科研产出
基于SSR标记的不同染色体数目割手密资源遗传多样性分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：甘蔗野生种割手密抗逆性强,是一种重要的甘蔗种质资源。本研究用23对简单重复序列标记(SSR)引物及优化后的降落PCR体系,对采自中国、缅甸、尼泊尔、印度4国不同地区的100份割手密材料(染色体数目2n=40~106),进行了遗传多样性分析。结果表明供试材料均显示出良好的多态性:共扩增出937条带,其中有920条多态性标记,多态率达97.77%,多态信息量(PIC)为89.87%;供试材料的遗传相似性系数在0.41~0.94之间,平均为0.68。经UPGMA聚类将供试材料划分为4个类群10个亚类,其聚类方式呈现出明显的区域性,群体可分为高海拔地区割手密(云南,贵州,四川,西藏,尼泊尔)、低海拔沿海地区割手密(福建,广东,海南)、缅甸地区割手密,并对割手密的染色体数、分布范围和亲缘关系进行了讨论。
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割手密SsREMO-1基因的克隆与等位变异分析
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：割手密抗逆基因资源的挖掘是甘蔗抗逆育种的重要工作任务。本研究以前期转录组测序得到的割手密REMO基因c DNA序列为探针,对Gen Bank中的EST数据库进行同源检索,发现高粱REMO基因(XM_002465954.1)与其具有极高的相似性(94%)。利用高粱REMO基因(XM_002465954.1)设计同源引物,后经PCR、分子克隆、序列分析验证成功分离了7个割手密REMO基因c DNA序列(Ss REMO-1a,Ss REMO-1b,Ss REMO-1c,Ss REMO-1d,Ss REMO-1e,Ss REMO-1f,Ss REMO-1g,Gen Bank登录号为MF095088-MF095094)。7条序列全长均为738 bp,5'非翻译区(UTR)长度78 bp,3'UTR长度为96 bp,包含一个564 bp的开放读码框,编码187个氨基酸。分析表明此蛋白序列具有REMO保守结构域。Ss REMO-1a、Ss REMO-1b、Ss REMO-1c、Ss REMO-1d、Ss REMO-1e、Ss REMO-1f、Ss REMO-1g的相似性在98.9%~99.7%之间,存在14个单核苷酸多态性(SNP)位点,4个氨基酸变异位点,蛋白相似性在98.4%~100%之间。Ss REMO-1蛋白序列与高粱、水稻、玉米等物种具有较高的同源性,可分为两个亚类。
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5种气候生态型割手密F_1和F_2杂种的耐旱性评价
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】干旱是甘蔗生产中重要的逆境因子,严重影响甘蔗产量和品质。甘蔗野生资源割手密具有抗逆性强、宿根性强、适应性广等特点,研究其后代耐旱性,筛选耐旱种质,为培育新型抗旱亲本、实现甘蔗新品种突破提供理论依据。【方法】选取5种生态类型割手密与云瑞系列创新亲本、国外种以及国内种的杂交F_1、F_2代材料共36份,采用温室人工控水胁迫的方法,于甘蔗拔节初期设置正常供水(作对照)、轻度胁迫和重度胁迫3个处理。分别测定3个处理条件下甘蔗叶片质膜透性(plasma membrane permeability,PMP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、叶绿素(chlorophyll,CHL)、可溶性蛋白(soluble protein,Pr)、脯氨酸(proline,Pro)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)酶活性7个生理生化指标,利用模糊隶属函数法、聚类分析和灰色关联度分析,综合评价割手密后代在不同程度水分胁迫下的耐旱性表现。【结果】水分胁迫下甘蔗叶片的PMP、MDA含量、Pro含量、SOD和POD酶活性升高,CHL含量和Pr含量降低,变化幅度因甘蔗基因型及水分胁迫程度差异而不同;隶属函数分析结果表明,不同程度水分胁迫下,割手密后代的耐旱能力不同,F_1代耐旱性较强,综合抗旱能力超过双亲的个体比例为82%,远高于F_2代;聚类分析表明,所有材料在轻度水分胁迫下可分为4大类群,其中,Ⅰ和Ⅱ类耐旱性最好,Ⅳ类次之,Ⅲ类耐旱性最差且全为F_2代材料,F_1代均分布于耐旱性较好的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类群。