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24份农艺性状优异割手密黑穗病抗性鉴定及Bru1基因分子检测

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中国糖料 2024年第2期46卷 17-24页

作者：黄玉新黄冬梅陆衫羽颜梅新高丽花周珊杨翠芳段维兴张小秋高轶静张革民张保青广西壮族自治区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南宁530007

【目的】筛选抗黑穗病和褐锈病的割手密种质,为甘蔗黑穗病和褐锈病抗病亲本选育提供理论参考。【方法】采用人工浸渍接种法及与褐锈病基因Bru1紧密连锁的2个分子标记,分别对24份割手密进行甘蔗黑穗病和褐锈病抗性鉴定。【结果】结果表明... 详细信息

【目的】筛选抗黑穗病和褐锈病的割手密种质,为甘蔗黑穗病和褐锈病抗病亲本选育提供理论参考。【方法】采用人工浸渍接种法及与褐锈病基因Bru1紧密连锁的2个分子标记,分别对24份割手密进行甘蔗黑穗病和褐锈病抗性鉴定。【结果】结果表明,试验的割手密材料表现出较强的抗黑穗病能力,有16份材料表现1级高抗,5份材料表现2级抗病,3份材料表现3级抗病;分子检测结果显示,有7份材料含有Bru1基因,占参试材料的29.17%。【结论】本研究筛选出的高抗黑穗病且兼含Bru1基因的种质,是培育抗黑穗病和抗褐锈病的甘蔗品种(亲本)的良好抗源材料。

关键词：割手密黑穗病褐锈病抗性鉴定

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檀香NDH脱氢酶基因的克隆、定位与启动子分析

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广西植物 2024年第5期44卷 951-960页

作者：闫海锋吕金凤熊发前丘立杭周慧文陈兴隆马国华广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所南宁530007 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 广西甘蔗遗传改良重点实验室南宁530007 广西林业集团桂钦林浆纸有限公司南宁530012 广西大学农学院南宁530004 中国科学院华南植物园广州510650

为研究檀香NDH脱氢酶基因的功能和调控机制,该文以檀香心材为材料,利用RACE技术克隆SaNDH 6基因的全长序列,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析其组织和激素处理后的表达模式,在拟南芥原生质体观测其亚细胞定位,利用PlantCARE分析SaN... 详细信息

为研究檀香NDH脱氢酶基因的功能和调控机制,该文以檀香心材为材料,利用RACE技术克隆SaNDH 6基因的全长序列,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术分析其组织和激素处理后的表达模式,在拟南芥原生质体观测其亚细胞定位,利用PlantCARE分析SaNDH6起始密码子ATG上游2 kb的启动子序列,同时运用PlantRegMap预测可能与其结合的转录因子。结果表明:(1)SaNDH6编码303个氨基酸,为疏水蛋白,亚细胞定位于叶绿体。(2)进化树分析表明,檀香SaNDH6与木本植物NDH6进化关系较近。(3)PlantCARE分析发现,SaNDH 6启动子中除含有ACE、AE-box、Box 4、G-Box和GT1-motif等大量光响应元件外,同时还有茉莉酸甲酯(MeJA)反应元件CGTCA-motif和TGACG-motif,赤霉素(GA 3)响应元件P-box,以及防御和胁迫响应元件TC-rich repeats等。(4)PlantRegMap分析发现,有76个转录因子可能与SaNDH6启动子结合,其中ERF家族最多,达40个。(5)SaNDH 6在檀香的根、心材、叶片和愈伤组织中均有表达,其中在叶片中的表达量较高;用1×10^(-4)mol·L^(-1)的MeJA和GA 3分别处理檀香愈伤组织后,与处理前(0 h)相比,SaNDH 6的表达均在3 h后显著升高。综上结果表明,檀香SaNDH6为核基因编码的蛋白,受光和激素等诱导表达,SaNDH6可能参与檀香逆境胁迫反应的过程。

