甘蔗苗期对低温的响应及其耐寒性评价

通过综合评价品种（系）的耐寒性,筛选出耐寒性较好的品种。以云南农业大学自育的9个农艺性状优异的甘蔗品系为研究对象,在甘蔗苗期进行低温处理,通过抗逆生理生化指标的变化,采用极点排序法对各品种（系）进行综合评价。结果表明：（1）低温(3℃)处理使甘蔗叶片的细胞膜电导率、可溶性糖含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性分别平均增加了21.21%、134.1%、83.60%、35.47%、47.72%、9.07%、565.2%;（2）低温(3℃)处理使甘蔗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性平均下降19.67%。最终筛选出耐寒性最好的甘蔗品种‘滇蔗03-91’,耐寒性最差的甘蔗品种‘滇蔗02-39’,而‘滇蔗08-5’、‘滇蔗05-103’、‘滇蔗01-58’等品种（系）耐寒性强于‘滇蔗04-14’、‘滇蔗04-429’、‘滇蔗05-522’、‘滇蔗02-227’品种（系）。     

甘蔗与蔗茅杂交亲本及后代材料的抗旱性鉴定

研究旨在筛选出优良抗旱育种材料,为今后甘蔗抗旱育种和抗旱栽培技术提供重要的理论依据。采用盆栽干旱处理,测定蔗茅野生种无性系、甘蔗栽培品种（系）及其杂交后代共12份材料苗期与抗旱相关的8项生理生化指标,利用极点排序法对供试材料的抗旱性进行了综合评价。结果表明：干旱胁迫下,12份供试材料的Pro、MDA、SS及PMP均呈上升趋势,SP、Chl和SOD活性呈下降趋势,CAT活性有升有降。极点排序法分析表明,12个供试材料的抗旱强弱为：‘蔗茅99-2’>‘蔗茅99-1’>‘蔗茅99-4’>‘蔗茅I91-8’>‘蔗茅99-3’>‘蔗茅90-29’>‘滇蔗01-58’>‘滇蔗04-14’>‘滇蔗02-39’>‘蔗茅II91-2’>‘新台糖10’>‘崖城89-9’,说明蔗茅优质抗旱性状可以通过基因渗透方式传递给后代。在苗期干旱胁迫下,‘蔗茅99-2’在渗透调节等方面表现出积极的生理响应。     

11个甘蔗品种苗期抗螟虫性评价

明确甘蔗对甘蔗螟虫的抗性水平,为抗虫品种的推广应用和抗性基因发掘提供参考。采用螟虫自然种群接虫方法,连续2年对11个甘蔗品种进行苗期螟害分析与抗螟虫性评价。结果表明,不同甘蔗品种对螟虫抗性存在显著差异,‘桂糖29号’‘、桂糖31号’等较抗虫,‘福农39号’‘、德蔗03-83’和‘云蔗05-49’等较感虫。部分甘蔗品种抗性会随螟虫选择压力不同而变化,‘云蔗03-194’、‘云蔗05-51’、‘云蔗06-407’等在螟虫虫口密度高时表现为感虫,而在虫口密度低时表现为抗虫。     

10个甘蔗品种染色体核型分析与比较

通过10个甘蔗品种的核型分析,研究其染色体组成系统演化和血缘构成的基本特征,为甘蔗育种选配亲本提供细胞学依据。以10个甘蔗品种的根尖为材料,采用改良的酶解去壁低渗法制备染色体标本,再利用Ikaros软件进行核型分析。‘粤糖86-368’的核型公式为2n=111=2M+103m+4sm+2T,‘桂糖11’的核型公式为2n=106=96m+10sm,这2个品种的核型分类均属于1B型;‘新台糖10’的核型公式为2n=108=98m+10sm,‘新台糖16’的核型公式为2n=111=4M+101m+6sm,‘新台糖20’的核型公式为2n=110=98m+10sm+2st,‘新台糖22’的核型公式为2n=110=2M+96m+12sm,‘粤糖93-159’的核型公式为2n=108=2M+88m+18sm,‘闽糖69-421’的核型公式为2n=109=95m+14sm,‘云蔗89-151’的核型公式为2n=111=91m+20sm这7个品种的核型分类均属于2B型;‘云蔗99-91’的核型公式为2n=108=84m+22sm+2st,核型分类属于2C型。研究结果说明,‘粤糖86-368’、‘桂糖11’这2个品种的进化程度都还比较原始;‘云蔗99-91’、‘云蔗89-151’进化程度最高;其余6个品种进化程度中等。     