重度胁迫下可分为3大类群,Ⅰ、Ⅲ类耐旱性较强,Ⅱ类耐旱性最差,F_1代(除云割F_108-473外)均分布在耐旱性较强的Ⅰ、Ⅲ类群;灰色关联度分析表明,不同程度水分胁迫下,各指标与耐旱性间的关联度不同。轻度胁迫下,关联度依次为POD>SOD>PMP>MDA>Pr>CHL>Pro;重度胁迫下关联度依次为SOD>Pr>CHL>POD>PMP>MDA>Pro。【结论】36份割手密F_1和F_2杂种材料中,云割F_108-536、云割F_211-179、云割F_211-8、云割F_108-474、云割F_108-398、云割F_108-254、云割F_211-261、云割F_211-151、云割F_108-538、云割F_108-391、云割F_211-188、云割F_211-37、云割F_107-150、云割F_211-258和云割F_211-90耐旱性较强,为强耐旱种质,可在甘蔗抗旱亲本培育及抗旱育种中加以重点利用;割手密耐旱特性在不同世代中的遗传表现不同,F_1代耐旱性强于F_2代;割手密后代耐旱性强弱与其父本割手密的气候生态类型、地理位置及海拔无明显相关性;PMP、MDA含量、CHL含量、SOD和POD酶活性5个生理生化指标与甘蔗耐旱性关联度较高,是耐旱性评价的优良指标。
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斑茅割手密复合体(GXAS07-6-1)及其与甘蔗F_1的GISH分析
《植物遗传资源学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：斑茅割手密复合体(GXAS07-6-1)是广西蔗茅属斑茅和广西甘蔗属割手密的属间杂种,聚集了双亲的优点。本研究利用基于Alu-like的PCR鉴定方法对GXAS07-6-1及甘蔗与GXAS07-6-1的3份F_1材料进行真实性鉴定,基于基因组原位杂交技术(GISH)对父本GXAS07-6-1及其3份F_1染色体组成及核型进行分析。研究结果表明:3份F_1材料为GXAS07-6-1的真杂种;父本GXAS07-6-1的染色体众数为62条,其中30条来自蔗茅属斑茅,32条来自甘蔗属割手密,核型分类属于1B,其染色体按"n+n"方式传递;GXASF_108-2-17、GXASF_108-2-22、GXASF_108-2-32的染色体数目为78~80条,其中69~71条来自甘蔗属,9~11条来自蔗茅属斑茅,3份F_1的核型分类分别属于2B、1B、1B,染色体传递方式均为"n+n"。父本GXAS07-6-1及3份F_1材料中均未发现有染色体的交换或易位现象。甘蔗与斑割复合体杂交,蔗茅属斑茅染色体在亲子间传递过程存在丢失现象。
关键词： 斑茅 割手密 染色体 基因组原位杂交(GISH) 核型
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干旱胁迫下割手密根系转录组差异表达分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明云南割手密82-114受干旱胁迫的内在分子机制,挖掘与抗旱密切相关的功能基因,提高割手密抗旱基因的研究与利用。【方法】以干旱胁迫24、48和72 h的云南割手密82-114的根系进行Illumina Hi Seq TM 4000高通量转录组测序分析,将组装得到的Unigene分别与Swiss-Prot、Nr、KOG、Pfam和KEGG数据库进行比对,利用RPKM来衡量各样本间的基因表达丰度,以FDR≤0.05和|log2 fold change|≥1来评估样本间的差异表达基因,通过Gene Ontology(GO)数据库、KEGG pathway数据库对不同干旱胁迫样本差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析。【结果】未胁迫处理的CK与胁迫24、48和72 h后的样本转录组分别检测到134 724、130 368、133 564和131 321个表达基因,与CK相比,各胁迫样本显著上调(或下调)的差异表达基因分别有3 061(1 302)、2 304(2 841)和3 236(2 525)个;以FDR值=0为筛选条件,3个样本的极显著差异表达基因主要参与转录激活、水分运输、DNA结合、ATP结合及细胞膜、跨膜运输和防御反应等有关代谢活动。GO富集分析表明:3个胁迫处理的样本在生物学途径中富集最多的类别并不完全相同,其中,胁迫24 h与48 h的样本富集最多的类别是与DNA依赖型转录和转录调节子相关的基因,胁迫72 h样本富集最多的类别是与翻译相关的基因;而在细胞组件和分子功能中,3个胁迫样本富集最多的基因类别均是与内在的膜、核和ATP结合相关的基因。