巴西蕉品种选育及栽培技术要点

论述了巴西蕉品种的来源、引进选育过程及栽培技术特点,通过历年的区域试验对其生物学性状、果实品质、抗逆、抗病性差异进行系统研究。结果表明：巴西蕉品种生育期9～13个月,植株高度237～300 cm;果穗长约84 cm,果穗周约120 cm,果指长20.1～21 cm,果数134～149个,单产24 kg,单产最高可达50 kg以上。耐瘦瘠、抗寒性较好,经济性状优良,主要缺陷是对香蕉枯萎病4号小种高感,其他病虫害抗性也同普通香牙蕉。巴西蕉从20世纪90年代中期起已成为我国主栽品种之一,占种植面积60%以上,累计种植面积达200万hm2,累计产值1 500亿元,年带动就业100万人。2013年1月通过海南省农作物品种审定委员会审定。     

不同遗传背景香蕉品种间轮作控制香蕉枯萎病的效果分析

香蕉种质资源丰富,不同香蕉品种对各个枯萎病生理小种的耐受性不同,利用遗传背景差异大、抗性不同的香蕉品种进行轮作可能达到防控香蕉枯萎病的效果。本研究选取华南地区常见的香牙蕉、粉蕉、龙牙蕉、贡蕉等栽培蕉类型作为研究材料,通过对24个香蕉品种的遗传多样性进行分析,结合生产应用,筛选遗传背景不同并且具有一定抗枯萎病的品种,进行香蕉品种间轮作模式对香蕉枯萎病的防控效果研究,以筛选高效栽培模式。利用29对SRAP引物对24份香蕉资源进行遗传多样性分析,选择属于不同遗传类群的5个抗病品种：‘粉杂1号’（第1类群）、‘海贡’（第2类群）、‘农科1号’（第5类群）、‘抗枯1号’（第5类群）和‘南天黄’（第5类群）进行品种轮作模式研究,统计土壤中枯萎病菌的数量以及枯萎病的田间发病率。试验筛选出29对扩增清晰、多态性好的SRAP引物,对24份香蕉资源进行遗传多样性分析,聚类结果表明,遗传相似系数变异范围为0.1~1.0,遗传差异较大,构建的聚类树状图在相似性系数为0.80时,可以将24个香蕉品种分为6类,分类结果与传统的形态分类基本一致,同时发现香牙蕉品种具有一定的遗传分化,可见SRAP分子标记适用于亚种或者更细的香蕉分类。在连作‘农科1号’的蕉地上分别轮作1 a‘粉杂1号’‘海贡’‘抗枯1号’‘南天黄’后,‘粉杂1号’和‘海贡’的根围土壤中的枯萎病菌数量显著降低;再种回‘农科1号’,轮作处理组的枯萎病发病率均降低,并且‘农科1号’-‘粉杂1号’1 a -‘农科1号’1 a、‘农科1号’-‘海贡’1 a -‘农科1号’1 a这2种轮作模式的枯萎病发病率显著降低,是控制香蕉枯萎病发生的有效栽培模式。可见采用遗传背景差异大的抗病品种进行合理轮作可以有效降低土壤中枯萎病菌的数量和香蕉枯萎病的发病率,达到防病的效果。     

科技文摘

我国香蕉产销情况 去年,我国香蕉普遍增产,总产达67.3万吨。由于冬季普遍未受寒害,今年生产形势将更好。这主要是:一、虽去年价格普遍下跌,但蕉农仍有较高的收益,种植香蕉积极性不衰。今年广东省种蕉面积将达105万亩,比去年增32.4％。广西种植25万亩,增47％;云南、福建都有所增长。二、各级领导重视香蕉生产,出现大批商品生产基地。三、重视信息反馈和果实质量的提高。此外,去冬今春气候暖和,蕉株长势良好。 估计今年全国总产可达95万吨,比去年增加41％。其中广东70万吨,增33.8％;广西2.5～3万吨,增66％至一倍;福建将增30％。香蕉市场将继续兴旺。价格将出现稳中有降,目前各地市场每公斤的价格是:桂林1.8元、九江2.4元、宁波1.8元、北京2.1元、唐山2.3元、石家庄2.0元、上海1.8元、张家口3.0元。     