云南甘蔗宿根矮化病发生危害调查与病原检测

为了明确云南蔗区甘蔗宿根矮化病(Ratoon stunting disease, RSD)的发生危害情况,为推广应用甘蔗温水脱毒健康种苗和有效防控甘蔗宿根矮化病提供科学依据。于2012—2014年,对云南省18个蔗区的甘蔗宿根矮化病发生危害情况进行了全面系统调查,并采用PCR技术对田间采集的1091 个蔗茎样品进行RSD检测。结果表明,825 个样品为阳性,阳性检出率75.6%;18 个蔗区都检测出RSD,阳性检出率56.4%~88%;28 个主栽品种均感染RSD,阳性检出率51.2%~100%,其中‘粤糖82-882’、‘粤糖93-159’、‘粤糖00-236’、‘粤糖60’、‘桂糖11’、‘桂糖17’、‘桂糖94-119’、‘赣蔗18’、‘云引58’、‘德蔗93-94’等10 个品种感病严重,RSD检出率在90%以上;不论是新植、宿根,还是水田、旱地甘蔗均感染RSD;可见RSD已在云南各蔗区普遍发生且危害严重,是导致甘蔗减产、宿根年限缩短及严重威胁云南蔗糖产业稳定可持续发展的一种重要病害。     

播期和种植密度对早熟高糖甘蔗‘云蔗05-51’产量及其构成因素的影响

为明确甘蔗‘云蔗05-51’的高产高效栽培技术,加快该品种在生产上的大面积推广应用,于2014—2016年度在陇川弄门基地,对‘云蔗05-51’进行4个播种期和4个种植密度处理,设置2因素随机区组试验,研究播期和种植密度对‘云蔗05-51’的产量及其构成因素的影响。结果表明:播期对‘云蔗05-51’的茎径、有效茎数及蔗茎产量有显著影响,但对株高和锤度影响不显著;种植密度对‘云蔗05-51’的有效茎数、锤度和蔗茎产量有显著影响。蔗茎产量在1月20日播种最高达到150.70 t/hm~2,1月20日后随着播期的推迟产量增减差别不大;在种植密度B1(150000芽/hm~2)时蔗茎产量达到最高值127.25 t/hm~2,蔗茎产量随着种植密度的减少而减产。从播期和密度的交互效应来考虑,‘云蔗05-51’最佳的播期是1月20日,下种种植密度为150000芽/hm~2。     

甘蔗抗褐锈病新基因定位遗传群体的构建

为发掘甘蔗抗褐锈病新基因,本研究以4个高抗褐锈病不含Bru1基因的甘蔗品种为父本,4个高感褐锈病的甘蔗品种为母本配置杂交组合,对获得的5个杂交组合F1代群体进行SSR真实性鉴定、人工接种褐锈病抗性表型鉴定和Bru1基因分子检测。结果显示:‘粤糖03-393’בROC24’和‘柳城03-1137’ב德蔗93-88’的F1代群体分别符合3R:1S和1R:3S的遗传分离比例,且都未检测出Bru1基因;表明‘粤糖03-393’בROC24’群体的褐锈病抗性由一对显性未知新抗病基因控制,而‘柳城03-1137’ב德蔗93-88’群体的褐锈病抗性由一对隐形未知新抗病基因控制。本研究成功构建了2个能用于甘蔗抗褐锈病新基因定位的遗传分离群体,为今后的褐锈病抗性遗传分析,遗传图谱构建和抗褐锈病新基因定位和开发与其紧密连锁的分子标记提供了科学的参考数据。     

甘蔗类甜蛋白基因ScTLP2和ScTLP3的生物信息学分析及表达

类甜蛋白(thaumatin-like proteins,TLPs)是一类与作物抵抗真菌病害紧密相关的病程相关蛋白。本研究从课题组前期构建的甘蔗(Saccharum spp.)转录组数据库中筛选获得两个甘蔗类甜蛋白基因(ScTLP2和ScTLP3),利用生物学软件对ScTLP2和ScTLP3基因进行序列特征、结构功能及聚类分析,采用qRT-PCR技术,检测ScTLP2和ScTLP3基因在不同甘蔗组织和黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)胁迫下的表达情况。生物信息学分析显示,ScTLP2基因全长1835 bp,包含1个969 bp的完整开放读码框,编码322个氨基酸;ScTLP3基因全长1259 bp,包含1个765 bp的完整开放读码框,编码254个氨基酸。ScTLP2和ScTLP3编码蛋白均含有THN家族的保守结构域和糖苷水解酶家族的64结构域(GH64-TLP-SF),两者分别隶属于TLPs家族中的Ⅵ类和Ⅰ类。q RT-PCR结果表明,ScTLP2和ScTLP3基因在甘蔗中均为组成型表达,其中ScTLP2基因在蔗叶中的表达量最高,是蔗皮的11.2倍,而ScTLP3基因在蔗芽中的表达量最高,是蔗皮的45.3倍。受黑穗病菌侵染后,ScTLP2基因在甘蔗抗黑穗病品种‘崖城05-179’中上调表达,而在感黑穗病品种‘ROC22’中无明显变化;相反的,Sc TLP3基因表达量在‘崖城05-179’中无明显变化,在‘ROC22’中上调表达。以上结果为深入研究甘蔗ScTLP家族基因的结构和功能积累了基础资料。     

