性状相关的分子标记在甘蔗分子育种中的应用研究

分子设计育种在农作物品种改良中发挥了重要作用,但由于甘蔗基因组庞大且高度杂合,染色体呈非整倍性,导致其性状相关的分子标记辅助育种进展十分缓慢。为加快甘蔗育种进程,提高其育种效率和准确性,简述了甘蔗分子标记辅助育种现状及其瓶颈,并总结了应用于甘蔗的分子标记种类及其问题,阐明分子标记在甘蔗遗传连锁图谱构建中的作用,进而从甘蔗产量和糖分性状相关QTL的定位、主要抗病基因（抗褐锈病基因、抗黑穗病和抗黄斑病基因）的定位及其在抗病分子育种上的应用,以及关联分析方法在甘蔗重要性状研究中的应用等方面对性状相关的分子标记进行综述。最后对甘蔗重要性状相关分子标记辅助育种的机遇和挑战进行了展望,为甘蔗分子育种的深入研究提供理论依据。     

甘蔗抗旱性及抗旱育种研究进展

甘蔗(Saccharum officinarum)是主要的糖料作物,具有重大的经济价值。世界各国在甘蔗种植面积相对稳定的情况下,通过遗传改良来选育和推广优良甘蔗新品种是保持甘蔗生产可持续发展的重要科技手段。甘蔗生产面临许多制约因素,干旱是影响甘蔗生产的主要非生物胁迫之一,对甘蔗的生长发育有重大影响,选育高产高糖抗旱新品种是甘蔗育种的主要目标之一。甘蔗抗旱性是由多种机理共同起作用的复杂过程,为了更好地了解甘蔗抗旱机制和抗旱育种进展,本研究主要从甘蔗的形态特征(叶片和根系的形态结构特征)、生理生化指标(质膜透性,渗透调节,抗氧化酶活性)、甘蔗抗旱相关基因、甘蔗抗旱相关蛋白以及抗旱种质资源鉴定评价等方面对甘蔗抗旱生理基础及其分子机制研究进展进行概述,以及对甘蔗传统抗旱育种和现代分子抗旱育种(转基因育种, DNA甲基化育种)进行概述,以期为中国甘蔗抗旱研究与抗旱遗传育种提供一些思路。     

早熟高糖甘蔗新品种MEX105的引进与示范

1996年广西壮族自治区人民政府有关领导和专家到墨西哥考察访问，引进甘蔗品种MEX105二个蔗芽回国，1997—1998年在广西甘蔗研究所进行2年室内外检疫，未发现检疫性病虫害。1999—2001年在广西甘蔗所大田进行新植、宿根品比筛选试验，2002—2004．年参加区域试验，2003—2004参加生产示范试验，MEX105表现早熟、高糖、丰产、宿根发株好、抗逆性强等特点，至今在广西蔗区示范推广。     

甘蔗新品种桂糖32号的种性分析

桂糖32号是广西甘蔗研究所以粤糖91-976为母本,以ROC1为父本,利用有性杂交技术育成的甘蔗新品种。2011年3月通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定。1选育经过2001年9月广西甘蔗研究所甘蔗育种项目团队制订甘蔗杂交育种计划,委托广州甘蔗糖业研究所海南甘蔗育种场在海南进行甘蔗杂交。2002年3月广西甘蔗研究所获得甘蔗种子,3月26日在塑料大棚中播种育苗,5月8日幼苗二次     

特高糖甘蔗育种材料筛选创制

甘蔗为高度复杂的异源多倍体，杂交后代会发生严重分离，对于某些有应用前景的优异育种中间材料，进行无性繁殖可获得遗传稳定的无性系基因型。针对甘蔗这一育种特点，福建农业大学甘蔗综合研究所在甘蔗育种中，应用种间杂交和回交方法，开发甘蔗复合体的遗传多样性，采用国内外高优商业品种，按不完全双列杂交设计，配制一系列杂交组合，应用多种先进手段，在相关世代进行特异甘蔗性状的筛选，建立了特异甘蔗育种材料选育程序，从保育的常用亲本、细茎野生种或斑茅BC1、BC2和“八五”选育的100个中间材料中完成创制4份特高糖育种材料。     

美国种子管理及种业发展趋势

2005年1月12日至26日,由农业部全国农业技术推广服务中心和湖南省农业厅组成的中国种子产业考察团对美国种子产业进行了考察.考察团一行5人,先后拜访了美国农业部,与美国种子贸易协会进行了交流,参观了孟山都公司生物转基因实验室、先锋公司育种室和芝加哥谷物期货贸易市场,考察了伊利诺州农业厅种子试验室及州农作物改良协会、依阿华州立大学种子实验室、加利福尼亚州立大学农学院.考察期间,重点了解了美国种子管理情况、种子公司发展动态和种子科研育种状况,现将考察情况汇报如下.     

