甘蔗细茎野生种(Saccharum spontaneum L.)的遗传多样性和系统演化研究

利用 RAPD技术 ,采用 2 5个随机引物对来自中国不同生态环境的 195份甘蔗细茎野生种材料进行了地理群体结构的遗传多样性研究。结果表明 :甘蔗细茎野生种的种内遗传变异较大 ,各地理类群的遗传分化明显 ,具有丰富的遗传多样性。基于分子聚类分析 ,推论中国甘蔗细茎野生种的起源演化方式为 :起源于云南 ,然后由云南→四川→贵州→广西→广东→海南→福建→江西 ;

甘蔗细茎野生种核心种质构建

以来自我国10个省(市)、自治区的540份甘蔗细茎野生种无性系为材料,根据采集地信息及其在20对SSR引物上的分子标记数据和15个表型性状资料,开展核心种质构建研究。不同取样量(5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%)分析表明,10%的取样比例可获得70%以上的变异保留比例,是较好的核心种质取样规模;对5种采集地分组取样策略(等量法、简单比例法、平方根比例法、对数比例法和多样性比例法)和2种无分组取样策略(最大变异保留法和随机抽样法)比较表明,简单比例法获得的核心种质代表性最好,为最优取样策略。最后,在简单比例法取样筛选出的54份核心样品中,又通过定向选择补充了6份具有优异表型性状的材料,构建了含60份无性系的甘蔗细茎野生种核心种质,分子和表型检验都表明本研究所构建的核心种质具有较好的代表性和遗传多样性。

云南不同生态型甘蔗细茎野生种育种潜力分析

【目的】筛选符合育种目标要求的甘蔗组合或种质,以扩大甘蔗遗传种质血缘,提高甘蔗育种效率。【方法】以云南不同生态类型的10份甘蔗细茎野生种无性系及其与栽培种杂交组配的17个组合有性世代群体为研究材料,应用R软件统计分析其株高、茎径、有效茎数、锤度、蔗茎产量和蔗糖产量等6个主要经济性状的配合力、遗传力。【结果】不同生态型甘蔗细茎野生种(父本)对其杂交后代的影响主要表现为蔗茎产量的改变,对后代主要经济性状的改良主要表现为产量性状的变化,而双亲对后代性状的改良主要表现在锤度、茎径、株高、有效茎数4个性状。在亲本及所配组合中,以不同组合方式对后代性状的影响较大,其次为父本,母本影响相对较小。湿热生态型甘蔗细茎野生种蔗茎产量的配合力表现突出,尤其是云割82-114、瑞割06-7-3,可作为高产育种的重要种质。半湿润半干燥型甘蔗细茎野生种的锤度表现出极高的配合力,尤其是云割83-174、云割83-160和云南1号,可作为高糖育种的优良种质。粤糖93-159×云割82-114、CP65-357×瑞割06-7-3和CP77-1776×云割82-114等3个组合的蔗糖、蔗茎产量和锤度特殊配合力均为正效应,是高糖、高产优良组合,应重点利用。【结论】云南不同生态型甘蔗细茎野生种无性系的蔗茎产量、蔗糖分遗传潜力表现不尽相同,应有目的地选择利用多种类型的甘蔗细茎野生种无性系创新种质,培育新型亲本,尽可能地丰富甘蔗育种遗传基础。

甘蔗细茎野生种云南不同生态类型的RAPD分析

利用 2 5个随机引物对来自云南不同生态类型的 82份甘蔗细茎野生种 (Saccharumspon taneumL .)和 4份国外种材料进行RAPD标记 ,结果表明 :云南甘蔗细茎野生种不同生态类型的遗传变异较大 ,具有丰富的遗传多样性 ;低纬度类型的遗传多样性明显高于高纬度类型 ,在相同的纬度范围内 ,随着海拔的升高 ,其多态性逐渐减少 ;基于分子聚类分析 ,86份材料被划分为 8个不同群体 ,表现出明显的地理分布的特点。结果初步证明了云南甘蔗细茎野生种可能起源于云南南部低海拔、低纬度地区 ,而后逐渐向高海拔、高纬度的西北和东北部演化、扩散 ;提出了云南南部可能是野生甘蔗起源中心之一的观点。

