作物杂志,2023, 第4期: 1621 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.003
丁凯鑫(), 王立春, 田国奎, 王海艳, 李凤云, 潘阳, 庞泽, 单莹
Ding Kaixin(), Wang Lichun, Tian Guokui, Wang Haiyan, Li Fengyun, Pan Yang, Pang Ze, Shan Ying
摘要:
马铃薯是重要的薯类作物,由于其突出的经济效益,且粮菜兼用,在我国种植广泛。马铃薯对水分条件十分敏感,干旱或淹水均会影响植株的生长发育。水分胁迫现象在马铃薯生产中普遍存在,已成为制约马铃薯产业发展的主要原因之一。因而,如何抵御马铃薯水分胁迫已成为迫在眉睫的问题。本文概述了水分胁迫对马铃薯生长发育、产量和品质影响的研究现状,归纳了水分胁迫对马铃薯形态指标、光合生理指标、逆境生理指标和产量指标的影响,提出了马铃薯抗水分胁迫的调控措施,展望了马铃薯抵御水分胁迫研究方向与发展趋势,为今后的研究提供相应理论依据。
[1] | 罗其友, 高明杰, 张烁, 等. 中国马铃薯产业国际比较分析. 中国农业资源与区划, 2021, 42(7):1-8. |
[2] | 杨鑫, 樊吴静, 唐洲萍, 等. 广西马铃薯产业现状分析及其发展建议. 南方农业学报, 2021, 52(6):1501-1509. |
[3] |
王秀丽, 马云倩, 齐玮, 等. 北京市居民对马铃薯主食营养认知与消费行为. 中国农学通报, 2019, 35(1):127-133.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17090152 |
[4] |
RamirezDA, Yactayo W, Rens L R, et al. Defining biological thresholds associated to plant water status for monitoring water restriction effects: Stomatal conductance and photosynthesis recovery as key indicators in potato. Agricultural Water Management, 2016, 177:369-378.
doi: 10.1016/j.agwat.2016.08.028 |
[5] |
姚玉璧, 雷俊, 夏权, 等. 气候变化主要因子对马铃薯生物量积累及产量和品质的影响. 生态环境学报, 2021, 30(1):1-9.
doi: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.01.001 |
[6] | 廖要明, 张存杰. 基于MCI的中国干旱时空分布及灾情变化特征. 气象, 2017, 43(11):1402-1409. |
[7] |
张强, 姚玉璧, 李耀辉, 等. 中国西北地区干旱气象灾害监测预警与减灾技术研究进展及其展望. 地球科学进展, 2015, 30(2):196-213.
doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2015.02.0196 |
[8] | 柳真扬, 熊玉江, 范乐, 等. 基于涝水过程的水稻灌区受涝损失评估方法. 节水灌溉, 2021(11):20-24. |
[9] |
赵鸿, 任丽雯, 赵福年, 等. 马铃薯对土壤水分胁迫响应的研究进展. 干旱气象, 2018, 36(4):537-543.
doi: 10.11755/j.issn.1006-7639(2018)-04-0537 |
[10] | 胡萌萌, 张继宗, 张立峰, 等. 水分胁迫及复水对马铃薯生长发育及产量的影响. 干旱地区农业研究, 2021, 39(2):95-101,121. |
[11] |
Zhao H, Ryw A, Blm C, et al. Ridge-furrow with full plastic film mulching improves water use efficiency and tuber yields of potato in a semiarid rainfed ecosystem. Field Crops Research, 2014, 161:137-148.
doi: 10.1016/j.fcr.2014.02.013 |
[12] |
Deblonde P, Ledent J F. Effects of moderate drought conditions on green leaf number, stem height, leaf length and tuber yield of potato cultivars. European Journal of Agronomy, 2001, 14(1):31-41.
doi: 10.1016/S1161-0301(00)00081-2 |
[13] | 贾立国, 乌兰, 陈杨, 等. 块茎形成期水分亏缺对马铃薯块茎发育的调控. 内蒙古农业大学学报(自然科学版), 2018, 39(2):13-19. |
[14] |
Tourneux C, Devaux A, Camacho M R, et al. Effects of water shortage on six potato genotypes in the highlands of Bolivia (I): Morphological parameters, growth and yield. Agronomie, 2003, 23(2):169-179.
doi: 10.1051/agro:2002079 |
[15] |
刘溢健, 任建宏, 殷俐娜, 等. 马铃薯块茎膨大期不同程度干旱后复水的源库补偿效应. 应用生态学报, 2019, 30(11):3777-3786.
doi: 10.13287/j.1001-9332.201911.023 |
[16] |
Eysholdt-Derzso E, Sauter M. Hypoxia and the group VII ethylene response transcription factor HRE2 promote adventitious root elongation in Arabidopsis. Plant Biology, 2019, 21:103-108.
