甘薯生物技术育种研究进展
“十一五”期间福建省甘薯育种研究进展及展望
Ｆ ｊａ１ ｏ ｒ ａ ｆ Ａｇ ｉｕ ｔｒ ｌ ｃｅ ｃｓ ｕ ｉ ７Ｊ ｕ ｎ ｌ ｒｃ ｌ ａ ｉｎ ｅ ｏ ｕ Ｓ
文 章 编 号 ：１ ０ —０ ８ （０ １ ４ ７ — ０ ０ ８ ３ ４ ２ １ ）０ —６ ６ ５
薯育 种单 位 在 国家相 关部 委 、省科 技厅 、省农 业厅 等部 门的项 目资 助下 ，以市场 为 导 向 ，面 向生 产第
一
社会 经 济 发 展 的 要 求 ，适 合 甘 薯 产 业 的 发 展 方
向口 。２ ０ ］ ０ ６年 起 ，各 育 种 单 位 也 对 专 用 型 品种 的 目标 进 行 了新 的调整 ，使 之 更加 适应 “ 十一 五” 甘
ＱＩ ｏ ｇｘａ ｇ Ｕ Ｙ ｎ — ｉ ，Ｘ ｏ ｇｑｎ ，Ｉ Ｕ ｈ ｎ — ｕ ，Ｌ ｅ － ｉ ，Ｌ ａｗｅ，ＴＡ ｏ Ｃ ｎ ｔｎ Ｉ ｎ Ｕ Ｙ ｎ ｉｇ Ｚ ｏ ｇ ｈ ａ ＵＯ Ｗ ｎｂｎ Ｉ Ｉ Ｈｕ — ｉ ＮＧ Ｈａ ，Ｉ ＡＩ Ｎａ —ｏ ｇ
经 济 和农 业 生产 中作 为粮 食作 物 、饲料 作 物 、经济 作 物 和加 工 原 料 作 物 ，其 发 挥 着 越 来 越 重 要 的作
用 。“ 一 五” （ ０ ６ ０ ０年 ）期 间 ，福 建 省 甘 十 ２ ０ ～２ １
践 ，证 明 了优质 专用 型 甘薯新 品种 的选育 适合 当前
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甘薯 是福 建 省重 要 的农 作 Nhomakorabea ，近 年来 ，在 国 民
同 时确 定 了以优 质鲜 食 型 、高 淀 粉型 、高 产 型 、叶 菜 型 、加工用 型和特 用 型 （ 肉色甘 薯 ）等几 个专 紫 用 型 品种 的育种 目标 。经 过 “ 五”期 间的育 种实 十
甘薯种业发展报告总结与反思
甘薯种业发展报告总结与反思1. 引言甘薯是一种重要的经济作物，种植面积广泛，且其营养价值高，在全球范围内备受青睐。
作为甘薯种植业的重要组成部分，甘薯种业发展也日益受到关注。
本报告旨在对当前甘薯种业的发展状况进行总结，并对未来发展提出一些建议。
2. 甘薯种业的现状2.1 种植面积快速增长近年来，随着甘薯的受欢迎程度不断提升，种植面积呈现快速增长的趋势。
这得益于甘薯的适应性强、病虫害抗性好等特点。
2.2 品种更新不快目前，甘薯种植业的一个瓶颈是品种更新不快。
大部分种植户还停留在传统品种上，未能及时引入新的高产、抗逆的新品种。
2.3 营销渠道不畅甘薯种业的发展面临着营销渠道不畅的问题。
由于缺乏专业的销售渠道，甘薯价格不稳定，导致种植户的收益不稳定。
2.4 技术创新需加强尽管甘薯种植业取得了一定的发展，但仍存在技术创新不足的问题。
甘薯种植技术方面的研究和创新相对滞后，限制了产量和质量的提高。
3. 发展机遇与挑战3.1 机遇- 国内外市场需求大。
随着人们对优质食品和功能性食品的需求不断增加，甘薯作为一种富含营养的作物，具有巨大的市场潜力。
- 科技进步带来机遇。
随着基因编辑、遗传改良等新技术的应用，甘薯种植的成本降低，品种更新加快，种植效益提高。
3.2 挑战- 竞争激烈。
随着甘薯种植面积的增加，产能过剩导致市场竞争加剧，价格下降。
- 环境压力增加。
气候变化、干旱等环境问题对甘薯种植带来一定的威胁。
4. 发展策略与建议4.1 加强品种创新种植户应积极引进新品种，优选高产、抗逆的甘薯品种，提高产量和品质。
4.2 加强供应链建设甘薯种植业应加强与农民专业合作社、农产品市场的合作，建立稳定的采购渠道和销售网络，提高市场竞争力。
4.3 推动科技创新相关部门应加大对甘薯种植技术的研究和创新投入，推动种植技术的升级，并积极引入新技术，提高甘薯的效益与质量。
4.4 引导农民专业化种植开展培训活动，提高农民的种植技能和管理水平，引导农民专业化种植甘薯，增加效益。
分子生物学技术在甘薯育种中的应用
分子生物学技术在甘薯育种中的应用随着科技的日新月异，分子生物学技术的应用也日趋广泛。
分子生物学技术的应用不仅限于医学，而且有助于提高在农业和植物育种方面的生产力和高效利用自然资源。
本文以甘薯育种为例，详细探讨了分子生物学技术在甘薯育种中的应用。
分子生物学技术在甘薯育种中的应用甘薯是世界上最重要的粮食作物之一，其产量占年度国民粮食总产量的20%~30%，而在某些发展中国家(如印度、巴西等)，其产量更是了70%以上，在世界粮食安全中发挥了重要作用。
甘薯育种是提高粮食生产能力，改善物种品质的重要途径，而分子生物学技术在甘薯育种中的应用可以显著提高育种效率，提高品种优势，改善新品种的生产性能，从而有利于改善粮食生产能力和营养质量。
1.分子标记辅助甘薯育种分子标记技术旨在检测物种基因组内的变异类型和分布，通过特异的物质代表某种基因的存在和表达，以及基因组变异的范围。
有了分子标记技术，育种者可以快速筛选出优良品系，而且可以有效地监测出自然自交种群中的基因组变异类型，有效避免利用遗传杂质。
此外，分子标记技术还可以更有效地识别抗病和寄主抗性基因，从而进一步提高甘薯育种的效率。
2.DNA分型技术用于甘薯育种DNA分型技术是一种测定DNA片段与一定酶切特性的分析技术，其应用可以有效地判断植物种类，检测基因变异，并有效利用遗传杂质。
特别是应用DNA分型技术快速定位和克隆某一特定基因，可以大大提高育种的效率，对培育特殊特性的新品种尤为重要。
3.RNA干涉技术用于甘薯育种RNA干涉技术可以通过调节特定基因的表达来改变植物的生长和发育，从而获得新的植物品种。
RNA干涉技术可以帮助研究者更有效地鉴定基因的功能，研究基因之间的相互作用，从而培育出具有多种优良性状的甘薯新品种。
总结本文介绍了分子生物学技术在甘薯育种中的应用，包括分子标记辅助育种、DNA分型技术以及RNA干涉技术。
分子生物学技术的应用可以有效地提高甘薯育种的效率，帮助培育多种优良性状的甘薯新品种，从而为提高粮食生产能力和营养质量做出贡献。
四川甘薯种植技术及发展前景初探
四川甘薯种植技术及发展前景初探一、四川甘薯种植技术现状1. 地理环境四川省地跨川东、川西、巴蜀平原、大凉山和高寒山地等多个地理类型，各地的气候条件和土壤特点各异，适宜不同种类甘薯的种植。
以大部分地区为例，四川省气候温和，光照充足，雨量充沛，总体适宜甘薯的生长。
2. 种质资源四川甘薯种质资源丰富，有着各种不同类型和品种的甘薯，其中包括高产、抗病虫害、耐旱、适应性强的新品种。
这些种质资源为四川甘薯的种植提供了丰富的选择。
3. 种植技术在种植技术方面，目前四川省的甘薯种植主要采用有机肥料、生物制剂和合理施肥等现代技术，并逐渐普及机械化种植、化学高效防控和科学管理。
一些种植基地还进行了节水灌溉、覆膜栽培和保护地种植等先进技术的应用。
这些技术的运用提高了甘薯的产量和质量，同时也减少了对环境的污染。
4. 品牌建设四川省的一些甘薯种植基地还开始进行品牌建设和产地认证，旨在提高甘薯的市场竞争力和附加值。
