基于主成分分析和聚类分析评价141份中蔗优良品系资源

科学地评价甘蔗种质资源,可为甘蔗杂交育种提供优质的亲本材料。本研究采用主成分分析和聚类分析等方法,对141份中蔗优良品系资源的7个表型性状进行多样性评价。结果表明:黑穗病率、蔗茎产量、有效茎数、单茎重和蔗糖分的变异系数均大于10%,其中黑穗病率的变异系数最大,达到67.21%。相关性分析结果表明,蔗茎产量与株高、茎径、有效茎数和单茎重呈极显著正相关,茎径与有效茎数呈极显著负相关,蔗糖分与黑穗病率呈极显著负相关。主成分分析结果表明,提取3个主成分的累计贡献率达到74.725%,其中第一主成分反映的是产量性状,第二主成分反映的是茎数和品质性状,第三主成分反映的是病害和品质性状。聚类分析将141份中蔗品系划分为3个类群,第Ⅰ类群蔗株高大,高产高糖,抗病性强,宿根性强,各性状表现优异;第Ⅱ类群各性状综合表现较差;第Ⅲ类群各性状综合表现一般。根据主成分分析结果和聚类分析结果筛选出60份综合表现优异的种质资源,其中中蔗153303、中蔗150505、中蔗165201和中蔗151106等4个种质可作为高糖亲本;中蔗15710、中蔗160913、中蔗162026、中蔗112819、中蔗1415219、中蔗1510055、中蔗140802和中蔗151106等8个种质可作为抗黑穗病亲本;中蔗134007、中蔗118607、中蔗167010、中蔗144101和中蔗156615等5个种质可作为高产亲本。

桂西南蔗区甘蔗新品种筛选与评价

对8个甘蔗新品种(系)的农艺性状进行综合评价,筛选出优良品种(系),为桂西南蔗区特别是龙州蔗区新品种的推广提供参考。以ROC22为对照,对7个甘蔗新品种(系)进行一年新植两年宿根田间比较试验,采用DTOPSIS法对其进行筛选与评价。结果表明,各品种按照DTOPSIS分析结果Ci排序依次为:河糖11-157>桂糖10-1042、桂糖08-56>桂糖11-2320>桂糖09-439>ROC22>桂糖11-2119>桂糖10-417。甘蔗新品种河糖11-157和桂糖10-1042可在桂西南蔗区特别是龙州蔗区进行推广应用,桂糖08-56和桂糖09-439可作为优良新品种继续观察,桂糖11-2320、桂糖11-2119和桂糖10-417不建议在桂西南蔗区推广应用。

SWOT分析法探讨广西甘蔗健康种苗产业的发展

广西甘蔗脱毒健康种苗产业发展具有不可替代和行业规模优势,同时也存在地理环境及气候、机械化程度、市场波动等劣势。本文运用SWOT分析法,初步理清广西甘蔗脱毒健康种苗产业的优势、劣势、机遇和威胁,并提出对策,旨在为广西甘蔗脱毒健康种苗产业的发展提供参考。

河八王转录组SSR和SNP序列特征及系统发育分析

【目的】对甘蔗野生种河八王转录组SSR和SNP序列特征及系统发育进行分析,为深入研究甘蔗属植物分子标记开发、种质资源利用、种群遗传结构和分化历史动态提供参考。【方法】基于河八王转录组数据,利用MISA和SOAPsnp软件对获得的Unigenes进行SSR和SNP位点发掘及序列特征分析,并从JGI数据库下载二穗短柄草、水稻、谷子、高粱、玉米物和拟南芥转录组数据,采用最大似然(ML)方法构建系统发育进化树,并估算物种分歧时间。【结果】通过河八王转录组测序共获得171000000条Raw reads,经过数据过滤获得156800000条Clean reads,经进一步组装后获得130393条Unigenes,其中有14233条Unigenes含有16372个SSR位点,发生频率为12.56%。含有1个以上SSR位点的Unigenes有1839条,复合型SSR位点有656个。SSR重复基元类型丰富,从单核苷酸到六核苷酸重复均有分布,共有612种SSR重复基元种类,数量最多的类型为三核苷酸重复类型(49.16%),其次是二核苷酸重复(25.54%)和单核苷酸重复(18.30%)。在所有的核苷酸重复类型中,重复基元占SSR位点总数比例<0.50%的类型有14种,出现频率较高的3种重复基元分别为CCG/CGG、A/T和AG/CT。SSR序列长度为12~191 bp,其中长度≤25 bp的SSR位点共有15123个,占SSR位点总数的96.23%,其中长度为15 bp的数量最多,占SSR位点总数的32.16%。SSR重复基元的重复次数为4~24次,且以5、6和7次重复为主。河八王转录组序列共有222106个SNP位点,平均每条Unigenes上有1.70个SNP位点,核苷酸转换类型的比例(65.92%)明显高于颠换类型(34.08%),6种单核苷酸变异类型中,A/G发生频率最高(33.07%),其次是C/T(32.84%)。系统发育分析和物种分化时间估算结果显示,河八王与高粱的亲缘关系最近,分化时间为14.6百万年(Ma)。【结论】河八王转录组中SSR和SNP位点非常丰富,具有较高的遗传多态性,说明利用转录组测序开发甘蔗SSR和SNP分子标记是一种切实可行的方法。利用转录组数据构建系统发育进行树的方法可用于其他缺乏基因组数据的物种系统发育研究。

