脱毒马铃薯与工程马铃薯

马铃薯是仅次于水稻、小麦、玉米的第四大粮食作物,又是粮菜兼用作物及重要工业原料。中国种植面积4000万亩以上,居世界第一位。马铃薯产量高,营养丰富,其蛋白质含量超过玉米、小麦、豌豆等。但因病毒侵染引起马铃薯严重减产与种质退化,薯块逐年变小、产量逐年降低,使我国马铃薯单产远远落后于国际先进水平。在农业生产上马铃薯Y病毒(PVY)、马铃薯X病毒(PVX)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)等的侵染造成极大危害,它们的复合侵染后果更加严重,可导致减产80％以上。 病毒是引起马铃薯退化的主要原因,高温等不良条件使退化加速,而病毒危害程度又与栽培条件和管理技术密切相关。解决退化最根     

以供能比评价主食产品中马铃薯原料添加程度的指标构建研究

通过初步构建马铃薯供能比评价指标,比较以马铃薯供能比评价不同马铃薯原料添加程度的适用性,分析发现,马铃薯供能比与马铃薯质量占比之间差异最大可超过35%,二者间回归系数为0.958 4~0.999 9。以马铃薯供能比作为评价指标可较好地反映不同马铃薯原料对马铃薯主食产品的能量贡献程度,而不受其原料形态的影响。建议在马铃薯主食产品的生产、加工和市场监管等马铃薯主食产业各环节中,引入马铃薯供能比评价指标,用以对马铃薯主食产品中马铃薯原料添加程度的评价参考。     

影响活体内马铃薯晚疫病菌卵孢子产生因素的研究

研究了不同菌株组合,马铃薯植株茎、叶及接种物中A1和A2菌株孢子囊比例、温度、湿度对卵孢子产生的影响。不同菌株组合产生卵孢子的数量有显著差异;在离体接种情况下,叶片中产生卵孢子数量大于茎中产生卵孢子数量;A1和A2菌株中孢子囊不同比例对卵孢子产生影响很大,当比例为1：1时卵孢子产生量最大;15℃光照条件下培养,并给侵染叶片持续的水分供应才能产生大量卵孢子;寄主的抗性水平对卵孢子产生有明显的影响,中抗品种上产生卵孢子量最多,高抗品种上产生卵孢子量最少,感病品种上产生卵孢子量居中。     

PVY和PVS病毒复合侵染对马铃薯光合及营养品质的影响

以2个马铃薯高代品系为实验材料,研究马铃薯病毒Y(PVY)和S(PVS)复合侵染对马铃薯叶片SPAD值、最大净光合速率、表观量子效率、气孔导度、暗呼吸速率、蒸腾速率、光补偿点、胞间CO_2浓度和饱和光强等光合参数,以及马铃薯块茎产量、干物含量、淀粉含量、还原糖含量、粗蛋白含量等产量品质指标的影响。结果表明:(1)田间受到PVY和PVS病毒复合侵染后,马铃薯品系2010-11植株的叶片PVS病毒含量显著低于品系34-2植株,2010-11植株的叶片PVY病毒含量同样低于品系34-2植株,但差异不显著。(2)与对照相比,感病后马铃薯品系34-2和2010-11的平均单株产量分别显著降低48.54%和19.98%,淀粉含量分别降低8.06%和3.38%,但不显著;粗蛋白含量分别显著升高14.05%和29.17%;还原糖含量分别显著降低11.11%和14.29%;34-2干物量含量显著降低6.9%,2010-11干物质含量略降低0.66%。(3)两品系感病植株的光合参数SPAD值分别显著降低13.37%、20.10%;最大净光合速率分别显著降低32.48%和4.54%;其它光合参数变化没有规律性。研究发现,PVY和PVS病毒混合侵染使马铃薯植株叶片叶绿素含量显著降低,进而影响光合作用的正常进行;病毒侵染使块茎中还原糖和淀粉的积累显著受到抑制,但能够促进块茎中粗蛋白的含量显著提高。     