这种做法有助于推动甘薯产业的规模化和品质化发展。
二、四川甘薯种植发展前景1. 市场需求随着人们生活水平的提高和消费观念的改变，甘薯在饮食和食品加工方面的需求也逐渐增加。
特别是甘薯的深加工产品，如薯粉、薯淀粉、薯片等，受到市场欢迎。
甘薯的营养价值和保健功能也受到了广泛关注。
未来四川甘薯的市场前景广阔。
2. 科技支撑四川省农业科技力量雄厚，近年来在甘薯育种、种植技术和病虫害防控等方面取得了一系列研究成果，为提高甘薯产量和质量提供了科技支撑。
未来，通过科技的不断创新和运用，四川甘薯的产量和品质有望得到更大提升。
3. 农民意识随着农民种植意识的提高和技术水平的不断提升，四川甘薯种植业的发展前景也将更加乐观。
更多的农民意识到了甘薯的市场前景和经济效益，主动转变种植模式，采用先进技术和管理手段，从而推动了甘薯产业的加速发展。
4. 产业链健全四川省近年来加快了农业产业化和农产品加工业的发展步伐，建成了一批现代化、标准化和规模化的甘薯深加工企业。
甘薯及其野生近缘种的基因组测序研究进展
第３８卷第２期２０２０年５月江苏师范大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２Ｍａｙ，２０２０ 收稿日期：２０２０ ０３ ２０基金项目：江苏省自然科学基金项目（ＢＫ２０１９０９９６），江苏师范大学博士学位教师科研支持项目（１８ＸＬＲＸ０３３），江苏高校优势学科建设工程资助项目（ＰＡＰＤ），现代农业产业技术体系建设专项资金（ＣＡＲＳ １０ Ｂ３）作者简介：勾晓婉，女，讲师，博士，主要从事植物细胞遗传学与基因组学研究．通信作者：李宗芸，女，教授，博士生导师，主要从事植物遗传学研究，Ｅ ｍａｉｌ：ｚｏｎｇｙｕｎｌｉ＠ｊｓｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．文章编号：２０９５ ４２９８（２０２０）０２ ００５２ ０３甘薯及其野生近缘种的基因组测序研究进展勾晓婉，侯文倩，平艳飞，韩永华，李宗芸（江苏师范大学生命科学学院，江苏徐州２２１１１６）摘要：甘薯作为重要的粮食与经济作物，拥有复杂且庞大的基因组，因此，其基因组测序、拼接等相关研究一直进展缓慢．综述了近年来栽培甘薯及其野生近缘种相关的基因组测序研究进展，为有效利用基因组学分析手段对甘薯进行遗传育种、性状改良等方面的研究提供参考．关键词：番薯属；甘薯；野生近缘种；基因组测序中图分类号：Ｑ３，Ｓ５３１ 文献标识码：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５ ４２９８．２０２０．０２．０１１犚犲狊犲犪狉犮犺犪犱狏犪狀犮犲犻狀犵犲狀狅犿犻犮狊犲狇狌狀犮犻狀犵狅犳狊狑犲犲狋狆狅狋犪狋狅犪狀犱犻狋狊狑犻犾犱狉犲犾犪狋犻狏犲狊ＧｏｕＸｉａｏｗａｎ，ＨｏｕＷｅｎｑｉａｎ，ＰｉｎｇＹａｎｆｅｉ，ＨａｎＹｏｎｇｈｕａ，ＬｉＺｏｎｇｙｕｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＪｉａｎｇｓｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｏｄａｎｄｃａｓｈｃｒｏｐ，ｉｔｈａｓａｈｕｇｅａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｇｅｎｏｍｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｓｇｅｎｏｍ ｉｃｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ，ｓｐｌｉｃｉｎｇａｎｄｏｔｈｅｒｒｅｌａｔｅｄｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｇｓｌｏｗｌｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅａｄｖａｎｃｅｉｎｇｅｎｏｍｉｃｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏａｎｄｉｔｓｗｉｌｄｒｅｌａｔｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｉｔｃａｎｂｅｐｒｏｖｉｄｅｄａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｇｅｎｅｔｉｃｂｒｅｅｄｉｎｇａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｂｙｕｓｉｎｇｇｅｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：犐狆狅犿狅犲犪；ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ；ｗｉｌｄｒｅｌａｔｉｖｅｓｏｆｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ；ｇｅｎｏｍｉｃｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ 基因组学是由美国遗传学家ＴｈｏｍａｓＨ．Ｒｏｄ ｅｒｉｃｋ于１９８６年提出，用于研究生物基因组的结构与功能的一门新兴学科［１］．基因组测序技术也在近４０年得到飞速发展，从１９７７年以Ｓａｎｇｅｒ发明的“双脱氧链终止法”［２］和Ｍａｘａｍ Ｇｉｌｂｅｒｔ的“化学降解法”［３］为标志的第１代测序技术的兴起，到Ｒｏｃｈｅ、Ｉｌｌｕｍｉｎａ和ＡＢＩ３大测序公司引领的第２代测序，再到现今的纳米孔单分子３代测序等［４］，实现了基因组测序水平从低通量到高通量、高成本向低成本的转变，同时也大大提升了ＤＮＡ测序的精确度，为各物种的基因组测序提供了技术支持．甘薯［犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊（Ｌ．）Ｌａｍ．］，又称番薯、红薯、地瓜、山芋等，属于旋花科（Ｃｏｎｖｏｌｖｕｌａｃｅａｅ）番薯属（犐狆狅犿狅犲犪）植物，是重要的粮食、经济和能源作物．甘薯块根中富含多种营养物质，如花青素、类胡萝卜素、多种维生素、膳食纤维以及钙、铁、硒等矿物质［５］．除食用价值外，甘薯还可用于制作淀粉、酒精、天然色素等，茎叶可制作饲料．另外，甘薯起源于美洲大陆的热带和亚热带地区［６］，其生存环境决定了它具有耐高温、抗旱等优良性状［７］，为在全世界范围的种植奠定了基础．栽培甘薯是六倍体物种（２狀＝６狓＝９０），基因组庞大，且具有无性繁殖、自交不亲和的特性，使得甘薯的遗传组成等基础研究进展缓慢，落后于其他主要作物．然而，随着高通量测序和生物信息学技术的迅猛发展，甘薯基因组学和生物信息学的研究工作如火如荼，进展迅速［８－１０］．本文梳理了甘薯及其近缘野生种的基因组测序发展历程，为更好地利用日趋精细的基因组图谱信息，理清甘薯组的起源进化关系，挖掘抗病虫害等重要基因，以及甘薯育种及品质改良提供理论基础．