通过研究不同土壤含水量条件下马铃薯的植物学性状、生理指标和显微指标等,探讨马铃薯在干旱胁迫下的抗旱反应和抗旱生理机制。试验用‘青薯9号’和‘闽薯1号’2个品种,以T₀ (CK)适宜水分（土壤相对含水量为70%~75%）为对照、其他土壤含水量分别为55%~60% (T₁)、40%~45% (T₂)、25%~30% (T₃)和出苗后不再浇水(T₄)等水分胁迫处理下,分析其植物学性状、生理指标和显微指标。试验结果：（1）水分胁迫对2个马铃薯品种的植物学性状（株高、茎粗、地上部分鲜重、地上部分干重、叶面积、根的鲜重、根的干重和根长）均有显著影响,随着土壤含水量的降低,‘青薯9号’和‘闽薯1号’2个品种的上述性状指标均有降低趋势,其中‘青薯9号’的株高、地上部分鲜重、地上部分干重、根的鲜重、干重和根长均大于‘闽薯1号’。（2）生理指标分析表明：在T₂~T₄水分胁迫下,马铃薯的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等含量与对照T₀相比有极显著差异(P<0.01);（3）显微结构分析表明：叶片的上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅海比均受到水分胁迫影响。该试验为马铃薯的抗旱栽培和育种提供了理论依据。

引起马铃薯晚疫病的致病疫霉(Phytophthora infestans)是马铃薯生产中最具破坏性的病原体之一。生防菌剂(biocontrol agents，BCAs)代替化学杀菌剂防治马铃薯晚疫病是保障马铃薯生产可持续发展的重要措施之一。文章简述了马铃薯晚疫病研究概况和特点，总结了当前生防菌防治马铃薯晚疫病研究的文献。从细菌、真菌和放线菌3个层次系统归纳了致病疫霉生防菌的菌株种属、菌株来源、防治效果、抑菌活性物质及作用机制。分析了生防菌剂在研发和推广应用中面临的挑战性和局限性。提出了未来马铃薯晚疫病生物防治应从增强马铃薯自身防御功能、建立晚疫病预测模型、关注生防菌种群动态和揭示致病疫霉防治机制4个方面进行深入研究。旨在为马铃薯晚疫病生防菌剂的研发和推广应用，及马铃薯绿色产业可持续发展提供参考。

为了探索新型除草剂氟咯草酮在青海高原马铃薯田的安全应用技术,以青海主栽马铃薯品种‘青薯9号’为试验材料,采用农药登记田间药效试验和马铃薯品质分析方法,测得氟咯草酮最佳使用剂量、使用方式及品质指标等数据。结果表明,氟咯草酮在马铃薯田使用中的剂量推荐为350~650 g a.i./hm²;最佳使用时期为播后苗前,一般在马铃薯播种后15~20天;最优使用方式为土壤封闭处理,对单双子叶杂草综合防效达到80%以上,增产10.15%以上,且对马铃薯品质中重要的参数指标粗淀粉含量、维生素C含量、还原糖含量和干物质量无影响,氟咯草酮可在青海高原马铃薯田乃至西北马铃薯种植区作为主要除草剂推广应用。

【目的】马铃薯作为中国第四大主粮作物，其适宜性评价对保障国家粮食安全具有重要意义。本研究基于气候数据，构建集成物种分布模型预测中国未来时期马铃薯气候适宜区，为优化中国马铃薯种植提供重要科学参考。【方法】利用6种全球气候模式（global climate models，GCMs）未来气候数据驱动5种物种分布模型（species distribution models，SDMs），集成模拟预测未来4种温室气体排放情景（ssp126、ssp245、ssp370、ssp585）下，中国历史上（1970—2000年）和4个未来时期（2021—2040、2041—2060、2061—2080、2081—2100年）的马铃薯气候适宜区时空分布特征。【结果】（1）最湿月份的降水量、最暖月份的最高温度，以及最冷季度的平均温度是影响中国马铃薯气候适宜度的主要气象因子，对模拟结果的贡献率分别为54.7%、21.4%和18.1%。（2）4种温室气体排放情景下对于各适宜等级区域的预测结果变化基本一致，都呈现适宜区、低适宜区面积变大而高适宜区面积变小的趋势，仅在海南、西藏、新疆等地局部存在种植气候不适宜区。马铃薯适宜种植区（适宜区和高适宜区）的面积在各种情况下均超过50%。（3）在未来各时期马铃薯种植低适宜区和适宜区面积将大幅增加，而高适宜区面积则呈下降趋势，各适宜等级区域面积总体依旧保持：适宜区>低适宜区>高适宜区。（4）随着温室气体排放等级的提高，中国马铃薯高适宜区将大幅减小。从空间分布上看，中国马铃薯种植高适宜区主要以东北地区、甘肃地区、新疆西部，以及西南部分区域为主；从时间顺序上看，陕西北部、长江中下游区域、内蒙古中西部等区域受未来气候变化影响较大，马铃薯气候适宜度减小趋势明显。【结论】利用构建的集成物种分布模型预测了未来时期中国马铃薯气候适宜区时空分布特征。根据模型模拟结果，建议东北、甘肃、西南等地区可以作为未来马铃薯的主要种植区域，新疆等地区可以作为主要发展区域，其他地区应按照当地情况优先发展其他粮食和经济作物。

