甘薯遗传转化及其在分子育种中的应用

甘薯是全球重要的块根类作物,不仅为人类提供了粮食,同时也是动物饲料、淀粉及燃料乙醇等工业加工的原材料。建立甘薯遗传转化体系不仅是开展甘薯重要基因功能验证的平台,同时也是甘薯转基因分子育种的必要手段。本文对甘薯遗传转化技术的发展及应用进行了综述。     

甘薯生物技术研究进展

新兴的生物技术为甘薯这一古老的农作物带来了新的发展契机。细胞大规模培养、体细胞融合、基因转导等技术的研究和应用 ,可望从根本上改变甘薯传统的生产和育种模式。本文综合近年来国内外甘薯体细胞胚胎发生、原生质体培养和基因工程等方面的研究进展 ,对影响甘薯体胚发生体系及原生质体再生体系建立的诸多因素进行了详细论述 ,讨论了甘薯基因工程研究的应用潜力和目前存在的一些问题。     

甘薯生物技术研究进展

新兴的生物技术为甘薯这一古老的农作物带来了新的发展契机。细胞大规模培养、体细胞融合、基因转导等技术的研究和应用,可望从根本上改变甘薯传统的生产和育种模式。本文综合近年来国内外甘薯体细胞胚胎发生、原生质体培养和基因工程等方面的研究进展,对影响甘薯体胚发生体系及原生质体再生体系建立的诸多因素进行了详细论述,讨论了甘薯基因工程研究的应用潜力和目前存在的一些问题。     

甘薯跳盲蝽的生物学及防治

甘薯跳盲蝽Halticus minutus Reuter又称花生盲蝽,俗称甘薯蚤。近年来,在浙南危害甘薯、大豆十分严重,已成为当前发展甘薯、大豆生产的重要威胁。过去国内未见有该虫的详细报道。1982—1984年,我们对它的生活习性、发生规律及防治进行较详细的研究,现报道如下。     

紫心甘薯育种现状及展望

紫心甘薯中富含花青素等多种营养成分,具有抗氧化、抗突变、抗菌、保护肝脏、预防心血管疾病等多种生理功能,目前国内外以紫心甘薯为原料已开发出一系列加工产品,紫心甘薯的开发利用已引起广泛的关注,紫心甘薯品种的选育也越来越受到重视。本文就紫心甘薯的种质创新、性状的遗传、相关性研究和国内外紫心甘薯品种选育现状进行了概述,并对我国今后的紫心甘薯育种提出了展望。     

福建甘薯病毒病病原鉴定及主要病毒多样性

【背景】病毒病是甘薯的一种重要病害,给甘薯生产带来了严重的经济损失,而生产中甘薯病毒病病原种类复杂多样。【目的】明确福建甘薯病毒病种类、分布及流行,对主要病毒进行多样性分析。【方法】从福建主要甘薯种植区采集病毒病样品,利用PCR/RT-PCR的方法对采集的样品进行病原检测,获得病毒序列,利用MEGA 6.0构建系统进化树进行遗传分析。【结果】从福建7个甘薯产区鉴定12种甘薯病毒,包括9种RNA病毒:甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)、甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)、甘薯G病毒(Sweet potato virus G,SPVG)、甘薯C病毒(Sweet potato virus C,SPVC)、甘薯2号病毒(Sweet potato virus 2)、甘薯褪绿斑病毒(Sweet potato chlorotic fleck virus,SPCFV)、甘薯潜隐病毒(Sweet potato latent virus,SPLV)、甘薯轻型斑点病毒(Sweetpotatomildspeakingvirus,SPMSV)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV),3种DNA病毒:甘薯卷叶病毒(Sweet potato leaf curl virus,SPLCV),甘薯无症状1号病毒(Sweet potato symptomless virus 1,SPSMV-1),甘薯杆状DNA病毒B (SPBV-B)。SPFMV、SPCSV、SPVG和SPLCV检出率最高,分别为50.28%、41.90%、35.75%和24.58%,CMV检出率最低,为2.79%,未检测到甘薯C-6病毒(SweetpotatoC-6)和甘薯轻型斑驳病毒(Sweetpotatomild mottle virus,SPMMV)。福建甘薯主要以2-6种病毒复合侵染为主,单一侵染率占14.39%,2种以上复合侵染占85.61%。福建SPFMV分离物存在EA、O和RC3种株系,SPCSV分离物存在WA1种株系,未发现EA株系,甘薯卷叶病毒分属于2个不同的株系群。【结论】福建甘薯病毒种类多样,以复合侵染为主,且存在多种株系,遗传结构复杂。     

