基因差异表达技术cDNA-SCoT在植物上的研究应用

目标起始密码子多态性(start codon targeted polymorphism,SCoT)分子标记是一种源于起始密码子ATG翻译起始位点保守区域来设计其侧翼单引物的标记技术.自从首次应用SCoT标记进行甘蔗(Saccharum officinarum)基因差异表达分析以来,该技术己被广泛应用于花生(Arachis hypogaea)、玉米(Zea mays)、铁皮石斛(Dendrobium officinale)、芒果(Mangifera indica)、西瓜(Citrullus lanatus)等植物的研究.本文介绍了cDNA-SCoT技术的原理、引物设计方法及特征,着重总结cDNA-SCoT技术体系筛选及其在抗病、抗寒、抗旱、遗传进化等方面的应用研究,以期为科研工作者在选择差异表达分析技术提供参考.     

不同产地马铃薯主要成分的近红外无损测定模型

收集全国6个省(区)不同品种和分级的36份马铃薯(Solanum tuberosum L.)样品,以精确化学方法测定的成分含量值为依据,利用偏最小二乘回归法(PLS)建立马铃薯水分、还原糖和淀粉含量的近红外无损测定模型。结果表明,建立的马铃薯水分、还原糖和淀粉模型的决定系数(R2)分别为0.88、0.84和0.92,交互验证均方根误差(RMSCV)均小于1,验证集标准偏差与预测标准偏差的比值(RPD)均大于2.5。通过外部验证发现,模型预测的各成分含量决定系数R2均大于0.9,预测值与实测值的相对偏差较小。     

性状相关的分子标记在甘蔗分子育种中的应用研究

分子设计育种在农作物品种改良中发挥了重要作用,但由于甘蔗基因组庞大且高度杂合,染色体呈非整倍性,导致其性状相关的分子标记辅助育种进展十分缓慢。为加快甘蔗育种进程,提高其育种效率和准确性,简述了甘蔗分子标记辅助育种现状及其瓶颈,并总结了应用于甘蔗的分子标记种类及其问题,阐明分子标记在甘蔗遗传连锁图谱构建中的作用,进而从甘蔗产量和糖分性状相关QTL的定位、主要抗病基因（抗褐锈病基因、抗黑穗病和抗黄斑病基因）的定位及其在抗病分子育种上的应用,以及关联分析方法在甘蔗重要性状研究中的应用等方面对性状相关的分子标记进行综述。最后对甘蔗重要性状相关分子标记辅助育种的机遇和挑战进行了展望,为甘蔗分子育种的深入研究提供理论依据。     

合理密植下强分蘖甘蔗品种性状及产量分析

甘蔗(Saccharum officinarum L.)是以收获茎秆为主的重要糖料作物,分蘖是增加有效茎进而提高甘蔗单产和产糖量的关键。本研究以强分蘖甘蔗品种‘B9’为试验材料,设置4个不同种植密度(P1:4000芽/667 m^2、P2:6000芽/667 m^2、P3:8000芽/667 m^2和P4:10 000芽/667 m^2),通过1年新植和1年宿根的田间小区试验,探讨种植密度对强分蘖甘蔗品种性状及产量形成的影响,并分析它们之间的相关关系。结果表明:增加种植密度,新植和宿根甘蔗分蘖盛期的总苗数呈上升趋势,但新植与宿根甘蔗总苗数的差异却在缩小,平均分别为25.55%、14.11%、-8.18%和-10.57%;宿根蔗株高显著大于新植蔗的株高,平均增幅分别为17.31%、10.54%、19.44%、14.88%,但茎径几乎不受种植密度的影响;新植蔗有效茎和产量随种植密度增加而增加(P2的除外),且多于宿根蔗的,但其产量却表现相反的结果,即宿根蔗总体表现增产;低密度(P1)和高密度(P4)间的锤度差异显著,并表现降低趋势。在试验条件下甘蔗产量形成过程中,种植密度与甘蔗分蘖盛期的总苗数、株高、有效茎和产量呈正相关,与茎径和田间锤度为负相关,且株高与有效茎对产量的贡献最为显著,但过多的有效茎明显不利于田间锤度提高。因此,这意味着合理密植对强分蘖甘蔗品种的产量和品质形成极其重要。     

