甘蔗(Saccharum officinarum L.)品种遗传差异的AFLP分子标记分析

采用AFLP技术 ,从 6 4对引物中筛选出 5对带型分布均匀、多态性丰富且分辨能力强的引物 ,对两个在生产上广泛推广应用的甘蔗品种的AFLP指纹图谱进行分析 ,计算了两品种间的遗传相似性和遗传距离。结果表明 ,5对引物在 2个甘蔗品种间均存在显著的差异 ,其中多态性位点占总扩增位点的 10 2 % ,区分率达 10 0 %。这对应用AFLP技术鉴定甘蔗品种的真伪提供了依据。本文还对甘蔗AFLP分析体系的关键技术以及银染的安全性和可靠性进行了讨论。

用AFLP分子标记技术鉴别甘蔗(Saccharum of ficinarum L.)品种

本研究采用AFLP技术 ,从 6 4对引物中筛选出 5对带型分布均匀、多态性丰富且分辨能力强的引物 ,对两个在生产上广泛推广应用的甘蔗品种的AFLP指纹图谱进行分析 ,计算了两品种间的遗传相似性和遗传距离。结果表明 ,5对引物在 2个甘蔗品种间均存在显著的差异 ,其中多态性位点占总扩增位点的 10 2 % ,区分率达 10 0 %。研究结果对生产上应用AFLP技术鉴定甘蔗品种的真伪性提供了依据。本文对甘蔗AFLP分析体系的关键技术以及银染技术的安全性和可靠性进行了讨论。

美国引进甘蔗热带种的ARMS PCR真实性鉴定

甘蔗遗传基础狭窄已经极大地阻碍了其育种进程,挖掘优异种质资源、创新亲本材料将成为未来甘蔗育种的重要方向之一。利用四引物扩增受阻突变PCR体系(ARMS PCR)对国家甘蔗种质资源圃保存的美国引进的24份疑似热带种材料进行真实性鉴定。PCR鉴定结果表明,供试材料中有‘Green German’、‘Black Fiji’、‘Chittan’、‘IN 84-072’和‘NG 21-002’这5份材料扩增带型与热带种‘拔地拉’(Badila)一致,仅出现428 bp的共有条带和278 bp的热带种特有条带,属于热带种带型;而其它19份材料同时具有278 bp的热带种特有条带和203 bp的割手密特有条带,属于热带种与割手密的杂交种带型。经过上述分子鉴定得出结论,24份美国引进的甘蔗种质中有‘Green German’、‘Black Fiji’、‘Chittan’、‘IN 84-072’和‘NG 21-002’这5份材料为热带种材料,建议后续加强其农艺性状和抗性调查,并作为甘蔗热带种新血缘亲本进行杂交利用。

甘蔗S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因Sc-SAMDC的克隆和表达分析

【目的】克隆甘蔗(Saccharum officinarum)S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase,SAMDC)基因,并进行序列特征、原核表达和不同逆境胁迫下表达特性分析。【方法】通过对甘蔗茎全长cDNA文库测序和分析,获得SAMDC基因cDNA全长,命名为Sc-SAMDC,并进行序列分析。随后将编码S-腺苷蛋氨酸脱羧酶的cDNA片段克隆到原核表达载体pET29a(+)中,构建融合表达质粒,转化至Esherichia coli BL21(DE3)中进行表达。最后利用定量PCR技术分析甘蔗幼苗中该基因在不同外源胁迫下的表达特性。【结果】序列分析显示,甘蔗Sc-SAMDC基因(GenBank Accession number:GQ246459)cDNA全长1968bp,存在3个读码框(袖珍读码框tORF、上游读码框uORF和主读码框mORF),mORF长1200bp,编码399个氨基酸的SAMDC酶原,预测分子量为43.6kD,该酶原含有两个高度保守的功能结构域(酶原剪切位点和PEST结构域)。原核表达产物经SDS-PAGE表明,Sc-SAMDC以融合蛋白形式表达,相对分子量约为50kD。定量PCR分析表明,Sc-SAMDC基因在聚乙二醇(PEG)、NaCl、水杨酸(SA)和H2O2外源胁迫下表达特性不同,受PEG和NaCl的诱导,受SA和H2O2的抑制。【结论】本研究成功地克隆了Sc-SAMDC基因并在原核生物中进行了表达研究,分析了该基因的表达特性,为其进一步的生物学功能研究及其应用奠定了基础。