播期和种植密度对早熟高糖甘蔗新品种‘云蔗05-51’产量及其构成因素的影响

为明确甘蔗新品种云蔗05-51的高产高效栽培技术,加快该品种在生产上的大面积推广应用。于2014-2016年度在陇川弄门基地,对云蔗05-51以4个播种期和4个种植密度处理,布置二因素随机区组试验,研究播期和种植密度对‘云蔗05-51’的产量及其构成因素的影响。结果表明：播期对‘云蔗05-51’的茎径、有效茎数及蔗茎产量有显著影响,但对株高和锤度影响不显著;种植密度对‘云蔗05-51’的有效茎数、锤度和蔗茎产量有显著影响。蔗茎产量在1月20播种最高达到150.70t/hm₂,过了1月20日后随着播期的推迟产量增减差别不大;在种植密度B₁(150000芽/hm₂)时蔗茎产量达到最高值127.25t/hm₂,蔗茎产量随着种植密度的减少亦相应的减产。从播期和密度的交互效应来考虑‘云蔗05-51’最佳的播期和种植密度分别是1月20日播种,下种种植密度为B₁(150000芽/hm₂)。     

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。     

甘蔗新品种苗期抗螟虫性评价

为明确新甘蔗品种对甘蔗螟虫的抗性水平,以期为抗虫品种的推广应用和抗性基因发掘奠定基础,本文采用螟虫自然种群接虫方法,连续2年对10个甘蔗新品种进行了苗期螟害分析与抗螟虫性评价。结果表明,不同甘蔗新品种对螟虫抗性存在显著差异,桂糖29号、桂糖31号等较抗虫,福农39号、德蔗03-83和云蔗05-49等较感虫。部分甘蔗品种抗性会随螟虫选择压力不同而变化,云蔗03-194、云蔗05-51、云蔗06-407等在螟虫虫口密度高时表现为感虫,而在虫口密度低时表现为抗虫。     

六个不同甘蔗材料的抗螟性比较

为研究不同甘蔗种质资源材料抵抗螟虫的差异性,采用螟虫自然侵染的方法,比较6 个不同甘蔗材料的抗螟性。结果显示,在分蘖期,‘新台糖22’、‘新台糖1626’、‘海大32’和‘海大1 号’的抗螟性表现较强,而‘湖光1 号’的抗螟性表现最弱;在成熟期,‘海大32’、‘新台糖22’、‘海大1 号’和‘新台糖8029’的抗螟性表现较强,而‘湖光1 号’的抗螟性同样表现最弱;按照甘蔗螟害分级标准,‘新台糖1626’在生长前期表现出3 级中抗,但是在成熟期却表现出5 级感病;‘新台糖22’在生长前期表现出3 级中抗,但是在成熟期却表现出4 级中感;而‘海大1 号’则一直维持在4 级中感状态。由此可见,不同甘蔗材料在生长发育的不同时期对螟害的侵染呈现出不同程度的抵抗反应;同一甘蔗材料在不同生长时期所表现出来的抗螟性强弱亦有所不同。     

2013—2014年广西甘蔗品种区域试验总结

为改善广西蔗区甘蔗品种结构单一化局面,加速品种的更新换代。对广西甘蔗新品种在2013—2014年区域试验中的产量、蔗糖分的稳定性和适应性以及农艺性状等表现进行分析和评价,筛选出综合性状表现优良的甘蔗新品种推荐审定和充实蔗区。2年新植1年宿根的试验结果表明,12个参试材料中,‘GT06-244’、‘GT06-1721’、‘GT07-994’、‘LC05-136’和‘GT06-3283’综合表现较好,平均蔗茎产量比对照增产20.20%、10.59%、8.94%、3.15%和1.60%,平均蔗糖分比对照分别高0.16、0.17、0.46、0.93和0.36个百分点。‘GT06-244’表现高产、中糖,稳定性好,极易脱叶;‘GT06-1721’表现高产、中糖,抗病性好,抗倒性强;‘GT07-994’和‘LC05-136’表现早熟、高产、高糖,宿根性好;‘GT06-3283’表现中产、高糖。上述品种均达到广西糖料蔗推荐审定标准,可根据生产的需要,在适宜地区进一步示范种植和推广应用。     

