茉莉酸对马铃薯苗期低温胁迫耐性的影响

[目的]研究不同茉莉酸(JA)施用浓度对马铃薯叶片活性氧(ROS)含量及其清除酶活性以及抗寒关键基因CBF表达的影响,初步确定提升马铃薯抗寒性的最适施用浓度,为马铃薯产业的发展提供一定的理论基础.[方法]以马铃薯品种费乌瑞它为研究对象,采用叶面喷施JA的方法,探究正常和低温胁迫条件下,植株叶片的活性氧含量,活性氧清除酶过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶SOD活性,以及抗寒关键基因CBF的表达.[结果]随着JA浓度的增加,马铃薯苗期叶片的活性氧含量逐渐降低,低温胁迫后活性氧含量能维持在较低水平,适宜浓度范围为100～400μmol/L,以200μmol/L JA处理效果最好,ROS含量降低47.6％.JA能够提升活性氧清除酶CAT和POD活性,且随着JA浓度增加效果越显著,低温胁迫后200μmol/L JA处理分别显著提升1.30、2.53倍.正常条件下,JA处理抑制SOD活性最低达70.7％;低温胁迫条件下,JA又可能通过其他途径提升SOD活性,最高达2.11倍.外源JA能诱导CBF1-3基因的表达,而低温胁迫能促进内源JA的合成,诱导CBF1-3基因的表达,提升马铃薯的抗寒性.[结论]马铃薯苗期的抗寒性与外源施加JA的浓度具有明显的相关性,适宜的JA浓度能够促进抗寒关键基因CBF1-3的表达,显著提升CAT、POD、SOD的活性,抑制低温胁胁迫诱导的活性氧生成,提高马铃薯抗寒性.适宜施用JA浓度为100～400μmol/L,以200μmol/L效果最佳.     

SCoT分子标记技术在木薯遗传多样性分析中的应用

应用SCoT标记对不同来源的28份木薯种质资源进行遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明：从36条引物中筛选出19条重复性好、条带清晰的引物对28份木薯材料进行PCR扩增。共扩增出171条带,其中多态性条带123条,平均每条引物扩增多态性条带6.5条,多态性条带比率为71.9％。经NTSYS-pc2.10e软件计算分析,28份木薯种质间遗传相似系数在0.631~0.930之间。利用UPGMA法进行聚类的结果显示：在系数0.68处,木薯材料分为2大类,品种BRA354单独成为一类;在系数为0.734处,28份木薯种质资源主要聚为5大类,聚类结果与材料来源有一定相关性。SCoT标记能在木薯种质间检测出一定程度的遗传多样性,可为木薯遗传育种提供新的技术支持。     

植物花色苷的研究进展

植物花色苷是一种广泛存在且可赋予植物组织和器官五彩缤纷色彩的植物色素,具有多种生物活性,在食品、医疗及保健品行业拥有广阔的应用前景.文章结合国内外研究情况综述了花色苷的稳定性、提取分离方法、生物活性及遗传等方面的最新研究成果,指出当前针对植物花色苷的研究主要集中在探索影响植物花色苷稳定性的因素及优化提取工艺等方面,而针对植物花色苷发挥生物活性的机理和产品开发的研究相对不足,以选育富含花色苷的植物新品种为目的的分子标记开发和分子标记辅助育种研究非常有限.提出今后需进一步提升植物花色苷的分离纯化技术,并借助现代生物技术探索植物花色苷发挥生理活性的机制;同时,应加强花色苷植物种质资源的收集、鉴定和遗传多样性分析,构建群体开发植物花色苷合成相关的分子标记,指导富含花色苷的植物新品种选育工作.     

