甘蔗品种伸长期光合特性及冠层光合量的估算

本文在活体测量的基础上,分析了７个甘蔗示范品种和对照种闽糖７０－６１１在不同光合有效辐射（ＰＡＲ）下＋１叶的净光合速率（Ｐｎ）、光呼吸强度（ε）、水分利用效率（ＷＵＥ）的变化情况,并对冠层总的同化量进行估算。结果表明：甘蔗不同品种＋１叶的Ｐｎ随ＰＡＲ变化较大,但冠层总的同化量与单叶的Ｐｎ没有明显的相关性,各品种的光呼吸强度不大,变化在２．２×１０－２－２．５×１０－２μｍｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１之间;ＷＵＥ除福农８９－２０９、福蔗８７－１０与对照品种相当外,其余均比对照种高,且这种差异与Ｐｎ无正相关性。     

我国主产蔗区多系品种布局的试验方案探讨

目前我国甘蔗产业面临品种单一造成的种性退化、单产及糖分下降等多种问题。为了实现资源优化配置,探讨主蔗区的多系布局,是我国甘蔗产业发展的重要研究方向。本文通过国家糖料产业技术体系在我国主要蔗区广西百色、广西崇左、云南保山进行的第四轮国家甘蔗品种集成示范的2013—2015年数据结果 ,利用因子分析和AHP分析,对参加国家集成示范的10个品种进行了糖分、产量和发育方面的评价与分析。通过客观综合得分对入选品种排出了权重,给出了我国主要蔗区广西和云南相对应的主产蔗区多系品种布局的试行方案。     

甘蔗锌指蛋白基因的克隆和表达分析

在对甘蔗(Saccharum officinarum)叶片全长cDNA文库测序的基础上,获得1个编码锌指蛋白基因的全长cDNA序列,命名为Sc-zf.生物信息学分析表明,该基因全长1 189 bp,编码171个氨基酸,具有zf-A20和zf-AN1两个锌指结构域;构建了包含Sc-zf开放读码框的原核表达载体,经IPTG诱导,目的基因原核表达产物大小约为18.3 kD;经定量PCR技术分析,该基因在黑穗病菌(Ustilago scitaminea)、水杨酸(SA)、H2O2、NaCl和PEG胁迫下表达特性不同,受到黑穗病菌和NaCl的诱导,PEG的抑制,但也受SA和H2O2的影响.     

利用斑茅cDNA芯片研究甘蔗受黑穗病菌侵染后基因差异表达

为了解甘蔗抗黑穗病的分子机制,利用斑茅干旱胁迫cDNA芯片检测了甘蔗受黑穗病菌胁迫后的基因差异表达。经杂交,在cDNA芯片的3 860个模板中,有效差异表达(Ratio值≥2.0或≤0.5)的基因为101个,其中上调55个,下调46个。部分基因的定量PCR验证表明,芯片杂交结果可靠。上调表达基因经测序、冗余序列剔除,一共获得36个unique ESTs。已知功能的22个上调表达基因,涉及多条生理代谢途径,如光合作用、离子转运和核酸代谢途径;以及多种分子水平的进程,如基因转录、蛋白质合成与修饰以及细胞信号转导等。另外,还检测到14个未知功能基因。结果表明,甘蔗对黑穗病的抗性具有复杂的机制。本研究为解释甘蔗受黑穗病菌胁迫后的基因差异表达及其网络构建奠定了基础,还可以为今后系统研究甘蔗对生物与非生物胁迫的响应机制提供技术支持。     

