不同栽培方式冬种马铃薯的生长发育特性及产量品质研究

以福建冬种马铃薯主栽品种紫花851为供试材料,进行冬种马铃薯5种不同栽培方式的比较试验,研究了不同栽培方式对其生长发育特性、产量和品质的影响.结果表明,在裸地上添加覆盖物均能提高产量,其产量表现依次为草+膜>膜+草>盖膜>盖草>裸地(CK),其高产优势源于单株薯块重、薯块数和合理的物质分配.此外,不同栽培模式对马铃薯淀粉、还原糖、维生素C、蛋白质、商品薯率和土壤微生物类群等均有较大的影响,而对其于物质和出粉率影响不大.不同栽培方式各有优缺点,因此生产上应根据不同环境采取相应的栽培方式以获得高产和最佳的经济效益.     

不同栽培模式对木薯生理特性、产量和经济效益的影响

选取木薯(Manihot esculenta Crantz)品种华南205与新选048为试验材料,比较分析了超高产高效栽培、高产高效栽培与常规栽培(CK)3种栽培模式对木薯生理特性、产量及经济效益的影响。结果表明,木薯不同栽培模式苗期光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶面积之间差异较为明显,由大到小依次为超高产高效栽培模式、高产高效栽培模式、常规栽培模式,且超高产高效栽培模式苗期光合特性显著高于对照;不同生育期木薯茎粗、株高由大到小依次均为超高产高效栽培、高产高效栽培、对照常规栽培;2个品种3种栽培模式间产量差异均达显著水平,与对照常规栽培模式相比,华南205和新选048两年(2013年与2014年)的平均产量在超高产高效栽培模式和高产高效栽培模式下分别增产18.6%、10.5%和15.8%、7.7%,分别增收6 378、2 810元/hm2和7 366、3 018元/hm2。由此可知,通过栽培技术的集成优化可以大幅度提高木薯产量和经济效益。     

木薯及其同源四倍体基因组与DNA甲基化差异分析

为研究染色体加倍对木薯基因组的影响,以及多倍化与2种不同倍性木薯之间DNA碱基序列的变化的联系。本研究以木薯品种"新选048"二倍体及其同源四倍体为研究材料,使用微卫星(simple sequence repeat,SSR)、目标起始密码子多态性(stand codon targeted polymorphism,SCo T)和甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术分别对木薯倍性间的遗传差异、DNA甲基化水平和模式进行分析。结果表明:利用SCo T和SSR均未检测出多态性条带产生,利用MSAP技术可检测出在DNA甲基化水平和模式均发生较大改变。二倍体和同源四倍体的总甲基化率分别为60.21%、59.52%,全甲基化率分别为39.92%、41.42%,半甲基化率分别为20.29%、18.10%。木薯多倍化后,其中有27.30%的位点发生了过甲基化,四倍体有25.00%的位点表现出去甲基化。本研究结果为探究木薯倍性间遗传差异和表观遗传变化规律进行了前期探索。      

~(60)Co-γ射线辐射对木薯组培苗的诱变效应

为探究~(60)Co-γ射线辐射对不同木薯品种组培苗的诱变效应,以2个木薯品种新选048和SC205离体单芽茎段为试验材料,以不同~(60)Co-γ射线辐射剂量(0、5、10、20、40 Gy)进行处理,观察比较不同辐射处理条件下组培苗的生长情况以及移栽后植株的生长状况。结果表明,随着~(60)Co-γ辐射剂量的增加,2个品种组培苗的生根率和萌发率均显著降低;新选048和SC205的半致死剂量分别为15. 3 Gy和17. 2 Gy。随着辐射剂量的增加,对继代组培苗及其生根苗的生长伤害程度逐渐加强,株高、生根率、移栽成活率等指标均显著降低。不同品种对~(60)Co-γ射线辐射的敏感程度存在差异,新选048的辐射敏感性更强。经~(60)Co-γ射线辐射后,2个木薯品种组培苗均出现叶柄颜色变异、叶形变异、黄化苗、矮化苗等不同程度的形态变异。经大田移栽后统计,新选048变异率为3. 3%,SC205变异率为6. 6%。对突变材料进行SSR分子标记检测发现,其中有3条引物可检测SC205对照与突变体材料在分子水平上的差异; 5条引物可检测新选048对照与突变体材料在分子水平上的差异。本研究结果为利用~(60)Co-γ射线辐射诱变创造木薯新种质以及木薯诱变育种奠定了一定的理论基础。     

