甘蔗姊妹系对低钾胁迫响应的差异分析

以来源于同一甘蔗杂交组合的姊妹系‘粤糖55号’和‘粤糖00-236’为材料,通过对长期低钾胁迫下甘蔗生长、钾含量、钾利用效率和钾吸收效率以及短期低钾胁迫下钾含量、抗氧化酶活性变化的研究,探讨甘蔗姊妹系耐低钾能力的差异。研究结果显示：在长期低钾胁迫下,2个品种的株高、茎径和生物量存在显著差异,‘粤糖55号’表现出显著的下降,而‘粤糖00-236’仅根系生物量显著下降。2个品种的钾含量显著下降,‘粤糖00-236’下降幅度高于‘粤糖55号’,但是低钾胁迫下‘粤糖00-236’的钾利用效率和钾吸收效率均高于‘粤糖55号’。短时间低钾胁迫下,‘粤糖55号’根系钾含量在胁迫48 h后开始下降,而‘粤糖00-236’根系的钾含量在胁迫的24 h已经显著低于对照。‘粤糖55号’根系的MDA含量在胁迫48 h后显著上升,而‘粤糖00-235’则在胁迫的72 h显著上升。‘粤糖55号’的SOD和POD活性在低钾胁迫下表现为下降,而‘粤糖00-236’则在48 h后出现上升。由此可见,同一组合的甘蔗姊妹系在耐低钾胁迫能力上存在显著差异,提高钾的吸收、利用效率和根系抗氧化酶活性有助于提高甘蔗的耐低钾胁迫能力。     

甘蔗CIPK23基因克隆及对低钾、干旱、盐胁迫的响应

本研究采用RT-PCR技术从低钾胁迫的甘蔗根系中克隆得到一个长度为1 749 bp的与CBL互作的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因,命名为Ss CIPK23(Gen Bank登录号为KM981737),包含1 350 bp的开放阅读框(ORF),可编码一个449氨基酸残基的多肽。Ss CIPK23具有CIPK基因家族典型的蛋白激酶结构域和NAF调控结构域。进化树分析显示Ss CIPK23与其他作物的CIPK23关系较近,具有较高的保守性。q PCR分析结果表明,在低钾、干旱和盐胁迫下,Ss CIPK23的表达都发生改变。在低钾胁迫24 h后Ss CIPK23相对表达量开始上升,而且随着胁迫时间的延长,相对表达量持续增加;而在干旱和盐胁迫下,相对表达量最高出现在48 h,随后表达量开始下降,暗示了该基因在低钾、干旱和盐胁迫下发挥重要的调控作用,可为深入研究Ss CIPK23基因功能奠定坚实的基础。     

能糖兼用甘蔗新品种的评价与利用

对近年选育的12个甘蔗新品系进行了产量、品质及其主要工农艺性状的研究.结果表明:FN99-20169、FN02-3924和FN02-6404表现早熟、高产、高糖,且工农艺综合性状优良,可望选育成为能糖兼用新品种;FN02-6427也具有早熟、高产、高糖和茎粗等优点,但开花较早,有一定的推广价值,宜较早收获;FN01-0241工农艺性状和产量表现较差,生产利用前景有限,但具有早熟特高糖的特性,可试作高糖亲本应用.早期田间锤度研究表明,FN02-3924属特早熟高糖品系,作能源甘蔗可提早2个多月开榨,具有广阔的应用前景.     

甘蔗花穗ScRS31基因的克隆与初步表达分析

应用RT-PCR法从甘蔗（Saccharum L.）花穗中克隆了1个丝氨酸精氨酸丰富蛋白（Serine/ Arginine-rich proteins, SR proteins）家族基因ScRS31,属于RS亚家族成员。该序列全长1 120 bp,包含编码285个氨基酸的完整开放读码框,具有典型的RS亚家族结构特征。生物信息学分析显示,ScRS31编码蛋白是一个不稳定蛋白,表现亲水性;含有41个潜在丝氨酸磷酸化位点,推测通过磷酸化和去磷酸化实现功能调控;与高粱、玉米中的SR蛋白氨基酸序列的同源性最高,分别为97.5％、96.1％。实时荧光定量分析发现,ScRS31在根、花和芽中的表达量远高于其它组织中该基因的表达量。     

甘蔗Lea基因cDNA全长克隆及表达特性

本研究从甘蔗叶片全长cDNA文库中获得了甘蔗Lea基因cDNA全长序列,命名为Sc-Lea。该基因全长921 bp, 含有一个495 bp编码164个氨基酸的的开放阅读框(open reading frame, ORF), 5’端非编码区（untranslated region,UTR）长64 bp,3’端UTR长362 bp,且在3’端UTR有明显的polyA结构, 起始密码子周围为CCCCAGCCATGGC, -3、+4位为G,C是该段序列的偏好碱基,符合Kozak规则。目的基因原核表达产物分子量大小约为17.9kD。同时还利用定量PCR技术研究了该基因在水杨酸（SA）、H2O2 PEG和NaCl等四种外源非生物胁迫因子作用下的表达特性。研究结果表明,甘蔗Lea基因的表达,会受到PEG和NaCl的强烈诱导,以及H2O2的抑制,同时也会受SA的影响。推测甘蔗Lea基因在甘蔗的抗旱和抗盐机制中发挥作用。     

