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耕作方式和绿肥还田对甘蔗土壤细菌群落结构及功能的影响

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作物杂志 2025年

作者：周灵芝周佳李艳英劳承英黄渝岚申章佑韦本辉吴月先广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所广西农业职业技术大学

为探究不同耕作方式和间作绿豆还田对长期连作甘蔗土壤微生物的影响，设置粉垄间作（FLJ），粉垄单作（FL），旋耕间作（CKJ）和旋耕单作（CK）4个处理，利用高通量测序对甘蔗3个生长期土壤细菌群落结构及功能进行研究。结果表明，耕作... 详细信息

为探究不同耕作方式和间作绿豆还田对长期连作甘蔗土壤微生物的影响，设置粉垄间作（FLJ），粉垄单作（FL），旋耕间作（CKJ）和旋耕单作（CK）4个处理，利用高通量测序对甘蔗3个生长期土壤细菌群落结构及功能进行研究。结果表明，耕作方式显著影响土壤有机质含量和细菌群落丰富度，绿肥还田显著影响土壤碱解氮、速效钾、有机质和pH值，生育期显著影响土壤碱解氮、速效钾、pH和细菌群落α多样性，土壤细菌多样性与pH显著相关。3个时期不同处理共有8个细菌门和1个细菌属，变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和放线菌门（Actinobacteriota）为主要优势菌门，占比74.71%～89.58%。随着甘蔗生育进程，土壤优势细菌门占比在变化，FLJ处理变形菌门呈下降、绿弯菌门呈上升趋势。3个时期土壤细菌功能有47～75种，以化能异养、有氧化能异养、纤维素分解和固氮作用为主，占比56.12%～81.74%。绿肥还田后各处理纤维素水解作用增强；成熟期FLJ处理的氮固定显著高于其他处理，增幅51.77%～113.04%。21-Feb与热酸菌属和纤维素水解作用与氮固定显著正相关。综上，甘蔗土壤养分，土壤细菌群落α多样性、群落结构及功能均随生育期而发生变化；绿肥能显著提高土壤碱解氮、有机质等含量，耕作方式可显著改变土壤细菌群落丰富度。粉垄耕作结合绿肥还田，可显著提高分蘖期变形菌门和鞘氨醇单胞菌属占比、伸长期和成熟期绿弯菌门占比及成熟期热酸菌属占比；提高整个生育期的纤维素水解作用，显著增强成熟期氮固定功能。

关键词：甘蔗粉垄绿肥还田土壤细菌群落结构群落功能

甘蔗赤霉素合成基因ScGA3ox的克隆和表达分析

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植物生理学报 2020年第10期56卷 2121-2131页

作者：闫海锋陈荣发丘立杭范业赓周慧文周忠凤翁梦苓黄杏吴建明广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所南宁530007 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

以‘新台糖22号’甘蔗为材料,利用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆了赤霉素(GA)重要合成基因ScGA3ox 1137 bp的ORF全长序列。生物信息学分析表明,ScGA3ox的分子量为41.158 kDa,是不稳定亲水性蛋白,与玉米ZmGA3ox1和水稻... 详细信息

以‘新台糖22号’甘蔗为材料,利用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆了赤霉素(GA)重要合成基因ScGA3ox 1137 bp的ORF全长序列。生物信息学分析表明,ScGA3ox的分子量为41.158 kDa,是不稳定亲水性蛋白,与玉米ZmGA3ox1和水稻OsGA3ox具有相同的motif组成结构和较近的进化关系;ScGA3ox没有明显的跨膜结构,分别存在15个丝氨酸和14个苏氨酸磷酸化位点。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明,200mg·L^-1 GA3处理后的48 h内,ScGA3ox在茎和幼叶中的表达量持续升高;200 mg·L^-1 PP333处理对ScGA3ox在根、茎和叶中的表达均具有显著的促进作用;0°C低温处理后的24 h内,ScGA3ox在甘蔗根和叶中的表达量均明显升高;200 mg·L^-1的PEG6000处理后的48 h中,ScGA3ox在根中的表达量逐渐下降,在茎中的表达量逐渐升高。说明ScGA3ox除了在GA信号通路中发挥作用外,还可能参与甘蔗对外界非生物逆境的应答过程。

关键词：甘蔗 ScGA3ox 生物信息学分析表达分析

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合理密植下强分蘖甘蔗品种性状及产量分析

热带作物学报 2019年第6期40卷 1075-1082页

作者：丘立杭范业赓周慧文陈荣发黄杏罗含敏杨荣仲段维兴刘俊仙吴建明广西壮族自治区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

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/6... 详细信息

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。

关键词：甘蔗分蘖合理密植农艺性状产量

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草地贪夜蛾在甘蔗上的发生及防治措施

植物保护学报 2020年第4期47卷 735-739页

作者：李傲梅谭宏伟魏吉利商显坤黄东亮何为中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部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室南宁530007

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是原产于美洲热带和亚热带地区的重大世界性农业害虫,而甘蔗是草地贪夜蛾的重要寄主植物之一。2019年草地贪夜蛾入侵我国,给我国甘蔗产业带来巨大威胁。本文阐述不同生态型草地贪夜蛾对寄主选择的偏好... 详细信息