影响活体内马铃薯晚疫病菌卵孢子产生因素的研究*

研究了不同菌株组合,马铃薯植株茎、叶及接种物中A1和A2菌株孢子囊比例、温度、湿度对卵孢子产生的影响。不同菌株组合产生卵孢子的数量有显著差异;在离体接种情况下,叶片中产生卵孢子数量大于茎中产生卵孢子数量;A1和A2菌株中孢子囊不同比例对卵孢子产生影响很大,当比值为1∶1时卵孢子产生量最大;15℃光照条件下培养,并给侵染叶片持续的水分供应才能产生大量卵孢子;寄主的抗性水平对卵孢子产生有明显的影响,中抗品种上产生卵孢子量最多,高抗品种上产生卵孢子量最少,感病品种上产生卵孢子量居中。     

马铃薯Y病毒外壳蛋白基因在转基因马铃薯中的表达

ＰＶＹ是马铃薯Ｙ病毒组的典型成员,主要感染马铃薯、番茄、辣椒和烟草等。近年来,利用植物基因工程手段获得了不少抗病毒转基因工程植物,为培育抗病毒作物新品种提供了新途径［１］。病毒外壳蛋白基因导入并使之在植物中表达可获得抗相应病毒的转基因植物,已在烟草、番茄、马铃薯、苜蓿、黄瓜和番木瓜等植物中获得成功［１～３］。本室已成功地对在我国流行的ＰＶＹＮ株系外壳蛋白基因进行了克隆及序列测定［４］,在此基础上,我们构建了植物表达中间载体,通过土壤农杆菌介导的叶盘法转化马铃薯,获得了大量转基因植株。分子检测证明…     

表达马铃薯X病毒和Y病毒双价外壳蛋白基因马铃薯植株的抗病性

表达马铃薯Ｘ病毒（ＰＶＸ）和马铃薯Ｘ病毒（ＰＶＹ）双价外壳蛋白（ＣＰ）基因的马铃薯虎头和克新４号,用机械摩擦同时接种ＰＶＸ和ＰＶＹ后,通过症状观察,植株中ＰＶＸ和ＰＶＹ的ＥＬＩＳＡ检测结果表明,转基因头虎头和克新４号的多数株系的平均病毒含量均明显低于未转基因的对照植株,不同时期病毒测定结果表明,许多株系病毒积累缓慢,延迟发病,说明转ＰＶＸ,ＰＶＹ双价ＣＰ基因的马铃薯,对ＰＶＸ和ＰＶＹ复合侵染发生不     

表达PVY和PLRV双价外壳蛋白基因马铃薯的抗病性研究

表达马铃薯Y病毒(PVY)和马铃薯卷叶病毒(PLRV)双价外壳蛋白基因的马铃薯(Solanum tubero-sum L.)栽培品种“Favorita”和“虎头”,经摩擦接种PVY和用桃蚜接种PLRV后,观察症状并用ELISA测定病毒滴度。结果表明,两个品种转双价CP基因的各株系,接种病毒后表现无症状或症状轻微,其中PVY和PLRV平均滴度均较不转基因对照植株低。不同品种对PVY和PLRV的抗性比较表明,转双价CP基因的“Favorita”对PVY抗性较明显,而转双价CP基因的“虎头”则对PLRV抗性较对PVY抗性明显。不同转基因株系抗病毒水平不同。“Favorita”9个转双价CP基因株系中有6个株系PVY滴度较未转基因对照降低52.5％～90.0％,而“虎头”7个转双价CP基因株系中有4个株系PLRV含量较对照降低53.0％～98.0％。在抗性株系中还出现一些抗1种病毒或抗2种病毒的抗性较强的单株。     

危害茄科蔬菜的外来入侵害虫——马铃薯甲虫

马铃薯甲虫是世界著名的入侵害虫,是我国的重要检疫性有害生物,主要危害马铃薯、茄子和西红柿等茄科蔬菜。该甲虫目前分布于美洲、欧洲和亚洲等30多个国家和地区,于1993年入侵我国新疆,到2010年扩散到36个县市,最前沿为木垒县。该文介绍了马铃薯甲虫的扩散历史、危害情况、发生规律以及防治措施,指出我国在西北方向遭受新疆马铃薯甲虫入侵内地威胁的同时,也在东北方向遭受俄罗斯滨海边区马铃薯甲虫对黑龙江及东北地区入侵的严重威胁,应加强防范。     