基于多元统计分析的甘蔗新品系适应性评价

本研究采用多元统计分析方法对29个甘蔗新品系进行适应性评价,以期筛选出综合性状表现优良的甘蔗新品系。结果表明:10个性状指标的变异系数在3.52%~184.52%之间,其中黑穗病率变异系数最大。相关性分析结果表明,蔗茎产量与株高和产糖量呈极显著正相关,黑穗病率与蔗糖分和蔗汁重力纯度呈极显著负相关。主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达到85.019%,其中第1主成分与产量-品质-病害性状有关,第2主成分与产糖量-产量性状有关,第3主成分与品质-茎径性状有关,第4主成分与纤维份有关。根据系统聚类分析法将31个甘蔗品系分为5个类群,第Ⅰ类群包含6个品系,蔗糖分最高;第Ⅱ类群包含10个品系,农艺性状最差;第Ⅲ类群包含5个品系,蔗茎产量最高,黑穗病发病率最低,产糖量最高;第Ⅳ类群包含4个品系,黑穗病发病率最高,蔗糖分最低;第Ⅴ类群包含6个品系,蔗茎产量最低,产糖量最低。聚类结果的逐步判别分析结果显示,各类群判别概率均为100%,较好地体现了各品系性状指标的实际表现,筛选出第Ⅲ类群中的桂南蔗151505、桂糖17-232、桂糖13-1154、桂糖17-929、桂糖16-151等5个综合表现优良的甘蔗新品系。第Ⅰ类群中的河糖15-5、桂糖15-1074、桂糖15-1131、桂糖13-1044、桂糖12-284和桂糖17-910等6个品系蔗糖分最高,黑穗病发病率低,可作为高糖、抗黑穗病亲本加以利用。

跨代干旱锻炼对甘蔗渗透调节物质、抗氧化酶活性和内源激素含量的影响

探究跨代干旱锻炼对甘蔗渗透调节物质、抗氧化酶活性和内源激素含量的影响,为甘蔗抗旱性研究提供理论基础和科学依据。以台糖172和桂糖31号为试验材料,采用桶栽试验,进行连续3代干旱锻炼,以正常浇水的相同甘蔗品种为对照,测定对照组及干旱锻炼组第3代甘蔗的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和内源激素含量。结果表明:渗透调节物质方面,与对照组相比,经跨代干旱锻炼后,台糖172的丙二醛(MDA)含量显著增加22.0%(P<0.05,下同),桂糖31号的MDA含量略有升高但无显著差异(P>0.05,下同);台糖172和桂糖31号的脯氨酸含量显著增加,增幅分别达83.6%和149.6%,二者可溶性蛋白含量无显著差异。抗氧化酶活性方面,经跨代干旱锻炼后,2个甘蔗品种的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性与对照组相比均无显著差异;台糖172的过氧化氢酶(CAT)活性显著增加66.7%,桂糖31号显著降低50.18%。内源激素方面,经跨代干旱锻炼后,台糖172和桂糖31号的吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA3)含量显著降低;检测的6种细胞分裂素中,台糖172的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)含量显著降低,其他5种细胞分裂素无显著差异;桂糖31号的反式玉米素核苷(TZR)、N6-异戊烯基腺苷(IPA)和6-BA含量与对照组相比显著增加,异戊烯基腺嘌呤(IP)、反式玉米素(TZ)和激动素(KT)含量无显著差异;2个甘蔗品种的脱落酸(ABA)和1-氨基-环丙烷羧酸(ACC)含量显著增加。可见,经跨代干旱锻炼的甘蔗再次受到干旱胁迫时能产生相应的生理反应来提高自身的耐旱能力。

