第一章 引 言 .................................................................................................................. 1 1.1
早熟育种 (1)
1.1.1 早熟品种的重要性 ............................................................................................ 1 1.1.2 早熟育种 ............................................................................................................ 1 1.2
熟性遗传 (1)
1.2.1 熟性遗传规律 .................................................................................................... 2 1.2.2 熟性分子标记与定位 ........................................................................................ 3 1.2.3 其他作物的熟性相关研究 ................................................................................ 4 1.3 植株熟性与块茎形成 ............................................................................................... 4 1.3.1 熟性与块茎形成的遗传关系 ............................................................................ 4 1.3.2 光周期对块茎形成的调控 ................................................................................ 5 1.4 高通量简化基因组测序技术 ................................................................................... 6 1.4.1 RAD-seq 技术 .................................................................................................... 6 1.4.2 2b-RAD 技术及其优点 ..................................................................................... 7 1.5 分子辅助育种技术 ................................................................................................... 7 1.6 本论文研究的目的意义、研究内容及技术路线 ................................................... 8 1.6.1 目的及意义 ........................................................................................................ 8 1.6.2 研究内容 ............................................................................................................ 9 1.6.3 技术路线 ............................................................................................................ 9 第二章 马铃薯熟性遗传区段挖掘与分子标记开发 ...................................................... 10 2.1 试验材料 ................................................................................................................. 10 2.2 试验方法 ................................................................................................................. 10 2.2.1 群体性状鉴定 .................................................................................................. 10 2.2.2 基因组DNA 的提取、混池构建与质量检测 ............................................... 11 2.2.3 差异区段筛选与标记开发 .............................................................................. 11 2.3 结果与分析
(14)
2.3.1 分离群体熟期分布 (14)
2.3.2 群体和混池DNA质量检测结果 (15)
2.3.3 遗传区段筛选、标记开发与验证 (16)
2.4讨论 (20)
2.4.1 熟性遗传区段的挖掘 (20)
2.4.2 高通量简化基因组测序技术在马铃薯标记开发上的应用 (21)
第三章早熟性分子标记在四倍体材料中的应用 (23)
3.1试验材料 (23)
3.2试验方法 (24)
