科研产出
甘蔗耐寒相关miRNA的生物信息学分析及其靶基因预测
《广西植物 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同基因型甘蔗（Saccharum officinarum）响应低温胁迫的分子机制，该研究以低温胁迫4℃处理24 h后的3个不同耐寒性甘蔗品种的叶片为材料进行Illumina HiSeqTM 2000高通量测序，构建了18个低温胁迫前后sRNA文库。结果表明：（1）共获得分属于84个家族的322个已知miRNA及预测得到110个新miRNA,并在已知miRNA中筛选出100个差异表达miRNA（61个上调，39个下调）,新miRNA中筛选出37个差异表达miRNA（15个上调，22个下调）。（2）利用psRNATarget、TargetFinder、Tapirhybrid软件对所获得的差异表达miRNA进行靶基因预测，得到1 844个靶基因并进行GO分析揭示其主要功能类别，即分子功能、细胞组分与生物过程。（3）为验证高通量测序数据的可靠性，筛选14个miRNA及其靶基因进行qRT-PCR验证，结果显示这些miRNA均被检测发现且大多表达结果与测序结果一致。（4）鉴定出部分差异表达miRNA的靶基因，这些基因参与植物生长、发育及低温胁迫反应。综上认为，耐寒型甘蔗体内miRNA直接或间接作用靶基因实现表达调控相关代谢途径，对其重要农艺性状均起着关键的调控作用。
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甘蔗常用亲本的田间自然耐寒性测定及评价
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]了解甘蔗常用亲本耐寒性与耐寒性评价性状的变化特点,为选育耐寒甘蔗品种及降低霜冻对甘蔗生产的危害提供参考依据.[方法]选择102个常用甘蔗亲本在霜冻易发地区四川省资中县进行2年新植蔗(2017P和2019P)和3年宿根蔗(2018F、2019S和2020F)田间自然耐寒性测试,并进行性状相关分析、方差分析、广义遗传力计算和聚类分析.[结果]低温环境下不同甘蔗亲本受害性状的类型和受害程度存在差异,宿根蔗较新植蔗更易受害;冷害或轻霜冻时受害性状与部分农艺性状呈显著相关(P<0.05).甘蔗的低温受害性状受亲本、年度及其互作影响;株受害率属高遗传力性状,在冷害和轻霜冻时可用于耐寒性评价;茎长受害率和节间受害率属中等遗传力性状,受低温影响程度较小,均可用于耐寒性评价,但以节间受害率为评价性状效果优于茎长受害率;绿叶百分率在年度间变化较明显,在发生适度霜冻时可用于耐寒性评价;合并分析时亲本方差占比明显下降,遗传力有所下降.聚类分析结果表明,2017P和2019P不宜用于亲本耐寒性评价;在测试亲本中,58.89%亲本的耐寒性属较好及以上,23.53%属较差及以下.[结论]甘蔗亲本的低温受害性状种类和受害程度存在差异,耐寒性属中等至偏高遗传力性状,可用于耐寒评价的性状受到低温程度影响.进行甘蔗室内耐寒性测试时宜设差异相对较明显的轻和重2种低温环境.
