馬鈴薯塊莖損傷評價技術(shù)研究及損傷變色性狀的遺傳分析.pdf

1、隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)品需求不斷擴大，我國將成為亞太地區(qū)乃至全球集生產(chǎn)、加工、貿(mào)易于一體的馬鈴薯產(chǎn)業(yè)中心。然而馬鈴薯塊莖損傷造成馬鈴薯產(chǎn)量損失、品質(zhì)下降，從而導(dǎo)致馬鈴薯產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益降低，成為制約馬鈴薯規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和消費層次升級的關(guān)鍵因素之一，因此，研究并減輕塊莖損傷問題成為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展亟需解決的課題。 本研究在國內(nèi)率先對馬鈴薯損傷進行了系統(tǒng)研究，將損傷性狀分解后分別進行模擬和檢測，通過方差分析和響應(yīng)面分析建立馬鈴薯塊

2、莖損傷評價方法，應(yīng)用聚類分析、主成分分析和多元方差分析等方法了解并篩選損傷性狀合乎目標(biāo)要求的品種(系)并探討對損傷性狀的分級標(biāo)準(zhǔn)，通過多元回歸分析等確定影響損傷性狀的關(guān)鍵因素并建立損傷性狀預(yù)測模型，根據(jù)NCDI遺傳設(shè)計，對塊莖損傷變色進行遺傳分析。 獲得以下主要結(jié)果： 1.利用5個常用品種進行損傷模擬和檢測，應(yīng)用方差分析和響應(yīng)面回歸分析等，建立了敏感、可靠、可行的評價馬鈴薯塊莖表皮擦傷、內(nèi)部損傷和損傷變色的方法。

3、 塊莖損傷模擬：內(nèi)部損傷在碰撞速度介于6～10mm·min-1、壓力介于400～500N之間時，速度和壓力軸方向各有產(chǎn)生內(nèi)部損傷的敏感點8mm·min-1和420N使塊莖產(chǎn)生最敏感的內(nèi)部損傷；對損傷變色則把馬鈴薯塊莖沿頂芽-基部方向切成1mm厚的切片，冷凍5h再解凍3h后即完成損傷變色模擬。 塊莖損傷檢測：確定以表皮擦傷點數(shù)目與塊莖體積之比(n/V)進行表皮擦傷性狀檢測：確定速度為8mm·min-1和壓力為420N時的形變量獲得

4、相對形變率評價不同品種的塊莖內(nèi)部損傷；塊莖損傷變色檢測則根據(jù)檢測對象的多少而分別選用兩側(cè)法或五點法。 2.應(yīng)用聚類分析、主成分分析和多元方差分析對104個不同基因型的馬鈴薯材料進行了3種損傷性狀的綜合評價，并初步對損傷分級進行了分級。結(jié)果表明：3種損傷對塊莖整體損傷的影響以表皮擦傷最大、內(nèi)部損傷略次之、損傷變色則對塊莖損傷的整體影響最??；3種損傷性狀的綜合聚類分析將基因型分為6個類群，其中第Ⅴ類群的損傷整體耐性最好，包括9個加工

5、品種、19個鮮食品種和高代品系9445-93-1；而東農(nóng)303、F70021、Adora和高代品系9445-93-1等表皮擦傷輕；Mira、Tobique、Fundy、Raritan、Lenape和Desiree等品種和11901-2、TD41-5、9401-37-3、9642-77和9518-34等品系內(nèi)部損傷性狀輕；Gulzow633、Superior、Norchip和高代品系9430-15-1損傷變色輕；3種損傷均劃分為5個等級，

6、分級覆蓋損傷性狀分布區(qū)間并呈合理的正態(tài)分布，而且等級間差異達(dá)到顯著水平。 3.利用篩選確定的5個品種(系)，通過回歸分析確定了影響塊莖損傷的關(guān)鍵因素。影響表皮擦傷的關(guān)鍵因素依次為干物質(zhì)含量(x3)>苯丙氨酸解氨酶(x17)>Ca2+(x12)>塊莖硬度(x4)，都起正向作用；內(nèi)部損傷為Ca2+(x12)>K+(x13)>苯丙氨酸解氨酶(x17)>干物質(zhì)含量(x3)>纖維素酶(x15)，都起正向作用；損傷變色為Ca2+(x12)>

7、可溶性果膠(x7)>多酚氧化酶(x16)>薯形指數(shù)(x1)>酪氨酸(x11)>綠原酸(x10)。其中可溶性果膠、酪氨酸和綠原酸為正向作用因素，Ca2+、多酚氧化酶和薯形指數(shù)是負(fù)向作用因素。Ca2+是三種損傷次序發(fā)生過程中共同的關(guān)鍵因子。在損傷因素分析的基礎(chǔ)上建立了損傷預(yù)測模型，可以分別預(yù)測不同品種馬鈴薯塊莖的表皮擦傷(y1=-0.268＋0.475x3＋0.00005x4＋0.114x12)、內(nèi)部損傷(y2=-6.428+0.007x4

8、＋12.456x12-0.002x14)和損傷變色性狀(y3=-9.182+1.839x7＋63.968x11-7.870x12)。 4.根據(jù)NCDI遺傳設(shè)計進行遺傳分析得到損傷變色性狀加性方差為159.996，狹義遺傳率為0.647，說明損傷變色性狀通過遺傳真實傳遞的程度較高，因而可以通過后代選擇有效地改良損傷變色的抗性。雜交組合中母本比父本對損傷變色的影響作用更顯著。利用中親值進行損傷變色性狀遺傳研究的組合或家系選擇并不可靠