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Regulation of Anthocyanin during Storage Root Development Stage in Sweet Potato(Ipomoea batatas(L.) Lam.)

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Agricultural Science & Technology 2016年第6期17卷 1376-1378,1474页

作者： Fuyun HOU Aixian LI Haiyan ZHANG Shunxu DONG beitao xie Liming ZHANG Qingmei WANG Crop Research Institute Shandong Academy of Agricultural Sciences Scientific Observation and Experimental Station of Potato in Huang-Huai-Hai Region Ministry of Agriculture

Anthocyanin accumulation during storage root development in purple-fleshed sweet potato was analyzed by detection of anthocyanin concentration, accumulation rate and the expression pattern of anthocyanin biosynthetic genes by semi-quantitative RT-PCR. Anthocyanin concentration in sweet potato cvs Jishu 18 and Ayamurasaki increased steadily during storage root development stage. The accumulation rate in two genotypes peaked at 50 to 65 d after transplanting, and then declined rapidly. During storage root development of Ayamurasaki, the anthocyanin biosynthesis gene, IbCHS, was constitutively expressed, the genes IbF3H, IbDFR, IbANS were induced steadily, reaching a maximum at the later stage of root thickening, and IbPAL steadily decreased. Therefore, the mechanism of anthocyanin accumulation differed between the two cultivars, and anthocyanin biosynthesis was regulated through regulation of its synthetic enzymes.

关键词： Ipomoea Lam anthocyanin sweet potato Sweet purple biosynthesis enzymes steadily

黑腐病菌对抗感不同花椰菜品种叶片超微结构的影响

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作物杂志 2010年第2期 11-14页

作者：吴晓丽李巧云解备涛吴慧玲中国农业大学农学与生物技术学院北京100193 中国科学技术协会学会服务中心北京100081 山东省农业科学院蔬菜研究所山东济南250100 山东省农业科学院作物研究所山东济南250100

为了从组织病理学角度探讨花椰菜对黑腐病菌的抗性机制,利用黑腐病菌(Xan-thomonas ***)菌种BG02接种抗、感不同花椰菜(Brassica oleracea L. varbotrytis DC.)品种幼苗的第4片真叶,采用透射电镜技术观察研究黑腐病菌侵染的不同时期对... 详细信息

为了从组织病理学角度探讨花椰菜对黑腐病菌的抗性机制,利用黑腐病菌(Xan-thomonas ***)菌种BG02接种抗、感不同花椰菜(Brassica oleracea L. varbotrytis DC.)品种幼苗的第4片真叶,采用透射电镜技术观察研究黑腐病菌侵染的不同时期对花椰菜叶片细胞超微结构的影响。结果表明,黑腐病菌侵染后,花椰菜叶细胞的细胞壁变形、质壁分离、质膜断裂、叶绿体变形、片层结构零乱、线粒体膜破坏,甚至最后细胞器解体、膜系统破坏,直至整个细胞死亡。感病品种2003X-106的叶绿体片层和质膜部位受损害较早,叶绿体和线粒体外膜外突成致密的小球。抗病品种雪峰叶绿体膜系统比感病品种受损害时间晚且程度轻,近细胞壁处有电子密集物沉积。以上结果说明,黑腐病菌引起的细胞结构病变在抗、感品种间的表现不同,抗性品种叶片细胞的膜系统比感病品种的膜系统更能抵抗黑腐病菌的破坏。

关键词：花椰菜黑腐病菌超微结构抗病性

不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响

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中国农业科学 2020年第6期53卷 1126-1139页

作者：张海燕解备涛汪宝卿董顺旭段文学张立明山东省农业科学院作物研究所/农业农村部黄淮海薯类科学观测实验站/特色作物山东省工程实验室山东省农业科学院

【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)、... 详细信息

【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。

关键词：甘薯干旱胁迫产量抗氧化能力

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不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异蛋白组分析

核农学报 2019年第11期33卷 2133-2146页

作者：汪宝卿张海燕解备涛段文学张立明山东省农业科学院作物研究所

为从蛋白水平揭示不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异,明确甘薯根系分化和耐旱性生理机制,以耐旱性强的济薯21(JS21)和耐旱性弱的济紫薯1(JZS1)为试验材料,在旱棚内人工控水模拟田间干旱,采用i TRAQ技术开展不同耐旱性甘薯柴根和块根的全... 详细信息