微波消解-FAAS法测定普通甘薯和紫甘薯中的金属元素

采用微波消解法处理普通甘薯和紫甘薯样品,运用火焰原子吸收光谱法测定其中的K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu 7种对人体有益的金属元素含量。结果表明,普通甘薯和紫甘薯中K、Ca、Fe、Mg元素含量较高,Mn、Zn、Cu元素含量较低,且7种金属元素含量在两者之间存在一定的差异,各元素在紫甘薯中的含量均比普通甘薯中含量高。方法的加标回收率介于98.5%～103.2%,相对标准偏差(RSD)不大于3.14%。可为普通甘薯与紫甘薯的品质评价提供理论参考。     

甘薯耐非生物胁迫的分子生物学研究进展

本文介绍了甘薯耐非生物胁迫的分子生物学研究进展,主要集中在甘薯渗透性物质、抗逆蛋白、抗氧化酶、离子平衡以及应答调控因子等方面。甘薯抗盐、抗旱分子生物学研究已取得阶段性进展,从分子水平为甘薯育种提供了更多的理论依据,对甘薯新品种的选育具有重要意义。     

甘薯育苗的生物学基础

甘薯是一种重要的高产粮食作物,在我国南北各省都有分布。由于甘薯具有产量高、用途广以及适应性强等优点,因之,解放十年来在党和政府大力提倡下,栽培面积迅速扩大。至1958年,全国甘薯栽培面积已发展到1亿5千万亩左右,成为我国主要粮食作物之一。甘薯(Ipomoea batatas Lam.)为旋花科的蔓生草本、喜溫和短日照植物,在热带地方能开花結实,也可     

甘薯抗黑斑病种质资源的研究及育种利用

甘薯黑斑病(black rot)是危害甘薯严重且普遍发生的病害,生产上主要采用综合防治方法进行防治,其中选育抗病性品种是防治甘薯黑斑病最经济、有效的措施。长期以来人们围绕甘薯抗黑斑病种质资源进行了多方面研究,本文系统地概述了甘薯抗黑斑病种质资源鉴定、筛选,以及甘薯对黑斑病的抗性遗传特点和抗黑斑病种质资源的育种利用,并展望了甘薯抗黑斑病资源与育种的研究前景。     

广西甘薯病毒病的病原病毒种类检测

甘薯病毒病是广西甘薯的主要病害之一。为明确为害广西甘薯的病毒种类,到广西南宁、玉林、崇左、北海、宜州和桂林等市的甘薯种植区采集疑似甘薯病毒病样品,共采集到127个甘薯样品,用为害甘薯的12种病毒的引物,通过RT-PCR或PCR技术检测,并对扩增产物进行测序和所获序列的Blast分析。结果表明:为害广西甘薯的病毒种类有11种,包括10种RNA病毒:甘薯羽状斑驳病毒(sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)、甘薯G病毒(sweet potato virus G,SPVG)、甘薯褪绿矮化病毒(sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)、甘薯轻型斑点病毒(sweet potato mild speckling virus,SPMSV)、甘薯C病毒(sweet potato virus C,SPVC)、黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus,CMV)、甘薯褪绿斑病毒(sweet potato chlorotic fleck virus,SPCFV)、甘薯脉花叶病毒(sweet potato vein mosaic virus,SPVMV)、甘薯潜隐病毒(sweet potato latent virus,SPLV)、甘薯轻型斑驳病毒(sweet potato mild mottle virus,SPMMV),1种DNA病毒:甘薯卷叶病毒(sweet potato leaf curl virus,SPLCV)。在127份甘薯样品中,有48个样品检测到SPFMV,占37.79%;31个样品检测到SPVG,占24.40%;29个样本检测到SPLCV,占22.83%;27个样本检测到SPCSV,占21.30%,其他被检测到的甘薯病毒占20.00%之下。检测到病毒的88个样品中,有40个样品仅检测到一种病毒,即SPFMV、SPVG、SPCSV、SPMSV、CMV、SPLCV单独侵染。48个样品为2种或2种以上的病毒复合侵染。病毒复合侵染时,甘薯症状表现复杂,有矮化、花叶、皱缩、叶脉突起等症状。其中,检测到SPCSV的甘薯植株,表现出严重的矮化症状。     