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种菌株侵染和定殖巴西蕉和粉蕉根系的观察

尖孢镰刀菌古巴专化型1号和4号生理小种菌株对巴西蕉和粉蕉的致病性不同,其在巴西蕉和粉蕉根系的侵染和定殖过程是否不同仍未阐明。笔者将绿色荧光蛋白标记的1号（T320）和4号（B2-63）生理小种菌株分别接种巴西蕉和粉蕉,借助激光共聚焦显微镜观察侵染过程。发现这2个生理小种菌株菌丝均可沿巴西蕉和粉蕉根系表层细胞之间的凹槽生长,并进一步侵入维管束;而且B2-63侵入粉蕉根系维管束快于其侵入巴西蕉根系维管束。在接种T320 菌株15 d后,在轻微褐变的巴西蕉球茎组织中未观察到其菌丝体,而在褐变粉蕉球茎中可观察到。推测T320在粉蕉根系维管束中的扩展较其在巴西蕉根系维管束中的扩展容易。结果为进一步研究尖孢镰刀菌古巴专化型生理小种与不同基因型香蕉的互作奠定基础。     

香蕉不同品种生长发育、结果性状和产量比较

为了评价不同香蕉品种在广西的表现,对广西崇左市龙州县 10 月秋植的 6 个香蕉品种（桂蕉 6 号、中蕉3 号、中蕉 4 号、中蕉 6 号、巴西蕉、南天黄）的生长发育、结果性状和产量进行了比较,旨在为广西香蕉生产的品种结构调整提供理论依据。试验结果表明：在整个生长发育阶段的同一时期,生长最旺的是中蕉 3 号,最弱的是南天黄,中等的是桂蕉 6 号、中蕉 4 号、中蕉 6 号和巴西蕉。生育期最长的是桂蕉 6 号和巴西蕉,比生育期最短的中蕉 3 号和中蕉 4 号多 17.8 d,南天黄和中蕉 4 号居中。产量最高的是桂蕉 6 号、中蕉 3 号、中蕉 4 号和中蕉 6 号,但 4 个品种间产量没有显著差异,其次是巴西蕉,最低是南天黄。果实综合性状较好的是中蕉 4 号、桂蕉 6 号、中蕉 3 号和中蕉 6 号,南天黄和巴西蕉较差。从综合表现看,中蕉 3 号、桂蕉 6 号、中蕉 4 号和中蕉6 号表现较好,适合在广西种植并获得较高产量,南天黄和巴西蕉表现较差。香蕉不同品种的假茎高度、假茎和叶片数的月增长量与月积温均呈显著或极显著相关关系,在一定温度范围内,高温促进香蕉植株的生长,低温则抑制香蕉植株的生长。     

基于主成分分析法评价不同产地香牙蕉的营养品质

通过主成分分析和聚类分析2种方法对采自5个产地的香牙蕉（广西、云南、福建、海南和广东）功能性营养成分与品质指标进行比较和分析,首先对5个产地香牙蕉样品的各营养和感官指标进行相关系数矩阵分析,得到5个产地香牙蕉样品分别在F1风味和矿物质元素指标（甜度、可溶性固形物、总酸、水分、钾、磷、镁、铜）、F2维生素类指标（维生素B₆、烟酸、β-胡萝卜素和多糖）、F3外观指标（长度和围径）、F4感官指标（香味、可食率）、F5功能性指标（槲皮素、总抗性淀粉）五大主成分上的累计方差贡献率达78.89%,因此这5个因子能够用作分析香牙蕉品质的主要指标。通过三维散点图和计算综合得分,云南、广东、海南省3地香牙蕉样品总体得分居高,结果表明香牙蕉营养品质较高,而福建省香牙蕉营养品质较低。进一步结合聚类分析的层次聚类和K-均值聚类2种分析方法,与主成分分析的结果一致,云南省香牙蕉品质最高,其余产地品质分属一类与二类。这可能与各指标差异性分析中的云南省香牙蕉样品在β-胡萝卜素、香蕉多糖和矿物质元素等指标上显著高于其他4个产区（P<0.05）相关。通过以上不同方法综合分析,可以得出来自五大产区的香牙蕉样品综合营养品质水平,研究结果为我国香牙蕉的品种培育、产地选择提供理论依据及参考。     