为从蛋白水平揭示不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异,明确甘薯根系分化和耐旱性生理机制,以耐旱性强的济薯21(JS21)和耐旱性弱的济紫薯1(JZS1)为试验材料,在旱棚内人工控水模拟田间干旱,采用i TRAQ技术开展不同耐旱性甘薯柴根和块根的全蛋白组差异蛋白分析。结果表明,共鉴定到甘薯根系差异蛋白2 003个,其中可信蛋白1 716个、动态表达蛋白819个。GO分析表明,干旱胁迫条件下,与柴根相比,JS21和JZS1块根差异蛋白分别集中于细胞质内碳水化合物合成、能量代谢等生物过程;与JZS1块根相比,JS21块根差异蛋白分子功能主要涉及过氧化物酶活性、氧化还原酶活性等。KEGG分析表明,木质素代谢在甘薯根系分化和响应干旱胁迫的过程中起到重要的调控作用。从淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷代谢途径富集的差异蛋白分析中探明,正常条件下,JS21主要通过ADPGase积累淀粉,JZS1不仅通过ADPGase还通过UDPGase积累淀粉;干旱胁迫条件下,JS21块根中淀粉的合成仍大于分解,而JZS1块根中蔗糖的分解大于合成。正常条件下,2个品种柴根中均含有丰富的抗氧化酶;但干旱诱导JS21块根产生过氧化物酶,导致JZS1块根中木质素合成关键酶上调表达。蔗糖合酶是干旱胁迫条件下耐旱性弱的JZS1根系中能量代谢重要蛋白。综上,干旱胁迫条件下,耐旱性强的JS21可通过柴根中已有的和块根中诱导产生的过氧化物酶协同抵御干旱胁迫,而耐旱性弱的JZS1则通过蔗糖合酶维持能量代谢,其块根木质化程度加剧。本研究为甘薯耐旱性品种生理鉴定和耐旱基因发掘提供了一定的理论依据。

关键词：甘薯干旱柴根块根蛋白组学

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甘薯氮素营养研究进展

西北农业学报 2015年第12期24卷 14-23页

作者：段文学张海燕解备涛汪宝卿张立明山东省农业科学院作物研究所济南250100 山东省农业科学院济南250100

氮是甘薯生长发育必需的营养元素之一,也是影响其生长发育、产量及品质形成的关键因素。就甘薯氮素吸收与分配特性,不同甘薯品种氮素利用特性差异,施氮对甘薯氮素吸收利用、物质生产、根系分化、产量和品质的影响以及甘薯植株氮素营养... 详细信息

氮是甘薯生长发育必需的营养元素之一,也是影响其生长发育、产量及品质形成的关键因素。就甘薯氮素吸收与分配特性,不同甘薯品种氮素利用特性差异,施氮对甘薯氮素吸收利用、物质生产、根系分化、产量和品质的影响以及甘薯植株氮素营养诊断等方面进行综述,以期为甘薯氮素营养研究提供参考和借鉴。综合分析认为,不同气候条件下甘薯的适宜施氮量及不同甘薯品种的氮素利用特性存在差异;施氮可显著影响甘薯对氮素的吸收利用,过量施氮不利于甘薯光合特性的改善,明显抑制块根的形成,降低块根产量和氮素利用效率;通过甘薯氮素营养诊断,初步确立叶片为甘薯氮素营养诊断的适宜部位,提出甘薯叶片正常氮素质量分数及氮素亏缺的适宜参考值。今后研究应从改进氮肥施用方式(如氮肥追施、不同深度施肥)、甘薯农田氮素循环及氮素损失途径、适量减氮(或不施氮)不减产、氮高效品种筛选及其机理、甘薯氮素诊断标准(如最佳测试时期及测试部位)体系、甘薯氮素实时监控技术体系及施肥模型等方面进行深入研究。

关键词：甘薯氮素吸收特性氮肥施用产量品质营养诊断

栽插方式和密度对鲜食型甘薯品种干物质积累分配、块根产量及品质的影响

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华北农学报 2018年第4期33卷 167-174页

作者：段文学汪进丽张海燕解备涛汪宝卿张立明山东省农业科学院作物研究所农业农村部黄淮海薯类科学观测实验站山东济南250100 长江大学农学院湖北荆州434025 山东省农业科学院山东济南250100

为了确定鲁中丘陵薄地鲜食型甘薯适宜的栽插方式和密度,在大田条件下,以济薯26(J26)和龙薯9号(L9)为供试品种,每个品种设置直栽(S)和水平栽(H) 2种栽插方式,各栽插方式下设置不同栽插密度37 500(D1),52 500(D2),67 500株/hm^2(D3),研究... 详细信息

