甘薯耐旱性品种苗期筛选及耐旱性指标研究

为实现甘薯耐旱性品种的快速筛选,本试验采用室内PEG模拟连续干旱法对22个甘薯品种(系)进行了研究。结果表明:济薯21、12057、11001和零9281等品种(系)的根系持水力、根系活力和幼苗成活率较高,具有较强的苗期耐旱性;通过统计分析发现,根系持水力、薯苗质量和含水量、根系活力等可作为重要的苗期耐旱性筛选指标;干旱胁迫下根系的持水能力和采苗后薯苗状况是影响甘薯苗期耐旱性的重要因素。在生产上,选用耐旱性品种和采用壮苗是抵御干旱胁迫的重要措施。     

北方甘薯农艺性状与产量的相关性及灰色关联度分析

通过对14个甘薯品种(系)的随机区组试验,分析了其农艺性状与产量的相关性和灰色关联度,结果表明:在相关性分析中,鲜薯产量与干率、淀粉率和病情指数均呈极显著负相关关系,与大中薯率显著正相关,与小薯率显著负相关。薯干产量与分枝数显著负相关,与干率呈显著正相关。淀粉产量与分枝数显著负相关,与干率和淀粉率均呈显著正相关。在关联度分析中,单株茎叶重、大中薯率、单株结薯数、结薯集中性、茎粗和整齐度对鲜薯产量的关联度较高。茎粗、大中薯率、蔓长、单株结薯数、淀粉率和干率对薯干产量的关联度较高。而淀粉率、干率、蔓长、茎粗、单株茎叶重和单株结薯数对淀粉产量的关联度较高。因此,北方甘薯在高产栽培和品种选育方面,应该选择茎基部粗、蔓长较短、分枝数较少、薯块大小均匀、数量适中和大中薯率较高的品种。     

28个国内食用型甘薯品种的鉴定评价

为筛选出符合市场需求、适宜北方薯区栽培的食用型甘薯品种,本研究以济薯21为对照,对28个国内主要育种单位推荐的食用型甘薯品种的地上部、地下部表型性状以及产量、食味等进行了鉴定评价。结果表明,济薯26、秦薯9号、烟薯25和南薯016等品种具有商品性好、食味优、产量高等优点,适宜于北方薯区作为食用型甘薯品种推广种植;这4个品种还可以作为核心亲本用于优质鲜食甘薯品种选育。     

遮阴处理对紫甘薯块根品质的影响

 【目的】研究不同基因型紫甘薯块根品质对不同遮阴程度的响应。【方法】以济薯18和Ayamuraski为材料,分别于块根膨大高峰期(栽后50—100 d),用不同透光度的黑色遮阳网设置遮光40%和遮光70%处理,对照(CK)为自然光处理,测定不同处理对块根干物质含量,总淀粉、直链及支链淀粉含量,淀粉积累速率,可溶性糖含量,蛋白质含量,全粉黏度仪参数及花青素含量的影响。【结果】遮阴处理下,紫甘薯块根中的干物质、总淀粉含量和淀粉积累速率比对照显著降低;遮阴处理不仅显著增加了济薯18直链淀粉含量、直/支比值,而且显著降低了济薯18全粉的高峰黏度、衰减值、回生值和峰值时间,遮阴下Ayamuraski块根的淀粉品质与济薯18相反;遮阴处理还显著提高了两个品种块根中的可溶性糖和可溶性蛋白含量,并随遮阴程度加大而增高;同时,紫甘薯的花青素含量和积累速率显著降低,济薯18的花青素积累对遮阴的反应比Ayamuraski更敏感。【结论】遮阴处理使紫甘薯的块根干物质、总淀粉含量和淀粉积累速率、花青素含量及不同膨大阶段的花青素积累量明显降低,同时遮阴处理下紫甘薯块根淀粉品质因品种而异。     

2个不同耐旱性甘薯品种的苗期根系蛋白组差异分析

为从蛋白水平明确不同耐旱性甘薯品种苗期根系对干旱的应答机制,促进甘薯耐旱相关基因发掘,以耐旱性强的济薯21(JS)和耐旱性弱的济紫薯1(JZ)为材料,采用PEG-6000模拟田间梯度干旱胁迫过程,进行苗期根系蛋白的双向电泳和质谱分析。结果表明,基于60个不同耐旱性甘薯苗期根系的差异蛋白点分析,共鉴定出32个蛋白,其中有明确生理功能的有12个。在JZ中,下调表达的有3个肌动蛋白,上调表达的有2个60S核糖体蛋白,受体类蛋白激酶和真核翻译起始因子各1个;在JS中,下调表达的有1个类甜蛋白,上调表达的有2个过氧化物酶蛋白、1个磷酸果糖激酶家族蛋白和1个赤霉素调控蛋白。基因本体(GO)分析发现,干旱对甘薯苗期根系细胞质中糖和能量代谢过程影响较大,耐旱性强的品种苗期根系在抗氧化防御、能量代谢和信号转导方面占据优势。综上,不同耐旱性甘薯苗期根系在蛋白组学水平上响应干旱的生理调控途径存在明显差异,本研究结果为甘薯耐旱性品种选育提供了理论依据。     

