甘蔗苗期对低温的响应及其耐寒性评价

通过综合评价品种(系)的耐寒性,筛选出耐寒性较好的品种.以云南农业大学自育的9个农艺性状优异的甘蔗品系为研究对象,在甘蔗苗期进行低温处理,通过抗逆生理生化指标的变化,采用极点排序法对各品种(系)进行综合评价.结果表明:①低温(3℃)处理使甘蔗叶片的细胞膜电导率、可溶性糖含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性分别平均增加了21.21％、134.1％、83.60％、35.47％、47.72％、9.07％、565.2％.②低温(3℃)处理使甘蔗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性平均下降19.67％.最终筛选出耐寒性最好的甘蔗品种‘滇蔗03-91’,耐寒性最差的甘蔗品种‘滇蔗02-39’,而‘滇蔗08-5’、‘滇蔗05-103’、‘滇蔗01-58’等品种(系)耐寒性强于‘滇蔗04-14’、‘滇蔗04-429’、‘滇蔗05-522’、‘滇蔗02-227’品种(系).     

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）。     

斑茅野生种抗旱性鉴定

【目的】筛选出抗旱性优良的育种材料,为甘蔗的抗旱育种以及分子辅助育种提供理论依据。【方法】文章以8个不同无性系斑茅野生种为试验材料,正常浇水为对照(CK),在甘蔗伸长期初期需水量最大时进行干旱胁迫,测定细胞膜透性、丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量、POD活性、SOD活性等抗旱生理指标,并对各指标变幅进行模糊隶属函数分析。【结果】8个不同无性系材料抗旱性由强到弱依次为斑茅90-14斑茅83-180斑茅Ⅱ91-125斑茅Ⅰ91-39斑茅92-37斑茅89-8斑茅93-77斑茅82-53。【结论】在伸长期干旱胁迫下,斑茅90-14在渗透调节、抗氧化系统、物质代谢等方面都表现出了积极的生理响应。     

割手密SsWRKY1基因的克隆与表达分析

为了克隆割手密SsWRKY1基因,并对其生物信息学和表达模式进行分析。本研究通过转录组测序和RT-PCR方法相结合首次从割手密中克隆到一个WRKY基因,利用生物信息学工具对其进行分析,并利用荧光定量PCR分析其在干旱胁迫下的表达模式。从割手密中克隆到一个全长1083 bp编码360个氨基酸的WRKY转录因子的基因,含有一个WRKY基因保守结构域和一个Cx4-5Cx22-23HxH的锌指结构域,属于WRKY基因家族的第Ⅱ类成员,命名为SsWRKY1,GenBank登录号为MH687932。荧光定量分析表明,随着干旱胁迫时间的延长,其表达量呈持续上调的表达模式,说明该基因是干旱胁迫诱导型基因。SsWRKY1基因在割手密应答干旱胁迫等非生物胁迫中可能起重要的调控作用,为进一步研究割手密的抗旱机制和甘蔗抗旱新品种的选育提供了科学依据。     

甘蔗与蔗茅杂交F_2的ISSR多态性分析

[目的]研究甘蔗F2后代材料间是否存在遗传差异。[方法]采用11条引物对20份蔗茅杂种F2材料进行ISSR分析。[结果]共扩增出121条带,其中110条为多态性带,多态率达90.91%,说明栽培甘蔗与蔗茅杂交F2材料间存在着丰富的变异;供试F2代材料与其母本＂崖城89-9＂及父本＂昆明蔗茅＂间的平均遗传相似系数分别为0.71和0.54,且从聚类结果来看,各子代材料均与母本聚为一类,说明母本的遗传物质在子代材料中占绝对优势。[结论]该研究可为甘蔗创新种质材料在甘蔗育种中的应用提供依据。     

