马铃薯中糖苷生物碱的提取研究

[目的]优选马铃薯中糖苷生物碱的提取方法和条件。[方法]以新鲜的马铃薯皮为样品,采用乙酸提取-氨水沉淀、超声波辅助酸水提取-氨水沉淀、甲醇提取-氨水沉淀、双溶剂法提取、多溶剂混合提取、酸醇提取-氨水沉淀及乙酸和亚硫酸钠提取-氨水沉淀7种方法对马铃薯中的糖苷生物碱进行提取,通过单因素试验考察提取温度、超声时间、酸浓度对提取效果的影响,优化马铃薯中糖苷生物碱的提取方法与条件。[结果]7种提取方法中,以超声波辅助酸水提取-氨水沉淀法的提取效果最好;最佳提取条件为温度30℃,超声时间20 min,酸度25%。[结论]不用有机溶剂而直接加一定浓度的酸并辅助以超声波振荡的提取方法具有操作简单、提取周期短、提取效果较好的特点。     

不同光质对马铃薯块茎糖苷生物碱积累的诱导效应

以2个光敏型马铃薯品种(庄薯3号和渭薯1号)和2个光不敏型马铃薯品种(大西洋和夏波蒂)为材料,研究了不同光质对马铃薯块茎糖苷生物碱(SGAs)积累的影响。结果表明:不同光质对马铃薯块茎SGAs积累的影响不同,其中红光(630 nm)的诱导效果最为明显,蓝光次之,橙光、黄光和绿光的作用不明显,紫光基本上无效;红光、白光诱导光敏型马铃薯块茎SGAs的积累量高于光不敏型马铃薯品种,而在橙光、黄光、绿光、蓝光和紫光诱导下2类马铃薯品种的块茎SGAs积累没有规律性。此外,同一光质对不同品种马铃薯块茎SGAs积累的影响不同,说明光诱导块茎SGAs的积累还与马铃薯品种的遗传组成有关。推测,红光是诱导马铃薯块茎SGAs积累的重要信号分子。     

采后不同光照预处理对雾培马铃薯原原种中SGAs含量、绿变程度及发芽率的影响

为了提高雾培马铃薯原原种的贮藏品质,为优质种子的采后预处理提供科学指导,研究采后不同光照预贮处理对雾培马铃薯原原种中SGAs含量、叶绿素含量及发芽率的影响。探讨了通过种薯薯皮绿变程度判断SGAs含量并快速评价预处理效果的可行性。在温度20 ℃,相对湿度75%±5%条件下,设定3个光照度：L1（1 000 lx）、L6（6 000 lx）、L12（12 000 lx）,同时设置D（黑暗预贮）、S（室温散射光预贮）2个对照,分析采后不同光照度预处理对雾培马铃薯原原种失重率、叶绿素含量、薯皮色度、SGAs含量及发芽率的影响。结果表明：随着预贮时间的延长,5个处理组的失重率、SGAs含量均呈现出增加趋势,且光照度越大,失重率和SGAs含量越大,预处理结束时,L12组的失重率达4.99%,SGAs含量达0.449 mg·g^-1,分别比D组增长43.8%和95.2%。在预贮处理期间,黑暗处理组（D）中叶绿素含量无明显变化,而光照处理组中,直射光（L1、L6、L12）的影响大于散射光（S）,且光照时间越长、光照度越大,叶绿素含量增长越快;a^*值作为薯皮色度评价标准,其下降趋势跟叶绿素的增长趋势一致,即叶绿素含量越高,a^*值越小,薯皮绿变程度越重;经不同光照度处理的种薯在休眠期结束后,所有处理组种薯的发芽率和芽长均随时间的增加呈上升趋势,L6组 （6 000 lx）光照处理最利于雾培马铃薯原原种的发芽,贮藏第9天,L6组的发芽率已达90.67%,贮藏第18天时,发芽率已接近100%,明显高于其他处理组。通过对各指标进行相关性分析,发现SGAs含量与发芽率呈现显著正相关,相关系数为0.845（P<0.05）。由此可知,采后雾培马铃薯原原种在6 000 lx（L6组）光照条件下,进行贮藏前预处理,可促进SGAs含量的增加,能有效提高休眠期后种薯的发芽率;同时,SGAs含量与叶绿素含量呈极显著正相关,与a^*值呈显著负相关,因此在实际应用中,可以根据薯皮绿变情况判断种薯的预处理效果,以达到通过薯皮绿变程度快速判断种薯预处理完成情况的目的。     

