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基于主成分与聚类分析的甘蔗新品种(系)主要农艺及产量性状的评价

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热带农业科学 2022年第3期42卷 32-38页

作者：谭秦亮朱鹏锦李穆程琴周全光庞新华广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001

为了揭示不同甘蔗品种(系)的大田性状特性,分析新植蔗及宿根蔗农艺、产量性状变化特点。以新台糖22号(ROC22)为对照(CK),对10份甘蔗品种(系)进行1年新植和1年宿根的品比试验,并对株高、茎径、有效茎数、蔗糖分等17个农艺指标进行变异系... 详细信息

为了揭示不同甘蔗品种(系)的大田性状特性,分析新植蔗及宿根蔗农艺、产量性状变化特点。以新台糖22号(ROC22)为对照(CK),对10份甘蔗品种(系)进行1年新植和1年宿根的品比试验,并对株高、茎径、有效茎数、蔗糖分等17个农艺指标进行变异系数、相关性、主成分分析及聚类分析。结果表明:新植蔗与宿根蔗变异系数变幅分别为4.89%~23.89%和4.06%~22.77%。各性状间存在较高相关性,在新植蔗中蔗茎产量与出苗率、有效茎数及产糖量呈极显著正相关,产糖量与出苗率、有效茎数呈显著正相关;在宿根蔗中蔗茎产量与产糖量呈极显著正相关,与茎径呈显著负相关。主成分分析得出,新植与宿根均可分为3个主成分,累计贡献率分别为90.365%和84.177%;第1主成分和第2主成分与甘蔗产量和品质密切相关,其中单茎重、有效茎数和蔗糖分是影响甘蔗产量和品质的重要因素;在欧式距离为10的水平上,10个甘蔗材料可以分为3大类,其中第Ⅲ大类的4个参试材料表现出有效茎数适中、宿根性强等特性。综上所述,桂热2号具有有效茎数适中、产量高及宿根性强等特点,可在广西南宁蔗区,特别是在良圻蔗区推广种植。

关键词：甘蔗农艺性状产量主成分分析聚类分析

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3个甘蔗品种响应低温胁迫的转录组分析

广西科学 2023年第2期30卷 267-276页

作者：朱鹏锦宋奇琦谭秦亮程琴李佳慧庞新华周全光吕平欧克纬卢业飞农泽梅广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001

为挖掘甘蔗(Saccharum officinarum L.)响应低温的特异基因,揭示甘蔗响应低温的分子调控机理,以3个抗寒能力不同的甘蔗品种作为试验材料,利用转录组测序技术分析不同抗寒能力的甘蔗品种在低温胁迫(4℃)下的基因表达差异。结果表明,利用... 详细信息

为挖掘甘蔗(Saccharum officinarum L.)响应低温的特异基因,揭示甘蔗响应低温的分子调控机理,以3个抗寒能力不同的甘蔗品种作为试验材料,利用转录组测序技术分析不同抗寒能力的甘蔗品种在低温胁迫(4℃)下的基因表达差异。结果表明,利用权重基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA)鉴定出13个基因共表达模块,通过相关性分析筛选出blue和yellow模块作为甘蔗抗寒机理研究的目标模块。基于blue和yellow模块筛选出可能与甘蔗抗寒能力密切相关的13个响应低温胁迫的基因,为后续选育抗寒性强的优良甘蔗新品种提供重要参考。

关键词：甘蔗低温转录组权重基因共表达网络分析

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甘蔗ABA生物合成关键酶SoNCED基因克隆及表达分析

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南方农业学报 2017年第1期48卷 1-8页

作者：谭秦亮潘成列杨丽涛李杨瑞欧克纬朱鹏锦广西亚热带作物研究所南宁530001 广西大学农学院南宁530004 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 广西田园生化股份有限公司南宁530007 中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室南宁530007

【目的】克隆甘蔗体内9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED)基因,分析其基本生物学信息及在逆境胁迫下的表达分析,为进一步探讨So NCED基因在甘蔗脱落酸(ABA)生物合成途径中的作用提供理论依据。【方... 详细信息

