2009年甘蔗实生苗试验家系评价初步结果

对30个甘蔗杂交组合开展家系评价研究的结果发现,各个组合之间的茎径差异极限著.而父本之间则在茎径、田间锤度上的差异分别达到显著或极限著水平.其中,CP94-1100作为父本.其相关杂交组合实生苗11月的平均田间锤度达18.2%、名列第1位,其次为粤糖91-976,而粤糖00-236,粤糖93-159和ROC26居最后;...     

我国大陆甘蔗骨干亲本亲缘关系分析

对50多年来我国甘蔗育种计划的骨干亲本进行亲缘关系分析,结果表明,在统计的186个品种中,全部含POJ2878或其姐妹系POJ2725的血缘,65.59%含F134的血缘.21个骨干亲本育成品种数达163个,占87.63%.21个骨干亲本包含了甘蔗属热带种、割手密、印度种和大茎野生种中2～4个种的血缘,它们之间的共祖系数分布在0.012～0.387之间.在以早期引进品种为主要亲本的阶段,骨干亲本间的共祖系数为0.023～0.285,平均为0.133;以自育品种为主的阶段,骨干亲本间的共祖系数明显较高,达0.051～0.307,平均为0.189;在大量利用野生种质创新材料和新引进品种作亲本的阶段,骨干亲本间的共祖系数平均为0.088,亲本结构得到改善.为扩大甘蔗品种遗传基础,宜选用亲缘关系较远的亲本组配杂交组合.亲本间的共祖系数可作为一个评价亲缘关系的指标.     

不同籽粒颜色玉米自交系类胡萝卜素含量分析

采用高效液相色谱检测60个不同玉米籽粒颜色自交系中类胡萝卜素（叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质和β-胡萝卜素）含量,结果显示,叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质和β-胡萝卜素的平均含量分别为56.32、0.85、1.31和5.75mg/kg。按籽粒颜色由浅到深,将60个玉米自交系分为4个等级,颜色越深的品种类胡萝卜素含量越高。对R、G、B、Gray值与类胡萝卜素含量进行相关分析表明,R、G、B和Gray值之间存在极显著正相关（P<0.01）,相关系数分别为0.992（G与Gray）和0.939（R与Gray）,4种类胡萝卜素含量间呈极显著正相关,相关系数分别为0.830（β-隐黄质与β-胡萝卜素）和0.815（β-隐黄质与玉米黄质）。根据类胡萝卜素含量对60个玉米自交系进行聚类分析,60个自交系分为5类,其中第1类类胡萝卜素含量最低,第2类属于中富含类胡萝卜素的自交系,第5类属于高维生素A含量的自交系。综上可知,类胡萝卜素的种类及其含量是影响籽粒颜色的重要因素,可为培育高胡萝卜素含量的玉米品种提供依据。     

广东割手密SSR遗传多样性分析

割手密是甘蔗近缘野生种之一,在甘蔗育种中具有重要地位和作用。本研究采用Genomic-SSR和EST-SSR两种类型分子标记对来自广东各个地区的67个割手密种质进行分析。在20对SSR引物上共检测到341个多态性条带,每个引物上的平均多态性为17.05,其中11个Genomic-SSR的平均多态性为20.82,9个EST-SSR的平均多态性为12.44。广东割手密在Genomic-SSR上的多态性显著高于EST-SSR上的多态性。MantelTest分析表明:通过Genomic-SSR、EST-SSR以及Genomic-SSR+EST-SSR三种方法所计算的试验材料的遗传距离矩阵之间都呈极显著相关(p<0.01),说明应用两种类型SSR获得的各个材料间的遗传关系具有较高的一致性。广东割手密在20对SSR引物上的遗传多样性指数介于0.1064~0.2916之间,平均多样性指数为0.1943;各个材料间的遗传距离为0.0063~0.3082之间,平均为0.1935。UPGMA聚类分析表明:广东割手密之间的遗传关系和地理来源存在一定的相关,由南向北存在较为显著的地理分化。     