【目的】转基因技术的发展离不开筛选标记的完善与创新，其中的可视化筛选标记在转基因中的应用越来越广泛。近年来，经过突变获得的增强型黄绿荧光蛋白（an enhanced Yellow Green Fluorescent like Protein (eYGFP) under ultraviolet (UV)，eYGFPuv（GFPuv））在365 nm紫外光线下能够发出强烈且稳定的绿色荧光，便于观察。构建GFPuv荧光筛选的基因编辑载体，并在马铃薯遗传转化中进行应用验证，为GFPuv荧光筛选在马铃薯转化中广泛应用提供技术支持，同时为后期利用基因组编辑技术创制马铃薯雄性不育系奠定基础。【方法】利用同源重组技术将GFPuv表达框架和基因编辑元件Cas9_sgRNA依次与pCAMBIA2300载体连接，并进行农杆菌介导的烟草瞬时转化试验；通过发根农杆菌Ar qual和MSU440转化马铃薯茎段，在便携紫外灯下观察，并统计荧光根；利用改造载体构建了6个马铃薯花药发育保守基因的编辑载体，通过发根农杆菌体系转化2种马铃薯材料，验证转化效率和编辑效率；利用改造载体对马铃薯进行遗传转化。【结果】成功构建了GFPuv荧光筛选的基因编辑载体pCAMBIA2300MGFPuv-sgRNACas，瞬时转化烟草证实GFPuv表达框架能正常表达；2种发根农杆菌的转化均筛选到绿色荧光的毛状根，加入卡那霉素（kanamycin，Kan）显著提高阳性荧光根的比例，2种菌的转化效率差异不大，但MSU440的发根形成速度更快；6个马铃薯花药发育保守基因的编辑载体在2种马铃薯材料中的转化效率和编辑效率是一致的，但不同靶位点的编辑效率差异较大；改造载体遗传转化马铃薯证实GFPuv荧光可用于马铃薯愈伤组织和再生苗的筛选。【结论】发根农杆菌遗传转化体系是基因编辑效率验证的重要途径，GFPuv荧光可用于马铃薯转化的筛选。

致病性疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)引发的马铃薯疮痂病是世界范围内广泛存在的土传细菌性病害,难以防治。为了制定更有效的防治策略和开发新型药剂,使其得到更有效的控制,本文归纳了S. scabie产生的致病毒素thaxtomins和植物激素（细胞分裂素、生长素和乙烯）对S. scabies致病进程的影响;总结了防治马铃薯疮痂病所采用的主要化学药剂、农业技术手段和微生物源制剂,并分析了各种防治方法的优缺点。指出深入探究马铃薯疮痂病的致病机制对开发新型马铃薯疮痂病防治剂具有重要意义,微生物复合菌剂的研发和应用是今后防控马铃薯疮痂病的重要方向,认为将化学防治、农业措施与复合微生物菌剂三者联用能更好的防控该病害的发生和危害,对马铃薯产业的可持续发展具有重要意义。

为探讨内蒙古武川地区沟灌条件下最佳的水氮供应，采用田间试验和室内分析相结合的方法，研究了‘克新一号’马铃薯品种在不同水氮条件下产量和氮肥利用特性的变化规律。结果表明：增加灌水量或增施氮肥均可增加马铃薯的单株产量，主要是增大了单块茎重，对单株结薯数的影响无规律性。在低水分和中水分条件下，产量随着氮肥施用量的增加而增大；在高水分条件下，产量随施氮量的增加呈单峰曲线变化。氮肥农学利用率、偏生产力随着施氮量的增加逐渐降低，在高水分和低水分条件下，氮肥生理利用率均随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势，在中水分条件下，则是随施氮量的增加而逐渐降低。氮肥的农学利用率和生理利用率均随灌水量的增加而降低，而氮肥的偏生产力是随灌水量的增加而增加。当灌水量为2400 m3/hm2，施氮量为150~225 kg/hm2时，马铃薯的产量和氮肥利用率都较高，是适合当地马铃薯种植的水氮配比。

为了解甘薯病虫害领域研究热点和发展趋势，为甘薯病虫害研究提供参考，基于可视化分析软件CiteSpace，对CNKI知网数据库和WOS核心合集数据库中2000—2021年共1648篇甘薯病虫害相关文献进行分析。发表甘薯病虫害文献最多的国家依次为美国和中国；谢逸萍团队和陈书龙团队分别是国内病害和虫害文献发文最多的作者团队，Clark C A团队和Haraguchi D团队分别是国际病害和虫害文献发文最多的作者团队；国际研究机构和团队合作密切，国内研究机构和团队合作较少；Plant Disease和Journal of Economic Entomology分别是病害和虫害发文量最高的国际期刊；关键词分析显示，中文文献研究侧重于茎线虫病和甘薯小象甲，英文文献侧重于甘薯病毒病和烟粉虱。针对严重制约甘薯产业发展的甘薯病毒病、烟粉虱、甘薯茎线虫病和甘薯小象甲，以及新近发生的甘薯茎腐病、甘薯基腐病和甘薯根结线虫病等病虫害，开展智慧检测预警、蔓延机制、功能基因挖掘、抗病虫品种选育、精准对靶施药等研究将逐渐成为热点。

