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。     

新型肥料海生源对甘蔗耐寒性的影响

为研究不同施肥处理对甘蔗耐寒性的影响,以甘蔗品种新台糖22、滇蔗01-58为供试材料,通过6种不同施肥处理（D1、D2、H1、H2、DH1、DH2）,在甘蔗苗期进行低温（3℃）胁迫,同时测定与耐寒性相关的各项生理生化指标。结果显示：（1）通过极点排序法计算得到电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性的权重系数分别为0.190、0.203、0.096、0.341、0.170,其中,可溶性糖含量和MDA含量的权重系数较大,说明这两个指标对甘蔗耐寒性的影响较大。（2）不同施肥处理对甘蔗耐寒性影响表现为DH1>DH2>H2>D2>H1>D1,说明不同施肥处理对甘蔗耐寒性影响不同,但总体趋势是一致的,即新型肥料海生源与普通复合肥配合施用可显著提高甘蔗品种的耐寒性。     

甘蔗与滇蔗茅杂交后代F_1、BC_1表型和GISH分析

滇蔗茅是甘蔗重要的近缘植物资源,在甘蔗种质创新和遗传改良中具有重要利用价值。为了鉴定甘蔗与滇蔗茅远缘杂交F_1、BC_1真实性后代种质并探明其遗传物质组成,本研究对远缘杂交组合亲本和后代材料进行了形态学观察、染色体计数、核型分析和染色体荧光原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)分析。结果:(1)表型鉴定结果显示,F1叶片具父本滇蔗茅特征,BC1后代叶片则趋于甘蔗品种。BC1的节间长度和株高表现出一定的杂种优势,茎径和锤度则逐渐趋于甘蔗品种(ROC10);(2)细胞学鉴定结果显示:父本云南95-20 2n=30,核型属2B类型。F1云野03-316 2n=54,属2B类型;3个BC1后代材料2n均为110,其中云野06-278属2B类型,云野06-277和云野06-279属2C类型。(3)GISH结果:在F1和3个BC1材料中均检测到15条滇蔗茅野生种外源染色体,但没有检测到重组染色体。以上结果表明F1和BC1是真实的杂交后代种质,杂交过程染色体遗传方式分别为n+n和2n+n。本研究可为滇蔗茅有利基因向甘蔗转移提供细胞学证据,为滇蔗茅在甘蔗杂交创新中利用方式的制定提供参考。     

蔗茅EfNAC基因的克隆和生物信息学分析

为了更好地利用甘蔗野生种蔗茅(Erianthus fulvus Ness.)的抗逆相关基因,并为转基因甘蔗抗逆育种提供可靠的候选基因。本研究利用电子克隆和RT-PCR的方法在蔗茅野生种‘蔗茅99-2’中克隆到一个干旱诱导表达基因,并命名为FfNAC (GenBank登录号:MT499790)。生物信息学分析表明,FfNAC基因ORF长度为765 bp,共编码254个氨基酸,具有一个保守的NAM结构域。编码的蛋白以无规则卷曲和α-螺旋为主,没有信号肽,具有多个磷酸化位点,没有跨膜结构。本研究为深入研究蔗茅干旱胁迫的分子调控机制和转基因甘蔗抗旱育种提供理论依据和技术支撑。     

不同甘蔗品种叶片中总黄酮含量与提取工艺的优化研究

以云南农业大学自育的甘蔗品种滇蔗01-58为试验材料,以芦丁为标准品,采用分光光度计法研究滇蔗01-58叶片中总黄酮的最佳提取条件。以提取率作为指标,测定不同类型甘蔗[野生种、栽培品种（系）]叶片中黄酮含量。结果表明,基于单因素和正交试验的最佳提取条件为乙醇浓度70%、提取温度70℃、提取时间90min;不同类型甘蔗叶片的黄酮提取率有明显差异,栽培种黄酮含量最高的为滇蔗09-38,野生种黄酮含量最高的为五节芒Ι91-27,总体表现为野生种叶片中黄酮含量高于栽培品种（系）。     

蔗茅野生种响应低温胁迫的数字基因表达谱

以蔗茅野生种(昆明蔗茅99-1)为材料,利用数字基因表达谱(DGE)技术,对4℃低温胁迫处理后的蔗茅野生种构建的c DNA文库进行差异基因表达谱分析。结果表明,低温处理24 h(ER-LT1)有2 391个基因,低温处理72 h(ER-LT2)有4 892个基因因低温处理而发生表达变化。GO功能显著性富集分析表明,差异基因主要涉及对非生物刺激反应、氧化还原过程、能量代谢以及催化活性。KEGG富集分析表明,两个不同处理时间下共同富集的通路主要为植物激素信号转导途径、植物-病原体互作通路、光合作用通路、淀粉和蔗糖代谢途径和苯丙烷生物合成途径等。利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证2个在低温胁迫条件下的差异表达基因,其结果与DGE分析结果基本一致,证实了DGE测序结果的可靠性。     

低温处理对白三叶叶绿素、可溶性糖和丙二醛等的影响

为探索低温胁迫对白三叶的叶绿素、可溶性糖和丙二醛等生理指标的影响,为白三叶的抗寒性育种和资源的合理利用提供基础数据,试验以新品系08-2和海法白三叶(Trifolium repens L.‘haifa’)为材料,依次设置10℃、5℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃等6个处理,研究低温下叶绿素、可溶性糖和丙二醛等的变化,对材料的抗寒性进行评价。结果表明,变温对白三叶的叶绿素、可溶性糖和丙二醛等的影响较大。随着温度的降低,白三叶的叶绿素含量总体呈现降低的趋势,在较低(≤0℃)温度处理下,08-2的叶绿素含量降低速度小于海法的;08-2的可溶性糖含量在0℃时达到最高,海法的在5℃达到最高;丙二醛含量和电导率逐渐升高,但08-2变化幅度低于海法。综合分析表明,新品系08-2耐寒性优于海法白三叶。     

蔗茅EfNAC44基因克隆与表达分析

为了克隆蔗茅EfNAC44基因,并对其进行生物信息学和基因表达模式分析.本研究通过转录组测序和RT-PCR方法相结合首次从蔗茅野生种无性系'蔗茅99-3'中克隆到一个受低温胁迫响应的NAC家族基因,命名为EfNAC44 (GenBank登录号:MH709118.1),该基因包含一个591个碱基的开放阅读框,编码196个...     

甘蔗苗期抗旱性鉴定评价研究

以12个甘蔗品种试验材料,通过桶栽试验,在苗期进行反复干旱胁迫处理,测定甘蔗幼苗存活率和叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性等生理指标.运用抗旱系数法和隶属函数值法,对苗期甘蔗各生理指标性状进行了反复干旱胁迫下的抗性评价和鉴定,为甘蔗抗旱品种的选择提供可借鉴的方法,同时为其抗旱育种和蔗区抗旱品种...