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是原产于美洲热带和亚热带地区的重大世界性农业害虫,而甘蔗是草地贪夜蛾的重要寄主植物之一。2019年草地贪夜蛾入侵我国,给我国甘蔗产业带来巨大威胁。本文阐述不同生态型草地贪夜蛾对寄主选择的偏好及其对甘蔗的适应性,概括国内外蔗区草地贪夜蛾发生现状、为害特点及防治措施,并对我国蔗区草地贪夜蛾预防和防控策略进行展望。

关键词：草地贪夜蛾甘蔗发生现状防控策略

日晒下不同颜色放蜂球对球内温度及螟黄赤眼蜂羽化出蜂的影响

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中国生物防治学报 2023年第6期39卷 1282-1288页

作者：李德伟罗亚伟黄杏梁菊菊覃振强广西壮族自治区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

为明确不同颜色放蜂球在日晒条件下对球内温度及螟黄赤眼蜂羽化率的影响,本研究测定了3种不同颜色放蜂球在不同气温下日晒或蔗林遮阴对球内温度的影响,在31℃高温日晒下球内温度和赤眼蜂羽化率变化,及放蜂球颜色对其球内羽化蜂出球率的... 详细信息

为明确不同颜色放蜂球在日晒条件下对球内温度及螟黄赤眼蜂羽化率的影响,本研究测定了3种不同颜色放蜂球在不同气温下日晒或蔗林遮阴对球内温度的影响,在31℃高温日晒下球内温度和赤眼蜂羽化率变化,及放蜂球颜色对其球内羽化蜂出球率的影响。结果表明:太阳直晒下棕色放蜂球内温度最高,其次是红色球和白色球,球内温度均大于环境温度,在23℃~31℃的气温下日晒,球外气温均未超过38℃,球内温度5~10min后急剧上升;白色、红色、棕色放蜂球内温度分别比球外温度高0℃~11.2℃、1℃~12.5℃、1.5℃~20.2℃。通过多因素方差分析,日晒时气温、放蜂球颜色及日晒时间对放蜂球内温度均具有显著影响。蔗田遮阴下白色、红色放蜂球的球内温度与环境温度差异不显著。3种颜色放蜂球在31℃下日晒5 min,球内温度可升至45℃以上,但球内赤眼蜂的羽化率与26℃室内的球内赤眼蜂羽化率相比无显著差异;日晒超过10 min时,红色、棕色球内赤眼蜂羽化率显著低于白色球的,日晒超过30 min后球内赤眼蜂羽化率显著降低;直晒超过60 min,放蜂球内的赤眼蜂羽化率为0;双因素方差分析表明,高温直晒时间与放蜂球颜色对球内赤眼蜂羽化率均有显著影响。放蜂球颜色对球内羽化蜂出球率无显著影响。本研究将为改良赤眼蜂田间释放技术,合理确定放蜂时的气温和放蜂球颜色提供科学依据。

关键词：螟黄赤眼蜂日晒高温放蜂球植保无人机

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广西割手密核心种质构建与关联分析

华中农业大学学报 2024年第5期43卷 75-81页

作者：张保青黄玉新周珊段维兴杨翠芳张革民陆衫羽高轶静广西壮族自治区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

为发掘甘蔗育种优异野生基因资源,以来自广西的333份割手密为材料,应用12对SSR引物的分子标记数据和28个表型性状资料构建广西割手密核心种质,并进行关联分析。关联分析结果显示,广西割手密茎径、节间长度、曝光前颜色、脱叶性和毛群共... 详细信息

为发掘甘蔗育种优异野生基因资源,以来自广西的333份割手密为材料,应用12对SSR引物的分子标记数据和28个表型性状资料构建广西割手密核心种质,并进行关联分析。关联分析结果显示,广西割手密茎径、节间长度、曝光前颜色、脱叶性和毛群共5个表型性状与8个位点显著相关;茎径与叶长、叶宽、节间长度、节数和锤度5个性状均表现出极显著相关;株高、茎径、节间长度、节数4个表型性状之间呈现显著或极显著的正相关;锤度与茎径和节间长度均表现为极显著的负相关。核心种质抽样按照总资源比例的0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9进行梯度筛选,当抽样比例达到30%以上时,即可包含100%等位基因覆盖度。遗传多样性评价和主成分分析结果显示,构建割手密核心种质所筛选材料具有丰富的遗传多样性,且基于核心种质绘制的主成分图与原始种质的分布图趋势相吻合。结果表明,根据30%的抽样比例筛选出99个割手密样本构建核心种质,遗传多样性评价和主成分分析所构建的核心种质具有较好的代表性。

关键词：甘蔗割手密核心种质关联分析 SSR标记

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甘蔗种质资源研究进展

科技导报 2023年第4期41卷 43-49页

作者：黄玉新张保青周珊高轶静杨翠芳张革民陆衫羽段维兴广西壮族自治区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

