稀土微肥氯化镨调控马铃薯生长发育及抗旱的生理机制

为提高马铃薯抗旱性,选择增施适量的稀土微肥氯化镨水溶液,旨在探究氯化镨增强马铃薯抗旱性的生理机制。本试验以马铃薯品种“大西洋”为材料,以土壤质量含水量的32%~35%（Water-CK）、23%~25%（Water-1）和15%~18%（Water-2）为3个水分梯度,分别浇灌0、30、60、90、120 mg·L^-1和150 mg·L^-1 PrCl₃水溶液,测定了苗期叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生理生化指标及成熟期株高、茎粗等生长指标。结果表明：随土壤质量含水量的减少,马铃薯幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、MDA含量、相对电导率及SOD、POD和CAT活性显著上升,Water-2处理下,上述各指标较Water-CK分别升高了33.81%、101.12%、136.28%、46.11%、145.37%、59.84%和63.13%;马铃薯成熟期株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重显著降低,Water-2处理下,上述各指标较Water-CK分别降低了3.91%、12.36%、30.17%、38.05%、30.00%和36.40%。在Water-2处理下,当PrCl₃浓度为90 mg·L^-1时,马铃薯叶片叶绿素、可溶性糖及脯氨酸含量分别较未增施PrCl₃水溶液提高了162.35%、59.59%、154.45%,MDA 含量、O^{—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]}₂产生速率及相对电导率分别降低了67.70%、25.29%、37.70%,抗氧化酶（SOD,POD,CAT）活性提高了38.35%、28.08%、66.00%,成熟期马铃薯株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重分别增加了67.87%、21.68%、32.81%、49.05%、187.50%和63.91%。干旱胁迫下增施适量稀土微肥氯化镨可提高幼苗植株细胞内渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,减少自由基的积累,缓解干旱胁迫对幼苗生长发育造成的损伤,提高植株生产力,增强抗旱性。     

双重PCR检测马铃薯晚疫病和环腐病方法的建立

通过克隆马铃薯环腐病菌和晚疫病菌转录间隔区(ITS)序列,并对测序结果进行同源性比较,选取差异位点分别设计了两对引物P.IN1/P.IN2和C.IN1/C.IN2,并检测了引物的特异性及方法的灵敏度。引物P.IN1/P.IN2可扩增出1条363bp马铃薯晚疫病菌的特异性条带,在DNA水平上其灵敏度达18fg/μL;引物C.IN1/C.IN2可扩增出1条218bp马铃薯环腐病菌的特异性条带,在细菌数上检测灵敏度为104 cfu/mL。混合这两对引物构建双重PCR反应体系,能从马铃薯环腐病菌和晚疫病菌的混合DNA及感染这两种菌的马铃薯植株中同时扩增到363bp和218bp的特异片段。实现了同时对马铃薯晚疫病菌和环腐病菌的快速可靠检测。     

沟垄覆膜栽培对连作马铃薯根系分泌物和土壤养分的影响

【目的】探明不同栽培模式对连作马铃薯根系分泌物和土壤养分的影响.【方法】以马铃薯品种"新大坪"为试验材料,研究平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T₁)、全膜垄播(T₂)、全膜沟播(T₃)、半膜垄播(T₄)、半膜沟播(T₅) 6种栽培模式对连作马铃薯根系分泌物、土壤pH、电导率及土壤养分的影响.【结果】连作马铃薯根系分泌物中主要含有酯类、烃类、酸类、醇类、酚类、酰胺类化合物;与CK相比,沟垄覆膜栽培可显著降低连作马铃薯根系分泌物中化感物质及酸类化合物的含量,其中酸类物质最高降幅达55.22%.此外,沟垄覆膜栽培还可提高土壤pH,降低土壤电导率,降幅达23.8%～34.1%,促进土壤中有机质的分解,增加土壤肥力,各处理较CK速效氮含量提高11.47%～45.91%,速效磷含量提高17.88%～36.96%,速效钾含量提高1.77%～16.71%.【结论】沟垄覆膜栽培显著增加了土壤有机质含量,促进了马铃薯对土壤中速效氮、速效磷和速效钾的吸收,有效缓解了因化感物质积累对作物的毒害作用,尤其...     

pBI121载体酶切位点添加及拟南芥Na+/H+逆向转运蛋白基因表达载体的构建

对pBI121载体GUS基因后的终止子序列（Sac Ⅰ-EcoR Ⅰ）通过PCR扩增法进行了酶切位点的添加，即在SacⅠ后添加了XhoⅠ、在EcoRⅠ前添加了KpnⅠ。序列分析发现，两个酶切位点的添加是成功的，但扩增的终止子序列与原序列的同源性间有差异，即有4个碱基发生了变异，特别是第17个碱基位点出现了缺失。利用绿色荧光蛋白（GFP）对添加酶切位点载体进行了终止子活性的检测，结果发现，它与携带GFP的pBI121载体一样，GFP基因能正常表达，说明pBI121载体终止子序列酶切位点的添加是成功的。利用改造后的载体（pBI121-GZ）构建了CaMV35S启动子驱动AtNHX1基因的植物表达载体。     