【目的】 地膜覆盖具有增温、保墒和抑制杂草等多方面作用，是一种缓解马铃薯生产限制的高效且简便的技术措施。基于全国数据，量化地膜对马铃薯的产量和水分利用效率的影响，进一步分析其中的影响因素，为马铃薯可持续生产提供参考。【方法】 基于1981—2021年在Web of Science和知网公开发表的291篇关于中国马铃薯地膜覆盖的大田试验文献数据，包括北方一作区、西南混作区、南方冬作区、中原二作区共4个区域，利用Meta分析方法量化地膜对马铃薯的产量与水分利用效率的影响，并从不同区域、不同自然条件（年均降水、土壤容重、土壤有机质含量）、不同栽培管理措施（钾肥施用量、种植密度、地膜颜色、栽培方式）角度出发，研究地膜覆盖对马铃薯产量和水分利用效率的影响。【结果】 与不覆盖相比，地膜覆盖使马铃薯产量和水分利用效率分别提高24.9%和28.3%；不同区域地膜增产与提升水分利用效率的效果不同，依次为：北方一作区（27.2%）、西南混作区（18.1%）、南方冬作区（23.6%）、中原二作区（10.1%）。而水分利用效率只在北方一作区表现明显，提高29.1%。在不同区域，地膜提高产量与水分利用效率受自然条件与栽培管理措施影响。不同自然条件下，不同区域地膜提高产量的响应不同。种植密度与栽培方式在各区域的响应一致，即低密度种植与垄作条件下，地膜增产效应最好。在北方一作区，地膜在低等降水量，较低的土壤有机质含量与低等土壤容重以及低施肥水平，中等种植密度，黑色与垄作条件下，提高水分利用效率的效果最好。【结论】 地膜覆盖在我国具有良好的应用效果，可以提高马铃薯的产量，不同区域的增产效果依次为：北方一作区、南方冬作区、西南混作区、中原二作区，水分利用效率仅在北方一作区有所改善。在降水少、土壤较贫瘠、土壤疏松的自然条件下，以及较低水平的施肥量、较低种植密度、黑色与垄作的栽培管理措施下，地膜更能发挥其增产作用。在北方一作区，地膜使马铃薯增产与保水达到最佳效果所需的条件相似。

在杂交马铃薯育种技术已获突破和水稻育种进入分子设计育种阶段的背景下，笔者提出“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂猪、粪尿肥田”的“稻薯猪”新型生态循环种养模式，以期缓解我国饲粮进口压力，助力破解种养脱节导致的资源浪费、效益不高、环境危害等问题。文中分析了“稻薯猪”模式利用水稻冬闲田种植马铃薯并用于动物蛋白生产的可行性，探讨了该模式的运行特点和落地形式。按照农业系统工程设计原理，“稻薯猪”全系统可分为大田种植管理、马铃薯贮藏、马铃薯主饲化和猪饲养、粪尿处理和还田等4个子系统。通过对子系统进行分头优化、集成和建模，探索在我国南方地区开展因地制宜、规模适中的“稻薯猪”生态循环种养模式的推广。

为了探讨马铃薯喷施生长调节剂的作用与使用方法，以马铃薯品种‘冀张薯8号’为材料，选用生长调节剂多效唑和矮壮素，在马铃薯现蕾期、开花期、淀粉积累期喷施，对叶绿素含量、株高、产量及大小薯等指标进行分析。结果表明，在马铃薯植株生长期内喷施多效唑和矮壮素都可有效降低株高、提高叶绿素含量和产量，开花期喷施株型合理，鲜薯总产量和大薯产量最高。所有处理和对照相比株高降幅在16.1%~43.4%之间，叶绿素含量SPAD值提高1.8%~36.5%，产量提高1.7%~35.57%。以50%矮壮素400倍液，多效唑675 g/hm2，在马铃薯开花期喷施，较不喷施的处理分别增产28.0%和35.57%。

【目的】解析甘薯氮高效利用的遗传机制，挖掘氮利用性状的关联位点及氮高效候选基因，为甘薯氮高效型分子育种、品种遗传改良提供支持。【方法】以来自世界各地的129个甘薯栽培种为材料，设置缺氮（0 mmol·L^-1纯氮）和正常氮（14 mmol·L^-1纯氮）处理，采用水培试验对甘薯苗期地上部生物增加量、地下部生物增加量、地上部氮累积量、地下部氮累积量、地上部氮生理利用效率和地下部氮生理利用效率共6个表型性状进行基于混合线性模型（mixed linear model，MLM）的全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS）。根据分析结果确定氮高效候选基因，并对候选基因进行RT-qPCR验证。【结果】6个甘薯苗期氮高效利用性状在正常氮和缺氮处理条件下存在着广泛变异。其中，缺氮处理条件下，地上部生物增加量变异系数最大，为69.5%；地下部氮生理利用效率变异系数最小，为12.1%。除地下部氮生理利用效率外，其他5个性状彼此均显著相关。GWAS定位到与地上部生物增加量、地下部生物增加量、地下部氮累积量和地上部氮生理利用效率4个性状显著关联的134个区段内888个SNP位点。筛选、过滤得到与地上部氮生理利用效率显著关联且可靠性较高的10个区段内的93个SNP标记，基因注释得到6个甘薯氮高效候选基因。RT-qPCR验证认为3个候选基因（itf01g08120.t1、itf01g22030.t1和itf01g22100.t2）分别编码谷氨酸脱氢酶、NPH3蛋白和TIP41-like蛋白，具有进一步研究价值。【结论】在129份甘薯种质资源中共检测到888个与甘薯苗期氮高效利用性状关联的SNP位点，其中，与地上部氮生理利用效率显著相关的SNP位点93个，筛选、鉴定到6个甘薯氮高效利用的候选基因。itf01g08120.t1、itf01g22030.t1和itf01g22100.t2存在进一步研究价值。

