191份云南野生甘蔗种质资源采集及遗传多样性分析

【目的】收集云南野生甘蔗种质资源,并进行遗传多样性分析,筛选出优异种质资源,为甘蔗遗传改良提供优良亲本,也为利用和保护甘蔗野生种质资源提供理论依据。【方法】甘蔗野生种质资源采集按每隔30 km或海拔落差100 m取样1次,记录考察采集路线地理信息,调查表型性状和采集图像,并取地下根茎(地下种芽)样本保存。通过遗传变异分析、相关分析及聚类分析对6个表型性状进行综合评价,并分析其遗传多样性。【结果】甘蔗野生资源考察队历时20 d途经11个县(市)51个乡镇,共采集到191份甘蔗野生种质资源,隶属于3个属5个种,其中滇蔗茅(Erianthusrockii)42份、割手密(Sacchuramspontaneum)53份、芒(Micanthussinensis)20份、斑茅(Erianthusarundinacius)35份、蔗茅(Erianthus fulvus)41份,主要分布于23°12′0″N~25°18′0″N,101°51′0″E~104°36′0″E和海拔208.45~2238.71 m地理区域。甘蔗野生资源种间表型性状变异丰富,表型性状的变异系数18.33%~51.76%,其中割手密的平均变异系数最高,为40.95%,其次为斑茅,平均变异系数为38.61%,芒的平均变异系数最小,为33.80%。纬度和海拔均与叶宽、株高和茎径呈极显著负相关(P<0.01),而锤度与经度、纬度和海拔无显著相关性(P>0.05)。通过聚类分析及优异资源筛选,发现滇蔗茅种质第Ⅲ类群(Er2021-29)、割手密种质第Ⅱ类群(Sp2021-25、Sp2021-26和Sp2021-21)、芒种质第Ⅱ类群(Ma2021-15),斑茅种质第Ⅳ类群(Ea2021-8)、蔗茅种质第Ⅰ类群(Ef2021-1)共7份材料产量性状和品质性状优良。【结论】此次野生甘蔗种质资源采集行动弥补国家甘蔗种质资源圃(开远)在云南省境内部分县(市)考察盲区系统调查的空白,且采集的191份甘蔗野生种质资源表型性状具有丰富的遗传多样性,部分特异材料具有其他甘蔗野生资源所不具备的优异性状,有7份种质综合表现优异,具有较大的利用潜力。

云南澜沧甘蔗品种改良的成效与建议

澜沧是普洱市最大的植蔗县,2012年以来年均植蔗面积15500 hm^(2),占普洱市甘蔗面积的30%以上,最高时达49.0%;2018年澜沧大规模引进‘云蔗05-51’和‘云蔗08-1609’获得成功,生产上创100 hm^(2)大面积示范平均单产158.4 t/hm^(2)的高产纪录,较当地传统老品种增产49.35 t/hm^(2),甘蔗糖分提高1.99个百分点(绝对值),由于表现优良,甘蔗面积快速上升,到2022年占全县总面积的53.9%,同期新台糖品种从46.3%下降到19.5%,成功实现了澜沧甘蔗品种第5次改良。全县甘蔗单产从2017/2018年榨季63.0 t/hm^(2)增加到2021/2022年榨季72.0 t/hm^(2),甘蔗出糖率从11.89%提高到12.97%,从低于全省平均值0.94个百分点,提高到高于全省平均值0.49个百分点。为了避免单一化,建议把单个品种生产规模控制在50%以内,同时加大新品种引进和筛选力度,为澜沧蔗糖产业高质量发展储备更多优良品种。