47份木薯资源对朱砂叶螨的抗性鉴定及其抗性机理的初步研究

以47份木薯资源为材料,通过田间螨害情况调查,评价并鉴定木薯品种的朱砂叶螨抗性级别,同时对其中8份不同抗性木薯品种的形态学特征和生理生化特性进行调查及检测,研究木薯对朱砂叶螨的抗性与植株外部形态、叶片营养及生理生化特性的关系。结果表明:47份资源共包含4种抗性级别,分别为R、MR、S和HS,抗性最高的品种为食用木薯品种SC9和ST-1;未发现木薯品种螨害指数与株高、分枝部位、分枝数、叶形、叶片质地、裂叶长、裂叶宽、叶厚等植株形态学特征及氢氰酸含量、单宁含量、粗蛋白含量、可溶性糖含量间的相关关系;螨害指数与SPAD值间呈显著负相关关系,相关系数为-0.741。木薯对朱砂叶螨的抗性可能是各营养成分和生理指标等影响因素综合作用的结果,或者是在某一个指标达到对朱砂叶螨取食性产生作用的临界点时,才会对抗性起决定作用。SPAD值可作为木薯的朱砂叶螨抗性鉴定指标之一。     

木薯诱变育种研究进展

为了加快木薯优良品种选育进程,笔者简述了近年来国内外木薯诱变育种的研究进展。重点归纳了木薯诱变材料的选择、诱变方法、诱变方式、木薯诱变效应及突变体的鉴定、筛选及嵌合体的分离策略等方面,同时提出了目前木薯诱变育种存在的突变随机性和嵌合体等问题及解决方案。指出如何建立一套高效的诱变育种技术将是一个关键的问题。另外笔者认为诱变育种技术与离体技术、生物技术结合将是今后木薯研究的重点.     

优良木薯品种新选048离体快繁技术

[目的]探讨木薯新品种新选048的离体快速繁殖技术,为扩大种苗生产提供参考.[方法]以带腋芽的幼嫩茎段为外植体,研究不同季节取材、不同灭菌方法、不同用量植物生长调节剂以及不同培养方式对新选048离体快繁过程的影响.[结果]相对于冬季、夏季,春季采集的腋芽萌发快、生长势旺,污染率为22.1%,成活率为69.3%.在8~12 min内,随着0.1% HgC12、2.0% NaC1O灭菌时间的延长,外植体污染率降低,但褐化率随之升高;不同处理中,以0.1% HgCl2处理10 min对外植体的灭菌效果较好.在继代增殖培养基中,随着6-BA用量(0.02~1.00 mg/L)的升高,诱导的愈伤组织长度、鲜重和干重均不断增加,而不定芽的增殖系数、组培苗的鲜重和干重呈先升高后降低的变化趋势,但不定芽高度逐渐降低;以添加0.05 mg/L 6-BA的增殖效果最好,最高增殖系数为6.1倍,组培苗鲜重和干重综合表现较好.采用固体培养基培养的木薯不定芽增殖系数和组培苗干重最高,且诱导的不定芽长势均一、生长势旺;采用液体培养基培养的不定芽株高和组培苗鲜重最高,而间歇式浸没培养诱导的木薯不定芽增殖系数、株高、组培苗鲜重和干重均较低.在1/3MS+0.02 mg/L NAA+20.0 g/L蔗糖+6.0 g/L琼脂粉的生根培养基中不定芽生根率达100.0%,根多且长,呈乳白色.[结论]成功建立了木薯品种新选048以带腋芽的茎段为外植体的快速繁殖体系,可为其种苗生产提供新的途径.     