基于 ddRADseq 的马铃薯品种遗传多样性分析

[目的]收集国内外马铃薯品种(系)资源,研究马铃薯种质群体结构和遗传多样性,开发SNP分子标记,为马铃薯品种鉴定、分子标记辅助选择育种奠定基础.[方法]提取马铃薯嫩芽基因组DNA,利用限制性内切酶MseI和SacI进行双酶切建库,质量检测合格后用Illumina HiSeq平台进行双末端测序,用BWA软件将测序数据与马铃薯参考基因组进行比对,采用GATK软件进行SNP和InDel变异位点检测,利用ANNOVAR软件进行变异注释,并基于上述变异信息对群体结构进行Structure分析、主成分分析(PCA)和遗传多样性分析.[结果]通过简化基因组测序共获得7.50×108条测序reads和2.04×1011个碱基,共检测到39038个变异位点,其中SNP位点36267个,InDel位点2771个;基于上述变异位点的Structure和PCA分析均将研究群体划分为两个亚群,群体系统发生分析表明,G2亚群中的个体聚类在一起,亲缘关系较近,但与其他个体相比G2亚群中的分枝距离中心较远,积累了更多的变异量;群体的平均多态性信息含量PIC=0.3107,期望杂合度He=0.3932,观测杂合度Ho=0.1852,群体自交系数Fis=0.553,表明马铃薯品种(系)间遗传多样性较低;开发了覆盖马铃薯12条染色体且包含120个SNP标记的SNP-Panel,并选取其中的60个标记在46个样品中进行了验证.[结论]研究结果为马铃薯遗传多样性研究、分子标记辅助选择育种、分子身份证开发、遗传图谱构建奠定了一定基础.     

广东省低海拔马铃薯种薯本地化繁育

冬种马铃薯是广东省特色典型的效益农业,但由于缺乏种薯本地繁种体系,限制了马铃薯产业的发展壮大。为探索广东省马铃薯原种繁育采用的原原种最适规格,以不同单薯重的‘陇薯7号’和‘粤引85-38’原原种为材料,以原种为对照,进行小区试验。结果表明,2个品种原原种生育期至少较原种长9 d,随着原原种单薯重的增加,2个品种出苗率呈现升高的趋势,株高、主茎粗也呈现增加的趋势,晚疫病、早疫病、病毒病等病害的发病率均为0,在T5规格（重量为20～25 g）下2个品种产量最高,其次为T4（重量为15～20 g）和T3（重量为10～15 g）,但与对照T6（马铃薯原种切块,重量25～30 g）在产量上均无显著差异（‘粤引85-38’T5除外）。第2年,将2个品种原原种繁育的种薯分别混合播种,以甘肃省种薯基地调运原种为对照,结果发现混合的‘陇薯7号’产量较甘肃省种薯基地调运原种增产2.51%,混合‘粤引85-38’产量较甘肃省种薯基地调运原种增产0.87%,且田间病毒病和晚疫病发生率在2批种薯间无差异。综合考虑生产投入成本、贮运等因素,提出T3（重量为10～15 g）为繁种的理想重量。研究为广东省低纬度种薯本...     

广东红皮马铃薯引种及筛选试验

【目的】筛选适宜广东地区种植的红皮马铃薯品种(系),丰富广东省马铃薯品种类型。【方法】以费乌瑞它为对照种,对引进的红皮马铃薯品种(系)进行比较试验,并对各品种(系)的物候期、农艺性状、经济性状和产量进行调查。【结果】参试品种在广州地区均能成熟,其中青薯9号、华薯1号、S14-1743、S14-1747较对照种费乌瑞它增产幅度较大,以青薯9号产量最高,为37 500.0 kg/hm~2,较对照种增产37.0%;其次是华薯1号,产量为35 912.7 kg/hm~2,较对照种增产31.2%;S14-1743居第3位,产量为34 722.2 kg/hm~2,较对照种增产26.8%;S14-1747居第4位,产量为33 333.3 kg/hm~2,较对照种增产21.7%。上述4个品种的田间病害发病率较低、生长势强、芽眼浅或中等、商品薯率高。【结论】青薯9号、华薯1号、S14-1743、S14-1747这4个品种(系)均表现出高产、抗病性好,建议进行多点品种比较试验,以确定其地域适应性。     