甘蔗黑穗病研究状况文献计量分析

本文以甘蔗黑穗病和Sugarcane smut为主题词分别在CNKI和SCI-E数据库中进行检索,并应用文献计量分析方法对文献发文趋势、期刊、机构、基金和被引用文献进行了统计分析。共检索到中文文献284篇和外文文献495篇。其中甘蔗黑穗病的中文文献占中英文总文献的35.54%,我国甘蔗黑穗病相关研究文献占甘蔗主要病害文献的48.97%。近年来国内外甘蔗黑穗病研究的发文量逐渐增加,这些文献主要来自于糖业和病理学领域的机构、作者和期刊。国内期刊主要发表关于甘蔗黑穗病防治、发生规律以及抗黑穗病相关研究的文献,而国外期刊则侧重于甘蔗黑穗病的致病机理和病原菌与甘蔗互作的研究。本文通过统计分析甘蔗黑穗病研究领域的文献发文概况,旨在了解甘蔗黑穗病研究的基本情况和趋势,并结合当前的研究热点方向,为下一步的甘蔗黑穗病研究提供参考。

云南石屏蔗区甘蔗白条病菌的分子鉴定

为明确2023年在云南石屏蔗区发现的疑似甘蔗白条病症状蔗株病原,利用白条黄单胞菌[Xanthomonas albilineans(Ashby)Dowson]特异性引物XAF1/XAR1对32份疑似病样进行PCR分子鉴定。结果表明所有样品都扩增得到大小约578 bp的特异性条带,GenBank登陆号OR495793-OR495802。对所获序列进行同源性和系统进化分析,发现其与白条黄单胞菌Xa-FJ1菌株的三磷酸腺苷结合盒(Adenosine triphosphate-biding cassette,ABC)转运蛋白基因abc(GenBank登陆号:MH709206)的序列一致性为99.8%~100%,且在系统发育树中处于同一进化分支。结合田间症状诊断和分子鉴定结果,确认云南石屏蔗区发生的甘蔗病害为X.albilineans引起的甘蔗白条病,这是云南石屏蔗区首次发现。研究结果为今后甘蔗白条病的有效防控提供了科学依据。

云南甘蔗品种表型性状的遗传多样性分析

为了提高云南甘蔗品种资源的利用效率,为甘蔗遗传育种亲本的选择、杂交组合配制提供理论指导,本研究从18个质量性状和5个数量性状对73份云南甘蔗品种和27份中国历年主栽甘蔗品种(不包括云南选育的主栽品种)的遗传变异、遗传多样性、聚类关系等开展了研究。结果表明:云南甘蔗品种芽形、曝光后节间颜色、曝光前节间颜色、芽沟和57号毛群的多样性十分丰富;而数量性状的遗传变异主要来自叶片宽度和株高;相似性系数和聚类分析表明品种的相似性处于中等水平,可分成2个大类群4个亚类群及20个小类群,主成份分析表明云南甘蔗品种和中国历年主栽品种可划分为3个明显的基因库,与聚类分析结果基本一致。

云南甘蔗常用亲本资源遗传多样性的SSR分析

以63份云南育种机构常用的甘蔗亲本资源为研究对象,10份甘蔗原始亲本种为外群体,使用30对多态性较高、在甘蔗遗传连锁图谱上分布较为广泛的Genomic-SSR引物对云南甘蔗常用亲本资源开展遗传多样性评价。结果表明:云南甘蔗常用亲本在30个SSR位点上表现出丰富的多态性,共获得363个扩增条带,其中多态性条带数为352个,平均多态性条带比例和多态性信息量分别为96.97%和0.9441;在Jaccard相似性系数方面,云南甘蔗常用亲本材料之间的相似性系数范围在0.2804~0.7329之间,平均为0.4309,表现出较大的遗传差异,其中来自大陆地区的亲本遗传差异最大,其次为来自国外地区的亲本;UPGMA聚类分析将所有亲本材料分为一大一小两个类群,而大类群又可分为2个亚类群,中国大陆地区一些既是主栽品种又是亲本的材料表现出较近的亲缘关系,而引自国外的大部分亲本和一些老的国内自育亲本也表现出较近的亲缘关系。以上结果将为上述亲本资源的高效利用奠定良好的基础,并为全国育种机构在亲本选择和组合配置上提供重要参考。