光照对马铃薯块茎中龙葵素含量的影响

以马铃薯克新1号原原种为供试材料,采用二因素完全随机设计,在100%、85%、15%、0光照条件下贮藏马铃薯块茎90 d,采用乙醇法提取不同储藏条件下马铃薯鲜样中的龙葵素,通过分光光度法测定其含量,探讨不同储藏光照对马铃薯鲜样中龙葵素含量的影响。结果表明:克新-1号原原种块茎芽萌前后龙葵素含量变化各不相同,但基本趋势均为随着光照的增强马铃薯块茎芽萌发,龙葵素的含量升高。     

马铃薯应对马铃薯Y病毒与非介体昆虫胁迫的植物激素水平和基因表达变化

马铃薯Y病毒（potato virus Y, PVY）及其非介体昆虫马铃薯块茎蛾（Phthorimaea operculella）是世界马铃薯产业的重要病虫害,为探究PVY是否影响马铃薯对马铃薯块茎蛾的生理响应,本研究分析了马铃薯块茎蛾在PVY侵染和健康对照植株上的生长表现,并对无病虫害、PVY侵染、模拟虫害处理（用马铃薯块茎蛾口腔分泌物涂抹）,以及PVY侵染和模拟虫害协同处理的植株叶片进行了植物激素测定和比较转录组分析。结果显示：马铃薯感染PVY后对马铃薯块茎蛾的抗性显著提高;PVY侵染可抑制模拟虫害造成的脱落酸含量上升;与健康对照组相比,模拟虫害和PVY侵染处理分别诱导产生3 998个和104个差异表达基因,而两者协同处理可诱导产生9 178个差异表达基因,说明这2种胁迫共存对马铃薯产生了极大的生理影响。与模拟虫害处理相比,PVY侵染和模拟虫害协同处理诱导产生743个差异表达基因,而这些基因主要富集在转移酶活性、内质网中蛋白质加工、苯丙素生物合成等通路中,而脱落酸合成通路中众多基因表达下调,与该植物激素变化情况一致。综上所述,本研究系统分析了马铃薯应对PVY侵染、马铃薯块茎蛾模拟虫...     

马铃薯sgt2基因启动子的克隆及其活性分析

糖苷生物碱(SGAs)是一类存在于茄科和百合科植物的重要次生代谢物,与植物的抗逆性和产品品质有密切关系.茄啶葡糖基转移酶(SGT2)是SGAs合成代谢途径的末端关键酶之一,研究其编码基因的启动子序列对于SGAs生物合成代谢调控有重要的作用和意义.本研究采用染色体步移技术,克隆到马铃薯茄啶葡糖基转移酶基因(sgt2)起始密码子上游2 098bp的启动子序列,已注册到GenBank(注册号:KC331038).构建该启动子驱动报告基因gfp∶∶gus的植物双元表达载体p1304sgt2p,采用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达,通过GUS组织化学染色分析sgt2p启动子的活性.结果表明:gus基因在转化烟草叶片中高效表达,克隆的启动子具有活性.     

