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不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性

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中国农业科学 2021年第7期54卷 1469-1481页

作者：邓飞何连华陈多田青兰李秋萍曾玉玲李博陈虹王丽任万军四川农业大学/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物生理生态及栽培重点实验室

【目的】明确不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性,为西南稻区中籼杂交稻机插高产栽培和品种选育提供理论和实践依据。【方法】以西南稻区的20个中籼杂交稻品种为材料,依据日产量将供试品种聚类为高日产、中日产和低日产3个类... 详细信息

【目的】明确不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性,为西南稻区中籼杂交稻机插高产栽培和品种选育提供理论和实践依据。【方法】以西南稻区的20个中籼杂交稻品种为材料,依据日产量将供试品种聚类为高日产、中日产和低日产3个类型,进而研究了不同日产量类型机插杂交籼稻间的氮素积累、分配、转运及氮素生产利用效率的差异及其与日产量的关系。【结果】(1)不同日产量类型机插杂交籼稻间氮素积累特性差异明显。较中日产和低日产类型,高日产类型机插杂交籼稻在拔节前(播种—拔节期)具有较低的氮素积累比例,但其能有效提高拔节期和齐穗期各器官及植株含氮量,成熟期穗部和植株含氮率,以及2017年拔节—齐穗阶段的氮素积累量和2018年齐穗—成熟阶段氮素积累速率,进而提高全生育期氮素积累速率,使全生育期植株氮素积累量分别增加了3.70%—5.97%和16.57%—18.63%。(2)高日产类型机插杂交籼稻具有较高的齐穗期茎鞘和成熟期穗部氮素分配比例,以及较低的成熟期叶片氮素分配比例,其地上部营养器官(特别是茎鞘)氮素转运量明显高于中日产和低日产类型。(3)低日产类型机插杂交籼稻显著提高了氮素干物质生产效率,而高日产类型则能有效提高氮素收获指数和偏生产力。(4)相关分析表明,随日产量增加,各生育时期植株含氮率,拔节—齐穗阶段植株氮素积累量和积累速率,齐穗期茎鞘氮素分配比例和氮素偏生产力均显著增加,拔节前氮素积累比例、成熟期叶片氮素分配比例和氮素干物质生产效率均显著降低。【结论】整体看来,拔节—齐穗阶段植株氮素积累速率快、积累量大,齐穗期茎鞘和成熟穗部氮素分配比例高,可作为高日产类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特征指标。

关键词：水稻机插日产量氮素积累氮素分配

栽培种西番莲完全型SSR的高通量鉴定及标记开发

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分子植物育种 2018年第20期16卷 6738-6743页

作者：吴艳艳黄伟华黄永才刘洁云田青兰牟海飞李小泉广西农业科学院生物技术研究所南宁530007

SSR标记具有多态性高、重复性好、共显性等特点,易被用来开发高效简单实用的分子标记。为了丰富栽培种西番莲分子标记的种类和数量,本研究利用生物信息学方法对栽培种西番莲基因组中的完全型SSR进行高通量鉴定,获得13 104个完全型SSR。... 详细信息

SSR标记具有多态性高、重复性好、共显性等特点,易被用来开发高效简单实用的分子标记。为了丰富栽培种西番莲分子标记的种类和数量,本研究利用生物信息学方法对栽培种西番莲基因组中的完全型SSR进行高通量鉴定,获得13 104个完全型SSR。SSR核心序列结构主要为2～4个碱基,数量最多的为TA、AT、TC和AG,重复次数最高达到20次。利用生物信息学软件开发出12 934对SSR标记,并选取了其中20对标记在西番莲MTX与WJ10中进行了扩增特异性评估,结果显示多态率达60%。西番莲栽培种SSR标记的大量开发为西番莲种质资源的高效利用、品种的遗传改良及分子育种提供了技术支持。

关键词：西番莲完全型SSR 高通量分子标记

西番莲自交和异交的花粉管荧光显微观察及授粉亲和性分析

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果树学报 2023年第1期40卷 98-110页

作者：田青兰吴艳艳张英俊刘洁云黄伟华温放韦毅刚牟海飞广西农业科学院生物技术研究所南宁530007 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

【目的】通过比较不同西番莲品种(系)自交和异交授粉后花粉萌发及花粉管生长差异和授粉亲和性的强弱,阐明不同亲和性类型的花粉管生长行为,为西番莲授粉及杂交育种提供参考。【方法】以主栽品种台农1号(TN)和编号为H2、MB、H6、ZS的西... 详细信息