doi: 10.1111/plb.12873 |
[17] |
Panozzo A, Cortivo C D, Ferrari M, et al. Morphological changes and expressions of AOX1A, CYP81D8, and putative PFP genes in a large set of commercial maize hybrids under extreme waterlogging. Frontiers in Plant Science, 2019, 10:62.
doi: 10.3389/fpls.2019.00062 pmid: 30778365 |
[18] |
秦天元, 孙超, 毕真真, 等. 马铃薯不同耐旱品系管栽苗及其根尖显微结构对干旱胁迫的响应. 生物技术通报, 2018, 34(12):102-109.
doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0674 |
[19] | 田宇豪, 张幸媛, 甘斌, 等. 高温和干旱胁迫对马铃薯生长的影响及响应机制研究进展. 中国瓜菜, 2021, 34(3):7-14. |
[20] |
Handayant T, Batanabe K. The combination of drought and heat stress has a greater effect on potato plants than single stresses. Plant,Soil and Environment, 2020, 66(4):175-182.
doi: 10.17221/126/2020-PSE |
[21] | 王天, 张舒涵, 闫士朋, 等. 干旱胁迫和磷肥用量对马铃薯根系形态及生理特征的影响. 干旱地区农业研究, 2020, 38(1):117-124. |
[22] | Patel M K, Pandey S, Burritt D J, et al. Plant responses to low-oxygen stress: interplay between ROS and NO signaling pathways. Environmentand Experimental Botany, 2019, 161:134-142. |
[23] | 任保兰, 耿建建, 吕亚, 等. 辣木幼苗对淹水胁迫的生理响应及耐涝性综合评价. 南方农业学报, 2021, 52(3):789-796. |
[24] | 赵婷, 李琴, 潘学军, 等. 陆生植物对淹水胁迫的适应机制. 植物生理学报, 2021, 57(11):2091-2103. |
[25] | Lirong S, Liya M, Shibin H, et al. AtrbohD functions downstream of ROP2 and positively regulates waterlogging response in Arabidopsis. Plant Signaling &Behavior, 2018, 13(9):1-5. |
[26] |
闫士朋, 焦润安, 李朝周, 等. 灌溉量和灌溉时期对马铃薯(Solanum tuberosum)同化物分配的影响. 中国沙漠, 2019, 39(4):35-45.
doi: 10.7522/j.issn.1000-694X.2018.00061 |
[27] | 刘素军, 蒙美莲, 陈有君, 等. 水分胁迫下马铃薯叶片光合特性的变化及其响应机制研究. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2018, 46(8):29-38. |
[28] | 黄文莉, 马杰, 江敏, 等. 干旱胁迫对马铃薯抗旱生理影响及相关基因的表达. 分子植物育种, 2021, 19(21):7213-7221. |
[29] |
Wu X, Tang Y, Li C, et al. Individual and combined effects of soil waterlogging and compaction on physiological characteristics of wheat in southwestern China. Field Crops Research, 2018, 215:163-172.
doi: 10.1016/j.fcr.2017.10.016 |
[30] |
聂功平, 陈敏敏, 杨柳燕, 等. 植物响应淹水胁迫的研究进展. 中国农学通报, 2021, 37(18):57-64.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0403 |
[31] | 左官强, 王诗雅, 冯乃杰, 等. 烯效唑对淹水胁迫下大豆光合生理及表型的影响. 生态学杂志, 2019, 38(9):2702-2708. |
[32] | 李鑫, 孙超, 毕真真, 等. 不同干旱水平对马铃薯光合特性和耐旱性的影响. 植物生理学报, 2019, 55(8):1197-1210. |
[33] |
李鹏程, 毕真真, 梁文君, 等. DNA甲基化参与调控马铃薯干旱胁迫响应. 作物学报, 2019, 45(10):1595-1603.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2019.94024 |
[34] | 李青, 秦玉芝, 王万兴, 等. 马铃薯(Solanum tuberosum L.) 干旱胁迫生理特性及耐旱性分析. 分子植物育种, 2021, 19(1):259-268. |
[35] | 王晓娇, 蒙美莲, 曹春梅, 等. 水分胁迫对马铃薯出苗期根系生理特性及内源激素IAA、ABA含量的影响. 东北师范大学学报(自然科学版), 2018, 50(2):103-109. |
[36] | 王晓娇, 蒙美莲, 曹春梅, 等. 马铃薯萌芽出苗期根系对水分胁迫的响应机理分析. 灌溉排水学报, 2019, 38(5):12-18. |
[37] | 任家慧, 杨淼, 王玥, 等. 基于云南主栽马铃薯品种抗氧化防御系统对干旱胁迫的响应研究. 西南农业学报, 2020, 33(6):1158-1164. |
[38] | 杨宏伟, 柴强, 李朝周, 等. 稀土微肥氯化镨调控马铃薯生长发育及抗旱的生理机制. 干旱地区农业研究, 2019, 37(2):123-129. |
[39] | 张万恒. 不同生育期水分调亏对绿洲膜下滴灌马铃薯生长特性、产量及品质的影响. 兰州:甘肃农业大学, 2019. |
[40] | 刘素军. 马铃薯对不同生育时期水分胁迫及复水的生理和分子响应机制. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2017. |
[41] |
Zhao H, Xiong Y, Li F, et al. Plastic film mulch for half growing-season maximized WUE and yield of potato via moisture-temperature improvement in a semi-arid agroecosystem. Agricultural Water Management, 2012, 104(2):68-78.
