超声波辅助提取紫薯茎叶总黄酮的工艺研究

为研究和开发紫薯茎叶资源,以紫薯茎叶为原料提取总黄酮类化合物,考察了乙醇体积分数、浸提时间、料液比等因素对提取率的影响,并设计了L9(33)正交试验优化工艺参数。结果表明,紫薯茎叶总黄酮类化合物提取最佳工艺为:乙醇体积分数70%,提取时间50 min,料液比1∶50。在此优化参数下,总黄酮类化合物提取率为8.324%。     

不同类型甘薯茎和叶中碳、氮、磷化学计量学特征研究

选取3个鲜食型、3个淀粉型和3个紫甘薯品种,于不同生育期采集地上部茎、叶样品,测定其碳（C）、氮（N）、磷（P）含量,研究不同类型甘薯C、N、P生态化学计量学特征及其随生育期的变化规律。结果表明,甘薯叶中C、N、P含量范围分别为391~399、26.3~29.1、2.90~3.10mg/g,茎中分别为421~428、11.6~15.2、4.99~5.77mg/g,其在茎、叶中的差异大于甘薯类型间的差异;茎中C含量随生育期延长略有增加,但茎、叶中N和P含量则随生育期延长而降低,茎、叶中C、N、P含量随生育时期的变化大于甘薯类型间的变化。不同类型甘薯叶中C/N、C/P分别以紫甘薯和淀粉型甘薯最大,说明紫甘薯和淀粉型甘薯有较高的碳同化能力;3种类型甘薯叶中N/P为8.57~9.97,表明N元素是甘薯茎叶生长的主要限制因子。     

Plant regeneration in sweet potato (Ipomoea batatas L., Convolvulaceae)

The application of new techniques for improvement of sweet potato crops, particularly including the exploitation of somaclonal variation, gene transfer by genetic transformation and somatic hybridization, requires the control of plant regeneration from tissue cultures. Shoots can easily be regenerated from explants of stems, petioles, leaves and roots, while callus cultures do not produce any shoots. The potential of somatic embryogenesis and plant regeneration via embryogenesis was evaluated for 10 cultivars of sweet potato. Protocols for plant regeneration from cultured protoplasts have also been developed. Since mesophyll was resistant to enzyme digestion, fragments of stems and petioles, callus and cell suspensions were used as source of protoplasts of sweet potato. Series of transfers of protoplast-derived calluses, particularly those which had been obtained from in vitro plants, to media containing a high level of zeatin resulted in successful formation of shoots in only two sweet potato cultivars. In addition, the embryogenic potential was irreversibly lost through protoplast culture, since protoplasts isolated from embryogenic cell suspensions developed into non-embryogenic callus. Consequently, an alternative protocol is being successfully developed to improve plant regeneration from cultured protoplasts of sweet potato, involving first root formation from which shoots can then be regenerated. Preliminary evaluation in field conditions in Gabon revealed that plants regenerated from cultured protoplasts exhibited a great genetic variability in their growth and tuber formation in particular. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Difference in Allelopathic Potential as Influenced by Root Periderm Colour of Sweet Potato (Ipomoea batatas)

Laboratory bioassay and high‐performance liquid chromatography (HPLC) analysis were conducted to determine the allelopathic potentials of aqueous or methanol extracts from three different coloured sweet potato [Ipomoea batatas L. (Lam)] cultivars by plant part. The aqueous extracts applied on filter paper significantly inhibited root growth of alfalfa (Medicago sativa L.). Aqueous leaf leachates at 40 g dry tissue l^?1 (g l^?1) from white sweet potato cultivar ‘Sinyulmi’ showed the highest inhibition against alfalfa, followed by yellow ‘Sinhwangmi’ and purple ‘Jami’. Alfalfa root growth was significantly inhibited by methanol extracts of the same plants as the concentration increased. Aqueous and methanol extracts from leaves showed the most inhibitory effect on alfalfa root growth followed by stems and roots. By means of HPLC analysis, leaf samples of sweet potato had the highest amount of phenolic compounds followed by stems and roots. Total content of these compounds was highest for leaf extracts (37.7 mg 100 g^?1), detected in EtOAc fraction, especially trans‐cinnamic acid (20.9 mg 100 g^?1). These results suggest that sweet potato plants are allelopathic and that their activities differ depending on plant part as well as root periderm colour.     

