科研产出
多年宿根甘蔗的转录组分析及差异基因挖掘
《中国生物工程杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：甘蔗（Saccharum hybirds）宿根性直接关系到甘蔗生产成本和种植效益，品种、环境和栽培措施均会影响甘蔗宿根能力，但品种的种性是影响宿根性最关键因素。国内外从分子生物学层面解释甘蔗宿根性差异的文献鲜见报道，从转录水平分析不同宿根年限GR2号和ROC22号基因表达的差异。结果表明：转录组测序共得到100 558条转录本和25 582条Unigene。获得53 790条Unigene的注释结果，分别在NR、Swiss-Prot、KEGG、COG、KOG、GO和Pfam数据库进行比对。GO功能注释共分成三大类，51小类，6年宿根蔗注释到1 029个差异基因，3年宿根蔗注释到3 391个差异基因。主要KEGG代谢通路有8条，分别涉及植物激素信号转导，淀粉和蔗糖代谢，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，苯丙素生物合成，同源重组，DNA复制，错配修复及植物病原体相互作用。筛选出脱落酸（ABA）相关差异基因6个，分别为脱落酸不敏感蛋白2基因（ABI2）、bZIP转录因子超家族蛋白、碱性亮氨酸拉链型转录因子基因（ABI5）、aba响应元件结合因子1基因（ABF1）、G-box结合因子基因（GBFs）、aba响应元件结合因子基因（ABF）。以上差异基因将作为后期进行基因表达和功能分析的参考基因，并联合蛋白质组学深入分析影响甘蔗宿根性的分子机制。
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甘蔗品种桂糖55号丰产稳产性分析
《广西糖业 》 2024
摘要：开展甘蔗品种桂糖55号1年新植1年宿根（1新1宿）品种比较试验，为其在广西来宾市蔗区推广种植提供参考依据。在广西来宾市蔗区选择6个地块12点次种植桂糖55号，以当地主栽甘蔗品种桂柳05136为对照（CK），采用高稳系数法与变异系数法相结合的方法分析桂糖55号高产稳产性，并综合蔗糖分及其他性状表现，评价其在广西来宾市蔗区的适应性。结果表明，桂糖55号1新1宿的平均株高较CK显著提高11.14 cm（P<0.05，下同）；新植蔗的茎径和有效茎数稍多于CK，宿根蔗的茎径稍大于CK，但差异不显著（P>0.05），宿根蔗有效茎数达68935条/hm2，较CK显著增加9915条/hm2；新植蔗的产量较CK显著提高3.92%，但丰产稳产性与CK接近，宿根蔗产量、1新1宿的平均产量分别较CK显著提高16.13%和10.07%，丰产稳产性[高稳系数（HSC）分别为103.17%和98.22%，变异系数（CV）分别为2.28%和1.85%]均明显优于CK，总体上以宿根蔗的丰产稳产性表现更佳；新植蔗的蔗糖分稍低于CK，宿根蔗的蔗糖分稍高于CK,1新1宿的平均蔗糖分与CK相近；新植蔗和宿根蔗的黑穗病和梢腐病发病程度轻。综合来看，桂糖55号在广西来宾市蔗区表现出株高较高、中大茎、有效茎数多、黑穗病田间发病率低、产量较高、宿根性强、丰产稳产性好及早熟高糖等特性，可在广西来宾市蔗区及其他蔗区推广应用。
关键词： 桂糖55号 区域适应性 丰产稳产性 蔗糖分 宿根性 黑穗病
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桂辐98-296补种延长宿根蔗年限模式农艺性状及经济效益分析
《农业研究与应用 》 2023
摘要：利用桂辐98-296（GF296）甘蔗种茎直接补种桂糖44号的第3年宿根蔗，探究延长宿根2年的可行性，为进一步推广甘蔗种茎直接补种延长宿根年限新技术提供依据。选取完成砍收的桂糖44号（GT44）第2年宿根蔗地块作为试验地，利用桂辐98-296种茎对其缺株断垄蔗畦进行直接补种，调查种茎直接补种延长1年宿根年限（即GT44宿根蔗第3年）的混合群体1 （简称“混1”）[GF296种茎直接补种的新植+GT44延长第1年宿根（简称“宿根1”）]和补种延长2年宿根年限（即GT44宿根蔗第3年）的混合群体2 （简称“混2”）[GF296种茎直接补种后第1年宿根蔗+GT44延长第2年宿根蔗（简称“宿根2”）]，以及其对应年份的不补种群体为对照CK1、CK2，调查上述群体的农艺性状指标和经济效益。实验结果表明，补种后第1年混1群体中，GF296出苗率86.25%、成茎率81.43%，达到了生产上的正常水平；GT44宿根1发株率与CK1相当；混1群体的蔗茎产量为87.79 t/hm~2，比CK1增产22.52 t/hm~2，增幅达34.50%，差异达极显著水平；混1群体比CK1增收7114.10元/hm~2，制糖企业增收15950.00元/hm~2。混2群体中，GF296宿根蔗的发株率高达226.56%，而GT44宿根蔗2与CK2的发株率分别为68.91%、65.51%，两者也基本处于同一水平；混2群体的蔗茎产量为91.85 t/hm~2，比CK2增产50.29t/hm~2，增幅达121.01%，差异亦达极显著水平；混2与CK2经济效益比较，蔗农纯增收20116.00元/hm~2，制糖企业增效39614.00元/hm~2。GF296种茎直接补种GT44宿根蔗，从农艺性状的表现是可行的，能有效延长了2年宿根年限，从经济效益而言是划算的，适宜大面积推广。