１ 甘薯野生近缘种基因组研究进展在测序过程中，因多倍体植物部分同源染色体间的序列相似性，序列拼接成为难点．因此，科学家常优先完成二倍体祖先物种的测序以作为多倍体物种的参考基因组．番薯属的研究策略亦是如此．２０１０年，日本学者利用二倍体三浅裂野牵牛（犐狆狅犿狅犲犪狋狉犻犳犻犱犪２狀＝２狓＝３０）的０４３１ １与Ｍｘ２３ ４品系杂交获得的Ｆ１群体构建扩增片段长度多态性（ＡＦＬＰ）连锁图谱．其中，０４３１ １品系获得了１７个连锁群，Ｍｘ２３ ４品系获得了１５个连锁群［１１］，此连锁图谱被认为是构建甘薯参考基因组的第１步骤．至２０１５年，此课题组对前述２个犐．狋狉犻犳犻犱犪品系进行从头合成全基因组测序［１２］，自交系Ｍｘ２３Ｈｍ（由Ｍｘ２３ ４自交至Ｓ１１代）成功装配５１３Ｍｂ的基因组，推测包含６２４０７个基因；高度杂合系０４３１ １成功装配７１２Ｍｂ的基因组，约包含１０９４４９个基因．数据对比发现，两组材料之间存在着大量的单核苷酸多态性（ＳＮＰ）和拷贝数变异［１２］．这些基因组数据为犐．狋狉犻犳犻犱犪及番薯属其他物种的研究奠定了基础．２０１６年，日本科学家利用２代与３代测序相结合的手段，破解了牵牛花（犐狆狅犿狅犲犪狀犻犾，２狀＝２狓＝３０）的基因组图谱［１３］，共拼接出大小为７５０Ｍｂ的基因组，预测其包含４３７８３个基因，ｃｏｎｔｉｇＮ５０长度为１．８７Ｍｂ，ｓｃａｆｆｏｌｄＮ５０长度为２．８８Ｍｂ，覆盖总基因组的９８％，并将所有的ｓｃａｆｆｏｌｄ都挂载到了１５条假定染色体上．利用组装好的基因组检测Ｔｐｎ１家族的转座子，发现它是牵牛花突变的主要诱变剂，并且与矮杆基因犆犗犖犜犚犃犆犜犈犇作用相关［１３］．牵牛花的基因组序列为番薯属第１个装配到染色体水平上的基因组草图．２０１８年，由美国、中国、澳大利亚、秘鲁、肯尼亚、乌干达６个国家的１６支科研团队通力合作，共同绘制出犐．狋狉犻犳犻犱犪和犐．狋狉犻犾狅犫犪２个甘薯二倍体野生种的高质量基因组图谱，为六倍体甘薯改良提供了参考［１４］．装配出的犐．狋狉犻犳犻犱犪基因组大小为４６２Ｍｂ，ｓｃａｆｆｏｌｄＮ５０长度约１．２Ｍｂ，包含约３２３０１个蛋白编码基因；犐．狋狉犻犾狅犫犪基因组大小为４５７．８Ｍｂ，ｓｃａｆｆｏｌｄＮ５０长度约６．９Ｍｂ，包含约３１４２３个蛋白编码基因．通过基因组序列的系统发生关系对比，证明犐．狋狉犻犳犻犱犪与栽培甘薯的亲缘关系更近［１４］．２０１９年，霍恺森等利用流式细胞术和２代测序技术，对马鞍藤（犐狆狅犿狅犲犪狆犲狊 犮犪狆狉犪犲）全基因组大小进行了测定和评估．流式细胞术估测马鞍藤的基因组大小为（１０１２．７０４±１７．３７）Ｍｂ，测序数据拼接草图估测基因组大小为１０４１．６５Ｍｂ，且重复序列占比高达７４．５２％［１５］，此结果为马鞍藤基因组的深度测序和耐盐基因在栽培甘薯中的应用打下了基础．同年，同一课题组对甘薯近缘野生种犐．犾犻狋狋狅狉犪犾犻狊也进行了全基因组评估分析，数据经过滤拼接之后，预估其基因组大小为６７６．２７Ｍｂ，重复序列比例达６０．９８％．此研究首次报道犐．犾犻狋狋狅狉犪犾犻狊基因组特征信息，为进一步全基因组深度测序提供了参考［１６］．２ 栽培甘薯基因组研究进展早在１９９４年，Ｏｚｉａｓ Ａｋｉｎｓ等利用流式细胞术对番薯属２４个物种的５３个品系进行ＤＮＡ含量评估，证明该属物种的倍性水平与ＤＮＡ含量显著相关，且测定栽培甘薯基因组的ＤＮＡ含量为４．８～５．３ｐｇ／２Ｃ［１７］．２０１８年，Ｓｒｉｓｕｗａｎ等重新分析番薯属物种的ＤＮＡ含量，与前人报道略有不同，１０个六倍体栽培甘薯样本的ＤＮＡ含量平均为３．１２～３．２９ｐｇ／２Ｃ．另外，通过扫描电镜对花粉粒的尺寸分析也证明花粉粒的大小会随着倍性增加而增大［１８］．２００３年，Ｋｒｉｅｇｎｅｒ等利用ＡＦＬＰ技术对Ｔａｎ ｚａｎｉａ和Ｂｉｋｉｌａｍａｌｉｙａ２个甘薯品种进行遗传连锁图绘制，结合分子标记，获得连锁图谱长度分别为３６５５．６ｃＭ和３０１１．５ｃＭ［１９］．２０１６年，Ｓｉ等第１次构建了甘薯的ＢＡＣ（ｂａｃｔｅｒｉａｌａｒｔｉｆｉｃｉａｌｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ）文库，此文库包含２４０３８４个克隆，平均插入长度为１０１ｋｂ，文库数据量是甘薯全基因组大小的７．９～１０．８倍．从文库中随机选择８３１０个克隆进行双端测序，产生１１５４２条高质量ＢＥＳｓ（ＢＡＣ ｅｎｄｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）序列，累计测序长度达７５９５２６１ｂｐ．对ＢＥＳｓ序列分析显示，１２．１７％为甘薯基因组内已知的重复序列，１８．３１％为其特有的重复ＤＮＡ，仅有１０．００％预测为蛋白编码区［２０］．ＢＡＣ文库为后续高分辨率的基因组组装提供了强大支援．２０１７年，中德科学家合作，对栽培甘薯“泰中６号”进行测序，利用Ｉｌｌｕｍｉｎａ测序平台，采用单倍型分析手段，成功绘制了六倍体甘薯的基因组精细图谱［２１］，其总基因组大小约为４．４Ｇｂ，单套染色体大小约为８３６Ｍｂ，ｓｃａｆｆｏｌｄＮ５０约为２０１ｋｂ．以犐．狀犻犾的基因组序列作为参考，通过共线性分析，将约７５．７％的改良版单倍型拼接区段数据锚定到１５条假定染色体上．另外，通过构建同源染色体的系统发生树，推测现今栽培甘薯形成过程经历２次全基因组加倍事件：第１次加倍事件发生在约８０万年前，形成了甘薯的四倍体祖先；第２次加倍事件发生在约５０万年前，二倍体祖先与四倍体祖先经过杂交和多倍化，成为六倍体甘薯（Ｂ１Ｂ１Ｂ２Ｂ２Ｂ２Ｂ２）［２１］．２０１９年，Ｄｉｎｇ等［２２］采用２、３代测序技术相结合的方法，对栽培品种徐薯１８和野生近缘种犐．狋狉犻犳犻犱犪进行多个植物组织（如幼嫩叶片、成熟叶片、芽、茎、纤维根等）的全长转录组测序，结果显示，２组材料中的开放阅读框数目高达１０４５１０和９４１７４个，长链非编码ＲＮＡ有４１７和５３１条，同时还伴随高频率的可变剪接时间的发生．这项研究提供的甘薯及其野生种的全长转录本资源，促进了甘薯的结构、功能和比较基３５第２期勾晓婉，等：甘薯及其野生近缘种的基因组测序研究进展 因组学的发展．２０２０年，Ｆｅｎｇ等［２３］利用ＲＡＤ ｓｅｑ技术分析８１个甘薯品系，评估甘薯的遗传结构多样性．通过＞１２８Ｇｂ的大数据，共鉴定５５６２２个限制性位点标签，包含９０７０１０个ＳＮＰ．利用全基因组ＳＮＰ分型数据，基于遗传相似性，将８１个品系分为５大类，这种分类方式有助于育种专家寻找适合用于杂交的品系，以提高待育品种的品质或抗性．另外，通过对此数据分析，还建立了一套ＳＳＲ标记系统，为育种过程提供更加丰富的辅助标记［２３］．３ 展望随着测序技术的不断升级优化以及生物信息学分析手段的迅猛发展，越来越多的物种基因组被破译．尽管甘薯基因组十分复杂，但参考序列也在循序更新，不断完善，为以后的精细基因功能研究奠定了基础．通过不同品种甘薯的基因组比较，以及对野生物种基因组资源的开发，可以获取到相关重要农艺性状的基因或位点信息，从而实现分子、序列水平的定点育种改良．