AFLP技术及其在植物和病原真菌研究中的应用

综述了AFLP分子标记技术的基本原理、方法及其在植物和病原真菌研究中的应用现状,并探讨了其中存在的一些问题。     

应用RAPD技术研究甘蔗属及其近缘属种间亲缘关系

利用DNA随机扩增多态性(random amplified polymorphic DNA，RAPD)技术，研究了甘蔗属及其近缘属种间的亲缘关系。选择20个引物扩增，在得到的193个片段中，有3个片段是10个材料共有的，多态性达98％。聚类分析结果表明：甘蔗属可划分为两个组群，即热带种组群(包括热带种、印度种、大径野生种、中国种)和割手密种组群。该结论与Irvine的分类结果非常相似。     

基于DEA的中国甘蔗优势产区生产效率实证研究

采用数据包络(DEA)模型,利用2004—2012年全国甘蔗成本收益数据,对全国及甘蔗优势产区的生产效率进行对比分析。结果表明,2004—2006年间,全国及甘蔗优势产区的纯技术效率与规模效率较高,甘蔗生产综合技术效率较高且稳定;2007—2012年间,甘蔗生产成本增速远超过产量增速,全国及甘蔗优势产区综合技术效率逐年下降;全国及甘蔗优势产区的全要素生产率指数不高,技术进步不足。应当加强甘蔗技术创新、技术推广应用与产业管理,经提高各优势产区及全国的甘蔗生产效率。     

正响应盐胁迫的甘蔗 6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆

从甘蔗中克隆获得1个6PGDH基因的eDNA序列,记为Se6PGDH（登录号：KD21299）．该基因序列含有1个1467bp的完整开放阅读框,推导编码488个氨基酸残基．生物信息学分析可知,Sc6PGDH基因编码的蛋白分子质量为53．6561ku,为酸性稳定的亲水蛋白,含有信号肽,可能定位于内质网膜上,具有该类蛋白典型的保守结构域6PGD,且与分离自谷子、玉米和水稻的6-磷酸葡萄糖脱氢酶的氨基酸序列同源性分别高达96．11％、95．70％和93．24％,表明该基因在进化过程中比较保守．原核生物生长试验结果显示,甘蔗S-6PGDH基因的表达蛋白可以显著增强大肠杆菌Rosetta菌株的耐盐性,推测该基因可能参与了生物体对盐胁迫的应答过程．     

感染甘蔗花叶病毒甘蔗叶片cDNA文库的构建及评价

为了研究甘蔗(Saccharum officinarum L.)与甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus,SCMV)的互作机制,构建感染SCMV的甘蔗叶片的酵母双杂交cDNA文库。以热带种Badila为供试材料,提取感染SCMV植株的叶片总RNA,分离纯化获得mRNA,通过反转录反应合成3种读码框的双链cDNA。用Gateway技术,通过BP和LR反应,将cDNA迅速重组到酵母双杂交载体pGADT7-DEST上,构建酵母双杂交文库。结果表明,文库容量为2.0×107cfu,随机挑取24个克隆检测,重组率为100%,cDNA插入片段长度主要分布在1kb~2kb,文库质量较好。说明该文库的构建为筛选与SCMV互作的甘蔗寄主因子基因,研究甘蔗与SCMV的互作机制及甘蔗抗花叶病育种奠定基础。     

应用GGE双标图分析甘蔗品种(系)的产量和品质性状

采用GGE双标图分析7个甘蔗参试品种在7个试点的产量和品质性状。结果表明, 云蔗05-51(YZ05-51)为单茎产量高且稳定性强的品种, 福农39(FN39)和柳城03-1137(LC03-1137)的单茎产量较高, 但稳定性较差; 福农38 (FN38)、粤甘35 (YG35)和新台糖22 (ROC22)有效茎数较高, 但稳定性较差; 福农39 (FN39)和云蔗05-51 (YZ05-51)为蔗茎产量较高且稳定性强的品种, 福农38 (FN38)和柳城03-1137 (LC03-1137)蔗茎产量高, 但稳定性较差; 福农39 (FN39)和赣南02-70 (GN02-70)为甘蔗蔗糖分较高且稳定性强的品种, 云蔗05-51 (YZ05-51)和福农38 (FN38)甘蔗蔗糖分较高, 但稳定性较差; 福农39 (FN39)为产糖量较高且稳定性较强的品种, 福农38(FN38)、云蔗05-51 (YZ05-51)和柳城03-1137 (LC03-1137)的产糖量较高、但稳定性较差。云南瑞丽和云南临沧2个试点单茎产量的代表性和区分力较强; 云南保山和广西来宾2个试点有效茎数的代表性和区分力较强; 广西崇左和云南临沧2个试点蔗茎产量的区分力较强; 广西百色和柳州2个试点甘蔗蔗糖分的区分力较强; 广西百色和云南临沧2个试点产糖量的区分力较强。     