栽培技术对马铃薯花青素含量的影响

采用正交试验设计,研究了不同栽培技术措施对马铃薯匍匐茎和块茎的花青素积累的影响。结果表明,最有利于花青素在马铃薯匍匐茎和块茎中积累的组合为:品种选用紫洋,施肥水平180 kg/667m2,密度为5 555株/667m2,采取不覆盖方式,成熟期匍匐茎和块茎中花青素含量分别达19.203和33.127 mg/kg。     

马铃薯糖苷生物碱的抑菌活性及其对菌体细胞膜透性的影响

【目的】通过探究马铃薯糖苷生物碱对几种经济林病原真菌的抑菌活性及其可能的作用机理,为其在植物病害的无公害防治应用中提供理论依据.【方法】采用生长速率法,测定其对3种常见经济林植物病原真菌:腐皮镰刀菌(Fusarium solani),核桃盘二孢(Marssonina juglands),煤炱菌(Capnodiume leaophilum)的抑菌活性,并以腐皮镰刀菌为试材,应用电导仪测定其对菌体细胞膜通透性的影响.【结果】当马铃薯糖苷生物碱质量浓度为2g/mL时的抑菌效果最好;其中对腐皮镰刀菌的抑菌活性最强,其EC50为0.268 0g/mL,煤炱菌次之,对核桃盘二孢(Marssonina juglands)抑菌活性最弱,EC50为1.490 7g/mL;通过菌体细胞液电导率的测定,发现马铃薯糖苷生物碱作用下,腐皮镰刀菌菌体的相对渗透率增加了25.2%.【结论】马铃薯糖苷生物碱提取液对3种供试真菌均具有一定的抑菌活性,以对腐皮镰刀菌的抑制效果最佳,并引起其菌体细胞膜透性的增强.     

贮藏温度对马铃薯块茎还原糖含量的影响

以马铃薯栽培品种 (系 )甘农薯 1号、甘农薯 2号、甘农薯 3号的块茎为试验材料 ,在 1 5～ 2 0℃、5～7℃和 4℃下分别贮藏 1 2 0 d,并将 5～ 7℃下贮藏 6 0 d和 4℃下贮藏 90 d的块茎分别转移到 1 5～ 1 6℃和 1 8～2 0℃的条件下保存 1 0 d和 2 0 d。结果表明 ,1 5～ 2 0℃下贮藏的块茎还原糖含量随贮藏时间的延长变化不大 ,在 5～ 7℃和 4℃下贮藏的块茎还原糖含量逐渐增加 ,当其转移到高温条件下 ( 1 5～ 1 6℃和 1 8～ 2 0℃ )保存 1 0d和 2 0 d后 ,块茎还原糖含量又呈下降趋势。不同品种还原糖含量的变化对温度的反应敏感程度不一样 ,在高温下还原糖逆转为淀粉的能力不同。甘农薯 1号具有较高的高温逆转能力     

马铃薯块茎大小与淀粉含量耦合研究

马铃薯淀粉含量指标是马铃薯重要的加工品质之一。试验研究依马铃薯块茎大小、分段取样测量淀粉含量,采用相关回归分析法对马铃薯块茎大小与淀粉含量之间的关系做了初步的分析探讨。结果表明：无论是早熟品种、中熟品种还是晚熟品种。其块茎大小与淀粉含量协变关系的趋势极其相似：依块茎大小与淀粉含量之间的协变关系。可将其分为协变趋势明显不同的两个区段;当块茎大小在125g以下时．块茎大小与淀粉含量存在程度较高的正相关关系,即随着块茎的增大,淀粉含量亦随之增加,直线回归方程分剐为Y=7．47＋0．0332X（早熟品种）,Y=12．5＋0．0244X（中熟品种）,Y=7．87＋0．056X（晚熟品种）;当块茎大小在125g以上时,淀粉含量不随块茎大小而变化．仅由品种特征特性而决定。     

马铃薯块茎不同部位淀粉含量及淀粉合成关键酶活性差异比较

为探讨马铃薯块茎不同部位淀粉及相应酶活性差异,选用不同淀粉含量品种(高淀粉品种克新22号,低淀粉品种克新19号)为供试材料,分析块茎不同部位(顶部、右侧、脐部、左侧和髓部)干物质、淀粉含量(包括直、支链淀粉含量)和淀粉合成相关酶活性差异。结果表明,块茎淀粉品质(粗淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量),由基因型可知,克新22号均高于克新19号;由块茎不同部位可知,两品种均表现块茎两侧脐部顶部髓部。淀粉形成关键酶活性,由基因型可知,克新22号SSS、GBSS和SBE活性均高于克新19号,而两品种AGPase活性差异不大;由块茎不同部位可知,总体表现块茎两侧脐部顶部髓部。其中,块茎不同部位SSS、GBSS和SBE活性差异显著,而AGPase活性差异不显著。研究结果为马铃薯块茎淀粉品质测定和淀粉合成酶活性合理取样提供科学依据。     

