甘薯小象甲对不同甘薯品种的趋性反应试验

成虫取食主要取决于气味诱导和对物体性状的偏好,为了解小象甲对不同品种甘薯气味的选择性与品种抗虫的相关性;选取14个甘薯品种,利用Y型嗅觉仪测定小象甲对14个甘薯品种进行气味选择试验,并计算各品种的抗性。结果显示,小象甲对14个不同品种甘薯的反应率、诱集率以及选择系数都具有差异显著性,小象甲对14个甘薯品种的反应率在0.3~1之间,不同品种对甘薯小象甲的诱集率在0.2~0.9556之间,小象甲对不同甘薯品种之间的选择系数在-0.03~0.91之间,其中‘鄂薯15’选择系数最小为-0.03,表现为最抗小象甲;‘鄂薯6号’和‘商薯19’的选择系数最大且都为0.91,表现为最感小象甲。本研究为甘薯小象甲的防治奠定了基础,对今后完善抗甘薯小象甲品种的鉴定工作有很大帮助。     

甘薯抗病相关基因TAO1－like的TRAP分析

NBS-LRR是植物中已分离抗病基因最大的一类,Target of AvrB Operation(TAO1)属于NBS-LRR类基因。以甘薯[Ipomoea batatas(L.) Lam.]抗病相关的TAO1基因作为靶标基因,设计出1条固定引物,与11条随机引物组合成11对引物。利用这11对引物对甘薯品种鄂薯11、鄂紫薯13进行TRAP-PCR扩增,发现11个引物组合扩增出清晰条带,且表现出良好的多态性。该研究获得与TAO1-like基因相关联的TRAP标记,该标记可进行甘薯群体的遗传多样性分析,为甘薯的抗病育种奠定基础。     

紫薯鄂薯12施用2种生物菌肥的效应分析

鄂薯12是湖北省农业科学院选育的高产、优质紫色甘薯,主要用于鲜食和深加工,经济效益是水稻、玉米的2～3倍。为探索甘薯高效无公害生产模式,利用2种生物菌肥处理鄂薯12,在枝江、鄂州和咸宁3个地方种植,研究施用生物菌肥对鄂薯12生长、产量和品质的影响。结果显示,施用生物菌肥能显著降低鄂薯12田间发病率,提高其抵抗高温干旱的能力;施用菌肥处理提高了鄂薯12的产量和品质,其中,固体菌肥对品质提升作用较好,液体菌肥对产量促进作用较大;鄂薯12的产量枝江最高,鄂州、咸宁次之;品质枝江最好,咸宁、鄂州次之;甘薯块根品质提升主要表现在钾含量、可溶性糖含量的提升。3个地点甘薯产量和品质之间的差异主要源于各地土壤养分状况及气候环境的影响,相对较高的钾含量和相对较低的氮含量有利于产量的形成。菌肥充分发挥作用需要良好的土壤结构、适宜的温度和水分,在肥力较高的田块能部分或全部替代传统化肥;在较贫瘠的田块施用生物菌肥时要配合施用有机肥或秸秆还田。     

甘薯在粮食供给结构优化中的作用分析

中国是甘薯种植、生产大国,随着社会经济的发展,甘薯产业具有巨大的生产潜力和发展空间,在农业供给侧结构性改革中能发挥重要作用。有针对性地解决目前甘薯产业发展中存在的基础性研究投入不足、良种繁育体系不健全、机械化程度不高等问题,能进一步提升甘薯产业的发展空间,发挥甘薯产业产品类型多、转化增殖能力强、带动作用大的优势,增强中国农业持续、稳定的供给能力。     

不同氮素形态配比对甘薯块根形成及光合产物运输分配的影响

通过两因素裂区盆栽试验,研究不同氮素形态运筹对甘薯前期光合特性、干物质积累、碳代谢产物形成和根系生长发育特性的影响。以鄂薯11、宁紫薯8号和鄂薯15为供试材料,根据氮素的3种形态设置5个氮素配比处理,铵态氮∶硝态氮∶酰胺态氮=1∶1∶1(N1)、1∶0∶2(N2)、2∶0∶1(N3)、1∶2∶0(N4)和2∶1∶0(N5)。结果表明,在甘薯生长发育前期,所有处理的叶片叶绿素含量和净光合速率均呈上升趋势,以N4和N5处理硝态氮和铵态氮配施对叶绿素含量影响最大;各部位干物质积累量均升高,其中老茎的干物质积累量高于嫩茎,须根干物质积累量变化呈先上升后下降的趋势;叶片淀粉含量逐渐减少,可溶性糖含量增加,茎顶部和茎基部淀粉含量均逐渐增加,但茎顶部可溶性糖含量上升,茎基部可溶性糖含量下降,根可溶性糖和淀粉含量均逐渐增加;茎顶部与茎基部之间存在明显的蔗糖浓度差,茎顶部蔗糖含量变化呈先下降后上升的趋势,茎基部则逐渐上升的趋势,以N4和N5处理下茎蔓蔗糖含量最高,N2处理最低;吸收根根系活力均上升,以N4和N5处理对吸收根根系活力影响最大;在块根分化建成期,N4和N5处理下木质部导管数目和薄壁细胞数目要多于其他处理,其内部维管束产生的次生形成层增多,且皮层更薄。综上所述,硝态氮肥和铵态氮肥对块根形成及光合产物运输的影响效应优于酰胺态氮肥,不同品种间存在差异,但其根系发育和光合产物运输及分配的变化趋势趋于一致。本试验N4处理即铵态氮∶硝态氮∶酰胺态氮=1∶2∶0的配施方案为甘薯生长发育前期块根形成及光合产物运输分配最佳的配施组合。     