【目的】通过比较不同西番莲品种(系)自交和异交授粉后花粉萌发及花粉管生长差异和授粉亲和性的强弱,阐明不同亲和性类型的花粉管生长行为,为西番莲授粉及杂交育种提供参考。【方法】以主栽品种台农1号(TN)和编号为H2、MB、H6、ZS的西番莲品系为试验材料,试验共设置4个自交授粉组合,分别为TN、H2、MB、H6自交,以及6个异交授粉组合,分别为H6×MB、H6×TN、MB×H6、MB×TN、ZS×MB、ZS×H6,分别对授粉后0.5~24 h的花粉管进行荧光显微观察并计算授粉亲和性指数,同时对雌蕊进行解剖观察,并统计H6×MB等4个组合的坐果率。【结果】(1)西番莲雌蕊柱头上密布乳突,花粉管穿过柱头乳突细胞间隙进入柱头引导组织,引导组织呈漏斗形,从柱头延伸至花柱基部。(2)具有亲和性的西番莲自交和异交组合的花粉粒附着在柱头后,萌发出花粉管进入柱头乳突,之后经过柱头和花柱引导组织,于授粉后18~24 h进入胚珠;而具有不亲和性的西番莲自交和异交组合的花粉粒可以附着在柱头上并萌发出花粉管,但花粉管出现末端膨大变粗的畸形形态,不能正常伸长,最终只能停留在柱头乳突中,表现出孢子体不亲和类型的特征。(3)4个自交授粉组合的授粉亲和性为TN>H2>MB>H6,其中H6为自交不亲和类型;6个异交授粉组合的授粉亲和性为H6×MB>H6×TN、MB×H6>MB×TN、ZS×MB>ZS×H6,其中H6×TN为异交不亲和类型;除MB×TN外,H6×MB、H6×TN、MB×H6的坐果率与花粉管观察结果一致。(4)亲和性组合的花粉管生长会伴随规则的胼胝质塞;柱头乳突的胼胝质堆积与授粉亲和性存在关联,表现出乳突细胞胼胝质堆积量随着亲和性的减弱而增加。【结论】具亲和性的西番莲自交和异交组合于授粉后18~24 h花粉管进入胚珠,而不亲和组合的花粉管畸形无法穿过柱头乳突;柱头乳突细胞胼胝质堆积增多则亲和性降低。

关键词：西番莲自交异交授粉亲和性花粉管

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西番莲花芽分化过程观察及花生长模型的拟合

中国农业科学 2024年第4期57卷 765-778页

作者：田青兰周俊妞吴艳艳刘洁云黄伟华张英俊谢文连韦广谭牟海飞广西农业科学院生物技术研究所

【目的】明确我国南方生态区主栽西番莲品种的花芽分化过程，建立西番莲花芽形态分化的花生长模型，为西番莲促花保花提供参考。【方法】以紫果类主栽品种‘台农1号’(TN)和黄果类广西主推新品种‘壮蜜05’(同‘壮乡蜜宝’，MB)为试验... 详细信息

