高寒阴湿区陇薯6号脱毒原种肥密配套模式研究

为探讨高寒阴湿区栽培陇薯6号脱毒原种的最佳氮磷肥用量及密度,为推广和应用该品种提供理论依据。利用二次通用旋转组合试验设计,构建了氮肥(X1)、磷肥(X2)和栽培密度(X3)三因素与陇薯6号脱毒原种产量(Y)之间的回归模型:Y=38.139+2.519X1-3.662X12-1.719X22-1.719X32。对模型解析寻优的结果表明,高寒阴湿区陇薯6号脱毒原种块茎产量大于33 t/hm2的最优栽培方案为:施N 168.22～204.87 kg/hm2、P2O5 104.98～165.02 kg/hm2,密度为47 497～57 503株/hm2。     

马铃薯脱毒试管苗全日光培养工厂化快繁技术研究

甘肃省农科院马铃薯育种脱毒中心对马铃薯脱毒试管苗全日光培养进行了全面系统地研究 ,成功地实现马铃薯脱毒苗全日光培养大规模工厂化周年扩繁 ,系统提出了全日光节能培养室建造结构设计、培养条件的调控、培养基成分的改进、培养周期的调节、日常管理等为主要内容的马铃薯脱毒试管苗高效低耗全日光培养工厂化快繁技术体系     

冬春季温室切段扦插快繁马铃薯脱毒苗

在近几年试验研究的基础上,提出冬春季温室切段扦插快繁马铃薯脱毒苗模式.试验结果表明,温室温度25~28℃,相对湿度90%,光照5000~10000 lx,脱毒苗切段长2.5~3 cm,蘸生根液NAA 20 mg/L+KT 2 mg/L+GA30.5 mg/L,扦插密度1000~1300株/m2,扦插后喷雾生长调节液(NAA 5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+GA31 mg/L)和1/2 MS营养液或1/2 K5营养液+植物叶面肥,20~35 d后,苗高8~10 cm、茎节6~7个时,进行继代切段繁殖,如此重复继代切段繁殖3~4次,脱毒苗增殖20~25倍.     

拟南芥诱导型启动子rd29A的克隆及其功能鉴定

以改善作物抗旱性为目的,采用PCR方法从拟南芥中克隆了诱导型启动子rd29A,序列分析发现克隆的rd29A启动子与已发表的rd29A启动子序列(D13044)的同源性为99.47%。利用DNA重组技术成功构建了rd29A启动子驱动GUS基因的植物表达载体p BI121-rd29-GUS,并通过农杆菌介导法转化烟草,转基因烟草叶片中GUS酶活性的组织化学检测结果表明,rd29A启动子能驱动目的基因的有效表达。因此,可以在后续的马铃薯抗旱转基因研究中直接应用。     

AtDREB1A基因过量表达对马铃薯生长及抗非生物胁迫基因表达的影响

为明确AtDREB1A基因过量表达对马铃薯生长及基因表达的影响,以马铃薯品种陇薯3号(L3)及其AtDREB1A转基因株系T2为材料,采用盆栽试验,在马铃薯盛花期将盆土含水量控制为田间最大持水量(FWC)的45%~50%,观察转基因前后植株表型,并研究叶片MDA含量、RWC、SOD和POD活性及其基因表达的差异。结果表明,正常浇水条件下2个株系各指标差异不大。胁迫20d后,转基因植株T2的表型明显好于对照L3,且RWC显著高于L3;各株系叶片的MDA含量、SOD和POD活性均明显上升,但转基因植株MDA含量上升幅度较对照小,抗氧化保护酶SOD、POD活性升高幅度较对照大,说明转基因植株细胞膜损伤和膜脂过氧化程度较轻,植株的耐旱性明显提高。转录组测序及生物信息学分析发现,转基因材料T2相对于L3的差异表达基因共430个,其中上调表达基因287个,下调表达基因143个。功能注释和显著性富集结果表明,差异表达基因富集涉及GO功能分类体系中生物过程、细胞组分和分子功能3个大类别,且大部分集中在细胞内和膜上,主要涉及信号传导、氧化还原、生物调解、应激反应、发育过程、系统免疫过程、核酸和蛋白结合转录因子活性、转运活性及催化活性。其中抗非生物胁迫相关蛋白PPR、HSP、P450、MLO等家族的大量基因表达量发生较大变化,说明这些基因在转AtDREB1A基因马铃薯抵御干旱过程中发挥着非常重要的作用。本研究为进一步解析AtDREB1A基因提高马铃薯抗旱性的调控网络奠定了基础。     