另外，甘薯起源问题也一直困扰着科学家们，现有望利用ＤＮＡ水平的数据比对，理清甘薯的起源与进化过程．现今甘薯种植面临多种病虫害的侵蚀，如根腐病、蔓割病、黑斑病、茎线虫病等，以及生长环境的恶劣影响，例如土地的盐碱化、高温天气延长、干旱地区扩张等，大大降低了甘薯的产量．甘薯基因组信息的完善，可以使科学家从更精细的层面去探寻抗性基因，实现存优去劣，使甘薯自身具有较高的抵抗不利环境的能力，从而减少外界药物或肥料的施加，提高生产安全性，减轻土地负担，实现良性发展．参考文献：［１］ 李伟，印莉萍．基因组学相关概念及其研究进展［Ｊ］．生物学通报，２０００，３５（１１）：１．［２］ ＳａｎｇｅｒＦ，ＮｉｃｋｌｅｎＳ，ＣｏｕｌｓｏｎＡＲ．ＤＮＡｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｗｉｔｈｃｈａｉｎ ｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，１９７７，７４（１２）：５４６３．［３］ ＭａｘａｍＡＭ，ＧｉｌｂｅｒｔＷ．ＡｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇＤＮＡ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，１９７７，７４（２）：５６０．［４］ 孙海汐，王秀杰．ＤＮＡ测序技术发展及其展望［Ｊ］．科研信息化技术与应用，２００９（３）：１９．［５］ 张立明，王庆美，王荫墀．甘薯的主要营养成分和保健作用［Ｊ］．杂粮作物，２００３，２３（３）：１６２．［６］ 小林仁，邓纯宝．甘薯的起源与分化Ⅰ．甘薯的原产地和品种分化［Ｊ］．国外农学杂粮作物，１９８３（１）：４３．［７］ ＭａｂｈａｕｄｈｉＴ，ＭｏｄｉＡＴ，ＭｏｔｓａＮＭ．Ｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ（犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊Ｌ．）ａｓａｄｒｏｕｇｈｔｔｏｌｅｒａｎｔａｎｄｆｏｏｄｓｅｃｕｒｉｔｙｃｒｏｐ［Ｊ］．ＳＡｆｒＪＳｃｉ，２０１５，１１１（１１／１２）：１．［８］ ＩｓｏｂｅＳ，ＳｈｉｒａｓａｗａＫ，ＨｉｒａｋａｗａＨ．Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｔｏｇｅ ｎｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｅｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎｉｎｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ［Ｊ］．ＢｒｅｅｄＳｃｉ，２０１７，６７（１）：３５．［９］ 杨俊，范维娟，王红霞，等．番薯属植物基因组测序最新进展［Ｊ］．植物生理学报，２０１７，５３（５）：７６８．［１０］ ＩｓｏｂｅＳ，ＳｈｉｒａｓａｗａＫ，ＨｉｒａｋａｗａＨ．Ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｉｎｗｈｏｌｅｇｅｎｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆ犐狆狅犿狅犲犪ｓｐｐ．［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＲｅｐ，２０１９，３８（１１）：１３６５．［１１］ ＮａｋａｙａｍａＨ，ＴａｎａｋａＭ，ＴａｋａｈａｔａＹ．ＡｎＡＦＬＰ ｂａｓｅｄｇｅｎｅｔｉｃｌｉｎｋａｇｅｍａｐｏｆ犐狆狅犿狅犲犪狋狉犻犳犻犱犪（Ｈ．Ｂ．Ｋ．）Ｇ．Ｄｏｎ．，ａｄｉｐｌｏｉｄｒｅｌａｔｉｖｅｏｆｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ，犐．犫犪狋犪狋犪狊（Ｌ．）Ｌａｍ．［Ｊ］．ＴｒｏｐＡｇｒｉｃＤｅｖ，２０１０，５４（１）：９．［１２］ ＨｉｒａｋａｗａＨ，ＯｋａｄａＹ，ＴａｂｕｃｈｉＨ，ｅｔａｌ．Ｓｕｒｖｅｙｏｆｇｅ ｎｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓｉｎａｗｉｌｄｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ，犐狆狅犿狅犲犪狋狉犻犳犻犱犪（Ｈ．Ｂ．Ｋ．）Ｇ．Ｄｏｎ［Ｊ］．ＤＮＡＲｅｓ，２０１５，２２（２）：１７１．［１３］ ＨｏｓｈｉｎｏＡ，ＪａｙａｋｕｍａｒＶ，ＮｉｔａｓａｋａＥ，ｅｔａｌ．ＧｅｎｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｅａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＪａｐａｎｅｓｅｍｏｒｎｉｎｇｇｌｏｒｙ犐狆狅犿狅犲犪狀犻犾［Ｊ］．ＮａｔＣｏｍｍ，２０１６，７（１）：１３２９５．［１４］ ＷｕＳ，ＬａｕＫＨ，ＣａｏＱＨ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓｏｆｔｗｏｄｉｐｌｏｉｄｗｉｌｄｒｅｌａｔｉｖｅｓｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｒｅｖｅａｌｔａｒｇｅｔｓｆｏｒｇｅｎｅｔｉｃｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＮａｔＣｏｍｍ，２０１８，９（１）：４５８０．［１５］ 霍恺森，赵冬兰，陈艳丽，等．甘薯属耐盐植物马鞍藤基因组大小及特征分析［Ｊ］．植物遗传资源学报，２０１９，２０（３）：７２８．［１６］ 霍恺森，曹清河，王珧，等．甘薯近缘野生种犐狆狅犿狅犲犪犾犻狋狋狅狉犪犾犻狊全基因组Ｓｕｒｖｅｙ分析［Ｊ］．热带作物学报，２０１９，４０（１０）：２００１．［１７］ Ｏｚｉａｓ ＡｋｉｎｓＰ，ＪａｒｒｅｔＲＬ．ＮｕｃｌｅａｒＤＮＡｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｐｌｏｉｄｙｌｅｖｅｌｓｉｎｔｈｅｇｅｎｕｓ犐狆狅犿狅犲犪［Ｊ］．ＪＡｍＳｏｃｆｏｒＨｏｒｔＳｃｉ，１９９４，１１９（１）：１１０．［１８］ ＳｒｉｓｕｗａｎＳ，ＳｉｈａｃｈａｋｒＤ，ＭａｒｔｉｎＪ，ｅｔａｌ．ＣｈａｎｇｅｉｎＮｕｃｌｅａｒＤＮＡｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｐｏｌｌｅｎｓｉｚｅｗｉｔｈｐｏｌｙｐｌｏｉｄｉｓａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ（犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊，Ｃｏｎｖｏｌｖｕｌａｃｅａｅ）ｃｏｍｐｌｅｘ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＢｉｏｌ，２０１９，２１（２）：２３７．