【目的】明确我国南方生态区主栽西番莲品种的花芽分化过程，建立西番莲花芽形态分化的花生长模型，为西番莲促花保花提供参考。【方法】以紫果类主栽品种‘台农1号’(TN)和黄果类广西主推新品种‘壮蜜05’(同‘壮乡蜜宝’，MB)为试验材料，通过扫描电镜和石蜡切片解剖观察两品种花芽分化过程，观察茎顶端分生组织以下各节位分化进程，并测量各节位花芽的第一苞片长、叶片长、卷须长；通过将茎顶端分生组织以下第7节记为初始标记节位，此时花芽为第一苞片分化期，跟踪调查标记后0—16 d花芽分化进程及标记后至开花的第一苞片长、花蕾长等5个花形态指标的动态变化，构建花生长模型。【结果】供试的两个西番莲品种花芽分化的主要过程包括第一苞片形成期、额外苞片形成期、萼片形成期、花瓣形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期和副花冠形成期等，其中第一苞片形成到雌蕊形成历时10—12 d,TN较MB进程快1—2 d，雌蕊形成是西番莲花芽发育成功的重要标志，此时花芽第一苞片长度为3—4 mm，第一苞片形成到开花历时36—44 d,TN较MB进程快3—4 d。茎顶端分生组织以下第4—5节位可见卷须分化，第6节位花原基分化，着生于卷须旁侧，第7节位可见第一苞片分化，第9节位出现腋生营养分生组织，单独位于卷须和花芽内侧，第10—11节位可见腋芽形成，第14—15节位雌蕊原基分化。利用Origin软件对MB和TN的第一苞片长度、第一苞片宽度、花梗长、花蕾长、花梗和花蕾总长共5个花形态指标和标记后天数进行Logistic模型的非线性回归拟合，决定系数R2为0.9524—0.9988，标准化均方根误差(n RMSE)为8.54%—19.62%，模型方程的拟合效果较好。根据模型参数和实际观察，苞片的长度在标记后即第一苞片形成期后11—12 d进入快速增长期，标记后24—26 d进入缓慢增长期后趋于稳定；之后花梗和萼片迅速生长，萼片长度超过苞片，花蕾和花梗总长在标记后24—25 d进入快速增长期，标记后41—42 d进入缓慢增长期到最大值后开花。【结论】西番莲的花芽与卷须紧靠，而与营养芽分开独立；西番莲花芽分化和形态分化可分为3个阶段，第一苞片形成期到雌蕊形成期，历时10—12 d；苞片生长期，历时12—14 d；花梗和花蕾生长期，历时15—17 d。在西番莲实际生产中，可通过花生长模型预测开花时间，通过苞片长度等形态指标判断花芽分化进程，为促花保花方案提供参考依据。

关键词：西番莲花芽分化花生长模型形态分化

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西番莲果皮质构特性和显微结构特征分析

果树学报 2022年第12期39卷 2365-2375页

作者：田青兰张英俊刘洁云吴艳艳韦毅刚温放黄伟华辛子兵韦弟牟海飞广西农业科学院生物技术研究所南宁530007 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

【目的】筛选适合西番莲果皮质构特性的测试方法,综合评价西番莲的果皮质构特性与果皮显微结构的相关性,为提高西番莲果实耐贮性及改良种质资源提供参考。【方法】以台农1号(TN)及编号为MB、H2、DH、ZS的5个西番莲品种(系)的成熟果实为... 详细信息

【目的】筛选适合西番莲果皮质构特性的测试方法,综合评价西番莲的果皮质构特性与果皮显微结构的相关性,为提高西番莲果实耐贮性及改良种质资源提供参考。【方法】以台农1号(TN)及编号为MB、H2、DH、ZS的5个西番莲品种(系)的成熟果实为试验材料,分别采用质地剖面分析(TPA)和整果穿刺(分别设置穿刺深度为5 mm和10 mm)进行果皮质构分析,同时观察果皮显微结构,并对果皮质构特性和显微结构参数进行相关性分析。【结果】(1)TPA测试与穿刺测试的果皮硬度趋势不一致,而穿刺5 mm和穿刺10 mm测试多项结果一致,相关分析显示TPA测试与穿刺测试的质构指标间无显著相关性。(2)穿刺测试下的各项质构参数间存在显著相关性,穿刺硬度、硬度形变量、穿刺果皮做功、黏力和黏性均可以作为西番莲果皮质地的参数。(3)西番莲的果皮主要由外果皮和中果皮组成,外果皮由外向内结构依次为角质层、表皮细胞和内表皮细胞;中果皮细胞由外向内呈现形态逐渐增大的趋势,是构成西番莲果皮结构的最主要部分。(4)相关分析显示果皮厚度与TPA硬度、胶着性、咀嚼性和穿刺硬度均呈极显著正相关;角质层厚度与TPA硬度和胶着性呈显著正相关,而与内聚性呈极显著负相关;距离外果皮400~1000μm和1500~2300μm的中果皮细胞长径和短径、表皮细胞短径与硬度形变量均呈极显著负相关,而与黏力和黏性均呈极显著正相关。(5)5个西番莲品种(系)中TN的果皮角质层和果皮厚度最小,中果皮细胞大而稀疏,致使其果皮硬度最小;H2的中果皮细胞小而紧密,使其有较大的果皮硬度;DH和ZS的果皮最厚,ZS角质层最厚,更耐贮运,而MB的外果皮最薄。【结论】整果穿刺测试较TPA测试更适合西番莲果皮质构特性分析;西番莲果皮质构特性与果皮显微结构具有显著相关性,果皮硬度较大的西番莲果皮组织结构特点为角质层、表皮、果皮厚度较大且中果皮细胞小而排列紧密。