甘蔗耐盐生理研究 IV.NaCl胁迫对甘蔗多胺代谢影响

应用盆栽试验详细研究了NaCl胁迫下甘蔗叶片多胺代谢的变化.结果表明:随NaCl胁迫强度的增加,ADC、ODC和PAO活性以及多胺含量都显著或极显著提高,而且它们之间均呈极显著正相关,说明NaCl胁迫下诱发的多胺含量提高与ADC、ODC和PAO关系密切.而且ADC、PAO活性和多胺相对值的增加与品种耐盐性表现一致,耐盐性强的品种桂糖11和NCo310 ADC活性提高幅度高于不耐盐品种粤糖57—423,导致多胺含量提高;而PAO活性不耐盐品种增加高于耐盐品种.然而ODC活性变化似乎与品种耐盐性关系不甚密切,仅为NaCl胁迫的适应性反应.最后本文提出了NaCl胁迫下甘蔗的多胺代谢及其可能的适应机制.

NaCl胁迫对甘蔗生长影响的机理研究

４种ＮａＣｌ浓度（０．２５％、０．５０％、０．７５％和１．００％）处理，显著降低了甘蔗株高、茎径、地上部盆干重和蔗汁蔗糖份；耐盐性强的品种如桂糖１１和Ｎｃｏ３１０的降幅小于不耐盐品种（粤糖５７－４２３），而且这些变化与ＮａＣｌ胁迫引发的叶绿素含量下降和蛋白酶活性上升有关。最后本文还提出了ＮａＣｌ胁迫抑制甘蔗生长的可能机理，认为ＮａＣｌ胁迫下产生的Ｎａ＋离子累积毒害和叶片水份状况恶化是盐害的原初效应，而非次级效应。

广西甘蔗生育期内气候资源空间特征及对气候变化的响应

利用1961—2020年广西91个国家气象观测站逐日气象数据,对甘蔗(Saccharum officinarum L.)苗期(P1)、分蘖期(P2)、茎伸长期(P3)和工艺成熟期(P4)气候资源空间分布特征进行分析,同时采用线性趋势分析方法探讨甘蔗生育期内气候资源对气候变化的响应。结果表明,在空间分布上,平均气温在苗期西高东低,在茎伸长期和工艺成熟期南高北低;日照时数在苗期西高东低,在茎伸长期东高西低,在分蘖期和工艺成熟期南高北低;降水量在苗期和分蘖期东、东北高西南低,在茎伸长期西、西南高东北低,在工艺成熟期桂中地区高、其他区域低。气候变化背景下,甘蔗生育期内平均气温显著上升,在桂北甘蔗工艺成熟期上升最快;日照时数显著下降,在茎伸长期时最明显;降水量在桂东北甘蔗分蘖期呈部分显著上升趋势。

甘蔗苗期叶绿素荧光参数与抗旱性关系研究

利用调制式叶绿素荧光仪研究甘蔗苗期水分胁迫下叶绿素荧光参数的动态变化与甘蔗抗旱性的关系。结果表明,水分胁迫下Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、Rfd等荧光参数随水分胁迫强度增强而下降,变化幅度因品种抗旱性强弱而异。水分胁迫下上述荧光参数的动态变化可作为简便易行的抗旱性强弱诊断指标在甘蔗抗旱育种上应用。

甘蔗常用亲本及其衍生品种的抗旱性评价

【目的】为获得抗旱性强的甘蔗亲本及其衍生品种提供依据。【方法】利用已建立的甘蔗抗旱生理鉴定技术对38个中国常用甘蔗亲本及其衍生品种进行盆栽人工水分胁迫抗旱性评价。【结果】通过聚类和判别分析将其抗旱性分为3类。【结论】抗旱亲本桂糖11及其衍生的品种云蔗89-351、桂糖89-5表现较强的抗旱性;中高抗亲本CP72-1210和新台糖1号衍生品种的抗旱性取决于另一亲本的抗旱性,与抗旱性强的亲本粤农73-204、湛74-141衍生的品种粤糖93-159、福农95-1702和福农91-4621表现为较强抗旱性,选择不抗旱亲本科5和闽糖69-243组配组合选育的福农91-4710和福农94-0403的抗旱性为中低抗;不抗旱亲本选15衍生的品种闽糖92-505等基本不抗旱。其它亲本种质如斑茅、福农81-745、崖90-33和崖73-512等经鉴定为抗旱种质或亲本。

