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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 被引量：6
1
作者 田春艳 边芯 +6 位作者 郎荣斌 俞华先 桃联安 安汝东 董立华 张钰 经艳芬 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期310-324,共15页
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... 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。 展开更多
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
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土壤化学计量特征及其对甘蔗叶片养分驱动的影响
2
作者 艾静 邓军 +7 位作者 王禹童 杨绍林 赵勇 李如丹 刘高源 罗志明 张仲富 刀静梅 《热带作物学报》 北大核心 2025年第10期2458-2468,共11页
土壤养分供给能力显著影响甘蔗产量及品质。中国蔗区普遍存在土壤酸化、养分失衡等问题,严重制约甘蔗产业可持续发展,揭示土壤-植物系统养分互作机制对优化田间管理策略具有重要科学价值。本研究旨在解析区域土壤化学计量特征对甘蔗叶... 土壤养分供给能力显著影响甘蔗产量及品质。中国蔗区普遍存在土壤酸化、养分失衡等问题,严重制约甘蔗产业可持续发展,揭示土壤-植物系统养分互作机制对优化田间管理策略具有重要科学价值。本研究旨在解析区域土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分吸收的驱动机制,明确土壤酸化与养分限制的关键阈值,为精准施肥与土壤改良提供理论依据和技术支撑。采用网格布点法系统采集121个典型蔗田的土壤(0~30 cm)及对应甘蔗叶片样品,测定土壤pH及养分,包括有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有效态微量元素含量。叶片样品经H_(2)SO_(4)-H_(2)O_(2)消解后,测定全氮、全磷及全钾含量。基于结构方程模型(SEM)构建土壤肥力(有机质、全氮、全磷、速效钾等)、微量元素(有效铁、锰、铜、锌)及环境因子(pH)对叶片养分的多路径驱动网络,采用最大似然估计法优化模型参数,并通过标准化路径系数(β)和决定系数(R^(2))量化各因子贡献度。结果表明:(1)土壤呈显著酸化特征(pH均值5.07),78.23%样点pH≤5.5;84.75%样点有效锌匮乏(<1.5 mg/kg),而全钾(2.27%)、有效铁(59.90 mg/kg)及有效铜(1.04 mg/kg)含量较高。(2)有机质与全氮(r=0.929^(**))、全磷(r=0.614^(**))、碱解氮(r=0.847^(**))、速效磷(r=0.642^(**))、速效钾(r=0.399^(**))等呈极显著正相关。(3)土壤酸化(pH<5.5)导致阳离子交换量降低26.7%,并与碱解氮(r=-0.290^(**))呈显著负相关;中性微酸条件(pH 6.0~6.5)可提升磷、钾有效性。(4)土壤有效养分是驱动叶片养分的关键。本研究系统阐明滇西南甘蔗区土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分的多路径驱动机制,量化酸化与养分失衡的定量关系。建议该蔗区施肥采用“改酸-补锌-控氮-增碳”作为甘蔗高产优质栽培与土壤可持续管理的综合方案。 展开更多
关键词 甘蔗 化学计量学 养分限制 精准施肥
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果蔗中甘蔗线条花叶病毒脱除技术
3
作者 胡鑫 罗正英 +2 位作者 刘新龙 吴才文 吴转娣 《生物技术通报》 北大核心 2025年第9期62-70,共9页
【目的】研究果蔗‘Badila’中甘蔗线条花叶病毒(sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)的高效脱毒技术,为提升果蔗产量提供技术支撑。【方法】以携带SCSMV的‘Badila’为试验材料,设置未处理对照、50℃2 h、50℃3 h、52℃3 h、54℃3 h... 【目的】研究果蔗‘Badila’中甘蔗线条花叶病毒(sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)的高效脱毒技术,为提升果蔗产量提供技术支撑。【方法】以携带SCSMV的‘Badila’为试验材料,设置未处理对照、50℃2 h、50℃3 h、52℃3 h、54℃3 h和58℃1 h共6个温水处理组,结合茎尖组织培养和芽尖组织培养生产脱毒苗,并对脱毒苗进行SCSMV病原分子检测,同时调查脱毒苗桶栽后的农艺性状,综合分析不同处理对SCSMV的脱除效果。【结果】温水处理显著降低蔗芽出芽率,且温度和处理时间与出芽率呈负相关。当温度升至54℃和58℃时,蔗芽完全丧失萌发能力,导致无法获取茎尖组织培养材料;然而,该处理对芽分生组织培养的成活率影响较小,即使在54℃和58℃条件下,芽尖分生组织仍保持较高的成活率(83.3%和76.9%)。在病毒脱除效果方面,50℃2 h、50℃3 h、52℃3 h温水处理结合茎尖分生组织培养仅能降低SCSMV检出率至80%,而相同条件下芽尖培养则分别降至70%、60%和30%。特别是在58℃处理1 h条件下,芽尖培养的病毒脱除率可达100%。田间试验表明,脱毒处理的甘蔗植株在长势和农艺性状方面均显著优于对照,其中,株高、中部茎节间长度、单茎重、锤度和蔗糖分分别提高43.5%、53.5%、58.3%、12.4%和30.0%。【结论】成功建立了温水处理结合芽尖组织培养的SCSMV脱除技术体系,该技术具有成活率高、脱毒效率高等优点。 展开更多
