科研产出
不同化学调控剂对甘蔗节间伸长及糖分积累的影响
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨促生长化学调控剂对甘蔗节间伸长和糖分积累的影响，分析甘蔗产量与重要农艺性状间的相互关系，为定向化学调控甘蔗农艺性状及完善甘蔗高产高糖栽培技术提供参考依据。【方法】以甘蔗优良栽培品种桂糖58号（GT58）为试验材料，以不同促生长化学调控剂[硝酸钙（A）、硼酸（B）、磷酸二氢钾（C）、复硝酚钠（D）、赤霉素（E）、赤霉素+复硝酚钠（F）和赤霉素+硝酸钙+硼酸+磷酸二氢钾+复硝酚钠（G）]为化学调控剂处理组，以叶面喷施清水为对照组（CK）,开展两年新植蔗田间小区试验，于节间伸长期喷施化学调控剂后在甘蔗不同生长发育时期测定其株高、节间伸长速率、糖分和产量。【结果】不同促生长化学调控剂处理甘蔗后，节间伸长速率表现为1.22～1.67 cm/d;平均节间数为21.30～23.90节；平均节间长为11.41～12.41 cm,且以含赤霉素调控剂的E和G处理极显著高于CK（P＜0.01,下同）。含赤霉素调控剂的E和G处理甘蔗的株高均显著高于CK（P＜0.05,下同）,茎径显著低于CK,有效茎数低于CK但差异不显著（P＞0.05）,而最终产量均高于CK。在甘蔗节间糖分积累过程中，含赤霉素调控剂处理组（E、F和G处理）均可促进糖分在蔗茎中部和上部节间积累，促使不同部位节间的糖分含量快速达到工艺成熟期水平，还原糖含量快速降低至CK以下水平。相关分析结果表明，促生长化学调控剂处理组甘蔗的茎径与产量呈弱负相关，Pearson系数仅为-0.082,有效茎数与产量呈极显著正相关，株高与产量呈正相关。【结论】促生长化学调控剂可通过调控甘蔗节间伸长促进甘蔗株高形成，改善株高、茎径、有效茎数和产量性状及这些性状间的相互关系。其中，含赤霉素调控剂可有效促进节间伸长及糖分从中部节间至上部节间快速积累，增产增糖潜力巨大，可在甘蔗农艺性状的定向化学调控及完善甘蔗高产高糖栽培技术中应用。
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1株根瘤菌在甘蔗体内的定殖及固氮效率分析
《南方农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究根瘤菌在甘蔗根内的定殖特点、根瘤菌接种对甘蔗生长的影响及与甘蔗的联合固氮效率，为根瘤菌在甘蔗生产中的应用提供理论依据。【方法】采用三亲结合法，将含有绿色荧光蛋白（GFP）基因和四环素抗性片段的pPROBE-pTetr-TT质粒导入分离自广西野生割手密根系的根瘤菌Rhizobium sp. CZGRD1，将标记GFP的根瘤菌CZGRD1与新台糖22号（ROC22）和RB928064（B9）甘蔗组培苗共培养，用激光共聚焦显微镜检测其在甘蔗根内的定殖特点。用15N同位素法研究盆栽条件下，CZGRD1对B9和ROC22组培苗和种茎苗的促生作用和固氮效率。【结果】CZGRD1对庆大霉素和氯霉素有抗性，对氨苄青霉素、链霉素、壮观霉素和四环素等抗生素敏感。CZGRD1与B9和ROC22甘蔗组培苗共培养过程中，能从根的裂缝、侧根伸出部位和根冠细胞侵入根内。接种CZGRD1使B9和ROC22甘蔗组培苗植株干重较不接种菌株对照分别增长12.11%和4.48%，氮含量分别增长25.00%和7.97%，植株从空气中获得的固氮百分率分别为12.35%和8.30%。接种CZGRD1使B9和ROC22甘蔗种茎苗植株干重较不接种菌株对照分别增长14.31%和10.26%，氮含量分别增长20.07%和10.90%，植株从空气中获得的固氮百分率分别为12.77%和10.28%。【结论】根瘤菌Rhizobium sp. CZGRD1能定殖在甘蔗根内，可促进B9和ROC22组培苗和种茎苗生长，并与甘蔗联合固氮。
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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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干旱胁迫下外源ABA对甘蔗幼苗生理特性和基因表达的影响
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：甘蔗是世界上重要的糖料作物，但我国甘蔗主产区多数为丘陵旱坡地，季节性干旱频繁，已严重影响我国甘蔗糖业的可持续发展。植物激素脱落酸（ABA）不仅调节植物生长发育，在植物应对逆境胁迫的生理生化响应中更不可或缺。本研究选用甘蔗品种‘桂糖42号’为材料，桶栽土培方式，设置对照（CK）、CK+ABA、干旱、干旱+ABA等4个处理，探讨干旱胁迫下叶面喷施ABA对苗期甘蔗生理生化特性和相关基因表达的影响，为应用ABA提高甘蔗抗旱性提供理论基础。