钙水平对马铃薯试管薯产量、质量和生理病害的影响

利用MS培养液研究了不同浓度氯化钙对马铃薯试管薯的产量、 质量、 薯内钙含量及生理病害的影响。结果表明,MS培养液中不添加钙时,试管薯的结薯数量、 薯重及大薯率大幅度降低,没有＞100 mg 的试管薯,薯表面出现明显的黄褐色粗糙斑块,个别薯块现水浸状腐烂,腐烂率2.21%。薯内干物质、 淀粉、 可溶性糖和蛋白质含量也较正常钙用量下分别降低了36.8%、 41.39%、 10.7%.和.39.43%,丙二醛含量上升。4℃下贮藏6个月,薯皮失水皱缩严重,平均病害率达53.77%;室温下放置3周,发芽率25.53%,芽生长缓慢;MS 培养液中添加不同浓度的氯化钙,茎段结薯数和薯重随钙浓度的增加呈先增加后降低的变化趋势,大薯率和薯皮表面光泽度呈上升趋势,与正常钙水平相比,薯重增加了2.7%~47.86%、 结薯数增加了-11.49%~22.64%、 大薯率14.43%~26.08%。薯内干物质、 淀粉、 可溶性糖和蛋白质含量的变化均随钙浓度的增加呈先上升后下降的趋势,并较正常钙用量下增加了4.43%~8.62%（干物质）、 6.79%~16.49%（淀粉）、 3.89%~6.31%（可溶性糖）和 4.63%~8.29%（蛋白质）。薯内钙含量大幅度上升,平均值为177~267 g/g（最高值为9 mmol/L处理）,薯皮光滑无水浸状腐烂。4℃下贮藏6个月,薯皮正常,生理病害率随薯内钙含量升高呈下降趋势,病害率为1%~8.9%,决定系数R2=0.3812,且试管薯芽的萌发和生长能力正常。确定MS培养液中添加 9 mmol/L CaCl2是新大坪品种试管薯数量和质量的最优处理。     

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。     

集雨限灌对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

在大田条件下研究了集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,补灌能显著提高旱作马铃薯的产量、水分利用效率和经济系数。与对照相比,补灌处理产量增幅在3.99%~21.21%之间,苗期补灌产量高于薯块膨大期补灌,苗期补灌45 mm具有超补偿效应,补灌90 mm具有高补偿效应。低定额补灌有利于水分利用效率和灌水利用效率的提高,且苗期补灌高于薯块膨大期补灌。补灌明显降低了薯块小薯率而提高了大薯率和中薯率,另外单株薯重也提高了,单株薯重与大薯率对马铃薯的产量贡献最大。综合分析认为苗期补灌45 mm和90 mm是最优补灌方案和备选方案。     

当归愈伤组织的再分化及植株再生

ＭＳ＋ＩＡＡ１ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ１ｍｇ／Ｌ＋ＺＴ０．５ｍｇ／Ｌ有利于诱导愈伤组织的再分化，１／２ＭＳ＋ＩＢＡ０．５ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ１ｍｇ／Ｌ和ＭＳ＋ＩＡＡ１ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ２ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ２ｍｇ／Ｌ有利于诱导生根；愈伤组织的再分化能力与其形态有关；诱导形成的完整植株基部可以再次形成次生愈伤组织。     

马铃薯抗低温糖化渐渗系培育和炸片品系筛选

【目的】选择具有2n配子的马铃薯原始栽培种和野生种品系,与当地主栽品种杂交、回交多年获得马铃薯渐渗系,从中筛选适宜的马铃薯炸片品系和最佳抗低温糖化渐渗系亲本,开辟马铃薯原始栽培种和野生种利用的新途径和方法。【方法】通过马铃薯渐渗系后代群体田间农艺性状选择,不同储藏条件对炸片品质影响分析以及块茎中还原糖、酸性转化酶、游离氨基酸、薯片色泽和丙烯酰胺含量之间的相关性分析。【结果】原始栽培种S.phureja和野生种S.chacoense来源的渐渗系产量、干物质含量、商品率显著高于S.vernei和S. raphanifolium来源的渐渗系。低温储藏（4℃）180 d中,不同渐渗系还原糖积累能力显著不同。渐渗系0712-33、0722-90、0732-43和0742-66的还原糖含量较低,油炸后产生的丙烯酰胺含量较低,色泽鲜亮均匀,具有优良的炸片加工特性。【结论】利用马铃薯原始栽培种和野生种与栽培种杂交、回交创造马铃薯抗低温糖化渐渗系是一种有效可行的马铃薯育种方法,原始栽培种S.phureja和野生种S.chacoense是适合炸片品质改良的渐渗系亲本。     

氯化钙对马铃薯试管苗生长和生理指标的影响

在添加不同浓度(0、3、6、9、12、15mmol/L)氯化钙的MS培养基上,研究了钙对马铃薯栽培品种"新大坪"试管苗的生长和生理指标的影响.结果表明:培养基无钙时,试管苗生长势很弱,其株高、有效茎节数、叶片数、干鲜质量、可溶性糖和可溶性蛋白含量均较3mmol/L处理(MS正常钙用量)大幅下降.当MS培养基中添加不同浓度的氯化钙后,上述指标均呈先升高后下降的变化趋势,其中以9mmol/L处理的各项指标表现最佳.MS培养基中添加9mmol/L氯化钙是马铃薯栽培品种"新大坪"试管苗生长的最佳钙浓度.