［１９］ ＫｒｉｅｇｎｅｒＡ，ＣｅｒｖａｎｔｅｓＪ，ＢｕｒｇＫ，ｅｔａｌ．Ａｇｅｎｅｔｉｃｌｉｎｋａｇｅｍａｐｏｆｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ［犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊（Ｌ．）Ｌａｍ．］ｂａｓｅｄｏｎＡＦＬＰｍａｒｋｅｒｓ［Ｊ］．ＭｏｌＢｒｅｅｄ，２００３，１１（３）：１６９．［２０］ ＳｉＺＺ，ＤｕＢ，ＨｕｏＪＸ，ｅｔａｌ．Ａｇｅｎｏｍｅ ｗｉｄｅＢＡＣ ｅｎｄｓｅｑｕｅｎｃｅｓｕｒｖｅｙｐｒｏｖｉｄｅｓｆｉｒｓｔｉｎｓｉｇｈｔｓｉｎｔｏｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ（犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊（Ｌ．）Ｌａｍ．）ｇｅｎｏｍｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓ，２０１６，１７（１）：９４５．［２１］ ＹａｎｇＪ，ＭｏｅｉｎｚａｄｅｈＭＨ，ＫｕｈｌＨ，ｅｔａｌ．Ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｒｅ ｓｏｌｖｅｄｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏｇｅｎｏｍｅｔｒａｃｅｓｂａｃｋｉｔｓｈｅｘａｐｌｏｉｄｉｚａｔｉｏｎｈｉｓｔｏｒｙ［Ｊ］．ＮａｔＰｌａｎｔｓ，２０１７，３（９）：６９６．［２２］ ＤｉｎｇＮ，ＣｕｉＨ，ＭｉａｏＹ，ｅｔａｌ．Ｓｉｎｇｌｅ ｍｏｌｅｃｕｌｅｒｅａｌ ｔｉｍｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｉｄｅｎｔｉｆｉｅｓｍａｓｓｉｖｅｆｕｌｌ ｌｅｎｇｔｈｃＤＮＡｓａｎｄａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｓｐｌｉｃｉｎｇｅｖｅｎｔｓｔｈａｔｆａｃｉｌｉｔａｔｅｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｅｎｏｍｉｃｓｓｔｕｄｙｉｎｔｈｅｈｅｘａｐｌｏｉｄｃｒｏｐｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ［Ｊ］．ＰｅｅｒＪ，２０１９（７）：ｅ７９３３．［２３］ ＦｅｎｇＪＹ，ＺｈａｏＳ，ＬｉＭ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅ ｗｉｄｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓｉｎｓｗｅｅｔｐｏｔａｔｏ（犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊）ｕｓｉｎｇＲＡＤ ｓｅｑ［Ｊ］．Ｇｅｎｏｍｉｃｓ，２０２０，１１２（２）：１９７８．［责任编辑：史成娣］４５ 江苏师范大学学报（自然科学版）第３８卷 。
[探究甘薯转基因研讨进展]转基因甘薯
![[探究甘薯转基因研讨进展]转基因甘薯](https://img.taocdn.com/s3/m/840cea6d571252d380eb6294dd88d0d233d43cbd.png)
[探究甘薯转基因研讨进展]转基因甘薯探究甘薯转基因研讨进展1甘薯植株再生体系的建立甘薯组织培养高频率植株再生是进行甘薯基因转化重要的一步，而利用各种外植体诱导胚性愈伤组织是前提。
由于甘薯存在的种间、种内交配的不亲和性，严重限制了甘薯育种中的资源利用和亲本选配。
因此，利用组培技术培育再生植株非常重要。
研究表明，甘薯植株的芽、茎段、茎尖、叶柄、叶片等均可作为愈伤组织诱导的外植体，在附加不同浓度的植物激素2，4-D、6-BA、KT、NAA或2，4，5-T时，基本培养基则以MS为主。
Mukherjee等［6］研究发现，附加一定浓度的2，4-D和6-BA可以诱导甘薯产生胚性愈伤组织，添加5g/LNaCl或0.7g/L的脯氨酸和0.2mg/L2，4-D可显著提高体细胞胚胎发生。
周丽艳等［7］研究认为，1.0mg/L2，4-D与1.0mg/LKT（或6-BA）搭配有利于诱导高质量的甘薯愈伤组织。
张勇为等［8］取甘薯芽和茎段接种至加有3%的蔗糖、2，4-D1mg/L、6-BA0.1mg/L的MS培养基上，在黑暗下诱导愈伤组织。
周丽艳等［9］研究发现，茎段愈伤组织分化能力强于叶柄、叶片； 1.0-2.0mg/L2，4-D与1.0mg/LKT组合有利于诱导胚性愈伤组织。
王兰兰等［10］用甘薯无菌苗植株上部的幼嫩叶片作为外植体在MS基本培养基，附加6-BA0.5mg/L，NAA1.0mg/L的浓度配比诱导出愈伤组织。
ElAbidineTriqui等［11］在附加2，4，5-T或毒莠定的培养基上诱导出愈伤组织，且胚性愈伤组织在转入无激素培养基之前先在附加1mmol/L2，4-D和1mmol/LKT或者单独加入5mmol/LABA的培养基上继代培养可以大大提高植株再生率。
何博文等［12］研究表明，添加2mg/L2，4-D的MS培养基诱导率高，诱导时间缩短，生长速度增快。
同时，茎段比茎尖和叶片更易诱导产生愈伤组织。
周志林等［13］研究表明，商薯19植株再生能力较强，最佳诱导培养基为添加NAA0.1mg/L的MS培养基，其不同外植体植株再生能力由强到弱为茎段>叶片>叶柄。
甘薯研究报告
甘薯研究报告甘薯研究报告一、引言甘薯（Ipomoea batatas）是一种经济作物，被广泛种植和食用。
它是一种富含淀粉、维生素和矿物质的根茎类蔬菜。
本报告旨在对甘薯的主要研究领域进行综述，并探讨其潜在的经济和营养价值。
二、甘薯的分类与种植甘薯属于旋花科薯蓣属，共有约800多个品种。
根据地理分布和栽培方式的不同，甘薯可以细分成南美甘薯和亚洲甘薯两个类群。
南美甘薯多为各种颜色的红色、橙色和紫色，而亚洲甘薯则以白色为主。
甘薯生长适应性强，适合在温暖的气候条件下生长。
它可以在各种土壤类型中生长，但以砂质土壤最为适宜。
甘薯的种植通过播种或插秧的方式进行。
在种植过程中，需要注意控制病虫害、合理施肥和灌溉管理。
三、甘薯的经济价值甘薯在许多国家被作为主要粮食或饲料作物，具有重要的经济价值。
它不仅可以作为主食，还可以用于加工生产淀粉、葡萄糖和酒精等产品。
此外，甘薯还可用作饲料，特别适合畜禽的饲养。
近年来，随着人们对健康食品和营养价值的关注增加，甘薯逐渐受到更多人的青睐。