doi: 10.1016/j.agwat.2011.11.016 |
[42] | 梁俊梅, 贾立国, 段玉, 等. 模拟干旱胁迫对马铃薯组培苗发育及试管薯形成的影响. 分子植物育种, 2020, 18(5):1617-1625. |
[43] | 苏亚拉其其格, 樊明寿, 陈玉珍, 等. 马铃薯非结构性碳水化合物含量对水分胁迫的响应. 植物生理学报, 2019, 55(12):1839-1850. |
[44] | 李鑫. 不同干旱水平对马铃薯植株生长和生理特性的影响. 兰州:甘肃农业大学, 2019. |
[45] | 武新娟, 唐贵, 隋冬华, 等. 20个马铃薯品种抗旱性鉴定及评价指标筛选. 中国瓜菜, 2021, 34(3):47-51. |
[46] | 杜培兵, 杨文静. 马铃薯抗旱品种筛选及鉴定试验. 中国蔬菜, 2018(9):29-34. |
[47] | 李梦迪, 杨媛媛, 周平. 马铃薯抗旱性研究进展. 中国马铃薯, 2020, 34(5):304-308. |
[48] | 吴承金, 陈火云, 宋威武. 国内育成马铃薯品种资源的表型及品质性状综合评价. 中国瓜菜, 2021, 34(7):43-49. |
[49] | 杜培兵, 张永福, 白小东, 等. 主成分分析和隶属函数法对马铃薯品种抗旱性的评价. 种子, 2019, 38(8):120-126. |
[50] | 孙慧, 王亚玲, 刘易, 等. 新疆地区马铃薯品种抗旱性比较及筛选. 西北农业学报, 2021, 30(12):1787-1796. |
[51] |
叶明旺, 李灿辉, 龚明. 基因组编辑技术在马铃薯精准分子育种中的应用及研究展望. 生物技术通报, 2020, 36(3):9-17.
doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1272 |
[52] | 王芳. 马铃薯晚疫病抗性分子育种研究进展. 江苏农业科学, 2021, 49(10):14-19. |
[53] |
余斌, 杨宏羽, 王丽, 等. 马铃薯冠气温差变化特性与耐旱性的关系. 作物学报, 2018, 44(7):1086-1094.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2018.01086 |
[54] | 闫士朋, 焦润安, 张俊莲, 等. 灌溉量对马铃薯生理特性及块茎产量品质的影响. 干旱地区农业研究, 2019, 37(3):41-51. |
[55] | 安曈昕, 陈梦丽, 高连彰, 等. 玉米‖马铃薯抗旱栽培土壤含水量及产量效益研究. 干旱地区农业研究, 2017, 35(6):73-77,103. |
[56] | 李扬, 王靖, 唐建昭, 等. 农牧交错带马铃薯高产和水分高效利用的播期和品种选择. 农业工程学报, 2020, 36(4):118-126. |
[57] | 赵婷婷, 郑顺林, 万年鑫, 等. 早期施氮对马铃薯苗期抗旱能力的影响. 干旱区资源与环境, 2016, 30(5):185-190. |
[58] |
柳燕兰, 郭贤仕, 张绪成, 等. 密度和施肥对旱地马铃薯干物质积累、产量和水肥利用的影响. 作物学报, 2021, 47(2):320-331.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2021.04100 |
[59] |
张开, 王立为, 高西宁, 等. 基于DNDC模型不同降水年型下氮肥管理对马铃薯田N2O减排及增产潜力影响研究. 生态环境学报, 2021, 30(8):1672-1682.
