干旱胁迫对甘蔗4个生理指标遗传变异的影响

【目的】研究干旱胁迫对气孔导度(Gs)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、叶片伸长速率(leaf elongation,LE)和叶片相对含水量(relative water content,RWC)4个甘蔗生理指标遗传变异的影响,为其在甘蔗育种程序早期阶段的应用提供参考。【方法】采用裂区设计,以自然干旱和人工灌溉为主区,不同甘蔗基因型为副区,在云南省红河州开远市和玉溪市元江县2个试验点先后对22个和18个甘蔗基因型同时开展田间试验,主要在2个生长季甘蔗拔节前期先后13次、18次、15次和10次分别对4个生理指标Gs、Fv/Fm、LE、RWC进行测量。采用软件GenStat计算各指标各次测量的遗传方差分量(σ_g~2)和环境方差分量(σ_e~2),并计算广义遗传力(h_b~2),采用SAS9.1对每次测量干旱和灌溉处理下获得遗传方法分量和广义遗传力进行成对t测验。【结果】四项生理指标受干旱影响极显著,13次Gs、18次Fv/Fm、15次LE和10次RWC处理间差异均为极显著。在干旱和灌溉处理下,13次Gs基因型间分别10次和11次差异显著,广义遗传力范围分别为0.19-0.68和0.19-0.82,13次平均分别为0.49和0.53,灌溉条件下的遗传方差显著高于干旱胁迫下的遗传方差;18次Fv/Fm基因型间分别17次和16次差异显著,广义遗传力范围分别为0.26-0.83和0.16-0.85,平均值分别为0.64和0.58,干旱条件下的遗传方差极显著高于灌溉条件下的遗传方差;15次LE基因型间分别14次和10次差异显著,广义遗传力范围分别为0.09—0.89和0.09—0.81,平均值分别为0.58和0.50,干旱处理下平均遗传方差和遗传力较高;10次RWC基因型间分别8次和6次差异显著,广义遗传力范围分别为0.10-0.76和0.16-0.77,平均值分别为0.57和0.47,干旱条件下平均遗传方差和广义遗传力较高。总之,除Gs,其他3个指标在干旱条件下获得广义遗传力均高于灌溉条件下的广义遗传力。【结论】干旱胁迫影响Gs、Fv/Fm、LE和RWC的遗传变异和广义遗传力,在灌溉条件下测量Gs和在干旱条件下测量其他3个指标更易获得较高的遗传变异和广义遗传力,但所有4个生理指标均能在灌溉条件下获得较高的广义遗传力。     

甘蔗品种抗旱性综合评价

研究人工干旱胁迫对vmc88-354、C266-70、云蔗04-241、新台糖22、桂糖11和云蔗04-621等6个甘蔗品种保护酶SOD和POD活性、Pro及Chl含量等生理指标的影响。通过模糊综合评判和聚类分析对试验数据进行综合评价,结果表明:6个品种抗旱性可分为强、较强、一般三种类型,其中云蔗04-241为抗旱性强;C266-70、vmc88-354和桂糖11为抗旱性较强;新台糖22和云蔗04-621为抗旱性一般。抗旱性综合评价可为抗旱甘蔗品种的推广提供依据。     

98份甘蔗种质资源遗传多样性的AFLP分析

【目的】甘蔗蔗糖产量约占中国食糖总量的92%。具有遗传多样性的甘蔗种质资源是甘蔗杂交育种的基础,杂交亲本的选择和组合的选配是杂交育种成败的关键,研究98份种质的遗传多样性及亲缘关系,为甘蔗杂交组合选配和种质创新提供参考依据。【方法】采用CTAB法提取甘蔗幼叶基因组DNA,利用扩增片段长度多态性（amplified fragment length polymorphism,AFLP）分子标记技术,对来源于10个国家的98份种质资源的基因组DNA进行酶切、连接、预扩增、选择性扩增,选择性扩增产物在5%变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离,银染显色。电泳结果得到“0,1”矩阵,使用POPGENE 32软件计算每对引物的多态性条带数、多态性比率、多态信息量、有效等位基因数、遗传多样性指数等指标,同时使用NTSYS pc-V. 2.1计算种质间遗传相似系数,根据相似性系数进行UPGMA（unweighted pair group method analysis）聚类分析和PCA（principal component analysis）主效应分析,对甘蔗种质资源进行分类。【结果】采用云南省甘蔗遗传改良重点实验室筛选出的10对引物组合共扩增出1 392条谱带,其中多态性条带为1 344条,多态性条带比率为96.55%,平均每对引物扩增出139.2个位点和134.4个多态性位点。98份种质的相似性系数在0.484-0.929,平均为0.734,多态信息量为0.2495,每个位点的有效等位基因数为1.4092,平均多样性指数为0.3890,遗传相似性系数最高的是KN90-418和KN90-455,达到0.929,最低的是云蔗94-375和IS76-126,为0.484。根据遗传相似性系数进行聚类分析,在遗传相似性系数0.64处切割时,可划分为4个类群,第I类群有5份澳大利亚种质,包括IK76-48、IS76-126、IK76-22、SES309和E.SARPET;第II类群有1份澳大利亚种质是IS76-199;第III类群有3份种质,包括KN93-06、90-110-9和BURMA;第IV类群有89份种质,在遗传相似性系数0.79处切割时,可将第Ⅳ类群划分为9个亚群（A、B、C、D、E、F、G、H和I）。基于Jaccard系数用PCA法对98份甘蔗种质AFLP标记结果进行主效应分析,主效应分析显示了不同种质的分类位置,分子主效应分析结果与分子聚类结果一致,集中在一个区域的种质亲缘关系较为紧密,澳大利亚种质位置较为分散,最分散材料为蔗茅属和细茎野生种。【结论】98份种质资源的遗传基础差异较小,亲缘关系较近,其中,澳大利亚种质遗传多样性相对较丰富。90-110-9、KN93-06和粤糖00-236较为特殊,在杂交组合选配中应给予重点关注。     