【目的】克隆甘蔗体内9-顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase,NCED)基因,分析其基本生物学信息及在逆境胁迫下的表达分析,为进一步探讨So NCED基因在甘蔗脱落酸(ABA)生物合成途径中的作用提供理论依据。【方法】以甘蔗品种桂糖21号为材料,待蔗苗长至5~6片叶时分别进行干旱、低温、高盐和氧化胁迫处理,利用反转录PCR(RT-PCR)和c DNA未端快速扩增(RACE-PCR)克隆So NCED基因,应用生物信息学方法对获得的氨基酸序列进行分析,构建原核表达载体并进行目的蛋白的诱导表达,通过实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析So NCED基因在受到不同逆境胁迫时的表达情况。【结果】克隆获得的So NCED基因(Gen Bank登录号JQ314108),c DNA全长为2521 bp,包含1个1827 bp的开放阅读框(ORF),编码608个氨基酸。多重序列比对及系统发育进化树分析结果表明,So NCED基因编码的氨基酸序列与其他植物有一定的相似性,尤其与禾本科C4植物高粱和玉米的同源性最高,均达96%。成功构建So NCED基因的原核表达载体p ET-So NCED,且通过IPTG诱导时可得到约66.0 k D的蛋白,确定该蛋白为So NCED基因的表达蛋白。q RT-PCR结果分析表明,So NCED基因在干旱、低温、高盐和氧化胁迫下均能诱导表达,其中氧化胁迫下其表达量在6 h时达峰值,其他胁迫方式下其表达量在12 h时达峰值。【结论】成功克隆获得甘蔗So NCED基因,并从不同逆境下的表达情况推测该基因在甘蔗体内参与了干旱、低温、高盐和氧化等非生物胁迫的调控过程。

关键词：甘蔗基因克隆 So NCED 表达分析原核表达

甘蔗ABA信号转导关键酶SoSnRK2.1基因的克隆与表达分析

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作物学报 2013年第12期39卷 2162-2170页

作者：谭秦亮李长宁杨丽涛李杨瑞广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530005 中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西作物遗传改良生物技术重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007

蔗糖非酵解型蛋白激酶(SnRK)是植物体内ABA信号转导途径的关键调控酶,在植物的抗逆境生长过程中发挥着重要的作用。本研究利用RT-PCR和RACE-PCR技术,克隆出编码甘蔗SnRK2蛋白的基因SoSnRK2.1。该基因cDNA序列全长为1385 bp,包含一个1002... 详细信息

蔗糖非酵解型蛋白激酶(SnRK)是植物体内ABA信号转导途径的关键调控酶,在植物的抗逆境生长过程中发挥着重要的作用。本研究利用RT-PCR和RACE-PCR技术,克隆出编码甘蔗SnRK2蛋白的基因SoSnRK2.1。该基因cDNA序列全长为1385 bp,包含一个1002 bp的开放阅读框(ORF)。根据氨基酸序列预测SoSnRK2.1基因编码333个氨基酸残基,与其他高等植物中相关蛋白的氨基酸具有高度的相似性,尤其是禾本科的玉米和水稻。构建该基因的原核表达载体pET-SoSnRK2.1,在IPTG诱导下可得到38 kD左右的蛋白,与理论值一致。实时荧光定量PCR分析表明,SoSnRK2.1基因在ABA、干旱(PEG)+ABA、干旱(PEG)、NaCl、低温(4℃)和H2O2外源胁迫下均呈诱导表达的趋势。推测该基因参与调控干旱、高盐和低温等胁迫过程,在甘蔗抗逆境胁迫中起重要作用。

关键词：甘蔗 SoSnRK2 1 基因克隆原核表达

甘蔗耐寒相关miRNA的生物信息学分析及其靶基因预测

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广西植物 2022年第11期42卷 1840-1853页

作者：朱鹏锦宋奇琦谭秦亮程琴李佳慧庞新华周全光吕平欧克纬卢业飞农泽梅唐桓伟龙盛风广西壮族自治区亚热带作物研究所南宁530001

为了解不同基因型甘蔗(Saccharum officinarum)响应低温胁迫的分子机制,该研究以低温胁迫4℃处理24 h后的3个不同耐寒性甘蔗品种的叶片为材料进行Illumina HiSeqTM 2000高通量测序,构建了18个低温胁迫前后sRNA文库。结果表明:(1)共获得... 详细信息