甘薯遗传作图策略研究与展望

甘薯分子遗传图谱的建立对甘薯分子育种技术体系的拓展和应用具有重要意义。当前,对甘薯分子遗传图谱的研究虽然取得一定的进展,但存在着很多技术瓶颈,如作图策略应用和优化等。总结了甘薯经典和分子遗传研究进展,剖析了甘薯分子遗传图谱作图的3种方法与策略;探讨和提出了提高甘薯作图效率和质量的途径主要是:优化作图群体质量、克服偏分离、整合多群体间遗传连锁图谱和选择合适的分子标记类型;并指出染色体关联在遗传作图中的重要性,提出甘薯分子育种领域亟待加强的方面,以期为今后甘薯精密分子图谱的建立及基于分子图谱的甘薯分子育种提供新的思路。     

甘薯抗线虫病的遗传育种研究

甘薯线虫病是危害甘薯的主要病害,危害甘薯的线虫种类主要是根结线虫和茎线虫.甘薯生产上主要采用综合防治方法进行防治,其中选育抗病品种最为经济有效.本文综述了根结线虫和茎线虫病的抗源筛选、抗性机制、抗性的遗传和抗病育种等方面的研究进展,并展望了甘薯抗线虫病育种.     

过表达IbOr基因甘薯增强抗旱性的生理机制

以超表达甘薯橙色基因(IbOr)的转基因甘薯(TS)以及非转基因甘薯(NT)为实验材料,通过15%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱条件,研究转基因与非转基因甘薯幼苗在水分胁迫不同时间的光合系统,膜脂过氧化及抗氧化防御系统中主要指标的变化情况,探讨转基因甘薯耐旱性的生理机制。结果显示:(1)随PEG-6000胁迫时间延长,甘薯叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量及其叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率都显著降低,但转基因株系降低幅度小于非转基因植株。(2)在正常供水和水分胁迫下,超表达IbOr基因甘薯叶片中O-·2、MDA含量均低于非转基因甘薯,即转基因甘薯具有较低的活性氧水平且脂膜受损伤较小。(3)PEG-6000胁迫24h后,甘薯叶片中SOD、POD酶活性均增加,48h达到最大值,且转基因甘薯中2种酶活性显著高于非转基因甘薯。研究表明,过表达IbOr基因可以有效减轻甘薯在水分胁迫条件下受损害的程度,且可能主要通过提高甘薯的抗氧化胁迫能力来完成。     

湖南甘薯种质资源曲叶病毒检测分析初报

本研究依托"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动",利用巢式PCR(Nested PCR)检测技术,对从湖南各地区采集的甘薯种质资源进行甘薯曲叶病毒的调查、检测、统计与分析,获得该地区甘薯种质资源曲叶病毒的感染和分布情况。对收集的246份甘薯种质资源进行了甘薯曲叶病毒病症状的调查,记录了每份种质资源的田间生长特性;建立了一种甘薯曲叶病毒巢式PCR检测技术,该技术相对其他技术具有特异性强、灵敏度高、检测通量大、检测成本低的特点。利用建立的巢式PCR检测技术对选取的样品进行甘薯曲叶病毒检测,分析检测结果发现:(1)巢氏PCR共检测出14份甘薯种质资源感染甘薯曲叶病毒,根据病毒基因测序结果分析湖南省至少存在2种曲叶病毒株系。(2)田间调查共发现8份甘薯种质资源的叶片具有甘薯曲叶病毒病典型的卷曲症状,但是其中仅有4份资源与曲叶病毒巢氏PCR检测结果一致;另外4份资源虽然具有明显的卷叶现象但是未检测出曲叶病毒。(3)曲叶病毒检测呈阳性的14份甘薯种质资源分别来源于邵阳市、长沙市、永州市和株洲市4个地区,占种质资源总数的5.7%;4个地区甘薯种质资源的病毒感染率分别为17.6%、14.5%、7.1%和6.7%;全省范围内的种质资源染病情况具有较大的地域差异性;综合甘薯种植情况和地理环境分析,商品薯的跨区域流通和农民自留种的种植习惯是影响甘薯病毒传播的主要因素。本研究首次利用巢式PCR技术对湖南地区甘薯曲叶病毒进行检测和调查,为甘薯种质资源的保存、繁殖、鉴定与利用提供了重要的技术支撑,也为湖南地区甘薯曲叶病毒侵染情况及相关的分子生物学研究提供了数据参考。     

