马铃薯淀粉加工的副产物及资源化利用现状

马铃薯淀粉加工过程中会产生大量的副产物,如汁水和薯渣等,这些副产物中有机物含量较高,且COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)均超标,无法直接排放,作为废弃物又会造成资源的浪费。为减少资源浪费和环境污染,近年对马铃薯淀粉加工副产物处理及资源化利用的研究成为热点。文章主要介绍了马铃薯淀粉的特性、用途、加工过程中副产物的来源,并对目前马铃薯淀粉加工副产物的处理方法及资源化利用现状进行了综述。     

间作栽培对宁夏南部山区马铃薯根际土壤真菌菌群结构的影响

根据宁夏南部山区气候和作物的生长特点,设计马铃薯‖玉米（P‖M,行比分别为4∶1,3∶2, 2∶3）、马铃薯‖蚕豆（P‖F,行比同前）、马铃薯不同品种（A‖B‖C,行比1∶1∶1）间作栽培模式,以马铃薯连作为对照,研究马铃薯根际土壤真菌多样性和菌群结构的变化,探寻能够减轻宁夏南部山区马铃薯连作障碍的有效栽培模式。采用基于18S rDNA的末端标记限制性片段长度多态性 (Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP) 技术研究不同间作栽培模式下马铃薯根际土壤真菌的菌群结构和多样性变化,构建真菌ITS克隆文库,利用Genbank数据库比对各栽培模式中ITS序列的测序结果,并作群落结构组成和功能分析。结果表明,马铃薯间作栽培后真菌Shannon-Wiener指数和Simpson指数均有不同程度降低;马铃薯与玉米、蚕豆间作后根际土壤真菌的物种丰富度在门、纲和目的分类学水平上与连作相比明显下降,菌群结构发生较大变化,成熟期马铃薯‖玉米3∶2行比间作模式与连作的差异最大,属的比例下降67.74%。间作栽培后,黑孢属（Nigrospora）、地丝霉属（Geomyces）、圆盘菌属（Orbilia）、枝顶孢属（Acremonium）、四枝孢属（Tetracladium）等9个属的真菌消失,同时新增刺盘孢属（Colletotrichum）、毛壳属（Chaetomium）、巨孢囊霉属（Gigaspora）、小球腔菌属（Pleosporineae）等13个属的真菌,其中马铃薯‖玉米3∶2行比间作后巨孢囊霉属比例高达60.35%。可见,马铃薯‖玉米间作栽培能有效改善马铃薯根际土壤的真菌菌群结构,使其微环境得以改善,缓解宁夏南部山区马铃薯连作障碍。     

不同有机肥氮替代化肥氮比例对马铃薯根系吸收能力和形态的影响

针对甘肃定西地区马铃薯生产长期大量施用化肥造成马铃薯产量降低、品质下降以及环境污染等问题,通过大田试验,研究了不同有机肥氮替代化肥氮比例处理对旱地覆膜马铃薯根系吸收能力和形态的影响。结果表明: 不同施用量有机肥氮替代化肥氮处理显著增加了马铃薯根系活力、活跃吸收面积和总吸收面积,且随着替代比例的增加逐渐增加,在有机肥氮替代化肥氮比例达到30%时达到最大值,而后降低;不同施用量有机肥氮替代化肥氮处理对马铃薯根系总根长、根体积、总根尖数和主根直径有显著影响,特别是增加了0~0.50、0.51~1.00和1.01~1.50mm直径范围内马铃薯根系的总根长;施用有机肥的处理显著增加了马铃薯块茎产量,与纯施化肥相比分别提高了11.32%、16.04%、23.53%和12.69%。综上所述,在定西地区,施氮量为纯氮180kg/hm²,氮、磷、钾配比为4:3:3（N:P₂O₅:K₂O）,有机肥氮替代化肥氮比例为30%是最佳施肥模式。     

马铃薯AP2/ERF转录因子的克隆及植物表达载体构建

AP2/ERF基因家族转录因子普遍存在于植物中,参与植物体内的各种生物学过程,包括植物的生长发育、生物和非生物胁迫响应等。前期转录组测序的结果发现马铃薯‘加湘1号’一个AP2/ERF家族基因(PGSC0003DMG400012154)在接种晚疫病菌(Phytophthora infestans)24 h后被显著激活。从接种P.infestans 24 h的‘加湘1号’的总RNA中通过RT-PCR获得了该基因CDS序列为885 bp,BLAST分析显示该基因编码一个295个氨基酸残基的蛋白,并且含有1个AP2/ERF结构域,是AP2/ERF转录因子家族中的ERF亚家族的一员。本研究将该基因与XcmⅠ酶切的表达载体pCXSN连接,转化大肠杆菌,通过测序挑选插入正确克隆酶切验证,并成功转化农杆菌。本研究结果为进一步研究该基因的功能提供了帮助。     

