AFLP分子标记技术在甘蔗遗传育种上的应用

论述了AFLP分子标记技术的产生、特点和基本原理,目前AFLP分子标记技术在甘蔗遗传育种研究中广泛应用于鉴定品种或种质,检测遗传多样性,构建分子连锁遗传图谱,定位克隆基因等领域,展现出广阔的应用前景.     

不同结构甘蔗群体生理动态变化及产量差异

为进一步探讨甘蔗栽培的高糖高产理论,试验以新台糖22号为材料,研究甘蔗种植行距为1.0m(处理A)、窄行宽株,行距为1.25m(处理B)、宽行窄株,行距1.5m(处理D)、宽窄行宽株,行距2.0m(处理C)、宽窄行窄株四种种植结构及其群体生理生化动态变化及甘蔗产量之间的差异。试验结果表明:叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率等生理生化指标,在各处理的表现均是分蘖期较高,伸长期最高,工艺成熟期低,但各处理之间差异不显著;每666.7m~2蔗茎产量最高是处理D,为9170kg/666.7m~2,最低是处理C,为7427kg/666.7m~2,处理D与处理C之间差异达5%显著水平;蔗糖分最高是处理B,为15.5%,最低是处理D,为15.2%。     

钾肥施用量对甘蔗产质量的影响

通过田间试验,研究甘蔗不同施钾水平对甘蔗产量和品质的影响。结果表明,随着施钾量的增加（1）甘蔗茎径、单茎重有明显下降趋势,有效茎数则有明显上升趋势,甘蔗的茎长、产量无明显趋势。（2）提高了蔗汁蔗糖分、总糖、改正锤度、重力纯度,改善了甘蔗品质。     

13个桂糖甘蔗新品种(系)成熟期分析

为了解13个桂糖新品种(系)蔗糖分、理论产糖量变化规律和成熟期情况,对13个桂糖新品种(系)进行为期6个月的13次糖分分析,分析其蔗糖分、理论产糖量变化规律和成熟期情况.结果表明:属特早熟高糖的品种(系)为桂糖02/901,属早熟高糖的品种(系)有桂糖02/761、桂糖02/208、桂糖02/770、桂糖01/122、桂糖02/351、桂糖02/1247和桂糖02/360;属于中熟的品种(系)有桂糖02/133和挂糖99/107;属于晚熟的品种(系)有桂糖99/181、桂糖99/156和桂糖02/833;理论产糖量潜力较高与ROC22相当的品种(系)为桂糖02/901、桂糖01/122和桂糖02/208.结论:不管是早熟材料还是中、晚熟材料,其蔗糖分峰值出现的时间大致相同,而重力纯度的峰值出现则比蔗糖分晚一个半月以上.理论产糖量的峰值出现时间与蔗糖分基本一致,但其后有一个平台期,并可持续到3月底.     

砖红壤施用中量、微量元素对甘蔗产量与糖分的效应

在雷州半岛玄武岩发育的种植甘蔗砖红壤上施用Ca、Mg、B、Mo、Fe、Cu、Zn肥料，探究这些中量与微量元素对甘蔗的产量与糖分的效应。结果表明：Ca、Mg、B、Mo肥对甘蔗有显著增产效应，而Fe肥具有显著减产效应。B、Mo、Fe、Cu肥能显著提高甘蔗含糖量，而Mg肥具有降低甘蔗糖分的效应。Ca、B、Mo3种肥料相互配施的增产或增糖效果均不优于单施的效果。从对甘蔗产量和含糖量综合效果看，甘蔗施用B、Mo、Ca肥分别能产生显著经济效益。因此，在玄武岩发育砖红壤上种植甘蔗，建议施用Mo、B、Ca肥。     

甘蔗酒精废液对土壤理化性状及氧化还原酶的影响

在蔗地上设计不施肥(CK1)、施化肥(CK2)和4个直接喷施甘蔗酒精废液处理,研究不同用量废液施用对土壤理化性状及两种氧化还原酶活性的影响.结果表明:蔗地施用废液提高了土壤全氮、Cl-、有机质、腐殖质含量,使甘蔗苗期土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性异常升高,随后迅速下降,成熟期下降到接近或小于CK2的土壤酶活性水平.甘蔗苗期土壤过氧化氢酶活性与全氮、有机质、腐殖质呈极显著正相关,与富里酸、胡敏酸、Cl-呈显著正相关(r0.05=0.811,r0.01=0.917,n=6);土壤多酚氧化酶活性与有机质、腐殖质、Cl-呈显著正相关.与不种植甘蔗的75 tCK废液处理相比,种植甘蔗的75 t废液处理甘蔗生长后期土壤全氮、有机质、Cl-含量和多酚氧化酶活性较低.说明与施用化肥或不施肥处理相比,蔗地施用废液有提高土壤肥力和有机质、腐殖质含量的作用,但也使施用初期过氧化氢酶和多酚氧化酶活性异常升高,施废液的土壤种植甘蔗对废液养分吸收和环境净化有一定作用.     