为了确定鲁中丘陵薄地鲜食型甘薯适宜的栽插方式和密度,在大田条件下,以济薯26(J26)和龙薯9号(L9)为供试品种,每个品种设置直栽(S)和水平栽(H) 2种栽插方式,各栽插方式下设置不同栽插密度37 500(D1),52 500(D2),67 500株/hm^2(D3),研究了不同栽插方式和密度对鲜食型甘薯干物质积累分配、产量和品质的影响。结果表明,增加密度可提高两品种生长中后期植株干物质积累量,显著降低相同栽插方式下济薯26生长中期侧枝叶的干物质分配比例。相同栽插方式下,D2处理可降低龙薯9号生长后期侧枝茎干物质分配比例,并显著提高两品种生长中期的块根干物质分配比例。直栽方式下,D2和D3处理显著提高济薯26生长后期块根干物质分配比例。相同栽插方式下,D2和D3处理显著提高两品种块根可溶性糖含量和淀粉含量,D2处理可显著提高两品种块根产量。与直栽相比,水平栽显著提高济薯26生长前期D2处理和后期D2和D3处理下、龙薯9号生长中期相同密度下的植株干物质积累量;有利于提高济薯26 D1处理下、龙薯9号各密度下的块根可溶性糖含量,提高两品种单株薯重和块根产量。综合考虑产量和品质,水平栽+D2处理是本试验条件下的最优处理组合。

关键词：鲜食型甘薯干物质积累干物质分配产量品质

有机多肽酶活性促进剂施用方式对鲜食型甘薯干物质积累分配、产量及品质的影响

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核农学报 2019年第5期33卷 1016-1023页

作者：段文学张海燕解备涛王庆美汪宝卿张立明山东省农业科学院作物研究所/农业农村部黄淮海薯类科学观测实验站山东济南250100 山东省农业科学院山东济南250100

为探究有机多肽酶活性促进剂对鲜食型甘薯产量和品质的调控效应,在大田条件下,以鲜食型甘薯品种龙薯9号和苏薯8号为供试材料,每个品种设置全生育期不喷施有机多肽酶活性促进剂(CK)、有机多肽酶活性促进剂栽插前蘸根+栽后40 d叶面喷施(P1... 详细信息

为探究有机多肽酶活性促进剂对鲜食型甘薯产量和品质的调控效应,在大田条件下,以鲜食型甘薯品种龙薯9号和苏薯8号为供试材料,每个品种设置全生育期不喷施有机多肽酶活性促进剂(CK)、有机多肽酶活性促进剂栽插前蘸根+栽后40 d叶面喷施(P1)和有机多肽酶活性促进剂栽插时灌根+栽后40 d叶面喷施(P2) 3个处理,研究其对鲜食型品种干物质积累分配、产量及品质的影响。结果表明,2个品种的P1和P2处理生长中后期叶片的磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性、蔗糖含量、收获期植株总干重和块根干重均显著高于CK。龙薯9号各处理收获期的侧枝茎和块根干物质分配比例均无显著差异,P1和P2处理的主茎下部叶、主茎下部茎干物质分配比例均显著低于CK;苏薯8号P2处理的主茎下部叶、主茎下部茎、侧枝茎和侧枝生长点干物质分配比例均显著低于CK和P1处理,块根干物质分配比例显著高于CK和P1,分别提高8. 98%和6. 23%。龙薯9号P2处理收获期块根可溶性糖含量与P1无显著差异,但显著低于CK,降低5. 22%,P2处理的块根淀粉含量显著高于CK和P1,分别提高18. 76%和9. 23%,干率与P1处理无显著差异,但均显著高于CK,分别提高4. 56%和5. 71%;苏薯8号块根的可溶性糖含量各处理无显著差异,且P2处理的块根淀粉含量和干率与P1均无显著差异,但显著高于CK,其中淀粉含量提高6. 13%,干率提高4. 51%。2个品种P2处理的块根产量均显著高于CK和P1,其中龙薯9号分别提高30. 46%和14. 42%,苏薯8号分别提高27. 72%和11. 69%。综上,施用有机多肽酶活性促进剂有利于提高鲜食型品种块根产量和淀粉含量,其中P2处理增产幅度最高,其对可溶性糖含量的调控存在品种间差异。本研究为鲜食型甘薯提质增效和生态种植技术提供了理论依据。