广西蔗区检测发现检疫性病害甘蔗白条病

为明确2016年在广西北海、来宾、百色蔗区发现的疑似甘蔗白条病症状蔗株致病病原。利用白条黄单胞菌特异性引物XAF1/XAR1对采自这3个蔗区的62份疑似病样进行PCR检测鉴定。鉴定结果表明：62份疑似病样都能够获得约600 bp的特异性片段,所得序列完全一致大小均为608 bp（GenBank登录号：KY315183--KY315203),其与白条黄单胞菌raxB1基因核苷酸序列（GenBank 登录号：FP565176）一致性为100%,在系统进化树中处于同一分支。田间调查结果显示：甘蔗品种‘桂糖46号’、‘桂糖06-2081’对于白条黄单胞菌高度感病,病株率一般为18%~50%,严重田块高达100%;染病严重蔗株全叶枯萎,茎的节部长出许多侧芽,侧芽叶片具白色条纹,造成大幅度减产减糖。本研究在广西蔗区检测发现由白条黄单孢菌引起的检疫性病害甘蔗白条病。     

基肥施氮量对甘蔗苗期氮素效应及土壤氮素分布的影响

研究基肥施氮量对甘蔗苗期氮素吸收与利用的影响,以期为甘蔗生产合理施用氮肥提供参考依据。以‘新台糖22号’（ROC22）为试材,采用网室微区盆栽试验方法,设基肥施用15N标记的尿素5 g/盆、2.5 g/盆及1.5 g/盆3个处理。结果表明,苗期甘蔗全氮含量、干物质积累量、从肥料中吸收的氮素总量及土壤碱解氮和硝态氮含量均随氮肥施用量的增加而显著提高,但氮肥利用率却随氮肥施用量的增加而显著下降;施氮量明显影响氮素在甘蔗植株体内及不同土层的分布;苗期甘蔗主要吸收20~40 cm尤其是20~30 cm土层的氮素。甘蔗基肥施用氮肥应考虑适宜的量和土层深度。     

接种内生菌对干旱胁迫下甘蔗的生理影响

探索内生菌对甘蔗抗旱能力的影响,以期为开发利用甘蔗内生菌抗旱性功能菌株提供理论依据和技术支撑.以课题组前期分离鉴定的6株甘蔗内生菌为供试菌株,甘蔗品种'ROC22'幼苗接种7天后进行干旱胁迫,然后取完全展开的第一叶叶片测定相关生理指标.结果 表明,E3、09和YC89均有较高的ACC脱氨酶活性,不同甘蔗内生菌菌株对甘蔗...     

甘蔗苗期对干旱胁迫的生理响应研究

为研究云南6 个甘蔗品种苗期对干旱胁迫的响应,确定各品种的抗旱性,采用盆栽试验的方法,在人工控水造成干旱胁迫的条件下,测定可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、叶绿素含量、丙二醛含量、水分含量和质膜透性等生理指标。采用模糊隶属函数、系统聚类法对多指标进行综合分析,全面评价6 个甘蔗品种的抗旱性。结果表明：‘闽糖69-421’表现出较强的抗旱性,‘新台糖22’和‘桂糖11’表现为中度抗旱性,‘粤糖86-368’、‘滇蔗01-58’、‘粤糖93-159’表现出较弱的抗旱性。     

引进甘蔗新品种工艺性状研究

选择近年来经过初步试种综合农艺性状及产量表现较好的14个引进甘蔗品种为材料,在工艺成熟期不同时间对蔗茎进行主要工艺性状的研究,结果表明：赣蔗18号、福农15号、园林6号、台糖88/99、新台糖22号、CP84/1198属早熟高糖品种,C1-2003、粤糖96/86、园林8号、云蔗99/601、台糖98/0432为中熟中糖品种,综合工艺性状较好的品种有福农15号、新台糖22号、园林6号、台糖88/99。同时还就甘蔗品种的成熟期、砍运榨安排以及蔗区品种种植区划进行探讨。     

贵州甘蔗新品种（系）引种试验初报

以桂糖11号为对照,引进桂糖系列（桂糖16、17、18、19、桂辐97/18）,新台糖系列（ROC22、25、26）,云蔗系列（云蔗89/07、89/157、89/351）以及福农91/4710、闽糖86/2121、粤农91/854、粤糖93/159共15个新品种（系）在贵州省贞丰县白层蔗区进行了适应性观察和对比试验。新植年结果表明,供试品种（系）能较好地适应试验区的自然气候和土壤条件,基本表现了各自的生产特性和产量水平,其中有桂糖16、桂糖19、桂辐97/18、云蔗（89/07、89/157、89/351）、ROC22、ROC25、ROC26、闽糖86/2121共10个甘蔗品种（系）的蔗茎产量和产糖量分别超过对照种产蔗量108.89t/hm2和产糖量14.96t/hm2的产量水平,其余5个参试品种材料的蔗茎产量和产糖量比对照种较低,各品种（系）的抗逆性、宿根性等还在进一步研究中,仅供参考。