科研产出
甘薯IbbZIP22基因克隆与表达分析
《山东农业科学 》 2023 北大核心
摘要：本研究以济薯25为材料，克隆得到IbbZIP22基因。该基因编码区全长1 368 bp,编码455个氨基酸。序列和结构分析发现该基因编码的蛋白上有bZIP＿plant＿RF2保守结构域，推测其属于RF2类bZIP转录因子；对IbbZIP22蛋白进行亚细胞定位预测，推测该蛋白位于细胞核中；系统发育分析表明，IbbZIP22蛋白与三裂叶薯中的ItRF2a-like蛋白亲缘关系最近。采用实时定量PCR技术对济薯25和徐紫薯8号不同部位的IbbZIP22基因表达模式进行分析，发现IbbZIP22基因均在两个品种块根中表达量最高，且济薯25块根中的表达量显著高于徐紫薯8号，推测该基因参与淀粉调控。利用同源克隆技术，从济薯25基因组DNA中克隆IbbZIP22基因的启动子序列，该序列中除包含CAAT-box、TATA-box等核心启动子元件外，还存在多个参与光响应、抗逆和激素应答等元件。本研究结果为探究甘薯抗逆和淀粉调控机制提供了理论依据。
关键词： 甘薯 IbbZIP22基因 克隆 表达分析 启动子 淀粉
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甘薯CLE多肽家族的全基因组鉴定和IbCLE12的克隆及抗旱性表达分析
《山东农业科学 》 2023
摘要：CLAVATA3/Embryo surrounding region-related（CLE）多肽作为植物体内小分子信号激素，在植物的生长发育和抗逆性中发挥重要的调控作用。本研究从甘薯近缘野生种Ipomoea trifida的基因组数据库中筛选出12个ItfCLE基因，并对其结构、蛋白理化性质、进化关系以及转录水平的表达进行了分析。结果表明，12个ItfCLE蛋白的长度和分子量分别为81～154 aa和9.0～17.5 kDa;均具有C末端保守基序（VSKRKVPSGPBPJHN）;除了ItfCLE2和ItfCLE6,均为不稳定蛋白；除了ItfCLE5,均为亲水性脂溶蛋白；亚细胞定位表明均为胞外分泌型小肽。进化分析表明这12个CLE多肽属于5个不同的亚组。表达模式分析表明，各ItfCLE基因在不同组织中的表达不同，ItfCLE9和ItfCLE10在花中表达较高，ItfCLE4和ItfCLE12在根中表达较高，ItfCLE2、ItfCLE6和ItfCLE8在茎中表达较高；ItfCLE12基因受干旱诱导表达最高，ItfCLE8受干旱和盐胁迫诱导上调表达。进一步从甘薯栽培种济薯25中克隆ItfCLE12的同源基因IbCLE12,实时荧光定量结果表明IbCLE12受PEG6000干旱和ABA处理诱导显著上调表达，推测IbCLE12在甘薯抗旱性中发挥重要的调控作用。本研究结果可为进一步解析甘薯CLE多肽家族功能及IbCLE12基因在甘薯抗旱性中的分子机制奠定基础。
关键词： 甘薯 CLE多肽 生物信息学分析 IbCLE12 基因表达 抗旱性
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丘陵山地甘薯膜上仿形扦插移栽机研制
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对北方丘陵山地甘薯膜上移栽机械缺乏这一产业难题,该研究基于甘薯覆膜栽培“浅栽、多埋节”农艺需求,以理论扦插角度、栽植深度、膜下薯苗长度、穴口长度的最优综合得分为目标,对薯苗栽植单元取植动作时空配合参数和工作参数进行分析,并设计了丘陵山地仿形扦插甘薯移栽机,进行了室内外试验。室内取苗试验结果表明,在40～50 r/min植苗速度下,栽植单元对黄淮海地区常用薯苗品种取苗效果较好,取苗率在99%以上,满足田间作业需求。