块茎形成期外施表油菜素内酯对马铃薯生理和产量的影响

为探究表油菜素内酯(EBR)对马铃薯生理和产量的影响及作用机制,以3个马铃薯品种(东农310、东农311和东农312)为试验材料,在块茎形成期对盆栽和田间种植马铃薯分别喷施不同浓度EBR,测定植株超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、叶绿素相对含量、叶绿素荧光动力学参数、单株产量和干物质含量等指标。结果表明,在马铃薯块茎形成期喷施EBR能够显著提高植株生育后期叶片SOD活性、株高、叶片叶绿素相对含量,抑制叶片MDA含量的增加;同时对初始荧光(Fo)、最大荧光产量(Fm)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)等叶绿素荧光动力学参数均有显著影响。此外,喷施EBR能够提高单株产量和亩产,其中东农310的FE1处理(0.02 mg·L-1EBR)的盆栽单株产量、田间单株产量和每667m2产量分别较CK显著提高64.3%、13.0%和286.3 kg;东农311的FE2处理(0.10 mg·L-1EBR)分别较CK显著提高25.9%、15.8%和370.0 kg;东农312的FE1处理分别较CK显著提高57.6%、6.0%和133.0 kg。喷施高浓度EBR(0.50 mg·L-1)能够提高盆栽和田间种植马铃薯单株块茎干物质含量,其中田间种植东农310、东农311和东农312的FE3处理(0.50 mg·L-1EBR)块茎干物质含量分别较CK显著高4.3%、11.8%和27.6%。本研究结果为马铃薯增产和EBR合理施用提供了理论依据。     

基于无人机遥感影像的马铃薯产量估算

马铃薯产量的精准预测对于保障粮食安全具有重要作用。为实现快速精准获取马铃薯产量信息,研究利用无人机搭载可见光相机和多光谱相机,分别于马铃薯现蕾期、初花期、盛花期和终花期进行无人机RGB和多光谱影像的采集,并于收获期测定马铃薯产量。基于RGB和多光谱影像特征,对马铃薯产量与RGB指数和植被指数分别进行相关性分析,结合样本数量,筛选出相关性最高的前五个光谱指数作为模型输入变量,采用多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)和随机森林(Random forest,RF)2种方法构建不同生育期和全生育期的估算模型,并进行对比,筛选出马铃薯产量估算的最优模型。通过RGB指数与植被指数结合可以提高马铃薯产量的估算效果,并且多元线性回归模型的反演效果要优于随机森林模型。最终产量的估算效果从高到低分别是盛花期>全生育期>终花期>初花期>现蕾期,马铃薯产量最优估算模型为盛花期以RGB指数与植被指数结合作为模型输入变量的MLR模型。测试集R²和RMSE分别为0.77、0.64 kg/m²;验证集R     

二倍体马铃薯花药培养再生体系的优化

选取与花药培养相关的因素及水平进行探讨，以优化二倍体马铃薯花药培养的再生体系。结果表明：二倍体马铃薯花药培养的最适基因型为BD40-2、BD54-8和BD10-7|对于促进花药诱导，低温、热激、离心、甘露醇4种预处理之间存在极显著差异，确定最佳的预处理为低温6 d、热激4 d、离心4 000 r?min-1、甘露醇处理2 d|2,4-D为1.0 mg?L-1、6-BA为0.1 mg?L-1的激素配比的花药诱导率最高|碳源选用麦芽糖，浓度为3%|培养基中添加1 mmol?L-1 STS诱导的愈伤花药数显著高于培养基中添加50 mg?L-1 AgNO3。     

淀粉加工型马铃薯新品种东农308 的选育

东农308 是利用新型栽培种质资源进行有性杂交选育而成的淀粉加工专用型马铃薯新品种。中晚熟,出苗至收获98 d（天）左右;块茎圆形,黄皮淡黄肉,芽眼深度中等;块茎干物质含量26.8%,淀粉17.2%,粗蛋白2.23%,还原糖0.26%,VC 132 mg·kg^-1;中抗马铃薯轻花叶病毒病（PVX）,抗马铃薯重花叶病毒病（PVY）、晚疫病,田间有轻微晚疫病发生;适宜在黑龙江省、吉林省和内蒙古呼伦贝尔市等东北一季作区种植。     

不同基因型马铃薯对氮素响应的差异

评价了东北地区不同马铃薯品种苗期对氮素吸收利用的差异,筛选出对氮素响应度高的马铃薯基因型,为马铃薯氮高效利用基因型的选育和机理研究提供理论基础。采用盆栽试验方法比较了不同基因型马铃薯在3个供氮水平下苗期获取氮素能力的差异及其原因。结果表明,在不同供氮水平下,不同基因型马铃薯积累氮素能力差异显著。随着供氮水平的提高,东农310、延薯4号、克新13号和克新22号4个马铃薯品种的氮素积累量增加幅度显著,对氮素的响应度高;而东农308、东农311、东农312、东农316、延薯9号、延薯7号、克新19号7个马铃薯品种的氮素积累量增加幅度较小,对氮素的响应度低。对氮素响应度高的基因型其硝酸还原酶活性(NRA)、谷氨酰胺合成酶活性(GSA)和根系活力随着供氮水平的提高增加幅度较高,而叶绿素值(SPAD)的增加幅度较小;其氮素积累量、NRA、GSA、根系活力和SPAD值的增加幅度稍高于对氮素响应度低的基因型。对低氮和高氮条件下马铃薯氮素积累量与NRA、GSA、SPAD、根系活力进行了相关性分析,结果显示,NRA和GSA能更好地反映马铃薯苗期积累氮素能力,比SPAD值和根系活力的可靠性更好,NRA和GSA的强弱可以作为评价马铃薯苗期积累氮素能力的重要指标。     