化肥减施和施肥方式对马铃薯产量和块茎氮素积累的影响

为提高广东省冬种马铃薯化肥施用效率,以马铃薯费乌瑞它为材料,设置不施肥（CK）、一次性基施化肥100%用量（TCF100）、一次性基施化肥80%用量（TCF80）、水肥一体化滴灌施化肥100%用量（WCF100）、水肥一体化滴灌施化肥80%用量（WCF80）和水肥一体化滴灌施化肥60%用量（WCF60）共6个施肥处理,研究不同处理下马铃薯的产量、农艺性状、匍匐茎特性、植株氮含量和氮肥偏生产力。结果表明,化肥减量20%对马铃薯产量无显著影响。在水肥一体化滴灌施肥方式下,WCF80处理的株高和匍匐茎数较WCF100分别显著增加15.32%和33.3%;氮肥偏生产力（PFPT、PFPC、PFPTN、PFPCN）分别显著增加13.93、21.54、44.75、64.63 kg·kg^-1。等量养分下,WCF80处理的产量较TCF80 处理显著增加11 267.38 kg·hm^-2,且马铃薯的株高、分枝数、生物量、块茎干物质积累、氮肥偏生产力和土壤pH均显著增加。化肥减施后更符合马铃薯的需肥规律,减肥20%的TCF80和WCF80处理块茎中氮含量分别比TCF100和WCF100处理减少了19.87%和10.20%,而马铃薯地上部氮含量分别显著增加39.55%和46.15%,化肥减施后地上部氮含量的增加有利于氮素循环利用和下茬作物的氮肥减施,为广东省合理使用化肥和发展绿色农业提供参考依据。     

马铃薯抗寒研究进展

马铃薯富含淀粉、蛋白质和维生素等,是我国第四大粮食作物,对于保障国家粮食安全、改善国人膳食营养和促进区域经济发展发挥重要作用。我国马铃薯种植区域主要分为北方一季作区、西南一二季混作区、中原二季作区和南方冬作区,几乎所有生产区域种植都面临低温胁迫的影响,导致减产甚至绝收。低温胁迫分为冷害胁迫和冻害胁迫,冷害胁迫影响马铃薯的光合作用、根的活性和块茎形成;冻害胁迫导致马铃薯叶茎萎蔫甚至死亡,主茎分枝丛生,长势不齐,易感病菌,严重影响产量。目前关于马铃薯抗寒的研究主要集中在抗寒性评价体系的建立、资源抗寒性评价、抗寒基因的初步挖掘以及抗寒栽培技术等方面,在马铃薯抗寒机制的解析和育种等方面研究进展较为缓慢。从马铃薯抗寒种质资源、生理机制、分子机制以及栽培技术等方面对马铃薯的抗寒性研究进行综述,以期为马铃薯抗寒新品种的选育和产业的高质量发展提供理论依据。     

糖信号调控马铃薯块茎发育的研究进展

马铃薯是全球最大的非谷类粮食作物,在全球经济和粮食安全中发挥重要作用。块茎是马铃薯的经济器官和繁殖器官,存储了大量淀粉,其发育过程受糖信号调控。糖信号调控马铃薯块茎形态建成及库源关系。本文概述了植物糖信号途径,糖信号调控马铃薯块茎形态建成、淀粉积累及其与光周期、植物激素等信号途径的关系等方面的研究进展,并在此基础上提出了糖信号调控马铃薯块茎发育的模式,旨在为进一步阐明糖信号调控马铃薯块茎发育的机制提供借鉴。     

木薯SCoT-PCR反应体系优化及引物筛选

【目的】优化木薯SCoT-PCR反应体系并进行SCoT引物筛选,为木薯辅助育种提供技术支持。【方法】以木薯品种新选048为材料,利用正交试验设计对DNA模板量、Mg2+浓度、dNTPs浓度、引物浓度、Taq DNA聚合酶量等因素进行优化,确定木薯最佳SCoT-PCR反应体系,并用其进行SCoT引物筛选。【结果】木薯最佳SCoT-PCR反应体系(20.0μL):模板DNA 60 ng,引物浓度0.30μmol/L,TaqDNA聚合酶1.5 U,Mg2+1.50 mmol/L,dNTPs 0.25 mmol/L。利用该体系筛选出19条SCoT引物,能稳定扩增出数量多、清晰可辨且多态性丰富的条带。【结论】优化的木薯SCoT-PCR反应体系检测结果稳定,重复性好,且筛选出的19条引物均适用于木薯遗传多样性分析。