广西甘蔗栽培技术的发展进步

近年来,广西在甘蔗栽培技术研发和集成应用方面取得了较好成果。广西从20世纪80年代起不断选育推广甘蔗优良新品种,在此基础上研发并集成推广应用一系列先进适宜的栽培技术,主要包括蔗地机械深耕深松、智能化施肥、蔗叶还田、节水灌溉、脱毒健康种苗、酒精发酵液定量还田、化学调控、甘蔗生产管理机械化和病虫草鼠综合防治等。但在广西甘蔗生产中,仍然存在机械化收获应用范围小、施肥过量、主栽品种急需新品种替代、旱坡地大面积种植、宿根年限短等急需解决的问题。因此,今后需要加强甘蔗生产全程机械化,降低生产成本,提高国际竞争力;应充分利用甘蔗的生物固氮及土壤微生物固氮、解磷、解钾、促生等特性,进行合理施肥,有效减少化肥施用量,提高肥料利用率;加强甘蔗健康种苗技术的应用,并结合优良甘蔗新品种的繁殖推广,提高甘蔗种苗质量,为甘蔗高产高糖打好基础;大力推广宿根性极强的高产高糖优良甘蔗品种,如桂糖29号、桂糖32号、桂糖40号等,收获后及时进行宿根蔗管理,延长宿根年限;加强旱地甘蔗高产高糖栽培技术体系在无有效灌溉条件蔗区的推广应用,实现旱地甘蔗高产稳产。

2008～2009年广西甘蔗品种区域试验报告

【目的】了解甘蔗新品种的丰产性及适应性,筛选出适合广西蔗区种植的甘蔗新品种。【方法】以ROC22和ROC16为对照,2008～2009年在南宁、柳州、河池、百色、贺州、来宾、崇左和合浦等区试点进行两年新植1年宿根甘蔗品种比较试验和生产试验,对10个参试甘蔗新品种进行丰产性和适应性鉴定。【结果】10个参试品种中桂糖02/208早熟高糖高产稳产,是综合表现最好的品种;柳城03/182和桂糖02/901表现特早熟特高糖稳产;桂糖02/770、桂糖02/833表现中晚熟高产中糖;桂糖02/1247和柳城03/1137表现晚熟高产中糖。【结论】桂糖02/208、柳城03/182、桂糖02/901、桂糖02/770、桂糖02/833、桂糖02/1247和柳城03/1137达到广西甘蔗品种审定的标准,可因地制宜加以推广。

2016年广西柳州和来宾蔗区甘蔗梢腐病发生情况及品种抗性分析

【目的】明确广西柳州和来宾蔗区甘蔗梢腐病的发生情况及品种抗性,为甘蔗品种的合理布局及梢腐病的综合防控提供科学依据。【方法】采用定点和随机的方法,在甘蔗梢腐病发生初期对广西柳州和来宾市6个县级蔗区甘蔗主栽品种梢腐病的发生情况进行调查。根据发病程度,利用病情指数划分的抗性标准和聚类分析的方法对品种的田间抗性进行综合评价,并分析梢腐病的区域性发生情况。【结果】2016年广西柳州和来宾蔗区甘蔗梢腐病发病率为0~6.11%,其中新植蔗发病率为0.34%~1.87%,宿根蔗发病率为0~6.11%;除柳城05-136外,宿根蔗感病程度均比新植蔗严重。粤糖93-159在来宾市兴宾区发生最严重,其次为粤糖00-236在来宾市武宣县。综合各品种新植和宿根蔗在不同蔗区的抗性表现,柳城03-1137、ROC16和桂糖40表现为高抗,其余6个品种表现为抗性。从小蔗区来看,调查的6个不同县(区)甘蔗梢腐病发病率差异较明显,其中武宣蔗区的发病率最高(2.85%),融安蔗区发病率最低(1.52%)。从大蔗区来看,调查的两个大蔗区(柳州和来宾)甘蔗梢腐病发生程度差异不明显(P>0.05),柳州蔗区发病率稍低(1.93%),来宾蔗区发病率稍高(2.39%)。【结论】目前甘蔗梢腐病在广西柳州和来宾蔗区发生程度较轻,柳州和来宾两个大蔗区甘蔗梢腐病发生程度差异不明显,但小蔗区差异较明显。甘蔗品种对梢腐病的抗性具有一定的遗传稳定性,但区域性气候及生态环境条件等是影响梢腐病发生、发展的重要决定因素。

