论文摘要
随着马铃薯产业规模和产品需求不断扩大,我国将成为亚太地区乃至全球集生产、加工、贸易于一体的马铃薯产业中心。然而马铃薯块茎损伤造成马铃薯产量损失、品质下降,从而导致马铃薯产业经济效益降低,成为制约马铃薯规模化、产业化发展和消费层次升级的关键因素之一,因此,研究并减轻块茎损伤问题成为马铃薯产业健康发展亟需解决的课题。本研究在国内率先对马铃薯损伤进行了系统研究,将损伤性状分解后分别进行模拟和检测,通过方差分析和响应面分析建立马铃薯块茎损伤评价方法,应用聚类分析、主成分分析和多元方差分析等方法了解并筛选损伤性状合乎目标要求的品种（系）并探讨对损伤性状的分级标准,通过多元回归分析等确定影响损伤性状的关键因素并建立损伤性状预测模型,根据NCD I遗传设计,对块茎损伤变色进行遗传分析。获得以下主要结果:1.利用5个常用品种进行损伤模拟和检测,应用方差分析和响应面回归分析等,建立了敏感、可靠、可行的评价马铃薯块茎表皮擦伤、内部损伤和损伤变色的方法。块茎损伤模拟:内部损伤在碰撞速度介于610 mm?min-1、压力介于400500 N之间时,速度和压力轴方向各有产生内部损伤的敏感点8 mm?min-1和420 N使块茎产生最敏感的内部损伤;对损伤变色则把马铃薯块茎沿顶芽-基部方向切成1 mm厚的切片,冷冻5 h再解冻3 h后即完成损伤变色模拟。块茎损伤检测:确定以表皮擦伤点数目与块茎体积之比（n/V）进行表皮擦伤性状检测;确定速度为8 mm?min-1和压力为420 N时的形变量获得相对形变率评价不同品种的块茎内部损伤;块茎损伤变色检测则根据检测对象的多少而分别选用两侧法或五点法。2.应用聚类分析、主成分分析和多元方差分析对104个不同基因型的马铃薯材料进行了3种损伤性状的综合评价,并初步对损伤分级进行了分级。结果表明:3种损伤对块茎整体损伤的影响以表皮擦伤最大、内部损伤略次之、损伤变色则对块茎损伤的整体影响最小;3种损伤性状的综合聚类分析将基因型分为6个类群,其中第V类群的损伤整体耐性最好,包括9个加工品种、19个鲜食品种和高代品系9445-93-1;而东农303、F70021、Adora和高代品系9445-93-1等表皮擦伤轻;Mira、Tobique、Fundy、Raritan、Lenape和Desiree等品种和11901-2、TD41-5、9401-37-3、9642-77和9518-34等品系内部损伤性状轻;Gulzow633、Superior、Norchip和高代品系9430-15-1损伤变色轻;3种损伤均划分为5个等级,分级覆盖损伤性状分布区间并呈合理的正态分布,而且等级间差异达到显著水平。3.利用筛选确定的5个品种（系）,通过回归分析确定了影响块茎损伤的关键因素。影响表皮擦伤的关键因素依次为干物质含量（x3）>苯丙氨酸解氨酶（x17）>Ca2+（x12）>块茎硬度（x4）,都起正向作用;内部损伤为Ca2+（x12）> K+（x13）>苯丙氨酸解氨酶（x17）>干物质含量（x3）>纤维素酶（x15）,都起正向作用;损伤变色为Ca2+ （x12） >可溶性果胶（x7）>多酚氧化酶（x16）>薯形指数（x1） >酪氨酸（x11）>绿原酸（x10）。其中可溶性果胶、酪氨酸和绿原酸为正向作用因素,Ca2+、多酚氧化酶和薯形指数是负向作用因素。Ca2+是三种损伤次序发生过程中共同的关键因子。在损伤因素分析的基础上建立了损伤预测模型,可以分别预测不同品种马铃薯块茎的表皮擦伤（y1=-0.268+0.475 x3+0.00005 x4+0.114 x12）、内部损伤（y2=-6.428+0.007 x4+12.456 x12-0.002 x14）和损伤变色性状（y3=-9.182+1.839 x7+63.968 x11-7.870 x12）。4.根据NCD I遗传设计进行遗传分析得到损伤变色性状加性方差为159.996,狭义遗传率为0.647,说明损伤变色性状通过遗传真实传递的程度较高,因而可以通过后代选择有效地改良损伤变色的抗性。杂交组合中母本比父本对损伤变色的影响作用更显著。利用中亲值进行损伤变色性状遗传研究的组合或家系选择并不可靠,但是通过选配合适的杂交组合,利用杂种优势降低马铃薯块茎的损伤变色是可以实现的。