香大蕉品种对斜纹夜蛾实验种群增长的影响

在室内平均温度28.1℃,平均相对湿度83.9%的条件下研究了贡蕉、粉蕉、红香蕉、巴西蕉、泰蕉、8818等6个香大蕉品种对斜纹夜蛾Prodenia litura（Fabricius）生长、发育和繁殖的影响.结果表明：其初孵幼虫喜食粉蕉,而不喜食泰蕉和巴西蕉;卵-蛹的发育历期以泰蕉最长（38.8 d）,粉蕉最短（26.8 d）;世代存活率以泰蕉最低（21.7%）,粉蕉最高（71.4%）;产卵量以红香蕉最低（324.5粒）,贡蕉最高（1319.2粒）;其种群增长趋势（I）仍以泰蕉最慢,粉蕉最快,粉蕉约是泰蕉的14.5倍.以rm作为抗虫性指标,6个香大蕉品种对斜纹夜蛾抗性的强弱顺序为：泰蕉＞红香蕉＞巴西蕉＞8818＞贡蕉＞粉蕉.研究结果表明,斜纹夜蛾能在6个香大蕉品种上完成生活史,泰蕉和红香蕉对斜纹夜蛾种群数量有一定的抑制作用.     

香蕉枯萎病菌的致病性测定及其RAPD分析

以分离自海南、广东的18个香蕉枯萎菌菌株为试验材料,进行致病性测定及RAPD分析.结果表明,分离自粉蕉的12个菌株为1号生理小种,而分离自巴西蕉的6个菌株为4号生理小种;1号生理小种菌株侵染粉蕉的发病率与4号生理小种菌株侵染粉蕉、巴西蕉的发病率都是100%;采自海南三亚市荔枝沟镇的15号菌株为强致病性的菌株,与其它5个4号小种菌株相比,差异显著;RAPD分析能区分1号4号生理小种,菌株的地理来源,致病力;引物OPM-15能用来鉴定1号和4号生理小种.     

天宝香蕉

漳州种植香蕉至今已有一千多年历史.唐代漳州别驾丁儒在《归闲诗十二韵》中载有“芭蕉金剖润 龙眼玉生津”.1983年漳州地区种植香蕉面积2.4万亩,年产香蕉果17500吨,超历史最高水平.外销上海、杭州、北京等地7000吨.目前漳州地区种植香蕉的主要品种是“天宝蕉”和“台湾蕉”,约占总面积的70%.“台湾蕉”亦称“台蕉”是五十多年前由台湾引入.曾为国宴佳品的“天宝蕉”是七百多年前从印度引进后选出的优良变种,具有色艳、味香、质甜、果大、肉丰等优良品质.     