为提高马铃薯优良脱毒种苗质量，优化种苗生产，研究无糖培养在马铃薯脱毒种苗快繁中的应用。以马铃薯早熟品种‘大西洋’的脱毒试管苗为材料，以MS培养基附加4%蔗糖为对照(CK)，探究无糖培养过程中不同培养支撑物、接种方式、首次通入CO₂时间、CO₂通入浓度及光照强度对试管苗生长发育的影响。结果表明，无糖培养25 d后，双节段接种的马铃薯种苗株高、节间数、去根鲜质量显著大于单节段接种的种苗，双节段接种更适合马铃薯脱毒种苗的快繁。马铃薯脱毒苗在以塑料颗粒为支撑物的无糖培养盒中培养长势最好，但价格较昂贵，综合考虑推荐以蛭石为支撑物。接种后3 d通入CO₂的马铃薯试管苗株高为10.29 cm，显著高于其他处理；在光照强度8000~8500 lx、CO₂浓度1×10⁶ mg/m³无糖培养条件下，马铃薯脱毒苗长势最好，株高10.28 cm、茎粗1.55 cm、鲜质量0.90 g，显著高于其他处理。

【目的】探究饲粮中不同比例生马铃薯条加工副产品与稻草混贮（以下简称“混贮”）替代全株玉米青贮（以下简称“青贮”）对荷斯坦奶公牛育肥性能、养分表观消化率、瘤胃发酵参数、血液生化指标及经济效益的影响。为马铃薯加工副产品在养牛生产中的利用提供理论依据。【方法】选用60头健康、体况良好、体重相近（（461.33±33.47）kg）的荷斯坦公牛，采用完全随机试验设计，分为4组，每组15个重复，每个重复1头牛；4个处理组为T20组（精料+20%混贮+80%青贮）、T40组（精料+40%混贮+60%青贮）、T60组（精料+60%混贮+40%青贮）和T80组（精料+80%混贮+20%青贮），各试验组饲粮精粗比和精料组成一致，预试期10 d，正试期150 d。【结果】（1）不同比例混贮替代全株玉米青贮，奶公牛的平均日增重（ADG）差异不显著（P>0.05）。T20组干物质采食量（DMI）显著高于其他三组（P<0.01）比T40组提高了4.30%（P<0.01），比T60组提高了5.24%（P<0.01），比T80提高了6.01%（P<0.01）。T40组的料重比（F/G）最低，显著低于其他3组（P<0.05）较T20、T60和T80组分别降低了4.08%（P<0.01）、3.14%（P<0.05）和5.60%（P<0.01）。（2）与T80组相比，前3组饲粮干物质（DM）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、粗脂肪（EE）的表观消化率显著提高（P<0.05）。T20组粗蛋白（CP）的表观消化率显著高于T60和T80组（P<0.05），与T40组差异不显著（P>0.05）。（3）提高饲粮中混贮比例，不影响各组瘤胃pH、丙酸和丁酸含量（P>0.05）。但T60和T80组氨态氮（NH₃-N）和总挥发性脂肪酸（TVFA）浓度显著低于T20组（P<0.05），乙酸含量显著高于T20组（P<0.01）。T80组的乙酸/丙酸比显著高于T20和T40组（P<0.05）。（4）T20组白蛋白（ALB）含量显著高于T60和T80组（P<0.05），T80组尿素氮（UN）浓度极显著升高（P<0.01），较T20、T40和T60组分别升高了29.05%、20.96%和11.31%，T20组的葡萄糖（GLU）浓度显著高于T60和T80组（P<0.01），与T40组差异不显著（P>0.05）。（5）T40组的经济效益最高（17.96元/（天·头）），其次是T20（16.91元/（天·头））、T60（16.79元/（天·头））和T80组（15.91元/（天·头））。【结论】随着混贮替代青贮的比例增加，奶公牛的养分消化率、瘤胃发酵及血液生化指标会有一定影响，替代40%全株玉米青贮时，生产性能表现最佳，经济效益最高。

