科研产出
生物炭对旱坡地宿根甘蔗土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析旱坡地宿根甘蔗生长、土壤养分和微生物群落对生物炭的响应，揭示生物炭改良宿根甘蔗土壤的微生态机制，为缓解甘蔗连作障碍、宿根蔗病害及生物炭在甘蔗栽培中的应用提供科学依据。【方法】以旱坡地宿根甘蔗（种植第4年，1年新植3年宿根）为试验材料，设2个处理：不施用生物炭对照（CK）和施用生物炭处理（3 t/ha），分析生物炭对宿根甘蔗土壤养分、酶活性、微生物多样性和甘蔗生长的影响。【结果】与CK相比，施用生物炭可显著增加土壤碱解氮、速效钾和有机质含量（P<0.05，下同），显著提高蔗糖酶和酸性磷酸酶活性。施用生物炭还可改变土壤细菌和真菌分类单元（OTUs）总数，对土壤中各优势细菌门、细菌属相对丰度影响不大，但降低了真菌子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）及淀粉藻（Amyloflagellula）和镰刀菌属（Fusarium）相对丰度，增加了接合菌门（Zygomycota）及毛壳菌属（Chaetomium）和被孢霉属（Mortierella）的相对丰度。在甘蔗生长方面，施用生物炭可显著降低甘蔗梢腐病发病率，使甘蔗产量显著提高5.2%。【结论】施用生物炭可改良甘蔗土壤，改变土壤微生物群落结构，增强宿根甘蔗抗梢腐病能力，提高旱坡地宿根甘蔗第4年产量。
关键词： 甘蔗 生物炭 土壤 养分 微生物多样性 梢腐病发病率 产量
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甘蔗HTD2基因的表达特征及基因多态性分析
《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：分蘖是无性繁殖经济作物-甘蔗最重要的农艺性状之一,挖掘分蘖关键基因用于甘蔗理想株型调控是增加品种产量的重要途径.本研究使用实时荧光定量PCR技术对前期从甘蔗中获得的与水稻分蘖关键基因HTD2高度同源的ScHTD2基因开展表达特征分析,然后探讨其在甘蔗种质资源群体中的基因多态性情况,筛选与分蘖性状相关的变异位点.结果显示,该基因表达具有组织特异性,在叶中表达最高;腋芽萌动发育过程中,在休眠芽中表达量最高,随着蔗芽萌动,开始显著下调表达,负调控蔗芽的萌动发育;植物激动素、生长素和独脚金内酯都能显著诱导该基因在萌动蔗芽和蔗苗分蘖芽中的表达,结合激素处理的表型变化特征,预示生长素和独脚金内酯诱导该基因的高表达会抑制萌动蔗芽的继续发育和延迟蔗苗的分蘖,但植物激动素诱导的高表达并没有这种抑制效应.对从26份甘蔗种质资源中获得的520条HTD2基因组DNA克隆序列开展基因多态性分析表明,在基因组结构上,该基因具有2个外显子和1个内含子,其中内含子区域变异最为丰富.从群体基因多态性看,原始种亲本群体在外显子1和2区域表现出较高的核苷酸多样性,而主栽品种群体在内含子区域表现出较高的核苷酸多样性.从编码区单倍型多样性来看,原始种亲本群体间单倍型多样性最为丰富,其次为主栽品种群体.基因选择性测验中,原始种亲本群体受正向选择,选择压力较大,基因进化速度快,而骨干亲本群体和主栽品种群体受负向选择,向纯化方向发展.编码区单倍型演化分析表明,Hap3和Hap4处于单倍型演化的辐射中心,属于较为原始的类型.基因编码区变异位点与分蘖率相关性检测揭示该基因有23个SNP位点和5个InDel位点不同变异类型剂量与甘蔗种质资源分蘖率呈显著相关,变异类型剂量效应将是未来甘蔗分子辅助育种重要的关注点.研究为进一步深入解析甘蔗分蘖调控关键基因的功能作用和开发功能性标记奠定了重要基础.
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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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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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不同脱叶性甘蔗品种成熟期内源激素含量的研究
《热带亚热带植物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究甘蔗(Soccharum officinarum)内源激素与其脱叶性之间的相关性,对不同成熟期甘蔗不同叶位的叶鞘基部的脱落酸(ABA)、脱落酸葡萄糖酯(ABA-GE)、1-氨基环丙烷羧酸(ACC)和茉莉酸(JA)及相关衍生物茉莉酸-缬氨酸(JA-val)的含量进行测定.结果表明,LZ02-169品系的ABA、JA-val含量随成熟期的变化趋势与脱叶率一致;而LZ02-169的+8叶叶鞘基部ACC含量的变化趋势与脱叶率相反;成熟后期LZ02-169的+8叶叶鞘基部ABA、ABA-GE及JA-val的含量均显著高于'GT47'.因此,甘蔗成熟后期ABA含量的升高可能加速了叶片的脱落;经由ACC转化的乙烯和JA-Val也对叶片的脱落具有促进作用.