甘蔗是重要的糖料作物,具有重要的经济价值。甘蔗遗传背景的复杂性,起源与演化的不清晰以及基因组学研究滞后等造成育种上无法最优化选择亲本材料,严重制约了甘蔗产业的发展。为进一步加强甘蔗种质资源的保育、遗传多样性评价和产业化... 详细信息

甘蔗是重要的糖料作物,具有重要的经济价值。甘蔗遗传背景的复杂性,起源与演化的不清晰以及基因组学研究滞后等造成育种上无法最优化选择亲本材料,严重制约了甘蔗产业的发展。为进一步加强甘蔗种质资源的保育、遗传多样性评价和产业化应用开发,综述了甘蔗种质资源的起源、系统分类和进化、国内外保育现状,以及甘蔗基因组学在解析甘蔗种属间的亲缘关系和演化历程等方面的研究进展。

关键词：甘蔗起源进化分类基因组

不同施氮水平下甘蔗内源激素、产量和糖分的变化特征

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热带作物学报 2019年第11期40卷 2142-2148页

作者：周慧文陈荣发范业赓丘立杭李杨瑞吴建明黄杏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

桂糖42号是我国甘蔗推广面积最大的自育品种,探讨该品种的氮肥需求特性,可以为指导该品种在蔗区科学管理提供理论依据。以桂糖42号为供试材料,在分蘖前施用不同水平的氮肥(CK:尿素0 kg/hm^2;低水平:尿素150、300 kg/hm^2;中水平:尿素450... 详细信息

桂糖42号是我国甘蔗推广面积最大的自育品种,探讨该品种的氮肥需求特性,可以为指导该品种在蔗区科学管理提供理论依据。以桂糖42号为供试材料,在分蘖前施用不同水平的氮肥(CK:尿素0 kg/hm^2;低水平:尿素150、300 kg/hm^2;中水平:尿素450 kg/hm^2;高水平:尿素600、750 kg/hm^2),研究不同氮肥水平甘蔗内源激素含量(GA、CTK、BR和ABA)、产量和糖分的变化特征。结果表明,不同施肥水平下甘蔗产量顺序为150 kg/hm^2>300 kg/hm^2>0 kg/hm^2>450 kg/hm^2>600 kg/hm^2>750 kg/hm^2,其中150 kg/hm^2和300 kg/hm^2分别比对照提高了5.40%和2.54%(P甘蔗产量呈下降趋势;不同施肥量下的每公顷含糖量从大到小顺序与产量顺序相同,但施氮肥多少不同不会对糖分产生影响;经济效益顺序为150 kg/hm^2>0 kg/hm^2>300 kg/hm^2>450 kg/hm^2>600 kg/hm^2>750 kg/hm^2;不同施氮肥水平下GA含量和BR含量的表现一致,在150 kg/hm^2施肥条件下达到最高值,随后随施氮肥量的增加而呈下降趋势;ABA则呈相反趋势,即含量随着施肥量的增加而增加;而CTK则呈先升高后下降再升高的趋势。

关键词：甘蔗氮素内源激素产量

不同生物质来源生物炭品质的因子分析与综合评价

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华南农业大学学报 2019年第3期40卷 29-37页

作者：廖芬杨柳李强 MUHAMMAD Anas 薛进军黄东亮李杨瑞广西壮族自治区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广西南宁530007 广西大学农学院广西南宁530004

【目的】建立一套适合生物炭品质评价的方法,探求影响生物炭品质的主要影响因子。【方法】选用8种不同生物质材料,在3种温度下制备并获得24种生物炭材料(Y1～Y24),测定16项相关品质指标,采用隶属函数法对各项指标数据进行转化,采用软件S... 详细信息

【目的】建立一套适合生物炭品质评价的方法,探求影响生物炭品质的主要影响因子。【方法】选用8种不同生物质材料,在3种温度下制备并获得24种生物炭材料(Y1～Y24),测定16项相关品质指标,采用隶属函数法对各项指标数据进行转化,采用软件SPSS19.0进行因子分析,采用四次方最大旋转法获得因子载荷矩阵,计算样品每个公因子分值与相应权重之积的累加和,得到综合评价分值。对16项指标进行相关性分析和因子分析,建立基于因子分析的生物炭品质的综合评价体系,并根据综合评价得分对生物炭进行优良度排序。【结果】24种生物炭16个品质指标经因子分析,提取了5个特征根>1的公因子,累计方差贡献率达到77.910%,第1公因子以C含量、阳离子交换量(CEC)和pH贡献率较大,达到31.090%,第2公因子以比表面积和孔容贡献率较大,达到19.878%,第3公因子以H原子含量贡献率较大,达到12.819%,第4公因子以磷、钾含量贡献率较大,达到7.479%,第5公因子以NH4+-N吸附量贡献率较大,达到6.643%。【结论】因子分析方法可以作为评价生物炭品质的方法,根据因子分析评价方法,确定影响生物炭品质最关键的因子是化学性质因子(C含量、C/N比、C/H比、pH、CEC)、物理性质因子(比表面积和孔容)、活化能量因子(H原子含量)、营养因子(P和K含量)和氨态氮吸附能力因子。

关键词：生物炭品质指标热解条件因子分析综合评价