水分胁迫下马铃薯基因组DNA甲基化水平变化分析

DNA甲基化是表观遗传学修饰的重要研究内容之一,在植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中起重要作用,其中水分胁迫是对植物生长发育最具危害的逆境胁迫之一。为探索马铃薯DNA甲基化与水分胁迫之间的关系,本研究采用PEG-6000模拟水分胁迫处理两个马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’,在PEG0%(对照),5%和10%浓度下,利用MSAP技术检测‘青薯9号’和‘大西洋’甲基化水平变化情况。结果表明:在相同条件下,抗旱型品种‘青薯9号’甲基化水平高均于干旱敏感型品种‘大西洋’。在0%(对照)、5%和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’MSAP比率为42.49%、38.14%、49.21%,甲基化水平与对照相比先降低后升高,‘大西洋’MSAP比率29.17%、22.92%、17.58%,甲基化水平逐渐降低。经统计,5%PEG和10%PEG胁迫下,‘青薯9号’和‘大西洋’均出现甲基化和去甲基化现象,其中‘青薯9号’甲基化和去甲基化比率分别为10.92%、6.43%和11.98%、15.36%,‘大西洋’分别为1.59%、8.22%和42.18%、24.34%,甲基化变异模式以去甲基化为主。‘青薯9号’和‘大西洋’均能发生CNG、CG和CG/CNG位点的甲基化和去甲基化,在水分胁迫下会产生较多的CNG和CG/CNG位点。本研究结果为探究马铃薯抗旱机制提供了理论基础。     

抗PVY马铃薯品种遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD技术分析了国内外37种抗PVY马铃薯资源。提取马铃薯(Solanumtuberosum)新鲜叶片的总DNA,用17种RAPD引物进行随机多态性扩增,利用遗传多样性信息,进行亲源关系的分子鉴定。试验表明:平均每10个碱基引物扩增出6￣21条谱带,共获得164条特异性谱带,平均每个引物扩增获得9.8条多态性谱带,多态性比率平均为76.3%。RAPD分析表明37种抗PVY马铃薯资源之间的遗传距离介于0.06￣0.68之间,平均值为0.35,平均遗传距离介于0.27￣0.50之间,聚类分析将37种抗PVY材料划分为三个类,聚类结果同材料的血缘关系密切,并且表现出一定的地域特性。根据扩增的特异性谱带可进行抗PVY马铃薯资源的分子鉴定,为抗PVY育种亲本选配提供了依据。     

免耕马铃薯种植规格与产量的关系

“新大平1号”马铃薯品种通过多点免耕试验种植比较,按行株距0.3×0.3米和0.3×0.4米的规格进行种植,试验结果表明免耕种植规格以0.3×0.3米为宜,产量最高。     

不同药剂混配使用对榆林地区马铃薯早疫病的田间防效试验

采用田间喷雾施药,在陕西省榆林市进行了马铃薯早疫病防治技术研究。开展不同药剂混配的防效比较试验。试验结果表明：不同处理均对早疫病有抑制作用,且存在显著差异,其中：苯酰锰锌+精甲霜锰锌、吡唑醚菌酯+枯草芽孢杆菌、代森锰锌+ 氟噻唑吡乙酮药剂组合对早疫病防效较好,防效分别为74.2%、70.3%、67.6%,兼有防控晚疫病作用,建议推广使用;丙森锌+烯酰吗啉、苯酰锰锌+精甲霜锰锌、氟啶胺+氟菌·霜霉威、嘧菌酯+噁酮·霜脲氰处理的防效较差,依次为：58.9%、54.6%、50.8%和50.5%。     

马铃薯卷叶病毒PLRV RT-LAMP检测方法优化

马铃薯卷叶病毒Potato leafroll virus(PLRV)是目前严重影响马铃薯产量与品质的主要病毒之一,给马铃薯产业造成巨大损失。本研究采用环介导等温核酸扩增(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术建立PLRV的RT-LAMP检测方法。采取单因素变化试验,对RT-LAMP反应体系中多个因素包括引物组合、温度条件及Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶、dNTPs、UNG、SYBR GreenⅠ和引物组合的浓度进行一系列试验和优化。采用RT-PCR检测方法进行平行比对试验,对优化后的RT-LAMP反应体系进行了验证。结果表明,最佳引物组合为P3,最适反应温度62℃,25μL反应体系中,Mg~(2+)、betaine、Bst 3.0 DNA聚合酶和UNG的最佳终浓度分别为4 mmol/L、0 mmol/L、0.64 U/μL和0.08 U/μL,dNTPs的最佳用量为1μL(dATP、dGTP、dCTP各0.4 mmol/L,dUTP 1.2 mmol/L),SYBR GreenⅠ(20×)的最佳用量1μL,primer mix的最佳用量2.5μL(PLRV-FIP/BIP、PLRV-F3/B3和PLRV-LF/LB的浓度分别为0.8、0.2μmol/L和0.6μmol/L),RNA模板1μL(2 ng/μL),加DEPC-H_2O至25μL,反应时间50 min。优化后的RT-LAMP检测结果与RT-PCR一致,且可视化判读结果。因此,建立的PLRV RT-LAMP检测方法为进一步开发RT-LAMP检测试剂盒及其实际应用奠定了基础。     

马铃薯品种大西洋试管苗愈伤诱导研究

为筛选适合加工型马铃薯大西洋试管苗诱导愈伤的器官来源和培养基,以大西洋试管苗的叶和茎段为材料,分别在3种培养基上进行愈伤诱导,比较接种后10、20和40 d的出愈率及愈伤组织外观.结果表明:在接种10 d和20 d时大西洋茎段诱导愈伤的速度和出愈率均高于叶片的,在接种40 d时3种培养基均可诱导出大量的愈伤,但以MS添加3 mg/L 2,4-D和0.2mg/L KT的培养基上诱导产生的愈伤速度快、颜色亮黄、外观疏松且在随后的继代培养中不随培养时间延长而产生褐化现象.