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丘陵山地不同种植模式下甘蔗主栽品种生产的潜力

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中国农业科学 2024年第19期 3743-3757页

作者：赵勇艾静王禹童张仲富杨洪岂李加群郭兆建刘海俊覃伟邓军张跃彬云南省农业科学院热带作物生物育种全国重点实验室云南省农业科学院甘蔗研究所德宏州甘蔗科学研究所勐海县甘蔗技术推广站

【目的】以丘陵山地不同种植模式甘蔗主栽品种生产潜力为研究对象，探索品种和机械适应关系，筛选宜机化（适宜机械作业）种植的甘蔗品种并明确其主要特征，为推动丘陵山地蔗区全程机械化提供理论支撑。【方法】选择云南丘陵山地2种不... 详细信息

【目的】以丘陵山地不同种植模式甘蔗主栽品种生产潜力为研究对象，探索品种和机械适应关系，筛选宜机化（适宜机械作业）种植的甘蔗品种并明确其主要特征，为推动丘陵山地蔗区全程机械化提供理论支撑。【方法】选择云南丘陵山地2种不同生态类型蔗区，对桂柳05-136、云蔗05-49、云蔗05-51和云蔗08-1609 4个主栽品种进行全程机械化和全程人工2种种植模式下生产潜力研究。【结果】甘蔗产量和蔗糖分受品种和种植模式影响，其中产量影响显著，机械化种植模式下，云蔗08-1609产量显著高于人工种植模式（P0.05），桂柳05-136和云蔗05-49略降低（P>0.05）。甘蔗下种量和出苗率同时受品种特性和种植模式影响，机械化种植模式下下种量普遍高于人工种植，而出苗率普遍低于人工种植模式；云蔗05-51机械化种植条件下出苗率显著降低（P0.05）。甘蔗主要农艺性状同时受品种和种植模式影响，机械化种植模式下，云蔗08-1609有效茎显著高于人工种植模式（P甘蔗机械种植条件下生长潜力更高，表现为产量和有效茎显著高于人工种植，甘蔗蔗糖分略高；云蔗05-51在人工种植模式条件下生长潜力更高，表现为人工种植模式下的产量更高。【结论】不同甘蔗品种对机械种植的适应程度不同，存在宜机化种植和宜人工种植甘蔗品种，在推进机械化种植模式过程中应充分考虑品种的适应性；总之，宜机化种植甘蔗品种应具备在机械化种植模式下的甘蔗产量更高和有效茎更多，且蔗糖分受种植模式影响较小甚至略高于人工种植模式的特征。

关键词：甘蔗机械化种植人工种植产量蔗糖分有效茎

变栖克雷伯氏菌DX120E中RpoN和NtrC的作用机制

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-10页

作者：黄颖孙安妮盘杨飞闫佳维王雨仪李杨瑞邢永秀广西大学农学院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广西甘蔗遗传改良重点实验室

【目的】探讨转录因子RpoN和NtrC对变栖克雷伯氏菌菌株DX120E氮代谢和生物学特性的影响,为该菌株在生物固氮领域的广泛应用奠定基础。【方法】在DX120EΔrpoN突变株基础上,利用同源重组技术构建DX120EΔrpoNΔntrC双突变株,并对其进行... 详细信息

【目的】探讨转录因子RpoN和NtrC对变栖克雷伯氏菌菌株DX120E氮代谢和生物学特性的影响,为该菌株在生物固氮领域的广泛应用奠定基础。【方法】在DX120EΔrpoN突变株基础上,利用同源重组技术构建DX120EΔrpoNΔntrC双突变株,并对其进行鉴定。对DX120E野生型菌株、ΔrpoN突变株和ΔrpoNΔntrC双突变株的生长特性、运动能力、胞外多糖产量、生物膜形成及氨基酸代谢能力等进行比较分析。【结果】成功构建了DX120EΔrpoNΔntrC双突变株。与DX120E野生型菌株相比,DX120EΔrpoNΔntrC双突变株在以蛋白胨和尿素为氮源的培养基上生长无明显差异,但在以硝酸钾为唯一氮源的培养基中无法正常生长,DX120EΔrpoNΔntrC双突变株的硝酸盐利用能力、群集能力、胞外多糖产量和生物膜形成能力均有所减弱;DX120EΔrpoN突变株不能利用组氨酸,DX120EΔrpoNΔntrC双突变株可以利用组氨酸,但不能利用脯氨酸;DX120EΔrpoN突变株和DX120EΔrpoNΔntrC双突变株在生长特性、泳动和群集、生物膜形成及胁迫耐受能力等方面无明显差异。【结论】RpoN和NtrC影响菌株DX120E的硝酸盐利用能力、群集能力、胞外多糖产量及生物膜形成能力,RpoN对DX120E的生物学特性调控占主导地位,RpoN和NtrC共同参与调控细菌对氨基酸的摄取及利用。