外源硒对食用木薯品质的影响研究

通过田间试验,分析不同外源硒施用水平下食用木薯的营养品质、抗氧化性及采后生理变质等方面的差异,探索外源硒对食用木薯品质的影响。结果表明:在一定施用范围内,外源硒能促进淀粉、蛋白质、总糖、黄酮的积累,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GHS-Px）活性,其中在0.9kg/hm ²处理下与对照的差异均达到显著水平;外源硒处理下食用木薯块根采后生理变质的速度均小于对照,但与对照的差异均不显著;外源硒降低了类胡萝卜素和氢氰酸的积累及过氧化物酶（POD）活性,而对支链淀粉含量和干物质率的作用不明显。综上,施用适量的外源硒能改善食用木薯的品质。     

增施生物有机肥对食用木薯产量及品质的影响

本研究采取随机区组试验,以不施生物有机肥为对照,设3个处理,研究不同生物有机肥施肥方式下食用木薯的生长情况、产量、品质的变化,探讨增施生物有机肥对食用木薯的产量及品质的影响,为食用木薯高产栽培技术研究和品质的改良提供理论依据。结果表明：增施生物有机肥可有效提高株高、茎粗、块根膨大期的SPAD值和块根形成期、块根膨大期的光合速率,并通过提高薯粗和薯数2个产量构成因子来增加块根的产量,对提高淀粉、蛋白质、干物质、可溶性糖的含量、支链淀粉/直链淀粉的比值、块根的综合品质也有促进作用,但对块根形成期的SPAD值、薯长、收获指数、粗纤维的影响较小;此外,相关性分析结果显示：在一定的范围内,生物有机肥施肥总量与产量及品质均呈正相关关系,且大部分相关系数均达到显著或极显著水平。综上所述,增施生物有机肥可提高食用木薯的光合作用,促进其生长,提高块根产量,有效改善了块根的品质,建议的施肥方式是在基肥和幼苗期各增施一次生物有机肥,施用量分别为3000、1500 kg/hm ²。     

桂木薯6号的选育及配套间作套种栽培技术

【目的】选育高产、高淀粉含量及适合间作套种的木薯新品种,为广西木薯产业发展提供技术支撑。【方法】2010~2015年,以木薯品种新选048为母本,采用自然杂交与胚挽救的方法,经连续多年多世代系统选育,获得木薯新品种桂木薯6号,并对其鲜薯产量、淀粉含量、收获指数、发芽率及抗逆性等进行评价。【结果】2012~2013年初级与高级评价结果表明,桂木薯6号鲜薯产量、淀粉含量和收获指数均高于对照品种华南205(CK),其中在广西武鸣初级评价中,鲜薯产量比CK高66.7%,在广西武鸣和隆安高级评价中,鲜薯产量分别比CK高70.1%和73.3%,增产均达显著水平(P<0.05,下同);两年不同地点的评价试验中,平均鲜薯产量比CK增加70.0%,平均淀粉含量比CK增加1.0%,且收获指数均高于CK。2014和2015年区域试验结果表明,3个试验点(广西武鸣、桂平和合浦)桂木薯6号平均鲜薯产量分别比CK高53.4%和50.3%,平均淀粉含量分别比CK增加1.4%和2.1%,增产均达显著水平。桂木薯6号平均发芽率98.5%、平均株高2.5 m、平均茎粗3.5 cm,生长势较强,属不分枝类型,具较强抗旱性,但抗风性较差。该品种于2016年4月通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂木薯6号具有稳产高产、收获指数高、品质优良及抗旱能力强等优点,生产中可单独种植,也可与其他经济作物进行间作或套种,适合在广西进行大面积推广种植。