鉴定评价

为筛选出适宜当地企业加工用淀粉型甘薯品种,对20个引进淀粉型甘薯品种进行地上地下部性状、鲜薯产量、干物质含量等研究。结果表明,济薯25、漯薯11号、渝薯15、万薯8号属于中蔓甘薯品种,干物质含量高,薯干产量高于11 250 kg/hm~2,适宜北方薯区作为淀粉型甘薯品种推广。     

不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异蛋白组分析

为从蛋白水平揭示不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异,明确甘薯根系分化和耐旱性生理机制,以耐旱性强的济薯21(JS21)和耐旱性弱的济紫薯1(JZS1)为试验材料,在旱棚内人工控水模拟田间干旱,采用iTRAQ技术开展不同耐旱性甘薯柴根和块根的全蛋白组差异蛋白分析。结果表明,共鉴定到甘薯根系差异蛋白2 003个,其中可信蛋白1 716个、动态表达蛋白819个。GO分析表明,干旱胁迫条件下,与柴根相比,JS21和JZS1块根差异蛋白分别集中于细胞质内碳水化合物合成、能量代谢等生物过程;与JZS1块根相比,JS21块根差异蛋白分子功能主要涉及过氧化物酶活性、氧化还原酶活性等。KEGG分析表明,木质素代谢在甘薯根系分化和响应干旱胁迫的过程中起到重要的调控作用。从淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷代谢途径富集的差异蛋白分析中探明,正常条件下,JS21主要通过ADPGase积累淀粉,JZS1不仅通过ADPGase还通过UDPGase积累淀粉;干旱胁迫条件下,JS21块根中淀粉的合成仍大于分解,而JZS1块根中蔗糖的分解大于合成。正常条件下,2个品种柴根中均含有丰富的抗氧化酶;但干旱诱导JS21块根产生过氧化物酶,导致JZS1块根中木质素合成关键酶上调表达。蔗糖合酶是干旱胁迫条件下耐旱性弱的JZS1根系中能量代谢重要蛋白。综上,干旱胁迫条件下,耐旱性强的JS21可通过柴根中已有的和块根中诱导产生的过氧化物酶协同抵御干旱胁迫,而耐旱性弱的JZS1则通过蔗糖合酶维持能量代谢,其块根木质化程度加剧。本研究为甘薯耐旱性品种生理鉴定和耐旱基因发掘提供了一定的理论依据。     

优质鲜食型甘薯新品种济薯22号的选育及配套栽培技术

济薯22号由山东省农业科学院作物研究所用北京553作母本、放任授粉获得的实生种子中选育而成的优质高产鲜食型甘薯新品种.全国甘薯新品种区域试验和生产试验结果表明:济薯22号具有品质好、适应性广、抗根腐病能力强、增产潜力大等特点,适宜在全国以鲜食和加工为主的甘薯产区推广种植.栽培上应注意控制黑斑病,防止徒长,贮藏相对湿度控制在60%左右.