甘蔗细茎野生种(Saccharum spontaneum L.)的遗传多样性和系统演化研究

利用RAPD技术,采用25个随机引物对来自中国不同生态环境的195份甘蔗细茎野生种材料进行了地理群体结构的遗传多样性研究。结果表明：甘蔗细茎野生种的种内遗传变异较大,各地理类群的遗传分化明显,具有丰富的遗传多样性。基于分子聚类分析,推论中国甘蔗细茎野生种的起源演化方式为：起源于云南,然后由云南→四川→贵州→     

甘蔗及其近缘属倍性鉴定与分析

为提高甘蔗遗传改良效率提供基础,探明甘蔗及其近缘属、栽培种的倍性,本研究利用流式细胞术,首次对甘蔗及其近缘属的倍性进行了系统分析鉴定。结果表明,甘蔗属的热带种倍性为8和10,其中典型热带种拔地拉倍性为8、非典型热带种卡拉华倍性为10;印度种倍性为8和16.8,其中芒高为8、盘沙鞋为16.8;中国种育巴和芦蔗倍性分别为9.8和10;细茎野生种倍性范围为6.3~9.2,主要倍性约等于8,大茎野生种倍性为14.4。甘蔗近缘属的蔗茅属倍性范围在3.3~7.9之间,其中斑茅倍性范围在7.1~7.9之间,滇蔗茅倍性为3.3和3.8;芒属倍性有1.4和4.8两种类型;河八王属倍性范围在3.6~5.2之间。甘蔗杂交品种倍性较高,在8.2~12.3之间,其中以倍性9~10为主。首次系统性探明甘蔗及其近缘属、栽培种的倍性,倍性最低的为芒属的芒,其倍性为1.4;倍性最高的是印度种的盘沙鞋,为16.8,说明甘蔗是一种遗传背景复杂的非整倍体植物。研究结果可用于指导甘蔗杂交组合的配置。     

特高糖甘蔗育种材料筛选创制

甘蔗为高度复杂的异源多倍体，杂交后代会发生严重分离，对于某些有应用前景的优异育种中间材料，进行无性繁殖可获得遗传稳定的无性系基因型。针对甘蔗这一育种特点，福建农业大学甘蔗综合研究所在甘蔗育种中，应用种间杂交和回交方法，开发甘蔗复合体的遗传多样性，采用国内外高优商业品种，按不完全双列杂交设计，配制一系列杂交组合，应用多种先进手段，在相关世代进行特异甘蔗性状的筛选，建立了特异甘蔗育种材料选育程序，从保育的常用亲本、细茎野生种或斑茅BC1、BC2和“八五”选育的100个中间材料中完成创制4份特高糖育种材料。     

甘蔗野生种蔗茅的形态多样性分析

蔗茅(Erianthusfulvus)是甘蔗育种中极为重要的野生种质资源,研究其形态性状的遗传多样性对选育抗旱、抗寒、耐贫瘠、高蔗糖分含量的甘蔗新品种极为重要。为深入研究利用蔗茅野生资源,以保育在云南农业大学甘蔗研究所甘蔗种质资源圃的48份蔗茅无性系为试验材料,进行包括株高、叶宽、节间长度、茎径、锤度的田间调查和统计分析。结果表明,48份蔗茅材料在所调查性状上具有显著差异,变异系数介于9.37%~33.52%之间;基于5个性状的聚类分析将所分析材料分为了3类以及很多小类群,表明所研究蔗茅资源具有丰富的遗传多样性。研究结果对蔗茅资源在甘蔗育种中的利用具有重要参考价值。     

不同割手密杂交后的父性遗传分析

本研究主要选用云割82-114、云南1号、云割83-184、云割82-25、云割82-160、瑞割3号等优良甘蔗细茎野生种作为父本,利用百眉蔗、粤糖93-159等作为母本,通过有性杂交,并利用SSR鉴定杂交后代的遗传关系,从140个后代材料中鉴定出109个真实杂种,27个是假阳性材料,4个自交材料。并对12个组合真实性达到6个以上的子代进行了父性遗传的评估,结果父本共检测出24个位点,各子代群体的平均父性多态性比率在33.33 %-86.67%之间,平均基因杂合度较低,而父性遗传率相对较高。     