3.2.1 基因组DNA提取 (24)
3.2.2 标记检测 (24)
3.2.3数据统计和处理 (24)
3.3结果与分析 (25)
3.3.1 品种的熟性结果 (25)
3.3.2 分离群体的标记检测 (25)
3.3.3 四倍体品种的标记检测 (26)
3.4讨论 (28)
第四章5号染色体遗传图谱构建与早熟性状QTL定位 (30)
4.1试验材料 (30)
4.2试验方法 (30)
4.2.1 多态性标记筛选 (30)
4.2.2 多态性标记群体检测 (31)
4.2.3数据统计和处理 (31)
4.3结果与分析 (31)
4.3.1 多态性标记筛选与群体检测 (31)
4.3.2 遗传图谱构建与QTL定位 (31)
4.4讨论 (34)
第五章全文结论 (36)
参考文献 (37)
附录 (43)
致谢 (52)
作者简介 (53)
英文缩略表
英文缩写英文全称中文名称
AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism 扩增片断长度多态性bp Base Pair 碱基对
BSA Bulked Segrgant Analysis 分离群体分组分析法CAPS Cleaved Amplified Polymorphism Sequence 酶切扩增序列多态性cM cent-Morgan 厘摩尔
CTAB Cetyl-Trimethyl-Ammonium Bromide 溴代十六烷基三甲胺DNA Deoxyribonucleic Acid 脱氧核糖核酸
dNTP Deoxynucleoside Triphosphate 脱氧核糖三磷酸
PCR Polymerase Chain Reaction 聚合酶链式反应
QTL Quantitative Trait Locus 数量性状座位
RAPD Random Amplified Polymorphic DNA 随机扩增多态性DNA RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism 限制性片段长度多态性SCAR Sequence Characterized Amplified Regions 特定序列扩增
SNP Single Nucleotide Polymorphism 单核苷酸多态性
SSR Simple Sequence Repeat 简单重复序列
马铃薯块茎品质及其影响因素 摘要介绍了衡量马铃薯品质性状的主要指标，并分析了影响马铃薯块茎品质的主要因素，包括遗传因素、生长条件等，以期为提高马铃薯块茎品质提供参考。 关键词马铃薯块茎；品质；影响因素 马铃薯（Solanum tuberosum L.）为茄科（Solanaceae L.）茄属（Solanum L.）草本双子叶植物，是世界第4大粮食作物。除作为粮食蔬菜外，马铃薯还是重要的轻工业原料和多种家畜家禽的优良饲料。马铃薯的价值与块茎品质紧密相关，且主要取决于块茎成分。马铃薯块茎鲜重的24%左右是干物质，以淀粉为主，另外，还包括蛋白质、糖类和维生素等物质。 1马铃薯品质性状概况 淀粉是衡量马铃薯品质的主要指标。块茎鲜重的18%左右是淀粉，淀粉中支链淀粉含量高达80%，直链淀粉约占20%。马铃薯淀粉结构松散、结合力弱，含有天然磷酸基团，这些特点使其具有糊化温度低、糊浆透明度高、粘性强的优点，因此，在众多领域得到广泛应用[1]。 马铃薯块茎中粗蛋白质含量在2%左右，包括游离氨基酸和酰胺酸，纯蛋白质含量仅占粗蛋白质含量的1/3 ~ 1/2[2]。马铃薯块茎蛋白质大部分可溶于水，属于完全蛋白质（所含必需氨基酸种类齐全），且各种氨基酸的比例与人体需要基本相符，容易吸收和利用。马铃薯虽然不是生产蛋白质的主要原料，但目前块茎蛋白质含量已经成为衡量马铃薯品质的一项重要指标。 马铃薯块茎糖分主要以还原糖（葡萄糖、果糖和麦芽糖）和蔗糖为主，其含量在低温储藏期间会增加。马铃薯食品加工业对油炸薯条（片）加工原料的还原糖（葡萄糖、果糖和麦芽糖）含量要求不高于鲜重的0.4%。在马铃薯加工过程中，块茎中的还原糖会与含氮化合物的α-氨基酸之间发生非酶促褐变的美拉德反应，致使薯条（片）表面颜色加深为不受消费者欢迎的棕褐色[3]。因此，还原糖含量的高低成为影响炸条（片）颜色最重要的因素，也是衡量马铃薯能否作为加工原料最为严格的指标。
马铃薯的品种和特征 和定西独特的自然条件相结合，我们按照无公害、有机食品、绿色食品的要求，主攻“新大坪”系列和“陇薯”系列两大产品，还引进了“夏啵蒂”等很多新品种。其中最能吸引商家眼球的是一种叫“黑金刚”的新品种马铃薯, 黑金刚是在黑美人的基础上新培育出的，个头与普通土豆差不多，外皮乌黑，切开里面呈紫黑色，主要原因是花青素含量很高。 马铃薯最新培育品种，株型开展，分枝较多，株高68厘米左右。茎和叶绿色，花淡白色，花冠淡紫色，雄蕊黄绿色，花粉不育。块茎扁椭圆形，白皮白肉，表皮光滑，芽眼中浅。结薯集中，块茎大而整齐，块茎休眠期长，耐贮藏。产量表现一般亩产3200—3800公斤。
马铃薯用途 马铃薯鲜薯可供烧、煮、炸、炒，作粮食或蔬菜。世界各国也十分注重生产马铃薯的加工食品，如法式冻炸条、炸片、速溶全粉、淀粉以及花样繁多的糕点、蛋卷等。 马铃薯营养成份齐全，在欧洲被称为第二面包作物，由于营养价值高，马铃薯食品已成为目前的一种消费时尚。更特别是它具有延缓衰老、减肥、美容护肤的效用。这个女士们听了肯定很感兴趣，那我就再详细说说吧。 延缓衰老 土豆含有丰富的维生素、泛酸及大量的优质纤维素，还含有微量元素、氨基酸、蛋白质、脂肪和优质淀粉等营养元素。经常吃土豆的人身体健康，老得慢。 减肥 土豆是富含膳食纤维的食物中，比较少见的同时含有大量维生素、矿物质的食物，每148克土豆产生的热量仅为100卡路里，真正的淀粉含量不到2%，而且不含脂肪，能有效控制人们日常饮食中脂肪总量的摄入。 吃土豆不必担心脂肪过剩，因为它只含0.1%的脂肪，是所有充饥食物中脂肪含量最低的。每天多吃土豆，可以减少脂肪摄入，可以让身体把多余脂肪渐渐代谢掉，消除你的心腹之患。 美容护肤 土豆有很好的呵护肌肤、保养容颜的功效。新鲜土豆汁液直接涂敷于面部，增白作用十分显著。人的皮肤容易在炎热的夏日被晒伤、晒黑，土豆汁对清除色斑效果明显，并且没有副作用。 土豆对眼周皮肤也有显着的美颜效果。将熟土豆切片，贴