明春向关东地方销售甘薯培养苗

受人委托生产植物组织培养苗的风验企业宣布向茨城、千叶等关东地方销售“红东”等甘薯的培养苗。如果早的话,估计明春销售。甘薯培养苗的需求正逐年增加,据公司经理杉浦丰作说:“第一年销售120株无病毒苗(原种),1株60～80日元,第二年销售200万株。关东的发展背景是德岛县鸣门市生产的甘薯“鸣门金时”获得成功。其他产地的甘薯各市价为每公斤     

甘薯梳龟甲的初步研究

自1963年迄今,我们在甘薯区断断续续进行调查,发现我区甘薯害虫已达60多种,单单龟甲亚科就有三种,甘薯梳龟甲(通名甘薯金黄龟甲、黄金龟甲)是其中一种。兹将我们对甘薯梳龟甲的观察情况,整理报道如后。 一、名称及为害简况 甘薯梳龟甲属鞘翅目叶甲科龟甲亚科,学名为     

云南甘薯病毒的检测及主要病毒的多样性分析

[目的]明确云南甘薯病毒的种类,并对主要病毒进行遗传多样性分析.[方法]利用PCR/RT-PCR技术,对采自云南16个县、市的279个甘薯样品进行扩增、测序,对所得序列应用分子生物学软件MEGA 5进行系统发育分析.[结果]除普洱和祥云的样品中未检测到任何病毒外,其余14个县、市的123个甘薯样品中共检测到甘薯褪绿斑病毒(SPCFV)、甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)、甘薯卷叶病毒(SPLCV)、甘薯C病毒(SPVC)、甘薯G病毒(SPVG)和甘薯病毒2号(SPV2)等6种病毒.其中SPVG的检出率最高,达39.1％,为云南甘薯病毒的优势种,SPFMV和SPVC的检出率分别为26.9％和24.7％,而SPLCV检出率最低,仅为0.4％.在所检测的样品中未发现甘薯褪绿矮化病毒(SPCSV)和甘薯轻斑驳病毒(SPMMV).云南甘薯病毒多数为2-5种病毒复合侵染,占总样品数的31.9％,其中2-3种病毒复合侵染现象最为常见,单一病毒侵染占总样品数的12.2％.检出率比较低的SPCFV、SPLCV和SPV2未发现单独侵染现象.[结论]云南甘薯上发生的SPFMV分离物存在EA株系和O株系,未发现RC株系,另有两个分离物同EA、O、RC之间的亲缘关系均较远,有可能是一个新的株系;SPVC和SPVG分离物均可分为3个不同的组,大部分SPVG云南分离物属于Ⅰ组.     

甘薯蚁象对不同甘薯品种植物挥发物的EAG和嗅觉反应

【目的】为筛选对甘薯蚁象Cylas formicarius(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、葎草烯、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(P0.05)。【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。     

脱毒甘薯与未脱毒甘薯的形态识别

甘薯病毒是一种常年发生的系统性病害。由于甘薯是无性繁殖作物,一旦感染了病毒,其体内的病毒会不断积累,使病情逐年加重,最终导致甘薯品种种性退化,产量和品质同步下降,大面积生产上,常年一般团甘薯病毒病减产叨叽以上。甘薯病毒种类复杂,已报道的有10多种,我国主要有羽状斑驳病毒和甘薯潜隐病毒。病株表现为花叶、皱缩、黄化,老叶出现紫红色羽状斑驳或环斑,块根表皮粗糙,皮色变浅,出现龟裂。由于甘薯病毒种类多,传播途径多种多样,且与细胞质共存于细胞中,不同于一般真菌或细菌引起的病害,目前尚无法采用杀菌剂抗生素等药…