科研产出
甘蔗独脚金内酯生物合成关键基因ScD27的克隆与表达分析
《作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类新型植物激素,D27基因是独脚金内酯生物合成途径中最上游的调控基因,且该基因调控SLs的合成是一个可逆的过程。本研究根据水稻、玉米、高粱、二穗短柄草4种禾本科作物的D27基因核苷酸序列保守区域设计引物,以甘蔗品种ROC22的c DNA为模板,利用RT-PCR和RACE技术,从甘蔗中克隆出D27基因的c DNA全长序列,命名为Sc D27,Gen Bank登录号为KP987221.1。该基因序列全长1379 bp,包含一个867 bp的完整开放阅读框(ORF),编码288个氨基酸残基。Sc D27编码的蛋白质分子量为71.58 k D,理论等电点为5.04,是一种非分泌性蛋白,主要分布于叶绿体上,该蛋白的保守区可能具有2个锌指蛋白结构域(Zn F_TAZ和Zn F_A20),且不存在信号肽;该基因编码的氨基酸序列具有较高的保守性,与高粱、谷子、大麦、短穗二柄草等禾本科植物的D27氨基酸序列相似性在70%以上;Sc D27基因在甘蔗各组织部位均有表达,其中茎尖和腋芽中表达量较高,叶、茎和根中的表达较低。此外,Sc D27基因在甘蔗茎尖中的表达受PEG、盐胁迫、磷缺乏和营养缺乏的诱导,推测Sc D27基因是甘蔗独脚金内酯生物合成途径中响应非生物胁迫的关键基因。
关键词： 甘蔗 ScD27 同源克隆 生物信息学 q-PCR
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滇蔗茅杂交F_1双抗SCSMV和SrMV鉴定与评价
《植物遗传资源学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：以我国蔗区甘蔗花叶病的2种主要病原甘蔗条纹花叶病毒分离物(SCSMV-JP1,Gen Bank登录号JF488064)和高粱花叶病毒分离物(Sr MV-HH,Gen Bank登录号DQ530434)为接种毒源,采用人工切茎接种和RT-PCR检测相结合的方法,于2015-2016年2次对由热带种路打士与滇蔗茅云滇95-19杂交获得的41份滇蔗茅杂交F_1及亲本进行了双抗SCSMV和Sr MV鉴定与评价。结果表明,41份滇蔗茅杂交F_1及亲本中,对SCSMV表现1级高抗到3级中抗的有23份,占53.49%,4级感病到5级高感的有20份,占46.51%;对Sr MV表现1级高抗到3级中抗的有31份,占72.09%,4级感病到5级高感的有12份,占27.91%。综合分析结果显示,10份滇蔗茅杂交F_1对SCSMV和Sr MV均表现1~2级抗病,占23.26%,其中云09-604、云09-607、云09-619、云09-633、云09-656、云滇95-19等6份滇蔗茅杂交F_1对2种病毒均表现为1级高抗,占13.95%。研究结果明确了41份滇蔗茅杂交F_1及亲本对甘蔗花叶病2种主要致病病原的抗性,筛选出10份双抗SCSMV和Sr MV的滇蔗茅杂交F_1,为深入开展抗甘蔗花叶病育种提供了优良抗源种质和参考依据。
关键词： 甘蔗 滇蔗茅杂交F1 甘蔗条纹花叶病毒 高粱花叶病毒 抗病性鉴定
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甘蔗宿根性研究Ⅰ.甘蔗宿根蔗蔸形态特征与其宿根性的关系
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：[目的]本文研究了甘蔗宿根蔗蔸形态特征与甘蔗宿根性的关系.[方法]采用大田生产模式种植,以来自同一亲本组合(粤糖97-20×ROC25)杂交后代分离产生的强宿根甘蔗品(种)系(云蔗06-407、云蔗06-415)和弱宿根甘蔗品(种)系(云蔗06-408、云蔗06-416)为材料,强宿根甘蔗品种新台糖22号为对照.[结果]强宿根甘蔗较弱宿根甘蔗的宿根蔗蔸死亡率低,地下蔗茎的平均节间距小,新植蔗、宿根蔗的有效分蘖数多,其中宿根蔗的第二和三分蘖形成的有效分蘖数优势显著,且宿根蔗地下总芽数多,主茎下位芽形成的有效分蘖数和主茎总有效分蘖数明显增多.[结论]综合分析宿根性强弱不同的甘蔗表明,宿根蔗蔸形态特征与甘蔗宿根性存在关系密切,通过宿根蔗蔸形态特征研究,可深入了解甘蔗宿根性.