关键词 果蔗 SCSMV 热处理 芽尖组织培养 脱毒
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基于二代和三代转录组测序揭示甘蔗重要亲本对黑穗病菌侵染的响应机制 被引量：3
4
作者 胡鑫 罗正英 +3 位作者 李纯佳 吴转娣 李旭娟 刘新龙 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2412-2432,共21页
黑穗病是甘蔗生产中的主要病害,严重影响甘蔗产量。解析甘蔗重要亲本与黑穗病菌相互作用的分子机制及筛选抗病基因对抗黑穗病优良品种的培育具有重要意义。本研究选用我国甘蔗育种中的重要亲本新台糖ROC25(抗黑穗病)及其姊妹系ROC22(感... 黑穗病是甘蔗生产中的主要病害,严重影响甘蔗产量。解析甘蔗重要亲本与黑穗病菌相互作用的分子机制及筛选抗病基因对抗黑穗病优良品种的培育具有重要意义。本研究选用我国甘蔗育种中的重要亲本新台糖ROC25(抗黑穗病)及其姊妹系ROC22(感黑穗病)为研究对象,采用单分子实时测序技术(三代测序)和二代转录组测序技术分析和鉴定2个亲本感染黑穗病菌后的转录组谱及差异转录本。三代转录组测序分析共获得79,885条转录本序列,其中含60,115条完整开放阅读框、3692个可变剪接事件、1799个LncRNA、29,139个SSR和7794个转录因子,共有74,066个转录本得到注释,占总数的92.72%。通过对二代测序数据分析,在抗病亲本中筛选出9716个差异转录本,在感病亲本中筛选出2033个差异转录本。差异转录本的GO和KEGG富集分析结果表明抗病亲本中共富集到的GO条目和KEGG通路均要多于感病亲本,且植物MAPK信号通路、苯丙素生物合成、植物-病原互作、亚油酸代谢和蔗糖和淀粉代谢等代谢通路在抗感亲本中均被显著富集,为抗感亲本对黑穗病的共同抗病途径。进一步,对植物MAPK信号通路的分析表明,MAPK超家族基因成员在抗感亲本中呈现不同的表达方式,在抗病亲本中具有更多差异表达的MEKK1和MKK4的转录本,且MKK5、MPK10和MPK12基因仅在抗病品种中发生显著表达变化,推测其可能与亲本的抗病表型关联。此外,抗感亲本中众多WRKY、MYB、NAC和AP2/ERF-ERF等抗病相关转录因子响应了黑穗病菌胁迫,且主要表现为上调表达。与感病亲本相比,抗病亲本显示出更多的差异表达转录因子,推测这些抗病亲本特有的转录因子可能对防御黑穗病菌具有积极作用。本研究完善了新台糖亲本基因组注释信息,为解析新台糖优异亲本与黑穗病菌互作机制以及抗黑穗病基因资源的挖掘利用提供指导。 展开更多
关键词 甘蔗 黑穗病菌 全长转录组 RNA-SEQ 新台糖
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含硅复合肥不同用量对甘蔗产量及糖分的影响 被引量：2
5
作者 艾静 刀静梅 +3 位作者 赵勇 杨绍林 罗志强 邓军 《南方农业》 2023年第3期77-81,85,共6页
以新台糖25号为试验材料,在云南省镇康县和景谷县蔗区设置施用有机硅水溶缓释肥[m(N)∶m(P_(2)O_(5))∶m(K_(2)O)∶m(Si)=25∶15∶10∶3,总养分≥50%,含3%全量硅]975 kg·hm^(-2)为处理T1,1 125 kg·hm^(-2)为处理T2,施用“44%... 以新台糖25号为试验材料,在云南省镇康县和景谷县蔗区设置施用有机硅水溶缓释肥[m(N)∶m(P_(2)O_(5))∶m(K_(2)O)∶m(Si)=25∶15∶10∶3,总养分≥50%,含3%全量硅]975 kg·hm^(-2)为处理T1,1 125 kg·hm^(-2)为处理T2,施用“44%复合肥[m(N)∶m(P_(2)O_(5))∶m(K_(2)O)=26∶12∶6,总养分≥44%]”1 200 kg·hm^(-2)为甘蔗宿根常规施肥对照组CK1,“28%复合肥[m(N)∶m(P_(2)O_(5))∶m(K2O)=10∶12∶6,总养分≥28%]”1 800 kg·hm^(-2)为甘蔗新植常规施肥对照组(CK2),调查不同含硅复合肥施用处理对新台糖25号不同植期的农艺性状和产值的影响。结果表明,不同硅肥施用量在不同试验点对甘蔗株高、茎径的影响趋势不一致;施用硅肥对甘蔗有效茎数、蔗茎产量增加作用显著;施用硅肥能显著提高甘蔗蔗糖分和理论产糖量,与CK处理比较,蔗糖分增加范围在5.29%~17.59%,且随硅肥施用量的增加,理论含糖量随之增加;施用硅肥处理的各组试验中,种植成本均高于对照组,但施用硅肥种植的甘蔗经济效益高于对照6 323.96~13 807.64元·hm^(-2)。 展开更多
关键词 甘蔗 硅肥 产量 糖分 经济效益
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