生物炭对旱坡地宿根甘蔗土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响

【目的】分析旱坡地宿根甘蔗生长、土壤养分和微生物群落对生物炭的响应,揭示生物炭改良宿根甘蔗土壤的微生态机制,为缓解甘蔗连作障碍、宿根蔗病害及生物炭在甘蔗栽培中的应用提供科学依据。【方法】以旱坡地宿根甘蔗（种植第4年,1年新植3年宿根）为试验材料,设2个处理:不施用生物炭对照（CK）和施用生物炭处理（3 t/ha）,分析生物炭对宿根甘蔗土壤养分、酶活性、微生物多样性和甘蔗生长的影响。【结果】与CK相比,施用生物炭可显著增加土壤碱解氮、速效钾和有机质含量（P<0.05,下同）,显著提高蔗糖酶和酸性磷酸酶活性。施用生物炭还可改变土壤细菌和真菌分类单元（OTUs）总数,对土壤中各优势细菌门、细菌属相对丰度影响不大,但降低了真菌子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）及淀粉藻（Amyloflagellula）和镰刀菌属（Fusarium）相对丰度,增加了接合菌门（Zygomycota）及毛壳菌属（Chaetomium）和被孢霉属（Mortierella）的相对丰度。在甘蔗生长方面,施用生物炭可显著降低甘蔗梢腐病发病率,使甘蔗产量显著提高5.2%。【结论】施用生物炭可改良甘蔗土壤,改变土壤微生物群落结构,增强宿根甘蔗抗梢腐病能力,提高旱坡地宿根甘蔗第4年产量。     

甘蔗体内具有固氮酶活性细菌的分离、鉴定及其相关特性研究

甘蔗生物固氮及其应用研究对于甘蔗生产中节约氮肥成本、减少环境污染具有非常重要的意义。利用无氮JNFb培养基,从两个甘蔗材料中分离到2个具有较高固氮能力的菌株,分别将它们命名为B5和CP74-2005,16S rRNA序列分析鉴定B5为假单胞菌科假单胞菌属,CP74-2005为肠杆菌科克雷伯氏菌属肺炎克雷伯氏菌种;形态学及生理生化指标测定结果与《伯杰细菌鉴定手册》第八版描述的一致。B5菌株为好氧细菌,极生鞭毛;CP74-2005菌株为厌氧或兼性好氧,周身鞭毛。两个菌株都具有较强的耐盐性,能够在较高的盐浓度、糖浓度、温度和pH值范围内正常生长。     

甘蔗低氮胁迫性状变化与蔗茎含氮量的研究

[目的]为了解甘蔗低氮胁迫响应的性状变化特点,确定低氮胁迫评价关键性状。[方法]以来自12个国家和地区的28份甘蔗种质为材料,开展低氮胁迫盆栽试验。[结果]甘蔗低氮胁迫响应随性状、种质不同而异。根据低氮胁迫指数,可将性状低氮胁迫响应分为低氮胁迫上升、低氮胁迫变化不明显、低氮胁迫下降不一致和低氮胁迫一致下降4类。种质聚类分类表明,评价低氮胁迫最重要的性状是蔗产量低氮胁迫指数。蔗茎含氮量分析结果表明,不同种质的含氮量存在较大差异,且与蔗产量低氮胁迫指数、低氮胁迫的蔗产量和有效茎存在显著或极显著负相关。[结论]蔗产量低氮胁迫指数是评价低氮胁迫最重要的性状。蔗茎含氮量越低,甘蔗种的低氮适应潜力越好。     

甘蔗B家族蔗糖磷酸合成酶基因SotSPSB的克隆及原核表达

【目的】克隆甘蔗B家族s0心PsB基因并进行原核表达,为进一步研究甘蔗SPS酶学特性及SPS活性调控机制奠定基础。【方法】在进化分析的基础上,通过同源克隆获得甘蔗SofSPSB基因部分序列,再结合RACE技术获得全长cDNA序列。扩增SofSPSB基因ORF并连到原核表达载体pETBlue－2上导入大肠杆菌BL21（DE3）中表达。【结果】通过比对B家族中进化关系很近的玉米（Zeamays）ZmSPS1和水稻（Oryzasativa）OsSPS1基因序列,并在保守区设计一对引物扩增获得甘蔗B家族SPS基因（SolSPSB）2330bp序列。结合5’－RACE和3’－RACE技术获得3481 bp SofSPSB基因全长cDNA序列,该序列包含一个3225bp的开放阅读框（0I江）;起始密码子（ATG）位于转录起始位点后56bp处,终止密码子（TGA）后有一段201bp的非编码序列,并带有真核生物典型的polyA尾巴;编码1074个氨基酸,SofSPSB与Zm—SPS1、OsSPS1的核苷酸序列同源性分别为94．7％和81．3％,氨基酸序列同源性分别为96．0％和83．9％;其理论分子量Mw=118．96kDa,等电点pI=6．30。经原核表达后纯化获得带6xHis标签的融合蛋白。【结论】克隆获得甘蔗B家族Sol-SPSB基因全长cDNA序列,成功构建了SoPSPSB基因原核表达载体,使其在大肠杆菌BL21（DE3）中表达。     