施用硅肥对甘蔗抗条螟性及其产量的影响

为明确甘蔗施用硅肥对甘蔗条螟（Chilo sacchariphagus Bojer）抗性的影响,在田间自然螟虫胁迫条件下,对甘蔗含硅量、抗条螟性指标和产量性状等进行测定。结果显示,硅肥在187.5~750 kg/hm²施用量范围内能显著提高整个生长季甘蔗植株的硅含量,显著降低甘蔗条螟钻蛀率和为害程度。硅肥施用量、植株硅含量和抗条螟性指标间响应一致。采用因子分析对7个抗条螟性指标进行简化,可分为3个公因子,即苗期条螟为害因子、工艺成熟期条螟为害因子和条螟生长发育因子。苗期螟害枯心率、工艺成熟期螟害节率和羽化率可作为硅肥调控甘蔗对条螟抗性效应的评价指标。经逐步回归分析可知,在7个抗条螟性指标中,苗期螟害枯心率和累积蛀道长度对蔗茎产量影响最大。562.5 kg/hm²硅肥施用量对甘蔗条螟防治效果和甘蔗增产效应最适宜。研究表明,硅肥能显著提升甘蔗植株硅含量,增强甘蔗植株对条螟的抗性,有效降低甘蔗条螟发生为害,促进甘蔗增产增收。     

甘蔗新品种福农38号的选育与评价

福农38号系从组合粤糖83-257×粤糖83-271中经多年选育出的中熟高产高糖强宿根适应性广甘蔗新品种,并于2013年通过国家鉴定.多年多点试验结果表明,福农38号出苗较好,苗壮,分蘖力强,植株高,中大茎,易脱叶,57号毛群不发达,高抗黑穗病,高抗花叶病,抗逆性强.平均蔗茎产量104.21t/hm2,分别比对照种新台糖22号、新台糖16号增产4.53％、10.76％.11-12月平均蔗糖分14.48％;1-3月平均蔗糖分15.53％;11-3平均蔗糖分15.08％,分别比对照新台糖22号、新台糖16号高0.24％、0.49％.平均蔗糖产量15.69t/hm2,分别比对照种新台糖22号、新台糖16号增糖6.16％、14.28％.     

多重PCR快速检测甘蔗转基因成分研究

以单子叶植物常见外源转基因元件Ubiquitin启动子、NOS启动子、NOS终止子、Bar基因和Bt基因序列设计多重PCR引物,通过对PCR扩增体系中退火温度、Premix TaqTM浓度、引物浓度的优化,建立一种快速检测转基因甘蔗成分的多重PCR方法。结果表明:建立的体系一次能有效检测5个参数,其检测的最低DNA质量百分比可达1.0%,并在多个转基因甘蔗品种检测中得到验证。     

椰乳在甘蔗组培快繁中作用的研究

以种性优良但组培分化斟难的3个甘蔗品种FN95-1702、FN99-2308和FN99-20169的愈伤组织为材料,以2种常用的培养基为基本培养基,分别添加4种不同体积的椰乳,采用随机区组实验设计,进行分化阶段和生根阶段培养,并对移栽幼苗成活率进行了观察.结果表明:对于不同激素配方的培养基,在分化阶段添加椰乳后甘蔗愈伤组织的分化率和芽长势均明显提高,添加椰乳的适宜体积为10%～20%,其中,以15%为最佳添加体积,可使分化率提高100%.幼苗生根阶段,添加椰乳使幼苗生根的数量减少,对移栽成活率影响不明显.不同甘蔗品种适合的培养基略有差异,实验所选用的2种培养基与椰乳之间无交互作用.