云南甘蔗细茎野生种82-114测交后代主要性状遗传分析

利用云南甘蔗细茎野生种82-114(简称:云割82-114)为父本,与甘蔗栽培原种、生产品种和含野生血缘F1等3类亲本进行测交,对后代锤度、茎径、株高、有效茎、蔗产量等5个主要数量性状进行方差、遗传力和配合力分析,结果表明:①组合后代锤度、茎径、株高、有效茎4个性状差异极显著;②组合后代锤度、茎径、株高、有效茎的遗传力表现较突出,均超89.0%;③3类组合中,栽培原种×云割82-114后代有效茎配合力表现明显的正效应,生产品种×云割82-114后代锤度、茎径、株高、蔗产量配合力有比较明显的正效应,含野生血缘F1×云割82-114后代锤度、茎径、株高、有效茎、蔗产量等5个指标的配合力效应取向不明显。

基于同一度的云南甘蔗细茎野生种血缘F_1代创新种质材料分类

【目的】对原生地为云南半湿润半干燥生态型的甘蔗细茎野生种血缘F1代创新种质材料进行分类,为有针对性利用这些创新种质材料提供科学依据。【方法】对20个甘蔗细茎野生种血缘F1代创新种质材料的9个性状进行调查,采用集对分析同一度的综合评价方法进行分类。【结果】20个参试甘蔗材料被分为10个类型:Ⅰ类包括8个材料,综合表现较好,占参试材料总数的40%;Ⅱ类包括1个材料,分蘖力、宿根性特强、低锤度;Ⅲ类包括两个材料,有效茎数多、特高产、中等锤度;Ⅳ类包括1个材料,高产、高锤度;Ⅴ类包括两个材料,分蘖差、低产、中等锤度;Ⅵ类包括1个材料,茎细、低产、中等锤度;Ⅶ类包括1个材料,茎特细、低产、高锤度,枯心苗率为0,可能抗旱或抗螟虫;Ⅷ类包括两个材料,大茎、高产、高锤度;Ⅸ类包括1个材料,茎细、高产、高锤度;Ⅹ类包括1个材料,茎细、低产、高锤度。【结论】各类甘蔗创新种质材料均表现出良好的分蘖力、宿根性和较多的有效茎数,且各有特点。有针对性地利用不同类型甘蔗种质材料,可培育出各具特色的创新亲本材料,从而丰富中国甘蔗育种的遗传基础。

甘蔗细茎野生种(S.spontaneum)远缘杂种F_2代模糊综合评判分析

应用灰色模糊综合评判分析法对甘蔗细茎野生种的远缘杂种F2代进行分析评价。结果表明:云02-228、云03-77、云02-312、云02-281、云02-286、云02-294六个材料综合性状优良,可以作为优良亲本进一步回交利用;云02-317、云02-241需作进一步的试验观察;云02-185、云02-297、云02-325、云02-227应予以淘汰。该结果为甘蔗细茎野生种远缘杂种F2代的进一步选育利用提供了理论依据,增加了选育工作的预见性。