关键词：檀香叶绿体 NDH脱氢酶亚细胞定位表达调控

生物炭与氮肥共施对甘蔗产量和糖分质量的影响

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中国糖料 2024年第2期46卷 64-71页

作者：廖芬桂杰秦翠鲜李傲梅陈忠良覃剑锋杨柳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/广西作物遗传改良重点实验室南宁530007 广西壮族自治区亚热带作物研究所南宁530010

【目的】探求生物炭对大田新植甘蔗生长的效应,从而为甘蔗生产上应用生物炭和制定氮肥高效管理提供理论基础。【方法】试验以甘蔗品种‘GT11’和‘B8’为材料,设置低氮N 120 kg/hm^(2)和高氮N 600 kg/hm^(2)2个氮水平,生物炭C0、C10和C2... 详细信息

【目的】探求生物炭对大田新植甘蔗生长的效应,从而为甘蔗生产上应用生物炭和制定氮肥高效管理提供理论基础。【方法】试验以甘蔗品种‘GT11’和‘B8’为材料,设置低氮N 120 kg/hm^(2)和高氮N 600 kg/hm^(2)2个氮水平,生物炭C0、C10和C20 t/hm^(2)3个水平,调查测定炭氮配施对甘蔗农艺生长、氮积累量和氮利用率及产量构成因素的影响。【结果】生物炭可适当增加甘蔗出苗率、分蘖率和株高,生物炭虽对产量增加无明显效应,但能够提高甘蔗糖分0.19%~0.82%,从而使产糖量增加了1.93%~10.77%。高炭处理下甘蔗氮累积量增加了0.41%~4.74%,但对氮利用率未起到显著提高作用。【结论】生物炭对新植甘蔗的分蘖、氮累积量及糖度累积起到了一定的促进作用,但这种效应因品种而异,氮在其中的作用大于生物炭的作用。

关键词：甘蔗生物炭氮利用率产量糖分

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甘蔗种茎发芽过程中生理指标动态变化研究

中国糖料 2024年第2期46卷 32-40页

作者：周慧文闫海锋丘立杭周忠凤范业赓陈荣发邓宇驰杨本鹏吴转娣李文凤蔡文伟何为中吴建明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/广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所南宁530007 中国热带农业科学院热带生物技术研究所/热带作物生物育种全国重点实验室海口571101 云南省农业科学院甘蔗研究所/云南甘蔗遗传改良重点试验室/农业农村部甘蔗生物学与遗传育种重点实验室云南开远661699

【目的】为了深入探究甘蔗发芽阶段的生理变化规律。【方法】研究甘蔗在不同发芽阶段中营养物质和激素含量等重要生理特性的变化。【结果】甘蔗的发芽阶段一般需要11 d的时间来完成。在这一过程中,甘蔗的发芽速度呈现出先上升后下降的... 详细信息

【目的】为了深入探究甘蔗发芽阶段的生理变化规律。【方法】研究甘蔗在不同发芽阶段中营养物质和激素含量等重要生理特性的变化。【结果】甘蔗的发芽阶段一般需要11 d的时间来完成。在这一过程中,甘蔗的发芽速度呈现出先上升后下降的趋势。在发芽阶段,甘蔗内部的多种激素如脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA7)和吲哚乙酸(IAA)等与发芽时期有极显著的正相关性。这表明这些激素在甘蔗发芽过程中扮演着重要的角色。与此同时,细胞分裂素类激素与发芽速度呈极显著或显著的负相关,这表明它们在发芽阶段的不同时期可能具有不同的作用。研究还发现蔗糖和淀粉的含量随着发芽时期的推进而下降,而还原糖的含量则呈先升高后降低的趋势。多种相关酶类也发挥了重要作用,表明在甘蔗发芽过程中,糖类的代谢和积累可能受到精细地调控,以满足发芽阶段不同时期的需求。【结论】甘蔗发芽需要11 d,在此期间,多种激素、糖代谢相关酶类和生理指标与甘蔗发芽进程和发芽速度呈显著相关性。