基于cpSSR标记的甘薯品种亲缘关系及遗传多样性分析

在甘薯遗传多样性研究中,目前主要采用细胞核基因组的遗传信息。而放任授粉(集团杂交)是甘薯育种的重要手段,但基于叶绿体微卫星(chloroplast simple sequence repeat,cpSSR)标记技术的甘薯的遗传多样性分析和指纹图谱构建的研究报道较少。本研究基于cpSSR标记技术,对16份甘薯品种进行分子鉴别,并建立相对应的指纹图谱。利用在19对cpSSR引物中筛选出的11对特异性引物进行cpSSR扩增,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果显示,共扩增出43个条带,其中多态性条带33条,平均每对引物扩增出3个多态性条带,多态性百分率为76.74%。16份甘薯品种的遗传距离变异范围为0.0912-0.5067,平均遗传距离是0.2301。聚类分析表明,cpSSR标记能大致反映出不同品种之间的亲缘关系。该指纹图谱的建立,可为中国甘薯品种数据库的完善、近缘甘薯品种的鉴定、育种亲本的选择和品种保护提供参考依据。     

基于SLAF-seq技术的甘薯SNP位点开发

【目的】单核苷酸多态性（SNP）是基因组中最普遍的遗传变异,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记。新一代高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。多倍体作物通常表现为基因组序列大且重复比例高,一直以来多倍体作物的SNP位点挖掘面临巨大的挑战。【方法】共收集300份甘薯种质资源,利用SLAF-seq测序技术进行测序。首先以马铃薯基因组为参照,通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计,筛选特异长度的DNA片断,构建SLAF-seq文库。后通过高通量测序的方式获得海量序列,进而通过软件分析比对,获得多态性SLAF标签,最后在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点。【结果】对照拟南芥的测序数据与其参考基因组进行比对的结果表明,双端比对效率在本试验中为87.71%,酶切效率为93.22%,说明本试验SLAF建库正常。通过测序共产生498.14 Mb的读长数据,测序后各样品所获得的读长数目在441 595-2 731 920范围内,其中,冀薯4号获得的数据量最大,共计获得2 731 920个读长,对照拟南芥数据量最小,共计获得441 595个读长。测序质量值Q30的范围在88.37%-90.67%,样品3043 Q30测序值仅为87.31%,样品鄂紫1号Q30测序值为91.31%,所有样品Q30值均在80%以上。测序获得GC含量的范围在37.23%-38.09%,样品苏薯9号和浙薯2号存在极端值,样品苏薯9号的GC含量在39.80%,样品浙薯2号GC含量在37.10%,所有样品GC含量均值为37.64%,GC含量普遍不高,说明达到测序要求。本研究共计获得597 094 个SLAF标签,样品的平均测序深度为11.77×,其中多态性SLAF标签260 000个,占SLAF标签总数的43.54%。根据所获得的260 000个多态性SLAF标签来统计SNP位点信息,共计获得795 794个群体SNP位点。【结论】共获得498.14 Mb的读长数据,597 094个高质量的SLAF标签,260 000个多态性SLAF标签,从260 000个多态性SLAF标签上共计开发获得795 794个高质量SNP位点。表明SLAF-seq技术可以很好地应用于甘薯SNP位点的开发,其效率远远高于SSR、AFLP、RAPD等分子标记技术。从全基因组范围获得的SNP位点可以进一步的用来完成后续群体进化分析和特异性SNP标记的开发。     

湖北省甘薯轻简化栽培技术规范

提出了甘薯[Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill]轻简化栽培的概念和具体的内涵,通过用现代技术替代传统技术,使大田甘薯用工明显下降,大大降低了劳力成本。制定了甘薯轻简化栽培技术规程,通过多年在湖北省各地的试验示范,应用效果十分显著。     

甘薯国家地理标志的保护现状与发展对策

为了促进甘薯地理标志产业和农业经济发展,对中国甘薯地理标志数量、保护范围、品种种类、专用标志使用现状以及产业现状进行统计分析。结果表明：（1）截至2020年12月31日,共有49种甘薯产品成为国家地理标志产品,分别产于河南、四川、山东等15个省份;（2）在所有甘薯国家地理标志产品中只有铜仁红薯粉丝的保护范围是以地级市级为单位,而其他甘薯地标产品的保护范围均以县（县级市）级或乡（镇）级为单位;（3）在这些甘薯国家地理标志产品中一部分是现有育成品种,而另一部分则为当地传统品种;（4）截至2020年底,共有18家企业已被国家质检总局核准可使用甘薯“地理标志产品专用标志”;（5）甘薯地标产业在中国逐渐发展起来,但仍然存在着一些问题。根据现状所提出的发展对策：（1）强化育种利用;（2）建立国家质量标准;（3）加强原产地保护;（4）规范使用专用标志;（5）打造知名品牌。本研究将为推进中国甘薯地理标志的保护以及产业经济发展提供参考。