关键词：变栖克雷伯氏菌 Rpo N NtrC 基因敲除

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蔗糖对植物分枝调控的研究进展

农业生物技术学报 2024年第2期32卷 458-470页

作者：周慧文罗含敏熊发前高轶静刘菁阳太亿闫海锋丘立杭广西农业科学院甘蔗研究所/农业部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

植物的分枝特性是重要的农艺性状，可影响植物的产量和价值。植物的分枝特性受多种因素共同影响，蔗糖是最近受关注最多的影响植物分枝特性的研究热点。蔗糖不仅可以作为碳源为植株的分枝生长提供能量，还是植物生长发育的重要信号分子... 详细信息

植物的分枝特性是重要的农艺性状，可影响植物的产量和价值。植物的分枝特性受多种因素共同影响，蔗糖是最近受关注最多的影响植物分枝特性的研究热点。蔗糖不仅可以作为碳源为植株的分枝生长提供能量，还是植物生长发育的重要信号分子。本综述归纳了蔗糖促进分枝的主要信号途径，其中，独脚金内酯、生长素和细胞分裂素是蔗糖促进分枝过程中最为重要的3类激素，TB1(teosinte branched 1)、BRC1(branched 1)等转录因子也发挥着重要作用。本文可为植物分枝理论和构建植物合理群体提供参考。

关键词：植物分枝蔗糖生长素细胞分裂素独脚金内酯

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基因组原位杂交技术在甘蔗研究中的应用

分子植物育种 2024年第8期22卷 2639-2647页

作者：张静刘家勇经艳芬林秀琴云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室开远661699 云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站瑞丽678600

甘蔗野生种和近缘属植物中含有许多抗病和高糖优良性状基因,通过杂交育种将这些基因引入到甘蔗中,以期获得性状优良的突破性甘蔗品种,对甘蔗产业发展具有重要意义。基因组原位杂交技术(GISH)自问世以来,在植物多倍体物种起源、杂交后代... 详细信息

甘蔗野生种和近缘属植物中含有许多抗病和高糖优良性状基因,通过杂交育种将这些基因引入到甘蔗中,以期获得性状优良的突破性甘蔗品种,对甘蔗产业发展具有重要意义。基因组原位杂交技术(GISH)自问世以来,在植物多倍体物种起源、杂交后代亲本染色体来源及组成的鉴定、染色体行为及核型分析等方面应用广泛。应用GISH技术分析甘蔗杂交后代的染色体遗传方式具有重要意义,其结果可为育种家制定甘蔗杂交育种计划和选择好的杂交方式提供细胞学参考依据,进而可以增加甘蔗育种的精确性,提高甘蔗育种效率。本研究概括了基因组原位杂交技术及其与其他技术相结合在植物研究中的应用,简述了GISH技术在甘蔗育种研究中的应用情况,并对该技术可能为甘蔗研究带来的发展应用进行了展望。

关键词：基因组原位杂交甘蔗遗传育种

乙烯利对甘蔗叶鞘离区细胞形态变化及其脱叶性的影响

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植物生理学报 2024年第10期 1579-1587页

作者：胡鑫王田田刘少春郭家文刀静梅高欣欣李如丹刘高源云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所

利用乙烯利处理难脱叶和易脱叶甘蔗(Saccharum spp. hybrids)品种,研究分析了形态学完全展开叶以下第3、5、7叶叶鞘离区细胞形态与脱叶性的变化关系。结果表明:乙烯利处理后,两个甘蔗品种第3、5、7叶位离区组织细胞截面积变大,细胞密度... 详细信息

