薯类作物种类繁多,包括马铃薯、甘薯、木薯、山药、葛根等,其中,马铃薯、木薯与甘薯并称为全球三大薯类作物.薯类作为"粉粮",是重要的粮食补充,也提供了丰富的功能农产品.我国每年薯类种植面积超过1.5亿亩,薯类产业的发展事关国家粮食安全、扶贫攻坚、乡村振兴等一系列国家重大战略部署.加强薯类作物种质资源收集保护、繁殖更新、种质创新与推广利用,是推进薯类作物种业振兴和打赢种业翻身仗的基础.

不同教材对"绿叶在光下合成淀粉"实验步骤的表述存在差异,为教学的开展留下疑问.在比较不同教材对实验材料、暗处理时长、光照处理时长及脱色处理等要求的基础上,自制简易植物生长箱探索实验步骤的优化.结果表明,使用甘薯植株可有效替代天竺葵开展实验,暗处理24 h后遮光处理4 h的实验效果明显,实验成功率高.

甘薯在储藏过程中受到低温冷害会大大降低甘薯的商品价值,因此研究甘薯耐低温储藏的分子机制,减少低温在甘薯储藏过程中的影响具有重要意义.本研究选取了较耐低温储藏、不耐低温储藏以及表现居中的3个甘薯品种商薯19(S19)、烟薯25(Y25)和苏薯16(S16),分别在9℃和6℃储藏35 d.提取上述处理的薯块总RNA进行转录组测序和比较分析,发现与对照相比,S19在低温储藏后的差异表达基因较少,而Y25则相反,S16居中.差异表达基因KEGG和GO分析发现,甘薯块根在低温胁迫下蛋白酶体相关基因的表达水平较高.最终,通过比较不同品种不同温度下的转录组数据,得到响应储藏期低温胁迫的候选基因Ibat.Brg.02F G010830,该基因注释为冷胁迫响应类受体蛋白激酶.qRT-PCR验证该基因的表达与转录组数据相一致.进一步分析了该基因及其等位基因和同源基因的进化关系,并分析了该基因在不同品种中的变异.本研究将为甘薯低温储藏响应机制解析以及耐低温储藏品种的选育提供支撑.

利用农业废弃物甘薯藤及蛹虫草培养基废弃物作为培养基的主要原料进行蛹虫草菌种驯化.蛹虫草子实体培养基中添加不同比例蛹虫草培养基废弃物及甘薯藤粒,通过适宜的培养条件,废弃物中淀粉、蛋白质、糖类、氨基酸等营养物质及蛹虫草胞外酶酶解产生的小分子物质被充分利用,以培育优质蛹虫草子实体.当一级种子中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L和甘薯藤粉10 g/L,二级种中加入蛹虫草培养基废弃物20 g/L、甘薯藤粉10 g/L,使蛹虫草子实体栽培料中蛹虫草培养基废弃物占32％～45％,甘薯藤粒占10％～15％,二者比例为(3～4)∶1时,栽培效果最好.本研究蛹虫草培养基替代原料资源丰富易得,并可节约生产用粮,降低原料成本,从而实现农用废弃物再利用,减少环境污染,也符合绿色环保可持续发展的理念.

为了探索适宜的磷肥用量,提高鲜食型甘薯的经济产量和磷肥利用率,以徐薯 32 为例,于 2018-2019 年进行两年的田间试验(土壤有效磷含量为 31.70 mg·kg-1),比较了不同施磷量对鲜食甘薯产量、品质、磷积累和磷利用效率的影响.试验设置5 个施磷水平(P2O5),分别为0(P0)、25(P25)、50(P50)、75(P75)和100 kg·hm-2(P 100).结果表明:1)与P 0相比,施磷显著提高了鲜薯产量和商品薯产量,以P 75处理最高,其次为P50处理,两处理间差异不显著.2)施磷显著提高了薯块中淀粉和还原糖含量,在P50处理下可溶性糖和蛋白质含量显著增加.3)在生育期90～120 d,施磷显著提高了甘薯的磷积累量和干物质积累量.4)磷表观利用率随着施磷量的增加而下降,磷农学效率则随着施磷量的增加先升后降,在P 50处理下显著高于其他处理.综合考虑鲜薯产量、品质、经济产量和磷肥利用率,本试验条件下P 2 O5的适宜用量为50 kg·hm-2.

甘薯茎线虫病由马铃薯腐烂线虫引起,是严重影响甘薯产量和品质的检疫性病害.挖掘抗茎线虫病基因并通过分子设计育种培育抗病品种是防控茎线虫病的有效途径.本研究前期以抗茎线虫病甘薯品种美国红为父本,感病品种徐紫薯8号为母本,通过控制授粉有性杂交方式构建了包含274个F1子代的分离群体.以该F1群体为材料,利用室内人工接种法对F1子代的茎线虫病抗扩展性进行鉴定,结果表明,甘薯茎线虫病抗扩展性呈连续性偏峰态分布,甘薯茎线虫病发病体积比与扩展直径和扩展长度呈极显著正相关,与薯块直径、薯块长度和薯块长宽比无相关性,说明薯块的大小和薯形对抗扩展性鉴定结果无影响.甘薯茎线虫病抗扩展性遗传力为75.7％,表明抗扩展性主要受遗传因素控制.基于前期构建的甘薯SNP遗传图谱对抗扩展性进展QTL定位,获得与抗扩展性紧密连锁的QTL 10个,解释6.6％～10.7％的表型变异.候选基因功能注释表明,苯丙素生物合成、植物激素信号转导、植物病原互作代谢等通路参与抗病胁迫.筛选5个关键候选基因进行荧光定量表达分析,在接种茎线虫后候选基因itf13g19570表达量显著增高.研究结果为甘薯茎线虫病抗病基因挖掘和抗病机理解析提供了重要参考.

