马铃薯高淀粉生理基础的研究——块茎淀粉含量与糖的代谢

本试验以高淀粉品种晋薯2号、中淀粉品种内薯3号和低淀粉品种紫花白为试验材料,设置了小区试验,在生育期间从还原糖和可溶性糖的代谢与块茎淀粉含量积累变化的相关关系进行了研究,其结果:(1)块茎淀粉含量的积累变化与叶片可溶性糖含量变化呈显著正相关关系.因此,叶片可溶性糖含量可做为马铃薯高淀粉育种早期选择和品质预测的重要生理指标;(2)块茎淀粉含量积累变化与叶片还原糖含量变化呈正相关,故叶片还原糖含量亦可做为马铃薯高淀粉育种早期选择和品质预测的生理指标;(3)块茎淀粉含量积累变化与茎秆、块茎可溶性糖、还原糖含量变化相关性不强,但生育后期与茎秆可溶性糖含量呈显著正相关.     

马铃薯不同品系贮藏期品质分析

马铃薯秋天入窖后,测定不同品系的还原糖含量、可溶性糖含量、淀粉含量,其结果为:还原糖含量入窖后到次年3月份逐渐升高,之后又快速下降,6-21还原糖含量最低,小白花还原糖含量最高;可溶性糖含量较稳定,只是不同品系表现趋势不同,6-21可溶性糖含量最低,1-38可溶性糖含量最高;淀粉含量也较稳定,6个品系总趋势为逐渐下降;1-38淀粉含量最高;大多数马铃薯品系的还原糖与可溶性糖呈正相关,可溶性糖与淀粉、还原糖与淀粉呈负相关。     

氮素形态与马铃薯品质的关系

在田间条件下研究了不同形态氮素对马铃薯块茎硝酸盐含量、淀粉、蛋白质及还原糖含量的影响。结果表明,马铃薯块茎内硝酸盐含量从块茎形成期到成熟收获期是逐渐降低的。使用铵态氮肥并加硝化抑制剂双氰胺可以显著地抑制马铃薯块茎硝酸盐的积累;与硝酸盐含量变化相似,从块茎形成期到收获期蛋白质含量也逐渐降低,不同氮素形态处理对马铃薯块茎内蛋白质含量的影响无显著差异;铵态氮添加双氰胺处理可降低块茎还原糖含量。虽然马铃薯被认为是喜硝作物,但本研究表明,不同氮素形态处理不仅没有造成马铃薯产量的显著差异,而且块茎内淀粉含量也无显著差异。     

贮藏期间马铃薯几个主要加工品质指标的变化

以宁夏南部山区近几年几个主栽品种为试验材料,测定了不同贮藏时期几个主要加工品质指标。结果表明:其加工所要求的主要的品质指标干物质、淀粉含量在收获时最高,随着贮藏时间的延长,不同品种马铃薯块茎干物质、淀粉含量均有不同程度的下降趋势。贮藏中期下降最多,贮藏末期各品种干物质、淀粉含量有所回升。还原糖等含量的变化与淀粉磷酸化酶、蔗糖转化酶的活性息息相关。随着低温贮藏天数的延长,不同品种马铃薯还原糖含量呈上升趋势。因此,在马铃薯加工利用时,对于低温长时间存贮的马铃薯根据加工利用目的如淀粉加工、食品加工必须进行升温贮藏,以降低淀粉磷酸化酶的活性,增加淀粉合成酶的活性,使糖转化为淀粉,提高块茎的淀粉含量,降低还原糖含量。     

不同纬度和土壤类型对马铃薯加工品质的影响

马铃薯加工性状是受多基因控制的数量性状,其表现与生态环境具有一定相关性。为研究马铃薯干物质、淀粉等主要加工品质性状在不同纬度和土壤类型的变异,选用6个马铃薯品种,在8个生态点进行试验,分析不同纬度、气候因子和土壤类型下马铃薯主要加工品质的变化规律。马铃薯干物质、淀粉、还原糖和粗蛋白的生态点（环境）、基因型×环境互作效应均在0.01水平上达到显著。在8个生态试验点,内蒙古自治区扎兰屯市试验点干物质和淀粉含量最高、吉林省公主岭市试验点最低;还原糖和粗蛋白含量吉林省通榆县试验点最高、吉林省公主岭市试验点最低。单株结薯数、单株块茎重和产量的基因型×环境互作效应均达0.01水平显著,单株结薯数和产量的环境效应0.01水平显著。综上,马铃薯加工品质和产量性状受环境效应影响较大。试验结果对于高蛋白、高干物质和高淀粉马铃薯区域化种植和新品种选育具有一定的理论指导意义。     