对目前国内外高光效、耐弱光甘薯的研究进展进行了综述，旨在为高光效、耐弱光甘薯品种的选育提供一定理论指导。研究从4个方面进行阐述：（1）高光效、耐弱光种质特性；（2）弱光对甘薯农艺性状、光合特性、逆境酶活性与渗透调节物质、块根产量及品质的影响；（3）高光效甘薯种质筛选及甘薯耐荫性评价方法研究进展；（4）高光效、耐弱光甘薯育种研究进展。并对未来的研究方向做出展望，建议科技工作者致力于高光效、耐弱光甘薯品种的选育工作，制定育种目标，改进育种方法，以适应现代化甘薯产业机械化和高产需求。

【目的】通过鉴定马铃薯StCYP83基因家族成员，分析其响应致病疫霉（Phytophthora infestans）侵染的表达模式，挖掘具有抗晚疫病功能的StCYP83并解析其免疫机制，为马铃薯抗晚疫病分子育种提供新型抗性基因资源。【方法】利用双向BLAST法鉴定StCYP83基因家族成员，通过ExPASy Prot Param、Cell-Ploc 2.0、ESPript等软件分析StCYP83蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、保守基序；利用qRT-PCR技术分析StCYP83响应致病疫霉侵染的表达模式；利用农杆菌介导的本氏烟瞬时表达体系和马铃薯过表达（OE）稳定转化植株分析候选基因影响寄主植物抗致病疫霉的免疫功能及作用机理。【结果】在马铃薯基因组中共鉴定到10个StCYP83家族基因，分别命名为StCYP83B1—StCYP83B10，编码蛋白长度介于387—503 aa，分子量介于44—57 kDa，亚细胞定位预测结果显示StCYP83蛋白均定位于内质网膜。qRT-PCR结果表明，StCYP83家族成员在不同程度上均可响应致病疫霉侵染而诱导表达，暗示StCYP83家族基因可能在马铃薯与致病疫霉互作中发挥作用。基于此，从中选取明显响应致病疫霉侵染而诱导上调表达、且与拟南芥AtCYP83B1同源性最高的StCYP83B1用于后续的免疫功能解析。本氏烟瞬时过表达的接菌测试结果表明，StCYP83B1具有抗致病疫霉的生物学功能；同时，过表达StCYP83B1可显著促进PTI标记基因（NbWRKY7、NbWRKY8）、SA信号通路标记基因（NbPR1和NbPR2）和JA信号通路标记基因（NbPR3和NbLOX）的上调表达，并提高flg22诱发的活性氧迸发。此外，StCYP83B1编码蛋白保守基序中的半胱氨酸位点为其抗性功能所必需。StCYP83B1过表达（StCYP83B1-OE）株系对致病疫霉的抗性有所增强，且呈现出增强的PTI免疫反应，包括flg22诱发的活性氧水平升高以及PTI标记基因（StWRKY7、StWRKY8和StACRE31）的显著诱导上调表达。此外，马铃薯SA信号通路相关基因（StPR1、StPR2、StPR5和StPAL2）和JA信号通路相关基因（StLOX、StAOS和StOPR3）也被诱导上调表达。【结论】共鉴定到10个StCYP83家族成员，StCYP83家族成员在不同程度上均可响应致病疫霉的侵染而诱导表达。StCYP83B1通过激活PTI、SA和JA信号通路调控植物对致病疫霉的抗性；而StCYP83B1血红素结合域中的半胱氨酸位点为其抗性功能所必需。

研究旨在提高马铃薯的产量和品质，为减化肥减农药的实施奠定理论基础。以榆林市榆阳区农业示范园区的马铃薯根际土壤为对象，通过在常规基肥及常规基肥的(80%、90%)的处理下分别加入枯草芽孢杆菌、酵素菌及生物炭，测定其对马铃薯根际土壤微生物的影响。采用高通量测序技术测定不同处理对马铃薯根际土壤微生物的丰富度等。结果表明，优质序列集中在序列长度400~420、420~440 bp间，优质序列数量分别为284937和183088。JS80处理后，马铃薯根际土壤微生物物种丰富度最高，而KS80和J80处理后物种丰富度仅次于JS80处理。JS80和KS80处理后马铃薯根际土壤Shannon指数较CK提高了4.5%和3.6%。通过对不同处理之间共有或者独有的OTU分析，不同处理后马铃薯根际土壤微生物丰度为JS80>KS80>KS90>CK>JS90，即JS80和KS80处理优于其他处理。马铃薯根际土壤微生物绿弯菌门在KS80处理后增加7.0%。研究表明施加生物炭处理后的马铃薯根际土壤微生物种群数量及丰富度优于未施用生物炭处理，相同菌肥处理下实施基肥80%处理优于90%处理，即JS80和KS80处理后土壤根际微生物群落丰富度优于其他处理，因此，在大田试验中可选用JS80和KS80作为基肥。

