甘蔗收获切割系统动力学仿真模型

由于缺少考虑根土因素影响,目前甘蔗收获切割系统动力学仿真模型精度较低。为此,首先以4GZQ-260型甘蔗收获机切割器为研究对象,通过光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics)和有限元方法(Finite Element Method)的耦合方法,建立甘蔗茎秆-根系-土壤-切割器系统动力学仿真模型,通过对茎秆-根系-土壤系统和茎秆-切割器系统动力学仿真模型进行试验,验证所建立的收获切割系统仿真模型建模方法的合理性。结果表明:建立的甘蔗茎秆-根系-土壤-切割器系统动力学仿真模型精度较高,该系统构建方法可用于甘蔗收获切割的动力学仿真研究。     

细胞壁蔗糖转化酶活性上调对番茄果实和种子生长发育的不同影响

以T4代的转基因番茄为材料,研究细胞壁蔗糖转化酶(CWIN)活性上调对番茄果实和种子发育的不同影响。结果发现,CWIN活性上调增加了单果鲜重,但单果种子数量、发芽势和发芽率显著下降,表明CWIN在促进番茄果实生长发育的同时,抑制了种子的生长发育。进一步的生理生化指标测定表明,造成上述现象的可能原因有2个:(1)CWIN活性上调导致果实中储存的淀粉含量下降,同时己糖(葡萄糖和果糖)含量显著上升,表明转基因果实利用过剩光合产物所积累的淀粉的能力增强,从而可以利用的糖分增加,但这些糖分主要被用于果实的生长发育和果实己糖的积累,而不是用于种子生长发育。(2)CWIN活性上调还导致果实中的叶绿素含量下降,推测这可能会导致果实的光合作用下降,从而造成种子生长发育得不到充足的糖分供应,因而生长发育受到抑制。总之,CWIN活性上调可抑制种子发育和促进果实发育,这将为进一步提高番茄的产量和品质提供一种新的思路和方法。     

甘蔗皮生物炭对苯酚的吸附特性研究

为使甘蔗皮得到资源化利用,本研究采用慢速热解技术于400、500、600℃条件下制备生物炭吸附剂(BC400、BC500、BC600),以去除废水中的苯酚。吸附试验结果表明,废水中苯酚的初始浓度、生物炭的制备温度、吸附温度和时间等因素均能影响甘蔗皮生物炭对苯酚的吸附效果。3种温度制备的生物炭对苯酚的吸附能力表现为BC600>BC500>BC400。35℃下苯酚初始浓度为50 mg/L,生物炭BC600吸附300 min后苯酚的去除率可高达96%,生物炭对苯酚的等温吸附线符合Langmuir模式和Freundlich模式。      

橡胶树中碱性转化酶基因 HbNIN8 的克隆与表达分析

蔗糖是高等植物光合产物的重要存储方式,而转化酶和蔗糖合酶是水解蔗糖的主要酶。研究基于橡胶树的基 因组和转录组数据,采用 RT-PCR 技术克隆到一个中碱性转化酶基因 HbNIN8 的全长 cDNA。该基因预测编码 630 个氨 基酸。同源和亚细胞定位分析表明,HbNIN8 属于 α 类中碱性转化酶,叶绿体定位。应用毕赤酵母真核表达获得其重组 蛋白,分析了其酶活性特点,HbNIN8 在毕赤酵母中重组蛋白的最适 pH 为 7.5,最适温度为 45 ℃。实时荧光定量 PCR 分析表明,HbNIN8 主要在叶片中表达,其表达量随着叶片的成熟而逐渐增加,在稳定期叶片中达到最大,在成熟叶片 中,HbNIN8 的表达呈现明显的昼夜差异,晚上的表达水平相对高于白天。因此,HbNIN8 很可能是负责将叶绿体中的 蔗糖水解为单糖,从而调控橡胶树叶绿体内蔗糖和淀粉的分配。     

果蔗脱毒种苗甘蔗花叶病、黄叶病和宿根矮化病分子检测

为监测2016-2017年种植的果蔗脱毒种苗脱毒效果,分别采集广州市南沙区和增城区、湛江市麻章区及华南农业大学甘蔗育种基地共83份果蔗脱毒种苗样本,进行甘蔗花叶病毒(SCMV)、高粱花叶病毒(SrMV)和甘蔗黄叶病毒(SCYLV)RT-PCR检测。结果表明SCMV的阳性样本数为3个,阳性检出率3.61%;SrMV的阳性样本数为0;SCYLV的阳性样本数为78个,阳性检出率93.98%。采用常规PCR和巢式PCR技术对采集于广州市增城区和华南农业大学甘蔗育种基地的30份果蔗脱毒种苗样本进行宿根矮化病菌(Lxx)检测,常规PCR检测阳性样本数为0,巢式PCR检测疑似阳性样本数为8,疑似阳性检出率26.67%。本研究采用茎尖组织培养脱毒技术培育的果蔗脱毒种苗能有效脱除果蔗种苗内的SCMV、SrMV和Lxx,但SCYLV的脱除效果有待进一步研究。     

