科研产出
甘蔗常用亲本的田间抗旱指标筛选及抗旱性评价
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]筛选甘蔗田间抗旱指标,并对甘蔗常用亲本进行抗旱性评价,为后续甘蔗种质资源抗旱鉴定和甘蔗抗旱评价标准制定提供理论依据,同时也为甘蔗抗旱新品种选育及抗旱机制研究提供种质保障.[方法]以20份甘蔗常用亲本为材料,包括3个国外引进亲本和17个国内亲本,设正常灌水对照和干旱胁迫处理,调查与抗旱性相关的农艺性状指标.采用显著性和相关分析筛选出与甘蔗抗旱性关系密切的指标,结合抗旱系数、隶属函数值、抗旱性综合评价值(D值)和聚类分析结果,综合评价甘蔗常用亲本的抗旱性.[结果]从48个农艺性状指标中,筛选出中度干旱时期绿叶率、重度干旱时期绿叶率、重度干旱时期株高、复水时期株高、第4节节间长、第4节茎径、第4节茎重和蔗茎产量8个适宜评价甘蔗抗旱性的指标;结合抗旱系数、隶属函数和D值评价了20份甘蔗常用亲本的抗旱性,由强到弱排序为桂糖31号(GT31)>桂糖32号(GT32)>新台糖22号(ROC22)>云蔗89-159(YZ89-159)>Ke5>粤糖00-236(YT00-236)>台糖172(F172)>CP72-1210>粤糖94-128(YT94-128)>柳城03-182(LC03-182)>福农39号(FN39)>CP80-1827>粤糖93-159(YT93-159)>桂糖11号(GT11)>新台糖10号(ROC10)>桂糖29号(GT29)>新台糖16号(ROC16)>赣蔗18号(GZ18)>新台糖1号(ROC1)>桂糖21号(GT21).通过聚类分析和田间缺水性状相结合,将20份甘蔗常用亲本的抗旱性分为五大类,其中CP72-1210、YT00-236、Ke5、ROC22、YZ89-159、GT31和GT32为高抗旱品种,F172、GT11、ROC1和ROC10为抗旱品种,LC03-182、FN39、CP80-1827、GT29和ROC16为中等抗旱品种,YT93-159为不抗旱品种,GZ18和GT21为极不抗旱品种.[结论]筛选获得8个适宜评价甘蔗抗旱性的指标可用于甘蔗种质资源抗旱鉴定和甘蔗抗旱评价标准制定.7个高抗旱品种可作为甘蔗抗旱性育种的重要亲本加以利用.
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基于无人机RGB遥感的甘蔗株高估测
《作物杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为快速准确地估测甘蔗不同生育期株高，探讨了无人机RGB系统遥感估算株高的可行性及效果。利用无人机RGB遥感平台，获取苗期、分蘖期、伸长中、后期和工艺成熟期的影像，通过Pix4D mapper生成数字表面模型（digital surface model,DSM），采用Eris Arcmap提取株高，基于DSM提取的株高与实测株高建立各生育期的估测模型，采用决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和平均相对误差（MRE）对模型进行评价。结果表明，基于DSM提取甘蔗各生育期的株高高于实测株高；全生育期模型拟合性最好，预测精度较高（验证集R2、RMSE和MRE分别为0.9611、0.1623和0.1102），苗期株高模型预测精度最高。其他各生育期模型的拟合性不及全生育期和苗期，精度较低，工艺成熟期模型的预测精度最低，拟合性最差。因此，基于无人机RGB遥感平台获取甘蔗不同生育期影像后通过DSM提取株高并运用于甘蔗重要生育期株高的估测时，注意不同生育期模型的适用性。
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不同机械种植模式对甘蔗产量及效益影响
《中国糖料 》 2023
摘要：以人工种植为对照，采用整杆即切种式种植机和预切种式种植机进行甘蔗不同机械种植模式比较试验，分析各种植模式作业质量、效率、甘蔗产量及经济效益等差异。结果表明：即切种式种植和预切种式种植伤芽率分别为12.4%、9.7%,种茎破头率分别为9.1%、5.8%,均高于人工种植伤芽率的2.4%和种茎破头率的4.7%;预切种式种植萌芽率最高为50.1%,显著高于即切种式种植的42.9%;人工种植有效茎数和成茎率分别为79 290条/hm~2和60.4%,显著高于预切种式种植的72 330条/hm~2和49.9%;三种种植模式甘蔗分蘖率、株高、茎径及产量差异不显著；与人工种植相比即切种式种植工效提高3.18倍、作业成本降低1 209元/hm~2、减收463元/hm~2,预切种式种植工效提高3.78倍、作业成本减少947元/hm~2、减收2 902元/hm~2。机械种植可以提高工效、减少用工成本，以整杆即切种式种植作业成本、产量及收益优于预切式机械种植处理。
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基于多元统计分析的甘蔗新品系适应性评价
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本研究采用多元统计分析方法对29个甘蔗新品系进行适应性评价，以期筛选出综合性状表现优良的甘蔗新品系。结果表明：10个性状指标的变异系数在3.52%～184.52%之间，其中黑穗病率变异系数最大。相关性分析结果表明，蔗茎产量与株高和产糖量呈极显著正相关，黑穗病率与蔗糖分和蔗汁重力纯度呈极显著负相关。主成分分析结果表明，前4个主成分累计贡献率达到85.019%，其中第1主成分与产量-品质-病害性状有关，第2主成分与产糖量-产量性状有关，第3主成分与品质-茎径性状有关，第4主成分与纤维份有关。根据系统聚类分析法将31个甘蔗品系分为5个类群，第Ⅰ类群包含6个品系，蔗糖分最高；第Ⅱ类群包含10个品系，农艺性状最差；第Ⅲ类群包含5个品系，蔗茎产量最高，黑穗病发病率最低，产糖量最高；第Ⅳ类群包含4个品系，黑穗病发病率最高，蔗糖分最低；第Ⅴ类群包含6个品系，蔗茎产量最低，产糖量最低。聚类结果的逐步判别分析结果显示，各类群判别概率均为100%，较好地体现了各品系性状指标的实际表现，筛选出第Ⅲ类群中的桂南蔗151505、桂糖17-232、桂糖13-1154、桂糖17-929、桂糖16-151等5个综合表现优良的甘蔗新品系。第Ⅰ类群中的河糖15-5、桂糖15-1074、桂糖15-1131、桂糖13-1044、桂糖12-284和桂糖17-910等6个品系蔗糖分最高，黑穗病发病率低，可作为高糖、抗黑穗病亲本加以利用。