关键词： 桂辐98-296 桂糖44号 宿根蔗 延迟宿根年限
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桂糖44号在桂中蔗区的适应性分析
《甘蔗糖业 》 2023
摘要：在来宾市、柳州市每年选择4个地块,以当地主栽品种桂柳05136为对照,连续开展桂糖44号3年新植2年宿根共24点次的生产性试验,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,并结合桂糖44号在广西区域试验中的表现,综合评价其在桂中蔗区的适应性.结果表明,桂糖44号新植蔗在水肥条件适宜条件下的高产稳产性与桂柳05136相当,干旱时则略差,但仍有足够的有效茎数,可以继续保留宿根;宿根蔗的高产稳产性比桂柳05136更好,且随着宿根年限的延长,其优势越大;早期(11月)蔗糖分比桂柳05136高,属早熟高糖品种.桂糖44号在桂中蔗区表现为株高中等、中大茎、早熟高糖、高产、稳产、宿根性强、宿根年限长、抗倒伏、抗黑穗病、适宜机械收获,可在桂中蔗区及同类型蔗区进一步推广种植.
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机收压实对宿根蔗产量及根系生长和内源激素含量的影响
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明甘蔗机械收获后的土壤压实效应对宿根蔗生长的影响以及根系中内源激素的动态变化规律，以广西蔗区糖料蔗主栽品种桂糖42号作为研究对象，设计了机收时运输车碾压植蔗行和碾压行间2种处理方式，以人工砍收作为对照。结果表明：在宿根蔗苗期阶段，碾压处理后植蔗行和行间土表以下0～50 cm的土壤紧实度均大幅升高，其中0～10 cm区域增幅最大，随着土层加深，土壤紧实度增幅逐渐减小；至伸长期后，植蔗行中土壤0～30 cm纵向区域的紧实度与对照无显著差异，但30～50 cm及行间0～50 cm纵向区域的紧实度仍显著高于对照。在农艺及产量性状方面，碾压植蔗行使宿根蔗发株率显著减少42.0%,12月株高降低19.4%，有效茎数减少26.1%，蔗茎产量减产36.9%，而11月、12月和1月蔗糖分含量分别比对照提高1.40、0.75和0.58个百分点，碾压行间处理的株高、茎径、有效茎数和产量与对照相比均无显著差异。在根系形态及内源激素水平上，机收碾压植蔗行处理的根系干重和根长分别减少9.12%和10.72%，根总表面积和总体积也显著下降，而机收碾压行间的根系形态指标与对照相比无显著差异。压实处理后甘蔗根系中的IAA、GA3、ZR含量均不同程度降低，IAA/ABA、GA3/ABA、ZR/ABA也有同样表现，而ABA含量则显著升高；根系的内源激素含量、比值、根系形态及蔗茎产量之间存在一定相关性，IAA、GA3、IAA/ABA、GA3/ABA与根系干重、根长、株高、有效茎数呈正相关，ZR和ABA则呈负相关。综上，机收碾压可使蔗田土壤紧实度显著增加，使根系内源激素水平发生改变，进而影响甘蔗根系生长和产量，不同处理的减产效应差异显著，即压实植蔗行与压实行间相比，后者可显著降低压实对宿根蔗生长的影响。
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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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河池市蔗区主栽甘蔗品种的生产表现
《广西糖业 》 2022
摘要：为了解目前河池市蔗区的甘蔗生产情况,文章调查分析了蔗区三个主栽品种桂糖42号、桂糖44号、桂柳05136的生产表现.结果表明,桂糖44号有效茎数多、宿根性强、抗倒伏、抗黑穗病,总体表现更好,在三个主栽品种中更具推广潜力,应早种早管,同时适当延长宿根年限,充分发挥其宿根性强的优势.育种单位和相关农业部门在选育、引进、推广新品种时,应重点考虑宿根性强、宿根产量高、年限长的优良甘蔗品种,同时兼具中大茎、抗倒伏、脱叶性好等优良性状.应加大优良新品种引进、筛选试验与示范推广,制定适宜当地的配套栽培技术,充分发挥其优势;还应加强良种繁育基地的建设,运用健康脱毒种苗技术为蔗区提供优质、健康的蔗种,促进甘蔗生产提质增效.
