陇薯系列高淀粉马铃薯品种的淀粉产量及品质性状综合评价

为了评价高淀粉马铃薯品种的综合品质性状,本研究以甘肃省农业科学院育成的15个马铃薯品种(系)为参试材料,2011-2018年连续8年定点田间试验,测定了块茎产量、营养品质(干物质、淀粉、维生素C、粗蛋白)含量和矿物质元素(钾、钙、铁、锌)含量。结果表明,参试材料的块茎产量和营养品质含量均存在显著的基因型、环境及基因型与环境的互作效应,其中块茎产量、淀粉产量、干物质含量、淀粉含量性状的基因型效应大于环境效应,而营养品质中的维生素C、粗蛋白和还原糖含量的环境效应大于基因型效应。参试材料的块茎产量24 549~50 140 kg·hm^-2,淀粉产量4 271~9 298 kg·hm^-2,干物质含量21.07%~30.18%,淀粉含量14.63%~21.83%,维生素C含量12.20~18.95 mg·100g^-1,粗蛋白含量2.17%~2.71%,还原糖含量0.18%~0.43%,钾含量4 316~5 368 mg·kg^-1,钙含量85.10~138.40 mg·kg^-1,铁含量10.17~24.50 mg·kg^-1,锌含量2.45~3.80 mg·kg^-1。大西洋的衍生品种陇薯8号、陇薯9号、陇薯12号、陇薯14号、L0527-2、L08104-12、LZ111和L1149-2淀粉含量均超过18%,其中,L1149-2总体表现优异,其平均块茎产量50 140 kg·hm^-2、淀粉产量9 298 kg·hm^-2、干物质含量26.75%、淀粉含量19.30%、维生素C含量14.62 mg·100g^-1、粗蛋白含量2.52%、还原糖含量0.28%、钾含量5 297 mg·kg^-1、钙含量138.40 mg·kg^-1、铁含量20.40 mg·kg^-1、锌含量3.20 mg·kg^-1;而陇薯5号淀粉产量及营养品质较差。本研究为合理利用陇薯系列高淀粉马铃薯品种提供了科学依据,对改良高淀粉马铃薯品种产量和品质具有指导意义。     

超富集植物与能源植物间作对Cd、Pb、Zn累积的影响

间作模式是实现重金属污染土壤边修复边生产的重要措施。通过盆栽实验,研究了超富集植物(少花龙葵、翅果菊)与能源植物(皇草、甜高粱)间作对Cd、Pb、Zn污染土壤修复的影响。结果表明,间作对土壤有机质没有显著影响,但能提高土壤中有效态Cd、Pb、Zn含量。与单作相比,间作显著增加了少花龙葵和翅果菊的生物量,而显著降低了两能源植物生物量。所有处理中,少花龙葵与皇草间作处理显著提高了皇草地上部Cd和Zn含量,翅果菊与皇草间作显著提高了两植物地上部Cd和Zn含量。此外,翅果菊与皇草间作显著增加了单株植物地上部Cd和Zn的累积。单盆中Cd和Zn累积量最大的是翅果菊与皇草间作处理(Cd为397.65μg·盆~(-1),Zn为4 169.42μg·盆~(-1)),其次为少花龙葵与皇草间作;少花龙葵与皇草间作对Pb累积量最大(Pb为158.28μg·盆~(-1)),翅果菊与皇草间作对Pb累积量为98.17μg·盆~(-1)。研究表明,翅果菊与皇草间作和少花龙葵与皇草间作可以显著提高Cd、Pb、Zn污染土壤的植物修复潜力。     

硫缓解龙葵镉毒害效应的研究

采用水培试验,研究了不同浓度镉和硫交互处理下,龙葵（Solanum nigrum L.）生物量、镉含量、各器官非蛋白巯基含量的变化,以及镉在龙葵各器官的亚细胞分布情况。结果表明：（1）适量的硫可以增加龙葵的生物量;（2）龙葵地上部镉含量随着镉处理浓度的提高而降低,地下部镉含量则相反。同一浓度镉处理下,龙葵地上、地下部的镉含量都随着硫处理浓度的提高而呈现一定的下降趋势;（3）不同处理条件下,植物体内非蛋白巯基含量无显著差异;（4）镉主要集中在细胞壁而不是细胞器中。故推测,硫是通过阻止龙葵对镉的吸收而不是促进无毒化合物（Cd—S4-complex）的形成来缓解龙葵的镉毒害症状。     