马铃薯块茎蛾对马铃薯块茎挥发物的嗅觉反应

[目的]探讨马铃薯薯块挥发物对马铃薯块茎蛾的引诱效果。[方法]利用Y型嗅觉仪测定马铃薯块茎蛾成虫对自然贮存不同时间（0、15、30、45、60d）完整的和切开的马铃薯块茎挥发物的嗅觉行为反应。[结果]不论是新鲜的还是放置不同时间的完整马铃薯块茎释放出的气味对马铃薯块茎蛾雌、雄虫均无显著引诱效果。剖开的新鲜马铃薯块茎能显著引诱已交配雌蛾,但对处女雌蛾和雄蛾无显著引诱效果。室内自然放置15d以上的马铃薯块茎被切开后所产生的气味不能显著引诱雌、雄两性成虫。剖开的新鲜马铃薯块茎气味不能显著加强雌性信息素对雄虫的引诱效果。[结论]剖开的新鲜薯块挥发物对马铃薯块茎蛾雌虫有显著的产卵引诱效果。但对两性成虫的交配行为无影响。     

马铃薯块茎品质及其影响因素

介绍了衡量马铃薯品质性状的主要指标,并分析了影响马铃薯块茎品质的主要因素,包括遗传因素、生长条件等,以期为提高马铃薯块茎品质提供参考。     

马铃薯sAGP基因表达对块茎淀粉和还原糖含量的影响

 通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导将CaMV 35S驱动的正/反义sAGP基因导入马铃薯（Solanum tuberosum L.）品种鄂马铃薯3号（E3）和南中552（N552）以研究sAGP基因对马铃薯块茎淀粉-糖代谢的影响。PCR扩增和Southern杂交证明正/反义sAGP基因已整合到马铃薯基因组中。Northern杂交分析表明，该正/反义基因在转基因植株中均能正常转录。转基因植株块茎分析显示，导入正义基因的株系中除4个与转反义基因表现相同外，其余19个株系AGPase酶活性平均上升约25％，还原糖含量下降20％左右，淀粉含量增加5%～6％。其中3个测定指标与各自对照相比，差异均达到显著水平的有A8、C1和C5，最大变化幅度分别为酶活性上升53.5％，还原糖含量下降60.1％，淀粉含量增加33.9％。转反义sAGP基因的15个株系中，AGPase酶活性平均下降约27％，还原糖含量上升近36％，淀粉含量下降亦达27％，其中株系B5、B6、B8和D7的这3个指标均与各自未转基因对照差异显著。本研究结果表明，sAGP基因与AGPase酶活性直接相关，而AGPase很大程度上调节着马铃薯块茎淀粉-糖代谢，通过增强sAGP表达，能有效改良块茎的加工品质。     

马铃薯品种块茎不同部位淀粉粒度分布差异的研究

选用8个不同熟期、综合性状良好、在各地生产上主栽的马铃薯品种为试验材料,分别对其顶部、中部和基部的淀粉粒度分布进行对比分析。结果表明:参试品种中顶部、中部、基部的中位径、体积平均径、面积平均径较大的品种为克新12,其次是克新17,较小的为东农303。在同一品种的顶部、中部和基部的中位径、体积平均径、面积平均径对比中,品种东农303、克新17、克新18、克新19中部最大,顶部次之,基部最小;品种克新16、克新20、大西洋为中部最大,基部其次,顶部最小;品种克新12顶部最大,中部次之,基部最小。马铃薯淀粉粒度分布呈现正态分布,粒度集中在0.76~314.69μm,大部分颗粒集中在18.73~155.23μm。     