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甘蔗植株茎部内生细菌群落组成对不同配方缓释肥的响应
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：解析甘蔗植株茎部内生细菌群落组成对不同缓释肥的响应，旨在筛选科学的甘蔗专用缓释肥配方与用量，为进一步推广应用缓释肥提供理论依据和技术支撑。采用高通量测序技术，分析常规施肥（CK）和不同配方缓释肥处理（A～F）甘蔗植株茎部内生细菌群落组成变化。与CK相比，添加长效剂（235 g/t）和增效剂（3 g/t和18 g/t）的缓释肥处理均显著提高甘蔗植株茎部内生细菌的多样性，且除添加长效剂的缓释肥C处理（235g/t）之外，施用其他配方缓释肥未能提升植株茎部内生细菌的丰富度；草螺菌属（Herbaspirillum）细菌是CK处理甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；生孢噬纤维菌属（Sporocytophaga）和纤维弧菌属（Cellvibrio）是添加长效剂缓释肥A处理（125 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；添加长效剂的缓释肥B处理（150 g/t）甘蔗植株茎部未发现特有的优势内生细菌属；norank＿f＿＿SC-I-84、norank＿f＿＿Neisseriaceae、norank＿f＿＿JG30-KF-AS9和马赛菌属（Massilia）细菌是添加长效剂缓释肥C处理（235 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；短波单胞菌属（Brevundimonas）、肠杆菌属（Enterobacter）和葡萄球菌属（Staphylococcus）细菌是添加增效剂缓释肥D处理（3 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；克劳斯氏菌属（Cloacibacterium）细菌是添加增效剂缓释肥E处理（8g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属；unclassified＿f＿＿Burkholderiaceae、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、异样根瘤菌属（Allorhizobium-NeorhizobiumPararhizobium-Rhizobium）、Corynebacterium＿1和金黄杆菌属（Chryseobacterium）细菌是添加增效剂缓释肥F处理（18 g/t）甘蔗植株茎部特有的优势内生细菌属。基因功能预测结果显示，施用不同配方缓释肥处理没有显著改变甘蔗植株茎部内生细菌的主体功能。与CK相比，施用添加长效剂（235g/t），以及增效剂（3g/t和18g/t）用量的缓释肥处理能显著提高甘蔗植株茎部内生细菌多样性，除添加长效剂的缓释肥C处理（235g/t）之外，施用其他配方缓释肥均未能显著提升甘蔗植株茎部内生细菌的丰富度；同时，除添加长效剂的缓释肥B处理（150g/t）外，其余缓释肥处理的甘蔗植株茎部均富集各自特有的优势内生细菌属，虽然施用缓释肥未能显著改变甘蔗植株茎部内生细菌的主体功能，但大部分缓释肥处理（B～F）均有助于提升甘蔗植株的抗逆能力。其中，基于甘蔗植株茎部内生细菌群落组成与功能而言，添加了长效剂的缓释肥C处理（235 g/t）对甘蔗植株具有最佳的促生和抗逆效果。
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国内甘蔗种质资源表型性状的遗传多样性分析
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：对我国甘蔗种质资源表型性状进行分析,研究其遗传变异规律,为甘蔗遗传育种亲本的选择、核心种质群体的构建提供理论依据.以来自国内 8 个不同地区的 160 份甘蔗品种/亲本为材料,参照《甘蔗种质资源描述规范和数据标准》进行表型性状评价.结果表明:大部分性状表现出丰富的遗传多样性,20 个质量性状的多样性指数在 0.07~1.40之间,平均为 0.84,以芽型最大,茎形最小;5 个数量性状的变异系数(CV)在 8.74%~38.26%之间,平均为 17.69%,有效茎的变异系数最大(38.26%),株高的变异系数最小(8.74%),多样性指数(H')分布在 1.46~1.83 之间,平均为1.64,株高的多样性指数最高(1.83),有效茎的多样性指数最低(1.46);不同地区供试材料的平均变异系数为 13.56%~22.33%,来自海南的品种群体的变异系数最大(22.33%),数量性状的离散程度最大;来自福建的品种群体的变异系数最小(13.56%).以 4 个数量性状为基础的聚类分析将 160 份种质材料分为 7 类,其中,第 5 类占总资源量的 90.62%,该类群资源具有高产高糖的特性.该研究结果为甘蔗种质资源的利用、亲本选择及品种选育等提供重要参考.