关键词：西番莲果皮质构特性显微结构

‘台农1号’西番莲的成花坐果特性及与气象因子的关系

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果树学报 2020年第9期37卷 1358-1370页

作者：田青兰吴艳艳黄伟华刘洁云韦绍龙牟海飞韦弟黄永才熊晓兰张英俊广西农业科学院生物技术研究所南宁530007 南宁鼎森农业发展有限公司南宁530000

【目的】探究国内主栽西番莲品种的成花坐果特性及与温度、光照强度等气象因子的关系,明确其优势坐果枝蔓和节位以及影响成花坐果的关键气象因素和主要影响时段。【方法】以国内主栽西番莲品种‘台农1号’为研究对象,采用单因素随机区组... 详细信息

【目的】探究国内主栽西番莲品种的成花坐果特性及与温度、光照强度等气象因子的关系,明确其优势坐果枝蔓和节位以及影响成花坐果的关键气象因素和主要影响时段。【方法】以国内主栽西番莲品种‘台农1号’为研究对象,采用单因素随机区组法,调查不同节位、不同枝蔓的花芽分化率、花芽退化率及坐果率,并分析不同生长季各级枝蔓的成花坐果特性及与温光等气象因子的相关关系。【结果】(1)‘台农1号’西番莲夏秋季平均花芽分化率为77.2%,平均花芽退化率为41.4%,平均坐果率为36.5%,整体表现为花芽分化多退化也多,坐果率较低。不同节位间呈现基部节位花芽分化少,端部节位花芽退化多的特征;其中,4~7节位花芽分化数较多且坐果率稳定,为优势坐果节位。二级蔓的花芽分化基数较大,且坐果数较多;基部1~3节位着生的一级蔓和二级蔓的花芽性状优于第3节位之后着生的枝蔓。(2)相关关系分析结果显示,在开花前20~35 d日最高温度和日平均温度与单株花芽分化率和花芽退化率均呈显著负相关;其次,开花当日最高温度和平均温度分别高于36.19℃和26.24℃时坐果率随温度升高而下降,且开花后5~20 d的日最高温度与一级蔓和二级蔓坐果率均呈显著负相关。进一步分析表明,花芽形成期最高温/最低温34.2/20.4℃~36.7/23.4℃条件下,不利于二级蔓和三级蔓花芽形成;而越接近花芽分化后期,日平均光照强度为4.00~4.79 klx,光照强度越大则二级蔓和三级蔓的花芽分化率和退化率越高,而低温加弱光条件下花芽分化则受到抑制。此外,日平均相对湿度与二级蔓成花坐果性状呈负相关关系。【结论】‘台农1号’西番莲优势坐果节位为4~7节位,优势坐果枝蔓为二级蔓,且花前20~35 d和开花当天及花后5~20 d的高温分别是限制其花芽形成和坐果的最主要气象因素。

关键词：西番莲 ‘台农1号’ 花芽坐果气象因子枝蔓

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栽培种西番莲基因组序列及比较基因组分析

基因组学与应用生物学 2020年第5期39卷 2103-2110页

作者：吴艳艳刘洁云田青兰黄永才黄伟华夏秀忠杨行海牟海飞广西农业科学院生物技术研究所南宁530007 广西农业科学院水稻研究所南宁530007

栽培种西番莲是中国南方广泛种植的果树,但是其基因组信息尚不清楚,严重制约了西番莲分子遗传学研究。本研究利用高通量测序得到的14.1 Gb原始数据及165.7 Mb组装到Scaffold水平、代表栽培种西番莲基因组的序列进行生物信息学分析。结... 详细信息

栽培种西番莲是中国南方广泛种植的果树,但是其基因组信息尚不清楚,严重制约了西番莲分子遗传学研究。本研究利用高通量测序得到的14.1 Gb原始数据及165.7 Mb组装到Scaffold水平、代表栽培种西番莲基因组的序列进行生物信息学分析。结果表明,西番莲基因组中含有大量的简单序列重复(simple sequence repeats,SSR)。通过与木薯和桃树基因组比对,西番莲基因组有23053个预测基因。利用NR、Swiss Port、KEGG、InterPro、Pfam和GO数据库,西番莲预测基因能比对到282个植物基因组上。利用GO数据对注释基因的功能进行归类,即Biological process、Cellular component和Molecular function,再细化为41个二级功能,大部分基因与碳水化合物、有机酸、脂等代谢途径相关。KEGG通路富集将基因功能分为5大类19个二级功能,众多基因与新陈代谢通路相关,其中最大一类是碳水化合物代谢相关基因。通过基因家族的聚类分析,栽培种西番莲12767个基因可以聚类到9868个基因家族中,平均每个家族包含有1.29个基因,同时有291个特有基因家族。在进化关系中,栽培种西番莲与毛果杨和蓖麻的亲缘关系较近。本研究为西番莲的基因功能研究和分子育种奠定基础。