以作业速度、薯苗基部形态、薯苗伸出夹苗刷长度为影响因素,以膜下薯苗长度、栽深合格率和漏苗率为考核指标,进行田间移栽正交试验。结果表明,影响薯苗栽植指标综合评分的主次因素为薯苗伸出夹苗刷长度、薯苗基部特征、作业速度,最优参数组合为作业速度0.5 km/h、薯苗基部形态优、薯苗伸出长度60 mm。验证试验结果表明,最优参数组合下,平均薯苗扦插深度为73.6 mm,膜下薯苗平均长度为205.4 mm,平均穴口长度为76.5 mm,薯苗栽植后与地面平均夹角为53.8°,扦插株距变异系数为8.9%,栽深合格率为93.7%,漏苗率为3.5%,扦插效果良好,满足北方膜上船底形插的农艺需求。研究结果对开发适合北方丘陵山地甘薯膜上扦插的实用机具以及甘薯产业的可持续发展具有重要意义。
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不同品种甘薯淀粉组分、物化及粉条品质的比较研究
《核农学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同品种甘薯淀粉特性与其粉条品质的关系,本研究选用济薯25、济薯26以及商薯19共3个品种于丘陵山地进行试验,收获后进行块根干物质含量、产量测定以及淀粉分离,分析淀粉组分、老化和糊化特性,并对粉条品质进行测定。结果表明,济薯25的薯干产量显著高于其他2个品种(P<0.05),且3个品种的淀粉结晶结构、形态相似。3个品种甘薯的淀粉含量、组分以及糊化特性不同,其中济薯25淀粉的灰分和蛋白质含量、最终黏度、回生值高于其他2个品种,商薯19淀粉的直链淀粉、磷和粗纤维含量最高。济薯25淀粉加工的粉条硬度、拉伸强度和剪切性能均优于商薯19和济薯26。相关关系分析发现,直/支链淀粉比值与粉条硬度、拉伸强度和剪切行为呈正相关,淀粉的峰值黏度、最终黏度、回生值与其粉条硬度呈负相关。因此,筛选出的甘薯品种济薯25较适合粉条加工,适宜在丘陵山地种植,这不仅促进了丘陵山区甘薯产业的可持续发展,也为甘薯产业带动乡村振兴提供了品种支撑。
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高畦滴灌育苗法对甘薯萌芽性的影响及其技术要点
《江苏师范大学学报(自然科学版) 》 2022
摘要：传统的下挖苗床的育苗方法存在用工多、成本高、烂薯率高和出苗时间长等缺陷,对此,山东省农业科学院作物研究所创造性地提出了高畦滴灌法培育甘薯壮苗的方法,试验探讨高畦滴灌育苗法对甘薯出苗的影响,结果表明,高畦滴灌育苗法有如下优势:0~10 cm 土壤容重显著降低,土壤孔隙度显著增加,温度显著升高;新方法与常规下挖苗床法相比,操作简单,生产成本低,平均节省人工8.7个/667 m2以上;与挖苗床喷灌方式及大水漫灌方式相比,每500 g种薯平均出苗量分别增加28.3%、43.2%,平均出苗期分别缩短约6 d和9 d.高畦滴灌育苗法中滴灌带置于土下5 cm处,种薯感病率显著低于滴灌带置于地表,且便于采苗.
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甘薯IbSUT1基因的克隆及在不同浓度氮肥和烯效唑处理下的基因表达
《江苏师范大学学报(自然科学版) 》 2022
摘要：甘薯贮藏根中的淀粉主要是叶片中的光合作用产物以蔗糖的形式经过茎转运到贮藏根中合成的,蔗糖转运体在这个过程中发挥重要作用.试验从甘薯栽培种济薯25中克隆了蔗糖转运体IbSUT1基因,开放阅读框长度为1 512个核苷酸,编码503个氨基酸;亚细胞定位分析揭示IbSUT1蛋白质定位在细胞质膜上;外源施加氮肥和烯效唑,叶片和茎中的IbSUT1基因呈现不同程度的上调表达,推测IbSUT1基因参与了蔗糖在叶片和茎中的转运.