甘蔗不同品种光合特性比较及其聚类分析

利用CI-301PS光合作用测定系统测定152个甘蔗品种资源的光合参数。结果表明,甘蔗品种间光合性状存在较大差异。进一步对152个甘蔗品种资源的光合性状进行聚类和判别分析,将152个品种分为7大类,在聚类分析基础上用判别分析选出对甘蔗光合性状数值分类有显著影响的3个光合参数,建立了7个判别能力较高的判别模型。

甘蔗不同叶位叶片形态与冠层特征的关系

利用CI-100数字植物冠层分析仪和CI-203叶面积分析仪测定了 4个甘蔗品种不同叶位层的冠层参数和相应叶位叶片的形态特征,结果表明:不同基因型不同叶位层间叶片形态、冠层空间结构和冠层辐射特征存在显著差异,不同叶位层叶面积指数、叶簇倾角和叶分布的变化主要由冠层内不同叶位叶片叶宽的变化引起,而不同叶位层消光系数的变化主要与叶簇倾角和叶分布有关;散射光透过系数的变化主要与叶面积指数、叶簇倾角和叶分布有关,直射光透过系数的变化主要与叶分布、叶宽、长宽比有关,光合有效辐射的变化与叶面积指数、叶面积、叶宽、长宽比有关.研究结果同时表明,叶片形态与冠层辐射特征存在显著的典型相关关系. 图 2表 4参

能源甘蔗不同叶位叶片形态、光合气体交换及其与产量关系

利用CI-203叶面积分析仪和CI-301CO2气体分析仪分析4个能源甘蔗品种分蘖期和伸长初期不同叶位层叶片的形态特征和光合气体交换特征参数.结果表明,不同基因型不同叶位层间叶片形态、光合气体交换特征参数存在显著差异.分蘖期和伸长初期蔗叶的叶长、叶宽、叶面积、长宽比等叶片形态参数和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用率等光合气体交换特征参数均表现为随着叶位的下降,自上而下逐渐变小.逐步回归分析结果表明,分蘖期第3叶的叶宽和水分利用率及第5叶的叶宽对产量形成影响较大;而伸长初期第1叶和第3叶的叶面积对产量形成影响较大.

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。

甘蔗转基因研究进展

甘蔗转基因研究涉及的基因和转基因方法均较多,文章着重从转入BT、GNA和蛋白酶抑制剂基因以提高甘蔗抗虫性;转入病毒外壳蛋白基因和解毒基因提高甘蔗抗病性:转入bar和pat基因来抗以Basta和Buster为主要有效成份的除草剂;转入海藻糖合酶基因以提高甘蔗植株的抗旱性等几方面的转基因研究概述了甘蔗转基因抗性研究进展。转入可溶性酸性转化酶反向cDNA和抑制多酚氧化酶活性等的基因以抑制甘蔗植株中酸性转化酶活性及多酚氧化酶活性,期望以此来提高甘蔗植株中蔗糖含量和改良蔗糖色泽的转基因研究,转入PFP-β基因以期增加甘蔗植株中蔗糖积累的转基因研究:转入编码不同蛋白的基因以期应用甘蔗作为生物反应器生产药用蛋白等的转基因研究等几个方面概述了甘蔗转基因研究进展,并对甘蔗转基因研究中存在的问题及前景提出了展望。

生长前期叶面喷施乙烯利对甘蔗茎细胞几种酶活性的影响

在甘蔗分蘖初期用乙烯利进行叶面喷施处理 ,并在不同的时期分别对蔗茎细胞质和细胞壁的几种代谢关键酶活性进行测定 ,结果表明 :适当浓度的乙烯利处理提高了整个生长期甘蔗茎细胞质的过氧化物酶活性、生长前中期甘蔗茎细胞质和细胞壁的 Ca2 +-ATP酶、细胞质的 Mg2 +-ATP酶活性和生长后期细胞质的多酚氧化酶活性 ,较高浓度的乙烯利处理普遍提高整个生长期甘蔗茎细胞质和细胞壁的 Ca2 +-ATP酶活性、细胞壁的 Mg2