3个香蕉品种黄酮含量与果实发育成熟的关系

为了明确香蕉果实发育及成熟过程中黄酮含量变化规律,对巴西香蕉、粉蕉和皇帝蕉果实采前发育和采后成熟过程中的黄酮含量进行测定。结果表明:3个香蕉品种在果实发育成熟过程中果皮中黄酮含量均显著高于果肉中黄酮含量。从抽蕾、断蕾到采收,3个品种果皮中的黄酮含量逐渐降低,表现出与发育负相关。采前巴西蕉和黄帝蕉果肉中黄酮含量也是逐渐降低,但粉蕉果肉中黄酮含量呈先升后降的趋势。在采后成熟过程中,3个香蕉品种果皮果肉中的黄酮含量逐渐升高。且用外源乙烯和1-MCP处理后发现,香蕉果皮和果肉中的黄酮含量明显受外源乙烯诱导而增加,受1-MCP的抑制而减少,表现出与成熟正相关。     

抗枯萎病香蕉新品种‘南天黄’选育

‘南天黄’香蕉(AAA Cavendish)是2002年从台湾香蕉研究所引进的‘宝岛蕉’(新北蕉,Formosana,GCTCV-218)经过多代选育培育而成。‘南天黄’株高250~300 cm,生育期300~400 d,宿根期250~300 d,产量18~35 kg;‘南天黄’外观颜色类似中杆大蕉,茎色、叶色、幼苗紫斑色淡、吸芽色、茎形、果轴等生物学外观特性,与母本‘宝岛蕉’有较大的差异性;其稳定性和一致性也符合香蕉新品种测试指南的相关要求;‘南天黄’较‘巴西蕉’抗叶斑病、黑星病、花叶心腐病、叶边缘干枯、卷叶虫等;对枯萎病4号热带小种抗病性比‘宝岛蕉’、‘农科1号’等强,在枯萎病4号热带小种重病区发病率为4%~18%,低于所有参试品种(品系)。‘南天黄’是目前综合性状优良的抗枯萎病品种,可以在香蕉枯萎病区试种推广。     

外源水杨酸诱导香蕉苯丙烷类代谢提高对枯萎病抗性

由尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号生理小种（Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4, TR4）引起的香蕉枯萎病严重阻碍我国香蕉产业的绿色可持续发展。外源水杨酸（SA）处理能诱导香蕉体内SA合成及信号传导途径关键酶基因上调表达,激活香蕉植株内系统获得抗性,增强对各种生物和非生物胁迫的抵抗能力,在此基础上,本研究对香蕉感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’进行SA诱导处理,随后接种TR4,结果显示2个品种的病情指数均降低。为了进一步探究水杨酸信号途径下游的苯丙烷类途径在SA诱导的香蕉植株抗病过程中的作用,本研究运用实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）,对SA处理的感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’中苯丙烷类途径关键基因的表达情况进行分析,结果发现分支途径中常规苯丙烷类途径关键酶基因C4H和4CL、木质素合成途径关键酶基因CAD和CCoAOMT、黄酮类物质生物合成途径关键酶基因CHS和CHI,对SA处理和TR4接种均有响应。在仅接种TR4的情况下,‘巴西蕉’相关基因主要表现为显著下调表达,而‘农科1号’相关基因主要表现为上调表达;仅用SA处理时,2个品种的C4H和4CL被诱导上调表达;SA处理并接种TR4,2个品种C4H和4CL依然保持上调表达的趋势,变化幅度在‘农科1号’中偏高;‘巴西蕉’CAD经SA诱导上调表达,但在接种TR4后,CAD相对表达量降低,而‘农科1号’CAD被SA诱导显著上调表达,SA和TR4共同作用下,表达水平亦显著升高;‘巴西蕉’CCoAOMT被TR4诱导显著上调表达,在SA处理并接种TR4的‘巴西蕉’植株中也表现为上调表达,‘农科1号’CCoAOMT在SA处理或SA、TR4共同作用下表现为强烈上调表达;CHS和CHI在SA处理的2个品种中主要表现为上调表达,SA和TR4双重作用下,依然表现为上调表达。结果表明外源SA处理可诱导感病和耐病香蕉根组织中苯丙烷类途径关键酶基因上调表达,该途径在SA诱导的香蕉抗枯萎病过程中起着重要作用。     

