马铃薯碰撞损伤试验与碰撞加速度特性分析

针对收获过程中马铃薯破皮损伤率高的问题,以新鲜马铃薯为研究对象,借助马铃薯碰撞试验台,通过正交试验分析试验因素对马铃薯碰撞损伤体积的影响;结合马铃薯碰撞加速度变化曲线,分析马铃薯与杆条的碰撞压缩过程;选取初始高度和马铃薯质量为试验因素,考察碰撞加速度峰值随各因素水平的变化规律并建立回归模型,最后测试马铃薯碰撞损伤临界值。试验结果表明:影响马铃薯碰撞损伤体积因素的显著性由高到低依次为初始高度、马铃薯质量、马铃薯温度和碰撞材料;马铃薯与杆条碰撞经历了粘弹性压缩、弹塑性压缩、弹性恢复、与杆条分离等4个阶段;加速度峰值随初始高度的增加而增加,随马铃薯质量的增加而减小;马铃薯温度分别为5、15、23℃时与65Mn钢杆碰撞产生损伤的初始高度分别为50、80和250 mm,对应的碰撞速度和加速度峰值分别为0.99、1.253、2.506 m/s和434.154、674.437、1 249.794 m/s~2;马铃薯温度为15℃时与65Mn-塑料和65Mn-橡胶碰撞产生损伤的临界高度分别为320和280 mm,对应的碰撞速度和加速度峰值分别为2.506、2.344 m/s和1 589.528、1 409.697 m/s~2。     

基于混合蛙跳算法的马铃薯病害图像分割优化

针对Otsu算法对直方图呈现多峰多谷的复杂马铃薯病害图像分割效果不佳的问题,结合混合蛙跳算法(shuffled frog leaping algorithm,SFLA)提出了一种Otsu-SFLA分割优化模型,将Otsu病害图像的分割结果作为SFLA算法的优化起点,进行复杂背景的马铃薯病害图像的分割优化,将马铃薯叶枯病、马铃薯晚疫病、马铃薯菌核病、马铃薯根腐线虫病、马铃薯灰霉病的病害图像作为分割对象进行分割,分割匹配率分别为97.0%、96.2%、96.9%、95.7%、94.8%,平均分割匹配率为96.1%,错误率分别为1.6%、1.1%、1.2%、1.1%、1.4%、平均错误率为1.3%,正确率分别为95.4%、95.1%、95.7%、94.6%、93.4%,平均正确率为94.8%,表明Otsu-SFLA模型可有效从复杂马铃薯病害图像中获取病斑区域。     

亏缺灌溉对马铃薯生长产量及水分利用的影响

为了解析马铃薯不同品种对水分亏缺的响应,探讨不同品种对水分需求量的差异,该研究在大田遮雨棚滴灌下,以马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’为材料,参考西北区和本试验区的年平均降雨量,设置5个水分处理,将参考试验区年平均降雨量的值划分为正常灌水(A),逐级调亏灌水量的值划分为轻度(B)、中度(C)、重度(D)和特重度(E)亏缺灌水处理,研究灌水量对不同品种马铃薯植株生长(株高、茎粗、叶面积)、生物量与分配、叶片相对含水量、产量与构成因素、水分利用的影响。结果表明:正常灌水下,‘青薯9号’株高增长速度大于‘大西洋’,且测定期内持续增高,但‘大西洋’叶面积快速扩增期的扩增速度大于‘青薯9号’;2个品种各器官干质量变化趋势不一致,‘大西洋’各器官干质量呈增长趋势,‘青薯9号’茎叶和根干质量呈前期增长后期下降、块茎干质量呈显著增加趋势(P0.05),且‘青薯9号’块茎生物量分配比例最高值为57.96%,仅是‘大西洋’最高值的67.43%;2个品种叶片相对含水量均呈先升高后降低的变化趋势;‘大西洋’单株结薯数、单株产量、公顷产量、商品薯率高于或显著高于亏缺灌溉(P0.05),‘青薯9号’仅商品薯率和大薯率高于或显著高于亏缺灌溉(P0.05),其他指标则显著低于轻度亏缺灌溉(P0.05),水分利用效率和灌水效率分别为152.62kg/(hm~2·mm)和130.70%。亏缺灌溉下,随水分亏缺度加重,‘大西洋’株高、茎粗和叶面积扩增的抑制大于‘青薯9号’,2个品种叶片相对含水量降低、生物量积累的增速和绝对值降低、产量和大薯率显著下降(P0.05),且‘青薯9号’上述指标的降幅小于‘大西洋’,其中轻度亏缺灌溉下,‘青薯9号’单株结薯数和公顷产量具有补偿效应,较正常灌水分别增加22.79%和11.71%,水分利用效率提高41.48%、灌水效率提高60.05%,抗旱系数为1.12。因此,‘青薯9号’轻度亏缺灌溉,可控制其地上部旺盛生长,利于块茎形成和膨大,‘大西洋’应保证充足水分供给,不宜亏缺灌溉。     