云南中低海拔甘蔗细茎野生种遗传力和配合力分析

【目的】筛选遗传力和配合力表现优良的云南甘蔗细茎野生种及后代,为丰富甘蔗育种材料的遗传多样性奠定种质基础。【方法】依据甘蔗细茎野生种原生地的海拔差异结合SSR分子标记筛选7个云南不同生态型的甘蔗细茎野生种无性系,与以云南当地栽培品种德蔗93-94(母本)进行测交,用R软件对其后代糖产量、蔗茎产量、有效茎数、锤度、茎径、株高6个数量性状进行方差、遗传力和配合力分析。【结果】各组合后代糖产量、蔗茎产量、茎径、株高、有效茎数5个性状表现差异极显著,锤度表现差异显著;各组合后代株高、茎径、糖产量、蔗茎产量的遗传力表现较好,均超67.0%;德蔗93-94×云割82-114和德蔗93-94×云南1号后代株高、有效茎、糖产量和蔗茎产量配合力均表现明显的正效应,德蔗93-94×瑞割07-3和德蔗93-94×瑞割06-7-3后代茎径、糖产量和蔗茎产量配合力有比较明显的正效应,组合德蔗93-94×云割83-184和德蔗93-94×云割83-174后代在有效茎配合力效应表现较好的正效应。【结论】筛选出糖产量、蔗茎产量遗传力和配合力表现突出的云割82-114、瑞割07-30、瑞割06-7-3和云南1号;有效茎数遗传力和配合力优良的云南1号、云割83-184和云割83-174。

云南湿润生态型甘蔗细茎野生种血缘F_1代创新种质材料同一度分类

【目的】对云南湿润生态型的甘蔗细茎野生种F1代创新种质材料进行分类,为提高云南甘蔗细茎野生种F1代创新种质的利用效率提供科学依据。【方法】将集对分析理论与模糊聚类原理相结合,采用同一度分类分析方法对20个云南湿润生态型甘蔗细茎野生种血缘F1代的9个主要性状进行分类分析。【结果】20个云南湿润生态型甘蔗细茎野生种血缘F1代种质材料被分为8个类型:Ⅰ类包括1个材料,出苗中等,分蘖率低,有效茎少,细茎,低产,低锤度;Ⅱ类包括1个材料,出苗中等,分蘖率高,有效茎多,成茎率高,高产、高锤度;Ⅲ类包括8个材料,占参试材料总数的40%,出苗中等,有效茎数中等,中大茎,中等产量;Ⅳ类包括1个材料,出苗分蘖一般,大茎,高产,低锤度;Ⅴ类包括两个材料,出苗好,分蘖率中等,有效茎数多,中大茎,高产,锤度偏低;Ⅵ类包括5个材料,出苗分蘖好,有效茎数多,中小茎,高产,中等锤度;Ⅶ类包括1个材料,出苗分蘖差,有效茎数少,低产,中大茎,中等锤度;Ⅷ类包括1个材料,出苗一般,分蘖率高,大茎,成茎率不高,高产,中等锤度。【结论】云南湿润生态型甘蔗细茎野生种血缘的F1代创新种质材料同一类型的性状表现基本一致,而不同类型间表现出极大的差异。在云南湿润生态型细茎野生种创新利用研究中,针对性筛选利用不同类型种质材料的优良性状,可降低资源利用的盲目性,从而提高甘蔗细茎野生种资源育种效率。

云南甘蔗细茎野生种F2群体主要农艺性状的主成分分析与综合评价

对白楼蔗与云瑞14-252杂交所创制的45份云南割手密F2群体创新材料,采用主成分分析和聚类分析法对其农艺性状指标进行综合评价。结果表明:7个农艺性状的变异较丰富,变异系数在7.68%~58.68%之间,某些创新材料有一定的优势可利用。选出的影响云南割手密F2群体创新材料的3个主成分累积贡献率达87.646%,其中第一主成分即蔗茎产量糖分因子是最重要的因子,其贡献率达50.998%。经综合评价表明,45份云南割手密F2群体创新材料农艺性状综合得分较高的是云割F218-38-17、云割F218-38-45、云割F218-38-15、云割F218-38-3、云割F218-38-43、云割F218-38-5和云割F218-38-8。聚类分析将45份创新材料分为3类,结果与主成分得分结果一致。