甘蔗与滇蔗茅杂交后代F_1、BC_1表型和GISH分析

滇蔗茅是甘蔗重要的近缘植物资源,在甘蔗种质创新和遗传改良中具有重要利用价值。为了鉴定甘蔗与滇蔗茅远缘杂交F_1、BC_1真实性后代种质并探明其遗传物质组成,本研究对远缘杂交组合亲本和后代材料进行了形态学观察、染色体计数、核型分析和染色体荧光原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)分析。结果:(1)表型鉴定结果显示,F1叶片具父本滇蔗茅特征,BC1后代叶片则趋于甘蔗品种。BC1的节间长度和株高表现出一定的杂种优势,茎径和锤度则逐渐趋于甘蔗品种(ROC10);(2)细胞学鉴定结果显示:父本云南95-20 2n=30,核型属2B类型。F1云野03-316 2n=54,属2B类型;3个BC1后代材料2n均为110,其中云野06-278属2B类型,云野06-277和云野06-279属2C类型。(3)GISH结果:在F1和3个BC1材料中均检测到15条滇蔗茅野生种外源染色体,但没有检测到重组染色体。以上结果表明F1和BC1是真实的杂交后代种质,杂交过程染色体遗传方式分别为n+n和2n+n。本研究可为滇蔗茅有利基因向甘蔗转移提供细胞学证据,为滇蔗茅在甘蔗杂交创新中利用方式的制定提供参考。     

旱地甘蔗槽植秋冬播栽培新技术

云南省是我国重要的糖料基地，旱地蔗区是云南的主产蔗区，１９９８年全省旱地蔗种植面积约２３．２５万ｈｍ２，占植蔗面积的８０％。但是，长期以来，由于受太平洋东南季风和印度洋西南季风的影响，冬春少雨干旱，土壤含水量低，严重影响了旱地蔗的萌发和前期生长。研究与实践表明，甘蔗的一生中，水是最重要的生长因素，特别是土壤干旱对甘蔗萌芽期和幼苗形成期造成的水分亏缺，将最终导致收获有效茎数不足，单茎重低，造成甘蔗的严重减产。据统计，目前全省旱地甘蔗单产一般为４５ｔ／ｈｍ２左右，若遇特别干旱年景，则仅为１５～２０ｔ…     

甘蔗新品种桂糖21号的生产性能及配套栽培技术

甘蔗新品种桂糖21号（原代号桂糖94．119）是广西甘蔗研究所于1994年用甘蔗品种赣蔗14号为母本、崖城71．374（甘蔗野生种割手密杂交三代材料BC3）为父本进行有性杂交，经过11年选育而成。该品种于2005年通过全国甘蔗品种鉴定，目前已在广西蔗区大面积推广应用，是广西重点推广品种之一。我国云南、广东、四川、贵州、湖南以及越南也有引种。全国累计推广面积0．7万hm^2，产生经济效益近5亿元。     

甘蔗复合体种质资源野生种的组织培养比较研究

本文比较了割手密、斑茅、蔗茅、五节芒、河八王等甘蔗种质资源野生种的幼叶组织培养条件, 首次建立了五节芒和河八王的组织培养体系。结果表明, 不同的野生种在愈伤组织诱导率、继代培养再分化能力及再生苗分化率方面均表现出不同, 说明甘蔗近缘野生种间在生理和遗传上存在着对培养条件反应的差异, 不同的资源材料要选择各自适合的培养体系。     

应用GGE双标图分析甘蔗品种(系)的产量和品质性状

采用GGE双标图分析7个甘蔗参试品种在7个试点的产量和品质性状。结果表明, 云蔗05-51(YZ05-51)为单茎产量高且稳定性强的品种, 福农39(FN39)和柳城03-1137(LC03-1137)的单茎产量较高, 但稳定性较差; 福农38 (FN38)、粤甘35 (YG35)和新台糖22 (ROC22)有效茎数较高, 但稳定性较差; 福农39 (FN39)和云蔗05-51 (YZ05-51)为蔗茎产量较高且稳定性强的品种, 福农38 (FN38)和柳城03-1137 (LC03-1137)蔗茎产量高, 但稳定性较差; 福农39 (FN39)和赣南02-70 (GN02-70)为甘蔗蔗糖分较高且稳定性强的品种, 云蔗05-51 (YZ05-51)和福农38 (FN38)甘蔗蔗糖分较高, 但稳定性较差; 福农39 (FN39)为产糖量较高且稳定性较强的品种, 福农38(FN38)、云蔗05-51 (YZ05-51)和柳城03-1137 (LC03-1137)的产糖量较高、但稳定性较差。云南瑞丽和云南临沧2个试点单茎产量的代表性和区分力较强; 云南保山和广西来宾2个试点有效茎数的代表性和区分力较强; 广西崇左和云南临沧2个试点蔗茎产量的区分力较强; 广西百色和柳州2个试点甘蔗蔗糖分的区分力较强; 广西百色和云南临沧2个试点产糖量的区分力较强。     

