不同甘薯脱毒苗对蔗糖浓度的特异性反应分析

试验采用不同类型(不同干率和产量进行分类)的甘薯品种和蔗糖用量进行随机分组试验,研究了不同类型的甘薯组培苗在不同糖浓度下的反应,结果表明:不同类型在繁殖系数和株高上的差异都非常明显,且都与产量有一定的关系;生根数在不同类型间差异不明显。MS 30g糖能较好地提高甘薯组培苗的繁殖系数和促进植株增高,在后期的作用更为明显;发根条数在3种糖浓度下差异不明显,存在一定的高糖抑制效应。     

脱毒甘薯Ⅰ号不同钾肥用量效果分析

为探讨脱毒甘薯Ⅰ号最佳钾肥施用量,通过固定氮、磷肥用量,以钾肥为变量,进行了单因子随机区组试验,结果表明,随钾肥施用量增加,延长了块根生长期、延长了薯块迅速膨大期天数,增加了光合产物积累,提高了产量,以施K2O16kg/667m2产量最高。     

脱毒甘薯高效栽培技术分析

为了提高脱毒甘薯栽培产量与质量,本文结合河北省秦皇岛市脱毒甘薯高效栽培技术的应用进行分析,分别立足于脱毒甘薯苗选种与繁育、脱毒甘薯栽培过程、脱毒甘薯切蔓与收获3个阶段进行介绍,结合秦皇岛当地土壤、气候等基本情况,提出脱毒甘薯栽培的建议,按照因地制宜要求总结高效栽培技术方案,旨在提高当地脱毒甘薯栽培种植的产量与质量,从而为高效栽培技术的推广积累经验。     

基于简化基因组测序技术的甘薯HRM分子标记开发及其应用

目前甘薯中针对SNP位点的分子标记开发及应用的报道较少。为开发甘薯特异SNP分子标记,本研究利用简化基因组测序技术对甘薯种质材料进行测序,筛选稳定的SNP位点,将其开发为基于HRM技术的分子标记,并在甘薯种质材料中进行验证。通过对23个甘薯种质材料简化基因组测序数据的分析,共发现835 756个SNP多态性位点,筛选其中的3 650个含有SNP多态性位点的高质量测序片段,成功设计了134对引物;初步验证发现,22对(16.42%)引物没有扩增产物,15对(11.19%)引物扩增产物2个以上,36对(26.87%)引物的扩增产物没有差异。61对(45.52%)引物在8个样本中的扩增特异性好,而且样本之间有差异。最后筛选34对扩增多态性丰富的引物对52份甘薯种质材料进行扫描,发现材料间多态性介于27.27%~90.91%之间,平均多态性达到59.35%。聚类分析表明,参试52份甘薯种质材料之间的差异较小,多数材料与骨干亲本南瑞苕、徐薯18之间关系较近,国外引进甘薯材料和地方品种差异较大。建议在今后甘薯育种中尽量选用地方品种和国外甘薯品种,从而更好地拓宽甘薯遗传背景。本研究初步建立了基于简化基因组技术和HRM技术开发甘薯SNP分子标记的新思路,为今后甘薯SNP分子标记开发提供了参考。同时本研究开发的甘薯分子标记,丰富了甘薯分子标记类型,为甘薯研究者开展快速的分子标记研究提供了支持。     

甘薯联合收获机高度自适应集薯装置设计与优化

甘薯收获是甘薯生产中用工量最多、劳动强度最大的环节。为了解决甘薯联合收获机集薯环节存在伤薯率高、自动化程度低等问题,该研究开展了高度自适应集薯装置的机械结构设计与控制系统搭建。系统及结构设计充分考虑物料物理性状及作业过程中的运动学与力学特性,通过新的集薯方式以满足落薯高度自适应、集薯装筐和自动卸料换筐等作业要求。通过落薯高度自适应功能减小并控制薯块下落的高度达到有效减少甘薯伤薯率与破皮率的目的。在单因素试验分析结论的基础上,以清选平台转速、落薯机构转速和落薯设定高度为试验因素,开展三因素三水平Box-Benhnken试验,以伤薯率、破皮率、微破率和损伤率为试验指标建立多元回归方程并进行响应面分析。回归模型进行多目标优化后获得装置最优工作参数组合为：清选平台转速108.07 r/min、落薯机构转速74.75 r/min、落薯设定高度18.15 cm。对优化结果进行验证试验,试验结果为：伤薯率0.39%、破皮率0.54%、微破率22.93%和漏薯率0.54%,各评价指标与模型预测值相近。研究结果可为甘薯联合收获机高度自适应集薯装置进一步设计与优化提供参考。     

甘薯矿质元素吸收与分配特性研究

在大田条件下,研究了甘薯品种北京553不同时期不同器官干物质的积累与分配规律,并分析其中各矿质元素含量的变化情况。结果表明,甘薯干物质前期积累少,中后期快速积累,并逐渐由地上部转移至块根中。各矿质元素在甘薯不同器官的积累量随植株生长而增加,但分配率不同,前期各元素集中于地上部,中后期逐渐转移至块根中。甘薯一生吸收最多的元素是氮、钾和钙,其中氮和钙主要在前中期积累且分布在地上部,钾则主要在中后期积累且分布于块根。微量元素中,甘薯对铁的需求较大,主要时期是生长中期并多分布于地上部。单位产量的需肥规律与矿质元素的吸收规律一致,可以根据需肥规律来指导生产,合理施肥。     