结果表明，正常淋水条件下甘蔗叶面喷施ABA处理（CK+ABA）的主要生理生化参数与基因表达量变化与CK差异不显著；甘蔗叶片相对含水量随着干旱胁迫程度加剧而逐渐下降，丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）含量显著上升，而干旱+ABA处理能提高甘蔗的保水能力，并减少MDA的积累，使其含量处于较低水平；干旱胁迫显著降低甘蔗叶绿素含量，而干旱+ABA处理能防止叶绿素降解并对干旱胁迫引起的光系统Ⅱ实际光化学效率（ΦPSⅡ）下降有明显的缓解作用；干旱胁迫下，甘蔗内源ABA合成限速酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）编码基因、脯氨酸（Pro）合成关键酶Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）编码基因及过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）编码基因的表达量显著增加，内源ABA含量、Pro含量和CAT、SOD、APX、POD活性显著提高，而干旱+ABA处理能更进一步增强上述基因的表达，使ABA含量、Pro含量及相关抗氧化酶活性的增幅更显著，从而提高干旱胁迫下甘蔗清除过量活性氧的能力，降低H2O2含量，提高甘蔗抗旱性。
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引进国外甘蔗种质资源检疫及田间抗病和农艺性状观察
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为筛选健康优良的引进甘蔗新种质，丰富甘蔗杂交亲本资源及获得具有直接推广应用价值的优良甘蔗品种，本研究通过法国农业国际合作研究发展中心（CIRAD）下属负责不同国家甘蔗种质资源引进、提供和检疫的机构Visacane引进法国、美国、巴巴多斯、伯利兹、牙买加、罗马尼亚、圭亚那等国家的甘蔗种质资源41份，在广西甘蔗引种检疫室进行2个甘蔗生长周期的隔离种植检疫，期间对甘蔗白条病、斐济病和流胶病等检疫性病害进行监测，确定无检疫性有害生物发生后出圃，通过大田试验进行田间自然发病、农艺性状、产量、锤度等调查。结果表明，引进的41份国外甘蔗种质均无检疫性病虫害；大田自然发病试验筛选出抗病优良甘蔗种质B03-224、B03-876、FG08-057、FG08-757、FG09-128、FG09-331、FG09-367、FG09-538和FR89-746共9份，可考虑作为抗病亲本；筛选出高糖甘蔗种质B03-224、BBZ88-343、BJ99-32、BR08-004、CP04-1844、CP05-1526、FG06-691和FG09-367共8份，锤度评价为1等级，可作为高糖亲本；筛选出高产甘蔗种质BZ93-855、CP00-1446、FG09-124、FG09-346和FR90-881共5份，产量评价为1等级，可用作高产亲本；筛选出农艺性状整体评价优良种质B03-224、BBZ93-855、BJ99-106、CP00-1446、CP05-1526、FG04-333、FG06-691、FG07-338、FG09-124、FG09-128和FG09-367共11份，其综合性状较好，产量潜力较大，拟进入下一轮比较试验继续筛选；并综合抗病性、高产、高糖等农艺性状评价，从中筛选出B03-224、FG09-128、FG09-367和CP05-1526综合表现优良的4份甘蔗种质进入下一步品种比较试验，以期筛选出能适应广西生态环境的高产、高糖、抗病的甘蔗种质进行推广种植。以上甘蔗种质已全部进入广西南宁甘蔗种质资源圃和广西农业科学院三亚甘蔗杂交育种基地保存，将进一步开展抗旱性和抗寒性等评价及后续杂交利用研究。本研究可为引进国外甘蔗种质的利用提供参考依据。
关键词： 甘蔗 种质资源 隔离检疫 病害 分子检测 农艺性状
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间作西瓜对甘蔗产量效益和根际土壤理化性质及微生态的影响
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：分析甘蔗间作西瓜对甘蔗产量、总经济效益、根际土壤生态及理化性质的影响,旨在探究甘蔗间作西瓜模式的生态效应,为进一步推广及应用甘蔗间作西瓜模式提供理论依据和技术支撑.基于传统和现代高通量测序技术,分析间作和单作甘蔗产量、总经济效益、根际土壤理化性质及根际土壤细菌群落结构变化.与甘蔗单作(CK)相比,甘蔗间作西瓜(TM)具有提高甘蔗产量和总经济效益的效果;对甘蔗根际土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量无显著影响;同时,甘蔗间作西瓜对甘蔗根际土壤细菌多样性和丰富度亦无显著影响.