云南高原甘薯地方品种光合特性分析

试验对23份自育的甘薯品系、台湾薯、川山紫、徐91-51-1和京杂4号等甘薯良种的叶片叶绿素含量和净光合速率进行了测定,对照品种为甘薯良种徐薯18。结果表明：叶片叶绿素a含量以“云薯122”（3.19g/L）最高,叶绿素b含量以“云薯104”（0.86g/L）最高 ,叶绿素总量含量最高的是“云薯112”和“云薯122”,均为4.04g/L,叶绿素a与叶绿素b的比值最高的是“云薯52”（4.25）。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和细胞间隙CO2浓度均以“甘心红薯”最高,分别为17.98μmol/(m2?s)、7.64μmol/(m2?s)、235.63 mmol/ (m2?s)和320.12μL/L,均高于徐薯18。     

越南紫薯胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎形成

【目的】越南紫薯〔Ipomoea batatas（L.）Lam〕品质优良,薯块均匀,商品性好,但产量偏低,产量性状亟待遗传改良,体细胞胚胎发生是快速繁殖和保持种性稳定的基础,对紫薯的遗传改良有重要意义。采用激素处理越南小紫薯外植体,研究越南紫薯的体细胞胚胎再生途径,为通过体细胞无性系变异筛选紫薯高产优质新材料提供新方法。【方法】以市场销售的越南紫薯为材料,以叶片和茎段作外植体,探讨植物生长调节物质种类（6-BA、NAA、2,4-D、ABA）及配比对越南紫薯培养的影响,建立越南紫薯体细胞胚胎发生及再生植株体系。【结果】叶片和茎段诱导愈伤组织培养基相同,难易程度一致,诱导配方为 MS+6-BA 1.0 mg/L + NAA 0.2 mg/L;在普通愈伤组织诱导形成胚性愈伤组织过程中,2,4-D 起重要作用,其他激素起辅助作用,较好的诱导配方为 MS+6-BA 0.1 mg/L + 2,4-D 2.0 mg/L;在胚性愈伤组织诱导产生体细胞胚过程中,ABA 起着重要作用,并进一步发育和分化的适宜的培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。【结论】叶片和茎段愈伤组织诱导最佳培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+0.2 mg/L NAA,愈伤组织转化为胚性愈伤最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L +2,4-D 2.0 mg/L;胚性愈伤形成体细胞胚胎最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。     

Population dynamics of the potato cyst nematode,Globodera pallida,in relation to temperature,potato cultivar and nematicide application

The impact of increasing temperatures on the population dynamics of the soil-dwelling nematode Globodera pallida, a persistent and economically important pest of potatoes, was investigated. The reproductive factor (final population⁄initial population) and length of life cycle were found to be temperature sensitive. Pot experiments performed over 4 months allowed comparison of the effect on development of G. pallida of two temperature regimes: an average temperature comparable to current field conditions (14.3 °C) and an average temperature above current field conditions (17.3 °C). A larger second generation of juveniles was observed at 17.3 °C compared to 14.3 °C. Multiplication of G. pallida at field sites in Shropshire and East Lothian (average soil temperatures of 15.5 and 14.1 °C, respectively, during potato cropping) was also examined. A quantitative PCR assay and visual examination of roots were used to monitor the dynamics of the G. pallida populations in both field sites at 4-weekly intervals. Four cultivars, Desirée, Cara, Maris Piper and Estima, were grown with and without nematicide treatments. Nematicide treatments suppressed population increases at both sites. Females were observed on the roots of cvs Cara and Desirée at the end of the growing season in Shropshire, but not at East Lothian, and are likely to represent a second generation.     

