马铃薯镰刀菌干腐病研究进展及防控手段

马铃薯是世界第四大粮食作物。马铃薯干腐病是一种重要的马铃薯收获后真菌病害,在我国各马铃薯产区内广泛发生,导致马铃薯块茎的商品薯率大幅下降,对马铃薯的产量造成严重经济损失。本文针对马铃薯干腐病的症状、发生与危害、病原菌种类以及综合防控手段进行综述,以期为病害的研究及防治提供参考。     

11种杀菌剂对马铃薯软腐病的防治效果

由果胶杆菌属细菌Pectobacterium spp.引起的软腐病是世界范围内马铃薯生产上重要的细菌性病害之一。本研究分别采用碟片法和生长速率法探究了11种常用的杀菌剂对胡萝卜果胶杆菌胡萝卜亚种菌株Pcc20181的离体抑菌效果; 采用马铃薯半薯接种法评价了供试杀菌剂对马铃薯软腐病的防控效果。碟片法和生长速率法测定结果均显示:11种供试杀菌剂中72%农用硫酸链霉素SP、0.3%四霉素AS和3%噻霉酮WP离体抑菌效果最好, 抑菌圈直径介于0.13~1.47 cm, EC50介于1.695~44.363 mg/L; 新鲜半薯接种法测定结果表明, 11种供试杀菌剂中有8种对软腐病均有控病效果, 防效为33.33~92.50%。其中, 3%噻霉酮WP对马铃薯软腐病的防效最高为92.50%, 随后依次为72%农用硫酸链霉素SP （89.76%）、20%叶枯唑WP （58.81%）、0.3%四霉素AS （51.60%）。综合评价, 3%噻霉酮WP、20%叶枯唑WP和0.3%四霉素AS对马铃薯软腐病具有较好的防控效果。     

马铃薯组培苗时期不同LED光源处理对温室移栽后植株生长和微型薯结薯的影响

不同LED光源下培养的马铃薯组培苗在形态特征上差异明显,为探索这种差异是否会对其移栽后产生进一步影响,试验研究了100%红光(R)、100%蓝光(B)、100%绿光(G)、75%红光+25%蓝光(RB)、45%红光+35%蓝光+20%绿光(RBG)和100%白光(CK)6种光谱下培养4周的马铃薯组培苗温室移栽后植株的生长和结薯情况。试验结果表明,B处理的马铃薯组培苗移栽后缓苗期叶绿素荧光参数Fv/Fm和qP、结薯前期SPAD值及结薯期各器官生物量均始终高于CK和其他处理,且该处理下最大薯的干鲜重和有效微型薯占比分别较CK提高45.66%、45.09%和10.93%。R处理的组培苗移栽后结薯期地上部生物量显著高于CK,单株结薯数目提高29.60%,但有效微型薯占比较CK降低63.97%。G处理的组培苗移栽后生长和结薯指标均表现最差。组合光谱RB和RBG处理的组培苗移栽后的生长指标和微型薯产量及产量构成指标均与CK无显著差异。因此,单色红、蓝、绿光谱处理对马铃薯组培苗的影响会持续至其移栽后植株幼苗生长,甚至结薯期,组合光谱RB和RBG则不会。在马铃薯组培苗生产上,单色蓝光和单色红光作为照明光源具有潜在的应用价值,组合光谱RB和RBG可作为白色光源的替代光源。     

不同浓度NAA/6BA配比对不同品种甘薯茎尖培养特性的影响

为明确不同品种甘薯茎尖培养的最佳NAA/6BA配比,设置0.1 mg/L/2.5 mg/L、0.2 mg/L/2.5 mg/L、0.2 mg/L/1.0 mg/L 3组NAA/6BA浓度配比处理,观测不同浓度激素处理对‘北京553’、‘红香蕉’、‘苏薯8号’、‘烟薯25’、‘安吉芋’、‘济徐23’、‘渝紫7号’、‘商薯19’茎尖培养成苗率、愈伤组织直径、不定根数目、叶片数和植株高度的影响,同时调查不同品种试管苗的移栽成活率。结果表明,‘红香蕉’、‘济徐23’、‘渝紫7号’、‘商薯19’在0.1 mg/L/2.5 mg/L的处理下培养效率最高;‘安吉芋’在0.2 mg/L/2.5 mg/L的处理下培养效率最高;‘苏薯8号’、‘北京553’、‘烟薯25’在0.2 mg/L/1.0 mg/L的处理下培养效率最高。因此,在甘薯茎尖培养过程中,不同甘薯品种适宜的NAA/6BA配比存在显著差异,在实际生产中应根据品种特性来进行调整激素的用量和比例。     

