阴雨霜冻条件下的甘蔗耐寒评价分析

为了解阴雨霜冻条件下甘蔗性状变化特点及评价品种的耐寒性,选用国内外35个甘蔗品种(系)在广西霜冻常发区资源县开展了评价试验。结果表明,阴雨霜冻甘蔗的受害表现不同于干旱霜冻,在低于0℃的积温仅为干旱霜冻1/3左右的条件下,叶片受害最重,基部蔗茎中度受害,梢部蔗茎受害较轻。相关分析发现阴雨霜冻性状仅与出苗率、甘蔗锤度和绿叶数等少数前期性状存在相关性,且相关系数低;梢部茎长冻损率与绿叶百分率、基部节间冻损率不存在相关性。进一步分析发现选用基部节间冻损率、+1~+4叶绿叶百分率进行阴雨霜冻耐寒性评价较为适宜。聚类分类后的耐寒性评价表明:在南亚热带和热带选育的甘蔗品种,未经过耐寒性鉴定;选用耐寒亲本,选育的甘蔗新品种其耐寒性表现较好以上的几率将不低于40%;选用非耐寒亲本,选育的新品种其耐寒性表现较差以下的几率将高达70%以上。     

桂糖系列甘蔗新品种(系)比较试验

为筛选出适合广西甘蔗主产区的甘蔗新品种(系),为广西500万亩双高糖料蔗基地实现良种化提供参考,以广西主栽甘蔗品种新台糖22号为对照,对拥有自主知识产权的12个桂糖系列甘蔗新品种(系)在崇左蔗区进行比较试验,并对其进行综合性状评价。结果 13个品种(系)中,桂糖42号、桂糖07/94、桂糖08/120、桂糖08/1533、桂糖47号等品种表现出分蘖好、有效茎多、产量高等优势,适宜在崇左蔗区双高糖料蔗基地推广应用。     

甘蔗苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）的克隆和表达分析

【目的】克隆甘蔗的苯丙氨酸解氨酶基因（PAL）,分析其序列特征及其在不同组织和5种胁迫条件下的表达情况,为此基因在甘蔗抗逆育种中的应用提供理论支撑。【方法】利用串联飞行时间质谱仪对差异表达蛋白质进行质谱鉴定分析,通过RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种新台糖22号（ROC22）中克隆PAL,以生物信息学方法对其序列进行预测分析,利用real-time PCR分析PAL在不同组织和不同胁迫条件下的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗PAL,命名为ScPAL,GenBank登录号为KC172559。该cDNA全长2 590 bp,含有1个2 115 bp的完整开放阅读框（ORF）,编码704个氨基酸。序列分析表明,其包含典型的PAL酶活性中心序列（GTITASGDLVPLSYIA）,与其它植物的PAL蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScPAL与高粱的PAL蛋白亲缘关系较近。real-time PCR分析表明PAL为组成型表达,在根中的表达量最高,是叶中表达量的66倍。其在低温（4℃）、聚乙二醇（PEG）、NaCl和H2O2四种外源胁迫下均诱导表达,但表达模式不同。【结论】从甘蔗品种ROC22中克隆获得苯丙氨酸解氨酶基因（ScPAL）,是典型的PAL家族成员,推测其参与了甘蔗抗黑穗病过程,且在甘蔗抗寒、抗旱和抗盐胁迫过程也起到某种作用。     

甘蔗Cu/Zn-SOD的克隆和表达分析

【目的】克隆甘蔗铜/锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）基因,并分析其序列特征、组织特异性表达及在不同逆境胁迫下的表达模式。【方法】以甘蔗桂糖28号为材料,利用RT-PCR技术克隆获得Cu/Zn-SOD,采用生物信息学方法分析所推测的氨基酸序列,通过实时荧光定量PCR研究Cu/Zn-SOD在不同组织及逆境条件下的表达情况。【结果】克隆获得甘蔗Cu/Zn-SOD,NCBI登录号为JQ958328,其开放阅读框为456 bp,编码151个氨基酸,与禾本科植物聚于同一进化分支。实时荧光定量PCR分析表明Cu/Zn-SOD在根、茎、叶中均有表达,为组成型表达,在叶中表达量最高;Cu/Zn-SOD在聚乙二醇（PEG）、NaCl、低温（4℃）和H2O2四种非生物胁迫下均诱导表达,表达模式因调控机制的不同而异。【结论】克隆获得Cu/Zn-SOD,其主要在甘蔗绿色组织中表达,其在铜/锌SOD超氧化物歧化酶的功能区域保守型很高,可能与甘蔗抵御渗透胁迫相关。     

