引进甘蔗种质资源杂交后代适应性评价

通过对引进甘蔗种质资源24个杂交后代的的10个农艺性状进行主成分分析、回归分析与通径分析,科学评价引种甘蔗种质资源在广西本地的农艺性状表现,探究各农艺性状间的协同制约关系,为甘蔗种质资源的精准评价和杂交育种材料的科学选配提供理论依据。结果表明:(1)主要农艺性状变异系数为6.79%~29.44%,24个甘蔗种质在分蘖和蔗糖产量上有较大的遗传改良潜力。(2)主成分分析将这10个农艺性状凝聚成4个主成分,分别为产量因子、有效茎因子、糖分因子和出苗因子,贡献率分别是35.2%、16.5%、15.3%、12.1%,累计贡献率达到79.1%;(3)通径分析中各性状对糖产量的直接通径系数大小依次为:蔗茎产量(0.927)>蔗糖分(0.399)>单茎重(0.039)。表明:甘蔗品种(系)GUC23-1、GUC15-2、GUC23、GUC34、GUC25在广西的丰产性最优,在甘蔗引种和选育中,考虑将蔗茎产量、蔗糖分、单茎重作为主要选择性状。     

甘蔗遗传转化中膦丝菌素（PPT）筛选效率的比较

从PCR检测水平评价了PPT在再生过程,再生植株喷施和体外浸泡中筛选方法的效率,结果表明PPT浸泡方式效率最高,能够准确鉴定出转Bar基因甘蔗。     

转Bt基因甘蔗的生理研究

选取3个含有Bt基因甘蔗株系进行光合系统和抗氧化系统的研究.转基因株系的净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率和对照相比没有明显的差异;转基因株系中的SOD、POD、CAT和MDA的变化较小.结果表明:Bt基因的插入导致部分甘蔗的生理指标发生变化,不同的株系生理变化不一致.     

抗除草剂转基因甘蔗农艺性状调查

对5个抗草丁膦的转Bar基因甘蔗株系进行了田间农艺性状调查,结果表明:在外形上转基因株系和受体对照没有差异,在锤度、茎径、茎长等农艺性状上部分株系存在差异。     

利用斑茅cDNA芯片研究甘蔗受黑穗病菌侵染后基因差异表达

为了解甘蔗抗黑穗病的分子机制,利用斑茅干旱胁迫cDNA芯片检测了甘蔗受黑穗病菌胁迫后的基因差异表达。经杂交,在cDNA芯片的3 860个模板中,有效差异表达(Ratio值≥2.0或≤0.5)的基因为101个,其中上调55个,下调46个。部分基因的定量PCR验证表明,芯片杂交结果可靠。上调表达基因经测序、冗余序列剔除,一共获得36个unique ESTs。已知功能的22个上调表达基因,涉及多条生理代谢途径,如光合作用、离子转运和核酸代谢途径;以及多种分子水平的进程,如基因转录、蛋白质合成与修饰以及细胞信号转导等。另外,还检测到14个未知功能基因。结果表明,甘蔗对黑穗病的抗性具有复杂的机制。本研究为解释甘蔗受黑穗病菌胁迫后的基因差异表达及其网络构建奠定了基础,还可以为今后系统研究甘蔗对生物与非生物胁迫的响应机制提供技术支持。     

转甘蔗pepc基因籼稻恢复系N175的遗传学分析

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)是C4双羧酸循环途径中CO2固定初始反应的一种酶,在该酶作用下,C4植物的光合速率,特别是在强光高温条件下,明显高于C3植物.甘蔗属于禾本科甘蔗属,为C4作物之一.本研究对转甘蔗pepc基因水稻恢复系N175的转基因后代进行遗传学分析,Southern blot检测结果表明,甘蔗pepc基因已经整合到水稻恢复系N175基因组中,在一些转基因株系中,甘蔗pepc基因以单拷贝的方式整合到杂交水稻恢复系N175的基因组中.对转甘蔗pepc基因的水稻恢复系N175株系进行光合效率分析,结果表明转基因株系的光合效率显著高于非转基因对照.在转基因株系中,最高的光合效率为26.50μmol·m-2·s-1,与非转基因对照相比,光合效率提高了106%,说明甘蔗的pepc基因在一定程度上可以提高转基因水稻的光合效率.     

