科研产出
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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甘蔗ScHAK10基因克隆及表达分析
《作物杂志 》 2018 北大核心
摘要：为探究甘蔗HAK基因家族中Sc HAK10基因的功能及干旱环境下的响应机制,利用同源克隆技术(homologous cloning)从新台糖22号中克隆得到Sc HAK10基因的完整编码序列,并对其进行生物信息学分析,同时采用q-PCR技术分析基因在不同组织以及在不同干旱阶段的表达情况。结果表明,Sc HAK10基因编码区全长为2 433bp,编码810个氨基酸,相对分子量89.83k D,等电点(p I)为8.46,预测其为疏水碱性蛋白;核苷酸同源性分析表明Sc HAK10基因与玉米(Zea mays L.)、高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]等其他作物中HAK基因具有高度的同源性;该蛋白具有跨膜结构域,定位在细胞质膜上。蛋白质二级结构分析发现其主要由α螺旋(38.15%)、扩展长链(19.26%)和无规则卷曲(37.16%)组成;蛋白功能预测显示其与阳离子运输通道相关,有较大的概率显示其介入转录、信号传导、免疫应答等生物活动。q PCR表达分析显示,Sc HAK10基因在不同部位都有表达,叶片中的表达量最高,其次为茎,根系中的表达量最低。干旱胁迫下Sc HAK10基因受到诱导表达,表达水平根据胁迫程度的加深而呈现出先上调后下降的表达趋势,复水后,基因表达量降低。本研究为进一步阐明甘蔗Sc HAK10基因的功能及甘蔗耐旱调控相关分子机制奠定了基础。
关键词： 甘蔗 钾转运蛋白基因(HAK) 基因克隆 生物信息学分析 基因表达
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九个甘蔗新品种在桂林地区的适应性观察和评价
《广西植物 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨甘蔗新品种在桂林地区的适应性表现,该研究以ROC22为对照,采用大区互比法,对国家甘蔗产业技术体系的9个甘蔗品种进行1年新植2年宿根的区域试验,观察记录出苗率、分蘖率、株高、产量和糖分等14个性状表现,并利用DTOPSIS法进行综合评价。结果表明:桂糖29号、桂糖31号、云蔗03-194、粤糖60号、福农38号和粤糖55号的综合性状表现优于对照ROC22,其中桂糖29号宿根性好、蔗茎产量和产糖量较高,但病虫害有不同程度的发生,田间栽培需加强病虫害防控;桂糖31号有效茎多、蔗糖分高,建议加强肥水管理,提高产量;云蔗03-194出苗率较高,出苗整齐,有效茎数较多,宿根性好,但枯心苗和黑穗病发病程度较其他品种严重,建议加强苗期病虫管理,保障成茎率;粤糖60号蔗糖产量较高、抗倒伏能力强,但新植出苗率较低,建议加大下种量;福农38号蔗糖分较高、抗病性较好,是优异的抗病材料;粤糖55号宿根性较好。上述筛选出的6个甘蔗品种宿根性好、抗逆性强、高产高糖,适宜在桂林地区进行扩大种植,用于指导当地的甘蔗示范推广。
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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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甘蔗纤维素合成酶基因ScCes3的全长克隆与表达分析
《农业生物技术学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：植物纤维素合成酶(cellulose synthase)催化合成β-1, 4糖苷链,是一种重要的糖苷转移酶。本研究根据前期从甘蔗(Saccharum officinarum)水分胁迫cDNA文库中获得的1条与玉米(Zea mays)纤维素合成酶3(cellulose synthase 3, Ces3)基因高度同源的核酸序列,通过反转录PCR (reverse transcriptionpolymerase chain reaction, RT-PCR)结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术,成功克隆了甘蔗纤维素合成酶基因(ScCes3) 5'端80 bp序列和完整3'端非编码区的全长cDNA序列(GenBank No. MG324347)。