关键词：甘蔗发芽激素糖类酶活性

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甘蔗/花生间作对根系生理及根际土壤养分的影响

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中国油料作物学报 2024年第4期46卷 889-896页

作者：邱江梅吴海宁黄志鹏贺梁琼李忠钟瑞春韩柱强蒋菁黎冰唐秀梅唐荣华广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所广西南宁530007 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 贺州学院广西贺州542800

为探明甘蔗/花生间作对根系生理及根际土壤养分的影响,本文设置了甘蔗单作、花生单作、甘蔗/花生间作模式,系统分析了不同种植模式下根系分泌物、根系浸提物和根际土壤养分的变化及其相关性。结果表明:间作甘蔗根系分泌的总氨基酸及根... 详细信息

为探明甘蔗/花生间作对根系生理及根际土壤养分的影响,本文设置了甘蔗单作、花生单作、甘蔗/花生间作模式,系统分析了不同种植模式下根系分泌物、根系浸提物和根际土壤养分的变化及其相关性。结果表明:间作甘蔗根系分泌的总氨基酸及根系浸提液中的总糖显著高于单作,间作花生根系分泌的总糖显著高于单作。间作甘蔗根际土壤的碱解氮(alkali-hydrolyzed nitrogen,AN)、有效磷(available phosphorus,AP)、速效钾(available potassium,AK)和土壤有机质(soil organic matter,SOM)显著高于单作甘蔗,间作种植显著降低了花生根际土壤的有效磷、速效钾和pH。间作和单作甘蔗的酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶差异不显著,间作花生的过氧化氢酶显著高于单作花生。根系分泌的酚酸与土壤有机质呈显著负相关,总糖与蔗糖酶呈显著正相关,氨基酸与脲酶呈显著正相关;根系浸提液中的有机酸与pH呈显著正相关,氨基酸与SOM呈显著负相关、与AK呈极显著负相关。脲酶与AK呈显著负相关,蔗糖酶与SOM呈极显著负相关。综上,甘蔗/花生间作主要影响根系分泌氨基酸、总糖和酚酸的代谢活动,且可显著提高甘蔗的土壤有效养分。

关键词：间作系统根系分泌物根系浸提物土壤养分土壤酶

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家蚕追寄蝇虾红素样精液蛋白酶基因EsSemp的克隆与特性分析

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蚕业科学 2024年

作者：王耒耒王闪闪浦月霞刘吉银王梅仙朱娟沈兴家沈中元唐顺明江苏科技大学生物技术学院江苏省蚕桑与畜禽生物技术重点实验室广西壮族自治区蚕业技术推广总站农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室中国农业科学院桑蚕科学研究中心

虾红素样金属蛋白酶广泛存在于各种昆虫中，参与受精繁殖、孵化及消化等生理功能。为鉴定家蚕追寄蝇生殖繁育相关基因，本研究利用RACE技术克隆获得家蚕追寄蝇虾红素样精液蛋白酶基因全长cDNA序列，命名为EsSemp (GenBank: OP777491)，... 详细信息

虾红素样金属蛋白酶广泛存在于各种昆虫中，参与受精繁殖、孵化及消化等生理功能。为鉴定家蚕追寄蝇生殖繁育相关基因，本研究利用RACE技术克隆获得家蚕追寄蝇虾红素样精液蛋白酶基因全长cDNA序列，命名为EsSemp (GenBank: OP777491)，其cDNA全长为996 bp，ORF为 771 bp，编码256个氨基酸残基。以染色体步移技术克隆获得EsSemp完整基因结构，由1个内含子2个外显子组成。系统发生树结果显示，EsSemp与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)精液蛋白酶基因副本的产物CG15254高度同源。qRT-PCR结果显示，EsSemp在雄蝇副性腺表达量微弱，在蝇蛆和成蝇的中肠和马氏管高量表达，在卵期0 h和卵后期大量表达，推测EsSemp参与了受精、孵化与消化代谢等过程。体外表达EsSemp蛋白，结果显示EDTA可抑制EsSemp酶活。以上研究结果为进一步阐明家蚕追寄蝇繁殖发育相关分子机理提供了参考，为开发家蚕蝇蛆病防治新途径提供基础信息。