羟基肉桂酰辅酶A奎尼酸羟基肉桂酰转移酶(hydroxycinnamoyl CoA quinate hydroxycinnamoyl transferase,HQT)是绿原酸生物合成的最后一步限速酶.IbHQT1 是甘薯绿原酸生物合成的关键HQT基因,为进一步揭示HbHQT1 在甘薯绿原酸生物合成中的作用和转录调控机制,克隆其启动子,构建甘薯叶酵母单杂交cDNA文库,通过酵母单杂交方法筛选与IbHQT1 启动子结合的上游调控因子.结果表明,1 500 bp的IbHQT1 启动子序列中含有多种激素调节与防御相关的顺式元件及转录因子结合元件.构建的cDNA文库库容为 1.15×107 CFU,插入片段长度平均约1 200 bp.通过酵母单杂交筛选获得2 个转录因子IbMYB11 和IbTGA2.2,可以与IbHQT1 启动子结合.IbMYB11、IbTGA2.2 和IbHQT1 在甘薯(QS80-12-11)不同组织和发育阶段表达类似,与绿原酸的积累存在明显的相关性.

目的 初步探讨紫甘薯花青素对小鼠酒精性肝损伤的保护作用.方法 用50％乙醇制备小鼠酒精性肝损伤模型,分别ig给予慢性酒精性肝小鼠不同浓度的紫甘薯花青素,给药20 d后,观察小鼠的生长状况,测定脏器指数及血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、乙醇脱氢酶(ADH)、谷胱甘肽还原酶活性系数(GRAC)等生化指标,对肝脏组织行HE染色分析.结果 紫甘薯花青素可显著降低酒精性肝模型小鼠血清中AST、ALT的活性及肝、脾脏指数,增加ADH的含量及肾脏指数,可明显减轻小鼠的肝组织损伤程度,并呈量效关系.结论 紫甘薯花青素对小鼠酒精性肝损伤具一定的保护作用.

[目的]为筛选对甘薯蚁象Cylasormicarius (Fabricius)有引诱作用的植物挥发性物质.[方法]采用顶空气体采样法收集5个甘薯品种的植物挥发物,通过气相-质谱联用系统(GC-MS)进行物质鉴定及定量分析,测定甘薯蚁象成虫对候选挥发物的触角电位(EAG)反应和嗅觉趋向选择行为.利用Y型嗅觉仪测定甘薯蚁象成虫对5个甘薯品种茎叶的嗅觉反应.[结果]5种甘薯品种的植物挥发物种类和含量有所差异.7种候选挥发物(罗勒烯、柠檬烯、壬醛、β-石竹烯、律草烯、法尼烯和乙酸-顺-3-己烯酯)均引起甘薯蚁象雌、雄成虫的EAG反应.其中,雌虫对柠檬烯、壬醛和β-石竹烯的反应相对值较大;而引起雄虫反应相对值较大的挥发物为罗勒烯、柠檬烯、葎草烯.在趋向行为反应中,柠檬烯和壬醛对甘薯蚁象雄虫的吸引作用高于对照,而雌虫对葎草烯、柠檬烯有极显著的趋向选择.甘薯蚁象成虫对5种茎叶的反应率为40.90％ ～65.21％,且5个甘薯品种的茎叶挥发物均没有显著的引诱作用(P＞0.05).[结论]甘薯蚁象雌、雄成虫对甘薯植物挥发物具有不同的EAG及趋向行为反应,气味化合物柠檬烯与甘薯蚁象偏爱选择密切相关.

为了发掘菜用和观赏甘薯优异种质资源,通过对国家种质徐州甘薯试管苗库中1000余份资源材料进行鉴定,筛选了96份优异种质.利用30对SSR引物对入选材料进行了遗传多样性和群体结构分析,明确了这些材料遗传差异;并对入选材料12个表型质量性状进行主成分和聚类分析.结果表明:扩增的总条带数为275条,其中多态性条带为269条,多态率97.8％;利用DPS软件计算入选材料间的Nei72遗传距离为0.15 ～0.76,平均遗传距离0.66;群体结构分为3个组群,与分子标记聚类结果相似,表明入选材料有较大的遗传差异性;表型质量性状主成分分析得到5个主要成分,其累计贡献率达到80.50％;利用表型质量性状,可聚为8个组群.本研究通过分子标记与表型质量性状分析为下一步杂交选育菜用和观赏甘薯新品种提供了亲本选择信息.