干旱条件下单用草甘膦或添加营养元素作为甘蔗化学催熟剂的效应

中熟甘蔗品种桂糖 15号在生长后期分别用草甘膦、草甘膦 +KH2 PO4 、草甘膦 +H3BO3和草甘膦 +KH2 PO4 +H3BO3进行叶面喷施。结果表明 :在严重干旱的条件下 ,单用草甘膦处理对甘蔗生长和蔗茎糖分积累都不利 ,而添加营养元素的处理 ,尤其是草甘膦 +H3BO3处理 ,可缓解草甘膦对生长代谢的抑制效应 ,使叶片 Mg2 +- ATP酶和 NADP-苹果酸酶活性以及水分和叶绿素含量下降的幅度减小 ,而进一步抑制了酸性转化酶活性 ,提高过氧化物酶、多酚氧化酶和中性转化酶活性以及无机磷和蔗糖含量 ,显著提高甘蔗蔗糖分 ,改良甘蔗品质 。

BP神经网络模型在广西原料蔗产量预报中的应用

将广西甘蔗种植区气象台站的光温水资料采用膨化处理后按旬依次组合成不同时段值,通过相关分析方法普查选出与广西原料蔗产量相关系数通过0.01水平显著性检验的因子作为预报因子,分别用逐步回归方法和误差反传前向网络(BP神经网络)建立广西原料蔗产量预报模型,模拟结果对比分析显示,BP神经网络预报模型的拟合精度和预报精度均高于逐步回归模型。

不同种苗处理方式甘蔗对干旱条件的反应

干旱条件下，２个甘蔗品种剥叶不砍种处理的出苗率和成茎率、有效茎数高于剥叶砍种浸种的，而且具有较高的净光合强度、蒸腾强度、胞间ＣＯ２浓度、气孔导度和甘蔗蔗糖分。在春季雨水较多的１９９８年，新台糖１６号剥叶砍种浸种消毒处理的甘蔗产量最高；在春季连续干旱的１９９９年，桂糖１１号剥叶不砍种的甘蔗产量是２个品种４种砍种处理中最高的，增产幅度为 １１．９４％～６９．８６％。

根癌农杆菌介导甘蔗遗传转化Bt(cry1Ab)基因

以自育甘蔗品种"川蔗23号"诱导的胚性愈伤为受体材料,首次用较低的根癌农杆菌侵染浓度(OD600=0.1左右)与较短的侵染时间(1.5 min)成功实现甘蔗遗传转化Bt(cry1Ab)基因。结果表明,胚性愈伤分化与小芽生根最适潮霉素筛选浓度分别为20 mg/L和30 mg/L;愈伤组织胚性的一致性是影响筛选阶段愈伤再生的重要因素,培养40 d的愈伤组织为转化最适受体;转化材料经连续的潮霉素抗性筛选后,获得65株抗性植株,通过特异性引物的PCR扩增检测,有2株获得阳性条带,初步表明目的基因已整合到甘蔗染色体基因组中。

甘蔗三种砍种方式的抗旱性比较研究

以桂糖 1 1号和新台糖 1 6号作试验材料 ,分剥叶砍种、剥叶不砍种、不剥叶不砍种 3种砍种处理。试验结果表明 :在干旱条件下 ,桂糖 1 1号剥叶不砍种处理的出苗率高 ,死苗率低 ,不剥叶不砍种处理株高和绿叶数数值最大。在生理生化方面 ,干旱区桂糖 1 1号各处理萌芽期间 ,种茎中氨基酸含量 1 4 .2 5～ 1 8.0 0 mg/g Fw,还原糖含量 1 .0 6～ 2 .5 8mg/ g Fw,新台糖 1 6号在干旱区各处理则相反 ,种茎中氨基酸含量 1 .5 0～ 2 .6 3mg/ g Fw,还原糖含量达 1 8.75～ 2 9.5 3mg/ g Fw,种茎近于中度肋迫 ;而桂糖 1 1号在干旱区剥叶不砍种、不剥叶不砍种处理的自然饱和亏缺值与非干旱区各处理基本相同 ,而新台糖 1 6号的则比对照大大提高。因此 ,丘陵坡地应选用桂糖 1