甘蔗果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶基因(F2KP)的克隆及其功能研究

果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/ fructose2,6-bisphosphatase,F2KP)是影响生物碳积累和分配的调控关键酶,同时也是一个具有激酶和酯酶两种催化活性的双功能酶.本研究在已获得甘蔗(Sacc harum officinarum)蔗叶F2KP(命名为SoF2KP-L)的基础上,以蔗茎cDNA为模板克隆获得不同长度的同源片段,分别命名为SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3.生物信息学分析结果显示,SoF2KP-L翻译的蛋白具有完整的激酶和酯酶结构域,SoF2KP-S1、SoF2KP-S2和SoF2KP-S3所含开放阅读框长度均小于SoF2KP-L,其中SoF2KP-S1翻译的蛋白只具残缺的激酶结构域;SoF2KP-S2翻译的蛋白具完整激酶结构域但缺失酯酶结构域;SoF2KP-S3只能翻译数个氨基酸即终止翻译.选择双功能域完整的SoF2KP-L构建表达载体,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化烟草(Nicotiana tabacum).RT-PCR证实,SoF2KP-L在转基因植株成熟叶中转录表达.碳水化合物等生理指标测定结果表明,转基因植株成熟叶片中可溶性总糖/淀粉、还原糖/淀粉、蔗糖/淀粉比值均有不同程度的升高,碳水化合物含量和相关分配比率发生改变.研究结果提示,甘蔗中可能存存不同的F2KP转录产物,并初步证实甘蔗SoF2KP-L在光合组织中对蔗糖和淀粉的分配起到一定的调控作用,为进一步研究甘蔗F2KP基因的功能及为甘蔗分子育种提供参考依据.     

添加尿素对甘蔗梢青贮的影响

[目的]通过对退役水牛饲喂添加尿素青贮甘蔗梢的研究,为提高甘蔗梢的利用提供依据。[方法]甘蔗梢直接青贮和添加尿素青贮,并进行常规营养成分和纤维的进行分析,同时实施退役水牛育肥试验。[结果]表明：①直接青贮的甘蔗梢pH值为3.9,添加尿素青贮的pH值为4.1,两者均达到优质标准;②添加尿素青贮后,粗蛋白（CP）和粗脂肪（EE）含量提高了103.8%和41.4%,差异极显著（P〈0.01）;粗灰分（Ash）提高了7.7%,无氮浸出物（NFE）降低了8.4%,差异显著（P〈0.05）;中性洗涤不溶粗蛋白（NDICP）、酸性洗涤不溶蛋白（ADICP）和酸不溶灰分（AIA）分别提高了9.8%、14%和27%,非纤维性碳水化合物（NFC）降低了13%,差异极显著（P〈0.01）;中性洗涤纤维（NDF）、纤维素（C）、半纤维素（HC）分别降低了4.1%、3.6%和8.7%,差异显著（P〈0.05）;③在不补饲精料条件下,对退役水牛饲喂直接青贮的甘蔗梢,平均日增重（ADG）仅为33 g;饲喂添加尿素青贮甘蔗梢,ADG得到了极显著的提高,为764 g,（P〈0.01）;每头每天再补给0.5 kg肉牛浓缩料和2.0 kg、4.0 kg精料补充料,ADG分别达到941 g和1 142 g、1 427 g,差异极显著（P〈0.01）。[结论]添加尿素青贮甘蔗梢能有效降低粗纤维含量,提高消化利用率;饲喂添加尿素青贮甘蔗梢育肥退役水牛,日增重显著高于直接青贮甘蔗梢的饲喂效果。     

甘蔗褐条病病原菌分离鉴定及其室内毒力的测定

针对海南省不同植蔗区甘蔗褐条病的典型病斑进行分离培养、单孢纯化、形态学观察、致病性检测以及结合r DNA-ITS序列分析鉴定病原菌。分离到的5株病原菌,经回接实验表明,病原菌HT-4致病性最强,能引起与田间病害一致的症状,将菌株HT-4的r DNA-ITS序列在NCBI上进行BLAST比对。结果表明:菌株HT-4与离蠕孢属(Bipolaris)相似性达到99%,结合形态学分析确定该菌是甘蔗褐条病的病原菌。室内毒力实验表明:在7种供试药剂中,50%咪鲜胺锰盐和10%苯醚甲环唑对病原菌抑制效果最好,EC50值分别为4.400 6 mg/L和9.421 1 mg/L。结果为甘蔗褐条病的防控提供科学参考。     

甘蔗叶片宿根矮化病的PCR检测

采用PCR方法对甘蔗植株不同生长时期(幼苗期、分蘖期、拔节期、成熟期)、同一植株的不同叶片及同一叶片的不同部位(叶尖、叶中、叶基)分别取样进行宿根矮化病检测。结果表明:在不同甘蔗生长时期常规PCR方法都可以检测出宿根矮化病阳性植株;对呈阳性植株的不同叶片及同一叶片的不同部位检测均呈阳性,说明被检测甘蔗品种植株不同位置叶片对甘蔗宿根矮化病检测效率影响差异不明显。