主成分分析法对观赏甘薯品种耐弱光性综合评价

为了筛选出可用于鉴定观赏甘薯耐弱光性的数量化指标,对6种观赏甘薯的9个生理生化指标的弱光敏感系数进行相关性和主成分分析,结合隶属函数中的模糊数学法对观赏甘薯的耐弱光性进行较系统的综合评价。结果表明：弱光敏感系数可作为观赏甘薯耐弱光性鉴定的主要指标,能快速有效地鉴定植物弱光性的大小。同一种观赏甘薯在不同程度的逆境胁迫下,抗逆能力的稳定性不同,玛格瑞特和黑美人的弱光耐受性较强,对逆境有一定的抵御能力,是较好的耐弱光品种,卡罗琳铜的弱光耐受性最差。     

莲藕中甘薯潜隐病毒实时荧光定量PCR检测技术的建立及应用

甘薯潜隐病毒莲藕分离物(sweet potato latent virus-lotus,SPLV-lotus)在江苏省莲藕产区普遍引起发病,并且该分离物序列与已报道的SPLV甘薯分离物存在较大差异。为进一步监测SPLV-lotus在莲藕上的发生情况,针对SPLV-lotus的CP基因设计并优化特异性引物QSPLV-lotus3-F/QSPLV-lotus3-R,通过优化引物浓度和退火温度条件,构建标准曲线,建立了SPLV-lotus实时荧光定量PCR(Real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测技术。该方法特异性强,可以快速检测出SPLV-lotus,灵敏度为普通PCR的100倍,可广泛应用于脱毒莲藕SPLV-lotus的精确检测。     

拨辊推送式马铃薯清选分选机设计与试验

针对现有马铃薯清选分选机的薯土分离效果差、伤薯率较高、工作效率低等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯清选分选机。对该机器的工作机理进行了阐述,确定了清选装置、分选装置的结构参数,分析了马铃薯在清选分选过程中的力学特性。选取机组的转速、上料量、机组提升角度作为试验因素,伤薯率、分选清洁率为试验性能指标进行正交试验,并对试验结果进行显著性分析。结果表明,各因素对伤薯率影响的主次因素顺序为:机组提升角度、机组转速和上料量;对分选清洁率的影响主次因素顺序为:上料量、机组转速和机组提升角度。按照以马铃薯的伤薯率较低,兼顾分选清洁率较高的原则,确定较优组合,即机组转速为145 r/min,上料量为20 t/h,机组提升角度为12°,并对该参数组合进行了验证试验,结果表明,在该条件下机器伤薯率为0.773%,分选清洁率为95.42%,符合基本作业要求。     

硼调控干旱胁迫下马铃薯生长发育及抗性的生理机制

为了探讨叶面喷施硼（Na₂B₄O₇·10H₂O溶液）对马铃薯植株在干旱胁迫下生长发育及抗性的影响及其生理机制,在甘肃省景泰县条山集团马铃薯种植基地,对中度干旱和轻度干旱处理的两垄地,每隔3 m进行一个硼浓度（Na₂B₄O₇·10H₂O）喷施处理,浓度依次为0、10、20、30、40、60 g·L^-1,每个浓度（3 m长）的喷施量为166.7 ml。结果表明：叶面喷施硼相对增加了干旱胁迫下马铃薯的块茎产量及生物量,使干旱胁迫下叶片含水量和色素含量下降幅度减小;叶面喷施硼还从整体上表现为抗氧化酶活性的提高,并抑制了超氧阴离子产生速率的增加。通过去花与不去花植株生长发育的比较,发现去花后马铃薯植株地上部分重和地下部分重均有所下降,但施硼相对提高了块茎产量及地下部分重。可见,叶面喷施硼能促进马铃薯植株在干旱胁迫下的生长发育,提高其抗旱性及块茎产量,且这种变化可能与其促进光合产物向地下部分输送密切相关。