保水剂及其在甘蔗抗旱栽培中的研究进展

保水剂具有吸水和释水的特性,能在干旱环境中为作物生长提供必要的水分,在农业生产中受到越来越多的肯定与重视。为更好推动保水剂在农业生产中的应用,笔者从保水剂的种类、原理以及对土壤和肥料的作用进行简述。同时以甘蔗作为保水剂的应用对象,总结和归纳保水剂在甘蔗栽培中的研究进展,包括保水剂对提高甘蔗抗旱性的作用,保水剂与地膜的效果比较,保水剂对甘蔗品质的影响。最后指出保水剂在甘蔗抗旱栽培中的应用前景及存在的问题,以期为甘蔗抗旱栽培技术的研究提供一些思路。

不同抗旱处理对甘蔗一代种茎的影响

测定包衣处理及抗旱剂处理后的甘蔗一代种茎在自然干旱及复水后的农艺性状变化,阐明种子包衣及抗旱剂处理对甘蔗一代种茎抗旱中生理机理的影响,为甘蔗一代种茎抗旱种植研究提供参考依据。试验设3组9个处理,分别为对照组:正常供水A组(CKA)、正常干旱及复水(CKB);包衣组:壳聚糖包衣膜(SC1)、PE塑料膜(SC2)、透气PET材料包覆(SC3);抗旱剂组:聚丙烯酸铵(D1)、聚丙烯酸钠(D2)、黄原胶(D3)、瓜尔豆胶(D4)、3.9648 mg/L(分子量264.32,15μmol/L)ABA(D5)、2000 mg/LCaCl_(2)溶液(D6)、200 mg/L乙烯利溶液(D7)。结果显示:短期干旱,如干旱10天后,抗旱剂组D1、D2、D4、D5、D6和D7处理及包衣组SC1和SC2处理均能保证甘蔗一代种茎的有效生长;长期干旱,如干旱20天后,抗旱剂组D1、D6和D7处理依然能保证甘蔗一代种茎的有效生长;复水10天后,抗旱剂组D1、D5、D6和D7处理依然能保证甘蔗一代种茎的有效生长。由此得出结论:聚丙烯酸铵、2000 mg/L CaCl_(2)溶液、200 mg/L乙烯利溶液均能保障干旱状态下,甘蔗一代种茎的有效生长。

甘蔗新品系桂糖02-901的离体快繁技术

桂糖02-901是由广西甘蔗研究所育成的最新优良品系。表现出高产,特早熟,特高糖,适应性强,宿根性好,糖分稳定,蔗汁品质佳,纤维分较高,节间长,能自动脱叶,不开花,抗倒性强等优良种性[1]。目前,广西甘蔗种植普遍使用的品种是高产高糖的新台糖22号,种植面积在全区占了近70%。由于品种使用时间过长,新台糖22号逐步显现出品质退化、抗病害能力下降、产量降低等问题。同时,

防止甘蔗组织培养褐化初探

新台糖22号接种在不同的培养基上,观测培养基的褐化时间及程度等。结果表明采用培养基改良MS+NAA 0.1 mg/L+6-BA 1 mg/L+生物素+硅酸钠配方对新台糖22号培养基褐化的防止有明显的效果,其褐化出现的时间最迟,褐化程度较浅,增殖系数最高。

人工光照对甘蔗组培苗假植成活率的影响

为了提高甘蔗组培苗在冬季的假植成活率,实现甘蔗组培苗周年规模化生产的目的,采用人工光照的方法,比较不同红外线辐射型灯泡密度和灯泡功率的设置对甘蔗组培苗假植成活率的影响,研究在冬季低温阴雨天气条件下提高甘蔗组培苗假植成活率的方法。结果表明:不同的灯泡功率之间的成活率差异不显著;在育苗棚顶部每隔1m安装一盏红外线辐射型灯泡,组培苗假植成活率可高达84%,与对照差异达到极显著水平。在育苗棚中安装密度适当的红外线辐射型灯泡进行甘蔗组培苗的假植,可实现甘蔗组培苗周年规模化生产。

金钱树愈伤组织的诱导及其褐化的防止

试验结果表明,采用培养基MS+NAA1mg/L+6-BA2mg/L,对金钱树的老熟叶片进行培养,35天后其愈伤组织的诱导率高达80%。在继代培养中,采用液体培养对防止愈伤组织的褐化效果最佳,在培养基中添加1g/L的活性炭,采用N6培养基而不用MS培养基,对防止愈伤组织的褐化也有较好的效果。

