科研产出
4UGS2型双行甘薯收获机的研制
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对国内甘薯收获机械自动化水平低、挖掘阻力大、易堵塞、土薯分离效果差、生产效率低等突出问题,充分考虑甘薯自身生理性状,根据甘薯体型大、皮薄、结薯深和甘薯秧蔓匍匐缠绕严重等特点,设计研发了4UGS2型双行甘薯收获机,挖掘机构的防堵设计可有效保证土壤顺畅流动,减轻秧茎或杂草搭缠,从而降低作业阻力;两级土薯分离装置、主动型抖动装置和土薯分离装置速度配比优化设计,可以提高明薯率和降低破皮率,保证更有效的土薯分离效果;自动对行装置和自动挖深调控装置的研究,可进一步提高甘薯作物收获机械自动化水平和作业性能。田间收获试验表明:该机型对土质松软、板结较少的垄作旱地适应性较好,拖拉机前进速度为1.40 m/s时,其明薯率达97.40%,伤薯率达1.85%,破皮率达1.83%,可靠性为95%,生产率达0.80 hm~2/h。设计机型的各项性能指标优于传统机型,其明薯率提高6.23个百分点,伤薯率降低4.11个百分点,破皮率降低3.11个百分点,生产率提高0.19 hm~2/h。该机型工作稳定可靠、作业效果好、生产效率较高。该研究可为其他薯类收获机械智能化收获技术研发提供有效借鉴。
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甘薯苗期耐盐性鉴定及其指标筛选
《作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以18个甘薯品种(系)为试验材料,设置对照和200 mmol L~(–1) NaCl浓度处理,通过苗期盐土栽培胁迫方式,对各处理下各品种(系)的茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、叶片相对电导率、F_v/F_m、SPAD值、SOD酶活性、MDA含量、脯氨酸含量、根系活力、根系Na~+和K~+含量、Na~+/K~+比值等14个生理指标进行测定,通过对各单项指标的耐盐系数进行相关分析、主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对品种(系)耐盐性进行综合评价。通过主成分分析,将盐胁迫处理下甘薯苗期的14个单项指标转换成5个彼此独立的综合指标;通过隶属函数分析,得到不同品种(系)苗期耐盐性综合评价值(D值),并通过聚类分析,将18个甘薯品种(系)划分为4种耐盐类型,其中盐敏感型4个、弱耐盐型3个、中度耐盐型7个和高度耐盐型4个。在此基础上,利用逐步回归方法建立了可用于甘薯苗期耐盐性评价的回归方程,同时筛选出茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、叶片SPAD值、SOD酶活性、MDA含量、脯氨酸含量、根系Na~+/K~+比值等8个可用于甘薯苗期耐盐性评价的生理指标。本研究可为甘薯耐盐新品种选育提供种质并为甘薯苗期耐盐性评价及耐盐机制研究提供理论依据。
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不同甘薯品种(系)田间耐盐性比较研究
《山东农业科学 》 2018
摘要：选取10027、13047、15001、15024、紫罗兰、济薯21、济徐23和济薯26共8个甘薯品种(系),在东营市垦利县汇邦农场盐碱地进行了不同品种(系)的耐盐筛选及耐盐特性研究。结果表明:根据块根产量进行系统聚类分析,可将8个甘薯品种(系)划分为四类,紫罗兰为第一类,属于盐敏感型;13047和15024为第二类,属于弱耐盐类型;10027、15001和济薯21为第三类,属于中度耐盐类型;济徐23和济薯26为第四类,属于强耐盐类型。在黄河三角洲盐碱地条件下,强耐盐型品种可保持较低的叶片Na+含量、较高的叶片K+含量和K+/Na+比值,有利于维持叶片正常的生理功能;同时也可保持较高的植株总干重和块根干物质分配比例,获得较高的块根干重。块根产量和叶片K+/Na+比值可作为甘薯耐盐性田间筛选的参考指标。
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温度对萌芽过程中甘薯品质性状的影响
《山东农业科学 》 2018
摘要：为了探讨甘薯萌芽过程中薯块各物质的变化规律,本研究以萌芽性不同的两个甘薯品种(济薯21和济紫薯1号)为材料,在不同温度(高温:31~33℃;中温:23~25℃;低温:17~19℃)下进行萌芽试验,研究该条件下萌芽过程中薯块的萌芽性、干物质含量、可溶性糖含量、蛋白质含量等生理特性的变化。结果表明:在不同温度条件下,甘薯的萌芽期、萌芽数量和薯苗质量均有不同,高温条件下甘薯的萌芽数量大,而低中温条件下薯苗质量较好。萌芽过程中薯块的干率、淀粉含量逐渐下降;可溶性糖和还原糖含量在低温条件下逐渐上升,在中高温条件下先升高再降低;蛋白质含量低中温条件下总体逐渐升高,高温条件下萌芽后期下降,之前一直升高。薯块萌芽过程中还原糖含量与甘薯萌芽性的相关性比淀粉含量更大。
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施氮量对鲜食型甘薯根系生长与干物质积累分配的影响