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外源ABA对水分胁迫条件下甘薯幼苗生理特性的影响
《山东农业科学 》 2021
摘要：为了探究外源ABA提高甘薯苗期抗旱性的生理机制,筛选出最佳施用浓度,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,研究水分胁迫条件下外源ABA对甘薯幼苗生理特性的影响。结果表明,水分胁迫后济薯21和济紫薯1号的叶片相对含水量、叶绿素含量以及根系活力均低于清水对照,而叶片相对电导率、叶片和根的MDA含量均高于清水对照;济薯21的叶片相对电导率、叶片和根的MDA含量显著低于济紫薯1号,而根系活力和叶绿素含量显著高于济紫薯1号。水分胁迫条件下,外源ABA处理两品种的叶片相对含水量、叶绿素含量以及根系活力均显著高于对照,而叶片相对电导率、叶片和根的MDA含量显著低于对照;不同浓度的外源ABA均可显著提高甘薯的抗旱性,以150μmol/L处理的效果最显著。因此认为,外源ABA降低叶片相对电导率和MDA的积累,可以缓解干旱胁迫对膜的损伤,提高叶片相对含水量及叶绿素含量,提高根系活力从而增强根系吸收能力。
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化肥和生物有机肥配施对鲜食型甘薯块根产量、品质及土壤肥力的影响
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究生物有机肥和化肥对鲜食型甘薯干物质积累、产量品质及土壤肥力的影响,为鲜食型甘薯的优质高效生产提供技术支撑。【方法】2018和2019年,以鲜食型主栽品种‘济薯26’为供试品种,在山东济南丘陵区进行了两年定位田间试验。设置不施肥（对照）、单施化肥、单施生物有机肥、化肥生物有机肥配施处理。在移栽后50、100和150天,取样分析植株干物质积累和分配。于成熟期,调查分析块根产量及品质,以及0—20 cm土层土壤肥力指标。【结果】与单施化肥相比,单施生物有机肥和化肥生物有机肥配合处理均显著提高了两年度移栽后150天甘薯植株干重和块根干重,块根产量以化肥配合生物有机肥处理最高,单施生物有机肥次之,均显著高于单施化肥。与单施化肥相比,单施生物有机肥可显著提高两个年度土壤脱氢酶和蔗糖酶活性,显著提高第二年度土壤脲酶和碱性磷酸酶活性及土壤速效磷、速效钾和有机质含量,促进干物质向块根分配,显著提高了第二年度块根还原糖、可溶性糖和维生素C含量。与施用生物有机肥相比,化肥生物有机肥配施显著提高了两个年度移栽后100天和150天植株干重和块根干重,显著提高第二年度土壤碱性磷酸酶和脱氢酶活性,提高土壤碱解氮和速效磷含量,还原糖和可溶性糖含量无显著变化,但显著增加类胡萝卜素和维生素C含量。相关分析表明,块根品质指标与土壤有机质、速效磷和速效钾含量显著正相关,与土壤酶活性亦有显著正相关关系。【结论】连续进行化肥与生物有机肥配施,可显著提高土壤碱性磷酸酶和脱氢酶活性,增加土壤碱解氮和速效磷含量,促进甘薯植株和块根干物质的持续积累,获得高产,同时保持较高的块根糖含量和维生素C含量,是提高鲜食型甘薯产量和品质的有效措施。
关键词： 化肥 生物有机肥 甘薯 块根产量 块根品质 土壤酶活性 土壤养分
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不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同时期干旱胁迫导致甘薯减产的机理,为旱作地区甘薯生产提供理论依据和技术支撑。【方法】在人工控水条件下,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,每个品种设4个水分处理,分别为WW(全生育期正常灌水,对照)、DS1(发根分枝期干旱胁迫)、DS2(蔓薯并长期干旱胁迫)和DS3(快速膨大期干旱胁迫),研究不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响。【结果】干旱胁迫导致甘薯薯干产量显著下降,早期干旱胁迫薯干产量下降幅度最大,济薯21(抗旱品种)的DS1、DS2和DS3处理产量分别比对照减产32.24%、30.68%和13.76%,济紫薯1号(不抗旱品种)分别比对照减产44.02%、39.54%和17.87%。功能叶、纤维根和块根抗氧化酶活性均在干旱胁迫后升高,且干旱胁迫时间越早,抗氧化酶活性升高的幅度越大;各生育时期纤维根的酶活性均高于块根和功能叶,说明甘薯纤维根对干旱胁迫的敏感性最强。干旱胁迫可导致甘薯功能叶相对电导率升高,功能叶、纤维根和块根的MDA含量升高,且胁迫时间越早,升高的幅度越大。【结论】干旱胁迫时间越早,功能叶、纤维根和块根的抗氧化酶系统受破坏程度越大,从而抑制了甘薯叶片和根系的正常生长,限制了块根的形成和膨大,发根分枝期是甘薯块根产量对水分最敏感的时期。
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高氮水条件下植物生长调节剂对甘薯同化物和肥料分配的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：在大田高氮水条件下,以济薯25和济薯26为试验材料,在甘薯块根膨大初期进行烯效唑和多效唑叶片喷施处理,研究甘薯产量性状、干物质和营养元素积累及肥料利用效率和收获指数的变化。试验结果表明,与喷清水对照相比,在高氮水条件下植物生长调节剂处理显著降低甘薯地上部的干物质积累,促进干物质向块根的转运,提高大中薯率进而显著提高甘薯的产量。在大量营养元素积累方面,两种生长调节剂均显著降低甘薯叶片N、P、K的积累,对茎和叶柄的影响因品种而异;烯效唑和多效唑基本显著增加块根N、P、K的积累。两种生长调节剂均显著提高氮、磷、钾肥料的收获指数,济薯25烯效唑处理的磷肥收获指数显著低于多效唑处理,而钾肥收获指数正好相反。
关键词： 甘薯 高氮水 同化物 烯效唑 多效唑 产量 NPK 收获指数
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