甘蔗新品种粤糖06-233的选育及其核型分析

本研究详细阐述了早熟、高产、高糖、抗逆性强的甘蔗品种粤糖06-233的选育过程,并就其特征特性、蔗茎产量、蔗糖分、抗性等性状表现进行综合分析。以粤糖94-128为母本、桂糖93-159为父本配制杂交组合,历经8代农艺性状、糖分和产量相关性状的选择,育成了早熟、高产高糖、抗逆性强的甘蔗新品种粤糖06-233。通过国家区试和生产试验结果表明,粤糖06-233蔗茎产量达119 932.56 kg/hm ²,含糖量达18 145.79 kg/hm ²,该品种对甘蔗黑穗病具有较强的抗性。同时,利用去壁低渗法对粤糖06-233进行染色体数目与核型分析,结果表明,该品种的染色体主要由中部（m）及近中部（sm）着丝点染色体组成,染色体数为2n=88,核型公式K(2n)=88=82m+6sm。     

含斑茅血缘甘蔗亲本及组合经济育种值评价

为评价含斑茅血缘甘蔗亲本的遗传特点和组合的选配效果,采用澳大利亚家系试验法,借助R软件对25个家系F1群体的株高、茎径、有效茎、蔗茎产量、锤度等5个主要数量性状进行遗传变异、遗传方差及经济育种值(EBV)分析。结果表明:株高、茎径和锤度受父母本加性基因效应和非加性基因效应所制约,蔗茎产量和有效茎受母本加性基因效应和非加性基因效应所制约。10个母本经济育种值变幅为-1 724.93~908.78元,有5个母本经济育种值为正值;9个父本经济育种值变幅为-167.33~243.86元,有4个父本经济育种值为正值;25个家系经济育种值变幅为-1 749.43~1 474.77元,有14个家系经济育种值为正值。10个母本中,崖城11-31、崖城07-71和崖城06-140可作为生产性母本;9个父本中,崖城05-164和崖城07-20可作为生产性父本。25个家系中,桂糖02-761×崖城05-164、德蔗93-88×崖城06-61、崖城11-31×ROC22、崖城07-71×Ho CP02-623和崖城12-8×K86-110等5个家系可作为生产性家系,该批组合易选育出高经济效益的新品种,建议加大力度使用。     

30个常用甘蔗亲本资源初步评价分析

【目的】研究甘蔗(Saccharum spp.)亲本特性,为甘蔗杂交育种提供参考。【方法】对30个常用甘蔗亲本资源进行初步评价,分析其在锤度、茎径、株高和分蘖率等性状上的差异性,应用聚类分析法进行分类。【结果】30个常用甘蔗亲本资源在锤度、茎径、株高和分蘖率等方面差异达到显著或极显著水平。聚类分析结果表明,30个甘蔗亲本可分为6类。第Ⅰ、Ⅱ类是高锤度细茎亲本类型,其中第Ⅰ类表现分蘖较少、植株较矮,第Ⅱ类则表现分蘖多、植株较高;第Ⅲ、Ⅳ类是低锤度中茎至中细茎亲本类型,其中第Ⅲ类表现分蘖较多、植株高,而第Ⅳ类则表现分蘖少、植株较高;第Ⅴ、Ⅵ类是中等锤度且中茎至中大茎亲本类型,其中第Ⅴ类表现分蘖中等、植株高度中等,第Ⅵ类则表现分蘖中等、植株矮。【结论】参试亲本中,引进美国甘蔗品种多属早熟高糖材料,而多数自育亲本材料则产量性状方面表现较好,如粤糖60、福农95-1702和云蔗89-391在茎径方面有突出优势。在实际甘蔗育种工作中,参试亲本中CP57-614、CP67-412等已经用于我国甘蔗育种杂交计划,而新引进材料如HoCP07-612、HoCP07-613则可考虑进一步加大利用。     

甘蔗与斑茅若干杂交后代抗性初步评价

本研究以甘蔗与斑茅杂交后代为材料,利用人工接种花叶病毒和黑穗病菌,人工水分胁迫,初步评价甘蔗和斑茅杂交后代的抗花叶病、抗黑穗病和抗旱性表现.结果表明：不同的甘蔗与斑茅杂交后代抗黑穗病、抗花叶病和抗旱表现分离.初步评价出了甘蔗与斑茅杂交后代BC1YCE01-134和YCE01-116,其对花叶病和黑穗病表现“0”感染率且抗旱性生理指标良好,有望成为供甘蔗育种利用的高抗的抗源亲本.     

18 个粤糖系列甘蔗品种系谱分析及育种建议

【目的】了解粤糖系列甘蔗品种的遗传基础,为甘蔗育种中亲本选择和杂交组合配制提供参考。【方法】对近年来培育的粤糖系列18个甘蔗品种的亲缘关系进行分析,各供试甘蔗品种以其亲系逐代寻根追溯分析,绘制系谱图。【结果】18个供试甘蔗品种选育共使用了18个亲本材料,这些亲本材料中使用频率最高的分别是CP72-1210、粤糖93-159和粤农73-204,从这3个亲本共育成了18个供试材料中的13个品种,占被统计品种数的72.22%;所有供试甘蔗品种的细胞质源均为班扎马新黑潭,其遗传组成源由11个热带种、3个割手密种、2个印度种、3个中国种、1个大茎野生种及高粱共21个基础种质组成;所有品种均是在引进品种的基础上发展起来的,都含有POJ2878或其姐妹系POJ2725、F134、F108、CP49-50、Co290等的血缘,遗传基础比较狭窄。【结论】为扩大甘蔗品种的遗传基础,宜选用亲缘关系较远的亲本配制杂交组合,同时,利用现代生物技术育种方法培育优良新品种。