《山东农业科学 》 2018
摘要：在盆栽条件下,以济薯26和龙薯9号为供试品种,每个品种设置施氮量为0(N0)、100(N1)、200(N2)mg/kg 3个处理,研究施氮量对鲜食型甘薯根系生长与干物质积累分配的影响。结果表明,栽后10、25 d和40 d,与N0和N2处理相比,N1处理有利于两品种保持较高的根系长度、根系表面积、根系平均直径和根系总体积;有利于提高两品种栽后10 d直径≤2 mm、栽后25 d直径为>2~≤5 mm和栽后40 d直径为>5~≤20 mm和>20 mm的根系体积,促进生长前期纤维根生长及根系增粗分化为块根。随施氮量增加,两品种地上部鲜重显著提高,地上部分配比例与地上部鲜重变化趋势基本一致,N1处理有利于提高两品种块根干物质积累与分配比例,保持较高的块根鲜重和干重。施氮量为100 mg/kg是本试验条件下的适宜施氮量。
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甘薯羽状斑驳病毒RT-LAMP快速检测方法的建立
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)侵染甘薯造成重要危害,本研究旨在利用反转录环介导等温扩增技术(reverse transcription loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)建立一种快速、高效检测SPFMV的方法。【方法】从Gen Bank上获得SPFMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因的核苷酸序列,利用Primer Explorer V4设计4条RT-LAMP特异性引物SPFMV-FIP(5′-TAAGCGCGGCTGCC TTCATC-CATTCAACCACCCCTGCA-3′)、SPFMV-BIP(5′-TCGGTTGTTTGGTTTGGACGGA-ATCAGTTGTCGTGTGCCTC-3′)、SPFMV-F3(5′-GAGTCTTGCGCGATATGCA-3′)和SPFMV-B3(5′-ACCCCTCATTCCTAAGAGGT-3′),同时设计2条反转录聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)的特异性引物SPFMV-F(5′-TCTAATGAGAACACTGAA TT-3′)和SPFMV-R(5′-TTGCACACCCCTCATTCCTAAG-3′)。分别设置F3/B3﹕FIP/BIP引物浓度比(1﹕1、1﹕2、1﹕4、1﹕6、1﹕8和1﹕10),d NTPs浓度梯度(0.025、0.125、0.225、0.325、0.425、0.525、0.625、0.725和0.825mmol·L-1),Betaine浓度梯度(0.4、0.7、1.0、1.3和1.6 mol·L-1),反应温度(59、61、63、65、67和69℃)和反应时间(20、30、40、50、60、70、80和90 min),对RT-LAMP反应体系各条件进行优化,确定最佳反应体系。通过测序及酶切对RT-LAMP产物进行鉴定。以携带SPFMV、甘薯C病毒(Sweet potato virus C,SPVC)、甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)、甘薯病毒2(Sweet potato virus 2,SPV2)、甘薯潜隐病毒(Sweet potato latent virus,SPLV)、甘薯G病毒(Sweet potato virus G,SPVG)、甘薯褪绿斑病毒(Sweet potato chlorotic fleck virus,SPCFV)和健康甘薯叶片的总RNA为模板,分别进行RT-LAMP和RT-PCR特异性检测;带有SPFMV的甘薯总RNA进行10倍梯度稀释,以RNA原液、10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6和10-7稀释液为模板进行RT-LAMP和RT-PCR灵敏度测定。最后利用优化的RT-LAMP体系对山东省多地采集的SPFMV疑似病样进行检测,加入SYBR green I进行可视化检测。【结果】建立了SPFMV的RT-LAMP快速特异性检测方法,优化的反应体系:引物SPFMV-FIP/SPFMV-BIP为0.8μmol·L-1,SPFMV-F3/SPFMV-B3为0.2μmol·L-1,d NTPs为0.325mmol·L-1,Betaine为1 mol·L-1;65℃反应70 min。特异性试验显示本研究建立的RT-LAMP只对携带SPFMV的RNA能够扩增出典型的梯状条带。RT-LAMP最低可检测的RNA浓度为121.6×10-4 ng·μL-1,而RT-PCR最低能检测的RNA浓度为121.6×10-3 ng·μL-1,表明RT-LAMP的灵敏度比RT-PCR高10倍。田间样品检测,RT-LAMP扩增结果与可视化检测结果一致,表明本研究建立的RT-LAMP快速检测方法可有效应用到SPFMV的田间检测。【结论】建立的RT-LAMP快速检测方法灵敏度高、特异性好,适用于SPFMV的田间快速检测。