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扦插快繁技术在甘蔗健康种苗繁育上的应用研究
《甘蔗糖业 》 2023
摘要：健康种苗是保持良种的优良种性、减少病虫害发生最有效的措施之一，但由于其生产成本高、栽培条件要求严格等问题而导致推广应用缓慢。本团队在国内首次提出扦插技术应用于甘蔗健康种苗良种繁育的设想，为进一步验证扦插技术的可行性及其优势，设置原苗、剪主茎、扦插3个处理，研究了扦插技术下甘蔗健康种苗1年新植2年宿根的表现，综合分析扦插栽培模式的整体效果和收益，为扦插技术在甘蔗健康种苗快速繁育上的推广应用和进一步研究发展提供参考依据。结果表明：甘蔗健康种苗原苗剪去主茎后分蘖率显著提高，有效茎数显著增加，产量无显著影响；扦插处理的有效茎数显著多于其他处理，由于生长时间短导致新植蔗产量显著低于其他处理；各处理宿根产量无显著差异；“剪主茎+扦插”栽培模式的新植产量（66.07t/hm~2）略低于原苗处理（69.89t/hm~2），第1年、第2年宿根产量与原苗处理互有高低，但差异不大，3年的总产量（274.05 t/hm~2）与原苗处理（277.09 t/hm~2）相当。新植时，“剪主茎+扦插”栽培模式可比原苗种植节约生产成本10505元/hm~2，但产值减少1987元/hm~2，合计增加收益8518元/hm~2；综合新植和宿根共3年计算，共增加收益8924元/hm~2。因此，综合判断认为扦插可应用于甘蔗健康种苗快繁。该技术可节省健康种苗的购买生产费用，从而节约甘蔗健康种苗繁育生产成本，增加收益；在采用合理的扦插和栽培技术情况下，甘蔗产量和收益将进一步提高；该技术的可操作性和实用性强，进一步研究和应用该技术，对促进甘蔗优良新品种的推广应用、良种更新换代具有积极意义。
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强弱分蘖特性甘蔗品种的分蘖期光合产物分配差异
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：蔗茎是甘蔗（Saccharum officinarum）收获的主要对象，由主苗和分蘖苗发育而来。分析不同分蘖特性甘蔗品种的光合产物同化和分配规律，有助于甘蔗高产栽培和合理群体结构的构建。本试验以分蘖力强的甘蔗品种桂糖49号（GT49）和分蘖力弱的甘蔗品种桂糖03-2112（GT03）为研究对象，在分蘖初期（T1）、分蘖盛期（T2）和分蘖末期（T3）利用13C同位素标记甘蔗主苗功能叶，随后测定不同分蘖时期主苗与分蘖苗的δ13C值、13C分配比例和13C浓度，并调查相关农艺性状和生理指标，分析甘蔗分蘖特性与光合同化能力和同化物分配动态的关系。结果表明，GT49的分蘖力明显强于GT03，表现为分蘖率和分蘖发生率均显著高于GT03，地下芽数显著低于GT03。同位素标记结果表明，13C呈现出不同的分配规律：GT03的13C自留量显著高于GT49，二者T1、T2、T3时期分配至分蘖苗的13C分配比例分别为1.79%、9.98%、13.43%和14.26%、32.79%、19.39%，且差异达显著水平；但二者的13C分配量无显著差异。相关性分析结果显示，在分蘖进程中，分蘖率和分蘖发生率与分蘖苗的分配比例呈显著或极显著正相关，且相关性系数在T2时最大。综上，GT49分蘖力强于GT03的原因与分蘖期功能叶的光合产物分配量和比例紧密相关，分蘖强的甘蔗品种具有更强的同化物分配能力以供其分蘖的生长发育。本研究结果为丰富甘蔗分蘖发生的生理生化机理提供了理论基础。
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