甘蔗品种的区试蔗茎产量和蔗糖分与环境互作效应分析

利用AMMI(主效可加互作乘积)模型及双标图、Di(品种稳定性参数)以及相应表现型值与Di值的聚类分析,对2005～2006年14个甘蔗品种云南5个试点的2年新植1年宿根甘蔗品种区域化试验蔗茎产量和蔗糖分进行基因环境互作研究分析.结果表明:①产量与环境的互作效应显著,稳定性好的品种有云瑞99-113、德蔗93-94等;甘蔗糖分与环境互作效应较小,稳定性好的品种有云瑞99-113、云蔗98-236等.②根据AMMI双标图,提出了参试品种在参试点的适应性.③根据平均产量和糖分及其Di值聚类分析,参试品种可分为5类.基于AMMI的互作稳定性分析和聚类分析为蔗区甘蔗新品种的推广应用提供了依据.     

机械收获对宿根蔗地下芽库及成苗的影响研究

宿根蔗机械化收获造成蔗区土壤理化特性和生物学性能改变,甘蔗地下芽库生长发育和后期出苗受到影响,最终导致甘蔗产量降低、品质下降.本研究以机收对宿根蔗地下芽库构成及萌发的影响为切入点,采用两种收获方式(机收和人工收获)为主区,5个甘蔗品种("ROC"22、GT32、YZ05-51、FN39和YT93-159)为副区,在大田...     

利用正交设计优化甘蔗SRAP-PCR反应体系

利用正交设计L16（45）对甘蔗SRAP-PCR反应体系的五大因素（Mg2＋、dNTPs、引物、模板DNA、Taq酶）在4个水平上进行优化,得到如下结论：各因素水平变化对PCR反应的影响从大到小依次是：Mg^2＋、dNTPs、引物、Taq酶和模板DNA;通过对各因素进行筛选,建立甘蔗SRAP-PCR反应的最佳体系（20μL）为：dNTPs 0.25 mmol/L、引物0.1μmol/L、Mg^2＋2.5 mmol/L、Taq酶0.25U和模板DNA 60 ng。     

云南甘蔗品种第11套区试开远试点评价

对云南省甘蔗品种第11套区试开远试点进行分析评价,结果表明:14个参试品种综合性状较优的有云蔗05-197、云蔗04-621、德蔗05-77、VMC88-354和云蔗01-1413,可以考虑给予进一步繁殖、示范、推广.     

甘蔗胚性愈伤组织的诱导和抗褐化研究

甘蔗组织培养是提高甘蔗新品种繁育效率,降低繁种成本的重要手段,其在甘蔗新品种繁育推广应用过程中有着重要作用.以云蔗06-407、云蔗03-194、云蔗03-258及云蔗05-51这4个甘蔗新品种的心叶为材料,研究不同2,4-D浓度对胚性愈伤组织诱导的影响.试验结果表明,不同基因型甘蔗品种胚性愈伤组织诱导需要的2,4-D浓度不同.以云蔗03-258为抗褐化材料研究甘蔗抗褐化培养基,结果表明诱导培养基中加入PVP或活性炭能有效地减轻组织酚害.     

甘蔗新品种云蔗99-91的选育

云蔗99-91是云南省农科院甘蔗研究所通过有性杂交选育的优良甘蔗新品种.该品种早熟、高糖、蔗茎粗壮均匀整齐、工艺性状好、纯度高.试验结果表明:平均单产89.5 t/hm2,比对照种( ROC 16、ROC 22)减产3.8％;甘蔗平均合糖分15.95％,比对照种高0.77个百分点;平均含糖量14.6 t/hm2,比对照种增糖6.1％.高抗黑穗病、花叶病,耐旱性好,适宜蔗区肥力中等以上的田地、水浇地和旱坡地种植.于2010年通过了全国农作物品种审定委员会审定.     

国外甘蔗种质工、农艺性状主成分与聚类分析

采用相关分析、主成分分析及聚类分析法,对Q、VMC、FR、RB、CP、TCP等系列113份引进甘蔗种质的出苗率、分蘖率、宿根发株数、株高、茎径、有效茎、单茎重、蔗产量、锤度、蔗糖分、简纯度、纤维分、含糖量等13个工艺及农艺性状进行研究。相关分析结果表明,含糖量、蔗产量与株高、有效茎、单茎重呈极显著正相关,蔗糖分与锤度、简纯度呈极显著正相关,有效茎与茎径呈极显著负相关,宿根发株数与出苗率、分蘖率呈极显著正相关,各性状间存在多重共线性。主成分分析结果表明,13个工、农艺性状可简化为5个主成分,即产量因子、糖分因子、发株与纤维分因子、分蘖因子、茎径因子,5个主成分所提供的信息量占全部信息量的75.16%。基于主成分分析结果,对113份引进种质进行聚类分析,将其划分为7个类群,Ⅰ类群属高纤维、低产种质;Ⅱ类群属出苗发株差、低产种质;Ⅲ类群属强宿根、高产种质;Ⅳ类群种质可作为能源甘蔗育种亲本进行杂交利用;Ⅴ类群属于高产、低糖种质;Ⅵ类群属低产、高糖种质;Ⅶ类群属于丰产、高糖种质。