Phosphorus uptake and utilization efficiency in response to potato genotype and phosphorus availability

Increased phosphorus (P) use efficiency (PUE) of potato production systems through P uptake and P utilization efficiency (PUPE and PUTE, respectively) is one of the main challenges for potato breeding and crop management programs. The aim of this study was to assess PUE, PUPE, PUTE and related traits in different potato genotypes (Solanum tuberosum L.) in response to P availability. Three field experiments were carried out in southern Chile in Andisol soils. In each experiment treatments were the factorial combination of (i) 22 genotypes of potatoes and (ii) two P fertilization rates (0 and 130 kg P ha⁻¹, −P and +P, respectively). On average, biomass, P concentrations and P uptakes were reduced (P < 0.05) 32, 13 and 41% by −P, respectively. Conversely, −P increased PUTE (1.2-fold), PUPE (7-fold) and consequently PUE (8.3-fold). All traits were consistently affected (P < 0.01) by genotype (G), and the coefficient of variation (up to 47%) for each trait reflects the genotypic variability under both +P and −P. In all experiments, PUE and its main components were affected (P < 0.01) by P × G interaction. PUE was highly correlated with tuber yield, total biomass, P uptake and PUPE (P < 0.01; r = 0.74 − 0.99) but not to PUTE. In addition, PUPE was well correlated to yield and highly correlated with total P uptake (P < 0.01; r = 0.94–0.99). By contrast, PUTE was strongly negatively correlated (P < 0.01; r = −0.85 − 0.89) with P concentration in tubers. Genotypes from native (1 and 4), national cultivar (Puren-INIA, Yagana-INIA and Patagonia-INIA) and advanced line (R 89063 and RD 36–35) groups were among the best regarding PUE under −P. The PUPE was found to be more important than PUTE in determining PUE across a broad range of genotypes. Moreover, there is important genotypic variability in these traits with the potential to be used to improve PUE in potato crops through breeding and crop management programs.     

马铃薯块茎形状CAPS标记的开发与验证

马铃薯块茎形状(薯形)是选育马铃薯品种尤其是加工品种最重要的性状之一。前人研究表明薯形是由位于第10染色体的单基因Ro控制的,并且圆形对长形为显性。本研究以二倍体马铃薯长薯形基因型10618-01和圆薯形基因型320-02及其213个F₁代薯形分离群体为材料,基于马铃薯基因组相关序列信息结合分离群体分组分析法开发标记,获得了一个CAPS标记1137-CAPSVI。利用该标记对53份不同薯形的四倍体马铃薯高代品系进行验证,结果表明该标记的选择准确率达83.02%,进一步的Pearson双侧相关分析显示其相关性达极显著水平,且该标记对圆薯形材料的选择准确率更高,达91.42%。该CAPS标记的获得对于四倍体马铃薯分子标记辅助育种,加速马铃薯品种尤其是加工专用型品种的选育具有重要意义。     

山东芋主产区的重金属检测及影响因素分析

对山东芋主产区的球茎、农田土壤和灌溉水进行重金属抽样检测,依据GB 18406.1—2001,83 份球茎样本的As、Hg 和Pb 含量均未超过限量标准,33 份芋球茎样本的Cd 含量超过限量标准0.05 mg·kg-1,但超出量较小,最高仅为0.36mg·kg-1,超标样本的分布区域不集中。依据GB/T 18407.1—2001,83 份土壤样本中的Pb、Hg 和As 含量均未超过对应pH值的限量标准,6 份土壤样本的Cd 含量超过限量标准0.3 mg·kg-1（pH ＜ 7.5）,最高值为0.944 mg·kg-1。31 份灌溉水样的4 种重金属含量均未超标。检测结果表明,山东芋主产区的农田未受到4 种主要重金属的污染。相关性分析结果显示,芋球茎的Cd、Pb 含量与土壤中Cd、Pb 含量分别呈极显著或显著正相关,表明芋球茎积累的Cd、Pb 主要来源于土壤。芋球茎的Cd 含量与土壤pH 值呈显著负相关,土壤Cd、As、Pb 与有机质含量呈极显著或显著正相关,表明土壤pH 值和有机质含量是影响重金属积累的重要因素。农药和化肥的施用等可能导致了山东部分地区土壤中Cd 的积累。     

安徽稻茬马铃薯品种比较试验

为安徽省长江沿岸稻茬马铃薯机械化、规模化、标准化高产高效栽培引种推广提供依据,共引进14个马铃薯品种,进行了稻茬马铃薯品种比较试验。试验结果表明,费乌瑞它、中薯3号、中薯5号表现较好,早大白、克新1号、夏波蒂在我地品质不佳,彩薯中的后红旗、黑金刚、红宝石深受市场欢迎,规模栽培中主栽品种和彩薯适宜搭配栽培。     

攀枝花块菌菌根苗培育及显微结构研究

攀枝花块菌是国内到现在为止发现的唯一具有较高经济价值和商业价值的白色块菌新种。对攀枝花块菌与云南松合成菌根苗的技术进行了研究,结果表明用攀枝花块菌孢子接种云南松树苗3个月可形成菌根,菌根呈单轴状和二叉状分枝,菌根尖淡乳色,基部淡黄色、黄褐色,单根菌根平均长4．66mm,平均粗为1．40mm;外延菌丝为透明、半透明直立着生在菌根表面,与意大利白块菌、波氏块菌的外延菌丝相似,菌根表面呈马蹄状的哈蒂氏网结构。     