马铃薯糖苷生物碱

本文概述了马铃薯糖苷生物碱的结构、种类、含量和分布及其与内外在生理环境条件的关系,讨论了它的生物合成途径,并指出了应用的方向。     

马铃薯甲虫自然种群生命表的组建及影响因子

应用作用因子生命表方法,组建了马铃薯2代马铃薯甲虫自然种群生命表,并采用排除分析法分析了作用因子对马铃薯甲虫种群数量的控制作用.结果表明:马铃薯甲虫卵期和1龄幼虫期的存活率分别为79.1％和69.3％,显著低于其他虫态的存活率,表明该阶段为马铃薯甲虫种群生存的脆弱阶段,是马铃薯甲虫防治的关键时期.“自然死亡”的排除作用控制指数最大(1.87);其次为“捕食及其他”,排除作用控制指数为1.51;寄生性天敌对马铃薯甲虫没有控制作用.如果排除所有天敢等因子的作用,马铃薯甲虫自然种群趋势指数将增长2.8倍.表明天敌等自然因子虽对马铃薯甲虫种群数量有一定的控制作用,但控制能力较弱.     

马铃薯NOA基因的克隆及序列分析(英文)

以马铃薯(Solanum tuberosum)为实验材料,利用电子克隆和RACE技术,从马铃薯中克隆出NOA(nitric oxide associated factor)基因,命名为StNOA1,测序结果表明,其cDNA序列长度为1 929 bp,此片段包含一个长为1 632 bp的完整编码框.氨基酸序列比对分析表明,StNOA1与烟草(Nicotiana benthamiana),葡萄(Vitis vinifera),蓖麻(Ricinus communis),水稻(Oryza sativa),玉米(Zea mays)以及拟南芥(Arabidopsis thaliana)均有很高的同源性 (89.44%～63.56%).同AtNOA1一样,StNOA1也具有保守的GTP结合区.从结构分析结果推测,StNOA1和AtNOA1在功能上有一定的相关性,其也可能通过调节内源NO的释放参与到植物生长、发育、抗逆等过程中.     

全球入侵物种马铃薯块茎蛾生态位转移及适生区扩展

马铃薯块茎蛾是一种全球性检疫害虫,也是马铃薯的主要害虫,对其进行早期预警和检测非常重要。本研究从3个维度,即原产地南美洲与整个入侵地(以除南美洲以外的所有分布地为整体)之间、原产地南美洲与5个入侵大洲(北美洲、大洋洲、亚洲、非洲和欧洲)之间、原产地南美洲与入侵地中国之间的气候生态位变化,分析了马铃薯块茎蛾在入侵期间的气候生态位保守性,并构建了该害虫在当前和未来气候情景下在其原产地和入侵地(中国)的生态位模型。结果表明：该害虫的气候生态位在上述地区均发生了不同程度的扩张,说明该害虫在入侵过程中能适应新的入侵地环境。马铃薯块茎蛾的适生区几乎遍布整个南美州;在中国,其适生区主要集中在山东、河北、天津、北京、河南、湖北、云南、贵州、四川、海南、广西北部、湖南南部、安徽、广东、江苏、山西和陕西的南部,随着温室气体排放浓度增加,全球气温升高,其适生区将在低纬度地区减少,逐渐向高纬度地区扩展,具体表现为：北部向辽宁、吉林、内蒙古东南部扩展,西部向四川及青藏高原东南部延伸,而云贵高原东南部、海南岛及长江以南等地区的适生区逐渐减少。与当前气候条件相比,未来气候条件下我国马铃薯块茎蛾适生区总面积呈增加趋势...     

马铃薯卷叶病毒基因间隔区转化的马铃薯抗病性研究

将本室合成、克隆的马铃薯卷叶病毒（ＰｏｔａｔｏＬｅａｆｒｏｌＶｉｒｕｓ,ＰＬＲＶ）中国分离株的基因间隔区（ｉｎｔｅｒｇｅｎｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅ,ＩＳ）双链ｃＤＮＡ以正、反向两种方式分别构建于转化载体ｐＲＯＫ２中,通过致瘤农杆菌介导,以马铃薯叶圆片为转化材料,转化马铃薯栽培品种Ｄｅｓｉｒｅ,获得了转基因植株。卡那霉素抗性分析和ＰＣＲ检测目的基因,证明ＰＬＲＶＩＳ双链ｃＤＮＡ已经整合到转基因马铃薯的染色体基因组中。将转基因植株移栽网棚用蚜虫接种ＰＬＲＶ,观察症状并用酶联免疫吸附测定（ＥＬＩＳＡ）检测转基因植株中ＰＬＲＶ含量。结果表明,表达ＰＬＲＶＩＳ正意和反意ＲＮＡ的转基因植株,接种病毒后表现无症状或症状轻微,ＰＬＲＶ平均滴度均较未转基因对照植株低。表达正意ＲＮＡ的转基因植株ＰＬＲＶ滴度降低４３％～７２％,表达反意ＲＮＡ的转基因植株ＰＬＲＶ滴度降低７２％～８６％,由此可见,表达ＰＬＲＶＩＳ反意ＲＮＡ的转基因马铃薯对ＰＬＲＶ抗性较强。     

