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甘蔗种质资源蔗糖分性状遗传变异分析及高糖种质发掘
《植物遗传资源学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：高糖种质是甘蔗高糖育种取得成功的物质基础,性状遗传变异的评估是提高遗传改良效率的重要内容.本研究以292份国内外甘蔗品种资源为研究材料,通过3年(1年新植2年宿根)系统的田间试验,对蔗糖分的方差和遗传参数(遗传方差、广义遗传力、变异系数等)进行了分析和评估.结果显示,种质间蔗糖分性状差异极显著,但与年份间的互作效应不显著,具有较高的广义遗传力(3年试验的广义遗传力为0.85).变异系数分析显示,尽管具有较大的极差(平均为10.66%),但变异系数相对较小(平均为10.13%),这可能与参试种质大部分为不同时期育成的商业品种有关.变异系数进一步分析显示,不管是新植还是宿根试验,11月的变异系数均大于之后的各月份.相关性分析显示,11月与总平均蔗糖分的表型和遗传相关系数分别为0.94和0.95(P<0.001).表明11月或更早时间可能更有利于蔗糖分的选择.基于3年蔗糖分数据,发掘出平均蔗糖分超过16.00%的高糖种质32份提供杂交利用,进一步丰富了我国高糖育种亲本基因库.此外,本研究还就进一步促进我国高糖育种研究提出了建议.
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甘蔗新亲本材料的黑穗病抗性鉴定与评价
《中国糖料 》 2021
摘要：甘蔗优异亲本材料的黑穗病抗性鉴定与评价是抗黑穗病育种的基础.采用浸渍接种法与田间自然感病法相结合,对54个自育的甘蔗新亲本进行抗黑穗病鉴定与评价.试验结果表明浸渍接种条件下参试品种平均发病率为29.76%,比自然感病率4.94%增加了24.82个百分点.抗性鉴定结果表明抗性水平为高抗的亲本有'云蔗14-1006'、'云瑞11-254'和'云瑞17-32'三个;抗性水平为抗的亲本有'云蔗15-505''、云瑞16-42''、云蔗12-1573''、云瑞15-52'和'云瑞17-82'五个;抗性水平为中抗的亲本有'云蔗12-1220'、'云蔗12-1197'、'云蔗13-1098'、'云蔗13-1211'、'云瑞11-252'五个;抗性水平为中感、感和高感的亲本分别有11个、23个和7个.黑穗病抗性评价为中抗及以上的有13个,占总体24.07%;抗性水平为中感及以下的有41个,占总体75.93%.
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微生物土壤活化剂对甘蔗根系及地上部分作用效果
《中国糖料 》 2020
摘要：利用大型容器对甘蔗品种ROC22和云蔗06-407进行桶栽种植,探讨微生物土壤活化剂对甘蔗根系及地上部分的作用效果。结果表明:(1)施用微生物土壤活化剂对ROC22、云蔗06-407的根系和地上部分的提高均有一定效果,其中对云蔗06-407效果更显著,云蔗06-407的株高和茎径分别增加12.37%和28.81%;地上鲜重和根系鲜重分别增长32.61%和37.10%,白根根长增长92.57%,白根表面积增长66.08%,以上指标除株高外差异均达显著水平。(2)侧根数量越多,根系平均直径越小。(3)甘蔗地上部分的茎径、株高和地上鲜重均与根系鲜重呈极显著正相关,相关性系数均在0.797 9以上。表明微生物土壤活化剂可促进甘蔗根系的生长,有利于提高株高和茎径,从而提高甘蔗产量。
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甘蔗育种经济权重选择指数法的应用研究Ⅰ.目标性状经济权重模型的构建
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：选育及推广应用甘蔗良种能带给蔗糖产业最大化的经济效益,从市场经济的角度客观高效地筛选和评价甘蔗品种对蔗糖生产的可持续发展具有重要意义。本研究旨在对甘蔗的多个目标性状进行经济权重模型的构建,客观评价目标性状的相对重要性,为完善甘蔗育种评价体系和甘蔗良种的推广应用奠定基础。