四倍体马铃薯块茎蛋白含量分子标记的开发与验证

块茎蛋白含量是马铃薯的重要品质性状之一,相关分子标记的开发研究较少。本研究以马铃薯高蛋白品种大西洋、低蛋白品种定薯1号及包含173份子代的蛋白含量分离群体为材料,通过高通量简化基因组测序技术与集群分离分析(BSA)相结合,开发了SCAR8-107标记,并以此标记对分离群体的74份高蛋白、42份低蛋白子代及54个四倍体马铃薯品种验证表明,SCAR8-107标记在后代分离群体和四倍体马铃薯品种中的检测结果与表型蛋白含量的对应度分别达到了90.51%和72.97%,经过Pearson’s双侧相关性分析,相关性均达到了极显著水平。SCAR8-107的开发对于四倍体马铃薯块茎蛋白含量标记辅助选择与加速马铃薯品质育种具有重要意义。     

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。     

马铃薯叶片水分利用效率及相关生理性状研究

试验于2011年在哈尔滨东北农业大学香坊试验实习基地进行,以4个马铃薯品种为材料,通过盆栽控水试验对马铃薯的叶片水分利用率（LWUE）及与其相关生理性状进行研究。结果表明,在水分胁迫下参试品种的叶片水分利用效率均表现为花期〉蕾期〉苗期〉收获期,且品种间叶片水分利用率差异显著。光合速率、蜡质、可溶性糖含量与LWUE呈极显著正相关。蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度与LWUE呈显著负相关,气孔导度与LWUE呈极显著负相关。     

马铃薯不同杂交组合及后代淀粉品质性状的评价

以马铃薯品种大西洋和资源材料1533为母本配制的10个杂交组合无性二代为试验材料,对其淀粉粘度、糊化温度和峰值粘度温度性状进行评价。结果表明:以大西洋为母本配制的各杂交组合后代无性系个数在粘度高值端、糊化温度低值端及峰值粘度低值端所占比例较大。以1533为母本配制的各杂交组合后代无性系个数在粘度高值端占比例也较大、但在糊化温度低值端和峰值粘度低值端占比例很小。综合性状表现最好的是大西洋×东农308,该组合后代平均粘度为1 480 BU、平均糊化温度为67.7℃、平均峰值粘度温度为78.5℃,其次表现较好的组合是1533×D2和大西洋×D2。这3个组合是选育马铃薯淀粉加工专用型品种的优良群体材料。     

马铃薯杂交组合后代加工相关品质性状的评价

以马铃薯品种大西洋和东农303为母本的6个杂交组合的无性一代为试验材料,对其产量和加工相关品质性状进行评价。结果表明:综合表现最好的组合为大西洋×T1800,该组合产量高,平均单株产量可达604g;单薯重较高,平均单薯重可达80 g;高淀粉、低还原糖个体较多,后代中符合油炸加工类型的无性系比率最高。以东农303为母本的3个杂交组合后代比重偏低,但平均单株产量和平均单薯重均较高,可从这3个组合后代中筛选出高产鲜食的材料。     

不同纬度环境对马铃薯淀粉含量及淀粉品质的影响

将8个马铃薯品种分别种植在不同纬度的生态区,收获后分析纬度生态因子对淀粉含量和淀粉粘度指标影响.结果表明,马铃薯淀粉含量变化总趋势为东北和西北地区较高、华北地区较低.在40°06'N～48°04'N范围内淀粉含量随纬度升高逐渐增加.在同纬度地区,淀粉含量随海拔的升高而增加.淀粉粘度随纬度变化趋势与淀粉含量基本一致.     

马铃薯花药培养再生植株的诱导与鉴定

文章采用讷16、克新13、克新17、克新18、花525和波C共6个马铃薯品种为试验材料,研究了不同的基因型、不同浓度的植物生长调节剂和蔗糖对马铃薯花药培养的影响,并对马铃薯花药再生植株进行了细胞学、形态学和农艺性状的观察与鉴定。结果表明,基因型中波C和讷16具有较强的再生能力;MS+NAA0.5 mg.L-1+2,4-D0.5mg·L-1+KT0.5 mg·L-1适合愈伤组织的形成;分化培养基为MS+NAA0.2 mg·L-1+6-BA2.0 mg.L-1+ZT1.0 mg·L-1;蔗糖浓度为6%时愈伤组织的诱导率最高;移栽的双单倍体植株在生长势、叶色、薯型等性状与对照相比存在差异。     

北方一作区马铃薯大垄栽培模式的应用现状及推广前景

针对北方一作区马铃薯大垄栽培模式的研究及应用情况进行调研,明确了应用该模式提升马铃薯产量及品质的理论基础,列举了2007年大旱之年黑龙江省马铃薯生产中应用大垄栽培模式获得显著效果的高产示范范例,总结提炼出大垄栽培模式的操作技术要点,同时对北方一作区推广马铃薯大垄栽培模式应该注意的几方面问题提出了具体建议。     

马铃薯淀粉合成关键酶与块茎淀粉积累的关系

为探讨淀粉在马铃薯块茎中积累规律,及催化其生物合成的4种关键酶。从而为马铃薯的淀粉品质改善提供合理依据。以淀粉含量不同的马铃薯品种‘东农308’和‘延薯4号’为材料,在马铃薯匍匐茎顶端膨大后开始测定马铃薯叶片与块茎中的淀粉合成关键酶、淀粉动态积累量以及直链淀粉动态积累量。研究结果表明,这4种关键酶在淀粉合成积累过程的不同时期表现出不同的活性强弱,继而控制淀粉生物合成的开始与速率,并影响马铃薯直链、支链淀粉的合成与积累。且‘东农308’淀粉含量以及淀粉各组分含量在各时期都要高于‘延薯4号’,这也是由于‘东农308’的淀粉合成关键酶活性高于‘延薯4号’的酶活性。     

马铃薯花药培养影响因素的研究

采用克新13号、克9723-20和讷16等8份马铃薯品种(系)为试验材料,采用L3(2 81×48)正交设计,对影响马铃薯花药褐化、愈伤组织诱导率和胚状体发生率等因素进行了系统研究。结果表明,马铃薯花药培养对基因型有很大的依赖性,讷16、克9723-20、俄8和波C等4份材料具有较强的花药培养再生能力;花药接种密度对褐化率影响较大,40个.瓶-1的花药接种密度比较合适;硝酸银浓度30 mg.L-1、活性炭浓度200 mg.L-1能有效地减轻花药的褐化程度。植物生长调节剂对愈伤组织诱导影响最大,NAA 0.5 mg.L-1、2,4-D 1.0 mg.L-1、KT 0.5 mg.L-1的配比适合多数材料愈伤组织的形成和胚状体的发生,以麦芽糖代替蔗糖可以提高愈伤组织的诱导率;培养基中加入马铃薯提取液能够促进胚状体的发生。