关键词： 甘薯 甘薯羽状斑驳病毒 反转录环介导等温扩增技术 检测
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不同时期干旱胁迫对甘薯光合效率和耗水特性的影响
《应用生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：在2014—2015年遮雨棚下种植甘薯品种‘济薯21’,以全生育期正常灌水(WW)为对照,研究了全生育期(DS)、发根分枝期(DS_1)、蔓薯并长期(DS_2)和快速膨大期(DS_3)干旱胁迫对甘薯光合作用、产量和耗水特性的影响.结果表明:DS、DS_1、DS_2和DS_3的生物产量分别比WW降低31.3%、21.2%、19.6%和7.7%,收获指数分别降低19.9%、14.5%、14.1%和6.5%,薯干产量分别降低45.3%、33.1%、31.3%和14.2%.栽后100 d,DS、DS_1、DS_2和DS_3的叶面积系数分别比WW减少77.1%、60.1%、39.2%和17.1%;栽后90 d,叶片光合速率分别比WW降低56.7%、26.6%、18.7%和9.5%.干旱胁迫降低了甘薯垄间的日蒸发量、蒸腾速率、耗水量和日耗水量,降低了土壤水利用效率而提高了灌溉水利用效率.干旱胁迫通过降低叶面积系数和光合速率,减少了生物产量及其向块根的分配,进而导致薯干产量显著降低.干旱胁迫时间越早、持续时间越长,对叶面积系数和光合速率,以及生物产量和收获指数的不利影响越大、导致减产幅度越大,水分利用效率越低.在有限的灌水条件下,甘薯生产中应尽可能减少前期干旱.
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不同时期干旱胁迫对甘薯内源激素的影响及其与块根产量的关系
《作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：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,设置全生育期干旱胁迫(DS)、发根分枝期干旱胁迫(DS1)、蔓薯并长期干旱胁迫(DS2)、快速膨大期干旱胁迫(DS3)4个处理,全生育期正常灌水(WW)为对照,研究其对甘薯内源激素及块根产量的影响。结果表明,与对照相比,2个品种不同年份的所有干旱胁迫处理的鲜薯和薯干产量均显著下降。其中,DS薯干产量减产幅度最大,济薯21和济紫薯1号3年平均分别减产44.62%和56.21%;其次是DS1,减产32.03%和44.03%;再次是DS2,减产30.41%和39.39%;DS3的减产幅度最小,为13.66%和17.88%。抗旱品种济薯21的减产幅度小于不抗旱品种济紫薯1号。干旱胁迫抑制了甘薯地上部生长及块根的形成和膨大,两个品种的单株叶片数、蔓长、地上部干重、地下部干重和块根淀粉率,与对照相比,各时期均表现为,DS的减少幅度最大,其次是DS1和DS2,DS3的减少幅度最小。不同时期干旱胁迫均引起叶片和块根中GA、IAA和ZR含量下降,ABA含量上升。地上部干重与叶片GA、IAA和ZR含量呈显著正相关,与ABA含量呈显著负相关;地下部干重与块根GA、IAA和ZR含量呈显著正相关,与ABA含量呈显著负相关。总之,不同时期干旱胁迫均导致甘薯产量下降,且胁迫时间越早,对甘薯内源激素和块根产量的影响越大,发根分枝期是甘薯对水分最敏感的时期。
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基于SSR标记的132份甘薯种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析
《植物遗传资源学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：利用SSR分子标记技术,构建132份甘薯种质的DNA指纹图谱,并进行遗传多样性分析,旨在为甘薯种质资源亲缘关系鉴定、分类提供理论依据。利用筛选的核心引物进行PCR扩增,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测显示,19对引物共扩增出232个条带,其中多态性条带165条,多态性比率为71.1%,平均每对引物扩增出8.68个条带,多态性信息含量变化范围在0.6706~0.9331之间,平均为0.8158;其中引物SSR9和引物C33可将132份种质完全区分开,并构建供试材料的DNA指纹图谱,供试材料遗传距离在0.0363~0.5939之间,平均为0.4087,表明种质资源间遗传多样性丰富。基于SSR标记对供试材料进行聚类分析,将供试材料分为2个类群,第Ⅰ类群分为两个亚类,第Ⅰ-1亚类包括济薯25和3份日本引进品种日本金千贯、安納芋、日本薯;第Ⅰ-2亚类包括济徐薯23、苏丹、济薯09281。第Ⅱ类群分为两个亚类,第Ⅱ-1亚类由S07甘薯品系和与其亲缘关系较近的20份甘薯种质组成;第Ⅱ-2亚类由剩余的70份甘薯种质组成,为甘薯分子辅助育种中亲本的选择提供理论依据。
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