它富含维生素A、维生素C、维生素E和纤维等营养成分，具有抗氧化、抗炎和降血糖等功能。
同时，甘薯还含有一种特殊的营养物质叫作薯蓣皂苷，具有抗癌、抗菌和抗病毒的作用。
四、甘薯的研究进展在甘薯的研究领域，主要集中在品种改良、抗病虫害和生长调控等方面。
通过选育优良品种，改善产量和品质是主要的研究目标之一。
同时，研究人员也致力于探索甘薯对病毒、真菌和昆虫等病虫害的抗性机制，以及寻找相应的防治策略。
另外，甘薯的生长调控也是研究的重点之一。
研究人员通过调控光周期、温度、施肥和水分等因素，探索甘薯生长和产量的最佳管理方法。
五、结论甘薯作为一种具有丰富营养价值和广泛用途的经济作物，其研究领域涉及甘薯的分类、种植、经济价值和研究进展。
未来的研究重点可以放在品种改良、抗病虫害和生长调控等方面，进一步挖掘甘薯的潜力，以满足人们对健康食品的需求。
优质食用甘薯新品种秦薯9号的选育及高效栽培技术
优质食用甘薯新品种秦薯9号的选育及高效栽培技术甘薯是我国重要的粮食作物之一，具有丰富的营养价值和广泛的市场需求。
为了满足人民对优质食用甘薯的需求，农业科研人员通过多年的努力，成功选育出了一种新的优质食用甘薯新品种，命名为秦薯9号。
本文将介绍秦薯9号的选育过程以及相应的高效栽培技术。
一、选育过程秦薯9号品种的选育经历了多个环节的耐寒性选优、抗病性选优和营养品质改良等。
首先，科研人员根据甘薯的生态适应性特点，在不同地区进行了大量的野外试种。
经过长时间的观察和筛选，选出了抗寒能力强、适应性广的优良材料作为育种的母本和父本。
其次，在抗病性选优方面，科研人员注重甘薯对病毒、病菌的抵抗能力。
选取了病毒抗性较强的品种进行杂交育种，通过多代连续选择，逐步提高了新品种对常见病害的抗性能力。
最后，在营养品质改良方面，科研人员进行了综合性评价。
通过对秦薯9号品种的多项指标进行测定，包括蛋白质含量、维生素含量、抗氧化物质含量等，确保了新品种的营养价值达到了国家标准。
二、高效栽培技术为了保证秦薯9号的高产和品质稳定，科研人员总结并提出了一套高效栽培技术。
1. 土壤选择和改良：秦薯9号喜欢温暖、疏松、湿润的土壤环境。
在栽培前应选择排水良好、富含有机质的土壤，并适量施用有机肥料改良土壤质量。
2. 种植时间和密度：栽培秦薯9号的最佳种植时间为春季，一般在气温超过15摄氏度时进行。
适宜的种植密度为每亩5000～6000株，株行距为30～40厘米，株间距为20～25厘米。
3. 施肥管理：为了获得高产和优质的产量，施肥是非常重要的一环。
在秦薯9号生长过程中，应根据土壤肥力情况和生长阶段合理施肥。
特别是在种植初期和中后期进行追肥，以补充更多的养分供给。
4. 病虫害防治：甘薯常常受到病虫害的侵袭，影响产量和品质。
对于秦薯9号的栽培，及时采取病虫害防治措施非常必要。
可以通过定期巡视和喷洒农药等方式有效地控制病虫害的发生。
5. 收获和贮藏：一般来说，秦薯9号的生长周期为4-5个月，成熟时块根颜色由土黄色变为橙色。
四川甘薯种植技术及发展前景初探
四川甘薯种植技术及发展前景初探一、引言二、四川甘薯种植现状1. 地理气候条件四川地处亚热带，气候温暖湿润，光照充足，降雨丰富，土壤肥沃，适宜农作物生长。
这样的气候条件非常有利于甘薯的生长发育，因此在四川甘薯种植的基础条件非常优越。
2. 种植规模随着农业技术的不断进步，四川的甘薯种植面积逐年扩大。
目前，四川已成为中国重要的甘薯生产基地之一，甘薯产量和种植面积均呈现稳步增长的趋势。
3. 种植技术四川的甘薯种植技术也在不断改进和提高。
种植者不断尝试新的种植方法和技术，以提高甘薯的产量和质量。
四川政府也通过各种途径推广和宣传甘薯种植技术，以鼓励更多的农民参与其中。
1. 土壤选择甘薯对土壤要求不严格，在四川普遍适于种植。
但最好选择疏松、肥沃、排水良好的土壤，这样有利于甘薯的生长和发育。
在四川，甘薯的种植时间一般为3月下旬至4月初。
这个时候正值春季，气温适宜，有利于甘薯的生长。
甘薯的种植有多种方法，包括整薯插秧和种薯直插等。
在四川，一般采用整薯插秧的方法，这样可以有效地提高产量。
4. 施肥方法在甘薯生长期间，需要适当施加有机肥和无机肥，以满足甘薯生长所需的养分。
在四川，一般采用有机肥与化肥结合的施肥方法，这样可以保证甘薯的生长健康。
5. 病虫害防治甘薯在生长过程中容易受到一些病虫害的侵害，因此在四川甘薯种植中，病虫害防治工作至关重要。
在防治病虫害的过程中，一般采用农药喷洒的方法进行防治。
1. 前景分析2. 产业化发展随着农业产业化的加快推进，四川的甘薯种植也将逐步走向规模化、产业化发展。
在未来，四川将会通过加大技术研发和推广力度，提高甘薯的整体产量和质量，实现甘薯产业的可持续发展。
3. 深加工发展除了单一的种植发展，四川的甘薯产业还将迎来深加工的发展机遇。
通过加工生产甘薯淀粉、甘薯酿造酒等产品，可以进一步提高甘薯的附加值，为地方农民创造更多的经济效益。
4. 市场前景随着人们对健康饮食的追求，甘薯将会成为未来更受欢迎的农产品之一。
甘薯的基本性状与遗传育种方法的改良
甘薯的基本性状与分子生物技术在遗传育种上的应用摘要：甘薯既是粮食，又是加工饲料和淀粉的原料。
其茎尖、嫩叶、叶柄还可作为蔬菜鲜食，兼有粮食作物和经济作物的特点，且具有产最高、稳产性好、用途广等优点，对保障我同粮食与能源安全起到了重要作用。
近年来甘薯在能源、健康食品、饲料等方面的价值越来越受到人们重视，利用现代分子生物学技术培育更多新型优良品种已成为甘薯研究的主要目标。
现代分子技术能有效有针对性地改良遗传性状等，从而使遗传育种的方法得到改良。
关键词：甘薯、基本性状、现代分子生物技术、遗传育种甘薯是世界上重要的粮食、饲料、工业原料及新型能源作物，在世界粮食生产中总产列第七位。
我国是世界上最大的甘薯生产国，产量在粮食作物中仅次于水稻、小麦、玉米，年种植面积达660万hm2，占世界什薯种植面积的65．4％，年产量约1．5亿t，占世界甘薯总产的85．9％。
红薯是高产稳产的一种作物，它具有适应性广，抗逆性强，耐旱耐瘠，病虫害较少等特点，在水肥条件较好的地方种植，一般亩产可达春薯亩产可达2000--3000公斤。
1. 甘薯的基本性状甘薯，又名番薯、红薯、山芋、地瓜、红苕、线苕、白薯、金薯、甜薯、朱薯、枕薯等。
常见的多年生双子叶植物，草本，其蔓细长，茎匍匐地面。
块根，无氧呼吸产生乳酸，皮色发白或发红，肉大多为黄白色，但也有紫色，除供食用外，还可以制糖和酿酒、制酒精。
甘薯是旋花科一年生植物。
蔓生草本，长2米以上，平卧地面斜上。
具地下块根，块根纺锤形，外皮土黄色或紫红色。
叶互生，宽卵形，3-5掌裂。
聚伞花序腋生，花苞片小，钻形，萼片长圆形，不等长，花冠钟状，漏斗形，白色至紫红色。
蒴果卵形或扁圆形，种子1-4。
2. 现代分子生物技术在甘薯上的应用甘薯虽然产量较高，但仍然有很多改进的空间，现今，利用现代分子生物学技术培育更多新型优良品种已成为科学家追求高品质与高产量的最新最重视的遗传育种方法的改良。