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蔗叶残株不同处理方式对宿根蔗出苗生长的影响
《甘蔗糖业 》 2022
摘要：生产上,甘蔗收获后蔗叶残株处理通常有原地覆盖(或人工收集隔行覆盖)、蔗叶残株原地焚烧、机械粉碎还田、人工捡拾和机械打捆捡拾等几种方式,为了解不同的处理方式对宿根蔗的影响,进行了留宿蔗地蔗叶残株不同处理方式对宿根蔗出苗生长的影响试验.结果表明:蔗地残株粉碎+平茬、残株焚烧、残株粉碎和捡拾清理均能有效提高宿根蔗的萌芽出苗率,促进蔗苗的生长和分蘖.其中,以残株粉碎+平茬处理最优,其宿根蔗的出苗率、分蘖率、苗高和叶长分别比原地覆盖(对照)提高14.6%(绝对值)、16.2%(绝对值)、35.3%、16%,可以替代蔗叶残株焚烧,是一种高效环保的栽培管理措施.
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桂糖55号的宿根性及不同种植密度对其农艺性状的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析甘蔗新品种桂糖55号的宿根性及不同种植密度对其农艺性状的影响,为甘蔗新品种的推广应用提供参考依据.[方法]对桂糖55号进行1年新植3年宿根的4年品种比较试验及下种量分别为75 000、90 000、105 000和120 000芽/hm2处理(分别为处理1~处理4)的1年新植1年宿根种植密度试验,分析其宿根特性及不同种植密度下的产量和相关农艺性状.[结果]4年品种比较试验结果表明,桂糖55号的株高和茎径与新台糖22号(对照,CK)无显著差异(P>0.05,下同),但有效茎数为6.50万~7.83万条/hm2,显著高于CK(3.71万~6.09万条/hm2(P<0.05,下同).第一年新植产量为96.77 t/hm2,略低于CK(98.80 t/hm2),但差异不显著;第一和第二年宿根产量均在100.00 t/hm2以上,第三年宿根产量仍达79.43 t/hm2;3年宿根产量均显著高于当季CK,3年宿根平均产量为96.71 t/hm2,比CK(78.96 t/hm2)增产22.48%.桂糖55号3年宿根的黑穗病发病率为1.85%~19.44%,明显低于CK的15.88%~58.62%.不同种植密度试验结果表明,新植的出苗率间、宿根的发株率间均无显著差异,4个密度处理新植和宿根的分蘖率间差异不显著.随着种植密度的增加,新植的有效茎数和产量呈先升后降变化趋势,其中,新植的有效茎数数排序为处理3>处理4>处理2>处理1,新植的产量排序为处理3>处理2>处理4>处理1;宿根的产量随着有效茎数的增加而增加,宿根的有效茎数和产量排序均为处理3>处理1>处理4>处理2;处理3新植和宿根的产量均最高,且宿根群体的株高和茎径整齐度最好.在田间的黑穗病自然发病率为0~1.43%,与种植密度无密切关系.新植蔗糖分排序为处理2>处理3>处理1>处理4,宿根蔗糖分排序为处理2>处理1>处理3>处理4,适当稀植可提高桂糖55号的蔗糖分,种植密度过大会影响蔗糖分积累.[结论]甘蔗品种桂糖55号早生快发,前期生长快,分蘖成茎率高,有效茎数多,高产稳产,黑穗病发病率低,宿根性强.生产上应根据栽培条件选择适宜的种植密度,在普通旱地种植时下种量可参考105 000芽/hm2.
关键词： 甘蔗 宿根性 农艺性状 种植密度 产量 桂糖55号
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不同宿根年限甘蔗品种内源激素及酶活性分析
《作物杂志 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：不同甘蔗品种的宿根性强弱存在很大差异，为探究不同宿根年限甘蔗品种间的表现，以桂热2号（GR2）和对照新台糖22号（ROC22）为研究对象，测定宿根萌发期根、茎、叶中可溶性糖、可溶性蛋白、内源激素含量及相关酶活性指标。结果显示，可溶性糖和可溶性蛋白主要集中部位是茎和叶，GR2的5年宿根蔗的茎部可溶性糖含量最高；GR2中脱落酸（ABA）含量降幅最大，与宿根性强弱关系紧密，赤霉素（GA3）与宿根性的强弱成负相关，与ABA和生长素（IAA）的变化趋势相反；植物过氧化氢酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性与宿根性强弱成正相关，蔗糖合成酶（SS）活性与宿根性强弱成负相关，植物蛋白酶（Protease）在GR2的5年宿根蔗中活性最高；通过极点排序法计算得到ABA、IAA、GA3、CAT、PAL、Protease、SOD和SS的权重系数，分别为0.186、0.136、0.107、0.074、0.115、0.165、0.056和0.159。其中ABA含量、Protease和SS活性的权重系数较大，说明这3个指标对甘蔗宿根性的影响较大；宿根萌发期各品系宿根性强弱排序为GF>GT>RT>RF，说明GR2的宿根性强于ROC22，桂热2号是值得推广的强宿根性品种。
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