甘蔗细茎野生种(S.spontaneum)在杂交育种中的利用

对甘蔗栽培种与细茎野生种及其F1、BC1杂交获得的细茎野生种的F1、BC1、BC2杂交后代进行了研究。结果表明:甘蔗与细茎野生种及其F1、BC1之间的杂交容易成功,其亲和力强、结实率与杂交真实率都比较高,容易获得它们的真实杂交种,并通过抗性、糖分、产量鉴定,获得一些抗旱、抗寒、抗黑穗病、高产、高糖的优良创新种质,为选育抗逆性、抗病性强、高产、高糖的优良亲本和优良品种奠定了基础。

基于主成分与聚类分析的云南甘蔗细茎野生种F_2代的抗旱性综合评价

以云南甘蔗细茎野生种F_2代26个材料为研究对象,采用桶栽法进行抗旱处理,测定绿叶率、质膜渗透性、叶绿素相对含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、束缚水相对含量等6个指标,采用主成分分析、模糊隶属函数法进行分析,综合评价参试材料的抗旱性。结果表明,3个主成分因子方差累计贡献率已达83. 153 0%; 26个参试材料可分为4类,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类种质材料分别有6、16、3、1份,抗旱性强弱表现为Ⅰ类>Ⅱ类>Ⅲ类>Ⅳ类;筛选出生长期抗旱性较强的甘蔗细茎野生种种质有云割F_211-159、云割F_211-23、云割F_211-78、云割F_211-160、云割F_211-260、云割F_211-156等。

甘蔗细茎野生种(S.spontaneum)远缘杂交组合的灰色评判

应用灰色系统理论中的杂交组合灰色评判原理和方法,对16个甘蔗细茎野生种远缘杂交组合进行综合评判。结果表明:N2、N4、N7、N12、N16五个组合为优良组合(一等),在以后的各世代中应集中精力重点选择;N1、N8、N10、N11、N14五个组合为较好组合(二等),其综合性状稍差于优良组合,应进一步观察试验;N3、N5、N6、N9、N13、N15六个组合为一般组合(三等),在没有特殊优异性状表现的情况下,应考虑淘汰。

含云南蛮耗细茎野生种血缘甘蔗新品种(系)的宿根性研究

对瑞丽站育成含云南蛮耗细茎野生种血缘的第一个云蔗系列甘蔗新品种——云蔗99-155、云瑞99-113、云瑞99-131、云瑞99-178和云瑞99-601五个甘蔗新品系两新1宿品比试验,及部分品种(系)在云南省甘蔗品种区域试验的蔗茎产量、宿根能力、主要经济性状进行了统计分析,结果表明:(1)在站内品比试验中,5个品种(系)的产量、宿根能力均明显优于对照ROC10,其中,宿根能力最强的云瑞99-113较ROC10高27.42%,最弱的云瑞99- 601亦较ROC10高14.20%;5个新品种(系)均达到国家甘蔗品种审定标准。(2)在云南省区试中,云蔗99-155宿根能力较ROC10优势突出,达101.62%,蔗茎单产居15个参试品种之首;云瑞99-113宿根能力与ROC10相当,蔗茎单产比ROC10高7.92%,初步显示出云南蛮耗细茎野生种对甘蔗品种宿根性及适应性改良的效果。

干旱胁迫对持绿性甘蔗细茎野生种叶片生理和生物量的影响

以高持绿性甘蔗细茎野生种(云瑞08-254)和低持绿性甘蔗细茎野生种(云瑞09-525)为试验材料,在干旱胁迫和正常浇水两个条件下,研究干旱胁迫对甘蔗叶片生理活性和生物量的影响。结果表明:干旱胁迫下,云瑞08-254的叶片SOD、CAT和MDA含量都明显增加,而云瑞09-525叶片SOD、CAT、POD和MDA含量均明显降低;云瑞08-254的相对电导率增幅显著小于云瑞09-525,云瑞08-254的质膜受损程度相对较小;与云瑞09-525相比,云瑞08-254在干旱胁迫后脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量升高幅度较为明显,且本身即具有较高的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量。在干旱胁迫条件下,持绿性甘蔗细茎野生种能通过产生保护性物质降低对干旱的敏感性,通过调节SOD、CAT和POD活性以及MDA、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及持绿生物量的变化,从而减轻干旱的伤害,表现出更好的抗旱性。