【目的】 茉莉酸（jasmonic acid，JA）是马铃薯块茎发育过程中重要调控激素之一，研究JA调控块茎发育机理将为块茎产量及品质性状形成提供重要理论基础。【方法】 采用马铃薯离体匍匐茎作为供试材料，外源添加JA（0、0.5、5和50 μmol·L^-1）处理，分析JA诱导离体块茎表型形态、组织显微结构、碳水化合物积累及蛋白质组变化。【结果】 随JA处理浓度升高，单个匍匐茎形成块茎数目、块茎直径及干鲜重、环髓区细胞面积、淀粉及可溶性糖含量在0.5和5 μmol·L^-1 JA处理后逐渐增加（P<0.05），而50 μmol·L^-1 JA处理后块茎直径及干鲜重、淀粉含量显著减少（P<0.05）；脂氧合酶活性随JA浓度升高逐渐降低（P<0.05）。采用双向凝胶电泳（2-DE）和MALDI-TOF/TOF-MS质谱技术鉴定到JA调控块茎发育密切相关的35个差异表达蛋白质（P<0.05且差异表达倍数≥2.5倍），主要涉及生物能量与代谢（28.6%）、细胞防御（28.6%）、蛋白质生物合成与贮藏（11.4%）、信号转导（8.6%）、转录（8.6%）、未知功能（8.6%）和混杂（5.6%）。通过聚类分析将这些蛋白质差异表达模式聚为三类：第一类包括17个蛋白质，在0.5 μmol·L^-1 JA处理后下调表达，而在5 μmol·L^-1 JA处理后上调表达，主要参与生物能量与代谢、蛋白质生物合成与贮藏、信号转导、转录；第二类包括10个蛋白质，随JA浓度升高上调表达，主要参与细胞防御、生物能量与代谢、转录；第三类包括8个蛋白质，JA处理后均下调表达，主要参与生物能量与代谢、细胞防御、蛋白质生物合成与贮藏。【结论】 低浓度JA（0.5和5 μmol·L^-1）主要通过诱导块茎环髓区细胞膨大、细胞内蔗糖及多糖积累、细胞防御能力来促进块茎形态建成，而高浓度JA（50 μmol·L^-1）则表现为抑制作用。

探究甘薯疮痂病菌(Elsinoe batatas)的生物学特性，筛选疮痂病菌在人工培养基上快速、大量地产生分生孢子的方法，为甘薯抗疮痂病育种提供依据。以疮痂病病原菌菌株CRI-CJ2为研究对象，采用菌丝生长速率法测定在不同培养基、pH和光照处理条件下的菌落生长直径，利用凹玻片悬滴法测定在不同温度、pH和光照处理条件下的分生孢子萌发率，比较Fries液体培养法、摇菌法和菌丝涂布法等3种方法的诱导产孢效果。结果表明，最适菌丝生长的培养基为PDA，pH 6~7，致死温度为48℃、10 min，光照对菌丝生长无显著影响，但连续光照使菌落呈鲜红色；分生孢子萌发最适pH 5，最适温度为25℃，致死温度为48℃、10 min，光照对分生孢子萌发影响不显著；采用菌丝涂布法可使疮痂病菌在培养第12天分生孢子产孢量达7.09×10⁷个/mL，分生孢子萌发率为24%，产孢量和孢子活力均高于摇菌法，采用Fries液体培养法未观察到分生孢子及产孢结构。可见，选用适宜的培养基、pH能促进菌丝体生长，菌丝涂布法具有产孢快、产孢量大的优点，是一种适合甘薯疮痂病菌分生孢子诱生的方法。

为了综合评价甘薯区域试验品系基因型及基因型与环境互作关系，采用GGE双标图法对2020—2021年福建省甘薯区试2组优质淀粉新品系产量数据进行分析。结果表明：2020年‘泉薯26’丰产性最好，在漳浦、福州、泉州、莆田、三明和南平具有较强区域适应性，‘龙薯39号’丰产性和稳产性较好，是试验理想品系；2021年‘金薯43’丰产和稳产性最好，是试验理想品系，‘红金薯2号’具有较好丰产性，在宁德、龙岩、三明和福州具有较强区域适应性。此外，三明试验点在2年试验中具有较高鉴别力和代表性，是理想的试验点。GGE双标图法能够直观评价参试品系的产量特征和试验点的代表性，为客观评价甘薯新品系的高产性和稳产性提供简便、有效的分析手段。

作物具有结构多样、生长环境复杂等特征。RGB图像数据能真实地反映植株的纹理特征与颜色特征，三维点云数据包含了作物的体量信息。将RGB图像和三维点云数据结合，实现作物的二维和三维表型参数提取，对表型组学的方法研究具有重要意义。本研究以马铃薯为研究对象，使用RGB相机和激光扫描仪分别采集了50个马铃薯的RGB图像与三维激光点云数据。对比了OCRNet，UpNet，PaNet和DeepLab v3+四种深度学习语义分割方法的分割精度，并选择精度较高的OCRNet网络实现马铃薯顶视图像的语义分割。优化了Mean shift聚类算法流程，完成了马铃薯植株激光点云的单株分割，并结合欧式聚类和K-Means聚类算法对单株马铃薯植株点云的茎和叶进行准确地分割。同时，提出一种利用编号建立马铃薯单株RGB图像和激光点云间一一对应关系的策略，并以此为基础分别从RGB图像与激光点云中提取同一马铃薯植株包括最大宽度、周长、面积、株高、体积、叶长与叶宽在内的8个二维表型参数与10个三维表型参数。最后，选择了比较具有代表性、易测量的叶片数、株高、最大宽度三个表型参数进行精度评估，平均绝对百分比误差（Mean Absolute Percentage Error，MAPE）分别为8.6%、8.3%和6.0%，均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）分别为1.371片、3.2 cm和1.86 cm，决定系数R²分别为0.93、0.95和0.91。精度评估的结果表明，所提取的表型参数能够准确、高效地反映马铃薯的生长状态，将马铃薯的RGB影像数据与三维激光点云数据相结合，能够充分发挥RGB图像纹理颜色特征丰富、三维点云能够提供体量信息的优势，实现马铃薯植株二维与三维表型参数高精度、非破坏性的提取。本研究成果不仅可以为马铃薯的种植和育种提供重要的技术支持，还可以为基于表型数据的研究提供有力支持。