而最主要的现代分子生物技术就是——DNA分子标记技术。
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第35卷第1期2017年2月江苏师范大学学报（自然科学版）Journal of Jiangsu Normal University(Natural Science Edition)Vol.35，No.1Feb. ,2017文章编号：2095-4298(2017)01-0025-05甘薯生物技术育种研究进展翟红，何绍贞，赵宁，刘庆昌*(中国农业大学农业部甘薯生物学与生物技术重点实验室/教育部作物杂种优势研究与利用重点实验室，北京100193)摘要：甘薯是世界上重要的粮食作物.甘薯遗传上的高度杂合性、种间种内杂交不亲和性以及多倍性，使甘薯常规 育种面临诸多挑战.生物技术在改良甘薯品质、抗病性、抗逆性等方面具有很大应用潜力.概述了甘薯生物技术育 种的研究现状，主要包括细胞工程、分子标记辅助育种、基因工程等.关键词：甘薯；细胞工程；分子育种中图分类号：S336,S531 文献标识码：A doi：10. 3969/j. issn. 2095-4298. 2017. 01. 006Progress in sweetpotato biotechnologyZhai Hong, He Shaozhen, Zhao Ning, Liu Qingchang*(Key Laboratory of Sweetpotato Biology &- Biotechnology,Ministry of Agriculture/Laboratory of Crop Heterosis &- Utilization,Ministry of Education, China Agricultural University, Beijing 100193 , China)Abstract：Sw eetpotato is an im portant food crop in the world. T his crop, a highly heterozygous, generally self-incom patible, outcrossing polyploidy, poses num erous challenges for the conventional breeding. Biotechnology has been show n to have the great potentialities for improving the nutritional quality and resistance to diseases and stresses in sw eetpotato. T he current situations of sw eetpotato biotechnology including cell biotechnology, m olecular m arker-assisted breeding and gene engineering are reviewed in this paper.Keywords：sw eetpotato；cell biotechnology；m olecular breeding甘薯是世界上第7大重要粮食作物，同时也是饲料、工业原料、生物质能源作物[1].因此，多用途、专用型 已成为我国甘薯改良的主要目标.甘薯遗传上的高度杂合性、杂交不亲和性等使甘薯杂交育种面临诸多挑 战.生物技术已经成为改良甘薯的重要途径之一，通过细胞工程、分子标记辅助选择、发掘重要性状基因、遗 传转化等技术可望定向改良甘薯主要农艺性状[i3].因此，通过生物技术育种与常规育种方法的有机结合，可以加快甘薯的育种进程，提高优良品种的育种效率.本文综述了近年来甘薯生物技术育种的研究进展，为甘薯的进一步开发利用奠定基础.1甘薯体细胞杂交甘薯组中存在严重的种间杂交不亲和性，使得甘薯近缘野生种的基因资源难以在甘薯育种中直接利用.研究表明，体细胞杂交是克服种间杂交不亲和性的有效途径.目前，我国研究者已获得一些甘薯品种和近缘 野生种的多个杂交不亲和组合的体细胞杂种植株，特别是育性正常、具有块根的体细胞杂种植株[4].Yang 等[3]获得徐薯18与L的体细胞杂种植株，并从中筛选出具有膨大块根的抗旱杂种植株.Jm等[5]对本研究室获得的髙系14号与L的体细胞杂种KT1抗旱性进行鉴定，表明KT1的抗旱性显著高于高系14号.RNA-Seq和qRT-PCR分析表明，KT1遗传了其野生种亲本L的干旱胁迫响应相关基因，这些基因在干旱胁迫下显著上调表达.表观遗传变异分析表明，KT1中高系14号特异的基因组条带和 甲基化位点比例显著高于L Zri/o6a.2甘薯连锁图谱构建与QTL定位甘薯是同源六倍体作物，遗传背景复杂，高度杂合，染色体数目多达90条，使甘薯的遗传图谱构建落后收稿日期：2017-01-16基金项目：国家甘薯产业技术体系资助项目（CA RS-11)作者筒介：翟红，女，教授，博士，主要从事甘薯遗传育种研究.x通讯作者：刘庆昌，男，教授，博士，主要从事甘薯遗传育种研究，E-mail:liuqc@.26江苏师范大学学报（自然科学版)第35卷于水稻、小麦、玉米等主要作物.目前，主要采用Grattapaglm 等[6]提出的“双假测交”（pseudo -testcross )策略，构建了甘薯的分子连锁图谱[〃13].已构建的甘薯分子连锁图谱列于表1中，其中已报道的密度最高的甘 薯分子连锁图谱是Zhao 等[13]以甘薯品种徐薯18与徐781杂交获得的F:代分离群体为作图群体构建的， 所用标记包括AFLP 和SSR ，两亲本均得到90个连锁群，徐薯18图谱由1 936个AFLP 标记和147个SSR 标记组成，总图距为8 185 cM ，标记间平均距离3.9 cM ;徐781图谱由1 824个AFLP 标记和130个SSR 标 记组成，总图距为8 152 cM ，标记间平均距离4. 2 cM .甘薯的多数经济性状及农艺性状均为数量性状[14]，定位与这些性状相关的QTL ，进而克隆相关的主效 基因，是用基因工程操作改良这些性状的重要基础.到目前为止，已经定位了甘薯产量、淀粉含量、胡萝卜 素含量等相关的QTL[15_21].表1甘薯分子遗传图谱构建及QTL 定位Tab. 1 Linkage map construction and QTL mapping in sweetpotato 作图群体群体类型标记类型标记数量图谱长度/cM 连锁群数Q T L 数贡献度/%Vardaman X Regal[7]F!(76a)RAPD -Vardaman 48265. 418Regal 48173. 116Tanzania X Bikilamaliya[8]Fi(94)AFLP -Tanzania 632 3 655.690Bikilamaliya 4353 011.580BeauregardX Tanzania[9，19]FJC240)AFLP -Beauregard 1 166 5 2769013个干物质含量 12个淀粉含量 8个#胡萝卜素含量15 〜24 17 〜30 17 〜35Tanzania 9605 79286绵粉1号X 红旗4号[1°’15]F!