广西“双高”糖料蔗基地建设现状、问题及发展建议

广西33.3万hm~2"双高"糖料蔗基地建设的实施对实现广西蔗糖生产高产、高糖、高效益具有现实意义,本文对建设产生的背景、现状及成就、问题等方面进行了综合论述,重点分析基地建设存在的问题,并就广西"双高"糖料蔗基地建设提出一些建议。     

低温胁迫对甘蔗叶绿体蛋白质及其相关基因表达的影响

【目的】从蛋白质水平和mRNA水平揭示低温胁迫对甘蔗叶绿体的影响,为探讨甘蔗抗寒机制提供参考依据。【方法】以桂糖28号（GT28,抗寒性强）和新台糖22号（ROC22,抗寒性弱）为材料,对其进行9 d、15 d和24 d不同天数的低温胁迫,以及叶绿体蛋白质电泳分析,再通过实时荧光定量PCR技术分析相关基因受低温胁迫后的表达情况。【结果】电泳分析结果表明,低温胁迫后两个甘蔗品种的蛋白质条带都随着胁迫时间的延长减弱,且ROC22的降解幅度大于桂糖28号,其中分子量为39.92 kD、32.95 kD以及22.87 kD处的蛋白条带下降较为明显。质谱分析结果发现,它们分别是ATP合酶γ亚基、放氧蛋白1和光系统II 23 kD蛋白,分别由atpC、psbO和psbP基因编码。克隆出它们的基因片段长度分别为937、996和721 bp。其中psbO基因片段是个完整的开放阅读框（ORF）,GenBank登录号为JQ898540。实时荧光定量PCR分析结果表明,psbO基因和psbP基因受低温的诱导,在胁迫15 d时达到最大;而atpC 基因受低温抑制。【结论】低温胁迫促进了叶绿体蛋白质的降解,且ROC22的降解幅度大于GT28。低温抑制atpC 基因的表达,但却诱导了psbO基因和psbP基因的表达。     

低温胁迫下龙眼碳酸酐酶基因（CA）的克隆与表达分析

 应用蛋白质组学研究低温胁迫下龙眼叶片蛋白质组变化时发现碳酸酐酶（CA）蛋白下调表达。利用RT-PCR方法克隆CA基因的全长cDNA,GenBank登录号JN033201,长度为1 119 bp,包括1个966 bp的开放阅读框,编码321 bp的氨基酸序列,同源性分析表明,12个不同植物同源性为81% ~ 88%。龙眼CA基因具有典型的CA结构域,并且非常保守。实时荧光定量分析结果表明,CA在龙眼根、茎、叶中都有表达,为组成型表达,在叶中的表达量最高,茎和根中的表达量最少。CA基因在低温胁迫下随着低温胁迫时间的延长而发生变化。将CA在大肠杆菌中表达,获得1个约40.5 kD的外源蛋白。推测CA表达与低温胁迫有关。     