Effects of Nitrogen Forms on Carbon and Nitrogen Accumulation in Tomato Seedling

Utilization of organic nitrogen （N） is an important aspect of plant N assimilation and has potential application in sustainable agriculture. The aim of this study was to investigate the plant growth, C and N accumulation in leaves and roots of tomato seedlings in response to inorganic （NH4^＋-N, NO3^-N） and organic nitrogen （Gly-N）. Different forms of nitrogen （NH4^＋-N, NO3^--N, Gly-N） were supplied to two tomato cultivars （Shenfen 918 and Huying 932） using a hydroponics system. The plant dry biomass, chlorophyll content, root activity, total carbon and nitrogen content in roots and leaves, and total N absorption, etc. were assayed during the cultivation. Our results showed that no significant differences in plant height, dry biomass, and total N content were found within the first 16 d among three treatments; however, significant differences in treatments on 24 d and 32 d were observed, and the order was NO3^--N 〉 Gly-N 〉 NH4^＋-N. Significant differences were also observed between the two tomato cultivars. Chlorophyll contents in the two cultivars were significantly increased by the Gly-N treatment, and root activity showed a significant decrease in NHa^＋-N treatment. Tomato leaf total carbon content was slightly affected by different N forms; however, total carbon in root and total nitrogen in root and leaf were promoted significantly by inorganic and organic N. Among the applied N forms, the increasing effects of the NH4^＋-N treatment were larger than that of the Gly-N. In a word, different N resources resulted in different physiological effects in tomatoes. Organic nitrogen （e.g., Gly-N） can be a proper resource of plant N nutrition. Tomatoes of different genotypes had different responses under organic nitrogen （e.g., Gly-N） supplies.     

马铃薯及其野生种的分类

马铃薯有着丰富的二级基因库(Secondary gene pool),如何客观地定义马铃薯种,划分它们在分类学上的地位,明确各个种之间的相互关系,对马铃薯种质资源改良和育种工作非常重要。1990年Hawkes把Petota组分成21个系,其中有227个结块茎的种(包括7个栽培种)和9个不结块茎的种。分子数据表明,Hawkes的分类系统过细。2009年Spooner等认为Petota组应重新划分为3个进化枝,其中含有110个结块茎的种,至于栽培种,2007年Spooner等认为可以重新划分成4个种:S.tuberosum(其中含有2个品种类群,Andigenum和Chilotanum),S.ajanhuiri(二倍体),S.juzepczukii(三倍体),S.curtilobum(五倍体)。     

少花龙葵叶挥发油成分的鉴定

采用水蒸气冷凝法提取少花龙葵叶的挥发油,运用毛细管气相色谱-质谱联用技术结合计算机检索对挥发油进行成分分离、分析和鉴定,用气相色谱面积归一化法测定了各组分的相对含量(%).结果表明:经毛细管色谱分离出151个峰,共确认了其中138种化合物,所鉴定的组分占挥发油总量的100%.少花龙葵叶挥发油的化合物种类丰富,包括包括醇、醛、烷、酯、烯、酮及醚类等成分.少花龙葵挥发油的主要成分(相对含量＞0.5%)为(E)-2-己烯醇(45.25%),(Z)-3-己烯醇(41.0%),7-甲氧基-2,2-二甲基-二氢-1-苯并吡喃(1.49%),十四醛(0.97%),己醛(0.97%),壬醛(0.88%),环戊醇(0.61%)及4-丁基-2-(1-甲基-2-硝基乙基)环己酮(0.57%)等,这8种主要成分占总挥发油相对含量的91.74%;其中含量较高的(E)-2-己烯醇与(Z)-3-己烯醇2种物质是生产食品香料和化妆品香精的重要成分.     