甘蔗赤霉素氧化酶基因ScGA20ox1的克隆及功能分析

GA20-氧化酶(GA20-oxidase,GA20ox)是赤霉素(gibberellic acid,GA)合成过程中的关键限速酶,但甘蔗GA20ox1基因(ScGA20ox1)的功能及其表达模式尚未明确。本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆了甘蔗GA20-氧化酶基因(ScGA20ox1), ScGA20ox1基因全长1574 bp,含有一个1125 bp的完整开放阅读框(open reading frame, ORF),编码375个氨基酸。ScGA20ox1蛋白分子量为42.3 kD,理论等电点为5.95,不含信号肽,不含跨膜结构域,为可溶性蛋白。实时荧光定量PCR结果表明该基因在甘蔗幼苗中茎秆的表达量最高,叶片次之,根的表达量最低;干旱、低温和赤霉素处理均会改变该基因在不同组织的表达模式。利用农杆菌介导法转化拟南芥,获得过表达ScGA20ox1的转基因拟南芥植株,转基因拟南芥植株存在株高增高,节间长度增长的表型变异。本研究结果表明,ScGA20ox1参与甘蔗的生长发育并在响应非生物逆境中发挥重要调控作用,过表达转基因拟南芥形态发生变化,这为深入探究ScGA20ox1生物学功能,...     

有机碳肥对糖料甘蔗生长、产量形成及经济效益的影响

【目的】研究有机碳肥对糖料蔗生长、产量形成及经济效益的影响,为有机碳肥在糖料甘蔗上的推广应用提供参考依据。【方法】采用随机区组设计进行田间小区试验,设4个不同肥料处理,分别为施用1800 kg/ha有机碳肥（处理A）、施用1800 kg/ha碳基有机—无机复混肥（处理B）、施用900 kg/ha有机碳肥+1800 kg/ha甘蔗复混肥（处理C）和施用1800 kg/ha甘蔗复混肥+750 kg/ha尿素的对照处理（CK）,分别调查各处理的甘蔗萌芽率、分蘖率、月生长速度、株高、茎径、单茎重、有效茎数、分蘖成茎率和锤度,并测定小区蔗茎产量,对比分析不同处理的经济效益。【结果】与CK相比,不同有机碳肥施肥处理对甘蔗萌芽率影响不显著（P>0.05）,但处理B和处理C显著（P<0.05）或极显著（P<0.01,下同）提高了分蘖率和成茎率,也可不同程度地促进蔗茎生长。处理A、处理B和处理C的蔗茎产量分别较CK增产4.0%、14.9%和7.5%,蔗糖分也极显著高于CK,较CK增加0.77%～1.20%（绝对值）。经济效益分析结果显示,与CK相比,处理B的农业产值提高30.6%、工业...     

不同分蘖特性甘蔗品种生产力差异和相关性研究

为分析不同分蘖力特性甘蔗品种的生产力差异及内在关联，为合理促进甘蔗分蘖及构建合理的群体结构提供参考，选用分蘖强的桂糖29号、分蘖中等的桂糖42号和分蘖弱的桂糖03-2112共3个品种为试验材料，采用单因素随机区组设计，进行2年新植试验，测定不同甘蔗品种的农艺性状、产量和品质，探讨不同分蘖特性甘蔗品种性状及产量形成的因素，并分析它们在产量形成中的相互关系。2年试验结果表明，甘蔗的分蘖力与分蘖率成正比，强、中、弱品种间的分蘖率差异达极显著水平；不同品种间的有效茎数也表现出相似的结果，分蘖力强的桂糖29号的有效茎数比分蘖力弱的桂糖03-2112多20 575条·hm^-2，差异达到显著水平；通过甘蔗品质分析发现，分蘖强的桂糖29号和分蘖中等的桂糖42号的蔗糖分显著高于桂糖03-2112，这3个品种的主茎蔗糖分均高于分蘖茎，其中，2019年3个品种的主茎蔗糖分显著高于分蘖茎。相关性分析结果显示，在甘蔗产量形成过程中，分蘖率和出苗率对产量的贡献是独立的；单位面积甘蔗有效茎数与分蘖率呈极显著正相关，但不同分蘖力品种的株高和茎径与分蘖率均呈负相关，但不显著；分蘖率与蔗糖分呈显著正...