甘蔗家系农艺性状遗传力分析

【目的】了解甘蔗亲本农艺性状的遗传特点,为甘蔗亲本选择和杂交组合配制提供参考和指导。【方法】对2008~2014年17组甘蔗家系试验的参试亲本及组合主要农艺性状进行调查,并采用3种不同方差分解方法对其农艺性状的遗传方差比率和遗传力进行分析。【结果】甘蔗不同农艺性状的遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力在不同试验间表现不同。茎径和锤度是遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力较高的性状;蔗茎产量和蔗糖产量是遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力较低的性状;有效茎数的遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力属中等;株高是遗传力中等、加性遗传方差比率最低的性状。对于不同分析方法,在分别计算时采用固定模型计算的参数值最高,随机模型最低,随机＋家系比随机模型略高;在联合计算时,采用随机＋家系计算的参数值最高,固定模型最低,而随机模型的参数值高于固定模型。【结论】数据进行联合分析时宜选用随机＋家系分析方法,通过增加家系信息,可明显提高分析精度;甘蔗主要农艺性状遗传方差比率、加性遗传方差比率和遗传力均受性状及试验的影响;在亲本及后代按不同原则和标准对蔗茎产量和蔗糖产量、茎径和锤度、株高、有效茎数等性状进行选择,可提高选择效率。

甘蔗宿根矮化病PCR检测技术优化分析

【目的】在PCR的基本程序上,以甘蔗宿根矮化病菌Lxx16S～23S rDNA内部转录间隔区特异性引物,优化PCR反应条件,以建立稳定、快速、灵敏度高的甘蔗宿根矮化病PCR检测技术。【方法】以Lxx基因组DNA为模板,采用TaKaRa的Ex Taq Polymerase和2×GCBufferⅡ,调整退火温度和引物浓度等主要因子,优化PCR反应体系;稀释Lxx基因组DNA模板的浓度,检测优化PCR的灵敏度;用优化的PCR对田间生长的甘蔗品种GT11叶片总DNA进行RSD测定。【结果】优化的PCR得到清晰特异的条带为Lxx16S～23S rDNA内部转录间隔区序列;能从稀释1000倍的Lxx基因组DNA(15.9pg/μL)中检测到Lxx,而常规的PCR只能从稀释100倍的Lxx基因组DNA(159pg/μL)中检测到Lxx,且出现假阴性,不稳定。对田间生长的甘蔗品种GT11叶片总DNA进行PCR检测,结果用优化后的PCR检测RSD感染率为66.7%,而常规的PCR检测RSD感染率为0。【结论】优化的PCR体系为:2×GCBufferⅡ12.5μL,Ex Taq DNA酶(5U/μL)0.2μL;dNTP(2.5mmol/L)1.5μL;Lxx1(10μmol/L)1.0μL,Lxx2(10μmol/L)1.0μL,DNA模板1.0μL,用ddH2O双蒸水补足至25.0μL。PCR反应程序为:95℃预变性10min,94℃15s,57℃15s,72℃30s,40个循环;72℃延伸10min。优化的PCR比常规PCR的灵敏度高、结果稳定、检测效率高,更适合于田间大批量样品快速检测。

甘蔗蔗糖磷酸合成酶SPSⅢ基因表达的初步研究

【目的】了解蔗糖磷酸合成酶基因在甘蔗中表达特性及其对甘蔗糖分积累影响的作用机理。【方法】以甘蔗品种桂糖28号(GT28)、拔地拉、新台糖20号(ROC20)、新台糖22号(ROC22)为供试材料,选取0叶、+1叶、幼嫩叶鞘、幼茎,通过半定量RT-PCR法对甘蔗SPSIII基因的表达进行分析。【结果】SPSIII在4个甘蔗基因型中的0叶、+1叶、幼嫩叶鞘和幼茎中均有表达,在GT284个不同部位的表达量较低,在拔地拉4个不同部位表达较均匀,在ROC204个部位中以嫩叶鞘的表达较高,在ROC22中以幼茎的表达较高。【结论】SPSIII在4个甘蔗基因型中的0叶和+1叶、幼嫩叶鞘和幼茎中均有表达,但SPSIII表达因甘蔗基因型不同而有所差异。