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甘蔗新品种桂林区域试验及抗寒性评价
《南方园艺 》 2021
摘要：在桂林地区开展甘蔗新品种区域试验及抗寒性评价,筛选优良品种,为桂林地区甘蔗推广和栽培管理提供参考依据。以新台糖22号（ROC22）为对照,对国家现代农业产业技术体系建设专项提供的9个甘蔗品种进行比较,随机区组试验设计,3次重复,测定各甘蔗品种的出苗率、分蘖率、株高和抗寒性等指标。结果表明:柳城07-150和桂糖44号宿根性、蔗糖产量、抗病性等表现较好,抗寒性一般;福农09-4095和云蔗09-1601蔗茎产量和蔗糖产量与对照相当,抗寒性表现较好。柳城07-150和桂糖44号适合在桂林市灵川县以南地区推广种植,福农09-4095和云蔗09-1601可以在桂林市灵川县以北种植,霜冻前及时收获,种茎避冻保存,桂林地区不建议秋植甘蔗。
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甘蔗叶片结构性状与抗寒性的关联
《植物科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以广西农业科学院甘蔗（Saccharum officinarum L.）种质资源圃内收集自世界各蔗区的60份甘蔗育种材料为研究对象,对冬季低温时段凌晨光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）进行测定,并采集叶片作解剖结构、比叶面积、机械强度等性状的检测,以分析其结构特征与抗寒性之间的关联性。结果显示:冬季最冷时段,60份材料中,有55份表现出明显的寒害（Fv/Fm<0.7）,其中35份材料凌晨Fv/Fm值<0.6,受寒害较重;凌晨Fv/Fm与来源地最冷月最低温、冷季均温呈极显著线性负相关; Fv/Fm与叶肉组织厚度和机械强度（Fp）呈极显著线性正相关。耐寒性较强的甘蔗育种材料,叶肉组织厚度、机械强度均较大,因此叶片机械强度可以作为甘蔗耐冷品种筛选的重要指标。
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低温胁迫对转SoTUA基因甘蔗生理生化特性的影响
《南方农业学报 》 2019
摘要：[目的]研究低温胁迫对转α-微管蛋白(TUA)基因甘蔗生理生化特性的影响,对甘蔗TUA基因(SoTUA)进行功能鉴定,为甘蔗抗寒品种选育提供参考依据.[方法]通过对pCAMBIA3300载体上的标记基因GFP进行PCR扩增及测序,鉴定转SoTUA基因阳性甘蔗品系.从中选择4个转基因品系(L1、L2、L3和L4),以野生型ROC22植株为对照(CK),对各处理进行低温(4℃)胁迫处理,在胁迫第0、4、7和12 d时分别测定不同处理甘蔗的生理生化指标.[结果]运用PCR筛选得到转SoTUA基因T1代甘蔗植株,对其中4个品系及CK的低温胁迫试验结果表明,在低温下各品系可溶性糖含量以不同模式变化,转基因各品系普遍高于CK;各品系中的可溶性蛋白在冷驯化前期强烈诱导,总体变化趋势为先升高后降低,转基因各品系普遍高于CK;各品系中丙二醛(MDA)含量增加,其中CK的增幅最大;过氧化物酶(POD)活性下降,除L2外,POD活性变化总体上呈先升高后降低的变化趋势;脯氨酸含量在低温胁迫过程中的变化趋势无明显规律.利用改进的极点排序法对各品系抗寒性进行评价,可知各品系抗寒性强弱排序为:L3>L1>L2>L4>CK.[结论]低温胁迫下4个转SoTUA基因甘蔗品系在生理生化指标上的表现均优于CK,即SoTUA基因在甘蔗体内的过量表达有利于甘蔗抗寒性能的提高.
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甘蔗叶表蜡质检测及其与农艺性状和抗逆性的相关性分析
《南方农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】初步筛选适宜的甘蔗叶表蜡质检测方法,并探讨甘蔗野生资源与栽培品系(种)叶表蜡质含量的差异及叶表蜡质与农艺性状、抗逆表现的关系,以期为辅助甘蔗新品种选育提供参考。【方法】以39份甘蔗野生材料和12份甘蔗栽培品系(种)为试验材料,测定不同浸提时间和采样部位的甘蔗叶表蜡质含量,并结合农艺性状指标、产量、蔗糖分及抗性指标进行相关分析和聚类分析。【结果】氯仿浸提30 s处理的蜡质含量与其他处理差异不显著(P>0.05,下同)。同一甘蔗品系(种)3个叶位间叶表蜡质含量差异不显著,不同甘蔗品系(种)+1叶叶表蜡质含量差异显著(P<0.05,下同)。39份甘蔗野生材料间叶表蜡质含量差异显著,割手密92_3叶表蜡质含量(18.8 mg/g)最高,割手密87_6(2)叶表蜡质含量(8.3 mg/g)最低。