生物信息学分析显示,ScCes3基因全长3 625 bp,包含1个3 225 bp的完整开放阅读框,编码1 074个氨基酸残基;ScCes3蛋白为稳定的两性蛋白,不存在信号肽;蛋白二级结构多为无规则卷曲,主要位于细胞质膜上,具有植物纤维素合成酶家族蛋白的保守结构域。q RT-PCR分析表明,ScCes3基因在甘蔗植株叶片、叶鞘、茎等不同组织器官中均有表达,在茎中表达量高,尤其以第5节间中表达量最高,在叶片中表达量较低。本研究结果为进一步对该基因的表达规律和功能分析提供基础。
关键词： 甘蔗 纤维素合成酶 甘蔗纤维素合成酶基因(ScCes3) 全长基因克隆 基因表达
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甘蔗品种桂糖42号的种性及其高产稳产性分析与评价
《南方农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】对甘蔗品种桂糖42号的种性及其高产稳产性进行分析与评价,为其大面积推广应用提供参考依据。【方法】以可代表广西蔗区70%土壤类型的金光农场为试验地点,选择高、中、低3种不同土壤类型的地块,以新台糖22号(ROC22)为对照,连续进行桂糖42号4年新植3年宿根共30点次的生产性试验;试验期间调查其主要农艺性状、抗性及产量表现,并采用高稳系数与变异系数相结合的方法分析其高产稳产性。【结果】桂糖42号新植蔗的萌芽率和茎径与ROC22接近,分蘖率、单位面积苗数和有效茎数高于ROC22,但差异均不显著(P>0.05,下同),株高则显著低于ROC22(P<0.05,下同)。宿根蔗的株高略高于ROC22,茎径与ROC22相当,单位面积苗数和有效茎数较ROC22有明显优势,与ROC22的差异达显著或极显著(P<0.01,下同)水平。桂糖42号抗螟虫和抗梢腐病能力与ROC22相当,抗黑穗病、抗倒伏能力及抗旱性强于ROC22。新植蔗和宿根蔗的平均蔗糖分为14.95%~15.36%,均高于ROC22,但差异未达显著水平。1~3年宿根蔗茎产量和糖蔗产量分别比ROC22增产28.86%~62.93%和28.98%~63.03%,其中第3年宿根仍有较高的蔗茎产量和蔗糖产量,分别达80.02和12.32 t/ha,4新3宿的平均蔗茎产量和蔗糖产量分别达95.32和14.43 t/ha,比ROC22极显著增产18.38%和18.86%。从高稳系数和变异系数来看,桂糖42号新植蔗的产量稳定性较ROC22略差,但宿根蔗和新宿平均的产量稳定性较高,较ROC22有明显优势。【结论】桂糖42号在广西金光农场表现出高产高糖、宿根性强、抗旱性好、脱叶性好及抗倒性强等诸多优良特性,适宜在广西及国内相同土壤类型蔗区进一步推广种植。
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广西红壤区甘蔗根际土壤丛枝菌根真菌种类的18S rDNA基因序列分析鉴定及多样性分析
《热带作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探明广西红壤区甘蔗根际土壤丛枝菌根(Arbuscularmycorrhizal,AM)真菌多样性特点,本研究通过18S rDNA基因序列分析对来自广西红壤蔗区33个样地的甘蔗根系和根际土壤样品的AM真菌种属进行了鉴定,并分析了土壤理化性质对AM真菌侵染率和多样性的影响.结果表明:3类红壤类土壤中,赤红壤的根外菌丝量、根内菌丝和丛枝平均侵染率最高,分别为13.59%、24.18%、1.29%;砖红壤的泡囊平均侵染率最高,为19.17%.所构建的AM真菌克隆文库中共发现了24个OTU,分别属于AM真菌的7科12属24种,其中球囊霉科含5属10种,多样孢囊霉科含1属2种、无梗囊霉科含1属1种、巨孢囊霉科含2属2种,近明囊霉科含1属5种,原囊霉科和类球囊霉科各含1属2种;3类土壤的优势科和优势属分别为球囊霉科和根生囊霉属.红壤的AM真菌物种丰富度和香浓维纳指数最高,砖红壤最低.3类土壤的理化因子与AM真菌的物种丰富度均无显著相关.3类土壤的根内菌丝侵染率与pH值均呈正相关,与有机质、总氮及有效磷含量呈负相关.