甘薯地膜覆盖研究进展

甘薯是中国重要的粮食作物之一,地膜覆盖是中国北方薯区甘薯高产的重要措施之一。为此,综述了甘薯地膜覆盖产量提高的机理,主要有：（1）在土壤因素上增加土壤温度,提高土壤湿度、改善土壤的理化性质和加速土壤养分的转化。（2）在产量和形态发育影响方面主要是提前结薯、促进根系发育和防治茎叶徒长。（3）在生理代谢影响方面主要有地膜覆盖提高了叶片叶绿素含量,Rubpase活性、ATP含量和ATP酶活性以及提高了叶片SOD和CAT活性,降低了叶片中MDA含量,提高了叶片光合速率,延迟了叶片衰老;地膜覆盖改变了叶片和块根中的激素含量变化趋势,促进同化物向块根的转运。（4）地膜覆盖提高了甘薯抵抗病虫害以及盐碱胁迫的能力。之后阐述了中国地膜覆盖当前存在的主要问题主要有环境污染问题、减产问题以及农机农艺不配套的问题,最后展望了中国甘薯地膜覆盖将来的发展趋势。     

不同氮素水平对叶用甘薯营养品质的影响

为探究不同施N量对叶用甘薯营养品质的影响,及为制定科学的叶用甘薯施肥技术提供数据依据,选用叶用甘薯品种台农71和福菜薯18为材料,设氮素水平0.00（CK）、87.50（T₁）、175.00（T₂）、262.50（T₃）和350.00g/m²（T₄）,通过液质联用色谱仪和可见分光光度计分别测定样品中黄酮类化合物、可溶性蛋白和可溶性糖含量变化。检测发现,异槲皮苷含量最高,在福菜薯18中高达74.43mg/kg。2个品种均不含二氢槲皮素,其余的5种含量均较低。检测到的6种类黄酮与施N量呈极显著负相关关系（P<0.01）,品种间没有差异。在施N量达到262.50g/m²（T₃）时,福菜薯18总黄酮量达到最大,而施N量变化对台农71总黄酮量的影响不显著（P>0.05）。施N后,2个品种的可溶性蛋白含量均显著低于未施N处理,可溶性蛋白含量与施N量呈显著负相关（P<0.01）,在施N量达到262.50g/m²（T₃）时,2个品种可溶性蛋白含量均达到最大。可溶性糖含量与施N量呈正相关关系,但未达显著水平（P>0.05）,而可溶性蛋白与可溶性糖含量之间呈显著负相关关系（P<0.05）。本试验发现,施N量为262.50g/m²时既能保证叶用甘薯的产量,又可以保证其保健品质。     

甘薯四级种薯增产性能研究

以徐薯18为材料,研究了甘薯种薯的增产性能.结果表明,四级种薯的单株干重、净同化率和光合势在整个生育期内均显著高于对照;其干物质分配特点表现为,前期光合产物主要分配给地上部茎叶,中后期光合产物向地下部输送增加,从而奠定了四级种薯高产的物质基础.     

草甘膦胁迫对甘薯生长前期生理特性的影响

为了研究喷施草甘膦之后，甘薯各项生理指标的变化，阐明草甘膦对甘薯生长的影响。以耐草甘膦甘薯品种‘N3014’为试验材料，喷施不同浓度的草甘膦，研究甘薯各项生理指标的变化。结果显示：喷施草甘膦之后，甘薯叶片的净光合速率和叶绿素含量下降，喷施草甘膦的浓度越大，净光合速率和叶绿素含量下降越严重；叶片的CAT活性、MDA含量以及莽草酸含量升高，喷施浓度越大，上升越明显。根茎叶的蔗糖含量均升高，且块根与茎中的蔗糖含量均高于叶片中的蔗糖含量。由此可知，叶面喷施草甘膦药剂，加剧了甘薯叶片膜脂过氧化程度，阻碍了莽草酸途径中芳香族氨基酸和芳香化合物的生物合成，导致莽草酸积累增多；草甘膦通过影响甘薯的光合作用而抑制光合产物的生成，影响光合产物的运输。     

甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员鉴定及表达分析

甘薯是重要的粮食、饲料、工业原料作物和新型的生物能源作物,细胞壁蔗糖转化酶是植物源、库组织蔗糖代谢的关键酶,但关于甘薯细胞壁蔗糖转化酶基因IbCWIN家族成员的研究尚未见报道。本研究测定供试品种不同组织部位的蔗糖淀粉含量,利用生物信息学方法对IbCWIN基因家族的理化性质、保守结构域、系统进化关系、启动子作用元件、组织特异性表达模式进行分析。结果表明,甘薯茎中蔗糖含量最高,须根和叶次之,块根最低;块根淀粉含量最高,极显著高于其他部位。甘薯中含有10个IbCWIN基因,编码氨基酸442~1115个,蛋白质分子量范围49.56~124.44kD,等电点为5.0~9.1。分布在8条染色体上,都含有Glyco_32保守结构域及相同或相似的保守基序motif,属于糖基水解酶基因家族GH32。IbCWIN与木薯MeCWINV同源性高,IbCWIN基因家族启动子区域含有多种类型的顺式作用元件。qRT-PCR结果表明,IbCWIN基因家族在甘薯不同组织中均有表达且有多种表达模式,其中IbCWIN2和IbCWIN9在块根中表达量显著高于其他组织部位。本研究为下一步探索甘薯IbCWIN基因家族的功能及调控甘薯源、库关系机制提供理论指导。     

甘薯IbNPR1全长cDNA序列的分离与表达特性分析

在植物系统获得性抗性(SAR)中,NPR1蛋白是水杨酸介导的基因表达中关键调控因子。本研究以青农2号为试验材料,利用同源序列法和RACE技术分离甘薯SAR 途径的主要抗病信号元件NPR1 (none expresser of PR gene)的全长cDNA序列。序列分析表明,IbNPR1基因全长2 353 bp,包含一个编码586个氨基酸残基的开放阅读框,包含有类似拟南芥NPR1蛋白中的BTB/POZ和锚蛋白重复氨基酸序列结构域。聚类分析显示IbNPR1与来源于番茄的NPR1基因关系最近。Southern杂交及半定量RT-PCR分析表明,甘薯NPR1基因属于低拷贝基因家族,表达模式为组成型表达,并且SA能提高其表达水平。由该结果推测,IbNPR1可能在甘薯抵御病原物的侵染中起重要的作用。     

根癌农杆菌介导的甘薯遗传转化及转基因植株的再生

以甘薯优良品种"新大紫”的茎尖培养再生植株为试材,经根癌农杆菌介导将甘薯块根贮藏蛋白启动子(Sporaminpromoter)调控下的10kD玉米醇溶蛋白基因导入到"新大紫”中,并获得了转化植株.甘薯品种"新大紫”再生植株的茎切段,与携带有表达载体质粒pSP10Z的根癌农杆菌菌株LBA4404共培养后,在含75mg/L卡那霉素(Kan)的筛选培养基上可     

甜高粱蔗糖合酶表达与蔗糖积累的相关分析

以甜高粱为原料生产酒精是一种有潜力的生物能源途径,了解甜高粱蔗糖积累机理对生物能源开发具有重要意义。以两个甜高粱品种为材料,利用Western blotting技术检测高粱叶片和茎秆中蔗糖合酶(Sucrose Synthase, SS)的表达,分析其与蔗糖积累的相关性。结果表明,甜高粱叶片和茎秆中的SS蛋白质表达量在发育早期(拔节期、抽穗期)较低,发育后期(开花期、灌浆期和腊熟期)明显升高,在开花期最高。同2个普通高粱品种相比,在发育后期2个甜高粱品种叶片和茎秆中SS的表达明显增加,且与茎秆中的蔗糖积累相关,推测这是甜高粱与普通高粱蔗糖含量差异的重要原因。试验结果为选育甜高粱品种和提高茎秆蔗糖含量提供了一条可能的策略。     

