甘蔗的分类──I·Saccharum的近缘植物

对甘蔗育种有重要利用价值的除Ｓａｃｃｈａｒｕｍ属外，还有一些与之关系密切的近缘植物．它们构成了“Ｓａｃｃｈａｒｕｍ复合群”，包括：Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ属、Ｅｒｉａｎｔｈｕｓ属的Ｒｉｐｉｄｉｕｍ部分、Ｓｃｌｅｒｓｔａｃｈｙａ属、Ｎａｒｅｎｇａ属和Ｓａｃｃｈａｒｕｍ属。本文评述了这些植物的分类、分布、特征特性及对甘蔗育种的意义。

利用AFLP进行“甘蔗属复合体”系统演化和亲缘关系研究

采用AFLP分子标记技术,对“甘蔗属复合体”中4个属16个种的6 9份来自中国和澳大利亚的甘蔗种质资源材料进行系统演化和亲缘关系分析。2对AFLP引物共检测到173个标记,其中172个为多态标记,多态率达99 4 % ;通过计算Jaccard相似性系数,用UPGMA和PCA法构建了分子系统树和效应图。结果表明:(1)属间亲缘关系中,甘蔗属与芒属较近,与河八王属和蔗茅属较远,而河八王属与蔗茅属较近;(2 )甘蔗属内,细茎野生种与其他种关系较远,其中,栽培品种与热带种关系较近,中国种和印度种关系较近,而大茎野生种自聚为一族,与上述4种分离;(3)蔗茅属内,除蔗茅种和滇蔗茅种外,无论是中国斑茅(云南、海南)还是印度尼西亚斑茅,都与蔗茅属其他种聚在一起,其中与E procerus的关系最近,与E bengalense和E sarpet种次之;由斑茅与这3个种构成的群体与由E elephantinus和E ravennae构成的群体相对分离,形成了明显的2个组群。再次表明斑茅应列入蔗茅属,建议我国甘蔗学者采纳国外分类命名(E arundinaceus) ,以能更好地开展斑茅的研究和杂交育种利用并与国际接轨;(4)蔗茅和滇蔗茅均没有聚类到蔗茅属类群中,而分别独立位于系统树2大枝系上。蔗茅与甘蔗属亲缘关系较近,与芒属亲缘关系次之,与蔗茅属和河八王属关系较远;滇蔗茅与河八王属亲缘关系?

甘蔗胚性愈伤组织发生与发育的组织细胞学观察

运用石蜡切片染色和显微技术相结合的方法,对FN15和ROC22两个不同基因型甘蔗品种,在心叶诱导愈伤组织和愈伤组织继代过程的不同阶段,对愈伤组织胚性细胞、体细胞胚和芽原体的发生与发育进行了研究。结果表明,愈伤组织来源于切口部位、韧皮部、维管束鞘或外皮层具有活力潜能的薄壁细胞,此种愈伤组织多数为胚性细胞。基因型FN15可从心叶直接诱导出体细胞胚,而基因型ROC22则需继代培养后才发生体细胞胚。从愈伤组织表型分析,浅黄色愈伤组织多数为胚性细胞;金黄色和乳白色愈伤组织多数是已分化的各种类型的体胚;褐色愈伤组织,只有极少量细胞具有分裂能力,最终也能分化出小芽;透明状愈伤组织一般无细胞质,也不具分裂能力。因此应选择浅黄色的愈伤组织作为转基因准备受体。

正响应盐胁迫的甘蔗6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆

从甘蔗中克隆获得1个6PGDH基因的cDNA序列,记为Sc6PGDH(登录号:KF921299).该基因序列含有1个1467 bp的完整开放阅读框,推导编码488个氨基酸残基.生物信息学分析可知,Sc6PGDH基因编码的蛋白分子质量为53.6561 ku,为酸性稳定的亲水蛋白,含有信号肽,可能定位于内质网膜上,具有该类蛋白典型的保守结构域6PGD,且与分离自谷子、玉米和水稻的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的氨基酸序列同源性分别高达96.11%、95.70%和93.24%,表明该基因在进化过程中比较保守.原核生物生长试验结果显示,甘蔗Sc6PGDH基因的表达蛋白可以显著增强大肠杆菌Rosetta菌株的耐盐性,推测该基因可能参与了生物体对盐胁迫的应答过程.