加工型马铃薯种质资源的评价与筛选

为了创制优异的加工型马铃薯基因型和新品种,试验对98份马铃薯种质的块茎品质(淀粉、还原糖含量)进行检测,鉴定筛选出20份高淀粉(淀粉含量≥18.0%)种质材料,39份低还原糖(还原糖含量≤0.20%)种质材料。根据种质的亲缘关系和主要特性进行杂交亲本的选配,配制“高淀粉×低还原糖”类型的杂交亲本组合,筛选出后代F₁单株表现优异的炸片高淀粉加工型组合“天薯10号×克新17号”。对组合“天薯10号×克新17号”后代239份F₁群体的淀粉含量、还原糖含量和炸片色泽进行检测与分析,鉴定筛选出一批具有优良基因型的马铃薯种质材料：83份基因型淀粉含量≥18.0%,56份基因型还原糖含量≤0.20%,85份基因型炸片色泽值≤3.0。这些优异的基因型可作为高淀粉和低还原糖马铃薯品种选育的亲本材料。     

西北地区不同马铃薯种质资源产量和营养品质综合分析与评价

对北方一作区宁夏、甘肃自主选育和引进马铃薯品种的产量和营养品质进行了综合分析与评价,为筛选出适宜当地不同用途且具备良好品质的专用型马铃薯品种提供参考依据.对159份马铃薯品种的产量、干物质、淀粉、还原糖、蛋白质和维生素C含量进行测定分析,并利用隶属函数法进行综合评价.159份马铃薯品种的产量为1998～87468 kg...     

种植模式和氮肥形态对威芋3号马铃薯产量及品质的影响

试验选用马铃薯品种威芋3号,采用田间试验方法,研究了薯玉传统间作模式、薯豆间作新模式下氮素形态对马铃薯产量、品质、营养吸收的影响。结果表明:薯豆间作显著提高马铃薯产量,比单作和薯玉间作分别增产17.2%、5.8%,并显著提高薯块粗蛋白含量和单株氮、钾含量,但使淀粉含量降低。与硝态氮肥相比较,铵态氮肥、酰胺态氮肥显著提高马铃薯产量,分别增产15.73%、13.49%;与其他两种形态氮肥相比,铵态氮肥显著提高了薯块的粗蛋白、Vc含量、植株氮、磷、钾含量,但显著降低了还原糖、淀粉含量。氮肥形态与间作对马铃薯粗蛋白、淀粉、还原糖、产量、单株氮、钾含量有显著的交互效应。     

马铃薯高淀粉栽培研究进展

淀粉含量是马铃薯品质优劣的重要指标,人们从多方面开展了提高马铃薯淀粉含量的研究。有利于马铃薯块茎淀粉含量的增加的因素或措施包括:马铃薯淀粉积累期,温度下降较慢,昼夜温差大,较长的日照时数;结薯中后期和淀粉积累初期,土壤湿度维持在80%左右;适宜的栽培密度;生育中后期叶柄较高的氮、磷、钾的含量;马铃薯叶片及茎秆较高的干物率、可溶性糖含量、还原糖含量、淀粉含量。此外,马铃薯块茎淀粉积累速度与淀粉磷酸化酶活性呈正相关,与蔗糖转化酶活性呈负相关,AGPase是马铃薯块茎中淀粉合成的限速酶。马铃薯叶片及块茎ABA含量与块茎中淀粉的不断积累过程相一致,而GA3、IAA对茎叶的生长和块茎的增大有一定促进,但对淀粉的积累可能有抑制。     

加热熏蒸CIPC对马铃薯萌芽及品质的影响

为研究加热熏蒸抑芽剂氯苯胺灵(CIPC)对马铃薯抑芽效果及品质的影响,试验采用加热熏蒸和喷施2种方法,在室温20℃的条件下,贮藏第30 d时对马铃薯进行处理,空白对照不做任何处理,测定马铃薯萌芽情况及品质关键指标。结果表明,相比空白对照,在马铃薯贮藏过程中,喷雾CIPC和加热熏蒸CIPC均能显著抑制马铃薯发芽,处理后薯块普遍出现芽萎缩变黑的现象;2种处理后干物质含量、淀粉含量均极显著高于对照,可溶性糖含量、α-淀粉酶活性极显著低于空白对照;相比之下,喷雾施用CIPC较加热熏蒸对马铃薯的抑芽效果和薯块品质的保持更佳,但二者都具有明显的抑芽效果。考虑操作性、成本、对马铃薯的机械损伤等因素,认为加热熏蒸比喷雾的优势更加显著,在实际生产中具有更好的推广潜力。     

马铃薯块茎还原糖含量与钾代谢关系的研究

通过田间试验和室内分析测定,对马铃薯块茎低还原糖形成的生理基础与钾代谢的关系进行了初步研究。结果表明,马铃薯块茎中还原糖含量随生育进程逐渐减少;叶片、茎秆和块茎中含K量随生育进程呈降低的变化趋势;克新1号茎秆含钾量与其块茎还原糖含量、夏坡蒂块茎中含钾量与还原糖含量相关性均达到了极显著水平。因此,可以把克新1号茎秆中的含钾量和夏坡蒂块茎中的含钾量作为油炸食品加工原料品质预测和新品种选育的重要生理指标。     