10个甘蔗品种染色体核型分析与比较

通过10个甘蔗品种的核型分析,研究其染色体组成系统演化和血缘构成的基本特征,为甘蔗育种选配亲本提供细胞学依据。以10个甘蔗品种的根尖为材料,采用改良的酶解去壁低渗法制备染色体标本,再利用Ikaros软件进行核型分析。‘粤糖86-368’的核型公式为2n=111=2M+103m+4sm+2T,‘桂糖11’的核型公式为2n=106=96m+10sm,这2个品种的核型分类均属于1B型;‘新台糖10’的核型公式为2n=108=98m+10sm,‘新台糖16’的核型公式为2n=111=4M+101m+6sm,‘新台糖20’的核型公式为2n=110=98m+10sm+2st,‘新台糖22’的核型公式为2n=110=2M+96m+12sm,‘粤糖93-159’的核型公式为2n=108=2M+88m+18sm,‘闽糖69-421’的核型公式为2n=109=95m+14sm,‘云蔗89-151’的核型公式为2n=111=91m+20sm这7个品种的核型分类均属于2B型;‘云蔗99-91’的核型公式为2n=108=84m+22sm+2st,核型分类属于2C型。研究结果说明,‘粤糖86-368’、‘桂糖11’这2个品种的进化程度都还比较原始;‘云蔗99-91’、‘云蔗89-151’进化程度最高;其余6个品种进化程度中等。     

8份蔗茅与甘蔗杂种F_1材料的ISSR多态性分析

本研究采用12条引物对8份蔗茅与甘蔗杂种F1材料进行ISSR分析,共扩增出133条带,其中111条为多态性带,多态率达83.46%,说明栽培甘蔗与蔗茅杂交F1材料间存在着丰富的变异;供试F1代材料与其母本"崖城89-9"及父本"昆明蔗茅"间的平均遗传相似系数分别为0.67和0.44,且从聚类结果来看,各子代材料均与母本聚为一类,说明母本的遗传物质在子代材料中占绝对优势;结果还表明子代染色体数目类型与聚类结果并没有直接对应关系。     

基于SSR标记的不同染色体数目割手密资源遗传多样性分析

甘蔗野生种割手密抗逆性强,是一种重要的甘蔗种质资源。本研究用23对简单重复序列标记(SSR)引物及优化后的降落PCR体系,对采自中国、缅甸、尼泊尔、印度4国不同地区的100份割手密材料(染色体数目2n=40~106),进行了遗传多样性分析。结果表明供试材料均显示出良好的多态性:共扩增出937条带,其中有920条多态性标记,多态率达97.77%,多态信息量(PIC)为89.87%;供试材料的遗传相似性系数在0.41~0.94之间,平均为0.68。经UPGMA聚类将供试材料划分为4个类群10个亚类,其聚类方式呈现出明显的区域性,群体可分为高海拔地区割手密(云南,贵州,四川,西藏,尼泊尔)、低海拔沿海地区割手密(福建,广东,海南)、缅甸地区割手密,并对割手密的染色体数、分布范围和亲缘关系进行了讨论。     

基于RNA-Seq技术的甘蔗参考转录组建立及分析

本研究基于RNA-Seq技术建立了一个由3个甘蔗原始亲本和8个不同来源的甘蔗栽培品种/系构成的甘蔗参考转录组,并进行生物信息学相关分析。研究结果表明:对供试材料+1叶RNA混合样本进行转录组测序,可组装出98 945条Contig,从中找到5 806个SSR位点,其中三核苷酸重复最多、六核苷酸重复最少,CCG/CGG出现的频率最高。进一步处理Contig获得75 656条Unigene,将所有的Unigene与Nr数据库、Swiss-Prot数据库、KEGG数据库和COG数据库进行Blast,有53 951条Unigene得到注释。在Nr和KEGG注释结果基础上,对Unigene进行GO和KEGG功能分类,分别获得44个功能小组和123个Pathway注释。研究结果可为研究甘蔗在不同时空条件下的差异基因表达奠定基础。     

基于GISH的甘蔗与蔗茅属间杂交F1后代染色体组成及核型分析

 【目的】探讨甘蔗(Saccharum spp.)与蔗茅(Erianthus fulvus)杂交F1材料的染色体组成及核型差异。【方法】以甘蔗与蔗茅间杂交所获得的16份F1材料为研究对象进行单色及双色基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)研究,在GISH的基础上对3份材料的中期染色体进行核型分析。【结果】GISH的研究结果表明,子代材料中具有7—10条不等的父本染色体;由于母本遗传物质对父本遗传物质的排斥作用引起的染色体消减及片段化导致父本染色体在子代中有断裂的现象;研究结果表明,在间期核中亲本染色质以分散的方式单独分布;3份材料的中期染色体进行核型分析的公式分别为2n=92=80m(4SAT)+12sm、2n=88=82m+6sm及2n=88=78m(2SAT)+10sm,核型分类为2C、2C和2B。【结论】甘蔗×蔗茅杂种F1的染色体组成为n+n及2n+n,它们的核型均为较原始的染色体类型。