4个马铃薯品种感染马铃薯纺锤块茎类病毒（PSTVd）的症状

马铃薯纺锤块茎类病毒在中国及世界许多国家都是检疫性病害, 该病害可大幅度降低马铃薯产量和品质。根据植株及块茎的症状, 汰除感病的马铃薯种薯, 是控制PSTVd传播和危害的重要手段。本研究利用分子克隆及测序技术, 分离并鉴定了PSTVd的分离物351-17, 利用PSTVd田间接种技术, 分别接种了4个黑龙江省常用的马铃薯品种‘夏坡地’、‘克新18’、‘荷兰15’和‘尤金’, 对其侵染后第一代的株高、叶片、块茎外观和单株产量进行了调查, 结果表明：4个供试马铃薯品种感染PSTVd后均表现出了一定的症状, 其中‘克新18’在株高、叶片和块茎的症状方面最为明显, 单株产量下降显著, 表明其对PSTVd非常敏感。     

几个加工型马铃薯品种主要品质形成的比较

以加工型马铃薯品种‘东农310’、‘东农314’、‘东农317’和‘大西洋’为材料,从块茎形成至淀粉积累期进行多次取样,比较几个品种的主要品质形成过程,探求块茎干物质、淀粉和粗蛋白含量的变化特性,以期为特定品种的优质丰产栽培提供参考。结果表明,随生育进程推进,几个加工型品种的干物质、淀粉和粗蛋白含量均极显著增加,整体表现为干物质含量呈单峰曲线、峰值出现在生育中期,淀粉含量在生育后期进入平台期,粗蛋白含量持续增加、在生育后期最高。‘东农310’的干物质、淀粉和粗蛋白含量均随生育进程推进而持续增加;‘东农314’的干物质、淀粉和粗蛋白含量呈单峰曲线,峰值出现在生育中期;‘东农317’的干物质和粗蛋白含量呈单峰曲线、峰值出现在生育中期,淀粉含量持续增加;对照品种‘大西洋’的干物质和淀粉含量呈单峰曲线、峰值出现在生育中期,粗蛋白含量持续增加。生育后期‘东农310’的干物质、淀粉含量均显著高于其他品种;‘东农310’、‘东农314’和‘大西洋’的粗蛋白含量差异不显著,‘东农317’的粗蛋白含量显著低于‘东农314’和‘大西洋’。     

块茎形成期浇灌稳态铁盐对马铃薯生理和产量的影响

为研究铁盐对马铃薯生理和产量的影响及作用机制,在块茎形成期对盆栽种植马铃薯浇灌不同浓度(10 μmol/L、100 μmol/L、1 000 μmol/L)稳态铁盐,测定叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量、叶绿素相对含量、叶绿素荧光动力学参数（PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm）、单株产量、单株块茎干物质重量和块茎干物质铁含量等。研究表明：施加稳态铁盐能够促进马铃薯生育后期株高生长,提高叶片SOD活性和叶绿素相对含量;铁盐施入初期叶片MDA含量显著升高,而在生育后期显著降低;在铁盐施入初期Fv/Fm显著降低,而生育后期则相反。施加中、低浓度（100 μmol/L、10 μmol/L）铁盐有利于提高单株产量,100 μmol/L铁盐可分别显著提高东农310和东农311单株产量39.6%和37.3%,10 μmol/L铁盐可显著提高东农312单株产量37.8%。100 μmol/L铁盐可提高单株块茎干物质重量12.4%~31.9%,而高浓度（1 000 μmol/L）铁盐则会降低单株块茎干物质重量。施加不同浓度的铁盐均可提高块茎干物质铁含量,中、高浓度（100 μmol/L、1 000 μmol/L）铁盐作用效果显著。     

中国、加拿大马铃薯新型栽培种群体主要农艺性状的差异

以中国和加拿大分别经过20多年群体改良的8个新型栽培种改良群体为材料,在田间试验条件下,对单株块茎重、单株块茎数、淀粉含量、薯形、芽眼深浅、薯皮色、薯肉色7个性状进行了比较研究。试验结果表明,中、加两国的学者在新型栽培种资源改良与创新上采取显著不同的策略。中国突出块茎产量的选择,而加拿大重视块茎商品率的选择;中国追求群体的一致性,关注资源自身性状的表现,而加拿大则相对重视保留群体的异质性。     

马铃薯野生种S.demissum与普通栽培品种Katahdin回交一代材料主要产量性状细胞遗传效应分析

为了研究马铃薯野生种S.demissum与普通栽培品种Katahdin回交一代材料主要农艺性状的细胞效应,以2份回交一代材料、2个栽培品种按GiffingⅢ完全双列杂交配制的12个杂交组合为材料,应用细胞遗传效应分析方法,对正反交两种组配类型的回交一代群体的遗传参数进行分析。结果表明,亲本的细胞质遗传效应、组合的细胞核效应在所有测试性状上均表现出极显著的差异;组合的细胞质核互作效应在单株结薯数、平均单薯重等性状上存在极显著差异,而在其他4个性状上差异不显著。同一性状的细胞质效应值在不同亲本间差异较大,并且同一性状的细胞核效应值和质核互作效应值在不同组合间差异亦较大。亲本间正反交两种不同回交改良方式对回交后代群体产量等主要农艺性状的表现有较明显的影响。