云南省第十套甘蔗区试开远点DTOPSIS法综合评价

采用DTOPSIS法对云南省第十套甘蔗区试开远试点品种进行了综合评价,结果表明:综合性状最优的是云蔗03-258、德蔗03-83、云蔗03-103、德蔗03-68、赣蔗95-108和云蔗02-2332,可以考虑给予进一步繁殖、示范、推广。云瑞03-902综合性状较差,不宜在开远蔗区推广应用。

云南省第15套甘蔗品种区试开远试点评价

对2017~2019年云南省第15套甘蔗品种区试开远试点进行分析评价,参试品种共计13个,对照种为ROC22(CK1)和ROC16(CK2),完成了1年新植2年宿根的田间试验,并对农艺性状、蔗产量和含糖量等进行综合评价分析。结果表明:在开远试点综合性状较优的有云蔗10-1666、云蔗10-2099和德蔗11-32,可以考虑给予进一步推广种植。

美国农业部甘蔗研究所科研动向与甘蔗种质资源保存概况

通过到美国农业部甘蔗研究所学习,了解了美国农业部甘蔗研究所的科研动向和甘蔗种质资源保存情况,他们的先进技术手段和研究思路非常值得我们学习和借鉴,建议加强与美国在甘蔗研究领域的交流与合作,以提高云南的甘蔗科研效率,实现甘蔗生产的高效可持续发展。

云南省第13套甘蔗品种区试开远试点评价

对2014—2015年云南省第13套甘蔗品种区试开远试点进行分析评价,结果表明:综合性状较优的有云蔗06-193、云蔗08-1145、云蔗08-2060、云蔗05-39和德蔗07-36,可以考虑给予进一步繁殖、示范、推广。

云南省第12套甘蔗品种区试开远试点评价

对2012—2014年云南省第12套甘蔗品种区试开远试点进行分析评价,结果表明:综合性状较优的有云蔗06-160、云蔗06-362、云蔗05-211和德蔗06-24,可以考虑给予进一步繁殖、示范、推广。

云南省第14套甘蔗品种区试开远试点评价

对2015-2016年云南省第14套甘蔗品种区试开远试点进行分析评价,结果表明:综合性状较优的有云蔗05-326、云蔗08-1460、云蔗08-1609和云蔗09-1601,可考虑给予进一步繁殖、示范。

云南澜沧不同甘蔗品种植期宿根矮化病菌检测分析

甘蔗宿根矮化病(Ratoon Stunting Disease,RSD)是严重影响蔗糖产业高质量发展的一种种传甘蔗病害。摸清不同甘蔗品种植期RSD的感染情况,是科学推广温水脱毒种苗,有效防控RSD的关键。本文对云南澜沧蔗区RSD的发生和分布进行了调查和田间采样,采用PCR法,对田间采集的124个样本进行RSD检测。结果表明:73个样本为阳性,阳性检出率58.87%,其中强阳性样品42个,占33.87%;15个主栽和主推品种均发病,发病率在28.57%~100%之间,以云引58号、粤糖82-882和德蔗09-84发病最重,发病率和强阳性率均高达100%,其次是粤糖93-159和粤糖00-236,发病率分别为90.00%和87.5%;植期上1~6年均不同程度发病,但无明显的规律性差异。本研究检测明确了澜沧蔗区不同品种植期RSD发生状况,为应用推广温水脱毒种苗、有效防控RSD提供了科学依据。

云南省沧源县甘蔗生产现状调查

对云南省沧源蔗区2010年甘蔗种植现状进行调查,结果表明:沧源蔗区主要以旱地为主,气候条件能够满足甘蔗生长需求,但田间管理存在甘蔗品种结构不合理、灌溉条件差、施肥不科学、机械化程度低等主要问题。亟待采取具有针对性的措施促进蔗农增产增收。