马铃薯转基因工程的研究进展 (东北农业大学研究生学院周晓 903175) [摘要]简要介绍马铃薯转基因技术方法。着重对已获得的转抗真菌病基因、抗病毒基因、抗虫基因、改良品质基因的马铃薯的特征特性，以及将马铃薯作为植物生物反应器来生产有用蛋白质和疫苗等方面的研究成果进行了综述，同时还对转基因马铃薯进行了展望。[关键词] 马铃薯; 转基因工程; 进展 [前言] 我国马铃薯种植面积460万hm2，产量约7.5亿吨，是世界最大的马铃薯生产国。目前尽管国内育种学家经过长期努力，以培育出许多优良品种，但还存在马铃薯的病虫害严重，种质资源贫乏，遗传背景也狭窄，育种材料(亲本)带毒，后代优良性状潜力发挥受阻，种薯退化严重等问题，这给马铃薯育种和中枢生产带来很大的困难。马铃薯（solanum tuberosun L.）生产极易受到病虫害和非生物逆境因素的影响，尤以病毒性品种退化、真菌、病菌性病害最为严重。据不完全统计，每年由此引起的马铃薯产量损失占总产量的30%以上[1]。 自1983年首次获得烟草转基因植株以来,以基因工程技术为核心的现代生物技术发展迅速,在近20多年的时间里,已有140多种植物相继被转化,内容涉及抗虫、抗真菌、抗病毒、品质改良等多个方面。马铃薯由于其组织与细胞培养技术成熟、植株再生较容易,遗传转化的各种手段均可采用,又可以通过块茎无性繁殖将转基因的特性传递给后代而无需经纯化或多代选育,因此,马铃薯成为最早一批获得转基因成功的植物。目前,利用基因工程技术改良马铃薯的品质、培育抗病虫新品种已经成为当今马铃薯育种的重要内容之一。基因工程育种在改良单一不良性状(如品质、抗病性等)方面是其它育种方法无法比拟的。目前，我国在马铃薯生产上还存如病虫害严重、品质不佳等诸多问题。致使种植业者的收入微薄、积极性不高。近年来，随着植物基因工程技术的发展，陆续培育出了一些优质抗病虫害的转基因新品种，特别是利用马铃薯作为生物反应器来生产有用的蛋白质和疫苗，从而增加些都为马铃薯的研究，开发和生产带来了曙光。 1 马铃薯转基因工程研究 转基因技术是指用人工方法有目的地将来自一种生物的基因稳定地整合到另一种生物的基因组中，表达并遗传给子代的综合技术。马铃薯是最早进行转基因研究的植物之一，是进入田间试验品种最多的转基因农作物之一，过科学家的努力已培育出了在多方面性能优良的马铃薯品种。 1.1抗菌病基因 细菌和真菌病害是农业生产的主要病害,可导致农作物的严重减产甚至绝收,给农业生产造成巨大的损失。为害马铃薯的细菌和真菌性病害主要有黑胫病、软腐病、晚疫病和青枯病等。马铃薯晚疫病是由致病菌phytophtora (Mont) de Bary引起的一种真菌病害，是马铃薯生产中的头号敌人。在我国因晚疫病而发生的产量损失每年平均亦达到10亿美元左右。 马铃薯真菌病种类繁多，其中最主要的是晚疫病。1980年以来，在世界各地频频发生，给种植者带来了很大的经济损失。几丁质和葡聚糖是多数真菌细胞壁的主要成分。利用几丁质酶和烟草葡聚糖酶基因转化的植物具有降解真菌细胞壁的特性。可以防止真菌类病害的发生。现已将携带有Ⅰ型烟草β-1 ,3 葡聚糖酶基因和Ⅰ型菜豆几丁质酶基因的PBLGC质粒导入马铃薯品种“津引 8 号”中 ,获得的再生苗经分子检测呈阳性 ,有望具有抗真菌能力。 还有人将缺失 C 端信号肽序列的Osmotin 基因和在第 96 位氨基酸处发生琥珀突变的smotin基因置于CaMV双 35S启动子驱动下转化马铃薯 ,获得NPTII抗性植株。经检
马铃薯平衡施肥技术 一、马铃薯平衡施肥的基本原理 1、马铃薯的需肥特点：研究资料表明，马铃薯对氮、磷、钾的需求比例为2：1：4。可见，马铃薯对钾的需要量最大，对磷的需要量最小。其实，对氮、钾的需要量大，对磷的需要量少是绝大多数农作物的共同特点。 2、土壤的供肥特征：①广东属南方酸性土壤，其酸碱度（PH值）多在5.0-6.5之间，磷的有效性本来就较高。②根据广东省农科院土肥所的调查资料表明，广东的土壤主要特征是有效磷含量“相当丰富”而钙、镁则“普遍缺乏”。 3 、肥料的理化特性：①氮肥、钾肥易挥发、流失，而施入土壤中的磷会很快被土壤吸附固定，移动性差。②磷肥的当年利用率一般只有15%左右，其余的磷多数被土壤吸附后，存留在土壤中，供下季或次年作物吸收利用。 二、习惯施肥方法及弊端 1、大量施用三个15（氮15磷15钾15）的复合肥 根据广东土壤的现状，不需要施用太多的磷肥，就可以满足马铃薯的正常生长对磷的需求。施用三个15的复合肥，不仅会增加农户在肥料上的不必要投入，而且对马铃薯的品质也会产生不利的影响。因为磷素主要功能是增强作物的呼吸作用，呼吸作用太旺盛，物质积累相应减少，马铃薯的产量和品质也就会随之降低。 2、中、微量元素施用量不足 有些地方往往只注重氮磷钾而忽视了作物生长所必需的钙、镁、硼等中、微量元素的施用，导致缺素症的发生．有的还把缺素症误当作病害防治．不仅增加生产成本，而且会降低马铃薯的产量和品质。 3、用未经处理的畜禽粪便做基肥 一些农户在为马铃薯施肥时，用未经处理的畜禽粪便做基肥。其实这些未经处理的畜禽粪便对马铃薯的生长是极为不利的。一是这些畜禽粪便施入土壤后，发酵所产生的高温易引起烧根烧芽，二是容易滋生蛆类等地下害虫，三是畜禽粪便内含有大量有害病菌，长期施用会导致病菌在土壤中大量积累，一旦条件成熟就会引起病害大爆发。 三、建议施肥方案 方案结合马铃薯的需肥特点、南方土壤的供肥特性以及肥料的理化性质，以既可以满足马铃薯生长所必需的各种营养元素，又不致造成肥料中有效养分的浪费为基本原则，力争用最小的投入，获得最大的经济效益。 1、基肥：
马铃薯的种类及特性 2009-12-1 13:55:00 中国食品科技网 一、概述 马铃薯别名又叫山芋、土豆、洋芋、地蛋、荷兰薯等，原产南美安第斯山脉的秘鲁、玻利维亚等地，明朝末年传入我国。我国各地均有种植，每年大约有6000 万亩马铃薯种植面积。我国是世界上最大的马铃薯生产国，却每年需花l 亿多美元从国外进口马铃薯和马铃薯制品。表l 列举了我国马铃薯每年的生产概况。表 2 列举了全球马铃薯鲜薯(potatoes) 的贸易概况(1999) 。 二、生物学特性 1、根 要栽培好马铃薯，就要知道它与栽培有关的形态特征，以及形态建成过程中生长发育的规律。 马铃薯根茎叶花等的形态特征是鉴定品种、判断植株生长好坏和采取合理技术措施的重要标志。 马铃薯用块茎种植和种子种植时，根的形态不相同。用块茎种植，块茎萌芽后，当芽长了3--4 厘米时，从芽的基部发出根来，构成主要吸收根系，称初生根。以后随着芽的伸长，围绕着匍匐茎发生了3-5 条根，长20 厘米左右，称匍匐根。初生根先水平生长，约到30 厘米，然后垂直向下生长。大部分品种的根系分布在土壤表层下40 厘米，一般不超过70 厘米，在砂质土壤中根深可达1 米以上。匍匐根主要是水平生长。