超甜玉米不同生育期各部位微量元素分配

为了掌握超甜玉米微量元素的分配变化规律,科学地施微量元素肥料,对儋州地区生长正常玉米植株的分别采样分析,测定不同生育期根、茎、叶及果实中铁、锰、铜、锌、硼等5种微量元素养分含量,研究其分配规律,其结果表明：1、超甜玉米根、茎、叶、果实等组织微量元素含量存在显著差异。其中在根中Fe>Zn>Mn>Cu>B;茎中Zn>Fe>Mn>Cu>B;叶片中Fe>Zn>Mn>Cu>B;果实中Zn>Fe>Mn>Cu>B;全株Fe>Zn>Mn>Cu>B。2、茎中的Cu、Zn与全株的关系达显著相关,叶片铁含量与全株的关系达显著相关,根和茎锰含量与全株关系均达显著相关。3、各组织微量元素含存在不同生育期的差异     

小叶锦鸡儿总黄酮的提取方法比较与定性检验

利用乙醇提取法、热水提取法和碱提酸沉法,对小叶锦鸡儿不同部位的总黄酮提取进行比较。结果表明,利用体积分数70%的乙醇提取是一种比较好的提取方法。以乙醇作溶剂来提取小叶锦鸡儿不同部位的总黄酮,其中花中黄酮得率最高,达到2.16%,叶中次之,茎皮部最低。对小叶锦鸡儿黄酮类化合物作的定性检验结果表明,小叶锦鸡儿叶和花中可能含有黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类、查耳酮和二氢黄酮类,茎皮部可能含有黄酮类、黄酮醇类、异黄酮类和查耳酮。     

叶菜型甘薯品种‘百薯1号’茎尖不同部位淀粉含量变化的研究

研究了叶菜型甘薯品种茎尖的淀粉含量,为叶菜型甘薯品种茎尖的合理利用提供理论依据。以叶菜型甘薯品种‘百薯1号’为材料,研究分析了不同采摘时期甘薯茎尖不同部位淀粉含量的变化规律。结果表明：甘薯茎尖中叶、茎、柄的淀粉含量在不同采摘时期间均存在极显著差异。不同部位的平均淀粉含量从大到小排序依次是茎>叶>柄。其变异系数由大到小排序依次是叶>茎>柄。叶的淀粉含量以采摘第1期的最大,第2期的最低。在第1期至第4期范围内,叶的淀粉含量呈高→低→高→低的变化趋势;在第4期以后,则呈逐渐升高趋势。茎的淀粉含量以第7期的最高,第3期的最低。在采摘第1期至第3期以及第4期至第6期范围内,茎的淀粉含量均呈下降趋势。柄的淀粉含量以第6期的最高,第3期的最低。在第1期至第3期范围内,柄的淀粉含量呈缓慢下降趋势;第3期以后直至第6期范围内,柄的淀粉含量呈缓慢上升趋势;第6期至第7期,柄的淀粉含量又呈迅速下降趋势。叶、茎、柄三部位间淀粉含量变化存在着复杂的关系,但呈现出部分明显的关联规律。     

高产高淀粉甘薯新品种‘烟薯24号’选育及覆膜栽培技术研究

为了满足中国对高产高淀粉甘薯新品种和对新品种栽培技术的需求,烟台市农科院采用改良杂交法选育优良新品种,并通过国家区域试验进行产量、品质、抗病性鉴定,采用田间对比试验分析法对新品种进行覆膜栽培技术研究。结果表明：‘烟薯24’在2008—2009年国家区域试验中：鲜薯平均32235 kg/hm2,较对照增产9.46%;薯干平均9685.5 kg/hm2,较对照增产18.55%,2010年通过全国甘薯鉴定委员会鉴定。研究得出,‘烟薯24’具有产量高、淀粉含量较高、抗病性强、适应性广的优点,是加工淀粉的优质品种。‘烟薯24’覆膜栽培以黑色地膜效果最好,这主要是因为黑色地膜具有抑制杂草生长,不用喷施除草剂,避免了除草剂抑制地上部生长;地温适宜,不会因前期地温过高,影响薯块膨大;地上下部生长动态、叶面积系数动态、T/R值进展合理,因此能够获得较高的经济产量。     