崇左甘蔗螟虫种群动态及螟黄赤眼蜂防治效果评价

本文阐明了崇左甘蔗螟虫发生规律和探索利用螟黄赤眼蜂防治蔗螟的田间效果,为应用该天敌控制螟虫危害提供参考。在崇左市龙州县连续两年开展了甘蔗螟虫人工合成性诱剂诱集成虫,监测其种群动态和释放螟黄赤眼蜂防治蔗螟的田间试验。结果表明,在崇左市诱集到的甘蔗螟虫种类以条螟和二点螟为主,黄螟少;2016年条螟成虫高峰期分别在3月下旬、5月下旬、7月中旬和8月下旬,2017年条螟成虫的高峰期在3月中旬、5月中旬、6月中旬和8月中旬;而二点螟主要诱集到第1代成虫,2016和2017年二点螟第1代成虫的高峰期分别在4月中旬和3月中旬,其他时期诱蛾数量少。释放螟黄赤眼蜂两年后,甘蔗田螟虫造成的枯心苗率和死尾率均控制在1.56%~8.76%,螟害节率控制在4.45%~7.39%,两年平均挽回产量和减少损失为15194.4 kg/hm2和18.68%,糖分含量增加1.18%~2.25%,甘蔗产糖量增加3529.9~3879.3 kg/hm2,可挽回蔗农经济损失7293.31元/hm2,平均每公顷可增加纯收入6873.25元。本研究表明释放螟黄赤眼蜂对甘蔗螟虫的田间防治效果和经济效益较显著。

蔗鸭共生对红壤蔗地土壤养分、酶活性及细菌多样性的影响

【目的】分析红壤地土壤养分和微生物群落对蔗鸭共生的响应,揭示蔗鸭共生促进甘蔗生长及改良土壤的微生态机制,为蔗鸭共生在红壤蔗区的应用提供理论依据。【方法】采用大田原位试验设3个处理:甘蔗单作、蔗鸭共生和肉鸭纯养,于甘蔗成熟期采集甘蔗单作和蔗鸭共生处理0~20 cm根际土壤及肉鸭纯养处理0~20 cm土层土壤,测定并对比分析不同处理的土壤养分、酶活性及细菌群落多样性。【结果】与甘蔗单作相比,蔗鸭共生极显著降低了土壤铵态氮含量(P<0.01,下同),极显著增加了土壤蔗糖酶活性。Alpha多样性分析结果显示,土壤细菌群落多样性Chao1指数和Shannon指数均表现为甘蔗单作>蔗鸭共生>肉鸭纯养。样本检测到的细菌类群隶属于44门1079属。物种群落组成分析表明,放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)、粘球菌门(Myxococcota)是广西红壤地土壤细菌相对丰度较高的优势菌群。在属水平上,Gaiellales、JG30-KF-CM45、Gaiella、黄色杆菌属(Xanthobacteraceae)、67-14、Vicinamibacterales、JG30-KF-AS9、Roseiflexaceae、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、芽孢杆菌属(Bacillus)、TK10、Sandaracinus、Vicinamibacteraceae、Rokubacteriales、小单孢菌属(Micromonosporaceae)为优势菌群。与甘蔗单作相比,蔗鸭共生明显提高了JG30-KF-AS9相对丰度。【结论】蔗鸭共生改变了土壤有效氮养分,显著增加土壤蔗糖酶活性,但短期内其根际土壤细菌群落结构无明显改变。

基于DTOPSIS法的广西崇左市引进甘蔗新品种(系)综合评价及优良品(系)筛选

【目的】对广西崇左市引进甘蔗新品种(系)的农艺性状、经济性状和抗逆性进行综合评价,筛选出优良品种(系),以期优化崇左蔗区甘蔗品种结构,为崇左蔗区甘蔗新品种示范推广及生产提供理论参考。【方法】对广西崇左市引进的10个甘蔗新品种(系)进行一年新植两年宿根品种比较试验,调查主要农艺性状、经济性状和抗病虫害性状等12个指标,对各性状指标进行方差分析,并利用DTOPSIS法对其进行综合性评价,筛选出适合崇左蔗区推广种植的优良新品种(系)。【结果】10个参试品种(系)中,桂糖08-1375和桂糖08-259的黑穗病率分别达13.65%和9.21%,显著高于新台糖22号(对照品种)(P<0.05,下同),其他品种(系)黑穗病率均低于新台糖22号,其中桂糖08-591黑穗病率为0。蔗茎产量最低的是桂糖09-2005,仅为71323.11 kg/ha,其他品种(系)蔗茎产量均高于新台糖22号;蔗糖分最低的是桂糖08-1375,仅为13.36%,其他品种(系)蔗糖分均比新台糖22号高;产糖量最低的是桂糖09-2005,仅为10565.49 kg/ha,其他品种(系)产糖量均比新台糖22号高。8个参与DTOPSIS法综合评价的品种(系)Ci从大到小排序为:桂糖09-563>桂糖08-591>SP80-3280>桂糖09-3990>桂糖08-1045>桂糖09-2005>桂南亚08-212>新台糖22号。【结论】桂糖08-1375和桂糖08-259不适合在崇左蔗区推广种植;桂糖09-2005和桂南亚08-212需继续跟踪调查;桂糖09-563、桂糖08-591、SP80-3280、桂糖09-3990和桂糖08-1045等5个品种(系)适合在崇左蔗区大面积推广种植。