关键词：家蚕追寄蝇虾红素样蛋白酶基因 RACE 繁殖发育蛋白质表达

甘蔗抗褐锈病Bru1区域的鉴定及候选抗病基因的功能分析

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中国农业科学 2024年第5期57卷 855-867页

作者：吴期滨谢婉婕钟惠冯春燕潘浩然齐浥颖张积森王恒波福建农林大学农学院/国家甘蔗工程技术研究中心/农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室

【目的】甘蔗褐锈病是由黑顶柄锈菌（Puccinia melanocephala H. Sydow&P. Sydow）引起的最具破坏性的真菌病害之一，能造成蔗糖分降低10%—36%，严重威胁甘蔗产业发展。已有研究揭示抗褐锈病主效基因定位于Bru1区域，克隆其关键候选基... 详细信息

【目的】甘蔗褐锈病是由黑顶柄锈菌（Puccinia melanocephala H. Sydow&P. Sydow）引起的最具破坏性的真菌病害之一，能造成蔗糖分降低10%—36%，严重威胁甘蔗产业发展。已有研究揭示抗褐锈病主效基因定位于Bru1区域，克隆其关键候选基因，并进行功能研究，为选育抗褐锈病甘蔗新品种提供重要的候选基因资源。【方法】利用PacBio SequelⅡ测序平台获得甘蔗栽培品种ROC22的contig水平基因组信息，鉴定到抗褐锈病Bru1区域，对其进行基因注释和克隆，分析其组织特异性和抗、感褐锈病甘蔗品种中的表达模式及其在烟草叶片的亚细胞定位和瞬时表达。【结果】基于Bru1位点区域紧密连锁的标记R12H16和9O20-F4，从该区域中注释到33个基因，结合典型抗病基因结构域，共筛选获得5个候选抗病基因，分别为Brrg99、Brrg103、Brrg108、Brrg115和Brrg116。以甘蔗栽培品种ROC22的cDNA为模板，克隆获得Brrg116的全长序列729 bp，编码242个氨基酸残基。将该基因序列分别比对甘蔗热带种和割手密种及二倍体近缘种高粱的基因组数据库，发现其与热带种和割手密种的同源基因序列相似性很高，达到98%以上，而与高粱的相似性为93.77%。系统进化树揭示该基因起源甘蔗割手密种。实时荧光定量PCR检测表明，Brrg116在甘蔗栽培品种的多个组织中组成型表达，尤其是在+1叶中的表达量最高，是蔗芽的9.8倍；在褐锈病菌侵染抗、感甘蔗栽培品种的6和72 h时，呈现显著差异表达。亚细胞定位结果显示，该基因编码蛋白定位于细胞膜上。在本氏烟（Nicotiana benthamiana）叶片中瞬时过表达Brrg116，其后接种茄病镰刀菌蓝色变种，二氨基联苯胺法（3,3′-diaminobenzidine,DAB）染色逐渐加深，超敏反应相关基因、水杨酸信号和乙烯信号途径中的相关基因持续上调表达。【结论】Brrg116在甘蔗不同组织中组成型表达，且在受褐锈病菌侵染的抗病甘蔗栽培品种中呈现快速的诱导表达。此外，过表达Brrg116引发水杨酸和乙烯等激素信号通路产生防御响应，推测该基因可能在提高植物的抗病性方面发挥重要调控作用。

关键词：甘蔗 Bru1区域褐锈病候选抗病基因连锁标记

家蚕追寄蝇虾红素样精液蛋白酶EsSemp的基因克隆与特性分析

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蚕业科学 2024年第3期50卷 222-231页

作者：王耒耒王闪闪浦月霞刘吉银王梅仙朱娟沈兴家沈中元唐顺明江苏科技大学生物技术学院江苏省蚕桑与畜禽生物技术重点实验室江苏镇江212100 广西壮族自治区蚕业技术推广站南宁530007 农业农村部蚕桑遗传改良重点实验室中国农业科学院桑蚕科学研究中心江苏镇江212100