关键词： 甘蔗 红壤类土壤 AM真菌 18S rDNA 多样性
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甘蔗‖绿豆间作体系作物根围土壤无机磷变化特征
《江苏农业科学 》 2018 北大核心
摘要：为了探讨甘蔗‖粮肥兼用绿豆间作模式下作物根围土壤磷素形态转化机制及其有效性,以酸性低磷土壤为介质,通过根箱试验比较不隔根(NS)、尼龙网隔根(PS)和塑料膜隔根(FS)3种处理方式下,甘蔗‖粮肥兼用绿豆间作体系中作物地上部生物量及植株吸磷量,测定根围土壤有效磷含量、磷酸酶活性、土壤磷组分含量。结果表明,甘蔗生物量以不隔根处理的最高,比尼龙网隔根处理的高14.65%,比塑料膜隔根处理的高25.56%。不隔根处理甘蔗磷的吸收量比尼龙网隔根处理的高19.19%,比塑料膜隔根处理的高22.74%。不隔根处理的甘蔗根际土壤的速效磷含量比塑料膜隔根处理和尼龙网隔根处理的分别高20.29%和31.75%;不隔根和尼龙网隔根处理的甘蔗根围土壤磷酸酶活性都显著高于非根围土壤,分别高10.16%和18.22%。磷素组分结果显示,不隔根处理的甘蔗根围土壤的AL-P、Fe-P、O-P含量显著低于甘蔗塑料隔根处理和尼龙隔根处理,而Ca-P含量则相反。绿豆不同根处理间的干物质累积量和磷的累积量差异不显著,其根围土壤的速效磷含量、有效磷含量、磷酸酶活性和AL-P、Fe-P、O-P、Ca-P组分含量差异也不显著。试验表明甘蔗与绿豆间作种植,通过根系交互作用可以改变甘蔗根围土壤磷的相关化学特性,从而促进甘蔗对磷的吸收。
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广西红壤区甘蔗根际土壤丛枝菌根真菌种类的18S rDNA基因序列分析鉴定及多样性分析
《热带作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探明广西红壤区甘蔗根际土壤丛枝菌根(Arbuscularmycorrhizal,AM)真菌多样性特点,本研究通过18S rDNA基因序列分析对来自广西红壤蔗区33个样地的甘蔗根系和根际土壤样品的AM真菌种属进行了鉴定,并分析了土壤理化性质对AM真菌侵染率和多样性的影响。结果表明:3类红壤类土壤中,赤红壤的根外菌丝量、根内菌丝和丛枝平均侵染率最高,分别为13.59%、24.18%、1.29%;砖红壤的泡囊平均侵染率最高,为19.17%。所构建的AM真菌克隆文库中共发现了24个OTU,分别属于AM真菌的7科12属24种,其中球囊霉科含5属10种,多样孢囊霉科含1属2种、无梗囊霉科含1属1种、巨孢囊霉科含2属2种,近明囊霉科含1属5种,原囊霉科和类球囊霉科各含1属2种;3类土壤的优势科和优势属分别为球囊霉科和根生囊霉属。红壤的AM真菌物种丰富度和香浓维纳指数最高,砖红壤最低。3类土壤的理化因子与AM真菌的物种丰富度均无显著相关。3类土壤的根内菌丝侵染率与pH值均呈正相关,与有机质、总氮及有效磷含量呈负相关。
关键词： 甘蔗 红壤类土壤 AM真菌 18S rDNA 多样性
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甘蔗无根试管苗光合自养生根过程中叶片生理生化特征的变化
《热带作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：甘蔗光合自养生根技术是一种新型的试管苗生根方法,比传统的培养基异养生根法有显著优势。为了揭示甘蔗生根的生理生化机理,为完善其生根技术提供理论依据。本研究以甘蔗栽培品种桂糖44号无根试管苗为材料,喷施ABT2号生根粉溶液后移栽于沙土混合基质中,在普通日光温室进行自养生根。在生根过程中连续采样调查试管苗生根率和生长状态,检测叶片中总叶绿素、碳水化合物(蔗糖、可溶性糖)、三大内源激素(IAA、ABA、CTK)含量和过氧化物酶(POD)活性。结果表明,由于环境改变,试管苗受到环境胁迫,致使叶片先微黄后转绿,7 d后老叶变黄衰老,新叶开始长出,并与日俱增;第一批不定根在处理后第5天突破表皮,至第9天100%的试管苗完成不定根的再生。叶绿素含量先减少后增加而后下降,9 d后跳跃上升;蔗糖、可溶性糖含量先是呈波动上升后急剧下降再跳跃上升;ABA含量和POD活性先上升后下降;IAA和CTK含量则相反,先下降后上升。从试管苗生长状态和生理生化指标变化规律分析,本研究发现甘蔗试管苗光合自养生根过程分为3个阶段,第一阶段在0~7 d,为试管苗适应期;第二阶段在7~9 d,为试管苗异养自养切换期;第三阶段在9~15 d,为试管苗自养能力恢复期,试管苗成功过渡到自养阶段是试管苗获得高存活率的必要条件。
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