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马铃薯研究合辑

  • 二倍体和四倍体马铃薯StGAox基因鉴定与比较分析

    覃 悦 ; 杨 妍 ; 张 磊 ; 卢 丽丽 ; 李 先平 ; 蒋 伟 《生物技术通报》 2025
    摘要:【目的】赤霉素氧化酶GAox包括GA20氧化酶(GA20ox)、GA2氧化酶(GA2ox)和GA3氧化酶(GA3ox),是植物体内赤霉素GA生物合成的关键调控酶,与植物的生长发育及对胁迫的响应息息相关。从二倍体和四倍体马铃薯全基因组中鉴定StGAox基因家族成员,比较分析不同倍性的马铃薯中该基因家族的进化模式,为马铃薯StGAox的基因功能研究提供线索。【方法】基于3个二倍体和3个四倍体马铃薯全基因组信息,利用生物信息学方法对StGAox基因家族进行鉴定,比较分析不同倍性的马铃薯中该家族成员的系统发育关系、基因结构、染色体定位、共线性关系、基因复制模式、亚细胞定位、顺式作用元件、匍匐茎中的表达模式。【结果】二倍体马铃薯Solanum tuberosum group Phureja DM1-3 516 R44(DM)、S. chacoense M6(M6)和S. tuberosumgroup Tuberosum RH89-039-16(RH)分别鉴定到35、26和56个GAox同源基因,四倍体马铃薯品种大西洋(cv. Atlantic,Atl)、合作88(cv. Cooperation-88,C88)和cv. Otava(Ot)分别鉴定到99、133和105个同源基因,在12或24或48条染色体上呈不均匀分布,其编码蛋白主要定位于细胞核、细胞骨架及叶绿体中;通过对二倍体和四倍体马铃薯、番茄和拟南芥的比较进化分析将其分为3个亚族GA20ox、GA3oxGA2ox,同一亚族具有相似的蛋白保守基序和基因结构;共线性分析发现6种马铃薯StGAox存在不同程度的易位;在基因复制方面,与二倍体马铃薯DM比较,四倍体马铃薯Atl、C88和Ot中分别有72、117、95个StGAox基因属于共线性基因,二倍体马铃薯M6和RH中分别有21和51个共线性基因;顺式元件分析表明,胁迫相关的CAAT-box、植物生长发育相关的TATA-box、植物激素相关的CGTCA-motif、ERE和TGACG-motif、光反应相关的Box 4和G-box的数量最多;StGAox在匍匐茎中表达模式不同,大多数StGAox基因TPM值均小于20,31个StGAox基因仅在膨大匍匐茎中有表达,12个基因在膨大匍匐茎中的表达量明显高于顶端弯钩状匍匐茎。【结论】二倍体和四倍体马铃薯中共鉴定到454个GAox基因,揭示了不同倍性的马铃薯GAox家族基因结构、基序组成、染色体分布、基因复制模式和匍匐茎中的表达谱。
    关键词: 马铃薯, 倍性, 赤霉素氧化酶, 生物信息学分析, 基因复制
  • 马铃薯川芋50遗传转化及基因编辑体系的建立

    文 博霖 ; 万 敏 ; 胡 建军 ; 王 克秀 ; 景 晟林 ; 王 心悦 ; 朱 博 ; 唐 铭霞 ; 李 兵 ; 何 卫 ; 曾 子贤 《生物技术通报》 2025
    摘要:【目的】构建马铃薯川芋50的遗传转化体系和基因编辑体系。【方法】以四川省主导品种川芋50无菌脱毒组培苗茎段和叶片为外植体,用农杆菌介导法将含有植物敲除载体质粒pJCV55-StU6-200-StUBI10-T#01转化马铃薯外植体,分析4种不同植物激素配比的培养基体系对马铃薯愈伤组织诱导和分化的影响,探究川芋50的基因编辑、阳性植株鉴定方法。【结果】1)最适马铃薯川芋50遗传转化的培养基体系为B体系。茎段和叶片预培养及愈伤组织诱导的培养基配方分别为:MS 基础盐+20 g/L蔗糖+1 mL/L 1 000× N&N维生素(1 000× Nitsch&Nitsch Vitamin Solution, 1 000× N&N维生素)+1.0 mg/L TZR(trans-zeatin-riboside, TZR)+0.027 8 mg/L GA3(gibberellin A3, GA3)+0.02 mg/L NAA(1-naphthaleneacetic acid, NAA)+2.0 g/L Phytagel和MS基础盐+20 g/L蔗糖+1 mL/L 1 000× N&N维生素+0.5 mg/L TZR+2.5 mg/L IAA(indole acetic acid, IAA)+2.0 g/L Phytagel,愈伤诱导率分别为93%和88%。愈伤组织分化的培养基为:MS基础盐+20 g/L蔗糖+1 mL/L 1 000× N&N维生素+2.0 mg/L TZR+10 mg/L GA3+2.0 g/L Phytagel;2)证明了二次生根筛选法可准确鉴定马铃薯转基因阳性植株,准确率100%;3)建立了针对川芋50的农杆菌介导CRISPR/Cas9基因编辑体系,编辑率63%。【结论】通过对愈伤再生过程中各个影响因素进行试验以及利用农杆菌介导的CRISPR/Cas9技术进行编辑,建立了马铃薯川芋50的遗传转化体系和基因编辑体系。
    关键词: 马铃薯, 川芋50, 根癌农杆菌, 遗传转化, 基因编辑, CRISPR/Cas9
  • 马铃薯GRAM基因家族鉴定与表达分析