早熟品种的根系一般不如晚熟品种发达，而且早熟品种根系分布较浅，晚熟品种根系分布广而较深。所以种植时要根据马铃薯不同品种的属性和根系的分布情况来确定株、行距，才能获得高产。 用种子种植时植株有主根和侧根，根的分枝随植株的生长而增多。主根为圆锥形伸入土中，若生长条件好，用种子种植的植株（实生苗）的根系也很发达。 根起源于茎内，由靠近维管系统外围的初生韧皮部薄壁细胞的分裂活动发生，若芽组织老化则更深入到较内部的维管形成层附近才发生。由于马铃薯根的这种内生性，所以它的发芽期占时很长，春播一般在播后30 天左右出土；秋播即使用3-4 厘米长的大芽播种，也要10 天左右。发芽期对土壤的温、湿、气要求也较严格。播种后若遇雨或浇水造成土壤板结、憋气，则根系发生和生长缓慢，常成为影响栽培成败的关键。 2、茎 马铃薯的茎分地上和地下两部分。地上茎绿色或附有紫色素，主茎以花芽封顶而结束，代之而起的为花下两个侧枝，形成双叉式分枝。茎上有棱3-4 条，棱角突出呈翼状。茎上节部膨大，节间分明。节处着生复叶，复叶基部有小型托叶。多数品种节处坚实，节间中空。马铃薯每个叶腋中都能发生侧芽，形成枝条。早熟品种分枝力弱，一般从主茎中部发生1-4 枝；晚熟品种分枝多而长，一般从主茎基部发生。株势的强弱反映种薯质量、栽培条件、技术合理程度等。 马铃薯的再生能力很强，在适宜的条件下，每个茎节都可发生不定根，每节的腋芽都可形成新的枝条。在生产中，利用这一特点，采用剪秧扒豆、育苗掰芽、剪枝扦
中国科技通讯 中华人民共和国科学技术部 第625期 2011年7月20日 《国家“十二五”科学和技术发展规划》正式发布 科技部会同发改委、财政部、教育部、中科院、工程院、国家自然科学基金会、中国科协、国防科工局等有关部门和单位编制完成的《国家“十二五”科学和技术发展规划》近日正式发布实施。 《规划》提出“十二五”科技发展的总体目标是：自主创新能力大幅提升，科技竞争力和国际影响力显著增强，重点领域核心关键技术取得重大突破，为加快经济发展方式转变提供有力支撑，基本建成功能明确、结构合理、良性互动、运行高效的国家创新体系，国家综合创新能力世界排名由目前第21位上升至前18位，科技进步贡献率力争达到55%，创新型国家建设取得实质性进展。同时，从研发投入强度、原始创新能力、科技与经济结合、科技惠及民生、创新基地建设布局、科技人才队伍建设、体制机制创新等方面提出了具体目标和指标。 《规划》对未来五年我国科技发展和自主创新的战略任务进行了部署，突出以下重点：一是加快实施国家科技重大专项，二是大力培育和发展战略性新兴产业，三是推进重点领域核心关键技术突破，四是前瞻部署基础研究和前沿技术研究，五是加强科技创新基地和平台建设，六是大力培养造就创新型科技人才，七是提升科技开放与合作水平。 科技部发布《关于加快发展民生科技的意见》 7月18日，第四次全国社会发展科技工作会议在京召开，科技部发布了《关于加快发展民生科技的意见》。科技部表示，将根据《关于加快发展民生科技的意见》，组织实施国家民生科技行动，重点围绕人口健康、生态环境、公共安全、防灾减灾四个领域大力推进相关科技工作。 全国政协副主席、科技部长万钢提出了具体要求：全面加强民生科技的领导；切实加大民生科技的投入；加快民生科技创新和能力建设；加强民生科技的国际合作；加强民生相关的科学知识宣传和技术成果的应用普及。 会上，科技部副部长王伟中对“十一五”我国社会发展科技工作的成就进行了全面回顾，对“十二五”社会发展科技工作的重点任务进行了部署。王伟中说，在“十二五”期间，我国社会发展科技工作将把保障和改善民生放在突出位置，重点围绕六个方面开展工作：一是加强科技管理体制机制创新；二是加快组织实施国家科技重大专项；三是加快实施社会发展科技专项规划和计划；四是组织实施国家民生科技行动；五是加强可持续发展实验区建设；六是积极开展社会发展科技领域的国际合作。 “十二五”粮食丰产工程启动 科技部、农业部、财政部和国家粮食局近日在北京分别与湖南等13个粮食主产省（区）签订协议，实施新一轮“国家粮食丰产科技工程”，“十二五”国家粮食丰产科技工程正式启动实施。 科技部在“十一五”期间牵头组织实施了粮食丰产工程。五年来，在国家粮食丰产工程带动下，各相关省市自治区发挥以科技创新为核心，政府引导和市场为主体有机结合，使国家粮食丰产科技工程取得显著成效。工程实施过程中，突出了水稻、小麦和玉米“三大作物”增产，立足东北、华北、长江中下游“三大平原”，强化攻关田、核心区、示范区、辐射区“一田三区”建设。工程的实施为全国粮食大面积高产树立了典范，也为实现粮食增产、保障国家粮食安全提供了强有力的技术支撑。 全国政协副主席、科技部长万钢指出，要促进粮食丰产技术集成和大面积均衡增产；要强化粮食科技服务，鼓励和支持科技人员深入农村基层一线，组织实施好“百千万科技特派员”专项行动，在粮食主产省建立新型科技服务体系；要积极创造条件，强化粮食丰产科技基地、平台、人才队伍建设，稳步推进粮食丰产科技工作；要增加粮食科技投入，逐步完善粮食科技稳定支持的长效机制。
马铃薯施肥技术（科技推广站 一、生长条件 马铃薯的无性繁殖过程，从发芽开始顺序经过发芽期、幼苗期和发棵期三个生长期，继而进入结薯期和休眠期，而完成一个生育周期。收获的块茎经过一段休眠之后，在4℃下即可发芽，13℃时芽生长最快。茎叶生长的最适温度为21℃；块茎形成期的最适温度，白天为14～24℃，夜间为12～17℃。短日照和强光照有利于块茎的膨大，温度过高形成的块茎小。马铃薯宜选用排水好、耕层深、有机质含量高、肥沃而疏松的砂壤或壤土中种植。土壤酸碱度以pH5.0～6.5较适宜。 二、需肥特点 氮使茎、叶生长繁茂，叶色浓绿，光合作用旺盛，增加有机物质积累，蛋白质含量提高。若氮肥过多，特别是在生长后期过多，促进植株徒长，组织柔嫩，推迟块茎成熟，产量降低。磷促进植株生育健壮，提高块茎品质和耐贮性，增加淀粉含量和产量。若磷不足则植株和叶片矮小，光合作用减弱，产量降低，薯块易发生空心、锈斑、硬化、不易煮烂，影响食用品质。钾能增进植株抗病和耐寒能力，加速养分转运，使块茎中淀粉和维生素含量增多。钾若不足则生长受抑制，地上部分矮化，节间变短，株丛密集，叶小呈暗绿色渐转变为古铜色，叶缘变褐枯死，薯块多呈长形或纺锤形，食用部分呈灰黑色。 硼有利于薯块肥大，也能防止龟裂。