甘蔗基因表达定量PCR分析中内参基因的选择

以甘蔗接种黑穗病菌后0、6、12、24、48、60和72 h时间点的材料为研究对象,应用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR Real-time qPCR)技术,探讨25S rRNA、GAPDH、β-actin和β-tubulin4个内参基因mRNA水平的表达情况.经geNorm程序统计学分析,4种内参基因的表达稳定性各异,25S rRNA>GAPDH>β-actin>-tubulin,其中以25S rRNA表达稳定性最好,且根据该基因设计的两对定量PCR引物都是可行的.同时,甘蔗PPO基因表达特性的定量PCR分析也显示,甘蔗PPO基因与植物的抗病性相关.结果显示,研究中所筛选的内参基因是合适的.     

甘蔗水分胁迫响应的δ-鸟氨酸转氨酶基因克隆及分子特征分析

通过消减文库技术,结合cDNA芯片技术筛选到1个明显受水分胁迫诱导的EST序列（Ratio值为8.1）,比对分析推测其为δ-OAT基因的片段,进而通过RACE结合PCR技术获得该基因全长cDNA序列为1782bp,其中5′端非编码区150bp,开放阅读框为1362bp,3′端非编码区为270bp且存在2个终止加A信号AATAA。预测其编码的蛋白质分子量为49.5ku,等电点为6.5,为一个跨膜蛋白。序列比对分析结果表明,δ-OAT基因家族N末端和C末端相对不保守,而主要功能区均表现保守。基因进化分析显示,单子叶禾本科植物和双子叶植物鸟氨酸转氨酶编码基因分别由各自祖先进化而来,而微生物的鸟氨酸转氨酶编码基因表现出复杂的进化关系。荧光实时PCR分析δ-OAT在根、茎、叶的表达,该基因在茎的表达较高,其次是叶而后为根,但没有明显的组织表达特异性。本文首次报道甘蔗δ-OAT基因克隆研究结果,为该基因的深入研究和应用奠定一定基础。     

侵染福建省甘蔗的高梁花叶病毒全长基因的分析

从福建农林大学甘蔗综合研究所培育的甘蔗品种福农95-1702中,采集表现花叶症状的甘蔗病叶,根据NCBI上已登录的甘蔗花叶病毒全长基因序列设计引物,利用RT-PCR和RACE技术进行全长基因克隆。结果表明,病毒分离物FJ10为高梁花叶病毒,全长不包括poly(A),有9 375 bp。整个基因只有一个开放读码框,编码成由3 071个氨基酸组成的多聚蛋白,FJ10含有一些与其它马铃薯Y病毒属病毒共有的氨基酸序列。序列分析结果表明,FJ10分离物与美国的分离物SrMV-H同源性最高,核苷酸序列同源性达91.2%,编码的多聚蛋白氨基酸序列同源性达96%,与来自中国浙江的甘蔗分离物核苷酸序列同源性为82%,氨基酸序列的同源性达89.6%。     

甘蔗杂交后代主要荧光性状的遗传力及配合力分析

以6×3不完全双列杂交NCⅡ）衍生的18个家系实生苗为材料,对主要荧光性状PSIⅡ原初光能转换率（FvFo）、PS Ⅱ潜在活性（FvFm）、光合量子产额（Y）、光化学猝灭系数（qP）、非光化学猝灭系数（qN）的遗传力和配合力进行分析。结果表明∶FvFo,FvFm、Y、qN、qP的遗传主要受基因的非加性效应所制约,这些荧光性状的广义遗传力（h?）变幅为27.46%个44.38%;亲本赣75-65和崖84-153各荧光性状一般配合力为正值且较大,是配合力较好的高光效亲本;根据配合力总效应,综合表现较好的高光效组合有赣75-65崖84-153,,,桂69-156×崖84-153、CP81-1254崖 84-153,CP65-357崖82-96。