陇中半干旱区马铃薯集雨限灌效应研究

采用大田试验与实验室分析相结合的方法,研究了集雨限灌对旱作马铃薯田蒸散量、灌水利用率、产量、产量性状及薯块品质的影响。结果表明,集雨限灌45 mm条件下马铃薯水分利用效率(WUE)显著提高,在此基础上增加灌水量,WUE降低;苗期限灌处理的WUE和灌水利用效率(IWUE)均高于薯块膨大期;苗期限灌45 mm处理综合用水效率较高。限灌可提高旱作马铃薯产量、大薯率与中薯率,降低小薯率,苗期限灌有利于大薯率的提高,薯块膨大期限灌有利于中薯率的提高;限灌降低马铃薯单株结薯数,可提高单株薯产量;超过45 mm随限灌量的增加,产量增加不显著,绿薯率和烂熟率显著增加。限灌能降低马铃薯薯块淀粉含量,提高薯块蛋白质含量。苗期限灌45 mm为半干旱区马铃薯最佳集雨限灌模式。     

山药块茎发育中物质积累及相关代谢酶变化

以桂淮5号和桂淮16两个不同山药品种为材料,根据块茎生长发育特性,在山药发育进程中测定块茎的有关生理生化指标。结果表明,随着块茎发育进程的推进,块茎长度及干物质积累持续增加,淀粉酶(AMY)活性降低;多数碳水化合物、功能性物质及过氧化物酶(POD)、酸性转化酶(AI)和蔗糖磷酸合酶(SPS)活性先持续增加,达到峰值后下降,但峰期不同;2个品种的还原糖、ADPG焦磷酸化酶(AGPase)变化不一致。t检验表明,在块茎发育全过程中,品种间的干物质(P=0.011)、淀粉(P=0.031)、皂苷(P=0.019)差异显著。可溶性糖(r₅=0.97^**,r₁₆=1.00^**)、AGPase (r₅= –0.85^*)、还原糖(r₁₆=0.87^*)与蔗糖显著相关;多糖(r₅=0.95^**)、Vc(r₅=0.83^*)、皂苷(r₁₆=0.88^**)与淀粉显著相关;干物质(r₅=0.97^**,r₁₆=0.87^*)、AMY(r₁₆= –0.95^**)、AGPase (r₁₆=–0.90^**)、蛋白质(r₁₆=0.83^*)与块茎伸长膨大显著相关。由此表明,蔗糖积累、SPS和AI活性在山药块茎发育中起关键调控作用,主要功能性物质彼此间密切相关。     

不同生境条件对菊芋块茎的热值、C、N和灰分含量的影响

通过对盐碱地、弃耕地与农田三种生境条件下菊芋块茎的热值,C、N和灰分含量的测定,探讨不同生境条件对菊芋块茎热值,C、N和灰分含量的影响及其相互关系。结果表明:(1)生境条件对菊芋块茎的热值和灰分含量具有显著影响,其中农田环境条件下菊芋热值显著高于弃耕地与盐碱地(P<0.05),而盐碱地与弃耕地之间没有显著差异;灰分的含量表现出相反的关系,其盐碱地条件下菊芋块茎灰分含量要显著高于农田和弃耕地(P<0.05),而弃耕地与农田之间没有表现出显著差异。(2)热值与灰分、全N含量之间呈负相关。其中,热值与灰分呈极显著负相关(P<0.01),与全C含量呈显著正相关(P<0.05)。(3)盐碱地和农田两种生境条件下菊芋产量显著高于弃耕地(P<0.05),而农田与盐碱地的块茎产量没有显著差异。     

黑孢块菌的苗木菌根化合成效果研究

黑孢块菌菌根化幼苗是该菌在树木上完成半人工模拟栽培的基础。采用黑孢块菌的液体纯菌种1－4mL对4个树种幼苗进行接种，90d后都能形成菌根，其感染率达94．4％－100％；菌根形态主要有4种类型，以珊瑚关居多，其次为棒状及二叉状，但不同树种上其各类型所占比例各不相同，黑孢块菌不同接种量的云南松幼苗，平均高比对照增加76．67％－131．74％，而生物量则增加1.62-2.17倍，以每株接种4mL菌液的效果为佳；不同pH值的基质试验结果表明，pH值为6.5-7.0时其菌根感染率高，生物量增加明显，苗木长势也较好。     

旱作马铃薯根系拉力与冠层覆盖度对块茎膨大及产量的影响

马铃薯根系和冠层是形成块茎产量的主要因素。根系拉力与冠层覆盖度及块茎产量的均呈极显著正相关，即根系拉力越大，冠层越旺盛，块茎产量越高。冠层覆盖度与块茎膨大速度及块茎产量亦呈极显著正相关。冠层的形成随株龄的增加呈曲线上升，品种不同上升的程度亦不同。块茎形成期因品种不同而各异。块茎膨大速度从蕾期至成熟均呈直线上升趋势，随品种不同而有差异。因此，根据马铃薯根系拉力和冠层覆盖度的量变数据呆预测马铃薯块茎产