美国农业部甘蔗研究所育种与路易斯安那州甘蔗生产概况

通过到美国农业部甘蔗研究所学习,全面了解了美国农业部甘蔗研究所的杂交育种工作及路易斯安那州的甘蔗生产情况,并结合云南甘蔗科研实际,提出若干建议。

强宿根高产高糖甘蔗新品种云蔗101666的选育与评价

【目的】适应蔗糖产业发展的需求,选育宿根性好的高产高糖甘蔗新品种,保障蔗农和糖企利益,为云南和中国蔗糖产业的可持续发展提供品种支持。【方法】以‘桂糖96-167’为母本、‘崖城93-26’为父本进行甘蔗有性杂交,通过“五圃制”选育程序,经区试试验综合考察‘云蔗101666’的形态特征和生产性状。【结果】‘云蔗101666’蔗茎均匀,株型紧凑直立,中至中大茎,脱叶性好;2017—2019年区试试验中11—3月的蔗糖分分别为:12.80%、14.97%、16.26%、17.09%、17.37%,全期平均蔗糖分达15.46%,比‘新台糖22号’高出0.71个百分点;平均蔗茎产量121.32 t/hm^(2),较‘新台糖22号’增产22.50%;平均糖产量18.67 t/hm^(2),比‘新台糖22号’增产29.20%。该品种中抗黑穗病和条纹花叶病,感高粱花叶病,于2020年7月获植物新品种权。【结论】‘云蔗101666’为中早熟、高产、高糖品种,其抗旱性强,宿根性好,脱叶性佳,适宜在云南德宏、版纳、临沧、富宁蔗区海拔900~1400 m甘蔗产区中等以上肥力的的旱坡地、台地种植。

贵州省黔西南州甘蔗野生种质资源考察收集与表型性状初步研究

贵州省黔西南州属珠江水系南北盘江流域,属典型的低纬度高海拔山区,其独特的气候类型和地理环境孕育了丰富的甘蔗野生种质资源。为进一步提高和丰富国家甘蔗种质资源圃(开远)的资源保存数量与遗传多样性,探明黔西南州甘蔗野生种质资源分布状况,2020年5月9—22日云南省农业科学院甘蔗研究所组织考察队对黔西南州4市(县)进行甘蔗野生种质资源的系统调查与采集工作。考察队系统调查兴义市、兴仁市、晴隆县、普安县等4市(县)33个乡(镇)的甘蔗野生种质资源分布情况,采集到3个属5个种共92份野生甘蔗种质资源,其中滇蔗茅(Erianthus rockii,Er)6份、割手密(Sacchuram spontaneum,Sp)16份、芒(Micanthus sinensis,Ma)25份、斑茅(Erianthus arundinacius,Ea)13份、蔗茅(Erianthus fulvus,Ef)32份。调查分析发现,黔西南州甘蔗野生种质资源种间性状变异丰富,变异系数为11.4%~78.0%,平均变异系数在30%以上。聚类分析显示,割手密第Ⅲ大类群(Sp-2)、芒第Ⅱ大类群(Ma-8)、斑茅第Ⅱ大类群(Ea-2、Ea-9)、蔗茅第Ⅲ大类群(Ef-10、Ef-11)、蔗茅第Ⅴ大类群(Ef-26)及滇蔗茅(Er-1、Er-3、Er-4)产量性状和品质性状优良,具有育种利用潜力,可推荐作为甘蔗高产高糖育种亲本进行发掘利用。此次采集行动弥补了国家甘蔗种质资源圃(开远)在黔西南州系统调查的空白,部分特异材料具有其他甘蔗野生资源所不具备的优异性状,为甘蔗育种提供了宝贵的基因资源。