植物生长物质对马铃薯叶片同化物及产量品质的影响

在大田条件下,于马铃薯块茎膨大期叶面喷施2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(DTA-6)、烯效唑(S330)7和SOD模拟物(SODM)3种植物生长物质,研究其对马铃薯叶片同化物代谢、产量和块茎品质的影响。结果表明:DTA-6提高了马铃薯叶片淀粉运输速率、可溶性糖和还原糖含量,SODM提高了生育后期马铃薯叶片可溶性糖含量,两种物质均延缓了生育后期可溶性蛋白的下降速率,S3307对同化物代谢的调节作用不明显。综合分析得出:3种物质均提高了马铃薯的产量,改善了块茎品质,其中以SODM作用为最佳,DTA-6次之。     

凯普克对马铃薯的增产效果研究

为探索天然植物生长调节剂凯普克对马铃薯的增产效果,在同等施肥条件下进行两个马铃薯品种田间试验。结果表明:凯普克处理的马铃薯单株结薯数多,两个试验点比对照每株分别增加0.4和0.7个;凯普克处理大薯比例高,分别提高3个和4个百分点;产量增加,凯普克处理增产幅度分别为22.5%和19.2%。投入产出分析表明,所有试验点凯普克处理的产出都比对照高,每公顷增加收益分别为6 256和6 993元。凯普克在马铃薯种植中使用可行,可进一步扩大推广。     

马铃薯平衡施肥及钾肥效应研究

在甘肃高海拔干旱区采用马铃薯高产栽培技术和平衡施肥技术,马铃薯产量为35 350 kg.hm-2,超过当地平均产量1.2倍,配施钾肥马铃薯可增产16.7～2 916.7 kg.hm-2,增幅0.1%～9.0%,每千克K2O可增收马铃薯0.2～19.4 kg,增产增收效益好。施钾后马铃薯薯块数增加29.3%,薯块重增加7.7%,增产以增加穴薯为主,其次是增加薯块重,同时马铃薯品质也有较大改善。试验表明,在施入适量有机肥和氮磷基础上,高产高效的K2O用量为150 kg.hm-2。     

Starch Characteristics of Modern and Heirloom Potato Cultivars

In a number of ways, modern potato breeding efforts differ from those that created heirloom cultivars. As a result of the rapid expansion of the potato processing industry in the mid twentieth century, potato breeders shifted their focus from fresh market varieties to those intended for the fry and chip markets. Selection for higher dry matter content and lower reducing sugar levels in tubers was successful. This study sought to determine whether modern processing cultivars differ from heirloom cultivars for two major characteristics of tuber starch, amylose content and starch granule morphology. Since breeding efforts for processing potatoes have focused on the maintenance of tuber quality during storage, these parameters were measured in both fresh and stored tubers. Twenty cultivars selected to span the range of cultivar release dates in the U.S. were grown at Hancock, WI in 2009 and 2010 and evaluated for tuber amylose content and measurements of starch granule surface area, length, width, length to width ratio, and smoothness. These traits were found to be stable across years and during storage. Significant differences in the amylose content and starch granule morphology exist among cultivars, but there is no clear distinction between modern and heirloom cultivars. Genetic variation for amylose content and starch granule morphology was found within the set of clones sampled for this study. However, germplasm with higher amylose content will need to be identified and utilized in breeding if the nutritional benefits associated with high fiber and low glycemic index are to be realized.     

马铃薯新品种—‘宕薯6号’选育

‘宕薯6号’新品种是以‘陇薯3号’为母本、‘94-3-17’为父本,通过有性杂交,利用杂种实生苗,经过系统定向选育而成。2009-2010年在甘肃省两年区域试验中平均产量1 388 kg/667 m^2,比对照‘陇薯6号’增产52.5%。鲜薯维生素C含量14.88 mg/100 g,干物质含量23.90%,淀粉含量17.45%,粗蛋白含量2.48%,还原糖含量4.07%;中抗马铃薯晚疫病,对花叶病毒和卷叶病毒有较强抗性。2012年1月通过甘肃省农作物品种审定委员会审定。     

冬种马铃薯稻草包芯应用研究

龙海市是福建省重要的冬种马铃薯区。在传统栽培条件下,因气候、土壤、栽培等因素的影响而导致产量和效益的波动,成为了制约马铃薯产业发展的瓶颈。本项目针对龙海主体栽培模式——稻草包芯技术,探索、分析影响马铃薯产量效益的主因,寻找最佳栽培方法,以挖掘马铃薯的高产潜力。试验结果表明:冬种春收马铃薯采用稻草包芯+菇渣(土杂肥)+培土栽培技术可创造通透性好的土壤环境,有利于块茎和根系生长,促进马铃薯多结薯、结大薯,提高产量、品质与商品率。     

马铃薯新品种晋薯19号的选育

晋薯19号新品种是山西省农科院高寒区作物研究所1999年以9665-7作母本,晋薯7号作父本,有性杂交获得实生籽,经过各代鉴定筛选而育成。该品种2006～2008年参加山西省马铃薯区域试验,2008年同时参加省生产试验,2009年通过田间鉴定。2010年5月通过山西省农作物品种审定委员会审定。薯块干物质含量19.0%,淀粉含量16.0%,还原糖含量0.29%,维生素C含量19.0 mg/100 g鲜薯,田间抗晚疫病。