广西甘蔗生长中期主要病虫害发生与抗病性评价

为明确广西蔗区病虫害的发生及对病害的抗性,2015年在生长中期对8个蔗区11个甘蔗主栽品种的主要病虫害进行调查,并对黑穗病和花叶病的田间抗性进行评价。结果表明：螟害枯心率为0.00%~38.55%,其中桂柳2号宿根蔗和柳城05-136新植蔗在北海发生最严重,枯心率分别达到38.55%和37.66%。黑穗病发生率为0.00%~24.89%,所有调查品种宿根蔗黑穗病发生均较新植蔗严重。ROC22对黑穗病的抗性最差,表现为中感;桂柳2号次之,宿根蔗发病率为7.45%,鉴定为抗病,其余9个品种均为高抗。目前广西蔗区甘蔗花叶病发生较轻,花叶病发生率为0.39%~7.73%。ROC22、桂糖42号和桂柳2号对花叶病表现为中抗,其余8个品种均为抗病。南宁和北海蔗区螟虫发生较为严重,甘蔗生长前期对螟虫抗性的田间评价体系有待建立。ROC22对黑穗病抗性最差,其余品种较好。广西蔗区花叶病发生较轻。黑穗病和花叶病的田间抗性准确评价有待多年多点的观察。

机械压实对蔗田土壤理化性状、微生物活性和甘蔗生长的影响

【目的】探明机械车轮碾压引起的土壤压实对蔗田理化性状、微生物活性和甘蔗生长的影响,为保护蔗田土壤环境和甘蔗机械化收获的推广提供理论依据。【方法】采用随机区组设计,用甘蔗田间运输车对蔗田进行碾压处理,以未碾压的小区作为对照。在宿根蔗的不同生长期调查土壤容重、含水量、土壤养分、酶活性和微生物量,以及甘蔗根系、农艺性状和产量等参数。【结果】机械压实后土壤容重增大,土壤含水量、土壤pH值、土壤有机质以及全氮、全磷和全钾含量有所提升,速效养分含量降低;土壤蔗糖酶的活性显著提高,土壤脲酶活性和磷酸酶活性无显著变化;土壤细菌、真菌、放线菌的数量总体上比CK高;甘蔗植株的根系干重显著下降,发株数显著减少,蔗茎减产7.43%。相关分析结果表明,脲酶活性与真菌数量呈正相关关系、与放线菌数量呈负相关关系;蔗糖酶活性与真菌数量呈正相关关系;磷酸酶活性与真菌数量呈负相关关系,与放线菌呈正相关关系。【结论】机械压实可在一定程度上提高土壤含水量、土壤基础肥力和土壤微生物活性,而土壤有效养分的供给能力有所下降;同时,压实可抑制甘蔗根系生长,进而影响甘蔗产量。

广西主要蔗区甘蔗宿根矮化病调查

【目的】调查广西主要蔗区甘蔗宿根矮化病(Ratoon stuning disease,RSD)的发生情况,了解其分布、危害程度及发生规律,为推广甘蔗健康种苗,有效防控RSD提供科学依据。【方法】2013~2014年在广西9个糖料蔗主产区进行RSD发生情况调查和田间取样,采用PCR对采集的蔗茎样品进行RSD检测,并按不同蔗区、不同品种、不同植期、不同蔗地类型的发病率分析广西蔗区RSD发生状况。【结果】在278个样品中有198个样品检测出RSD,检出率为71.2%;调查的9个主产区均检测出RSD,阳性检出率在58.3%~100.0%;采集的27个甘蔗品种(系)均检测出RSD,其中主栽品种ROC22发病严重,RSD检出率达80.8%;新植蔗的RSD检出率为36.0%,宿根蔗的RSD检出率为75.7%,宿根年限越长,RSD检出率越高;旱地蔗的RSD发病率比水田高18.1%(绝对值)。【结论】RSD在广西普遍发生且发生严重,生产中急需推广甘蔗温水脱毒种苗和选育高抗且综合性状优良的甘蔗品种。