对提高植株净光合生产率有特殊作用。铜能提高蛋白质含量，增加植株呼吸作用。增加叶绿素含量，延缓叶片衰老和增强抗旱能力都有良好作用。同时也有提高植株净光合生产率的作用。 马铃薯在生育期吸收钾肥最多，氮肥次之，磷肥最少。氮素是从萌芽后到花蕾着生期前后含量最多。磷的含量随着植株生长期的延长而降低。钾的含量在萌芽时低，萌芽后迅速增加，在开花期后反而下降。镁和钙都有随生长期延长而增高的趋势。茎叶中的养分在块茎开始膨大时向其中运转。块茎中无机成分氮和钾占其全吸收量的70％，磷占90％，钙占10％，镁占50％左右。 三、施肥技术 基肥 以有机肥为主，一般用量为每公顷22.5～45吨。施用方法依有机肥的用量及质量而定，量少（每公顷15吨）质优的有机肥可顺播种沟条施或穴施在种薯块上，然后覆土。粗肥量多时应撒施，随即耕翻入土。磷、钾化肥也应作基肥施用。 种肥 在播种薯块时施用，用过磷酸钙或配施少量氮肥作种肥。但要注意，氮、磷肥不能直接接触种薯。许多地区有用种薯蘸草木灰播种的习惯，草木灰除起防病作用外，兼起种肥作用。 追肥 多半是用氮素化肥，其用量因土壤肥力、前茬作物、灌溉、密度及磷肥施用水平而有所不同。在不施有机肥条件下旱作时，氮肥作追肥效果较差，以作基肥为宜，施氮量一般为每公顷60kg氮。如果现蕾期能浇一次水，则提高到90kg氮，浇水前开穴深施。对甜菜、高粱之后种植的马铃薯应适当增加氮肥用量到每公顷105kg氮；密度增大或配施磷肥时，氮肥用
马铃薯入门基础知识 1.名称渊源 2.历史起源 传入中国 传播世界 3.马铃薯形态特征 （1）根 （2）茎 （3）叶 （4）花 （5）果实与种子
1.名称渊源 根据科学考证，马铃薯栽培种的起源中心为秘鲁和玻利维亚交界处的“的的喀喀湖”盆地中心地区，南美洲的哥伦比亚、秘鲁及沿安第斯山麓智利海岸以及玻利维亚、乌拉圭等地区都是马铃薯的故乡。野生种的起源中心则是中美洲及墨西哥，在那里分布着系列倍性的野生多倍体种。即2n=24，2n=36，2n=48，2n=60和2n=72等种。栽培品种为四倍体2n=48马铃薯品种。 2.历史起源 传入中国 马铃薯原产于南美洲的秘鲁和玻利维亚等国的安第斯山区和中美洲的墨西哥，如今已有2000多年的历史。约在1570年被西班牙人带回本国，而后传遍欧洲各地。约在16世纪末至17世纪初(明朝末年)有外国传教士把马铃薯带入我国，在中国约有400多年的栽培历史。现已遍布全国，由于其分布广泛，除了马铃薯学名外，各地还有许多土命，如北方的土豆、地蛋、山药、山药蛋等，南方的荷兰薯、洋芋、番芋、洋山芋等。 传播世界 马铃薯原产于南美洲安第斯山区，人工栽培史最早可追溯到公元前8000年到5000年的秘鲁南部地区。安第斯山脉海拔3800米之上的的的喀喀湖区可能是最早栽培马铃薯的地方。在距今大约7000年前，一支印第安部落由东部迁徙到高寒的安第斯山脉，在的的喀喀湖区附近安营扎寨，以狩猎和采集为生，是他们最早发现并食用了野
生的马铃薯。 最重要的马铃薯栽培种是四倍体种。四倍体栽培种马铃薯向世界各地传播，最初是于1570年从南美的哥伦比亚将短日照类型引入欧洲的西班牙，经人工选择，成为长日照类型。 十六世纪中期，马铃薯被一个西班牙殖民者从南美洲带到欧洲。那时人们总是欣赏它的花朵美丽，把它当作装饰品。 1586年英国人在加勒比海击败西班牙人，从南美搜集烟草等植物种子，把马铃薯带到英国，英国的气候适合马铃薯的生长，比其他谷物产量高且易于管理。 后来一位法国农学家——安·奥巴曼奇在长期观察和亲身实践中，发现马铃薯不仅能吃，还可以做面包等。从此，法国农民便开始大面积种植马铃薯。 1650年马铃薯已经成为爱尔兰的主要粮食作物，并开始在欧洲普及。 17世纪时，马铃薯已经成为欧洲的重要粮食作物并且已经传播到中国，由于马铃薯非常适合在原来粮食产量极低，只能生长莜麦（裸燕麦）的高寒地区生长，很快在内蒙、河北、山西、陕西北部普及，马铃薯和玉米、番薯等从美洲传入的高产作物成为贫苦阶层的主要食品，对维持中国人口的迅速增加起到了重要作用。 1719年由爱尔兰移民带回美国，开始在美国种植。 十八世纪初期，俄国彼得大帝游历欧洲时，以重金买了一袋马铃薯，种在宫廷花园里，后来逐渐发展到民间种植。
马铃薯品种介绍 1.陇薯3号：该品种属中晚熟品种，生育期110天左右。株型半直立较紧凑，株高60-70cm。茎绿色、叶片深绿色，花冠白色，天然偶尔结实。薯块扁圆或椭圆形，大而整齐，黄皮黄肉，芽眼较浅并呈淡紫红色。结薯集中，单株结薯5-7块，大中薯重率90%以上。块茎休眠期长，耐贮藏，品质优良。食用口感好，有香味。特别是淀粉含量比一般中晚熟品种高出3-5个百分点，十分适宜淀粉加工。抗病性强，高抗晚疫病，对花叶、卷叶病毒病具有田间抗性。产量高，多点生产试验示范平均亩产2793.2公斤，适宜高寒阴湿、二阴及半干旱地区推广种植。 2.陇薯4号:该品种中晚偏早熟，生育期100天左右。株型半直立，株高55—60cm，花冠白色。出薯快而齐，幼苗生长势强，植株较繁茂。结薯集中，单株结薯4-5个，薯块大而整齐，大中薯率80%以上，薯形椭圆，皮色淡黄，薯肉白色，芽眼深浅中等。食味较好，品质优良，适宜粮，菜和食品加工多种用途。 该品种抗旱性强，抗病毒退化，对晚疫病抗性中等。适应性广，产量较高，稳定性好，适宜我县半高山地区种植。 3.陇薯5号：该品种属晚熟品种，生育期115天左右。株型半直立，株高60-70cm，幼苗生长势强，成株繁茂。茎绿色，叶片墨 1
绿色，花冠白色，不结实。结薯集中，单株结薯3-5个，整齐度高，大中薯数率85%左右，大中薯重率94%左右。薯块椭圆形，白皮白肉，皮较光滑，芽眼较深。薯块大，单薯直径一般为8-12cm,单薯重普遍为150-500g。薯块休眠期较长，耐贮性中等，食用品质好。是一个优良的菜用型品种，也可用作淀粉加工原料。植株高抗晚疫病，对花叶、卷叶病毒病有较好的田间抗性。亩产是2363.5-3415.0㎏，适宜于高寒阴湿、二阴地区及半干旱地区推广种植。 4.陇薯6号：该品种属晚熟品种，生育期115天左右。株型半直立，主茎分枝数多，株高70-80cm，幼苗生长势强，成株繁茂。茎绿色，叶片深绿色，花冠乳白色，无天然结实。结薯集中，单株结薯5-8个，大小整齐，大中薯重率90-95%。薯块扁圆形，淡黄皮白肉，芽眼较浅。薯块休眠期中长，较耐贮藏，食用与加工品质优良。既适宜淀粉加工，又适宜全粉加工的马铃品种。 抗病性强，植株高抗晚疫病，对花叶、卷叶病毒病具有很好的田间抗性。丰产性好，西北片平均亩产1686.3kg。适应范围广，不仅适宜高寒阴湿、二阴及半干旱地区推广种植，还适宜河川地区推广种植。 5.陇薯7号：生育期120天左右。该品种幼苗生长势较强，植株繁茂，茎绿紫色，叶片深绿色，株型半直立，株高65-70厘米，花冠白色，天然不结实，结薯集中，单株结薯6-8个，大中薯重率 2