甘蔗细茎野生种核心种质构建

以来自我国10个省(市)、自治区的540份甘蔗细茎野生种无性系为材料,根据采集地信息及其在20对SSR引物上的分子标记数据和15个表型性状资料,开展核心种质构建研究。不同取样量(5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%)分析表明,10%的取样比例可获得70%以上的变异保留比例,是较好的核心种质取样规模;对5种采集地分组取样策略(等量法、简单比例法、平方根比例法、对数比例法和多样性比例法)和2种无分组取样策略(最大变异保留法和随机抽样法)比较表明,简单比例法获得的核心种质代表性最好,为最优取样策略。最后,在简单比例法取样筛选出的54份核心样品中,又通过定向选择补充了6份具有优异表型性状的材料,构建了含60份无性系的甘蔗细茎野生种核心种质,分子和表型检验都表明本研究所构建的核心种质具有较好的代表性和遗传多样性。     

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(Saccharum species hybrid)种质资源褐锈病和黄锈病抗性位点分子检测

开展种质资源抗锈病分子检测,对甘蔗筛选抗性资源和抗锈病育种具有重要意义。本研究利用已报道的褐锈病抗性位点Bru1和黄锈病抗性位点G1对中国甘蔗育种中的亲本资源和创新材料进行分析。在164份材料中共检测到‘粤糖07-913’、‘桂糖02-281’、‘赣南05-352’等23份带有Bru1抗性标记的材料,占参试材料的14%。在180份材料中共检测到‘粤糖96-86’、‘桂糖03-8’、‘赣南81-1035’等10份带有黄锈病抗性位点G1的材料,占参试材料的5.56%。‘粤糖96-86’、‘ROC16’、‘ROC22’等6份材料同时带有Bru1和G1位点,可能兼具褐锈病和黄锈病两种抗性。本研究结果可为选择优异抗锈病基因资源,开展杂交育种提供科学依据。     

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。     

粤糖03-393茎尖诱导丛芽培养基筛选试验

应用正交设计法研究6-苄氨基腺嘌呤（6-BA）、激动素（KT）和噻苯隆（TDZ）3种植物生长调节剂对粤糖03-393茎尖分生组织诱导丛芽生长的影响。结果表明,3种因子对茎尖诱导丛芽成苗率的影响主次顺序为6-BA>TDZ>KT,最佳浓度组合为6-BA1.50mg/L、KT0.50 mg/L、TDZ 0.03 mg/L,但这3因子对成苗率影响的差异未达显著水平。从诱导出丛芽的壮苗率看,当6-BA浓度为1.00 mg/L时其茎尖诱导丛芽的壮苗率显著高于1.50mg/L和0.50mg/ 水平,而后两个水平之间无显著差异。     

蛋白质的 SUMO 化修饰及其在玉米中的研究进展

小泛素化修饰（Small ubiquitin-like modification,SUMOylation）是一种重要的蛋白质翻译后修饰,参与植物多种生命活动。在这个修饰过程中,SUMO 蛋白通过共价键与靶蛋白结合,影响其功能和活性。该修饰过程涉及多种酶类,包括 SUMO 特异性蛋白酶、SUMO 活化酶、SUMO 结合酶和 SUMO 连接酶。植物体内存在多种 SUMO 蛋白和酶类,且其结构和功能存在差异。然而,目前对于不同 SUMO 蛋白与修饰过程中涉及到的酶组合间的作用关系尚未完全明确。因此,厘清这些 SUMO 蛋白及其酶类的特点,对进一步的研究极为重要。此外,SUMOylation 底物鉴定也是研究中的一个挑战。虽然已有一些鉴定 SUMOylation 底物的方法,如质谱分析和酵母双杂交等,但仍存在局限性。特别是在作物中的研究力度更浅,包括玉米。因此,需要开发更多的鉴定方法来识别 SUMOylation 底物,并进一步揭示 SUMOylation 在玉米生长发育和逆境应答中的作用机制。由此,为推动 SUMOylation 研究,综述 SUMO 蛋白、SUMOylation 相关酶类、蛋白质的 SUMOylation 过程、SUMOylation 底物的鉴定方法和玉米蛋白质的 SUMOylation 研究进展。旨在通过了解 SUMOylation 的规律模式和当前的研究技术,为玉米育种和其他植物研究提供重要指导,并有助于相关人员深入理解 SUMOylation 在植物生长发育和逆境胁迫的响应规律。