甘蔗家系的遗传测定与选择

以2013—2014年配制的108个甘蔗常用组合为研究对象,进行了1新1宿家系试验。通过测定家系新植和宿根的株高、茎径、丛有效茎数、锤度及新植丛重、新植锤重性状,分析各性状的遗传变异及估计性状的遗传参数,并进行了家系的综合指数选择。结果表明:除宿根丛有效茎数之外,其他所有性状在家系间均存在极显著差异;新植蔗的株高、茎径、丛有效茎数的广义遗传力、遗传变异系数和相对遗传进度均高于宿根蔗的。新植蔗和宿根蔗的锤度的广义遗传力、遗传变异系数和相对遗传进度的差异无统计学意义;在新植家系的性状相关分析中,只有锤重与丛重之间,表型和遗传相关达到了极显著水平;通过综合指数选择,选出了湛蔗74–141×CP72–1210、桂糖05–3084×粤糖91–976、云蔗02–588×ROC22、福农39号×桂糖03–1229、桂糖02–901×桂糖03–2357、桂糖05–2743×桂糖03–1229、桂糖92–66×ROC22、德蔗93–88×ROC22、桂糖05–3445×桂糖03–2309、粤糖00–319×CP72–1210、桂糖03–3089×ROC22、粤糖91–976×CP84–1198、粤辐90–95×CP72–1210、云蔗99–601×桂糖00–122、粤糖00–236×ROC22共15个优良家系,入选家系的丛重和锤重的遗传增益较大;综合指数选择与以锤重单性状选择的结果不完全相同,秩次相关系数为0.748,达极显著水平。

不同基因型甘蔗种质资源的表型遗传多样性（英文）

为探明甘蔗原种和地方种的遗传多样性和亲缘关系,以期筛选出优良甘蔗种质和优良杂交亲本。该研究对18份甘蔗原种和地方种的14个数量性状进行了表型遗传多样性分析。结果表明:通过14个数量性状的变异系数(coefficient of variance,CV)和性状之间的相关分析,18份甘蔗原种和地方种的数量性状遗传变异主要来自甘蔗蔗糖分、单茎重、叶宽、茎径和纤维分;对14个数量性状进行主成分分析提取获得了4个主成分因子,分别命名为"品质因子"、"生长因子"、"成熟度因子"和"光合因子",主成分因子累积贡献率达83.482%;进一步通过对主成分因子开展综合评价分析,获得数量性状综合表型高于平均水平的10份材料,依次为Sampana→甜圪塔→合庆草甘蔗→桂林竹蔗→坦桑尼亚→芒戈→古芝蔗→大岛再来→托江红→春尼;聚类分析基于不同的遗传距离可将18份种质聚为5个类别,潜在的优良杂交组合是Sampana和甜圪塔或Sampana和合庆草甘蔗,表明在甘蔗遗传育种亲本选择上既要考虑各性状主要因子的互补,又要保持一定的遗传距离。该研究认为,在甘蔗育种工作中,利用因子分析法进行表型遗传多样性分析,将更加有助于亲本和杂交组合的选择。

^(15)N同位素稀释法评估甘蔗的生物固氮量

为评估甘蔗生物固氮量,采用15N同位素稀释法,以木薯为参比植物,进行温室桶栽试验。结果表明:甘蔗全生育期植株固氮11.3514%Ndfa,固氮量每桶0.9269g。甘蔗根、茎、叶的固氮百分率和固氮量大小依序为叶>茎>根。叶的固氮百分率(13.2668%Ndfa)略高于植株,但两者差异不显著。甘蔗植株全氮量中来自空气氮(生物固氮)、肥料氮和土壤氮的比例分别为11.3514%、7.6857%、80.9629%。甘蔗的氮肥利用率为58.7583%。甘蔗根、茎、叶各部位均有固氮现象,生产上可以用叶代替植株来评估甘蔗的生物固氮量。

甘蔗叶绿体基因组研究进展

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达。大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性。随着甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成,为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础。文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向。

广西甘蔗螟虫发生概况和动态变化

广西甘蔗对我国食糖安全起重要作用,而螟虫是影响甘蔗产业最重要害虫。因此,螟虫防治一直是科研工作者重点关注的科学问题,20世纪60年代以来研究者一直对螟虫预测预报、防治方法等进行了深入研究,但是几十年以来还是依赖化学防治为主,长期使用化学药剂,易导致害虫产生抗药性,污染环境破坏生态平衡。对螟虫种类、分布、为害特点等进行简述,重点分析广西甘蔗虫害预测预报、危害情况和防治方法等方面的历史和现状差异,并对现阶段螟虫防治存在的问题和未来发展提出了一些建议,望为广西甘蔗螟虫防治提供参考依据。