脱落酸对抗草胺膦马铃薯微型薯单株结薯数的影响

以网室基质盆栽抗草胺膦马铃薯脱毒苗为试验材料,控制MS营养液中ABA浓度分别为 0、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 mg/L,研究不同ABA水平对马铃薯微型薯单株结薯数的影响。结果表明,当ABA浓度为0～10.0 mg/L时,单株结薯数随ABA浓度的增加而增加,ABA浓度为10.0 mg/L时结薯数最多,比对照增加了25%。继续增加ABA浓度,单株结薯数减少,ABA浓度为15.0 mg/L时结薯数最少,比对照减少了23.57%。适宜浓度的ABA可以增加马铃薯微型薯的单株结薯数,ABA浓度过高反而会抑制结薯,抗草胺膦马铃薯微型薯MS营养液适宜的ABA浓度为10.0 mg/L。     

马铃薯病毒外壳蛋白融合基因转化马铃薯及其抗病性分析

将多种病毒的有效核酸片断拼接成融合基因转入马铃薯可获得多抗马铃薯材料。针对马铃薯生产中分布广泛、危害严重并经常混合感染的马铃薯X病毒(PVX)、马铃薯Y病毒(PVY)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)和马铃薯S病毒(PVS),开展了利用基因工程方法获得兼抗4种马铃薯病毒转基因马铃薯材料的研究。试验在前期获得含4种马铃薯病毒外壳蛋白基因片段的质粒pART27-XSYV-rh的基础上,通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化马铃薯(Solanum tuberosum)品种‘陇薯3号’,PCR扩增和PCR-Southern杂交证明,4价融合基因已整合到马铃薯基因组中。qRT-PCR分析表明,该融合基因在转基因植株中能正常表达。3株转基因植株的抗病性鉴定结果表明,2株对4种病毒同时具有抗性;1株对PLRV侵染表现阳性,对另外3种病毒同时具有抗性。     

马铃薯新品种陇薯10号再生体系的建立

以陇薯10号试管苗茎段为外植体，分别在5种培养基上进行愈伤组织诱导，比较接种后28d时的出愈率及愈伤组织的形态，并将胚性愈伤接到10种不同分化培养基上进行再生苗分化。结果表明：接种28d后，5种培养基均可诱导出大量的愈伤组织，MS＋2．0mg／L6-BA＋0．2mg／LNAA＋3．0mg／LGA3＋0．5mg／L2，4-D培养基上胚性愈伤诱导率最高，生长状态最好。胚性愈伤在MS＋2．0mg／L6-BA＋2．0mg／LZT＋3．0mg／LGA3培养基上分化率最高，且分化苗粗壮。     

转DREB1A/Bar双价基因马铃薯的耐旱性及除草剂抗性分析

在前期获得DREB1A/Bar双价转基因马铃薯的基础上,对转基因植株进行了耐旱性和除草剂抗性分析。耐旱性分析显示,在正常浇水条件下,对照和各转基因马铃薯株系生长状态良好且大致相同,各株系的丙二醛含量、相对电导率和SOD酶活性无显著差异(P0.05)。经过控水10d后,非转基因对照植株叶片明显萎蔫卷曲,而转基因植株仍然保持良好的生长状态;转基因株系的丙二醛含量和相对电导率显著低于非转基因株系(P0.05),而SOD酶活性显著高于非转基因对照(P0.05)。控水18d时,大部分对照植株死亡,死亡率为74.33%;转基因植株只有极少数植株死亡,DR2和DR5的死亡率分别为20.43%和5.65%。用0.3%的市售草铵膦喷施各株系,10d后,对照植株全部枯死,转基因株系的个别叶片干枯,绝大多数叶片及所有茎秆生长状态良好。以上分析表明,DREB1A和Bar基因的导入,明显增强了转基因马铃薯对干旱和除草剂的抗性。     

陇东旱塬地区不同栽培模式对马铃薯产量和经济效益的影响

为探索陇东旱塬地区马铃薯不同栽培模式的产量和经济效益,采用单因子随机区组试验设计,以马铃薯品种陇薯7号为材料,共设4种栽培模式。处理T1为露地坑栽,处理T2为黑色地膜单行栽培,处理T3为黑色地膜双行栽培,处理T4为黑色地膜双行微沟栽培,通过农艺性状、商品率、产量和经济效益的比较,选择出最佳的栽培模式。结果表明：相较于露地坑栽模式,3种地膜覆盖栽培方式的出苗率略低、生育期晚,而株高、分枝数、地上干质量、穴薯块数、穴薯质量均较高,其中地膜覆盖双行微沟栽培方式（T4）表现最佳, 667 m2产量最高,为3 280.2 kg,较露地坑栽增产19.5%;且667 m2产值最高,达到3 936.28元;667 m2纯收益较露地坑栽增收657.2元,增加率达27.6%;因此,地膜双行微沟栽培不但产量高,而且纯效益也高,可作为陇东旱塬地区马铃薯栽培方式进行推广应用。