一株甘蔗黑穗病菌的分离与系统发育分析

甘蔗黑穗病是由黑粉菌（Ustilago scitaminea Syd.）引起的一种世界性病害,严重危害甘蔗的生产,对该病病原菌的研究有助于甘蔗抗黑穗病育种。由于rDNA序列兼具保守区域和进化水平不同所致可变区,因此,rDNA序列分析是研究真菌系统发育、分类鉴定和分子检测非常有效的手段。笔者采用单孢分离方法,从高抗品种NCo376的病株上分离单孢,培养菌丝体,提取基因组DNA,分析其rDNA序列,以期丰富该真菌的遗传多样性研究。用真菌rDNA序列分析的通用引物ITS1和ITS4,通过ITS-PCR得到目的片段,克隆在pMD18-T载体上后进行测序,结果显示该片段的长度为692 bp,与Genebank中已报道的真菌序列进行Blast和系统发育树分析,表明所获得的序列与Sporisorium属真菌具有更高的亲缘关系,而与Ustilago属真菌的亲缘关系较远,这与一直沿用的甘蔗黑穗病菌的命名似乎并不吻合,有待进行更多的研究以证实。     

甘蔗B12D基因全长cDNA克隆与表达分析

对甘蔗(Saccharum officinarum L.)茎全长cDNA文库进行大规模测序,获得了B12D基因的全长cDNA序列,命名为ScB12D(GenBank Accession number:KF714497)。生物信息学分析表明,该基因全长771 bp,编码87氨基酸(ORF,104~367 bp);该基因编码的蛋白无信号肽,为亲水性非分泌型蛋白;有1个B12D家族保守结构域,二级结构为无规则卷曲;基因定位于质膜,参与能量代谢。同时,甘蔗ScB12D基因在不同物种间具有一定的保守性,在近缘植物中具有高度的保守性,与单子叶禾本科植物玉米、粟米、高粱及水稻的同源性超过90%,与双子叶甘薯和山茶的同源性在70%左右。荧光定量PCR表达分析结果表明,甘蔗ScB12D基因在根、蔗芽、茎(包括蔗皮和蔗髓)、叶片和叶鞘等组织中组成型表达,其中在叶鞘和根中表达量较高;在生物胁迫黑穗病胁迫下,该基因的表达量在所有时间段均呈下调趋势;在非生物胁迫时,该基因的表达受NaCl胁迫后表达量最高,在ABA胁迫下表达量次之,推测该基因的表达可能与甘蔗响应生物和非生物胁迫的机制有关。     

适宜机械化作业宽行种植的甘蔗肥料效应

根据适宜机械化作业的行距要求。对4个肥料处理在3个甘蔗品种上的施用效果进行分析。结果表明：沿用现农民习惯施肥方式不仅投入大。而且在甘蔗前期发芽、蔗茎伸长、糖分积累、甘蔗及糖产量等各方面都表现最差,投入、产出效率低下;单纯施用专用肥在甘蔗伸长盛期之前效果最好,但后期有脱肥现象发生,宜适当加量或补施;生物有机肥＋追肥型专用肥的肥效缓释特点使得甘蔗后期不脱肥。尽管营养生长维持时间稍长。工艺成熟略晚,但总体的投入、产出比优于其他处理,具有很大的推广价值;不同品种的生长特点不同,产量构成的主因子也有所不同,应选择不同的肥料处理组合分类指导,进行科学的营养管理。     

甘蔗富含甘氨酸蛋白基因(Sc-GRP)的克隆及其表达分析

本研究在对甘蔗(Saccharum officinarum)叶片全长cDNA文库测序的基础上,通过EST (expressedsequence tag)序列测定和生物信息学分析,获得了1个编码富含甘氨酸蛋白(glycine-rich protein,GRP)基因的全长cDNA序列,命名为Sc-GRP.生物信息学分析表明,该基因全长518bp,包含一个273bp的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),5'端非编码区(untranslated region,UTR)长58bp,3’端UTR长187bp,且在3’端UTR中有典型的加尾信号AATAAA和polyA结构.该基因编码长度为90个氨基酸的蛋白,其理论分子量为10.12kD,等电点为5.86.Sc-GRP中甘氨酸含量最高,达到13％,且包含明显的GGX和GX重复结构单元.Sc-GRP没有信号肽和RNA结合位点.定量PCR分析结果表明,该基因在成熟叶片中的表达量远高于其在心叶中的表达量.在甘蔗茎中,随着节间成熟度的增加,其表达量逐渐升高,但在成熟根中几乎没有表达.在铝盐胁迫下,该基因在甘蔗初生根中的表达先是升高,然后随胁迫时间的增加而下降.研究结果提示该基因定位于细胞质,参与细胞的渗透调节,本研究结果为该基因的功能解析及其在甘蔗分子育种上的应用积累了基础资料.     

甘蔗分离群体的分析及抗感黑穗病池的构建

以甘蔗杂交组合 Co10 0 1× Ya71- 374后代为供试材料 ,采用人工接种方法 ,对其黑穗病抗性的分离结果进行分析 ,并构建了抗、感池 .相关分析表明 ,除最短潜伏期与最终累计丛感率相关不显著外 ,其余病害流行参数间的相关均达显著水平 ;利用最长距离法借助病害流行参数对供试材料进行聚类 ,可较好地归为 5类 ,类内个体抗病性差异不大 ,类间个体抗病性差异明显 .系统聚类分析结果可进一步验证所构建的抗、感池     

利用愈伤组织培养和茎尖培养去除甘蔗花叶病毒

用甘蔗心叶愈伤组织和茎尖组织培养进行花叶病脱毒，供体发病率为１００％，而愈伤组织培养和茎尖培养后代的发病率分别为０和４．６％。本文还就分蘖数、有效茎数、株高、茎径和锤度等进行了剖析，并采用主成分分析法对群体进行综合评价，作为选种的理论依据。     

果蔗脱毒对光合作用及产量的效应

分析了茎尖培养获得的花叶病脱毒果蔗拔地拉叶片叶绿素含量、净光合速率 (Pn)及一些叶绿素荧光参数的变化 .结果表明 ,脱毒果蔗的叶绿素含量、Pn、光合系统 原初光能转换率和潜在光化学反应活性均比感染花叶病的果蔗高 ,而且脱毒果蔗生长快 ,后期不早衰 ,蔗茎产量比未脱毒的高 30 %左右 ,品质获得显著改善