云南省第12套甘蔗品种区试开远试点评价

对2012-2014年云南省第12套甘蔗品种区试开远试点进行分析评价,结果表明：综合性状较优的有云蔗06-160、云蔗06-362、云蔗05-211和德蔗06-24,可以考虑给予进一步繁殖、示范、推广。     

甘蔗启动子研究进展

综述了与甘蔗糖分、抗逆性和分蘖性状相关基因的启动子的研究进展,并对研究中存在的问题进行了展望。     

甘蔗花芽分化及花序发育过程的石蜡切片显微观察与分析

常规杂交是甘蔗遗传改良的主要手段,开花诱导是亲本杂交的关键。花芽分化和花序发育对甘蔗开花至关重要,但目前笔者们对这一过程还缺少必要的了解。本研究以当前甘蔗主栽品种粤糖93-159为材料,对其茎尖分生区花芽分化及花序发育过程进行石蜡切片显微观察。结果显示,甘蔗开花过程可明显划分为6个阶段:营养生长阶段——甘蔗分生区维持营养生长;花芽分化阶段——生长锥分生区膨大,产生花序分生组织;枝梗分化阶段——分生区周围的褶皱分化产生一次、二次枝梗分生组织;小穗/小花原基分化阶段——沿枝梗产生的小穗分生组织分化出2朵小花分生组织;花器官分化阶段——小花分生组织分化形成典型花器官;成熟阶段——抽穗开花,可以授粉。此结果揭示了甘蔗花发育分化过程中的组织形态变化,可为甘蔗开花机理的深入研究提供参考。      

甘蔗胚性愈伤高效诱导系列研究Ⅰ.幼叶离体培养直接诱导胚性愈伤发生

以ROC22心叶为外植体,研究了取材部位、培养基蔗糖含量等因素对甘蔗胚性愈伤发生的影响,重点探讨了不同植物激素和生长调节剂组合的作用,建立了无需继代、直接诱导高质量甘蔗胚性愈伤发生的体系。结果表明:顶端生长点以上5~6 cm区段最内层3片心叶为最适外植体;MS+2,4-D 3.0 mg/L+Dicamba 1.0 mg/L+6-BA 0.1 mg/L+DA-6 6.0 mg/L+CSN 4.0 mg/L+蔗糖40 g/L为最佳培养基;经28 d暗培养,心叶无需继代即可分化成为胚性愈伤,诱导率可达42.67%。所得胚性愈伤质量高、分化强,可用于甘蔗遗传转化研究。     

云南香格里拉特有易危植物中甸刺玫的表型多样性

 利用形态学指标对云南香格里拉县现存的中甸刺玫（Rosa praelucens Byhouwer）3 个天然居 群、1 个由引种植株构成的“引种”群体和1 个由零星散生在农家的植株所构成“农家”群体进行了表型 多样性研究。结果表明：（1）和平村天然居群的植株最高,花最大,果实最大,种子数量最多且百粒质 量最大。乃司村天然居群的叶片小叶数最多,叶片连叶柄最长,果梗最长,但果实最小,种子百粒质量 最轻。联合村天然居群的花色最红且变异最丰富。“农家”群体的植株冠幅最大,花瓣数最多且变异最丰 富。“引种”群体的株高、冠幅、小叶片和花径等的均值最小但变异系数较大,花色最淡,种子数最少。 （2）中甸刺玫种内存在着丰富的表型变异,23 个表型性状的变异系数均值为22.88%,平均表型分化系 数为69.56%,群体间的变异是其表型变异的主要来源。（3）目前引种的植株和自然散生在农家庭院的植 株主要分别从乃司村和联合村人为地直接或间接采集并单独保存下来。基于中甸刺玫的表型多样性及变 异特征,应尽可能地保护较多的居群;从资源利用的角度则应尽量保护群体的完整性以保存其群体内所 蕴藏的观赏性状。     

云南甘蔗国外引进骨干亲本糖分性状分析

高糖亲本筛选是甘蔗高糖育种的基础,对蔗糖产业健康持续发展至关重要。云南是我国甘蔗第二大产区,本研究以16份云南甘蔗品种杂交选育常用国外引进亲本为材料,对其纤维分、蔗汁锤度、蔗汁糖度、甘蔗糖度、简纯度5项糖分性状进行了分析。研究结果显示,所有性状在不同材料间均存在显著差异,且该差异主要由遗传背景差异导致。5个糖分性状中,纤维分与其他性状均存在显著负相关关系,而其他4个性状间均呈显著正相关关系。聚类分析将16份材料分为3组,组I、组II均有较好表现,而组III所含的CP28-11、POJ213、Co1001三份材料表现较差。I、II两组材料主要差异体现在纤维分方面,据此对其杂交利用给出了建议。     

云南早熟高糖甘蔗品种的选育及应用

分析了早熟高糖甘蔗品种对蔗糖产业发展的作用,从亲本评价、品种的引进和选育等方面总结了云南甘蔗选育早熟高糖品种取得的成就,讨论了云南开展选育早熟高糖品种的优势和潜力。     