doi: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.08.014 |
[60] | 尹梅, 曾庆凤, 张琼, 等. 减量分施钾肥对旱地马铃薯产量和钾肥利用率的影响. 干旱地区农业研究, 2018, 36(2):1-7,36. |
[61] | 焦志丽. 马铃薯干旱危害及提高抗旱性的研究. 哈尔滨:东北林业大学, 2012. |
[62] | 张卫中, 姚满生. 干旱丘陵区化学调节剂在马铃薯生产中的应用研究. 安徽农学通报, 2007(3):64-65. |
[63] | 石玉章, 刘东旭. 6种植物生长调节剂对旱作区马铃薯的影响. 甘肃农业科技, 2014(10):48-49. |
[64] | 曲亚英, 李掌, 郑永伟, 等. 植物生长调节剂和种植密度对马铃薯‘陇薯7号’生长、产量及不同质量块茎分布的影响. 甘肃农业大学学报, 2020, 55(1):72-81. |
[65] |
张盼盼, 杨裕然, 薛佳欣, 等. 烯效唑对盐胁迫下糜子幼苗形态和生理特性的调控效应. 草业学报, 2020, 29(10):81-90.
doi: 10.11686/cyxb2020140 |
[66] | 单莹, 丁凯鑫, 郑殿峰, 等. 花期低温胁迫及喷施烯效唑对绿豆光合特性和保护酶活性的影响. 黑龙江八一农垦大学学报, 2021, 33(2):7-16. |
[1] | 张明伟, 丁锦峰, 朱新开, 郭文善. 稻茬过晚播小麦高产密度和氮肥调控效应分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 126135 |
[2] | 陈剑, 齐文, 蒋海凌, 钱仲仓. 西兰花废弃物堆肥对水稻秧苗素质及产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 136143 |
[3] | 胡新元, 柳永强, 谢奎忠, 孙小花, 罗爱花. 旱区有机肥替代氮肥对多年连作土壤理化性质和马铃薯品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 159164 |
[4] | 王丽萍, 白岚方, 王天昊, 王宵璇, 白云鹤, 王玉芬. 不同施氮水平对青贮玉米植株氮素积累和转运的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 165173 |
[5] | 李雨新, 卢敏, 赵久然, 王荣焕, 徐田军, 吕天放, 蔡万涛, 张勇, 薛洪贺, 刘月娥. 京津唐夏玉米区生产现状调研分析[J]. 作物杂志, 2023, (4): 174181 |
[6] | 翟鑫娜, 杨佳伟, 许春江, 祁利潘, 田再民, 冯琰, 尹江, 龚学臣. 嫁接对马铃薯种间杂交亲和性的影响及生理调控机制[J]. 作物杂志, 2023, (4): 182187 |
[7] | 乐丽红, 刘凯丽, 陈忠平, 王斌强, 唐舟, 程飞虎, 张昆. 氮素穗肥施用期对一季籼粳杂交稻氮肥效率、产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 195201 |
[8] | 刘红杰, 任德超, 倪永静, 葛君, 张素瑜, 吕国华, 胡新. 秸秆还田下减氮对土壤养分、酶活性和冬小麦产量的影响[J]. 作物杂志, 2023, (4): 210214 |
[9] | 傅晓艺, 王红光, 刘志连, 李东晓, 何明琦, 李瑞奇. 水分胁迫对不同小麦幼苗期生长的影响及抗旱品种筛选[J]. 作物杂志, 2023, (4): 224229 |
[10] | 娄树宝, 杨梦平, 邢金月, 翟玲侠, 王辉, 刘春生, 王立春, 宋继玲. 马铃薯种质资源抗病毒分子标记辅助筛选[J]. 作物杂志, 2023, (4): 6570 |
[11] | 刘颖, 顾昀怿, 张伟杨, 杨建昌. 水分与氮素及其互作调控小麦产量和水氮利用效率研究进展[J]. 作物杂志, 2023, (4): 715 |
[12] | 袁帅, 陈基旺, 陈平平, 易镇邪. 湘早籼45号头季与再生季产量及镉积累分配对灌溉方式的响应[J]. 作物杂志, 2023, (3): 101108 |
[13] | 张国忠, 李娟, 李毓才, 金寿林, 洪汝科, 黄大军, 普世皇, 施从波, 段自林, 马迪, 陈丽娟. 氮肥减施与移栽密度对杂交粳稻滇禾优615产量和食味品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 109115 |
[14] | 马义虎, 何贤彪, 陈剑, 汤学军, 王旭辉, 何豪豪, 金羽清, 齐文, 蒋海凌, 周翠. 秧龄对浙东南地区优质稻产量和品质的影响[J]. 作物杂志, 2023, (3): 116125 |
[15] | 赵云, 冯国郡, 胡相伟, 吾买尔江·库尔班, 李鹏兵, 李翠梅, 阿克博塔·木合亚提. 新疆喀什地区适栽抗除草剂复播谷子品种筛选初报[J]. 作物杂志, 2023, (3): 126133 |
|