甘蔗细茎野生种(S.spontaneum)F1代花粉低温贮存研究

5个甘蔗细茎野生种 (S.spontaneum) F1代花粉经 2种不同干燥方式和 2种不同贮存温度处理 ,授予花粉发育率低且自交无结实的栽培品种母本花穗进行杂交 ,其中 9个花穗育出实生苗 37株 ,经过氧化物酶同工酶鉴定 ,95.2 %的实生苗为真实杂交后代。结果表明 :本试验条件下 ,低温贮存花粉可保持活性时间最长达 12 8天 ,但以 35- 50天的贮存花粉活性较好 ;在 4种贮存方法中 ,硅胶干燥的花粉在低温冰箱 (- 2 8至 - 30℃ )中贮存和经抽湿干燥的花粉在液氮 (- 196℃ )

甘蔗细茎野生种云南82-114杂交利用效果初探

针对云南优良的甘蔗细茎野生种云南82-114进行杂交利用,对选育出的F1(云割F197-105)、BC1(云割BC103-80、云割BC103-78)、BC2(云割BC204-41和云割BC204-48)真杂种及其亲本(云瑞99-248、ROC10)的重要经济性状进行分析。结果表明:杂交导入云南82-114基因后,F1、BC1、BC2代材料的茎径、单茎重、蔗糖分随着回交代数的曾加而逐代提高;原料茎长、有效茎数、纤维分在降低;蔗茎产量、产糖量在明显增加。云南82-114的利用为选育优良品系(种)提供种质基础,同时也显示了云南82-114的育种价值和甘蔗细茎野生种质的利用潜力。

不同产地甘蔗细茎野生种主要性状研究

为了让野生资源甘蔗属细茎野生种的优良特性得到充分广泛的利用,对产地海南(A)、广东(B)、云南(C)、四川(D)、贵州(E)和福建(F)的细茎野生种性状进行了精确分析,每个产地随机抽查10份材料作为一个整体,调查其株高、茎径、蔗糖分、叶面积和花粉发育率,利用田间试验统计法作方差分析,研究了不同产地细茎野生蔗主要性状表现的差异性。结果表明,海南细茎野生种(A)系列的株高、茎径、蔗糖分、叶面积表现突出,花粉发育率也很高,杂交成功率较大,建议将其作为创新材料利用。

甘蔗细茎野生种ScNAC1基因的克隆与功能分析

本研究根据转录组信息从甘蔗细茎野生种(Saccharum Spontaneum)中克隆得到一个抗旱相关的NAC家族基因,命名为Sc NAC1(NCBI accession KP742345)。研究结果显示:该基因包含一个1 212个碱基的开放阅读框,编码403个氨基酸;通过序列比对发现该基因在N端具有保守的NAC结构域,进化树分析显示Sc NAC1属于NAC家族基因的NAP亚家族;通过将Sc NAC1-GFP融合载体转化拟南芥原生质体中,证明Sc NAC1定位于细胞核内;定量PCR检测在甘蔗细茎野生种发育不同时期Sc NAC1对于干旱的响应,发现Sc NAC1在各个时期都受干旱诱导。研究结果可为进一步研究甘蔗干旱响应机理提供参考。

《中国糖料》2009年总目录

试验研究 立体种养对蔗田生境和甘蔗品质的影响……周生茂，李宝会，班美玲，等1（1）甘蔗细茎野生种云南82-114杂交利用效果初探……安汝东，橇联安，经艳芬，等1（6）甜菜胁CK2基因全长cDNA的克隆和序列分析……鲁振强，潘彦遥，陈连江，等1（8）