基于科技特派员扶贫工作对甘蔗“双高”基地建设的实践与思考——以广西崇左市大新县为例

通过笔者近三年科技特派员扶贫工作,以大新县为实例来剖析广西甘蔗"双高"基地建设中存在的若干问题,总结"双高"基地建设的意义,探讨科技特派员在广西区甘蔗"双高"基地建设中的服务方式,并且就"二次创业"时期下如何发挥多方联动作用提出"科技支撑、政府引导、糖企投入、蔗农自助、资本参与"的几点意见供同行参考。

广西蔗区甘蔗花叶病病毒种群分析

【目的】明确引起广西蔗区甘蔗花叶病的病原,为甘蔗抗花叶病育种、种质筛选及病害防控提供科学依据。【方法】从广西主要蔗区采集不同品种显症或不显症甘蔗叶片,提取RNA后采用甘蔗花叶病毒(SCMV)、高粱花叶病毒(Sr MV)、玉米矮化病毒(MDMV)和约翰逊草花叶病毒(JGMV)特异引物进行一步法RT-PCR检测,将目的片段克隆并测序;病毒CP基因序列在Gen Bank数据库中进行比对分析。【结果】在收集的48份样品中检测出Sr MV阳性33份,SCMV阳性2份,SCMV和Sr MV复合侵染1份,未检测到MDMV和JGMV。花叶病的发病率为75.0%,其中,Sr MV、SCMV及两种病毒复合侵染的发病率分别为68.8%、4.2%和2.1%。台糖系列及其他引进品种的甘蔗花叶病感病率较高,桂糖系列品种的感病率相对较低。【结论】甘蔗花叶病已在广西大部分蔗区发生,其致病原以Sr MV为主,SCMV零星发生,由SCMV和Sr MV复合侵染的甘蔗花叶病发生机率较低。广西蔗区可能存在其他种类病原病毒引起的甘蔗花叶病。

不同基因型甘蔗种质遗传特性分析

为探明7份甘蔗原种和11份土著种的遗传多样性和亲缘关系,筛选出优良甘蔗种质和优良杂交亲本,利用7个产量农艺性状和9个品质工艺性状,对18份甘蔗种质进行遗传特性分析和聚类分析。7个产量农艺性状存在着不同程度的遗传变异,表现出不同程度的遗传分化,变异系数最大的是单茎质量,为31.09%。品质工艺性状遗传变异主要来自还原糖分和甘蔗纤维分,变异系数分别为74.50%、34.07%。聚类结果表明,18份甘蔗种质分成两大类,Ⅰ类和Ⅱ类;2个亚类群A类和B类;3个小类群B_1、B_2、B_3。其中,Ⅰ类属于早熟低糖种质,B2类属于高糖早熟种质,A类属于优良的高纤维种质,B_1类具有较大的株高、茎径、单茎质量和甘蔗出汁率,是高产材料改良育种的目标。Ⅰ类最先分开,遗传关系与Ⅱ类中的B3最远。

甘蔗多酚类物质研究进展

综述了甘蔗多酚类物质的成分、分布、代谢、降低酚害途径及遗传改良调节PPO等的研究进展。

甘蔗黑穗病及其防治研究进展

甘蔗是世界上重要的糖料和生物质能源作物,由甘蔗鞭黑粉菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是甘蔗生产上的主要病害, 严重影响甘蔗产量和质量,对我国乃至世界甘蔗生产和蔗糖产业的可持续发展构成了严重威胁。在分子水平上甘蔗鞭黑粉菌致病机理和甘蔗抗病机理研究已成为当前研究的热点,深入的机理研究为甘蔗黑穗病的有效防治和抗病育种提供科学依据。目前,选育和推广抗黑穗病新品种是防治甘蔗黑穗病最经济有效的措施,而我国在抗病育种的研究基础比较薄弱。综述了甘蔗黑穗病发生与危害、病原特征、遗传多样性、致病机理、抗病育种及防治对策,并对甘蔗黑穗病研究中存在的问题与今后的研究思路进行了探讨与展望。

固氮甘蔗品种选育技术前景分析

广西是我国的主要甘蔗产区,总面积和产量均占全国的60%以上,但蔗区土壤肥力低,氮肥施用量大,甘蔗生产成本居高不下,缺乏国际竞争力。通过甘蔗的固氮特性,结合有性杂交育种的途径,选育具有较强固氮能力的甘蔗新品系,最终育成具有固氮特性的高产高糖甘蔗新品种,来大幅度降低氮肥施用量,减少生产成本,提高蔗糖产业和能源产业的竞争力,对我国甘蔗种植业的健康发展有积极意义。