基于CGE技术的甘蔗SSR-PCR反应体系优化

【目的】优化基于毛细管凝胶电泳(CGE)技术的甘蔗SSR-PCR反应体系,为甘蔗遗传多样性和亲缘关系研究、分子辅助育种及遗传图谱构建提供技术支持。【方法】基于CGE技术,采用正交试验设计,选择dNTPs浓度、DNA聚合酶量、引物浓度和DNA模板量为考察因素进行优化,确定最佳SSR-PCR反应体系,并用于8个甘蔗种质资源材料的遗传多样性分析。【结果】最佳SSR-PCR反应体系(20μL):dNTPs浓度0.15 mmol/L,DNA聚合酶1.5 U,引物浓度0.50μmol/L,DNA模板量25 ng。利用该体系对8份来自不同国家地域的甘蔗种质材料进行遗传多样性分析,发现8对SSR引物共扩增出101个片段,其中多态性片段为93个,多态性比率为92.1%。聚类分析结果表明,参试材料间的遗传相似性系数为0.521~0.871,在相似性系数为0.614处,所有参试材料可分为两大类,3份国外种质材料PINDAR、CP72-1210、CP84-1198与ROC20、GT69-156聚为一类;而ROC26、GT02-237和GT97-69聚为另一类。【结论】基于CGE技术的SSR-PCR反应体系检测结果稳定,重复性好,适用于甘蔗的遗传分析及遗传作图。     

国家甘蔗品种第七轮区试广西南宁点表现

2009-2010年在广西甘蔗研究所试验农场对9个参试品种和2个对照品种进行了2年新植和1年宿根的区域试验。结果表明:闽糖96/1027和粤甘26新宿平均蔗茎产量和公顷含糖量高,增产增糖。福农04/2816的突出优点是早熟高糖。     

13个桂糖甘蔗新品种(系)成熟期分析

为了解13个桂糖新品种(系)蔗糖分、理论产糖量变化规律和成熟期情况,对13个桂糖新品种(系)进行为期6个月的13次糖分分析,分析其蔗糖分、理论产糖量变化规律和成熟期情况.结果表明:属特早熟高糖的品种(系)为桂糖02/901,属早熟高糖的品种(系)有桂糖02/761、桂糖02/208、桂糖02/770、桂糖01/122、桂糖02/351、桂糖02/1247和桂糖02/360;属于中熟的品种(系)有桂糖02/133和挂糖99/107;属于晚熟的品种(系)有桂糖99/181、桂糖99/156和桂糖02/833;理论产糖量潜力较高与ROC22相当的品种(系)为桂糖02/901、桂糖01/122和桂糖02/208.结论:不管是早熟材料还是中、晚熟材料,其蔗糖分峰值出现的时间大致相同,而重力纯度的峰值出现则比蔗糖分晚一个半月以上.理论产糖量的峰值出现时间与蔗糖分基本一致,但其后有一个平台期,并可持续到3月底.     

甘蔗家系配合力研究与应用

采用100个甘蔗亲本配制了144个杂交组合,分析其有性世代主要农艺性状、田间锤度、蔗糖分配合力,次年参照常规选育方法选择宿根杂种优良株系。结果表明:早熟组合前7名均为以桂糖与CP为亲本的组合,以ROC22作为父本易得到植株较高和较高糖分的F1;在小区含糖量组合配合力前30名的组合中,小区含糖量组合配合力与小区含糖量的特殊配合力和父本的一般配合力呈正相关,相关系数分别为0.67和0.44。     

钼对甘蔗氮代谢的影响

本试验选用巴西固氮甘蔗品种B 1和B 8为供试材料,在温室条件下桶栽砂培甘蔗施以含不同钼水平的营养液(0m g/L、0.01m g/L、0.02m g/L、0.04m g/L),在不同时期测定甘蔗叶片中硝酸还原酶、G S酶活性及硝态氮、氨态氮含量。试验结果表明,在大棚含氮条件下,三个钼处理都提高了两个甘蔗品种的硝酸还原酶活性而降低了硝态氮含量。0.01m g/L钼处理在拔节期后提高了B 1叶片的G S酶活性,而在幼苗期提高了B 8叶片的G S酶活性,降低了氨态氮含量,促进了氮代谢。在大棚无氮条件下,三个钼处理在拔节期后都提高了两个甘蔗品种的NR酶活性,降低硝态氮含量;提高了B 1的G S酶活性,降低氨态氮含量;在分蘖期也提高了B 8叶片的G S酶活性而降低了其氨态氮含量。因而在大棚里,无论是含氮或无氮条件下,在不同时期不同钼处理对甘蔗氮代谢和氨同化过程的作用也不同,但是相对以较低水平钼处理较能提高两个甘蔗品种的硝酸还原酶活性而降低硝态氮含量;提高了B 1与B 8的G S酶活性,降低氨态氮含量,促进了甘蔗的氮代谢和氨同化。