马铃薯StUOXs基因家族的生物信息学分析

马铃薯(Solanum tuberosum)是世界第三大粮食作物,其产量和品质受到生物与非生物胁迫的影响。泛醌氧化酶(ubiquinol oxidase,UOX)是一种由核基因编码的线粒体末端氧化酶,在植物生长发育及胁迫应答中发挥重要作用。为了解StUOXs在马铃薯抗病过程中发挥的应答反应,利用生物信息学方法在马铃薯基因组中鉴定出5个StUOXs基因,对其理化性质、染色体定位、三级结构、进化关系、保守结构域、启动子元件和表达谱尤其是受青枯菌(Ralstonia solanacearum)诱导的表达模式进行了分析。结果表明:马铃薯StUOXs基因编码的氨基酸数在279~366,相对分子质量为31~42 ku,亚细胞定位在线粒体中;系统进化分析发现,马铃薯StUOXs成员与番茄、辣椒的UOXs成员的亲缘关系最近,较之拟南芥、烟草亲缘关系稍远;FPKM数据分析发现,StUOXs主要受盐、激素和生物胁迫诱导而在叶片中表达,这与其启动子中的存在的激素应答等顺式作用元件相对应。青枯菌接种后的qRT-PCR实验表明,StUOX4参与马铃薯青枯病的早期应答反应。     

不同覆盖方式对旱作马铃薯生长及土壤水热特征的影响

【目的】探讨不同覆盖方式对西北旱作区农田土壤水热和马铃薯生长的影响。【方法】2015—2016年连续2年设置沟垄地膜全覆盖（DD）、沟垄地膜半覆盖（DB）和沟垄二元覆盖（DJ）3种覆盖方式大田试验,以平作不覆盖为对照（CK）,研究不同覆盖方式下土壤水温变异特征及对马铃薯生长及块茎形成的影响。【结果】覆盖处理全生育期0—200 cm土层土壤含水量均高于CK,DJ处理在播后70—90 d土壤保水效果最佳。覆盖能降低0—200 cm土层土壤水分变异系数,以DJ处理的土壤水分垂直稳定性最强。与CK相比,DD处理在播后30—50 d的0—15 cm土层土壤增温效果显著,而DJ处理在全生育期0—25 cm土层土壤温度表现“降温和增温双重效应”。各覆盖处理能降低0—25 cm土层土壤温度变异系数,以DJ处理最小,其土壤温度垂直稳定性最强。覆盖能提高马铃薯出苗率和影响出苗天数,其中DD处理平均出苗天数较CK提前4.5 d,而DJ处理推迟3.5 d。马铃薯生育期生物量累积动态变化符合Logistic生长模型,以DJ处理生物量理论值和生长速率最大,快速生长持续期最长。通过主成分分析发现,除马铃薯生物量、单株薯数及亩株数等因素外,土壤水分对马铃薯生长的影响高于土壤温度,是限制马铃薯高产的重要因子。【结论】沟垄二元覆盖（DJ）能改善土壤水温状况,维持相对稳定的土壤水热环境,利于马铃薯生长和块茎产量的提高。     