关键词：栽培种西番莲基因组基因注释系统进化生物信息学

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黄百香果茎段组培快繁技术研究

中国南方果树 2024年第1期53卷 44-49,55页

作者：刘洁云张英俊牟海飞吴艳艳黄伟华田青兰韦毅刚温放广西壮族自治区农业科学院南宁530007 广西壮族自治区/中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

为筛选黄百香果组培快繁方案,为百香果组培苗繁育提供技术支撑,以黄百香果茎段为外植体,研究不同灭菌时间对外植体成活率的影响,不同培养基配方对初代芽诱导、继代增殖、生根移栽的影响。结果表明,0.1%HgCl_(2)处理6 min对百香果茎段外... 详细信息

为筛选黄百香果组培快繁方案,为百香果组培苗繁育提供技术支撑,以黄百香果茎段为外植体,研究不同灭菌时间对外植体成活率的影响,不同培养基配方对初代芽诱导、继代增殖、生根移栽的影响。结果表明,0.1%HgCl_(2)处理6 min对百香果茎段外植体的灭菌效果最佳,外植体成活率为66.67%。MS+6-苄氨基嘌呤(6-BA)0.3 mg/L+吲哚丁酸(IBA)0.1 mg/L+抗坏血酸300 mg/L为芽诱导最佳培养基,芽诱导率79.14%。MS+6-BA 0.2 mg/L+IBA 0.05 mg/L+谷氨酸20 mg/L为继代增殖最佳培养基,增殖倍数3.21。MS+IBA 0.5 mg/L生根培养基的组培苗生根率100%,且有利于组培生根苗移栽成活。

关键词：黄百香果茎段 HgCl2 芽诱导增殖倍数生根率

‘中蕉9号’在不同移栽期下的产量及品质比较

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热带作物学报 2020年第4期41卷 640-648页

作者：田青兰刘洁云吴艳艳黄伟华黄永才牟海飞吴代东张英俊黄平明广西农业科学院生物技术研究所广西南宁530007 广西农业科学院葡萄与葡萄酒研究所广西南宁530007 广西琦歌生物科技有限公司广西桂林541004 广西香蕉产业协会广西南宁530000

引进镰刀菌枯萎病4号生理小种高抗品种‘中蕉9号’,在广西南宁1-10月不同时段移栽,以‘桂蕉1号’作为对照,并观察其生长特性、产量和果实品质等表现,以期为广西优异抗病品种的选择提供参考。结果表明,与当地传统品种‘桂蕉1号’相比,‘... 详细信息

引进镰刀菌枯萎病4号生理小种高抗品种‘中蕉9号’,在广西南宁1-10月不同时段移栽,以‘桂蕉1号’作为对照,并观察其生长特性、产量和果实品质等表现,以期为广西优异抗病品种的选择提供参考。结果表明,与当地传统品种‘桂蕉1号’相比,‘中蕉9号’在广西种植有较大的产量优势,其平均产量较‘桂蕉1号’高16.2%;2月15日及10月1日移栽期处理产量最高。不同移栽期的‘中蕉9号’生育期较‘桂蕉1号’长140~181 d,且其夏秋季种植较冬春季种植生育期平均延长161 d,主要是由于抽蕾推迟。此外,‘中蕉9号’假茎粗壮,在抽蕾前有较高的叶片光合势和叶面积指数,是其生物量和产量形成的基础。品质方面,1月1日移栽的‘中蕉9号’果实催熟后总糖和可滴定酸含量较‘桂蕉1号’分别高出29.0%和63.0%,而脂肪含量显著低于‘桂蕉1号’,‘中蕉9号’果实表现出高糖、高酸、低脂的特点。综上,‘中蕉9号’在广西种植有一定产量优势,但生育期较长,抽蕾晚,冬春季2月15日移栽可获得高产的同时缩短生育期,但仍需进一步在病区试验种植观察其综合表现。

关键词：移栽期 '中蕉9号’ 产量品质抗枯萎病品种