番茄核雄性不育系大107单株产量杂种优势与遗传效应研究

[目的]选育优质高产的后代番茄杂交组合(品种)应用于生产。[方法]用番茄大107作为共同母本,与东圣3号、牛番茄、美丽莎、1439、12、A3配制6个杂交组合的F1代及其相应的亲本材料进行单株产量杂种优势与遗传效应的分析。[结果]可作为单株产量性状杂交育种的番茄亲本有大107、东圣3号;6个组合中组合大107×东圣3号单株产量的特殊配合力效应值最高,达到1.139 1,而且具有较明显的杂种优势。[结论]大107×东圣3号是选育单株产量性状的最优杂交组合。     

马铃薯衰老相关基因的电子克隆与生物信息学分析

利用电子克隆获得马铃薯衰老相关基因(StSAG)的cDNA序列,并对其进行生物信息学分析.结果表明,马铃薯衰老相关基因的cDNA序列全长1 062 bp,包含一个561 bp的开放阅读框,编码186个氨基酸;StSAG的等电点为7.20,为亲水叶绿体蛋白,无信号肽,有12个磷酸化位点,在N末端有一个较短的伸展肽段.StSAG与茄科植物烟草亲缘关系最近.     

不同马铃薯种质资源的遗传多样性分析

[目的]分析我国南方冬种马铃薯种质资源的遗传多样性,为选育南方冬种马铃薯新品种及生产利用提供参考.[方法]对24份马铃薯种质资源的13个质量性状和12个数量性状进行调查及测定,并进行遗传多样性分析和聚类分析.[结果]24份马铃薯种质资源质量性状的遗传多样性指数均较高,为0.7415~2.3303,其中以薯形最高,以株型、叶缘形状和顶小叶形状较低.24份马铃薯种质资源的数量性状变异系数为0.70%~188.16%,其中以单株块茎重最高,其次为单株蔓重,说明其变异程度较大,易出现性状分离;以比重最低,表明马铃薯出苗率的性状在种质间较稳定.相关性分析结果表明,24份马铃薯种质资源的生育期与单株蔓重、平均产量呈极显著正相关(P<0.01,下同),与小叶对数呈极显著负相关;株高与单株块茎重、单株蔓重呈极显著正相关,与单株主茎数呈显著负相关(P<0.05,下同);单株蔓重与单株块茎重、平均产量呈显著正相关;单株块茎数与小叶对数呈显著正相关,与商品薯率呈极显著负相关;出苗率与平均产量呈显著正相关,与小叶对数呈极显著负相关;比重与块茎干物质量呈极显著正相关,与平均产量呈显著负相关.聚类分析结果表明,24份马铃薯种质资源可分为高产高株型、中产中株型、低产中株型和低产低株型四大类,以中产中株型为最多,以高产高株型最少.[结论]24份马铃薯种质资源具有丰富的遗传多样性,其中有2份属于高产高株型(闽08085008和闽09330143),可作为选育南方冬种高产马铃薯新品种的亲本材料.     

两种入侵植物对新疆当地物种多样性的影响

[目的]调查两种入侵植物黄花刺茄和刺苍耳对新疆当地植物群落物种种类组成及物种多样性的影响.[方法]采用样方法选取两种入侵植物黄花刺茄和刺苍耳分布较多的样地,分别作20个有黄花刺茄和刺苍耳入侵的样方,并在与之相距5 m处没有其入侵的区域,作20个对照样方,应用重要值、物种丰富度指数和均匀度指数分析两种入侵植物入侵区域与未入侵区域当地群落的组成及植物多样性的变化.[结果]黄花刺茄的试验样方中共有植物6科14种,而对照样方中有7科29种;刺苍耳的对照样方中植物有11科31种,而试验样方中植物仅有9科23种.两种入侵植物验样方中多数土著物种的重要值均比对照样方中的物种重要值低,黄花刺茄样方中只有萹蓄和蒺藜的重要值相差较小;刺苍耳样方中只有狗尾草的重要值高于试验样方.两种入侵植物的试验样方和对照样方相比,物种丰富度和Pielou均匀度指数J均差异显著或极显著.[结论]黄花刺茄和刺苍耳的入侵影响了当地植物群落的结构和组成,导致物种数量减少,使物种多样性降低.