为了解不同基因型甘蔗(Saccharum officinarum)响应低温胁迫的分子机制,该研究以低温胁迫4℃处理24 h后的3个不同耐寒性甘蔗品种的叶片为材料进行Illumina HiSeqTM 2000高通量测序,构建了18个低温胁迫前后sRNA文库。结果表明:(1)共获得分属于84个家族的322个已知miRNA及预测得到110个新miRNA,并在已知miRNA中筛选出100个差异表达miRNA(61个上调,39个下调),新miRNA中筛选出37个差异表达miRNA(15个上调,22个下调)。(2)利用psRNATarget、TargetFinder、Tapirhybrid软件对所获得的差异表达miRNA进行靶基因预测,得到1844个靶基因并进行GO分析揭示其主要功能类别,即分子功能、细胞组分与生物过程。(3)为验证高通量测序数据的可靠性,筛选14个miRNA及其靶基因进行qRT-PCR验证,结果显示这些miRNA均被检测发现且大多表达结果与测序结果一致。(4)鉴定出部分差异表达miRNA的靶基因,这些基因参与植物生长、发育及低温胁迫反应。综上认为,耐寒型甘蔗体内miRNA直接或间接作用靶基因实现表达调控相关代谢途径,对其重要农艺性状均起着关键的调控作用。

关键词：甘蔗低温胁迫耐寒性 miRNA 生物信息学

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广西蔗区引进甘蔗品种(系)的比较试验

作物杂志 2016年第2期 73-78页

作者：庞新华朱鹏锦周全光谭秦亮梁春欧克维黄强欧景莉广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001 广西农垦甘蔗研究所广西南宁530001

为了筛选适应广西蔗区地理环境、稳产高糖的甘蔗品种,实现品种多样化,提高应对病虫害、气候环境变化等不利因素的能力,在前期引进栽培试验的基础上,将筛选出的3个甘蔗品种(系)进行适应性和农艺性状的观测分析。通过一年新植一年宿根的... 详细信息

为了筛选适应广西蔗区地理环境、稳产高糖的甘蔗品种,实现品种多样化,提高应对病虫害、气候环境变化等不利因素的能力,在前期引进栽培试验的基础上,将筛选出的3个甘蔗品种(系)进行适应性和农艺性状的观测分析。通过一年新植一年宿根的比较试验,发现凉蔗02-6、凉蔗03-81的农艺性状与当前主栽品种新台糖22号(CK)综合比较具有一定的优势。其中凉蔗02-6的分蘖率、株高、茎径、有效茎、甘蔗产量等性状都优于CK,蔗糖分与CK相当,新植、宿根凉蔗02-6产糖量分别比CK高约2.08t/hm2、2.86t/hm2且差异显著;凉蔗03-81甘蔗产量和产糖量等性状显著优于CK,但是蔗糖分显著低于CK,制糖成本较高,影响制糖企业效益。此外,对不同甘蔗品种(系)生长的跟踪观测发现,凉蔗02-6具有较强的抗旱抗寒能力。

关键词：甘蔗广西适应性农艺性状

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菠萝叶绿体基因组密码子偏好性分析

热带作物学报 2022年第3期43卷 439-446页

作者：杨祥燕蔡元保谭秦亮覃旭黄显雅吴密广西壮族自治区农业科学院/广西壮族自治区亚热带作物研究所广西南宁530001

叶绿体基因组密码子偏好性影响基因的表达效率,对于叶绿体基因工程应用及物种遗传改良具有重要的科学意义。为了明确菠萝叶绿体基因组密码子偏好性的使用特征及主要影响因素,本研究以菠萝叶绿体基因组为研究对象,利用生物信息学软件分... 详细信息