甘蔗TB1基因的克隆与生物信息学分析

以负调控禾本科植物分蘖的关键基因TB1为研究对象,根据水稻、玉米、高粱TB1同源基因保守序列设计引物,使用RT-PCR方法和RACE技术从甘蔗茎尖处克隆到该基因的同源基因ScTB1。ScTB1 cDNA全长1 668 bp,包含274 bp的5′ UTR,1 149 bp的CDS和245 bp的3′ UTR。生物信息学分析表明该基因可编码382个氨基酸残基,编码产物含有保守的SP区、TCP区和R区,属于TCP家族转录因子。其分子量为40.7 ku,理论等电点为8.55,蛋白亚细胞定位预测其主要定位于细胞质。系统进化分析表明ScTB1属于CYC/TB1亚族蛋白,与高粱TB1和玉米TB1聚为一个亚类。根据序列的保守性和预测结果可推测ScTB1很可能也参与了甘蔗分蘖性状的调控。     

甘蔗近缘种蔗茅(Erianthus fulvus)光合气体交换特性的差异分析

【目的】研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础。【方法】在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率。【结果】36份蔗茅种质资源平均净光合速率为17.61μmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.28;平均气孔导度为0.15 mol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为2.88;平均胞间CO_2浓度为163.49μmol·mol~(-1),倍数变化为2.29;平均蒸腾速率为2.17 mmol·m~(-2)·s~(-1),倍数变化为1.96;平均叶片饱和水汽压亏缺为1.38 MPa,倍数变化为1.60;平均蒸腾效率为124.43μmol CO_2·mol~(-1)H_2O,倍数变化为1.93;平均叶片瞬时水分利用效率为8.12μmol CO_2·mmol~(-1)H_2O,倍数变化为1.75。36份蔗茅无性系光合气体交换参数变异系数范围为11.79%—26.79%,其中,气孔导度变异系数最高(26.79%),净光合速率次之(21.48%),叶片瞬时利用效率最低(11.79%),36份蔗茅无性系光合气体交换参数间存在较大差异。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO_2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关。环境因子相关分析表明,叶片饱和水汽压亏缺与经度呈正相关,与海拔、纬度呈负相关,依据海拔划分为高海拔和低海拔,高海拔拥有相对较高的光合速率。进一步利用主成分分析选出2个主成分,方差累计贡献率达到89.79%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率即光合效率作为第一主成分的主导因子;胞间CO_2浓度、叶片瞬时水分利用效率、蒸腾效率即水分利用效率因子作为第二主成分的主要因子。36份蔗茅无性系材料可划分为五类,分别划分为光合效率高、较高、中、低、较低和水分利用效率高、较高、中、低、较低类5个类群。在聚类基础上进行逐步判别分析,7个光合气体交换参数有5个进入判别函数,建立了5个判别能力较高的判别模型,回判的准确率达97.22%。【结论】第Ⅳ大类群具有较高光合效率和较高水分利用效率,材料丰富,拥有较好的育种应用前景。     

干旱胁迫下割手密根系转录组差异表达分析

【目的】探明云南割手密82-114受干旱胁迫的内在分子机制,挖掘与抗旱密切相关的功能基因,提高割手密抗旱基因的研究与利用。【方法】以干旱胁迫24、48和72 h的云南割手密82-114的根系进行Illumina Hi Seq TM 4000高通量转录组测序分析,将组装得到的Unigene分别与Swiss-Prot、Nr、KOG、Pfam和KEGG数据库进行比对,利用RPKM来衡量各样本间的基因表达丰度,以FDR≤0.05和|log2 fold change|≥1来评估样本间的差异表达基因,通过Gene Ontology(GO)数据库、KEGG pathway数据库对不同干旱胁迫样本差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析。【结果】未胁迫处理的CK与胁迫24、48和72 h后的样本转录组分别检测到134 724、130 368、133 564和131 321个表达基因,与CK相比,各胁迫样本显著上调(或下调)的差异表达基因分别有3 061(1 302)、2 304(2 841)和3 236(2 525)个;以FDR值=0为筛选条件,3个样本的极显著差异表达基因主要参与转录激活、水分运输、DNA结合、ATP结合及细胞膜、跨膜运输和防御反应等有关代谢活动。GO富集分析表明:3个胁迫处理的样本在生物学途径中富集最多的类别并不完全相同,其中,胁迫24 h与48 h的样本富集最多的类别是与DNA依赖型转录和转录调节子相关的基因,胁迫72 h样本富集最多的类别是与翻译相关的基因;而在细胞组件和分子功能中,3个胁迫样本富集最多的基因类别均是与内在的膜、核和ATP结合相关的基因。KEGG富集分析表明:胁迫24 h的样本有2 248个差异表达基因参与了107条代谢途径,胁迫48 h的样本有2 114个差异表达基因参与了130条代谢途径,胁迫72 h的样本有2 392个差异表达基因参与了144条代谢途径;经KEGG显著性富集分析,筛选到鞘糖脂生物合成途径、MAP激酶信号途径和ABC转运蛋白等与非生物胁迫或逆境相关。【结论】获得3个干旱胁迫样本与CK样本间差异表达基因的变化及其功能信息,发现参与云南割手密82-114干旱胁迫响应相关的细胞外信号调节激酶、磷脂酶D、β-氨基己糖苷酶和ATP结合盒B亚族(MDR/TAP)-1等,获得在整个干旱胁迫时期稳定上调表达基因70个,稳定下调表达基因11个,通过同源基因序列的比对分析,阐明这些基因在各自的代谢通路中被强烈诱导或抑制表达,显示与干旱胁迫存在密切关系。