为了探讨不同贮藏条件下鲜食型和淀粉型甘薯品种外观和品质性状变化差异，以鲜食型甘薯品种‘泰薯14’和淀粉型甘薯品种‘泰薯15’为试验材料，测定冷库贮藏[(12±0.5)℃，(85%±5%) RH]和室温贮藏[(18±1)℃，(30%±5%) RH]条件下不同贮藏期块根外观及品质性状变化。结果表明，室温贮藏90 d后，‘泰薯14’较‘泰薯15’薯肉色明显加深，冷库贮藏条件下薯皮色和薯肉色变化较小；室温贮藏30 d后，甘薯块根失重率迅速增大，干率显著增加，‘泰薯15’失重率小于‘泰薯14’，冷库贮藏失重率和干率变化较室温贮藏相对较小；室温贮藏60 d后，块根腐烂率明显增大，‘泰薯14’腐烂率明显大于‘泰薯15’，冷库贮藏腐烂率明显小于室温贮藏；可溶性糖含量在贮藏60 d达到峰值，冷库贮藏大于室温贮藏，淀粉含量在室温贮藏条件下微弱上升，冷库贮藏条件下保持相对稳定。综上所述，室温贮藏60 d后块根品质明显下降，且鲜食型甘薯较淀粉型甘薯块根品质下降更明显，冷库贮藏有利于甘薯块根的优质安全贮藏。

本研究旨在鉴定微型薯连作基质中疮痂病原菌的种类，筛选具有良好抑制活性的有机酸以利于控制疮痂病发生。研究从病薯上分离纯化病原菌，用薯片法、萝卜片法及温室盆栽接种法检测其致病性，结合形态学观察、生理生化特性测定及16S rRNA基因序列分析确定种类，对其耐盐性等生物学特性进行研究，用纸碟法测定甲酸等有机酸对疮痂链霉菌生长的影响。链霉菌19311具有致病性，其致病岛毒力相关基因型为txtAB⁺/tomA⁺/necI⁺，根据19311菌株培养特征、生理生化特性及16S rRNA序列分析结果鉴定为酸性疮痂链霉菌(Streptomyces acidiscabies)。甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸可显著抑制S. acidiscabies的生长，甲酸抑菌效果最佳，抑菌圈直径为45.43 mm，抑菌最低有效浓度为1%，可通过增加细胞膜通透性抑制S. acidiscabies生长。综上所述，本研究明确了微型薯生产基质中疮痂链霉菌19311的种类及其生物学特性。未来可考虑使用1%甲酸进行疮痂病的控制试验，并评估其对原原种生产的潜在影响。

马铃薯是世界粮食生产体系中十分重要的粮食作物。晚疫病是马铃薯生产过程中最具威胁性的真菌病害之一。为了掌握现有的马铃薯晚疫病防治措施,保障马铃薯优产高产,本文简要介绍了马铃薯病原菌及其致病机理,归纳了马铃薯晚疫病的主要防治措施,包括化学防治、生物防治、生态防治等。在此基础上,分析了各防治措施的优缺点,并对其未来应用前景进行了展望。旨在指出马铃薯晚疫病的防治现状,为开发新的防治方法提供参考。

针对华北平原冬小麦-夏玉米1年2熟长期复种连作导致的低效益、高碳排问题,以及面临保障口粮安全的艰巨任务,基于冬小麦-夏玉米轮作模式,加入甘薯和大豆形成粮薯、粮豆2年轮作模式,以期构建适宜该区域的稳粮、高效、生态种植制度。试验于2019年10月-2021年10月在河北省农林科学院宁晋基地进行,以冬小麦-夏玉米→冬小麦-夏玉米(麦玉模式)为对照,设置冬小麦-夏玉米→冬闲-春甘薯(粮薯模式)和冬小麦-夏玉米→冬小麦-夏大豆(粮豆模式)2种轮作模式,同时进行年际内重复,即冬闲-春甘薯→冬小麦-夏玉米和冬小麦-夏大豆→冬小麦-夏玉米。分析各轮作模式周年当量产量、碳排放和碳足迹差异。结果表明:与麦玉模式相比,粮薯模式的周年当量产量平均增加了29.10%,而粮豆模式的周年当量产量平均降低了6.03%。粮薯和粮豆模式显著降低了由农资生产、运输等过程导致的间接排放,主要降低了由化学氮肥和灌溉耗电导致的碳排放,比对照模式分别降低了40.5%和14.9%。与对照模式相比,粮薯和粮豆模式由氮肥施用导致的N₂O直接排放量分别降低50.0%和32.4%,氨挥发间接排放量分别降低50.0%和29.6%,氮淋洗间接排放分别降低50.0%和26.4%。麦玉模式、粮薯和粮豆模式的周年总碳排放分别为13 361.4,7 468.2,10 315.0 kg/hm²。粮薯和粮豆模式的周年总碳排放比对照模式分别降低了44.1%和22.8%。与对照模式相比,粮薯和粮豆模式的单位面积碳足迹分别降低了44.1%和22.8%,单位生物量碳足迹分别降低了29.7%和9.4%。综上,将甘薯和大豆加入基于麦玉模式的轮作系统中可降低系统周年碳足迹。因此,从农田系统减排角度,粮薯和粮豆轮作模式可作为华北地区部分替代传统麦玉轮作的理论推荐模式。