甘蔗赤条病菌巢式PCR检测

甘蔗赤条病是由燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenae subsp.avenae,Aaa)引起的一种世界性甘蔗细菌病害。为建立Aaa快速、灵敏的检测技术,根据该病菌16S~23S核糖体基因及其转录间隔区ITS分别设计2对特异性引物,建立Aaa巢式PCR检测方法。结果表明,建立的巢式PCR方法对Aaa标准菌株、水稻食酸菌A.oryzae具有特异性,可扩增出454 bp目的条带,对近缘种德氏食酸菌A.delafieldii及其它科属的红色雷夫松氏菌Leifsonia rubra和甘蔗宿根矮化病菌L.xyli subsp.xyli未扩增出任何条带。以感染Aaa的甘蔗叶片总DNA、含ITS靶标片段的质粒DNA标准品及Aaa标准菌液为模板,巢式PCR灵敏度最低检测限分别为10 fg/μL、10拷贝/μL和36 CFU/mL,是常规PCR灵敏度的1 000倍。应用巢式PCR和常规PCR对14份有赤条病症状的田间甘蔗叶片样品进行平行检测,阳性检出率分别为100.0%和28.6%,表明巢式PCR比常规PCR检测方法具有更高的灵敏度。本研究建立的巢式PCR方法适合于田间甘蔗赤条病害的分子检测与鉴定。     

甘蔗EST序列的SSR信息分析

从NCBI公共数据库获得262 113条甘蔗EST,通过前处理和聚类拼接得到全长为50 058.89 kb的无冗余Unigene 62 565条。在这些序列中搜索出9 482个SSRs,出现频率是15.15%;平均5.28 kb出现1个SSR。三核苷酸重复是主要的类型,占总SSRs的45.92%。CT和CGC是二、三核苷酸中的优势重复类型,分别占二、三核苷酸重复的21.22%和8.18%。此外还对筛选出的SSR进行多态性预测,得到了长度在20 bp以上的低级基元一、二、三核苷酸EST-SSR共1 405条,占长度20 bp以上的SSR总数的59.16%。结果为甘蔗EST-SSR标记的开发和相关分子生物学研究提供资料和奠定基础。     

甘蔗黄叶病毒复制酶基因的克隆及序列分析

 The gene of RNA-dependent RNA polymerase (RdRP) was cloned by RT-PCR from Sugarcane yellow leaf virus-Fuzhou isolate (CHN-FJ1) and then cloned into pMD18-T vector. The sequence showed that the fragment comprised 1 212 nucleotides including part gene of ORF1 and ORF2. The ORF2 was involved the RdRP gene consisted of 995 nucleotides and encoded putative protein of 331 amino acids. Compared the nucleo-tide sequence and encoded putative protein of CHN-FJ1 with the other isolates from different countries, they shared the homology above 92.0%. Phylogenetic tree suggested that the sixteen isolates were classified into four types according to the amino acid sequence of the RdRP. One of the groups contained CHN-FJ1 and the other isolates from China, American, Brazil, Australia and Colombia;however, there was the closest relation between CHN-FJ1 and BRA-YL1 isolate from Brazil.     

甘蔗黄叶病毒外壳蛋白基因克隆及其实时荧光RT-PCR检测

 甘蔗黄叶病毒（Sugarcane yellow leaf virus, SCYLV）引起的甘蔗黄叶病是一种新的全球性病毒病害。本文以YLSCPF1和YLSCPR591为引物,采用RT-PCR方法克隆了甘蔗黄叶病毒福建分离物（CHN-FJ1）外壳蛋白（CP）基因,编码196个氨基酸。分析不同地理来源的SCYLV病毒分离物cp基因核苷酸及其推导编码的氨基酸序列,同源性达95%以上。根据cp基因的保守序列,设计1对特异性引物和TaqMan探针,建立了SCYLV的TaqMan实时荧光RT-PCR方法。结果表明,检测下限为初始质粒模板DNA 1 000拷贝/μL（约3.61 fg/μL）,比常规PCR方法的灵敏度提高100倍。检测甘蔗花叶病毒、宿根矮化病菌和黑穗病菌,没有典型的扩增曲线和无Ct值。应用实时荧光RT-PCR、常规RT-PCR和组织印迹免疫杂交（TBIA）对田间甘蔗叶片样品进行检测,阳性检出率分别为100%、61.5%和69.2%,表明该方法比常规RT-PCR和TBIA具有更高的灵敏度,适合于对SCYLV的检测。