利用乙烯利处理难脱叶和易脱叶甘蔗(Saccharum spp. hybrids)品种,研究分析了形态学完全展开叶以下第3、5、7叶叶鞘离区细胞形态与脱叶性的变化关系。结果表明:乙烯利处理后,两个甘蔗品种第3、5、7叶位离区组织细胞截面积变大,细胞密度变小,表皮细胞排列变松散,且离区细胞壁空心点和断裂点增加。乙烯利处理后20 d时,甘蔗品种‘GT02-467’第3、5、7叶和‘YZ03-194’第5叶的离区乙烯释放速率均显著高于对照。乙烯利处理后35和60 d,‘GT02-467’的自然脱叶率分别比对照高5.8%和5.3%,‘YZ03-194’的自然脱叶率比对照高9.8%和10.7%。本研究从叶鞘离区细胞形态生理水平上明确了乙烯利对甘蔗脱叶性的促进作用,为进一步深入研究乙烯利调控甘蔗脱叶生理机制提供参考。

关键词：乙烯利甘蔗叶鞘离区细胞形态脱叶性

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全基因组关联分析在作物中的研究进展

分子植物育种 2024年第11期22卷 3594-3602页

作者：任生林吴才文经艳芬刘家勇云南省农业科学院甘蔗研究所云南省甘蔗遗传改良重点实验室开远661699

全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)是2005年左右出现的一种用于开展连锁标记开发和基因挖掘等研究的有效方法,并在多种作物中得到了广泛应用。本研究阐述了GWAS的原理、优点和主要研究方法以及在粮食作物、经济作... 详细信息

全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)是2005年左右出现的一种用于开展连锁标记开发和基因挖掘等研究的有效方法,并在多种作物中得到了广泛应用。本研究阐述了GWAS的原理、优点和主要研究方法以及在粮食作物、经济作物、糖料作物等作物中的研究进展,同时对作物GWAS研究的未来进行了展望,以期为进一步利用GWAS进行作物各种性状遗传基础的研究提供参考。

关键词：全基因组关联分析连锁不平衡 SNP 作物

甘蔗3个育种性状与SSR标记的关联分析及优异等位变异发掘

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作物学报 2024年第2期50卷 310-324页

作者：田春艳边芯郎荣斌俞华先桃联安安汝东董立华张钰经艳芬云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远661699 农业农村部甘蔗生物学与遗传育种重点实验室(云南) 云南开远661699

株高、茎径和锤度是甘蔗产量和蔗糖分两大育种目标的主要构成因子,鉴定与其相关的分子标记、发掘优异等位变异及典型载体材料,可为甘蔗分子标记辅助育种提供依据。本试验以62份甘蔗种质资源为材料,于成熟期调查4个种植环境条件下甘蔗株... 详细信息

株高、茎径和锤度是甘蔗产量和蔗糖分两大育种目标的主要构成因子,鉴定与其相关的分子标记、发掘优异等位变异及典型载体材料,可为甘蔗分子标记辅助育种提供依据。本试验以62份甘蔗种质资源为材料,于成熟期调查4个种植环境条件下甘蔗株高、茎径和锤度3个育种性状,对表型数据进行方差和遗传变异分析,并基于37对SSR标记的分子数据,利用MLM方法进行关联分析,鉴定出优异关联标记并进行表型效应解析,发掘优异等位变异及载体材料。结果表明,基因型、种植环境及其两者互作对株高、茎径和锤度具有极显著影响。3个性状的广义遗传力范围为0.68~0.76,说明具有较稳定的遗传特性,其表现型主要由基因型决定。表型数据统计分析表明, 3个性状均呈现出数量性状的正态分布特征,变异系数范围为6.73%~19.89%,具有较丰富的表型变异。37对SSR引物共检测到204个等位变异,平均每对扩增到5.5135个,基因多样性平均值为0.6779,PIC平均值为0.6252,高度多态性标记(PIC>0.5)占总量的89.19%。群体结构分析表明该群体可分为3个亚群。基于MLM模型,共检测到与株高、茎径和锤度相关的标记20个,表型变异解释率为5.04%~27.98%。其中7个标记在2个及以上环境中均检测到认为是优异关联标记,经表型效应解析共鉴定出8个具有增效效应的优异等位变异及携带优异等位变异的典型载体材料10份。该研究结果对甘蔗产量和糖分性状候选基因挖掘和杂交组合亲本选配具有重要指导意义。