101份中国甘蔗主要育种亲本褐锈病抗性鉴定及Bru1基因的分子检测

由黑顶柄锈菌引起的甘蔗褐锈病是一种重要的世界性甘蔗病害,Bru1是甘蔗抗褐锈病主效基因,该基因对不同地区的褐锈病分离物具有广谱抗性。为明确中国甘蔗主要育种亲本对黑顶柄锈菌的抗性水平,了解Bru1基因在这些亲本中的分布情况,本研究于2014年对中国国家甘蔗种质资源圃保存的101份甘蔗主要育种亲本进行苗期抗褐锈病鉴定和抗褐锈病基因Bru1的分子检测。结果显示,供试亲本中,共48份抗病材料含有抗褐锈病基因Bru1,频率为47.5%,表明中国甘蔗主要育种亲本中褐锈病抗性主要由Bru1控制;其余29份抗病材料和24份感病材料均不含抗褐锈病基因Bru1,暗示除了Bru1外,可能还有其他抗褐锈病基因存在。研究结果为深入开展甘蔗抗褐锈病育种,选育和推广优良抗病品种,有效防控甘蔗褐锈病提供了科学依据和优良抗性亲本。     

甘蔗响应干旱胁迫研究进展

甘蔗是重要的糖料作物和能源作物之一。干旱是限制甘蔗生长和产量的主要环境因素。了解干旱胁迫对甘蔗生长的影响及响应机制对改良甘蔗栽培技术、促进甘蔗育种有重要意义。本研究分析干旱胁迫对甘蔗生长的影响及抗旱响应机制,讨论了干旱胁迫下的根际微生物对甘蔗生长的影响,并展望了改善甘蔗抗旱性的潜在途径和方法。     

甘蔗割手密高贵化育种中分子细胞遗传学研究进展

甘蔗是世界上主要的糖料和重要的能源作物,通过有性杂交创制优异种质进而获得优异品种是甘蔗种质开发利用的有效途径。甘蔗高贵化是甘蔗野生种质开发利用的重要理论基础,它的提出极大地促进了甘蔗的育种进程。热带种和割手密作为甘蔗杂交的重要起始亲本,在高贵化中占据极其重要的地位。在高贵化过程中,通过不断地杂交与回交富集高贵种的高糖和高产基因,同时渗入野生种质的高抗和耐逆血缘,以获得综合性状优良的甘蔗品种。分子细胞学是鉴定种质高贵化是否成功和解释其遗传机制的主要技术手段,可大大缩短甘蔗育种周期。本研究综述了割手密高贵化的发展过程及其相关的分子细胞学研究进展,并对其发展前景进行了探讨。     

关于美国农作物种业的考察报告团

2011年9月20日至30日,中国种子协会考察团赴美国衣阿华、密苏里等地考察该国农作物种业及跨国种子企业,先后访问了美国种子贸易协会（ASTA）及孟山都、杜邦先锋、先正达等跨国公司和部分中小企业,了解美国种业科研最新进展,参观跨国公司商业化育种实验室、生物技术研发中心、种子生产加工机械及田间品种展示,并与种子企业及其育种科研人员进行了座谈交流,取得了一些考察成果和体会。     

美国农作物种业的考察报告

2011年9月20 ～ 30日,中国种子协会考察团赴美国衣阿华、密苏里等地考察该国农作物种业及跨国种子企业,先后访问了美国种子贸易协会( ASTA)及孟山都、杜邦先锋、先正达等跨国公司和部分中小企业,了解美国种业科研最新进展,参观跨国公司商业化育种实验室、生物技术研发中心、种子生产加工机械及田间品种展示,并与种子企业及其育种科研人员进行了座谈交流,取得了一些考察成果和体会.     

蔗糖产业科技创新现状及热点技术分析——基于全球专利视角

通过Innography专利平台数据库中相关专利的检索,利用专利计量学方法,从专利申请国家及数量、申请机构及技术差异、研发热点等方面对甘蔗技术领域国际发展态势进行分析。结果表明,2000—2020年甘蔗技术专利呈现缓慢增长、快速增长和回落3个阶段,中国、美国、巴西专利累计申请量最多,是主要技术输出国,是全球最受重视的技术市场。科迪华、拜耳、先正达等大型跨国公司不仅是全球主要的专利申请主体,在中国的专利申请也较为活跃,其在甘蔗分子育种、无性繁殖、生化防控等领域申请了大量基础专利,基本实现了在全球的技术保护。国内相关专利申请主体为科研机构和高校,专利类型方向侧重于甘蔗种植、生产、加工等新型实用技术的研发。     

AFLP揭示的热带和亚热带印度甘蔗品种间的基因组结构和遗传关系

甘蔗（Saccharum spp．）是一种热带植物。在印度，开始于20世纪初期的系统育种育成了适宜亚热带环境的品种。尽管有较长的育种历史，但系统育种者并不了解这些品种的遗传结构。本研究采用扩增片断长度多态（AFLP）方法，鉴定了暇热带和亚热带地区栽培的28个商品甘蔗品种。研究中所用的12个选择性引物组中有11个可以逐个地相互区分全部品种，这表明了这些引物组在鉴别甘蔗品种方面的有用程度。     