另一方面,门分类水平,甘蔗间作西瓜虽然增加了放线菌门(Actinobacteria)和其他(others)门类优势细菌的相对丰度占比,但亦缺失了浮霉菌门(Planctomycetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等门类优势细菌的富集;属分类水平,热酸菌属(Acidothermus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、norank_o__SC-I-84、Bryobacter、链霉菌属(Streptomyces)、norank_f__DA111、Candidatus_Solibacter、酸杆菌属(Acidibacter)和norank_f__Acidobacteriaceae__Subgroup_1_则是甘蔗单作(CK)模式下甘蔗根际土壤中特有的优势细菌属;与之相比,小单孢菌属(Micromonospora)、norank_f__Anaerolineaceae、unclassified_f__Micrococcaceae、norank_o__JG30-KF-CM45、norank_f__Elev-16S-1332、norank_c__Actinobacteria、卢得曼氏菌属(Luedemannella)、unclassified_f__Intrasporangiaceae、norank_f__Nitrosomonadaceae、unclassified_f__Nocardioidaceae、norank_c__S085和Defluviicoccus则是甘蔗间作西瓜(TM)模式下,甘蔗根际土壤中特有的优势细菌属.基因功能预测结果显示,甘蔗间作西瓜并没有显著改变甘蔗植株根际土壤细菌的主体功能.与甘蔗单作相比,甘蔗间作西瓜具有提高甘蔗产量和总经济效益的效果;虽然没有显著改变甘蔗根际土壤理化性质,同时亦没有显著提升甘蔗根际土壤细菌多样性、丰富度以及细菌主体功能,仅改变了部分甘蔗根际土壤细菌的群落组成,富集了诸如小单孢菌属(Micromonospora)等特有的优势细菌属.综上所述,甘蔗间作西瓜有助于提高甘蔗产量和总经济效益,虽不能显著提升甘蔗根际土壤肥力,但亦没有造成甘蔗根际土壤细菌生态功能失衡或劣化,只是改变了部分甘蔗根际土壤细菌群落组成,但间套作西瓜富集的特有优势细菌属,诸如小单孢菌属(Micromonospora)属细菌是具有增强甘蔗植株抗性功能的有益细菌属.
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脉冲标记下甘蔗13C富集及氮磷钾含量变化
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：13C示踪是精准量化植物碳源贡献土壤碳的有效途径。为建立经济适用的甘蔗13C脉冲标记方法，同时获得13C富集蔗叶，本研究采用自制全密闭标记室进行标记试验，供试甘蔗品种为桂糖58号，设置0（CK）、0.32（T1）、0.64（T2）和1.28 g·m-3（T3）4个Na213CO3标记浓度，每隔7 d进行6 h的13CO2脉冲标记，共标记6次。于第6次脉冲标记开始及结束后采集标记室内气体，测定CO2浓度和δ13C-CO2。并于第2、第4和第6次标记7 d后破坏性采集植株，测定蔗叶和根系δ13C值及全碳和N、P、K含量，计算蔗叶和根系13C标记效率。结果表明，在密闭标记时间内，外源释放的13CO2 95%以上被甘蔗光合作用利用。蔗叶δ13C值和F值随着标记次数和Na213CO3标记浓度的增加而增加。标记4次和6次后，蔗叶13C平均标记效率分别为25.2%和36.6%。总体来看，每次以0.32 g·m-3 Na213CO3标记6 h，每隔7 d标记1次，标记4次即可获得经济适用的13C富集蔗叶。养分含量结果表明，T1和T2浓度标记的蔗叶N、P、K含量均显著高于或相当于未标记蔗叶。标记4次后，除T2浓度标记的根系P含量外，标记根系的N、P、K含量均较未标记根系降低7.9%～32.9%、0.9%～20.7%和21.9%～47.9%。蔗叶N、K含量与根系N、K含量呈显著或极显著负相关。可见13C脉冲标记影响了甘蔗体内N、P、K的吸收与分配，促进了根系N、K向蔗叶迁移。本研究结果可为甘蔗同位素的高效标记以及标记期间甘蔗的养分管理提供参考依据，并为进一步研究甘蔗秸秆碳在大气-植物-土壤中的周转提供科学材料。
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甘蔗秸秆综合利用技术研究现状
《甘蔗糖业 》 2023
摘要：甘蔗秸秆包括原料蔗收获之后剩下的枯叶、绿叶及蔗梢，如果不及时处理会对后期蔗田管理产生较大影响。近年来，国家对秸秆野外焚烧进行了严格管控。在新环保形势下，通过一系列新型技术手段对蔗田中残留蔗叶进行无害或资源化处理、变废为宝，是实现甘蔗秸秆综合利用的重要途径。据此，研究者通过查阅相关文献，对目前较为成熟的技术模式进行了整理，归纳总结了一套较为完善的适宜我国国情的秸秆综合利用技术，其中包括低秸秆残留良种、原位粉碎腐熟发酵还田、青储饲料、燃料以及锅炉灰分肥料生产等技术模式，为促进环境友好型的蔗糖业发展提供理论指导。
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