叶绿体基因组密码子偏好性影响基因的表达效率,对于叶绿体基因工程应用及物种遗传改良具有重要的科学意义。为了明确菠萝叶绿体基因组密码子偏好性的使用特征及主要影响因素,本研究以菠萝叶绿体基因组为研究对象,利用生物信息学软件分析其密码子的使用模式和偏好性。密码子偏好性相关参数分析显示:(1)菠萝叶绿体基因密码子的GC含量平均值为38.31%,密码子第1~3位的GC含量平均值分别为46.78%、39.61%、28.53%,密码子前两位的GC平均含量明显高于第3位;(2)有效密码子数(ENC)的取值范围为38.48~61.00,平均值为47.21,其密码子偏性较弱。相关性分析显示:(1)GC1与GC2显著相关,GCall与GC1、GC2、GC3都极显著正相关,GC3与GC1、GC2都不显著相关;(2)ENC与GC1不显著相关,但与GC2和GC3分别显著和极显著相关;(3)密码子数(N)只与GC3显著相关,说明密码子3个位置中第3位碱基组成主要影响着密码子数。RSCU分析显示,29个RSCU>1的密码子中以A结尾有12个、以U结尾有16个、以G结尾有1个。中性绘图分析显示,GC12与GC3的相关系数和回归系数分别为0.065和0.085,二者不显著相关。ENC-plot绘图分析显示,大多数基因分布于标准曲线附近,多数ENC比值分布在–0.05~0.05区间。PR2-plot绘图分析显示,所有基因不均匀分布在平面图的4个区域内,密码子第3位嘧啶T/C的使用频率高于嘌呤A/G。这3种绘图分析综合表明,自然选择和突变作为主要因素,相对均衡地影响菠萝叶绿体基因组的密码子偏好性。最优密码子和RSCU分析显示,29个RSCU>1的密码子及筛选的18个最优密码子绝大多数偏好以A或U结尾。这些研究结果可为外源基因的密码子优化及提高其表达效率提供科学依据。

关键词：菠萝叶绿体基因组密码子偏好性最优密码子

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水稻花后物质流转研究进展

作物杂志 2010年第2期 1-6页

作者：胡钧铭江立庚丁成泉张玉谭秦亮韦登文广西大学作物栽培学与耕作学重点实验室广西南宁530005

作物物质流转是指作物光合产物或贮藏在茎、鞘等器官中的同化物向穗部等库器官的转运,其能力高低称之为作物物质流转力。作物物质流转是作物源、库理论的丰富和发展,物质再流转顺利进行既要有足够的储存库又要有丰富的供给源。水稻产量... 详细信息

作物物质流转是指作物光合产物或贮藏在茎、鞘等器官中的同化物向穗部等库器官的转运,其能力高低称之为作物物质流转力。作物物质流转是作物源、库理论的丰富和发展,物质再流转顺利进行既要有足够的储存库又要有丰富的供给源。水稻产量与稻米品质形成实质上是光合同化物生产及花后物质流转的过程。因此,水稻花后物质积累、再流转过程中生理差异及能力大小,是影响水稻子粒生长、产量和稻米品质的重要因素。本文从作物物质流转理论的发展、水稻花后干物质流转特性、花后碳氮物质流转特性、花后物质流转与品质形成等方面详细综述了前人的研究进展,并展望了水稻物质流转理论研究的发展。

关键词：水稻子粒生长积累物质流转特性

50%莠灭净悬浮剂低容量喷雾对蔗田杂草的药效试验

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农业研究与应用 2017年第1期30卷 70-73页

作者：潘成列谭秦亮郭泽旺周全光广西田园生化股份有限公司南宁530007 广西壮族自治区亚热带作物研究所广西农垦甘蔗研究所

田间药效试验结果表明,50%莠灭净悬浮剂低容量喷雾不同施用量对蔗田杂草均有一定的防除效果。与常规用量80%莠灭净可湿性粉剂相比,50%莠灭净悬浮剂低容量喷雾最佳用药量为1200~1500 a.i.g/hm^2、用水量为112.5 L/hm^2,可作为生产施用配... 详细信息

田间药效试验结果表明,50%莠灭净悬浮剂低容量喷雾不同施用量对蔗田杂草均有一定的防除效果。与常规用量80%莠灭净可湿性粉剂相比,50%莠灭净悬浮剂低容量喷雾最佳用药量为1200~1500 a.i.g/hm^2、用水量为112.5 L/hm^2,可作为生产施用配方用于市场应用推广。

关键词：甘蔗莠灭净低容量喷雾