氮肥用量对滨海滩涂区甘薯干物质积累、氮素效率和钾钠吸收的影响

我国沿海滩涂种植能源作物甘薯有广阔的前景。为确定苏北滩涂区甘薯适宜施氮量,比较了6个施氮水平下甘薯的成活率(SR)、商品率(CR)、蔓薯比(V/T)、干物质积累(DMA)、氮素累积值(NAV)、氮利用效率(NUE)、氮收获指数(NHI)及钾钠吸收的差异。结果表明:(1)施氮量与甘薯地上部分DMA和NAV均呈极显著正相关(P<0.01,余同),对地下部分NAV影响较小(P>0.05)。(2)与不施氮比较,施氮60 kg(N)·hm-2对甘薯的V/T、SR、NUE和NHI均无显著影响。(3)甘薯的CR、地下部分和块根DMA以及理论产量(NAV×NUE×NHI)均以施氮60 kg(N)·hm-2显著高于其他处理。施氮量超过60 kg(N)·hm-2,施氮量与甘薯的V/T值呈极显著正相关,与SR、CR、NUE、NHI、地下部分和块根DMA均呈极显著负相关。(4)甘薯对钾钠的吸收量均随施氮量的增加而增加,二者呈极显著正相关。甘薯地上部分钾钠含量均在施氮量为60 kg(N)·hm-2时达到最高值。施氮量对钾钠含量比没有影响。因此,苏北滩涂区甘薯适宜施氮量为60 kg(N)·hm-2。     

甘薯叶光合特性与块根主要性状对氮素供应形态的响应

为探明甘薯叶光合特性与块根主要性状对不同氮素形态供应的响应特点,以徐薯18为研究对象,在盆栽条件下,设置铵态氮、 硝态氮和酰胺态氮3种氮素处理,研究不同形态氮素供应对甘薯叶光合特性、 块根产量与品质性状影响的差异。结果表明,在移栽后30 d 和50 d 时,酰胺态氮处理叶片叶绿素含量(CCI)为最高,70 d时,铵态氮处理的CCI最高;铵态氮处理显著提高叶片的光合速率与有效辐射(PAR);氮素处理明显提高甘薯块根产量,其中,铵态氮处理较硝态氮和酰胺态氮处理块根产量分别增加10.6%与17.2%,增产显著(P0.05);铵态氮处理提高甘薯块根的淀粉率和蛋白质含量,而酰胺态氮处理增加可溶性糖和还原糖含量;铵态氮处理有利于增加甘薯淀粉最高粘度值（PKV）、 崩解值（BDV）和回复值（CSV）,而硝态氮处理促进最低粘度值（HPV）和最终粘度值（CPV）的上升。     

超声波辅助酶法提取甘薯渣膳食纤维的研究

为了高效提取薯渣膳食纤维,本文以甘薯渣为原料,采用超声波技术辅助酶法提取甘薯膳食纤维,探讨料水比、超声功率、超声时间、酶用量和酶解温度对甘薯膳食纤维得率和可溶性膳食纤维含量的影响,并采取正交法对提取工艺进行优化。确定甘薯渣膳食纤维的提取条件为:料液比1∶50,超声功率400W,超声时间10min,纤维素酶用量3μL·g-1,酶解温度65℃;该工艺条件下膳食纤维得率为39.17%,可溶性膳食纤维含量高达13.49%。本研究为甘薯的精深加工提供了理论依据,并为进一步研究甘薯膳食纤维的构效关系奠定了基础。     

甘薯淀粉产量及相关性状的遗传多样性和关联度分析

甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]是加工淀粉和燃料乙醇的重要原料,是目前我国最具开发前景的非粮食类新型能源作物。选育高淀粉产量的能源型甘薯新品种是甘薯育种的重要目标。为了获得准确筛选高淀粉产量育种材料的性状指标,提高甘薯高淀粉产量育种效率,缩短育种周期,本研究利用不同甘薯品种(系)的自然变异,根据淀粉产量、不同生长发育阶段的5个主要农艺性状和3个淀粉合成关键酶活性测定结果,利用相似系数和遗传距离矩阵,以类平均法对国内48份不同淀粉产量甘薯种质资源进行了遗传多样性分析,通过关联度分析研究了淀粉产量与不同时期农艺性状、淀粉合成关键酶活性的相关性。结果表明:48份甘薯种质资源材料在不同时期农艺特征差异较大;不同时期农艺性状的聚类结果中,栽后100 d的农艺性状与淀粉产量关联度最大,淀粉产量与该时期的基部分枝数呈极显著负相关(r=0.428),与干率呈极显著正相关(r=0.423),而与最长蔓长、单株结薯数和单株鲜薯重相关性不显著。48份甘薯种质材料在不同时期的酶活聚类结果差异明显。不同时期的甘薯淀粉合成关键酶活性聚类结果中,栽后50 d酶活聚类与淀粉产量聚类结果关联度最大,淀粉产量与该时期测得的ADPG焦磷酸化酶(ADPG-PPase)活性呈负相关关系(r=0.163),与蔗糖合成酶(SS)活性(r=0.101)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性(r=0.016)呈正相关,但相关性均未达到显著水平。加之淀粉合成关键酶活性测定步骤繁琐,不适宜作为甘薯高淀粉产量育种早期选择的生理指标。在高淀粉产量育种材料筛选时可于栽后100 d对农艺性状进行综合考察,重点考虑干率较高及分枝数较少的品系。本研究可为甘薯高淀粉产量育种提供一定的理论依据。