参试品系(种)GT08-223和GT08-68叶表蜡质含量(均为8.1 mg/g)最高,GT08-13叶表蜡质含量(3.9 mg/g)最低。不同甘蔗材料群体间株高等性状均差异明显。各参试品系(种)中,GT08-120宿根蔗产量最高,ROC22、GT08-13、GT08-223和GT08-68较抗梢腐病,GT08-56、GT08-120和GT08-68受霜冻影响较小。相关性分析结果表明,不同材料甘蔗的叶表蜡质含量均与叶长呈显著或极显著(P<0.01)负相关。聚类分析可将不同甘蔗材料均分成两大类,聚类结果与多年试验结果高度一致。【结论】甘蔗叶表蜡质含量的检测以采用氯仿浸提甘蔗+1叶30 s较适宜。野生材料叶表蜡质含量明显高于栽培品系(种),叶片较短的甘蔗叶表蜡质含量较高。
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不同品种果蔗幼苗对低温的生理响应及耐寒性评价
《华南农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】低温是影响北方果蔗Saccharum officinarumL.栽培的主要限制因子,探讨低温条件下果蔗的生理响应和适应低温的生理机制,为果蔗抗寒种质资源筛选和品种改良提供理论依据。【方法】以6个果蔗品种幼苗为试材,采用人工模拟低温环境的方法对其进行低温胁迫,测定各品种叶片的相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的变化。以果蔗幼苗叶片各项指标的抗寒系数作为衡量抗寒性的指标,利用相关性分析、主成分分析和隶属函数分析对果蔗品种的抗寒性进行综合评价。【结果】6个品种的REC以及SS、SP和Pro含量随着低温胁迫时间的延长而持续升高,MDA含量以及POD、SOD、CAT和APX活性先升高后降低。隶属函数法综合评价结果表明,6个果蔗品种综合抗寒性由强到弱依次为‘桂果蔗1号’>‘拔地拉’、‘闽引黄皮果蔗’>‘白玉果蔗’>‘川蔗26号’>‘龙黑果蔗’。【结论】隶属函数法简便、准确,可作为果蔗抗寒能力鉴定的一种有效方法。不同果蔗品种对长时间持续低温的适应能力不同,果蔗的抗寒性不仅与自身的遗传因素和生理特征有关,还与外界环境因素密切相关。
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低温胁迫对4个果蔗品种幼苗根系活力和保护酶活性的影响
《江苏农业科学 》 2018 北大核心
摘要：以4个果蔗品种幼苗为试材,采用人工模拟低温环境的方法对其进行低温胁迫,测定各品种根系活力以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的变化,为果蔗向北方低温地区引种提供理论基础。结果表明,随处理时间的延长,4个果蔗品种幼苗的根系活力先升高后降低,在低温胁迫后3 d达到最大值,大小顺序为桂果蔗1号>闽引黄皮果蔗>拔地拉>川蔗26号。随着低温处理时间的延长,叶片中SOD、POD、CAT、APX活性呈先升高后降低的趋势。根据5项生理指标测定的结果对4个果蔗品种的抗寒性强弱进行比较,表明桂果蔗1号品种具有较强的抗寒性,栽培区域可适当北扩。
关键词： 低温胁迫 果蔗 根系活力 保护酶活性 引种 抗寒性 活性氧 抗氧化系统
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广西野生稻耐冷性鉴定与遗传纯合研究
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】筛选耐冷性强的野生稻种质,研究野生稻耐冷性遗传的稳定性,为水稻耐冷性育种和研究提供抗源。【方法】利用人工气候箱对收集的广西野生稻资源进行苗期耐冷性鉴定,在桂北高寒山区自然低温条件下进行宿根期耐冷性评价;选择耐冷性较强的材料通过连续套袋自交或花药培养进行耐冷性遗传纯合研究。【结果】筛选出苗期1级耐冷材料广西普通野生稻20份,广西药用野生稻1份,普通野生稻花培株系92份;宿根期3级耐冷材料广西普通野生稻43份,药用野生稻2份,普通野生稻花培株系5份;耐冷性较强的直立或半直立型种质8份;广西普通野生稻苗期和宿根期耐冷性呈极显著正相关(r=0.26),广西药用野生稻苗期和宿根期耐冷性相关性不显著(r=-0.11);广西普通野生稻在苗期耐冷性与宿根期耐冷性上,平均耐冷等级均表现为匍匐型耐冷性最强,倾斜型次之,半直立型与直立型间无差异且最弱;来自桂北的野生稻苗期耐冷性最强;来自桂南的野生稻宿根期耐冷性表现最强。【结论】鉴定筛选出的材料可用于耐冷育种及抗逆机理研究。筛选出的材料可用于水稻耐冷性研究和育种,同时可以通过套袋自交与花药培养加快获得耐冷性更强的纯合株系。
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