粮食专家把脉中国马铃薯产业生产利用诸多瓶颈有待突破、北京农业、2009/04 据专家介绍，马铃薯产量高、适应性强，用途十分广泛，是很好的加工原料，也是世界上最有发展前景的高产经济作物之一。发达国家对马铃薯的种植和加工利用都很重视，其产量和效益也很可观。近年来，中国马铃薯生产发展较快，栽培面积和总产量均有较大幅度提高，已跃居世界第1位，在保障我国粮食安全、促进农民增收和发展民族工业等方面已发挥了一定作用。 优质马铃薯栽培技术、现代农业、2009/01 马铃薯为茄科茄属一年生草本植物，原产南美洲安第斯山脉及其附近沿海一带、秘鲁和智利的温带、亚热带地区1570年从南美洲引进西班牙，逐渐传播到亚洲、北美、欧洲、非洲南部和澳大利亚，现在分布全世界许多国家和地区。马铃薯引进我国仅有400多年的历史，主要分布在我国的东北、内蒙古、华北、云贵高原气候冷凉地区。种植面积位居世界第一位，2005年全国种植面积达到7851万亩，总产量3.25亿吨，总产值2739亿元。平均亩产1.06吨，产值87元，远低于荷兰亩产3吨的单位面积产量水平，有很大的增产潜力。 马铃薯主要收获物为地下膨大的块茎，富含淀粉、蛋白质、脂肪、粗纤维和多种维生素、矿物质，营养丰富，用途广泛，主要供食用，是重要的粮食、蔬菜兼用作物。此外，马铃薯还是重要的工业原料，用于发展生物能源、工业淀粉和食品加工业。加工马铃薯产品，包括食品，可增值1~60多倍，是提高马铃薯种植效益的有效途径。 马铃薯是世界上主要作物之一，继小麦、玉米和水稻之后排在第4位.它粮菜兼用、生育期短、单位面积产量高，而且适应性强、营养丰富。又由于马铃薯组织、细胞培养再生植株较容易，其外源基因转化的研究进展也较快，生物技术在马铃薯育种中也已开始得到了实际应用。目前，用来进行马铃薯基因工程的有用外源基因有抗病毒、抗细菌、抗昆虫的抗性基因;用来改良马铃薯品质的淀粉合成基因以及蛋白质合成基因;还有给马铃薯品种以抗除草剂能力的抗除草剂基因和其它一些基因。
马铃薯品种性状的观察和测量方法和评价标准 一、试验地的基本情况 实验地的地形，土壤类型，土层深度，地下水位高低，pH值，土壤有机质含量，N、P、K含量及速效养分含量，前茬产量水平等。 实验地的管理水平：土壤耕作情况，施肥情况（肥料种类，数量，施用时间，施用方法）中耕除草培土次数、深度，灌水次数、时间、灌水量等。 二、马铃薯生育时期的观察记载 （1）播种期播种当天的日期 （2）出苗期小区出苗率达50%的日期。开始出苗后隔天调查。 （3）出苗率小区内出苗植株占播种穴数的百分数。现蕾期调查计数并记载。 （4）现蕾期50%植株现蕾的日期。开始现蕾后隔天调查 （5）开花期50%的植物开花的日期。开始开花后隔天调查。 （6）生理成熟期小区50%的叶子变黄的日期。在生长后期每周调查两次。 （7）收获期收获的日期。 （8）生育期出苗到收获或植物死亡的日期。 （9）成熟期出苗到薯块化成熟的天数。分极早熟（<60d）、早熟（60~75d）、中熟（75~105d）、晚熟（105~120d）和极晚熟（>120d）。 三、形态特征调查 （10）茎颜色绿、淡紫、红褐色、紫色、绿色带褐色、紫色网
纹、紫色、褐色带绿色网纹等。 （11）叶色浅绿、绿和深绿色。 （12）花繁茂性在现蕾期到盛花期记载。分为：无蕾、罗蕾、少花、中等和繁茂。 （13）花冠色盛花期在早上10时左右观察刚开放的花进行记载。分为：白色、淡红色、深红色、淡蓝色、深蓝色、浅紫色、深紫色和黄色。 （14）结实性分为无、少、中等和多。 （15）株高土壤表面到主茎第一花序分支处的高度。在开花期每个小区随机抽查20株测量株高，求平均值。 （16）主茎数从种薯或地下直接生长的茎数。在开花期每个小区随机调查10株，记平均数。 四、农艺性状和收获数据调查 （17）收获面积每小区的收获面积 （18）收获株数每小区的收获植株数。 （19）单株薯块数平均单株结薯数 （20）薯块大小收获时调查。分为：大、中等和小 （21）薯块大小整齐度收获时调查。分为：不整齐，中等和整齐 （22）匍匐茎分为短（<3cm）中等(3~5cm)长(>5m) （23）小区产量收获时称重 （24）亩产收获后计算
第一章 引 言 .................................................................................................................. 1 1.1 早熟育种 (1) 1.1.1 早熟品种的重要性 ............................................................................................ 1 1.1.2 早熟育种 ............................................................................................................ 1 1.2 熟性遗传 (1) 1.2.1 熟性遗传规律 .................................................................................................... 2 1.2.2 熟性分子标记与定位 ........................................................................................ 3 1.2.3 其他作物的熟性相关研究 ................................................................................ 4 1.3 植株熟性与块茎形成 ............................................................................................... 