    刘 涛 ; 王 志淇 ; 吴 文博 ; 石 文婷 ; 王 超楠 ; 杜 崇 ; 杨 中敏 《生物技术通报》 2025
    摘要:【目的】GRAM(Glucosyltransferases, Rab-like GTPase activators and Myotubularins)是普遍存在于动、植物蛋白中的结构域,在植物生长发育及响应逆境胁迫等过程中发挥着重要功能。在马铃薯全基因组中鉴定GRAM基因家族成员,分析马铃薯GRAM家族基因在盐胁迫下的表达模式,探究GRAM家族在马铃薯盐胁迫过程中的作用。【方法】采用生物信息学方法鉴定马铃薯中GRAM家族成员,并对蛋白理化性质、染色体定位、亚细胞定位、基因结构、motif及共线性等方面进行分析。利用转录组测序和荧光定量PCR(RT-qPCR)对该家族成员在盐胁迫下的表达模式进行研究。【结果】在马铃薯中共鉴定到26个GRAM家族基因,不均匀地分布于7条染色体上;理化性质分析显示StGRAM全部为亲水性蛋白,大部分为碱性蛋白;亚细胞定位预测StGRAM蛋白大部分存在于叶绿体和细胞核;根据系统进化分析可将StGRAM家族分为3个亚族,同一亚族成员具有相似的基因结构及motif分布;通过马铃薯物种内共线性分析发现StGRAM仅有一对同源基因,物种间共线性显示StGRAM在水稻和拟南芥中分别存在5对和3对同源基因;在StGRAM基因启动子区发现大量的激素响应元件和逆境胁迫响应元件;转录组测序分析和RT-qPCR分析显示,StGRAM基因受盐胁迫的诱导表达,可能参与了马铃薯对盐胁迫的响应过程,StGRAM25基因可能对中性盐和碱性盐有不同的响应模式。【结论】StGRAM基因家族在马铃薯盐胁迫响应和信号转导过程中发挥着重要作用。
    关键词: 马铃薯, GRAM基因家族, 生物信息学, 盐胁迫, 表达分析
  • 水氮耦合对马铃薯氮素吸收效率和产量形成的影响

    孙青慧 ; 周横伟 《贵州农业科学》 2025
    摘要:【目的】探明水氮耦合对马铃薯氮素吸收效率及产量形成的影响,为优化马铃薯灌水与施氮策略提供科学依据。【方法】设置3个灌水量(W1:1 500 m3/hm2、W2:2 000 m3/hm2、W3:2 500 m3/hm2)与4个氮素水平(N0:0 kg/hm2、N1:75 kg/hm2、N2:150 kg/hm2、N3:225 kg/hm2)的组合处理,测定并分析马铃薯的产量及其构成因素、农艺性状、各器官氮素积累量及氮素利用效率。【结果】在相同灌水量下,随施氮量增加,马铃薯的产量、单株产量和单块茎重均有所增加,以高水高氮处理(灌水量2 500 m3/hm2、氮肥225 kg/hm2)表现最佳,分别为47 101.00 kg/hm2、0.853 kg和0.199 kg。此外,在马铃薯幼苗期、结薯期和成熟期,水氮耦合处理对株高、茎粗、叶面积指数及干物质积累量的影响显著,且随水分和氮素用量增加呈逐渐上升趋势,氮肥225 kg/hm2、灌水量2 500 m3/hm2处理的效果尤为突出。不同灌水量和施氮处理显著影响马铃薯各生育期内植株的氮素积累,灌水量2 500 m3/hm2、氮肥225 kg/hm2处理下各器官的氮素积累量明显增加。水氮耦合显著提高马铃薯的氮肥农学利用率和氮素偏生产力,且随灌水量的增加效果更好。【结论】水氮耦合对马铃薯的氮素吸收效率及产量形成具有显著影响,以氮肥225 kg/hm2、灌水量2 500 m3/hm2处理的综合表现最佳。
    关键词: 马铃薯, 水氮耦合, 产量形成, 氮素吸收效率, 氮素利用率
  • 马铃薯高产高效栽培技术