依据云南省18家糖厂3个榨季的调查问卷数据和云南省多年从事甘蔗生产的农户及农场管理人员的调研反馈数据,对整个蔗糖产业各个环节进行成本核算,计算不同经济性状的经济权重,获得了如下主要结果:(1)构建了甘蔗11个育种目标性状的经济权重模型,包括3个直接目标性状(蔗茎产量、甘蔗蔗糖分、纤维分),8个间接目标性状(茎径、有效茎、株高、蒲心、脱叶性、57号毛群、侧芽、芽突起程度);(2)基于新植产量63 t/hm~2、糖分12.5%、纤维分12.0%和甘蔗1 a新植2 a宿根生产周期总产量170.73 t/hm~2的条件下,每吨糖的总生产成本为4643.99元,蔗农的生产成本占总成本的68.15%,糖厂的生产成本占总成本的31.85%;当每吨甘蔗的收购价格为440元时,蔗农每吨甘蔗的收益为44.38元,当市场糖价突破每吨糖5000元时,糖厂每吨糖的收益超过356.01元;(3)基于目前人工收获生产模式条件下,甘蔗11个目标性状的绝对经济权重值为:蔗茎产量(t/hm~2)37.95元、商业糖分(%)328.44元、纤维分(%)-22.28元、茎径(cm)320元、有效茎(条/m~2)-80元、株高(cm)0元、蒲心(分级)-760元、脱叶性(分级)-320元、57号毛群(分级)-160元、侧芽(分级)-159.82元、芽突起程度(分级)-63.26元;(4)结合性状遗传增益的分析得到11目标性状的相对经济权重值,依次为商业糖分400.99元、蔗茎产量130.51元、茎径36.93元、株高0元、芽突起程度-5.22元、纤维分-8.25元、脱叶性-21.15元、侧芽-24.30元、有效茎-28.61元、毛群-30.72元、蒲心-200.04元。通过对整个蔗糖产业各个环节成本的核算,利用边际效益的方法构建的目标性状经济权重模型可为甘蔗品种选育和推广应用提供参考和依据。
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基于农艺性状分级对317份甘蔗种质资源的评价
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】采用重要农艺性状快速分级的方法对甘蔗种质资源进行评价,为种质资源的进一步精准评价和杂交利用提供参考。【方法】基于大田试验,在成熟期选择株高、茎径、有效茎、叶部病害程度(花叶病、锈病、褐条病等叶部病害田间自然发病的综合反映)和总体生势等5个重要农艺性状,对317份国内外甘蔗种质资源(2重复)进行分级评价。每个性状分为5级,其中株高以1级为最高,依次递减,5级最矮;同理,茎径以1级最粗,5级最细;有效茎以1级最多,5级最少;总体生势以1级最好,5级最差;叶部病害以1级为无或轻,5级最严重。各性状分级由分级小组成员共同完成。基于农艺性状分级数据,采用方差、广义遗传力、主成分、聚类和判别分析等统计方法,对317份种质资源进行综合评价分析,筛选农艺性状表现优良的种质资源。并在此基础上,采用一次旋光法,对筛选出的优良种质资源甘蔗糖分进行评价。【结果】方差和广义遗传力分析结果表明,317份甘蔗种质各个农艺性状指标分级数据间均存在极显著差异(P<0.01),广义遗传力在0.61—0.72,其中广义遗传力最高为茎径(0.72),最低为株高(0.61)。主成分分析结果表明,5个农艺性状可简化为1个主成分因子,即5个农艺性状的综合叠加,且此主成分所提供的信息占全部信息量的63.57%,特征根显著高于其他主成分的特征根之和。基于主成分结果,对317份种质进行聚类分析,将其划分为5类,第Ⅰ类包含20份种质,第Ⅱ类包含97份,第Ⅲ类包含82份,第Ⅳ类包含80份,第Ⅴ类包含38份;农艺性状表现以第Ⅰ类和第Ⅱ类的117份种质资源最优(占全部种质数的36.91%)。聚类结果的逐步判别分析显示,平均判对概率为95.85%。聚类结果充分体现了种质资源在田间试验中的实际表现。基于农艺性状聚类分析结果,对第Ⅰ类和第Ⅱ类共计117份种质的甘蔗糖分进行评价。结果显示,117份种质11月至翌年3月平均蔗糖分在5.0%—17.10%,最高为云蔗09-1601(17.1%),最低为CP79-318(5.0%)。平均蔗糖分15.0%以上的种质有43份,其中有11份超过16.0%。【结论】株高、茎径、有效茎、叶部病害程度和总体生势等是反映甘蔗种质资源田间表现的重要农艺性状指标。基于重要农艺性状快速分级的方法可以作为大量甘蔗种质资源评价的另一途径。
关键词： 甘蔗 种质资源 分级数据 广义遗传力 主成分分析 聚类分析
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基于投影寻踪分类法评价43份澳大利亚甘蔗种质资源
《亚热带农业研究 》 2019
摘要：为合理评价国外甘蔗种质资源,利用投影寻踪分类法对43份澳大利亚甘蔗种质进行综合评价.方差分析表明,各种质主要工农艺性状存在显著差异(P<0.01),变异系数在5.31%~35.21%之间,变异广泛.对总体长势、茎径、有效茎、叶部病害、株高、蔗糖分、蔗汁糖分、锤度、简纯度和纤维分等10个主要工农艺性状指标进行投影方向和投影值大小分析表明,投影方向以叶部病害最高,其次为总体长势、茎径、有效茎、株高和蔗糖分等,简纯度和纤维分等其他品质性状最低;43份种质投影值大小各异.根据投影值大小,结合聚类分析将43份种质划分为5个类群,各类群投影均值在0.32~1.83之间,并从中筛选了13份(Ⅰ类群和Ⅱ类群)综合性状优良的种质资源.综合来看,投影寻踪分类法对43份澳大利亚甘蔗种质的评价与实践相符.