甘薯块茎中β-淀粉酶同工酶特性及其在萌芽过程中的组织分布

采用聚丙烯酰胺凝胶活性电泳方法,以常用的甘薯品种“北京553”为研究材料,对甘薯块根中β-淀粉酶的部分生化特性进行了相关研究。发现甘薯块根中β-淀粉酶的最适温度为40℃,其温度稳定性范围为0～60℃,最适pH值为5.2～6.5,而pH值为3.0～8.0时酶具有较强的稳定性;考查金属离子对甘薯块根中β-淀粉酶的影响时发现,Ca2+与Zn2+对β-淀粉酶的活性及其同工酶谱带的变化不产生任何影响,Cu2+对β-淀粉酶同工酶的活性表现出了轻微的抑制效应,Pb2+对β-淀粉酶同工酶活性的抑制作用相对较大,Hg2+几乎抑制了β-淀粉酶各同工酶的全部活性。对萌芽过程中甘薯不同部位的β-淀粉酶进行了进一步分析,发现甘薯块根中β-淀粉酶的活性最高,幼芽中活性较低,而须根中几乎检测不到β-淀粉酶的活性。     

玉米/大豆和玉米/甘薯模式下玉米磷素吸收特征及种间相互作用

采用根系分隔盆栽试验和田间小区试验相结合的方法,通过研究玉米/大豆和玉米/甘薯套作模式下不同分隔方式及不同供磷水平,即0、35、70、105、140 kg P₂O₅ hm^-2对玉米磷素吸收利用的影响,阐明两种套作模式下种间相互作用及玉米磷素吸收特性。结果表明,2种套作体系中无论施磷与否,玉米均表现出套作优势(Acs>0,NCRcs>1),且玉米在玉米/大豆套作模式中的竞争能力强于玉米/甘薯模式,大豆和甘薯处于套作劣势,两种模式均促进了玉米磷素积累和产量的提高,施磷70 kg hm^-2时,与根系分隔相比,不分隔时玉米磷素积累和产量在玉米/大豆、玉米/甘薯中分别提高了17.05%、5.62%和16.84%、7.17%,磷素当季利用率平均提高了7.81%。种植模式和施磷水平互作效应显著,两种模式均以105 kg hm^-2处理玉米茎、叶和穗磷素积累和产量较高,且玉米/大豆套作大于玉米/甘薯套作,说明玉米/大豆模式更有利于玉米磷素的积累及产量的提高。     

甘薯主要数量性状对单株产量的通径分析

用秦薯1号自交后代实生苗为试验材料,试验对甘薯的分枝数(x1)、最长蔓长(x2)、分枝总长(x3)、节间长(x4)、蔓粗(x5) 、叶面积(x6)、单株绿叶重(x7)、藤叶重(x8)、单株薯数(x9)、单薯重(x10)、根冠比(x11)和单株产量(y)12个数量性状进行了测定。通过相关分析、逐步回归和通径分析表明单株绿叶重对单株产量的影响最大;单株薯数和单薯重对单株产量的直接作用较大。高产育种以单株产量为选择目标时,应以单株绿叶重、单株薯数和单薯重的选择为主,结合根冠比、分枝数、叶面积和蔓粗,对这7个性状进行综合考虑和选择。     

不同基因型甘薯品种产量与地上部农艺性状及主要气象因子关联度分析

研究了北方甘薯主产区泰安市栽培的不同基因型的主要甘薯品种鲜薯、薯干产量与13个地上部主要农艺性状及生长期间主要气象因子间关联度。根据关联度的大小研究得出各个影响因子的关联序,影响鲜薯产量因子的关联序为：分枝叶柄鲜重>分枝叶片数>地上部总鲜重>分枝鲜重>分枝条数>分枝叶片鲜重>主茎叶柄鲜重>主茎长度>分枝长度>主茎粗度>主茎叶片数>主茎叶片鲜重>主茎鲜重;影响薯干产量因子的关联序为：分枝叶片鲜重>分枝长度>分枝叶柄鲜重>分枝条数>分枝叶片数>主茎鲜重>主茎长度>分枝叶片鲜重>分枝鲜重>主茎粗度>主茎叶片数>地上部总鲜重>主茎叶柄鲜重;气象因子对鲜薯产量影响的关联序依次为：最高气温>相对湿度>最低气温>平均气温>14时湿度>10cm低温>5cm低温>0cm低温>日照时数>降水量;对薯干产量影响关联序依次为平均气温>最高气温>最低气温>5cm低温>10cm低温>14时湿度>0cm低温>日照时数>相对湿度>降水量。