虾红素样金属蛋白酶广泛存在于各种昆虫中,参与受精繁殖、孵化及消化等生理功能。为鉴定家蚕追寄蝇生殖繁育相关基因,利用RACE技术克隆获得家蚕追寄蝇虾红素样精液蛋白酶基因全长cDNA序列,命名为EsSemp(GenBank登录号:OP777491),其全长... 详细信息

虾红素样金属蛋白酶广泛存在于各种昆虫中,参与受精繁殖、孵化及消化等生理功能。为鉴定家蚕追寄蝇生殖繁育相关基因,利用RACE技术克隆获得家蚕追寄蝇虾红素样精液蛋白酶基因全长cDNA序列,命名为EsSemp(GenBank登录号:OP777491),其全长为985 bp,ORF为771 bp,编码256个氨基酸残基。以染色体步移技术克隆获得EsSemp完整基因结构,由1个内含子和2个外显子组成。系统发生树结果显示,EsSemp与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)精液蛋白酶基因副本的产物CG15254高度同源。qRT-PCR结果显示,EsSemp在雄蝇副性腺表达较弱,在蝇蛆和成蝇的中肠和马氏管表达较强,在卵期0 h和卵后期大量表达,推测EsSemp参与了受精、孵化与消化代谢等过程。体外表达EsSemp蛋白,结果显示EDTA可抑制EsSemp酶活。以上研究结果为进一步阐明家蚕追寄蝇繁殖发育相关分子机制提供了参考,为开发家蚕蝇蛆病防治新途径提供了基础信息。

关键词：家蚕追寄蝇虾红素样蛋白酶基因 RACE 繁殖发育蛋白质表达

玉米大豆间作模式对草地贪夜蛾发生为害及产量的影响

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植物保护学报 2024年第4期51卷 910-917页

作者：谢炜峰徐富强郭井菲唐照磊陈红松张俊杰王振营吉林农业大学生物防治研究所天敌昆虫应用技术工程研究中心长春130118 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害综合治理全国重点实验室北京100193 扬州大学植物保护学院江苏扬州225009 广西壮族自治区农业科学院玉米研究所南宁530007 广西壮族自治区农业科学院植物保护研究所广西作物病虫害生物学重点实验室南宁530007

为明确玉米大豆间作对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda发生为害及产量的影响,于2023年在广西壮族自治区南宁市设置两季的玉米单作、大豆单作、玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作共4种种植模式,采用直接观察法调查不同种植模式下... 详细信息

为明确玉米大豆间作对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda发生为害及产量的影响,于2023年在广西壮族自治区南宁市设置两季的玉米单作、大豆单作、玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作共4种种植模式,采用直接观察法调查不同种植模式下田间草地贪夜蛾的百株虫量和玉米被害株率,并测定玉米和大豆的产量。结果表明:2023年草地贪夜蛾在下半年(9月1日—10月27日)比上半年(3月20日—5月15日)发生更加严重。相较于玉米单作种植模式,上半年玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作种植模式的草地贪夜蛾百株虫量分别降低41.01%和41.21%,玉米被害株率也显著降低,土地当量比分别为1.35和1.26;下半年玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作种植模式下的草地贪夜蛾百株虫量分别降低10.11%和6.82%,玉米被害株率无显著差异,土地当量比分别为1.50和1.43。表明在草地贪夜蛾虫口密度相对小的情况下,玉米大豆间作能显著减轻草地贪夜蛾的发生为害;在产量上,玉米2行大豆4行间作和玉米4行大豆4行间作2种间作模式均表现为增产,前者优势更大。

关键词：玉米大豆间作草地贪夜蛾发生为害土地当量比产量