低纬高原甘蔗中后期灾害性真菌病害综合防控技术系统构建

针对低纬高原甘蔗中后期灾害性真菌病害防控难题,在明确甘蔗中后期灾害性真菌病害种类及病原种类、地理分布、危害损失和灾害特性的基础上,提出利用“早期诊断预警、抗病品种、温水脱毒种苗、农艺调控、无人机飞防、生物制剂及复合高效配方药剂”等构建低纬高原甘蔗中后期灾害性真菌病害综合防控技术系统。同时,从病害流行动态精准监测技术、抗病基因挖掘与利用技术、抗病精准评价技术、生防制剂和复合高效药剂配方及施药技术和飞防施药技术等方面系统剖析了实现甘蔗中后期灾害性真菌病害综合防控系统构建的关键技术方法。2021~2022年该技术在低纬高原云南8个甘蔗主产州市累计推广应用32.3万hm^(2)(无人机飞防6.7万hm^(2)),共挽回甘蔗损失388万t,增加蔗糖49.7万t,新增销售额42.09亿元,新增利润13.24亿元,增税1.99亿元,经济、社会和生态效益显著,为低纬高原蔗糖业可持续高质量发展、减损增效提供了技术支撑,为边疆民族经济发展和农民增收及乡村振兴做出了重大贡献。

甘蔗3个育种性状与SSR标记的关联分析及优异等位变异发掘

株高、茎径和锤度是甘蔗产量和蔗糖分两大育种目标的主要构成因子,鉴定与其相关的分子标记、发掘优异等位变异及典型载体材料,可为甘蔗分子标记辅助育种提供依据。本试验以62份甘蔗种质资源为材料,于成熟期调查4个种植环境条件下甘蔗株高、茎径和锤度3个育种性状,对表型数据进行方差和遗传变异分析,并基于37对SSR标记的分子数据,利用MLM方法进行关联分析,鉴定出优异关联标记并进行表型效应解析,发掘优异等位变异及载体材料。结果表明,基因型、种植环境及其两者互作对株高、茎径和锤度具有极显著影响。3个性状的广义遗传力范围为0.68~0.76,说明具有较稳定的遗传特性,其表现型主要由基因型决定。表型数据统计分析表明, 3个性状均呈现出数量性状的正态分布特征,变异系数范围为6.73%~19.89%,具有较丰富的表型变异。37对SSR引物共检测到204个等位变异,平均每对扩增到5.5135个,基因多样性平均值为0.6779,PIC平均值为0.6252,高度多态性标记(PIC>0.5)占总量的89.19%。群体结构分析表明该群体可分为3个亚群。基于MLM模型,共检测到与株高、茎径和锤度相关的标记20个,表型变异解释率为5.04%~27.98%。其中7个标记在2个及以上环境中均检测到认为是优异关联标记,经表型效应解析共鉴定出8个具有增效效应的优异等位变异及携带优异等位变异的典型载体材料10份。该研究结果对甘蔗产量和糖分性状候选基因挖掘和杂交组合亲本选配具有重要指导意义。

甘蔗宿根关键性状及其在宿根性快速评价中的应用

甘蔗重要性状宿根性因甘蔗生长周期长,其高效评价一直是研究的难点。本研究以国内外不同地区引进的212份甘蔗种质资源为研究材料,分别在广西隆安和云南开远开展基于2个重要宿根关键性状(宿根发株率和地上部蔗株生物量)两季宿根力的快速评价。结果表明甘蔗宿根力受环境影响较大,两个试验点所有宿根力指标均存在极显著差异,且指标之间均呈极显著正相关。主成分分析在两个试验点(云南开远和广西隆安)均仅提取到1个主成分,贡献率分别为80.25%和62.68%。聚类分析将212份种质分为5个类群,第Ⅰ类4个宿根力指标均处于高水平,有9份种质,可作为强宿根第一梯队资源;第Ⅱ类群、第Ⅲ类群共有38份种质,各宿根力指标均处于较高水平或个别宿根力指标非常突出,可作为强宿根第二梯队资源;第Ⅳ类群、第Ⅴ类共有165份种质资源,各宿根力指标均一般或较差。综合以上,利用筛选出来的强宿根资源改良甘蔗品种宿根性,降低甘蔗生产成本对于产业的可持续发展具有重要意义。