多环芳烃胁迫对菜心生长及生理特性的影响

【目的】明确多环芳烃(PAHs)胁迫对菜心Brassica parachinensis生长的影响,探讨PAHs胁迫对菜心的生理毒性。【方法】采用萘(Nap)、菲(Phe)、荧蒽(Flt)、苯并芘(BaP)和茚并芘(InP)5种PAHs混合溶液施入土壤胁迫菜心,在移栽定植后第10、17和24天分析菜心叶片丙二醛(MDA)、H_2O_2和脯氨酸(Pro)含量以及抗氧化酶活性的变化,观察测定定植后第24天菜心的生长情况。【结果】PAHs胁迫下菜心株高增加,以10.0 mg·kg~(-1)处理的株高最高;0.4和0.8 mg·kg~(-1)处理对菜心的茎粗影响不大,对提高单株鲜质量和根鲜质量有一定的促进作用,2.0、5.0和10.0 mg·kg~(-1)处理不同程度地降低了菜心的茎粗、单株鲜质量和根鲜质量;PAHs胁迫下,菜心叶片中MDA、H_2O_2和Pro含量随着胁迫时间的延长和PAHs含量的增大而升高。超氧化物歧化酶(SOD)活性随着胁迫浓度的增大而增强;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性随着PAHs含量的增大呈先升高后下降的趋势。【结论】低含量PAHs胁迫对菜心的生长影响不大,高含量PAHs胁迫抑制菜心的正常生长,表现为茎径变小、单株鲜质量和根鲜质量降低且开花提前。PAHs胁迫下,H_2O_2和膜脂过氧化产物MDA含量提高,对菜心产生不利的效应,可以通过提高脯氨酸含量和抗氧化酶活性来缓解。     

不同施氮水平下甘蔗内源激素、产量和糖分的变化特征

桂糖42号是我国甘蔗推广面积最大的自育品种,探讨该品种的氮肥需求特性,可以为指导该品种在蔗区科学管理提供理论依据。以桂糖42号为供试材料,在分蘖前施用不同水平的氮肥（CK：尿素0 kg/hm ²;低水平：尿素150、300 kg/hm ²;中水平：尿素450 kg/hm ²;高水平：尿素600、750 kg/hm ²）,研究不同氮肥水平甘蔗内源激素含量（GA、CTK、BR和ABA）、产量和糖分的变化特征。结果表明,不同施肥水平下甘蔗产量顺序为150 kg/hm ²>300 kg/hm ²> 0 kg/hm ²>450 kg/hm ²>600 kg/hm ²>750 kg/hm ²,其中150 kg/hm ²和300 kg/hm ²分别比对照提高了5.40%和2.54%（P<0.01）,超过300 kg/hm ²施肥量后甘蔗产量呈下降趋势;不同施肥量下的每公顷含糖量从大到小顺序与产量顺序相同,但施氮肥多少不同不会对糖分产生影响;经济效益顺序为150 kg/hm ²>0 kg/hm ²>300 kg/hm ²>450 kg/hm ²> 600 kg/hm ²>750 kg/hm ²;不同施氮肥水平下GA含量和BR含量的表现一致,在150 kg/hm ²施肥条件下达到最高值,随后随施氮肥量的增加而呈下降趋势;ABA则呈相反趋势,即含量随着施肥量的增加而增加;而CTK则呈先升高后下降再升高的趋势。     

合理密植下强分蘖甘蔗品种性状及产量分析

甘蔗(Saccharum officinarum L.)是以收获茎秆为主的重要糖料作物,分蘖是增加有效茎进而提高甘蔗单产和产糖量的关键。本研究以强分蘖甘蔗品种‘B9’为试验材料,设置4个不同种植密度(P1:4000芽/667 m^2、P2:6000芽/667 m^2、P3:8000芽/667 m^2和P4:10 000芽/667 m^2),通过1年新植和1年宿根的田间小区试验,探讨种植密度对强分蘖甘蔗品种性状及产量形成的影响,并分析它们之间的相关关系。结果表明:增加种植密度,新植和宿根甘蔗分蘖盛期的总苗数呈上升趋势,但新植与宿根甘蔗总苗数的差异却在缩小,平均分别为25.55%、14.11%、-8.18%和-10.57%;宿根蔗株高显著大于新植蔗的株高,平均增幅分别为17.31%、10.54%、19.44%、14.88%,但茎径几乎不受种植密度的影响;新植蔗有效茎和产量随种植密度增加而增加(P2的除外),且多于宿根蔗的,但其产量却表现相反的结果,即宿根蔗总体表现增产;低密度(P1)和高密度(P4)间的锤度差异显著,并表现降低趋势。在试验条件下甘蔗产量形成过程中,种植密度与甘蔗分蘖盛期的总苗数、株高、有效茎和产量呈正相关,与茎径和田间锤度为负相关,且株高与有效茎对产量的贡献最为显著,但过多的有效茎明显不利于田间锤度提高。因此,这意味着合理密植对强分蘖甘蔗品种的产量和品质形成极其重要。