富含胡萝卜素鲜食型甘薯新品种广薯72的选育

【目的】选育优质抗病鲜食型甘薯新品种。【方法】选用杂交不亲和88-70群、广适、抗病、优质高产品种广薯87作母本,以杂交不亲和D群、食用品质优、高胡萝卜素的品种广薯79作父本,定向组配杂交组合,经过实生苗选种后,开展复选、品比和广东省区域试验,进行适应性及抗病性鉴定评价。【结果】选育出新品种广薯72,在省区试中,平均每667 m~2鲜、干薯产量分别为2 350.0、672.9 kg,比对照种广薯111增产21.6%和24.4%,增产均达极显著水平;薯块干物率为28.7%,淀粉含量为19.7%,鲜薯胡萝卜素含量达81 mg/kg,蒸熟食用粉香甜、薯味浓,口感好,食味80～85分;大田薯瘟抗性鉴定为中抗,室内薯瘟病抗性鉴定为抗病。【结论】广薯72为富含胡萝卜素的鲜食型特色甘薯品种,优质、高产、适应性广,商品价值突出、适口性好,有利于促进甘薯生产,提高甘薯种植的社会经济效益。2016年通过广东省农作物品种审定。     

湿热处理制备马铃薯抗性淀粉工艺优化

为获得湿热处理制备马铃薯抗性淀粉的最适工艺参数,以抗性淀粉得率为考察指标,研究淀粉含水量、湿热处理温度和湿热处理时间对抗性淀粉得率的影响。在单因素试验的基础上进行正交优化,确定了制备马铃薯抗性淀粉的最佳工艺条件为：淀粉含水量30%,湿热处理温度90 ℃,热处理时间90 min。在此条件下制得的抗性淀粉得率为26.63%。淀粉经过湿热处理后仍然保持偏光十字,为颗粒型抗性淀粉。     

高压电场干燥和热风干燥对马铃薯蛋白质二级结构的影响

以自然风干为对照组,采用SDS-PAGE凝胶电泳和圆二色光谱法研究了高压电场干燥(HVEF)和热风干燥对马铃薯蛋白质分子量的影响以及两种干燥方法对马铃薯蛋白质二级结构的影响。SDS-PAGE凝胶电泳结果显示:两种干燥方法对马铃薯蛋白质分子量基本不产生影响。圆二色光谱检测结果表明:经高压电场干燥后,马铃薯蛋白质的α-螺旋所占比例下降1.30%,β-折叠所占比例上升1.60%,β-转角所占比例上升0.30%,无规卷曲所占比例上升1.20%;经热风干燥后,马铃薯蛋白质的α-螺旋所占比例上升了12.50%,β-折叠所占比例下降了10.70%,β-转角所占比例上升了4.30%,无规卷曲所占比例下降4.40%。通过比较:HVEF对马铃薯蛋白质二级结构中α-螺旋、β-折叠、无规卷曲的作用趋势与热风干燥正好相反;如,热风干燥使α-螺旋的比例显著上升,而HVEF则使α-螺旋的比例下降,并且HVEF对马铃薯蛋白质二级结构的影响比热风干燥对马铃薯蛋白质二级结构的影响较小。     

紫薯淀粉对小麦淀粉凝胶特性的影响

以小麦淀粉和紫薯淀粉为材料,利用质构仪、核磁共振、动态流变仪和扫描电镜等分析了紫薯淀粉添加量（0～15%）对小麦淀粉凝胶特性的影响。结果表明：紫薯淀粉添加量在0～15%范围内,随着紫薯淀粉添加量的增加,小麦淀粉凝胶的弹性和内聚性显著增加(P < 0.05),添加量为10%时,变化最明显。混合淀粉凝胶的弹性模量（G′）和粘性模量（G″）随着紫薯淀粉增加而增加,而损耗角正切值（tanδ）呈下降趋势且小于1,表明混合淀粉凝胶的固体性质增强。在冻融循环过程中,与纯小麦淀粉相比, 混合淀粉凝胶的脱水缩合率呈下降趋势,表明紫薯淀粉的添加使小麦淀粉凝胶强度增大,凝胶网络结构变致密,所以水分难以从淀粉凝胶网络结构中析出。低场核磁中的结果显示,紫薯淀粉的添加,使小麦淀粉凝胶中的一部分自由水转化为弱结合水,提高了混合凝胶的持水性;凝胶网络结构扫描结果显示,紫薯淀粉的添加使混合淀粉凝胶的孔洞分布均匀且孔洞变小。综合结果表明,紫薯淀粉可增强小麦淀粉凝胶的网络结构,改善小麦淀粉的凝胶特性。