关键词：有机多肽酶活性促进剂甘薯干物质产量品质

苗期干旱胁迫条件下外源ABA对甘薯膜透性和抗氧化酶系统的影响（英文）

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华北农学报 2018年第2期33卷 177-187页

作者：张海燕段文学董顺旭解备涛汪宝卿张立明山东省农业科学院作物研究所农业部黄淮海薯类科学观测实验站山东济南250100 山东省农业科学院山东济南250100

为了研究外源ABA对提高甘薯苗期抗旱性的影响,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,研究了苗期干旱胁迫条件下,外源ABA对甘薯渗透调节和抗氧化酶系统的影响。结果表明,胁迫处理12 d以后(AW),干旱胁迫处理(PEGW)的叶片相对... 详细信息

为了研究外源ABA对提高甘薯苗期抗旱性的影响,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,研究了苗期干旱胁迫条件下,外源ABA对甘薯渗透调节和抗氧化酶系统的影响。结果表明,胁迫处理12 d以后(AW),干旱胁迫处理(PEGW)的叶片相对电导率、叶片和根系的MDA含量均显著高于对照,根系活力则显著低于对照,抗旱品种和不抗旱品种表现相同的趋势;抗旱品种济薯21干旱胁迫处理(JS21-PEGW)的叶片和根系的SOD、POD和APX活性均显著高于对照(JS21-C),而不抗旱品种济紫薯1号(JZ1-PEGW)的叶片GR和根系APX活性则显著低于对照(JZ1-C);抗旱品种济薯21干旱胁迫处理(JS21-PEGW)的叶片和根系的抗氧化酶活性以及根系活力均显著高于不抗旱品种济紫薯1号(JZ1-PEGW),而叶片和根系MDA含量则显著低于济紫薯1号。胁迫处理12 d以后(AW),外源ABA显著降低了叶片相对电导率,抑制了叶片和根系中MDA的积累,提高了根系活力,提高了叶片和根系中SOD、POD、CAT、APX和GR的活性。因此,外源ABA在提高甘薯苗期抗旱性方面起着重要的作用,通过降低叶片相对电导率和MDA的积累而缓解膜的损伤,通过提高根系活力而提高根系的吸收能力,通过提高抗氧化酶活性而提高苗期叶片和根系的抗氧化酶系统的防御能力。

关键词： ABA 抗氧化酶系统干旱胁迫膜透性甘薯

钾肥用量对瘠薄地甘薯产量和钾肥利用率的影响

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核农学报 2020年第10期34卷 2299-2306页

作者：张海燕董顺旭解备涛汪宝卿张立明段文学山东省农业科学院作物研究所/农业农村部黄淮海薯类科学观测实验站山东济南250100 山东省农业科学院山东济南250100

为探索瘠薄地条件下甘薯的最佳钾肥用量,以淀粉型甘薯品种济薯25为试验材料,设3个处理:CK(不施钾肥)、K1(K2O,150 kg·hm^-2)、K2(K2O,300 kg·hm^-2),研究钾肥用量对瘠薄地甘薯产量和钾肥利用率的影响。结果表明,施钾显著提高了鲜薯和... 详细信息

为探索瘠薄地条件下甘薯的最佳钾肥用量,以淀粉型甘薯品种济薯25为试验材料,设3个处理:CK(不施钾肥)、K1(K2O,150 kg·hm^-2)、K2(K2O,300 kg·hm^-2),研究钾肥用量对瘠薄地甘薯产量和钾肥利用率的影响。结果表明,施钾显著提高了鲜薯和薯干产量,K1增产幅度较大,鲜薯和薯干产量分别较CK增加22.84%和32.13%,K2分别较CK增产11.39%和20.30%。施钾促进了甘薯块根的膨大,K1和K2的块根膨大速率均显著高于CK,T/R值均显著低于CK。施钾促进干物质的积累,K1和K2的叶片、叶柄、茎和纤维根干重以及总生物量显著高于CK,且K1优于K2。施钾显著增加了甘薯各器官的钾素积累量,且整体表现为施钾量越多,各器官的钾素积累量越高。钾肥利用率随施钾量的增加而降低,K1的钾素产块根效率、产干物质效率、钾肥吸收利用率、钾肥农学利用率和钾肥偏生产力均显著高于K2。在本试验瘠薄地条件下,钾肥的最佳用量为150 kg·hm^-2。本研究为瘠薄地甘薯田间施肥提供了理论依据,可达到节本增效的目的。

关键词：甘薯钾肥用量产量钾肥利用率