甘蔗病虫害及其防灾减灾技术培训会在南宁举行

<正>由国家甘蔗产业技术体系病虫害防控研究室组织的"甘蔗病虫害及其防灾减灾技术培训会"于7月24²6日在南宁举行。国家甘蔗产业技术研发中心许莉萍教授,广西农业科学院甘蔗研究所所长谭宏伟研究员参加会议。培训会由国家甘蔗产业技术体系岗位科学家黄诚华博士主持。本次培训会的目的是"普及、加深甘蔗病虫害基础知识,总结、交流     

甘蔗野生种蔗茅的形态多样性分析

蔗茅(Erianthusfulvus)是甘蔗育种中极为重要的野生种质资源,研究其形态性状的遗传多样性对选育抗旱、抗寒、耐贫瘠、高蔗糖分含量的甘蔗新品种极为重要。为深入研究利用蔗茅野生资源,以保育在云南农业大学甘蔗研究所甘蔗种质资源圃的48份蔗茅无性系为试验材料,进行包括株高、叶宽、节间长度、茎径、锤度的田间调查和统计分析。结果表明,48份蔗茅材料在所调查性状上具有显著差异,变异系数介于9.37%~33.52%之间;基于5个性状的聚类分析将所分析材料分为了3类以及很多小类群,表明所研究蔗茅资源具有丰富的遗传多样性。研究结果对蔗茅资源在甘蔗育种中的利用具有重要参考价值。     

~(60)Co-γ辐射对甘蔗种子萌发和幼苗生长的影响初探

由于甘蔗遗传基础狭窄,传统的甘蔗杂交育种难以获得创新种质,而辐射育种为创新种质提供了新途径。为探讨~(60)Co-γ辐射对甘蔗杂交种子的诱变作用,以70Gy的剂量对5个甘蔗杂交组合的种子进行辐射处理,鉴定其对甘蔗杂交种子的萌发及幼苗生长状况的影响。结果表明,辐射处理对甘蔗杂交种子萌发状况的影响较小,甘蔗杂交组合间存在一定差异。辐射处理对甘蔗杂交种子幼苗生长状况的影响较大,甘蔗杂交组合间存在的差异偏大。辐射后的甘蔗幼苗出现生长缓慢、矮小、叶片卷缩等发育不良状况。     

用灰色关联法对11个甘蔗新品系主要数量性状与产量关联度的分析

为探索甘蔗主要数量性状对产量的影响程度，应用灰色关联度分析方法，对参加2005—2006年区域试验的11个甘蔗新品系的主要数量性状与产量的关联度进行了分析。结果表明：甘蔗主要数量性状与产量之间的关联度由高到低依次为公顷含糖量、茎长、茎径、萌芽率、单茎重、有效茎、分蘖率，说明甘蔗公顷含糖量和茎长是影响甘蔗产量的主要因素，为甘蔗育种提供了重要的理论依据     

美国玉米种子发展现状给我们的几点启示

为了学习和了解以美国为代表的西方发达国家玉米育种方法、品种管理、推广方式及产业化现状与经验 ,促进我国玉米产业的发展 ,应美国孟山都公司的邀请 ,笔者参加了由农业部全国农技中心组织的赴美考察。在美期间 ,对孟山都、先锋等种子公司的试验场、玉米制种基地、加工中心、研究测试中心进行了考察 ,通过与公司负责人、专业技术人员、律师等人员进行座谈交流 ,听取生物技术在育种中的应用、新品种保护、玉米种子生产等方面的专题讲座 ,对美国的玉米种子科研、生产、推广状况有了比较深入的了解 ,美国玉米种子产业化、科研试验手段的现代化…     

甘蔗抗旱丰产高糖优异育种材料的筛选创制

福建农业大学甘蔗综合研究所在甘蔗育种程序中，应用种间杂交和回交方法，将野生种割手密抗旱基因导人甘蔗栽培种，注重抗旱性的早期选择，定向选择抗旱高产株系，通过主成分分析筛选出丙二醛含量和相对质膜透性作为抗旱生理指标，采用聚类回归方法从大量育种中间材料中综合应用MDA含量，质膜透性、叶片形态指标、叶绿素荧光动力学测定等辅助育种选择技术，通过全国性的联合试验、鉴定评价，筛选创制出产量高、品质优、抗旱性强、宿根性强的6份优异育种材料。     

果蔗与斑茅、割手密种间杂交后代的鉴定

（1农业部甘蔗遗传育种重点开放实验室,福州 350002;2福建省农业科学院甘蔗研究所,漳州 363005; 3漳州职业技术学院食品与生物工程系,漳州 363000）