广西崇左市甘蔗梢腐病病原菌的分离鉴定及生物学特性测定

【目的】明确广西崇左市甘蔗梢腐病病原菌种类及其生物学特性,为甘蔗梢腐病的综合防治提供理论依据。【方法】以采集自广西崇左市甘蔗种植区的甘蔗梢腐病病叶为材料,采用组织分离法进行病原菌单孢分离,结合科赫法则进行致病性测定,通过形态学特征观察及rDNA-ITS序列分析对病原菌进行种类鉴定;应用十字交叉法进行病原菌的生物学特性测定。【结果】分离获得的病原菌rDNA-ITS序列长度为496 bp,与轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides)的同源性达99%,与轮枝镰刀菌(登录号EU047)的遗传关系最近。病原菌的生物学特性测定结果表明,该菌菌丝最适生长温度为28℃,致死温度为70℃;菌丝生长最适pH为8,光暗交替条件下生长较快;菌丝生长最适氮源为胰蛋白胨,最适碳源为甘露醇。【结论】引起广西崇左市甘蔗梢腐病的病原菌是轮枝镰刀菌,该菌适宜在高温高湿、弱碱性、光暗交替及富含有机营养的环境条件下生长。

甘蔗梢腐病研究现状与展望

甘蔗梢腐病是近年来暴发的一种真菌性病害,几乎遍布全世界所有甘蔗种植国家及地区,对蔗糖产业造成了巨大损失,我国各甘蔗种植区也爆发了大规模梢腐病危害,对蔗茎产量和蔗糖分造成严重损失,对我国甘蔗生产和糖业可持续性发展构成严重威胁。目前,防治甘蔗梢腐病最经济有效的方法就是选育抗梢腐病的甘蔗新品种,而我国对于甘蔗梢腐病及其抗病育种的研究基础非常薄弱。综述了甘蔗梢腐病的发生与危害、病原菌、抗病机制的研究现状和进展,介绍了甘蔗梢腐病的抗性鉴定技术、综合防治和抗病育种的研究和应用现状,并对我国甘蔗梢腐病研究中存在的问题与今后的研究方向进行了探讨与展望。

基于因子分析与聚类分析的甘蔗新品种(系)农艺性状评价

【目的】评价广西甘蔗区试2015-2017年龙州点(广西崇左)甘蔗新品种(系)的农艺性状,为广西各蔗区筛选及推广甘蔗优良品种(系)提供参考依据。【方法】以新台糖22号(ROC22)为对照(CK),开展12个甘蔗品种(系)田间1年新植和2年宿根品比试验,并采用因子分析和聚类分析法对株高、茎径、有效茎数和蔗糖分等农艺性状进行综合评价。【结果】因子分析综合得分排名前3位的新品种(系)依次为桂糖08-6、桂糖08-120和桂热2号,综合得分分别为0.801、0.717和0.549分;综合得分排名靠后的新品种(系)为桂糖07-1062、柳糖08-98和桂糖07-108,综合得分分别为-0.828、-0.519和-0.270分。聚类分析结果表明,在欧氏距离15处,可将12个甘蔗品种(系)分为五大类,其中,第Ⅰ类中的桂糖08-120蔗糖分较高;第Ⅳ类的桂糖08-6发芽率、发株率、分蘖率和有效茎数均较高,蔗糖分含量一般;第Ⅴ类桂热2号的发芽率、发株率和株高均较高,分蘖率和蔗糖分较低,有效茎数中等,综合表现较好。【结论】桂糖08-6具有萌芽率和发株率高及分蘖力强等特点,而桂糖08-120的蔗糖分较高,综合评价得分较高,二者均可在广西崇左蔗区特别是在龙州蔗区推广种植。