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西南地区糖料甘蔗营养及重金属状况调研初报
《甘蔗糖业 》 2017
摘要：通过取样检测我国糖料生产基地甘蔗的重金属和营养含量状况,为制定紧密联系生产的糖料产品重金属限量标准提供科学依据。采用问卷和走访调查及取样检测3种方法,在我国糖料主产区广西和云南调查甘蔗生产情况,取甘蔗样本82份检测叶片的全氮、全磷、全钾,原料茎的铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)含量。检测结果:8月份甘蔗叶片全氮平均含量为1.433%,全磷平均含量为0.186%,全钾平均含量为1.613%。甘蔗在11月份成熟期Cr平均含量小于0.5 mg/kg,Cd平均含量小于0.03 mg/kg,Pb平均含量小于0.2 mg/kg。
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甘蔗酒精废液资源化利用分析
《中国糖料 》 2017
摘要：对甘蔗酒精废液资源化利用做了技术分析,目前我国糖厂比较分散,数量多规模小,经济实力不雄厚。经过企业多年在酒精废液利用及生产实践,直接灌溉农田和生产有机液态复合肥是处理废液比较经济有效的办法,不仅给土壤提供大量的水分和养分,而且符合环保和低投入的循环农业发展。
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甘蔗TAD1(ScTAD1)的克隆与表达分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】Tillering and Dwarf 1(TAD1)是植物株型发育的重要调控基因,该基因与腋芽的形成发育密切相关。获得甘蔗TAD1(ScTAD1)并预测其结构和功能,分析其在甘蔗不同组织部位、不同发育阶段腋芽中及在用生长素(IAA)和细胞分裂素(6-BA)处理后的蔗苗非伸长茎梢部的表达情况,以期为ScTAD1的功能分析及其在甘蔗产量分子辅助育种中的利用奠定理论基础。【方法】采用电子克隆技术并结合反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR),c DNA末端快速扩增(rapid-amplification of c DNA ends,RACE)等技术获得ScTAD1的c DNA全长,然后利用生物信息学方法对其序列结构、功能、同源性进行分析;再使用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,q PCR)技术对该基因在甘蔗品种ROC22不同组织部位(根、茎、叶、分蘖芽、叶鞘、生长点)、茎尖生长点和不同发育阶段腋芽(幼嫩腋芽、半大腋芽、较大腋芽、成熟休眠腋芽)及叶片分别喷施IAA和6-BA不同时间点幼苗非伸长茎梢部的表达特征进行分析。【结果】获得ScTAD1的c DNA全长(Gen Bank登录号为KX611166),序列分析发现其包含1个1 560 bp的完整开放阅读框,编码519个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为55.57 k D,理论等电点p I为9.16。保守结构域分析表明ScTAD1包含7个WD40重复序列的保守结构域;信号肽预测结果表明ScTAD1蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白;三级结构预测表明ScTAD1与二穗短柄草(XP_003558934.1)、玉米(XP_008650376.1)和水稻(AAN74839.1)相关同源蛋白三级结构高度相似,且与高粱假定蛋白(XP_002468612.1)亲缘关系最近。q PCR分析结果表明ScTAD1在甘蔗根、茎、叶、分蘖芽、叶鞘、生长点等不同组织部位均有表达,其中在分蘖芽中的表达量最高,其次为叶和叶鞘,根中表达较弱;不同发育阶段甘蔗腋芽中,ScTAD1在幼嫩腋芽中表达最高;叶片喷施植物激素IAA和6-BA 36 h后该基因表达开始升高,但喷施6-BA 48 h后表达又回落到未处理水平,表明这两类激素对ScTAD1表达有调控作用。【结论】成功从ROC22中获得ScTAD1的c DNA序列,该基因在甘蔗不同组织部位均有表达,其中分蘖芽中表达量最高;推测ScTAD1可能在甘蔗腋芽形成发育早期发挥作用,其表达水平受生长素和细胞分裂素调控。