为创新马铃薯种植结构调整模式,提高种植效益,加快‘希森6号’在全国范围的推广应用,本研究在甘肃省的天水、定西,湖北省的五峰县、兴山县、巴东茶子店、建始龙坪、利川、天池山、竹山县9地布置品种示范试验,以当地主栽品种为对照,观察验证该品种综合性状的稳定性和适应性。试验结果显示,与当地主栽品种相比,‘希森6号’除在甘肃定西,湖北兴山县、竹山县增产幅度较小（分别为3.13%、7.71%和6.91%）外,其余6地都显著高于对照,例如湖北天池山增产36.01%、巴东县增产48.37%、建始龙坪增产34.39%、五峰增产51.60%、利川增产28.66%、甘肃天水增产28.63%。结果表明,‘希森6号’适应能力强,在各参试点均可正常生长、成熟,且产量均比当地主栽品种高。

【目的】 马铃薯薯皮粗糙度分级研究可以提供块茎外观品质性状无损检测方法，为客观评价品质质量和高通量筛选品种提供理论和实践基础。【方法】以79份马铃薯品种（系）为供试材料，利用相机采集有/无芽眼的薯皮图像。基于MATLAB R2016a软件对薯皮图像预处理，随机选择8份材料用相关函数指标比较图像灰度化、增强及去噪效果。利用灰度共生矩阵（gray level co-occurrence matrix，GLCM）提取图像特征参数角二阶矩（angular second moment，ASM）、熵（entropy，ENT）、对比度（contrast，CON）和相关度（correlation，COR），并确定矩阵最适像素距离（d）。比较两类薯皮图像特征参数间的差异，选择差异较小的薯皮图像特征集进行统计分析和分类识别。构建支持向量机（support vector machines，SVM）和BP神经网络（backpropagation neural network，BPNN）模型对薯皮粗糙度分级分类，模型分级精度评价指标为准确率、精准率、召回率及调和平均数。【结果】加权平均值法进行灰度处理后的薯皮图像纹理结构清晰，图像清晰度评价值为2.5698±0.5959，显著高于平均值法（1.8035±0.4856）和最大值法（1.0535±0.4088）；直方图均衡化增强后的薯皮图像灰度级范围由100—200扩大为0—200，灰度分布更加广泛；中值滤波对3×3窗口下的薯皮图像椒盐噪声去噪效果明显，峰值信噪比（peak signal-to-noise ratio,PSNR）最大（（28.6250±3.9784）Bp），显著高于3×3和5×5窗口下对高斯噪声去噪后的PSNR。通过GLCM（d=4）提取的两类薯皮图像特征参数间差异显著，选择其中差异较小的无芽眼薯皮图像特征集进行统计分析和分类识别，结果表明该特征集变异系数差异明显，对比度变异系数最大（0.40），其次是角二阶矩（0.24）和相关度（0.23）,熵变异系数最小（0.18）。将该特征集作为分类模型输入变量用于薯皮分类，相较于BP神经网络，SVM对马铃薯薯皮粗糙度的整体分类性能较高，准确率为87.5%。其中，对光滑皮和重麻皮的预测准确度和识别能力最高，精准率均为100%，召回率分别为85.7%和100%，调和平均数分别为92.3%和100%。【结论】综合利用本研究提出的图像处理技术及GLCM提取的纹理特征参数能有效表征马铃薯块茎薯皮粗糙度差异；通过构建SVM分类模型可实现基于机器视觉的马铃薯薯皮粗糙度分级，且准确率达87.5%。

本文基于马铃薯现阶段的育种工作情况，总结分析了其有待进一步提升的环节，并提出相应的发展对策。现阶段，马铃薯育种主要依据其无性繁殖特性进行，具有简便、有效和确保薯种纯度等优点，同时做好薯种脱毒、病虫害防治和田间管理等工作；育种过程中，需进一步提升马铃薯品种资源收集、种薯生产能力、种薯生产技术、脱毒种薯质量以及马铃薯产品加工能力。提出马铃薯育种工作发展对策，包括建立良好的育种环境、科学引进马铃薯品种、创新马铃薯育种方式以及更新生产设备及生产技术，为促进马铃薯产业的规范化和合理化发展提供参考。