马铃薯卷叶病毒基因间隔区转化的马铃薯抗病性研究

将本室合成、克隆的马铃薯卷叶病毒(Potato Leafroll Virus, PLRV)中国分离株的基因间隔区(intergenic sequence, IS)双链cDNA以正、反向两种方式分别构建于转化载体pROK2中,通过致瘤农杆菌介导,以马铃薯叶圆片为转化材料,转化马铃薯栽培品种Desiree,获得了转基因植株.卡那霉素抗性分析和PCR检测目的基因,证明PLRV IS双链cDNA已经整合到转基因马铃薯的染色体基因组中.将转基因植株移栽网棚用蚜虫接种PLRV,观察症状并用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测转基因植株中PLRV含量.结果表明,表达PLRV IS正意和反意RNA的转基因植株,接种病毒后表现无症状或症状轻微,PLRV平均滴度均较未转基因对照植株低.表达正意RNA的转基因植株PLRV滴度降低43%～72%,表达反意RNA的转基因植株PLRV滴度降低72%～86%,由此可见,表达PLRV IS反意RNA的转基因马铃薯对PLRV抗性较强.     

马铃薯晚疫病生防木霉菌的筛选及鉴定

采用马铃薯活体筛选法从268株木霉菌中筛选获得两株对致病疫霉有较强抑菌活性的木霉菌株R-5和T-15。这两株木霉菌代谢液可抑制病原菌生长及孢子囊萌发。温室防病试验发现,接种两株木霉菌可以减轻晚疫病的发生。田间试验进一步证明,两株木霉菌对晚疫病具有良好的田间防治效果,防效分别达到了72.4%和70.0%。经分子生物学方法鉴定,两株木霉菌分别为拟康氏木霉和棘孢木霉。实验构建的以活体筛选为基础的生防木霉菌筛选方法是一种可行高效的生防木霉菌筛选方式。     

马铃薯瓢虫复合体分类的研究进展

本文根据近年来对马铃薯瓢虫及其近缘“种”的形态特征、生活习性、食性选择、杂交试验等方面的研究结果及其在分类上的应用，对马铃薯瓢虫复合体的分类研究进展进行了综合，认为该复合体包括Ａ、Ｂ两组。Ａ组内１种即马铃薯瓢，Ｂ组内有多种类型，但以同一生物种对待较为合适。     

用花药培养法由马铃薯雄性不育双半日倍体诱导—单倍体植株的研究

用花药培养法由雄性不育材料诱导单倍体的尚未见报道,在马铃薯中,所有双单倍体或一单倍体,也都是由有效花粉百分数较高的雄性可育材料诱导产生的,本文首次报道了用花药培养法由一个典型的雄性不育的双单倍体吕系诱导产生一单倍体的试验结果。从接种的1850个花药中,诱导出了28个胚状体和23块愈伤组织,并从它们分化出了24株绿苗,分化出的小植株生活力大部分较弱,在继代培养过程中逐渐死亡,但也有一些生活力较强的植株存活下来,经L1,L2和L3 3个胚层细胞的检查表明,它们具有典型的一倍体特征,体细胞染色体数目为2n=x=12,植株之间表现出明显的性状分离,说明它们均来自减数分裂后的小孢子,大部分植株的产量较低,但也有少数生活力强,单株块茎产量达0．5公斤左右的抗病,品质好的植株,所有株都具有不正常的减数分裂,无有效花粉形成,个别植株能结实,但无种子形成,用四倍体或双单倍体的可育花粉授粉也不能形成种子,进一步证明了它们具有一单倍体和持性,对放有导马铃薯一单倍体和利用雄性不育材料进行花药培养诱导倍体的意义进行了讨论。