Distinguishing sporulating and nonsporulating lesions as a method for evaluating the resistance of sugarcane genotypes to orange rust

Sugarcane breeding programmes rank the resistance of genotypes to Puccinia kuehnii, causal agent of orange rust, according to levels of disease severity. However, during the screening stages, this method of assessment can lead to precipitous elimination of genotypes with promising agronomic traits but showing mild symptoms of rust such as flecks or lesions that do not produce spores. This study aimed to propose a new method to classify the resistance of sugarcane genotypes to orange rust by counting sporulating lesions. Five sugarcane varieties with different levels of resistance to P. kuehnii were inoculated with two pathogen populations under controlled conditions. The disease severity (SEV), total number of lesions (TNL), and total number of sporulating lesions (TNSL) were evaluated in a 20 cm leaf fragment from the most diseased leaf. The TNL and TNSL evaluations were performed at 11, 16 and 21 days after inoculation (DAI) and SEV at 21 DAI. The thresholds of 80% and 8% of sporulating lesions (SL) separated susceptible from the intermediate varieties and intermediate from the resistant ones, respectively. It is proposed that the method of counting sporulating lesions be used in screening genotypes for resistance to P. kuehnii in sugarcane breeding programmes.     

甘蔗生长中后期稻蛀茎夜蛾蛀孔垂直分布及抽样技术研究

2013年-2015年我们调查了甘蔗生长中后期稻蛀茎夜蛾为害形成的蛀孔,应用统计学方法对蛀孔在蔗茎上的垂直分布特征进行研究。结果表明,蛀孔在蔗茎上的垂直分布呈现单峰型分布特征,分布于蔗茎14节以下。蛀孔基本成分为个体群,个体间相互吸引,在蔗茎上呈聚集分布。应用Iwao的理论抽样数模型,计算出一定允许误差和一定种群密度下的理论抽样数。     

甘蔗脱叶性状的遗传力和配合力研究

以72个常用甘蔗亲本配制95个杂交组合,进行脱叶性遗传研究。结果表明:组合、母本对后代的脱叶性1级比率和3级比率有极显著影响,父本只对脱叶性3级比率有显著影响;亲本及组合的遗传力大小顺序依次为组合(41.36%)、母本(30.13%)、父本(12.02%),说明组合的选配方式对后代脱叶性状影响大,在筛选亲本及组合时,要优先考虑组合;后代脱叶性状各级比率的平均遗传力大小顺序依次为3级比率(40.39%)、1级比率(29.62%)、2级比率(13.49%),与父本、母本及组合对后代脱叶性状各级比率的遗传力大小顺序相同,说明3级脱叶性状更易传递给后代,其次是1级脱叶性状,2级脱叶性状较难遗传给后代,在选用亲本配制组合时,要选择脱叶性1级比率配合力好的母本和组合,避免使用脱叶性3级比率配合力高的亲本和组合。     

甘蔗蔗糖转运蛋白SoSUT2基因克隆和表达分析

为分析甘蔗SUT家族基因新成员的序列特征和基因表达模式,采用cDNA末端快速克隆技术,以甘蔗GT28未成熟茎cDNA为模板克隆蔗糖转运蛋白基因,命名为SoSUT2-h1,GenBank登录号KF808330。该基因的cDNA序列全长为2 132bp,开放阅读框长1 749bp,编码582个氨基酸,预测分子量和等电点分别为61.80ku和6.17。SoSUT2-h1蛋白具有12个跨膜结构。该蛋白具有保守的蔗糖转运蛋白功能域,属于MFS蛋白家族和GPH(蔗糖/H+共转运体)超家族中的一员。荧光定量PCR表明在甘蔗叶、花序、芽、茎和根中都能检测到SoSUT2基因表达,其中在芽中表达量最高,花序次之,而在根中表达量最低。在甘蔗工艺成熟期,SoSUT2基因表达量与节间蔗糖含量呈正相关性,推测该基因可能参与调控甘蔗节间蔗糖的积累。     

甘蔗红尾白禾螟主要生物学特性

红尾白禾螟Scirpophaga excerptalis(Walker)近年来在广西甘蔗产区为害严重,扩展迅速,造成枯心苗和死尾株,死尾率高达70%以上,为此本文通过室内饲养结合田间调查对甘蔗红尾白禾螟主要生物学特性进行了初步研究。结果表明,红尾白禾螟在南宁1年发生4~5代,世代明显,绘制了年生活史图。各虫态发育历期:卵期(11.58±0.27)d,幼虫期(36.54±0.28)d,蛹期♀(23.54±0.86)d,♂(24.20±1.27)d,成虫寿命♀(6.10±0.22)d,♂(7.13±0.45)d,全世代(64.92±0.31)d。蛹的形态发育可分为5个级别,列出了分级表,可用于预测预报。此虫为单食性,仅取食甘蔗而不取食荸荠,可与荸荠白禾螟Scirpophagapraelata(Scopoli)明显区别,澄清了文献上的混淆。