基于iTRAQ技术的不同耐旱性甘薯苗期根系差异蛋白分析

为从蛋白水平揭示不同甘薯品种的苗期耐旱性差异,明确甘薯耐旱性生理机制,以耐旱性强的济薯21(JS)和耐旱性弱的济紫薯1(JH)为材料,采用PEG-6000模拟田间梯度干旱胁迫过程,采用i TRAQ技术开展甘薯苗期根系全蛋白组差异蛋白分析。结果表明,在4个比较组中,共筛选到567个差异表达蛋白,其中上调表达蛋白302个,覆盖率达20%以上的蛋白占鉴定总蛋白数的58.6%。GO分析发现,JS苗期根系差异蛋白主要集中在胁迫响应、非生物刺激响应等生物过程,而JH苗期根系差异蛋白主要集中在糖基复合物代谢和辅酶代谢等生物过程,干旱均主要影响2个品种的细胞质、细胞溶质等细胞组分,2个品种的差异蛋白分子功能均涉及催化活性、氧化还原酶活性等方面。KEGG分析发现,正常条件下,耐旱性强的较耐旱性弱的甘薯品种苗期根系中的过氧化物酶(POD)和肉桂醇脱氢酶(CAD)表达上调;在干旱条件下,次生代谢合成过程中的苯丙烷合成通路中上调表达的差异蛋白最多,耐旱性强的JS苗期根系中主要是胁迫响应相关蛋白,而耐旱性弱的JH苗期根系中主要是能量代谢相关蛋白。总之,干旱对甘薯苗期根系细胞质中次生物质合成和能量代谢影响较大,耐旱性强的甘薯苗期根系氧化还原酶类蛋白表达上调,不同耐旱性甘薯苗期根系在蛋白组学水平上响应干旱的生理调控途径存在明显差异。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线索。     

甘薯内源激素和化学调控研究进展

本文综述了内源激素在甘薯功能叶片活性差异、同化物运输、尤其是块根的形成和发育中的作用,分析了外源化学调控在促进甘薯增产和抗逆方面的研究进展,并展望了内源激素和化学调控在甘薯上的发展方向。     

不同抗旱性甘薯品种叶片生理性状差异及抗旱指标筛选

在人工控水条件下,以15个甘薯品种为试验材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个土壤水分处理,研究了干旱胁迫条件下不同甘薯品种叶片生理特性的差异。结果表明,干旱胁迫条件下,叶面积系数均不同程度下降,反映了品种抗旱性的差异。通过抗旱系数聚类分析,将15个甘薯品种分为3个抗旱类型,抗旱品种:济薯21、济薯25、济徐23、济薯15、烟薯25;中等抗旱品种:徐薯18、济薯26、北京553、济紫薯2号、济薯18;不抗旱品种:郑薯20、济紫薯3号、济薯22、济紫薯1号、凌紫。叶面积系数与抗旱系数的相关性分析表明,干旱胁迫条件下抗旱性强的甘薯品种可维持较高的叶面积系数;而正常灌水条件下的叶面积系数不能反映甘薯品种抗旱性。干旱胁迫导致功能叶叶绿素含量和相对含水量下降,叶片相对电导率升高。干旱胁迫条件下,功能叶叶绿素含量和相对含水量与甘薯品种的抗旱性呈显著正相关关系,而功能叶相对电导率则与甘薯品种抗旱性呈显著的负相关关系。因此,叶面积系数以及功能叶叶绿素含量、相对含水量和相对电导率等指标可作为甘薯品种抗旱性鉴定的评价指标。     

大田遮荫对紫心甘薯块根中酶活性的影响

在大田条件下,采用人工遮荫的方法探讨光照不足导致紫心甘薯块根品质下降的酶学机制。研究结果表明:在遮荫条件下,2个甘薯品种济薯18和Ayamurasaki叶片RUBPCase活性显著降低;叶片和块根中ATPase活性下降;块根ADPGPPase和UDPGPPase活性均显著降低,降低幅度随胁迫强度而增加;遮荫对块根可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase,SSS)和淀粉粒结合态淀粉合成酶(granulebound starch synthase,GBSS)活性的影响存在品种间差异,济薯18块根SSS活性显著降低,GBSS活性则不同程度高于对照,而Ayamurasaki的SSS活性却高于对照,GBSS活性则随遮光胁迫强度而降低;遮荫对花青素合成的关键酶苯丙氨酸解氨酶(Phenglalanine Ammonia Lyase,PAL)活性影响则很小。因此,遮荫胁迫从源库流各环节影响了紫心甘薯品质合成相关酶,其中RUBPCase、ATPase、ADPGPPase和UDPGPPase活性显著降低是导致紫心甘薯块根品质下降的主要原因。     

不同品种甘薯淀粉组分、物化及粉条品质的比较研究

为探讨不同品种甘薯淀粉特性与其粉条品质的关系,本研究选用济薯25、济薯26以及商薯19共3个品种于丘陵山地进行试验,收获后进行块根干物质含量、产量测定以及淀粉分离,分析淀粉组分、老化和糊化特性,并对粉条品质进行测定.结果表明,济薯25的薯千产量显著高于其他2个品种(P＜0.05),且3个品种的淀粉结晶结构、形态相似.3...