甘蔗细茎野生种(S.spontaneum)远缘杂种F2代模糊综合评判分析

应用灰色模糊综合评判分析法对甘蔗细茎野生种的远缘杂种F2代进行分析评价。结果表明：云-228、云03-77、云02-312、云02-281、云02-286、云-294六个材料综合性状优良，可以作为优良亲本进一步回交利用；云02-317、云02-241需作进一步的试验观察；云02-185、云02-297、云02-325、云-227应予以淘汰。该结果为甘蔗细茎野生种远缘杂种F2代的进一步选育利用提供了理论依据，增加了选育工作的预见性。     

甘蔗抗黄锈病G1标记的分子检测及候选抗病基因WAK的分析

甘蔗黄锈病是屈恩柄锈菌(Puccinia kuehnii Butler)引起的一种世界性真菌病害,导致产量减少和糖分降低,给甘蔗产业造成严重损失。本研究采用抗黄锈病分子标记G1,检测我国和世界上重要的甘蔗栽培品种、野生种和近缘属的抗黄锈病基因,并对扩增的代表性特异条带进行克隆测序、功能注释和聚类分析,推测其抗性基因的起源和进化。G1检测结果表明,国内124份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有83份,占66.9%;国外46份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有31份,占67.4%。34份甘蔗野生种和近缘属中检测到G1标记的有17份,占50%,其中割手密种含有该基因比例最高,为100%。功能注释揭示,G1标记的候选基因编码一种细胞壁连接的类受体激酶,并在甘蔗栽培品种的单倍体蛋白组数据库中鉴定到3个相似度较高的蛋白,这些蛋白都有细胞壁受体激酶结构的胞外域、跨膜域和激酶活性的胞内域。聚类结果则清晰展示了抗病候选基因的起源及进化关系,具体可分为3组,第1组来源于割手密种和大茎野生种;第2组来源于大茎野生种、热带种和河八王属;第3组来源于割手密种、大茎野生种、中国种和栽培品种。研究结果为抗黄锈病甘蔗品种的选育提供重要的抗源支撑,并为抗性分子机制的解析奠定基础。     

甘蔗细茎野生种核心种质构建

以来自我国10个省(市)、自治区的540份甘蔗细茎野生种无性系为材料,根据采集地信息及其在20对SSR引物上的分子标记数据和15个表型性状资料,开展核心种质构建研究。不同取样量(5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%)分析表明,10%的取样比例可获得70%以上的变异保留比例,是较好的核心种质取样规模;对5种采集地分组取样策略(等量法、简单比例法、平方根比例法、对数比例法和多样性比例法)和2种无分组取样策略(最大变异保留法和随机抽样法)比较表明,简单比例法获得的核心种质代表性最好,为最优取样策略。最后,在简单比例法取样筛选出的54份核心样品中,又通过定向选择补充了6份具有优异表型性状的材料,构建了含60份无性系的甘蔗细茎野生种核心种质,分子和表型检验都表明本研究所构建的核心种质具有较好的代表性和遗传多样性。     

不同甘蔗品种叶片中总黄酮含量与提取工艺的优化研究

以云南农业大学自育的甘蔗品种滇蔗01-58为试验材料,以芦丁为标准品,采用分光光度计法研究滇蔗01-58叶片中总黄酮的最佳提取条件。以提取率作为指标,测定不同类型甘蔗[野生种、栽培品种（系）]叶片中黄酮含量。结果表明,基于单因素和正交试验的最佳提取条件为乙醇浓度70%、提取温度70℃、提取时间90min;不同类型甘蔗叶片的黄酮提取率有明显差异,栽培种黄酮含量最高的为滇蔗09-38,野生种黄酮含量最高的为五节芒Ι91-27,总体表现为野生种叶片中黄酮含量高于栽培品种（系）。     

海南甘蔗野生种资源的收集与遗传多样性初析

为了进一步丰富中国甘蔗野生资源库,充分了解和发掘具有良好品性的野生材料,对海南省海口、澄迈、临高、儋州、白沙等16个县（市）的甘蔗野生种质资源进行了采集,共采集白茅8份、斑茅39份、荻7份、割手密26份、芒14份（其中五节芒4份）,涉及5个属6个种,共94份。测定株高、茎粗、锤度、叶长和叶宽5个主要农艺性状,并对斑茅和割手密进行了相关性和遗传多样性分析。初步研究表明,海南甘蔗野生种资源性状差异显著,株高、茎粗、叶长和叶宽存在较大相关性,而锤度与其他指标不相关;斑茅和割手密具有较大的遗传多样性,变异系数分别为0.187~0.558及0.206~0.432;斑茅和割手密分别分为四类群和三类群,其中斑茅Ⅱ和Ⅳ类群具有较大的生物量,而割手密Ⅰ和Ⅲ类群具有良好的锤度品质潜力,可推荐作为甘蔗育种的上游材料。     