    李娟 《农村新技术》 2024
  • 山地马铃薯高产栽培技术

    黄彩煜 ; 肖国凤 ; 吴树元 ; 谢粉 《安徽农学通报(下半月刊)》 2024
    摘要:马铃薯不仅可以作为蔬菜或主粮食用,还可以作为动物饲料使用,具有较高的经济价值.本文结合种植实践,从地块选择、种薯处理、播种、田间管理、病虫害防治以及成熟采收等方面介绍了山地马铃薯的栽培技术,为实现马铃薯高产优质生产提供参考.
    关键词: 山地马铃薯, 栽培技术, 病虫害防治
  • 不同马铃薯品种(系)耐旱性综合评价及其指标筛选

    邢媛 ; 李凯峰 ; 周进华 ; 郭华春 ; 李俊 《生态学杂志》 2024
    摘要:以4个马铃薯品种(系)为供试材料,采用盆栽人工控水和组培条件下PEG-6000胁迫两种不同的模拟干旱形式进行处理,通过形态与生理指标综合评价其耐旱性差异,为马铃薯抗逆栽培及耐旱品种的选育提供依据.盆栽苗设置正常灌水(CK)和2个干旱胁迫处理:中度干旱(T1,土壤相对湿度指数45%±5%)、轻度干旱(T2,土壤相对湿度55%±5%),组培试管苗设置4个PEG-6000浓度(5%、10%、15%和20%),对干旱胁迫下盆栽马铃薯的单株平均产量、9个形态指标、6个生理指标进行测定,使用3种方法对实验数据进行分析,评价了供试材料的耐旱性强弱并以组培苗进行验证.结果表明:经两种不同的模拟干旱处理后,筛选出的耐旱种质较为一致,耐旱性较好的品种(系)均为高代品系D1520和"滇薯97",对干旱敏感的品种均为"青薯9号"和"滇薯1418";从15个指标中简化出脱落酸含量、过氧化物酶活性、叶片数、株高、节数、分支数和叶片夹角7个对干旱胁迫敏感指标;各品种(系)的叶片数指标经组培试验验证后,可作为耐旱评价的重要指标.
    关键词: 马铃薯, 干旱胁迫, 组培苗, PEG-6000, 主成分分析, 隶属函数
  • 不同栽培措施对秋作马铃薯产量及效益的影响

    卓敏 《中国农技推广》 2024
    摘要:试验不同栽培措施对秋作马铃薯产量及经济效益的影响,以期为秋作马铃薯的高质高效栽培技术提供科学指导.试验采用二因素随机区组设计,A因素为栽培方式,分A,(无稻草包芯)、A2(稻草包芯)2个栽培方式;B因素为种植密度,分B1(2 800株/亩)、B2(3 400株/亩)、B3(4 000株/亩)、B4(4 600株/亩)、B5(5 200株/亩)5个水平,共10个处理.结果表明,栽培方式间的产量差异不显著,种植密度间差异显著,但产量排名前5的5个处理间(A2B5、A2B4、A2B3、A1B5、A1B4)差异不显著.通过经济效益分析,处理A2B2纯收益最高,为1 324元/亩;A2B3、A2B1次之,均为1 312元/亩;A2B4第三,为1 276元/亩.处理A2B2经济效益最好,即采用稻草包芯、种植密度为3 400株/亩的栽培措施较为适合本地秋作马铃薯.
    关键词: 秋作, 马铃薯, 密度, 稻草包芯, 产量
  • 优质马铃薯高产高效栽培技术要点分析

    王小莉 《种子科技》 2024
    摘要:以通渭县为例,分析马铃薯种植现状,从选地、整地施肥、合理选种、种薯处理、播种管理、田间管理、病虫害防治等角度出发,介绍了优质马铃薯高产高效栽培技术,重点探讨了对早疫病、晚疫病、蚜虫的防治措施,并分析了对马铃薯的收获管理,以期能够为广大农业工作者提供参考.
    关键词: 马铃薯, 通渭县, 技术要点
  • 临夏州马铃薯产业现状及发展建议

    夏正林 ; 任佐录 ; 刘小琅 ; 丁国文 ; 朱琳花 ; 何小琴 《种子科技》 2024
    摘要:马铃薯是临夏回族自治州(以下简称临夏州)第二大作物,在农业生产中占有十分重要地位.近年来,随着经济发展,人民生活水平逐渐提高,对马铃薯的需求也显著增加.但是,受马铃薯品种退化快、产量水平较低、生产的商品薯市场竞争力不强等因素影响,制约了马铃薯产业的发展.阐述了临夏州马铃薯产业现状、存在的主要问题、产业发展对策及建议,旨在为临夏州马铃薯产业发展、农业增效、农民增收提供技术支撑.
    关键词: 马铃薯, 产业现状, 产业化发展
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