旱作马铃薯营养体对块茎膨大速度及其产量的影响

马铃薯地上部营养体是形成产量的重要因素之一,与块茎膨大速度呈曲线正相关。营养体的形成随株龄的增长呈直线上升趋势,品种不同则上升的程度也不同。块茎膨大速度从蕾期至成熟一直呈直线上升,品种不同则膨大速度不同。营养体与产量呈直线正相关。据此,根据营养体的量变数据可预测旱作马铃薯块茎产量的高低,同时也可作为选育丰产型品种的一个重要依据。     

马铃薯块茎中还原糖测定的一种方法

马铃薯块茎中还原糖含量因其品种不同而有很大差异 ,一般含量在 0 0 4 %～ 2 0 %。还原糖含量是决定马铃薯块茎是否适合加工的重要指标。油炸马铃薯薯片或薯条要求成金黄色 ,但马铃薯块茎中较高的还原糖含量会使油炸马铃薯薯片或薯条颜色变为褐色 ,甚至变为黑色 ,严重影响其商业价值。马铃薯块茎中理想的还原糖含量约为鲜重的 0 2 %以内 ,用于炸片的马铃薯块茎还原糖含量不应超过0 33% ,用于炸薯条的不应超过 0 5 % 〔1〕。在同一品种马铃薯块茎中 ,还原糖含量会随着其储藏温度、储藏时间长短的不同而发生变化 ,马铃薯块茎在 10℃以下…     

彩色马铃薯块茎膨大过程中多酚及抗氧化活性分析

为研究马铃薯块茎膨大过程中多酚化合物及抗氧化活性的变化规律,以7个马铃薯品种(系)‘CQP1505’‘CQB1540’‘CQB1508’‘CQR1501’‘CQR1509’‘费物瑞它F’和‘夏波蒂S’为材料,分析马铃薯块茎发育对总酚、花青素、绿原酸质量分数及抗氧化活性的影响。结果表明,在块茎膨大过程中,不同马铃薯材料间总酚质量分数变化趋势差异较大,其中,‘CQB1508’和‘CQR1501’分别降低32.18%和13.10%,‘费物瑞它F’和‘夏波蒂S’分别升高56.12%和15.49%,其他材料的变化则较平缓;彩色马铃薯花青素质量分数随块茎膨大降低7.63%~44.88%;所有马铃薯材料的绿原酸质量分数随块茎发育降低21.42%~45.85%。总酚质量分数与块茎膨大无直接关系,而花青素和绿原酸质量分数均随块茎膨大而下降。品种(系)间比较表明,‘CQP1505’和‘CQR1501’总酚、花青素、绿原酸质量分数均显著高于‘CQB1540’‘CQB1508’和‘CQR1509’,极显著高于黄色马铃薯‘费物瑞它F’和白色马铃薯‘夏波蒂S’,彩色马铃薯的抗氧化活性为黄色和白色马铃薯的1.37~3.26倍。总之,紫色马铃薯品系‘CQP1505’和红色马铃薯品系‘CQR1501’均可作为高抗氧化活性马铃薯品种选育的材料。     

脱毒马铃薯及其栽培技术

在生产上，马铃薯易感染多种病毒，病毒侵入马铃薯植株后，利用马铃薯的营养复制增殖病毒，并通过马铃薯块茎逐代积累，使薯块变小或畸形而减产30％～50％。目前尚没有药剂能不伤害马铃薯只杀死其植株体内的病毒，唯一的方法是利用马铃薯茎尖组织培养脱除病毒，获得脱毒植株和种薯。     

4种信号分子处理后马铃薯Star基因表达的RT-PCR分析

以马铃薯叶片为试验材料,其叶片分别经外源SA、MJ、ETH、ABA处理后,在不同时间点取样,提取总RNA,对Star基因的表达进行半定量RT-PCR分析.结果表明,Star基因能够被SA、MJ、ABA迅速诱导表达,而被ETH诱导表达的时间比较晚.可见,Star基因被4种信号分子诱导表达之间存在广泛的重叠,反映了在马铃薯抵御晚疫病菌侵染过程中Star基因参与了一个非常复杂的信号传递过程.