4 1.3.1 熟性与块茎形成的遗传关系 ............................................................................ 4 1.3.2 光周期对块茎形成的调控 ................................................................................ 5 1.4 高通量简化基因组测序技术 ................................................................................... 6 1.4.1 RAD-seq 技术 .................................................................................................... 6 1.4.2 2b-RAD 技术及其优点 ..................................................................................... 7 1.5 分子辅助育种技术 ................................................................................................... 7 1.6 本论文研究的目的意义、研究内容及技术路线 ................................................... 8 1.6.1 目的及意义 ........................................................................................................ 8 1.6.2 研究内容 ............................................................................................................ 9 1.6.3 技术路线 ............................................................................................................ 9 第二章 马铃薯熟性遗传区段挖掘与分子标记开发 ...................................................... 10 2.1 试验材料 ................................................................................................................. 10 2.2 试验方法 ................................................................................................................. 10 2.2.1 群体性状鉴定 .................................................................................................. 10 2.2.2 基因组DNA 的提取、混池构建与质量检测 ............................................... 11 2.2.3 差异区段筛选与标记开发 .............................................................................. 11 2.3 结果与分析 (14)
马铃薯需肥特性及其测土配方施肥技术 蒋福祯 (青海省农林科学院生物技术研究所,青海西宁810016) 摘要 根据马铃薯的需肥规律和吸肥特性,介绍了马铃薯测土配方施肥量的计算及其测土配方施肥方法。关键词 马铃薯;测土配方;施肥技术 中图分类号 S532 文献标识码 B 文章编号 1004-8421(2008)03-028-02 作者简介 蒋福祯(1969-),男,青海互助人,副研究员,从事马铃薯 研究与开发工作。 收稿日期 2007 12 26 马铃薯是高产喜肥作物,对肥料的反应极为敏感,产量形成与土壤营养条件关系密切。因此,合理施用肥料,采用测土配方施肥技术是实现马铃薯高产、优质和高效的关键措施之一。笔者根据马铃薯的需肥规律和吸肥特性,介绍了马铃薯测土配方施肥量的计算方法,为提高马铃薯产量及品质提供技术参考。1 马铃薯需肥特性 1.1 马铃薯不同生长时期对养分的需求特点 马铃薯整个生育期间,因生育阶段不同,其所需营养物质的种类和数量也不同。幼苗期吸肥量很少,发棵期吸肥量迅速增加,到结薯初期达到最高峰,而后吸肥量急剧下降。各生育期吸收氮(N)、磷(P 2O 5)、钾(K 2O)三要素,按占总吸肥量的百分数计算,发芽到出苗期分别为6%、8%和9%,发棵期分别为38%、34%和36%,结薯期为56%、58%和55%。三要素中马铃薯对钾的吸收量最多,其次是氮,磷最少。试验表明,每生产1000kg 块茎,需吸收氮(N )5~6kg 、磷(P 2O 5)1~3kg 、钾(K 2O)12~13kg ,氮、磷、钾比例为 2.5 1 5.3[1] 。马铃薯对氮、磷、钾肥的需要量随茎叶和块茎的不断增长而增加。在块茎形成盛期需肥量约占总需肥量的60%,生长初期与末期 约各需总需肥量的20%[2] 。1.2 营养元素在马铃薯生长中的作用 1.2.1 氮素。作物产量来源于光合作用,施用氮素能促进植株生长,增大叶面积,从而提高叶绿素含量,增强光合作用强度,从而提高马铃薯产量。氮素过多,则茎叶徒长,熟期延长,只长秧苗不结薯;氮素缺乏,植株矮小,叶面积减少,严重影响产量。 1.2.2 磷素。磷可加强块茎中干物质和淀粉积累,提高块茎中淀粉含量和耐贮性。增施磷肥,可增强氮的增产效应,促进根系生长,提高抗寒抗旱能力。磷素缺乏,则植株矮小,叶面发皱,碳素同化作用降低,淀粉积累减少。 1.2.3 钾素。钾可加强植株体内的代谢过程,增强光合作用强度,延缓叶片衰老。