魔芋属植物花器生物学特性及其可交配性的研究

为了研究魔芋花器的主要生物学特性及其种间可交配性，以花魔芋、白魔芋、珠芽魔芋、西盟魔芋、勐海魔芋为材料，观察记录花芽发育过程的主要生物学性状，用光学显微镜观察花粉形态特征，采用离体萌发法检测花粉活力，通过人工授粉鉴定其交配性。结果表明：5种魔芋花器形态、色泽差异大，种内也有不同的变异，花魔芋与珠芽魔芋佛焰苞漏斗状，其余为舟状，其中花魔芋花器较大；光学显微镜下花粉粒形态不同；除珠芽魔芋外，其余4种魔芋种内异株杂交都表现出高度的亲和性，而种间正反交有差异，部分组合不亲和，以白魔芋为母本具有广亲和性。因此，白魔芋可作为魔芋亚种间基因交流的桥梁亲本。     

温度湿度及种球茎大小对花魔芋有性繁殖的影响

有性繁殖是促进魔芋种植业发展和品种改良的有效途径，引起了极大的兴趣。本文研究117个花魔芋（Amorphophallus konjac K. Coch)单株花粉成熟后连续5d的温度、湿度以及花芽种球茎对其有性繁殖的影响，结果表明：授粉期间的温度和湿度对其自花授粉结实影响大，结实株花粉成熟后连续5d的平均温度和湿度分别为24℃和64%，均显著高于不实株，高温高湿有利于散粉和花粉的萌发从而完成受精；花芽种球茎大小对有性繁殖也有影响，结实株平均种球茎重显著高于不实株，且与单株结实浆果数呈极显著的正相关（r=0.6096, N=29），因此，宜选用花芽球茎大的用于魔芋有性繁殖。     

恩施州魔芋种植区域规划

根据魔芋的生态适应性及其病害发生规律和品质成因,结合土壤、气候资源和种植传统,提出了恩施土家族苗族自治州魔芋种植区域规划,共有相对独立的三大适生区域,分别是以巴东、建始、恩施、鹤峰等县(市)为重点的东部区域(Ⅰ区)、以利川市为中心的西北区域(Ⅱ区)和以咸丰县为中心的西南区域(Ⅲ区),这个规划区域与当地传统魔芋种植和分布区域极为一致.在Ⅰ区和Ⅱ区内,分布有11个最适生态区,可作为技术集成示范区和种源生产基地.此外,海拔高度可作为魔芋种植的一个直观重要参数.     

魔芋杂交新品种‘鄂魔芋1号’

 ‘鄂魔芋1号’是以花魔芋为母本,白魔芋为父本,经远缘杂交选育而成的新品种。平均产量26.77 t · hm-2,平均繁殖系数13.7。三龄鲜球茎干物质含量16.60%,葡甘聚糖含量55.85%。抗软腐病、灰霉病和干腐病,易感白绢病。从出苗到成熟生育期146 d。适宜湖北省西部山区海拔800 ~ 1 300 m区域种植。     

白魔芋的引种适应性评价

引种是优质种质资源扩大栽培区域和基因交流的前提。为研究魔芋种质资源引种适应性,以白魔芋为材料,采用田间小区试验、田间操纵试验及实验室鉴定等方法系统评价了其在引种区恩施州的生长发育情况。结果表明:白魔芋在恩施州海拔450~1250 m区域能安全越冬,且能正常生长发育,在4年以上完成其生活史;营养繁殖试验中根状茎数量随球茎质量增大而增加,根状茎质量与主球茎质量比值为56.93%,白魔芋繁殖系数9.83显著高于清江花魔芋的3.88;有性繁殖试验中,群体花期短,一般在5~10天,花期随群体数量增大而延长,单株平均收获实生子54粒,2010—2012年百粒重分别为19.18、17.05、26.14 g,23.93 g的平均质量高于相应年份花魔芋13.48 g的77.52%;干旱胁迫严重影响其繁殖,主要是根状茎数量显著减少和根状茎质量在变态茎总质量的比例降低;精粉中KGM含量及出粉率表明,白魔芋品质优于花魔芋,同时首次提出,40~100目出粉率可用于快速评价白魔芋品质。白魔芋不适宜恩施州大田繁殖引种,但可用于育种引种,同时抗耐病性、耐光性、耐高温等评价指标的引入对构建魔芋引种的系统性评价具有重要意义。     

温度湿度及种球茎大小对花魔芋有性繁殖的影响

有性繁殖是促进魔芋种植业发展和品种改良的有效途径,引起了极大的兴趣。本文研究117个花魔芋(Amorphophallus konjac K.Coch)单株花粉成熟后连续5d的温度、湿度以及花芽种球茎对其有性繁殖的影响,结果表明:授粉期间的温度和湿度对其自花授粉结实影响大,结实株花粉成熟后连续5d的平均温度和湿度分别为24℃和64%,均显著高于不实株,高温高湿有利于散粉和花粉的萌发从而完成受精;花芽种球茎大小对有性繁殖也有影响,结实株平均种球茎重显著高于不实株,且与单株结实浆果数呈极显著的正相关(r=0.6096,N=29),因此,宜选用花芽球茎大的用于魔芋有性繁殖。     

魔芋DNA快速微量提取及其ISSR-PCR扩增

魔芋属天南星科魔芋属草本植物,其组织富含多糖和多酚等次生物质,这类物质的存在不仅使DNA提取变得困难,还会影响下游的分子生物学操作。采用改进的提取方法,主要包括在2mL Eppendorf离心管中液氮研磨,CTAB-SDS裂解细胞,β-巯基乙醇浓度从2％提高到5％和添加PVP抑制多酚氧化,缓冲液去多糖等步骤,成功的提取了魔芋鲜叶的高质量DNA,其A260／A280位于1．80-2．00之间,产率超过470μg／g,ISSR0PCR扩增效果好。该方法具有快速、低廉、微量、稳定等特点,为深入研究魔芋资源遗传多样性、标记辅助育种和种芋纯度的鉴定奠定了基础。