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水肥调控对甘蔗农艺性状和产量及水肥利用的影响
《节水灌溉 》 2022 北大核心
摘要：为探讨广西甘蔗高效生产的水肥调控模式.以柳城05136品种的甘蔗为研究对象,采用4种灌溉方案(T1:6.53 m3/hm2;T2:8.70 m3/hm2;T3:10.87 m3/hm2;T4:13.05 m3/hm2)和5种施肥方案(F0:不施肥;F1:分蘖期重施;F2:分蘖-伸长期重施;F3:伸长期重施;F4:伸长-成熟期重施),分析甘蔗农艺性状和产量及水肥利用效率对水肥调控的响应规律.结果表明,F3和F4处理可显著增加甘蔗的有效茎数,T2处理显著提高甘蔗单茎重、株高和茎径.全生育期定量施肥中,增加伸长期(偏重生育盛期)施肥不同滴灌施肥水平条件下,F3处理下甘蔗产量(962.25 kg/hm2)、肥料利用效率(48.20%)和灌溉水利用率[10.47 kg/(hm2?mm)]最佳;灌溉量对甘蔗产量和养分吸收利用状况的影响不明显,T1和T2处理下甘蔗灌溉水利用率显著提高.T2和F3处理为最优组合,即甘蔗节水增产的水肥调控模式为灌溉量为8.70 m3/hm2、伸长期重施肥料.该研究结果可为广西甘蔗水肥管理提供科学依据.
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气象因素对甘蔗生产的影响及环境互作基因研究进展
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：甘蔗产量与蔗区的自然条件、生产条件、耕作制度、栽培管理技术措施和品种特性有密切关系,而与气象因素也息息相关.降雨量对甘蔗伸长期,成熟期有关键影响,与产量有正相关关系,挖掘利用不同作物的抗旱基因,可以提高甘蔗抗旱能力.大气相对湿度、温度、光照是影响甘蔗伸长、糖分累积和单产的重要因素.甘蔗的产量和含糖量受干旱、台风、洪涝灾害、低温高湿等气候因子的影响.本研究通过分析蔗区降水量、湿度、日照等气象因素对甘蔗产量的影响,结合甘蔗抗逆基因的研究进展,提出发展分子标记用于辅助选择甘蔗育种,研究不同灾害性天气对甘蔗产量性状之间的影响,对于甘蔗的生产有着指导性意义和巨大的经济意义.
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具有固氮和耐酸特性甘蔗属野生割手密的筛选与鉴定
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]开展甘蔗属野生割手密种质资源农艺性状和固氮能力评价鉴定,筛选兼具固氮和耐酸特性的特异种质,为我国甘蔗属野生割手密种质资源创新和品种选育提供参考依据.[方法]以33份甘蔗属野生割手密种质为试验材料,采用相关分析、聚类分析和基因组克隆等方法,测定其株高、总茎数、锤度、干物率和固氮酶活性,克隆其内生固氮菌nifH基因,分析其固氮酶活性及酸胁迫下的根重和根系活力等指标,筛选出综合性状优良的固氮割手密材料,最终鉴定出兼具固氮和耐酸特性的割手密种质.[结果]参试割手密种质遗传多样性丰富,株高、总茎数、锤度、干物率和固氮酶活性的平均变异系数分别为31.73%、37.22%、40.69%、6.77%和59.22%,其中固氮酶活性的变异最大,说明这些割手密种质中存在固氮能力变异丰富的类型.相关分析结果表明,干物率与锤度、固氮酶活性与总茎数呈显著正相关(P<0.05,下同),干物率与总茎数呈显著负相关.聚类分析结果表明,在欧式距离8.51处可将33份割手密种质划分为4个类群,聚类结果与种质本身特性具有一定的一致性,其中,第4类群中的6份割手密种质为多茎的高固氮组合,第3类群的4份割手密种质均具有植株矮小和干物率低的特点;根据地域来源对33份割手密种质不能明显聚类,但具有较多相同性状特征的种质能聚在一起,说明割手密种质的表型和固氮能力在长期演化和自然选择过程中发生了显著变化.在种质GSM177和GSM03体内克隆到大量具有固氮基因nifH的固氮菌,进一步证实GSM177和GSM03是固氮型割手密种质.耐酸筛选试验结果表明,种质GSM177和GSM03对酸性土壤的耐受程度存在明显差异,其中,种质GSM177较能耐受酸性土壤环境,GSM03是典型的酸敏感型割手密种质.[结论]GSM177是兼具固氮和耐酸特性且综合性状优良的甘蔗属野生割手密种质资源,可在固氮和耐酸甘蔗品种选育中利用.
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轻型基质网袋在甘蔗组培苗上的应用
《中国糖料 》 2022
摘要：选用3个甘蔗品种'桂糖42号'、'桂糖58号'和'桂果蔗1号'组培苗,通过轻型基质网袋(T)和传统塑料穴盘加黄泥土(CK)2种种植方式,假植后对苗的生长、大田种植初期抗干旱时间、大田移栽成活率以及2种种植方式的优缺点进行对比.结果表明,轻型基质网袋育苗能提高'桂果蔗1号'组培假植苗成活率,比CK提高1.94个百分点;利用轻型基质网袋育苗,3个甘蔗品种的绿叶数比CK多1~2片,株高增加了22.00%~27.10%;'桂糖42号'、'桂糖58号'和'桂果蔗1号'的根重分别增加了46.5%、36.90%和22.54%.将'桂糖42号'假植苗种植到大田,在未浇定根水的条件下,对比CK,轻型基质网袋育苗3、4月份抗干旱时间能力提高了3~4倍,在温度较高、阳光较强的6、7月,抗干旱时间能力提高了8倍.大田种植下,轻型基质网袋育苗成活率约为100%,成活率提高了3.26~3.68个百分点.轻型基质网袋育苗具有重量轻、根系发育好、根量多、缩短假植时间、大田种植无缓苗期、运输方便和适合机械化种植等优点,值得在甘蔗组培育苗上大力推广.
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