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甘蔗ScF-box基因cDNA全长克隆和生物信息学分析
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】独脚金内酯是近年来发现的一种新型激素,能够有效抑制植物分枝(蘖),在其信号转导途径中MAX2/RMS4/D3基因扮演着十分关键的作用。为了研究该基因在甘蔗分蘖性状表现中的功能作用具有重要意义。【方法】本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆出其同源基因(ScF-box)的c DNA全长,并对其序列和编码蛋白开展生物信息学分析。【结果】ScF-box基因的c DNA全长为2642 bp(KR870233),具2103 bp的开放阅读框(ORF,113~2215 bp),编码700个氨基酸;蛋白质分析表明,ScF-box为不稳定的水溶性非分泌蛋白,主要在氨基酸生物合成和中央中介代谢中发挥作用。亚细胞定位于细胞质,存在22个磷酸化位点,4个NES信号和1个NLS信号位点,不存在信号肽,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主,保守结构域和三级结构预测均表明该蛋白存在一个F-box结构,能特异识别与之作用的底物。【结论】推测ScF-box可能作为独脚金内酯调控甘蔗分蘖信号转导途径中一个具有特异性识别功能的组分而起作用。进化树分析表明该蛋白与高粱、玉米等单子叶植物进化关系较近。
关键词： 甘蔗 独脚金内酯 ScF-box 克隆 生物信息学
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干旱胁迫对甘蔗4个生理指标遗传变异的影响
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究干旱胁迫对气孔导度(Gs)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、叶片伸长速率(leaf elongation,LE)和叶片相对含水量(relative water content,RWC)4个甘蔗生理指标遗传变异的影响,为其在甘蔗育种程序早期阶段的应用提供参考。【方法】采用裂区设计,以自然干旱和人工灌溉为主区,不同甘蔗基因型为副区,在云南省红河州开远市和玉溪市元江县2个试验点先后对22个和18个甘蔗基因型同时开展田间试验,主要在2个生长季甘蔗拔节前期先后13次、18次、15次和10次分别对4个生理指标Gs、Fv/Fm、LE、RWC进行测量。采用软件GenStat计算各指标各次测量的遗传方差分量(σ_g~2)和环境方差分量(σ_e~2),并计算广义遗传力(h_b~2),采用SAS9.1对每次测量干旱和灌溉处理下获得遗传方法分量和广义遗传力进行成对t测验。【结果】四项生理指标受干旱影响极显著,13次Gs、18次Fv/Fm、15次LE和10次RWC处理间差异均为极显著。在干旱和灌溉处理下,13次Gs基因型间分别10次和11次差异显著,广义遗传力范围分别为0.19-0.68和0.19-0.82,13次平均分别为0.49和0.53,灌溉条件下的遗传方差显著高于干旱胁迫下的遗传方差;18次Fv/Fm基因型间分别17次和16次差异显著,广义遗传力范围分别为0.26-0.83和0.16-0.85,平均值分别为0.64和0.58,干旱条件下的遗传方差极显著高于灌溉条件下的遗传方差;15次LE基因型间分别14次和10次差异显著,广义遗传力范围分别为0.09—0.89和0.09—0.81,平均值分别为0.58和0.50,干旱处理下平均遗传方差和遗传力较高;10次RWC基因型间分别8次和6次差异显著,广义遗传力范围分别为0.10-0.76和0.16-0.77,平均值分别为0.57和0.47,干旱条件下平均遗传方差和广义遗传力较高。总之,除Gs,其他3个指标在干旱条件下获得广义遗传力均高于灌溉条件下的广义遗传力。【结论】干旱胁迫影响Gs、Fv/Fm、LE和RWC的遗传变异和广义遗传力,在灌溉条件下测量Gs和在干旱条件下测量其他3个指标更易获得较高的遗传变异和广义遗传力,但所有4个生理指标均能在灌溉条件下获得较高的广义遗传力。
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