增施钾肥,可促进植株体内蛋白质、淀粉、纤维素及糖类的合成,使茎秆增粗、抗倒,并能增强植株抗寒性。缺钾植株节间缩短,叶面积缩小,叶片失绿、枯死。1.2.4 微量元素。锰、硼、锌、钼等微量元素具有加速马铃薯植株发育、延迟病害出现、改进块茎品质和提高耐贮性的作用。 2 马铃薯施肥量测定与计算 2.1 确定目标产量 目标产量即当年种植马铃薯的预定产量,它由耕地的土壤肥力高低情况而确定。另外,也可根据地块前3年马铃薯的平均产量,再提高10%~15%作为马铃薯的目标产量。如,某地块为较高肥力土壤,当年计划马铃薯产量达到3万kg /h m 2 ,则马铃薯整个生育期所需要的氮、磷、钾养分量分别为150、60、318kg /h m 2 。2.2 计算土壤养分供应量 测定土壤中速效养分含量,然后计算出1h m 2 地块的养分。1h m 2 地表土按深20c m 计算,共有225万kg 土,如果土壤碱解氮的测定值为83m g/kg ,有效磷含量测定值为24.6m g/kg ,速效钾含量测定值为150 m g/kg ,则1hm 2地块土壤有效碱解氮的总量为:225 104 kg 83m g/kg 10-6=186.75kg ,有效磷总量为55.35kg ,速效 钾总量为337.5kg 。由于土壤多种因素影响土壤养分的有效性,土壤中所有的有效养分并不能全部被马铃薯吸收利用,需要乘上一个土壤养分校正系数。我国各省配方施肥参数研究表明,碱解氮的校正系数在0.3~0.7(O lsen 法),有效磷校正系数在0.4~0.5,速效钾的校正系数在0.5~0.85。氮磷钾化肥利用率为:氮30%~35%、磷10%~20%、钾40%~50%。 2.3 确定马铃薯施肥量 根据马铃薯全生育期所需要的养分量、土壤养分供应量及肥料利用率即可直接计算马铃薯的施肥量。再把纯养分量转换成肥料的实物量,即可用于指导施肥。 根据以上数据,单产马铃薯3万kg/h m 2 ,所需纯氮量为(150-186.75 0.6)!0.30=126.5kg/hm 2;磷肥用量为(60 -55.35 0.5)!0.2=161.625kg/h m 2 ,考虑到磷肥后效明显,所以磷肥可以按60%施用,即施96.975kg /h m 2 。钾肥用量为(318-337.5 0.6)!0.50=231kg /h m 2 。若施用磷酸二铵、尿素和硫酸钾,则应施磷酸二铵195~225kg /h m 2 、尿 素300~345kg/hm 2、硫酸钾240kg /h m 2 。2.4 微肥的施用 马铃薯对微量元素硼、锌较敏感,如果土壤中有效锌含量低于0.5m g/kg ,则需要施用锌肥。土壤中锌的有效性在酸性条件下比碱性条件要高,所以碱性和石灰性土壤易缺锌。长期施磷肥的地区,由于磷与锌的拮抗作用,易诱发缺锌,应给予补充。常用锌肥有硫酸锌和氯化锌,基肥用量7.5~37.5kg /h m 2 ,每千克肥料拌种4.0~5.0g ,浸种浓度0.02%~0.05%。如果复合肥中含有一定量的锌即不必单独施锌肥。3 马铃薯施肥方法 由于我国幅员辽阔,地貌地形及农业气候复杂,各地在马铃薯的栽培制度、品种类型也存在差异,现就北方一季作 责任编辑 胡先祥 责任校对 时倩倩 农技服务,2008,25(3):28-29
二、收获及贮藏 (一)收获当植株大部分茎叶枯黄时，块茎很容易与匍甸茎分离，周皮变硬而厚，块 茎干物质含量达到最高限度，为食用块茎的最适收获期。种用块茎应提前5一7天收获，以避免低温霜冻危害提高种性。 (二)贮藏 1．块茎在贮藏期间的生理生化变化刚收获的块茎，呼吸作用旺盛，在5—15℃下所产生的热量可达30—50kJ／t·h，如果温度增高或块茎受伤感病等情况下，呼吸强度更高。在贮藏期间块茎水分散发，经过贮藏，块茎约损失重量6.5％一11％左右。 新收的块茎，糖分含量很低，休眠结束时显著增高，萌发时由于自身消耗，糖分含量又下降。块茎内淀粉含量在10—15℃下较稳定，10℃以下淀粉含量开始下降，糖分含量逐渐增加，如在0℃下长期贮藏，会引起糖分大量积累使块茎变甜，降低食用品质。 ●微变对人体危害不大。 2．贮藏的基本条件和方法贮藏地点或贮藏窖，要具有通风、防水湿，防冻和防病虫传播的条件。贮藏前将块茎分级和摊晾7—15天，进行“预贮”，使伤口愈合，薯皮紧实，降低呼吸强度。伤口愈合的适宜温度为15—20℃，相对湿度为90％左右。预贮后，剔除愈合不良的伤薯、病薯、畸形薯等，即可进行贮藏。 贮藏期间最适宜的温度为1—4℃，最高不得超过7℃。相对湿度以85％一95％为宜。不能见光，以免积累龙葵素。贮藏方法有架藏法、窖藏法两种。 ●吃极少量龙葵素对人体不一定有明显的害处，但是如果一次吃进200毫克龙葵素（约吃30g已变青、发芽的土豆）经过15分钟至3小时就可发病。最早出现的症状是口腔及咽喉部瘙痒，上腹部疼痛，并有恶心、呕吐、腹泻等症状，症状较轻者，
经过1～2小时会通过自身的解毒功能而自愈，如果吃进300～400毫克或更多的龙葵素，则症状会很重，表现为体温升高和反复呕吐而致失水，以及瞳孔放大、怕光、耳鸣、抽搐、呼吸困难、血压下降，极少数人可因呼吸麻痹而死亡。 ㈢马铃薯的“退化”与病毒病害 马铃薯‘退化”，早在16世纪，马铃薯由南美洲引到欧洲时，人们就发现了一种通过种薯世代相传的特殊病态。1676年，英国人安迪松称这种现象为“退化”。从此，围绕所谓退化原因，经过近300年的研究、争论和探讨，终于搞清了所谓“退化”的原因，是由于病毒感染引起的病毒病害。病毒病害一般减产20％一30％，重者减产50％以上。 在高纬度、高海拔地区比低纬度、低海拔地区较轻。 病毒病害的种类及发病原因 种类：马铃薯的病毒病害种类多种，我国常见的有卷叶病是由卷叶病毒(PLRV)引起，花叶病是由马铃薯X病毒(PVX)或马铃薯A病毒(PVA)引起，条斑花叶病是由马铃薯Y病毒(PVY)引起；皱缩花叶病是由马铃薯X病毒和Y病毒复合侵染引起，束顶病是由纺锤块茎类病毒(PSTV)引起。这些病毒通过机械磨擦，蚜虫、叶蝉和土壤线虫等媒介传播侵染。有的是一种病毒单一侵染，有的是两种或多种病毒复合侵染。病毒侵染植株地上部后，逐渐向块茎移动，并在块茎中潜伏和积累，通过无性世代传给后代。 原因：温度对传毒媒介(蚜虫等)有明显的影响，据调查，冷凉高海拔地区蚜虫少，而温暖低海拔地区则多；高温能使马铃薯自身的抗病性减弱，高温有利于病毒迅速侵染和复制，加重了发病程度，变温对病毒有抑制作用。此外，栽培和贮藏过程中的其它条件，也影响植株生长和病毒侵染为害程度。在相同条件下，由于品种的抗病耐病能力不同，有感病轻重之别。