(22)AFLP -绵粉1号1671个淀粉含量20. 1红旗4号12L j ! J 6BB3-26X 潮薯一号[n]F i (46)SRAP -BB3-261571个淀粉含量21. 3潮薯一号25*J O *J •丄12漯徐薯8号X 郑薯20[12’17-18]FJC240)SRAP -漯徐薯8号473 5 802.5811个淀粉含量7. 7郑薯203283 967.96617个#胡萝卜素含量徐薯 18X 徐 781[13’20]F i (202)A FLP 、SSR-徐薯18 2 0838 *******个干物质含量9. 0〜45. 1徐781 1 9548 152909个块根产量17. 7〜59. 3Nancy IlallX 台农 27 号[16]F!(120)14个产量14. 1 〜29. 9万薯5号X 商丘52-7[21]F i (189)SSR -万薯5号215 3 8267417个淀粉含量8. 4〜40. 5商丘52-7252 3 95580a 表示群体大小3甘薯非生物胁迫抗性基因工程植物暴露于盐、干旱、冷冻等非生物胁迫环境中会触发许多共同的防御机制，涉及到许多方面的变化，如 激活或者增加基因的表达、ABA含量的瞬时升高、可溶性糖和保护性蛋白质的积累、抗氧化剂水平的升高 等[22].—些与胁迫相关的基因在提高甘薯对盐、干旱、氧化等胁迫抗性方面具有一定的作用.Gao等[23一24]分别将拟南芥ZULOS 5和AfSOS基因导人甘薯品种栗子香和徐薯18中，获得了耐盐性显 著提高的转基因甘薯新材料.Park 等[25]从甘薯中克隆了 LEA 14基因，发现过表达该基因显著提高甘薯愈 伤组织的耐盐性.王欣等[26]将CM /Z « SOD 和A PX 基因导人甘薯，提高了转基因甘薯的耐盐性.Fan 等[27] 将菠菜的S 〇BADH 基因导人甘薯中，提高了转基因甘薯植株对盐胁迫、氧化胁迫及低温等胁迫的抗性.Kmi 等[[“]利用尺^八:技术分别使甘薯愈伤组织中的和基因下调表达，转基因甘薯愈伤组 织的胡萝卜素含量和耐盐性显著提高.尺皿!1等[3°]将拟南芥HDG 11基因导人甘薯，增强了转基因甘薯植株的抗旱性.Wang 等[31_36]分别从甘薯耐盐株系ND 98中克隆了 JWVfT /l 、J 6P 5Ci ?、J 6Ma 5、J 6SJM Tl 和 J 6NHX 2基因，在盐、干旱等胁迫下，这些基因的过表达显著增强了转基因甘薯植株的耐盐性.同野生型对 照植株相比，过表达WNHX 2基因甘薯植株抗旱性显著提高.Zhal 等[37]将克隆的J 6MJPS 1基因导人甘薯， 在盐、旱胁迫下，该基因的过表达显著上调肌醇生物合成、磷脂酰肌醇(PI )信号途径、ABA 信号途径、胁迫响 应等相关基因的表达，转基因甘薯植株的耐盐性和抗旱性显著提高.K 1m 等[38]从甘薯中克隆得到J 60r 基 因，发现过表达该基因的甘薯愈伤组织的胡萝卜素、叶黄素和总类胡萝卜素含量提高，抗氧化酶活性增强， 耐盐性提高.Wang等[39]利用RNAi技术使甘薯基因下调表达，使得转基因甘薯的花青素积累降低 而减弱了抗氧化能力.转人WMYB 1基因的高胡萝卜素甘薯品种的抗氧化能力得到明显提高[4°].第1期翟红，等：甘薯生物技术育种研究进展274甘薯抗病虫基因工程甘薯的病虫害严重制约着其生产，提高抗病性是甘薯育种的重要目标之一.基因工程技术为培育高产、优质、多抗和适应性强的甘薯新品种提供了新思路和新途径.Muramoto等[41]将大麦aH T基因导人甘薯，黑腐病病原真菌C.侵染后，同野生型对照植株相比，转基因植株的抗性明显提高.Gao等[42^]将水稻OCJ基因导人甘薯，显著提高了转基因甘薯对茎线 虫病抗性.21^等[37]研究发现，过表达J6MJPS1基因的甘薯植株通过系统上调抗性相关基因、增减抗性相 关物质的含量等显著增强了对茎线虫病的抗性.表达水稻OCJ基因的甘薯提高了对SPFMV病毒侵染的抗 性[44].Okada等[45]将C P基因导人甘薯，SPFMV-S病毒侵染后，转基因植株的抗性明显增强.Sivparsad 等M将SpFMV、SpCSV、SpVG和SPMMV病毒外壳蛋白基因片段导人甘薯，提高了转基因甘薯对多种病 毒的抗性.过表达WNAC1的甘薯植株增强了储藏蛋白基因的表达，提高了胰蛋白酶抑制剂活性，增强了对 食草昆虫的抗性[47].U等[48]获得了过表达和RNAi干扰基因表达的甘薯，增强了转基因 甘薯的抗虫性.5甘薯品质改良基因工程Kmiura等[49]将J6GBSSJ基因在甘薯中过表达后得到了一个几乎检测不到直链淀粉含量的株系，表明 基因工程可以改变淀粉的组成.RNAi干扰技术也能够改变甘薯直链淀粉的含量[5°].Santa-M ana等[51]发现，表达嗜热《淀粉酶基因甘薯块根中淀粉在高温（80 D条件下容易水解.RNAi干扰J6SB E n基因的表 达能够提高甘薯直链淀粉的含量[52].Wang等[53]克隆了 J6AA7T基因，将其转人甘薯，发现J6AA7T基因 能够显著提高转基因甘薯植株的淀粉合成能力，并通过影响淀粉合成相关基因的表达而改变淀粉含量、组成 及特性.转基因甘薯中，SBD2基因的表达影响淀粉颗粒形态而未改变淀粉分子的结构组成M.Tanaka 等[55]分离了甘薯Si?F l基因，过表达Si?F l基因的甘薯植株的块根干物质含量、淀粉含量高于野生型对照 植株，而葡萄糖和果糖含量明显较少.Wang等[56]发现表达玉米Lc基因的甘薯块根生长过程中，与野生型对 照植株相比，木质化程度增强，而产量和淀粉积累减少.此外，表达烟草基因的甘薯植株中亚麻酸含量高于野生型对照[57].Noh等[58]发现，J6EXP1基因通过抑制后生木质部和形成层细胞的增殖而抑制甘薯块根的生长.K1m等[28]发现，下调基因的表达增加了转基因甘薯培养细胞的胡萝卜素和总类胡萝卜素含量.LCY-e基因的下调表达也能够增加转基因甘薯愈伤组织的类胡萝卜素合成[29].J60r基因的过表达提高 了紫色甘薯中类胡萝卜素水平[59].?£1^等[4°]将《)]^¥61基因导人橙色甘薯，提高了转基因甘薯的花青素水 平.基因的下调减少了转基因甘薯花青素的积累.6展望生物技术育种是甘薯育种研究领域的热点之一，具有广泛的应用前景.目前，国内外研究者在甘薯分子 连锁图谱的构建、性状相关基因的定位及克隆等方面已取得较大的进展，为甘薯分子标记辅助育种奠定了一 定的基础.然而，常规育种方法仍然是今后育种的主要研究方向.随着甘薯近缘野生种以及栽培品种基因组 测序的完成，运用各种分子技术挖掘甘薯重要性状的基因，将分子技术育种与常规育种技术相结合将极大地 促进甘薯育种的发展.参考文献：[1] Liu Q C. 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