关键词： 澳大利亚 甘蔗 种质资源 投影寻踪分类法 聚类分析 评价
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引进美国甘蔗种质工艺品质演进分析及发掘
《热带作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本研究主要基于投影寻踪分类法(PPC)对引进美国甘蔗种质主要工艺品质性状进行世代演进和种质评价分析.根据育成或改良年代(10~20 a为时间界点)把引进的58份美国甘蔗种质划分4个改良世代,基于大田试验,对甘蔗锤度、甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分、甘蔗纤维分、甘蔗简纯度等5个重要工艺品质性状指标进行方差、投影寻踪分类和聚类分析,以揭示其世代演进特征和筛选工艺品质优异种质资源用于杂交育种.方差分析表明,世代内和世代间各种质资源工艺品质性状存在显著差异(P<0.05),变异系数在2%~20%之间,其中甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分和简纯度3个品质性状还存在世代和月份间的显著交互作用.投影寻踪分类法评价分析表明,不同世代美国甘蔗种质资源投影值差异显著,其中以第1代最低,依次增加,第4代最高;投影方向以甘蔗蔗糖分最高,依次为蔗汁蔗糖分和甘蔗锤度,简纯度和纤维分最低.根据投影值大小的聚类分析表明,58份种质可以划分为4类.筛选了主要工艺品质性状优良的甘蔗种质18份(第Ⅱ类)用于杂交育种,其中来自第4代的材料有6份,占第4代材料总数的46.15%;来自第3代的材料有10份,占总数的37.07%;来自第2代的材料有1份,占总数18.18%;第一代材料未筛选出品质优良种质资源.以上结果可以看出,美国甘蔗种质资源主要工艺品质改良显著,随着世代演进而显著提升.表现优异外引种质以第4代所占比重最高,依次递减,第一代最少,优异种质多来源于演进次数最多的世代;投影寻踪分类法可作为甘蔗改良效果和种质资源评价研究的另一途径.
关键词： 美国 甘蔗种质 世代演进 投影寻踪分类法 聚类分析
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引进甘蔗种质资源主要工艺性状演进趋势分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以67份甘蔗种质为材料,根据育成年份(10～20年为时间界点)划分为5个改良世代,基于大田试验,2017年11月至2018年3月,每月采集1次样本,选择甘蔗锤度、甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分、甘蔗纤维分、蔗汁简纯度等5个重要工艺性状指标,对其进行世代内、世代间方差分析及工艺品质与世代间的回归分析。方差分析结果表明:相同世代内各种质工艺性状指标存在显著差异,变异系数介于2%～20%;不同世代间各工艺性状指标间均存在显著差异,其中甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分和蔗汁简纯度3个工艺性状指标存在着世代和月份的交互作用。回归分析结果表明:世代与品质性状之间存在显著2次回归关系,随着改良世代的推进,甘蔗锤度、甘蔗蔗糖分和蔗汁蔗糖分等主要工艺性状显著提高,以第5世代的为最高,第2代的最低。
关键词： 甘蔗 种质资源 世代演进 品质性状 差异分析 回归分析
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水分胁迫对甘蔗根系及地上部生长的影响
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以ROC22和云蔗05–51为试验材料,在防雨棚内进行土柱栽培试验,以田间持水量的85%为对照,研究轻度干旱胁迫(田间持水量的70%)和重度干旱胁迫(田间持水量的50%)对甘蔗根系生长及产量、株高的影响。结果表明:甘蔗产量与根总长、根总表面积、根总体积、根鲜质量、根干质量呈极显著正相关;与对照相比,干旱胁迫下的株高和产量均降低,轻度干旱胁迫下甘蔗的根总长、根系总表面积和总体积均高于对照;重度干旱胁迫处理,ROC22的根系较发达,根总长、根系总表面积、总体积和抗旱系数均高于云蔗05–51。
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