甘蔗梢腐病的发生及综合防治措施

甘蔗梢腐病是一种普遍发生的甘蔗病害,在我国的广西、广东、福建、云南等省蔗区均有该病害的发生。近年来,梢腐病在蔗区的发生呈逐渐加重的趋势,已成为甘蔗伸长期的一种主要病害,并且对甘蔗的产量和品质造成了一定的影响。1症状甘蔗梢腐病主要危害梢头的嫩叶,也侵染叶鞘和蔗茎。发病初期幼叶的基部褪绿黄化,叶片较正常叶片狭窄,产生长短不一的红褐色纵向条纹,后条纹裂开,叶片显著皱褶、扭缠或短缩,严重则呈畸形或缠结在一起不能展开。病叶老化后出现不规则的红条或红点,形成不规则的眼形或菱形穿孔,叶尖或叶缘形成褐色至黑色的不规则病斑。叶鞘感染,形成红色的坏死斑或梯形病斑。蔗茎发病时,被害一侧蔗茎组织大部分变黑褐色腐烂,并……     

甘蔗常见病害的无害化防治

正(接上期)七、甘蔗赤腐病(甘蔗红粉病)1.症状识别多发生在甘蔗生育后期,主要为害蔗茎、叶中脉,也可侵害叶肉、叶鞘。蔗茎染病后外表初无异常表现,纵剖病茎可见茎内变红,在红色当中夹杂白色圆形或长圆形白色斑块,长圆形的白斑与蔗茎垂直。严重时髓部中空,并生灰白色棉絮状的菌丝和分生     

甘蔗细茎野生种ScNAC1基因的克隆与功能分析

本研究根据转录组信息从甘蔗细茎野生种(Saccharum Spontaneum)中克隆得到一个抗旱相关的NAC家族基因,命名为Sc NAC1(NCBI accession KP742345)。研究结果显示:该基因包含一个1 212个碱基的开放阅读框,编码403个氨基酸;通过序列比对发现该基因在N端具有保守的NAC结构域,进化树分析显示Sc NAC1属于NAC家族基因的NAP亚家族;通过将Sc NAC1-GFP融合载体转化拟南芥原生质体中,证明Sc NAC1定位于细胞核内;定量PCR检测在甘蔗细茎野生种发育不同时期Sc NAC1对于干旱的响应,发现Sc NAC1在各个时期都受干旱诱导。研究结果可为进一步研究甘蔗干旱响应机理提供参考。     

蔗茅EfNAC基因的克隆和生物信息学分析

为了更好地利用甘蔗野生种蔗茅(Erianthus fulvus Ness.)的抗逆相关基因,并为转基因甘蔗抗逆育种提供可靠的候选基因。本研究利用电子克隆和RT-PCR的方法在蔗茅野生种‘蔗茅99-2’中克隆到一个干旱诱导表达基因,并命名为FfNAC (GenBank登录号:MT499790)。生物信息学分析表明,FfNAC基因ORF长度为765 bp,共编码254个氨基酸,具有一个保守的NAM结构域。编码的蛋白以无规则卷曲和α-螺旋为主,没有信号肽,具有多个磷酸化位点,没有跨膜结构。本研究为深入研究蔗茅干旱胁迫的分子调控机制和转基因甘蔗抗旱育种提供理论依据和技术支撑。     

氮肥减量条件下间作绿豆压青对甘蔗生长及氮代谢的影响

以甘蔗单作常规施氮量为对照（CK）,设氮化肥减量20%+间作绿豆压青（A）、氮化肥减量40%+间作绿豆压青（B）和氮化肥减量60%+间作绿豆压青（C）3个处理,通过测定甘蔗农艺性状、蔗茎产量和甘蔗叶片氮代谢相关生理生化指标,研究氮肥减量条件下间作绿豆压青对甘蔗生长及氮代谢的影响。结果表明,间作绿豆影响新植蔗分蘖,分蘖率显著低于CK,但对甘蔗有效茎数影响不显著。新植蔗产量表现为A>B>CK>C。氮化肥减量条件下间作绿豆压青对宿根蔗发株率、株高、有效茎数、甘蔗茎径有促进作用。宿根蔗蔗茎产量表现为A>B>C>CK。2年的甘蔗蔗糖分含量表现为C>B>A>CK。氮化肥减少20%条件下间作绿豆压青对提高甘蔗叶片谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶活性和游离氨基酸、可溶性糖含量有促进作用。综合甘蔗农艺性状、蔗茎产量、氮代谢相关指标测定结果和经济效益的表现,试验以氮化肥减量20%+间作绿豆压青的A处理最优。