关键词：甘蔗育种性状 SSR 关联分析优异等位变异等位变异效应

甘蔗宿根关键性状及其在宿根性快速评价中的应用

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植物遗传资源学报 2024年第3期25卷 399-412页

作者：覃伟张保青黄玉新周珊赵丽萍李纯佳李旭娟张静李傲梅任生林黄东亮刘新龙热带作物生物育种全国重点实验室昆明650205 云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室/云南省蔗糖产业工程研究中心开远661699 广西农业科学院甘蔗研究所/广西甘蔗遗传改良重点实验室/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室南宁530007

甘蔗重要性状宿根性因甘蔗生长周期长,其高效评价一直是研究的难点。本研究以国内外不同地区引进的212份甘蔗种质资源为研究材料,分别在广西隆安和云南开远开展基于2个重要宿根关键性状(宿根发株率和地上部蔗株生物量)两季宿根力的快速... 详细信息

甘蔗重要性状宿根性因甘蔗生长周期长,其高效评价一直是研究的难点。本研究以国内外不同地区引进的212份甘蔗种质资源为研究材料,分别在广西隆安和云南开远开展基于2个重要宿根关键性状(宿根发株率和地上部蔗株生物量)两季宿根力的快速评价。结果表明甘蔗宿根力受环境影响较大,两个试验点所有宿根力指标均存在极显著差异,且指标之间均呈极显著正相关。主成分分析在两个试验点(云南开远和广西隆安)均仅提取到1个主成分,贡献率分别为80.25%和62.68%。聚类分析将212份种质分为5个类群,第Ⅰ类4个宿根力指标均处于高水平,有9份种质,可作为强宿根第一梯队资源;第Ⅱ类群、第Ⅲ类群共有38份种质,各宿根力指标均处于较高水平或个别宿根力指标非常突出,可作为强宿根第二梯队资源;第Ⅳ类群、第Ⅴ类共有165份种质资源,各宿根力指标均一般或较差。综合以上,利用筛选出来的强宿根资源改良甘蔗品种宿根性,降低甘蔗生产成本对于产业的可持续发展具有重要意义。

关键词：甘蔗宿根性权重快速评价

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甘蔗黄螟幼虫龄数的划分及其发育历期观察

环境昆虫学报 2024年

作者：潘雪红魏吉利商显坤黄诚华广西农业科学院甘蔗研究所/农业农村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

为明确甘蔗黄螟Tetramoera schistaceana Snellen幼虫的龄数和发育历期，以便进一步研究其生物学生态学特性，为该虫的预测预报和精准防控提供科学依据。本实验以天然饲料茭白Zizania caduciflora为寄主饲养的甘蔗黄螟为研究对象，对不... 详细信息

为明确甘蔗黄螟Tetramoera schistaceana Snellen幼虫的龄数和发育历期，以便进一步研究其生物学生态学特性，为该虫的预测预报和精准防控提供科学依据。本实验以天然饲料茭白Zizania caduciflora为寄主饲养的甘蔗黄螟为研究对象，对不同龄期幼虫的头壳宽度和发育历期进行了测量，并对所测得的数据进行了Crosby指数、Brook指数、频次分布和回归分析。结果表明：甘蔗黄螟幼虫经过5个龄数进入化蛹，各龄头壳宽值分别为：0.293、0.437、0.615、0.911和1.222 mm。头壳宽符合Dyar法则和Crosby法则。头壳宽与龄数间的直线、二次和指数拟合模型均较好。指数拟合模型的决定系数(R2)最大，拟合度最好。在26℃温度下，1～5龄幼虫平均龄期分别为2.766、2.913、3.107、3.413和8.860 d。甘蔗黄螟幼虫有5个龄期，头壳宽是甘蔗黄螟幼虫虫龄判定的重要指标。在26℃条件下，从卵孵化，雌、雄幼虫平均分别需要20.265 d和19.250 d后进入化蛹。

关键词：甘蔗黄螟幼虫龄期头壳宽度 Crosby指数回归分析