香蕉枯萎病菌4号生理小种β1-微管蛋白基因的功能分析

本研究克隆并鉴定香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc4)β1-微管蛋白(β1-tub)基因,采用Split-marker同源重组技术获得Foc4的β1-tub基因敲除突变体,通过测定突变体菌株的生长速度、产孢量、致病力及对多菌灵敏感性,研究β1-tub基因在香蕉枯萎病菌的生长发育及对多菌灵抗药性中的作用。结果表明：与Foc4野生型菌株相比,敲除突变体生长缓慢、菌丝畸形及产孢量增加,对巴西蕉苗的致病力明显减弱,但对多菌灵的抗性水平无明显变化。由此推测β1-tub基因可能在Foc4的生长发育、产孢及致病力等方面具有重要的作用。     

尖孢镰刀菌古巴专化型中SIX2和SIX6基因敲除突变体的生物学特性

尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,Foc)依据对寄主易感性分为4个不同的生理小种,其中4号生理小种(Foc4)几乎能危害目前所有栽培品种。为研究其SIX(secreted in xylem)蛋白编码基因SIX2和SIX6在Foc4对寄主差异性选择中的作用,利用PEG介导的原生质体转化法将基于pCT74质粒框架构建的SIX2、SIX6基因敲除质粒分别转入Foc4 B2菌株,分别得到了SIX2和SIX6基因敲除突变体,然后分析敲除突变体与野生型的生物学特性差异。生物学研究结果表明:SIX2、SIX6基因的缺失突变体均呈现菌丝稀疏、生长速率减慢、产孢率降低、菌丝异核率增加,对渗透压、外源氧等外源胁迫更为敏感等特征。致病力分析实验发现ΔFoSIX2和ΔFoSIX6突变体的孢子在香蕉苗的幼嫩根部附着量减少,孢子根部定殖能力降低;ΔFoSIX2菌株基本上丧失了对巴西蕉的致病力,而对粉蕉仍有较强的致病能力;ΔFoSIX6菌株则对粉蕉苗、巴西香蕉苗盆栽致病力均呈极显著下降。依据生物学与致病力测定结果,推测Foc4中SIX6基因决定Foc4对寄主的致病力,而SIX2基因则决定Foc4对寄主的差异性选择能力。     

香蕉系统获得抗性相关基因对外源水杨酸的响应分析

香蕉生产受多种病虫害和逆境胁迫的影响,由真菌病原引起的香蕉枯萎病、叶斑病和黑星病,细菌性病害软腐病和鞘腐病,以及非生物胁迫寒害等,是阻碍香蕉绿色可持续生产的严重问题.为探索香蕉生产上多种病害和寒害逆境的有效防控措施,本研究从外源水杨酸(SA)诱导植物系统抗性机理出发,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,分析外...     

不同香蕉品种根系分泌物对香蕉枯萎病致病菌的影响及组成分析

从根系分泌物角度阐释不同香蕉品种对香蕉枯萎病的抗(耐)性机理,通过离位溶液培养法收集对香蕉枯萎病抗(耐)性不同的3个香蕉品种‘GCTCV-119’、‘桂蕉9号’和‘桂蕉1号’的根系分泌物,测定其根系分泌物对香蕉枯萎病致病菌的菌落生长和孢子萌发的影响,并分析其根系分泌物中游离氨基酸、可溶性总糖、有机酸的含量。结果表明,抗(耐)病品种根系分泌物抑制香蕉枯萎病致病菌的菌落生长和孢子萌发,而感病品种根系分泌物则促进香蕉枯萎病致病菌的菌落生长和孢子萌发。抗(耐)病品种根系分泌物中,可溶性总糖及游离氨基酸含量明显低于感病品种,有机酸含量则比感病品种高。3个香蕉品种中,共检测到13种氨基酸。其中,甘氨酸、谷氨酸、胱氨酸、丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸仅在感病品种‘桂蕉1号’中检测到;苯丙氨酸和脯氨酸只在抗(耐)病品种‘GCTCV-119’和‘桂蕉9号’中检测到。     

尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种红色荧光蛋白基因转化

采用PEG-CaCl2介导的原生质体转化体系,成功地将红色荧光蛋白基因DsRed转入到尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种B2菌株中。在显微镜下观察连续转接6代的转化子,结果都可以观察到很强的红色荧光,表明DsRed基因在转化的B2菌株中能稳定遗传。通过PCR验证,也表明红色荧光蛋白基因DsRed已经转入到尖孢镰刀菌中。对香蕉的致病力测定结果表明,转化子与野生型菌株B2相比没有明显差异。     

香蕉TGA转录因子家族的鉴定及枯萎病菌胁迫下的表达分析

尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. Cubense, Foc）引起的香蕉枯萎病是我国香蕉的主要病害之一,严重影响香蕉的产量和品质。TGA防御反应基因在香蕉应对尖孢镰刀菌胁迫的应答转录调控过程中至关重要。本研究以拟南芥TGA转录因子家族成员蛋白为查询序列,在香蕉基因组数据库中Blast筛选出TGA转录因子家族成员,并对该家族成员进行生物信息学分析。共鉴定得到9个香蕉TGA家族成员,分别命名为MaTGA1~MaTGA9;香蕉TGA家族蛋白富含酸性氨基酸,大部分蛋白以α螺旋为主;亚细胞定位主要在细胞核内。进化树分析表明,香蕉MaTGA转录因子家族的9个成员可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ两类,基因结构及功能结构域的分布情况也呈现出高度一致。进一步通过RT-qPCR分析发现,MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉枯萎病菌侵染后的‘威廉斯’（易感病）及‘南天黄’（抗病）中均显著下调表达,MaTGA1、MaTGA6、MaTGA7和MaTGA9均呈现先下降后上升的趋势;然而MaTGA4和MaTGA5仅在‘威廉斯’中上调表达,以上结果表明MaTGA2、MaTGA3和MaTGA8在香蕉抗枯萎病中发挥重要的生物学功能。本研究结果为香蕉TGA转录因子功能挖掘奠定理论基础。     

香蕉枯萎病菌内源报告基因细胞周期蛋白C1基因FocFCC1的鉴定及分析

本研究克隆鉴定了香蕉枯萎病菌4号生理小种（Foc4）的细胞周期蛋白C1（Fusarium Cyclin C1,FCC1）基因FocFCC1,采用Split-marker同源重组技术获得基因敲除突变体ΔFocFCC1,通过比较突变体和野生菌株在生长速度、产孢量和致病力等方面的差异,探索了FocFCC1基因缺失对香蕉枯萎病菌生物学功能的影响,并评估了FocFCC1作为枯萎菌内源报告基因的可行性。结果表明：与Foc4野生型菌株相比,ΔFocFCC1菌丝生长缓慢、菌丝畸形及产孢量减少,对巴西蕉苗的致病力明显减弱,推测FocFCC1基因在Foc4的生长发育、产孢及致病力等方面具有重要作用。以FocFCC1为靶标基因,评估了两种基因敲除重组方法介导的基因敲除效率,利用红色表型作为判断依据,挑取再生板上有红色表型的转化子进行PCR检测,Split-marker重组方法获得阳性转化子比例为91.7%,而多片段装配融合方法获得阳性转化子的比例为64%。ΔFocFCC1出现典型红色菌落,红色表型与PCR检测的FocFCC1阳性敲除转化子一一对应,FocFCC1基因敲除后红色表型肉眼容易分辨,可作为香蕉枯萎病菌内源报告基因探索新的遗传操作技术在该菌上应用的可行性。     

香蕉枯萎病菌内源报告基因比卡菌素聚酮合酶编码基因Bik1的鉴定及应用

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)引起的香蕉毁灭性土传病害,其中4号生理小种(Foc4)能感染几乎所有的香蕉品系,危害最严重.本研究克隆鉴定Foc4比卡菌素聚酮合酶编码基因(bikaverin PKS-encoding gene,Bik1)Foc...