甘蔗与斑茅割手密复合体的回交后代真实性鉴定及染色体遗传分析

【目的】掌握斑茅割手密复合体（简称斑割复合体）在杂交利用过程中的染色体遗传规律,为斑割复合体适宜回交利用代数提供参考依据。【方法】选用4对引物对甘蔗与斑茅割手密复合体的回交后代进行SSR标记鉴定,并利用甘蔗根尖细胞酶解去壁低渗法对真实杂种进行染色体数目观察。【结果】供试的28个杂交后代材料（15个GT05-164与GXASF108-2-28杂交BC1代,13个GT42与GXASBC112-A6-25杂交BC2代）均为真实杂种。选择在2对SSR引物中均扩增出父本特征带的后代（5个BC1代和7个BC2代）进行染色体观察,结果发现,5个BC1代的染色体数目介于95~98条,其染色体按＂n＋n＂方式传递;7个BC2代的染色体数目介于94-101条,其染色体也按＂n＋n＂方式传递。【结论】甘蔗与斑割复合体杂交BC1和BC2代中染色体传递方式均为＂n＋n＂,母本甘蔗的染色体未加倍,高贵化育种进程减慢,可能需要更高的杂交代数才能获得聚集斑茅和割手密血缘的优良品种（系）。

“甘蔗复合群”能源植物遗传育种研究进展

"甘蔗复合群"是一类极具生物能源开发潜力的禾本科C4植物。近年来由于世界能源危机的影响和植物遗传育种研究的发展,国内外学者对"甘蔗复合群"植物资源评价和能源育种研究越来越重视。本文介绍了"甘蔗复合群"的基本概念、属种分类及核心类群等研究背景。同时以甘蔗属和芒属核心资源为例,从"甘蔗复合群"能源植物遗传育种的角度综述了国内外相关研究进展。旨在总结前人的理论研究成果和杂交育种实践经验,探讨相关类群在植物系统分类和种质资源利用中存在问题与对策,为我国"甘蔗复合群"能源植物的应用基础研究和产业化开发利用提出建议。

昆明地区禾本科甘蔗属及近缘植物分类的初步研究

对甘蔗育种有重要利用价值的除Ｓａｃｃｈａｒｕｍ以外，还有一些与之关系密切的近缘植物，它们构成了“Ｓａｃｃｈａｒｕｍ复合群”．包括芒属（Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ）、蔗茅属（Ｅｒｉａｎｔｈｕｓ）、Ｎａｒｅｎｇａ（河八王）属等．文中简单概括了昆明地区所见之“Ｓａｃｃｈａｒｕｍ复合群”的植物的分类、分布。

甘蔗亲免素基因ScFKBP12-1的克隆及表达特性分析

FKBP (FK506 binding proteins)是一类能与免疫抑制剂他克莫司(tacrolimus, FK506)和雷帕霉素(rapamycin, RAPA)特异结合的受体蛋白,以基因家族的形式存在于植物中并参与多种生物进程,是植物亲免素蛋白的成员。本研究通过甘蔗(Saccharum spp. complex)茎cDNA文库测序获得一条亲免素全长基因ScFKBP12-1 (登录号:MN242814)。ScFKBP12-1 cDNA序列全长696 bp,开放读码框长339 bp,共编码112个氨基酸。生物信息学分析显示,ScFKBP12-1推导蛋白含有一个FKBP类型的肽脯氨酰顺反异构酶催化结构域,是定位于细胞质的稳定亲水性蛋白,分子量为12.20 kD。组织特异性表达分析表明,ScFKBP12-1基因在甘蔗根中的相对表达量显著高于其在叶、蔗茎髓部、蔗茎表皮和腋芽中的表达水平。定量PCR结果显示,甘蔗小苗中ScFKBP12-1对RAPA (5μmol/L)的处理不敏感,提示了ScFKBP12失去与RAPA绑定的能力。定量PCR结果进一步显示,ScFKBP12-1的表达水平受PEG (25%)和MeJA (100μmol/L)的诱导显著上调,在处理前期就分别上调为对照的2.75和3.11倍,并在处理周期内分别维持在高于对照1.87和2.00倍的水平。此外,该基因的表达还受到低温4℃,Na Cl (250 mmol/L)和SA (5 mmol/L)处理的诱导,分别在处理24 h、48 h和3 h时上调表达。以上结果提示了ScFKBP12-1参与了甘蔗对外源激素(MeJA和SA)、低温、高盐和PEG模拟干旱胁迫等逆境的应答过程,其功能可能与甘蔗响应渗透胁迫密切相关,并受MeJA信号的正向调控。