KEGG富集分析表明:胁迫24 h的样本有2 248个差异表达基因参与了107条代谢途径,胁迫48 h的样本有2 114个差异表达基因参与了130条代谢途径,胁迫72 h的样本有2 392个差异表达基因参与了144条代谢途径;经KEGG显著性富集分析,筛选到鞘糖脂生物合成途径、MAP激酶信号途径和ABC转运蛋白等与非生物胁迫或逆境相关。【结论】获得3个干旱胁迫样本与CK样本间差异表达基因的变化及其功能信息,发现参与云南割手密82-114干旱胁迫响应相关的细胞外信号调节激酶、磷脂酶D、β-氨基己糖苷酶和ATP结合盒B亚族(MDR/TAP)-1等,获得在整个干旱胁迫时期稳定上调表达基因70个,稳定下调表达基因11个,通过同源基因序列的比对分析,阐明这些基因在各自的代谢通路中被强烈诱导或抑制表达,显示与干旱胁迫存在密切关系。
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5种分析方法对08系列云南割手密血缘F_2代的综合分析及比较
《西南农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：采用灰色关联度分析法、同异分析法、同一度分析法、DTOPSIS分析法、模糊隶属函数分析法,对云南甘蔗野生割手密血缘F2代17份材料4年的调查结果进行综合分析。结果表明,5种分析方法对参试材料的总体排序是08-719、08-727、08-729、08-685、08-821、08-728、08-683、08-676、08-684、08-382、08-722、08-677、08-720、08-782、08-819、08-818、08-721,其中有4份材料超过对照ROC22,14份材料超过对照粤糖93-159;5种分析方法的区分度最大的是DTOPSIS分析法,为0.8128,其次是模糊隶属函数分析法、同异分析法、同一度分析法、灰色关联度分析法,分别为0.7664、0.5046、0.3494、0.3180;5种方法准确度最高(离均值最小)的是同异分析法,为0.0325,其次是灰色关联度法(0.0648)、模糊隶属函数分析法(0.1014)、DTOPSIS分析法(0.1148)、同一度分析法(0.1242)。
关键词： 灰色关联度分析法 同异分析法 同一度分析法 DTOPSIS分析法 模糊隶属函数分析法 割手密
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云南八倍体割手密抗逆功能标记遗传多样性探讨
《亚热带农业研究 》 2015
摘要：割手密是甘蔗杂交育种中重要的野生血缘供体亲本和抗逆性状基因源。选用根据植物抗旱和耐高温相关基因(DREB,Aquaporin;HSP70,WRKY1)设计的引物对或单条引物与随机引物之一组成的5对功能标记(DBF/Arb1,DBF/Arb2,Aqua/Arb1;SCB174,SCB190)对22份云南八倍体割手密进行抗逆功能标记的遗传多样性评价,同时选用13份甘蔗骨干亲本和10份近年云南主栽甘蔗品种作为对照。多态性统计显示,5对功能标记引物共获得113个条带,其中106个为多态性条带,17个为群体特异带,平均多态性条带比例为93.81%,平均多态信息量为0.914 0,八倍体割手密多态性表现最为丰富;遗传相似性系数分析表明,八倍体割手密无论在抗旱还是耐高温标记方面均有较大的相似性系数范围;群体遗传分化分析表明,八倍体割手密在抗旱和耐高温标记方面都与骨干亲本和主栽品种存在较小基因流,多数仅有30%左右的遗传变异来自于群体之间;UPGMA聚类结果也表明,云南八倍体割手密材料与骨干亲本和主栽甘蔗品种在5对抗逆功能标记上表现出明显的遗传差异。以上结果均表明,云南八倍体割手密在耐高温基因HSP70、WRKY和抗旱基因DREB、AQP等4个抗逆基因(尤其是HSP70和AQP)功能标记上较骨干亲本和近年云南主栽甘蔗品种拥有更为丰富的遗传变异,而且八倍体割手密中还有很多抗逆血缘未渗透到现代甘蔗品种中。因此,甘蔗品种改良上应加大云南八倍体割手密资源的利用力度。
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云南八倍体割手密资源产量和品质性状相关性和聚类分析
《西南农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：为有效评价和利用八倍体割手密资源,选取采自云南的30份八倍体割手密资源,依据6个产量和3个品质相关性状数据,对其性状变异系数、性状间及与海拔纬度相关性和材料间聚类关系进行了分析。结果表明,云南八倍体割手密资源产量性状的遗传变异较品质性状丰富,其中单茎重和叶宽最为丰富;产量相关性状之间呈现明显的正相关,茎径、叶长与海拔和纬度都呈显著负相关,而单茎重仅与纬度呈负相关;品质性状之间也呈明显的正相关,但与海拔和纬度不存在明显的相关性;依据产量和品质性状的DIST遗传距离聚类结果,在产量和品质相关性状上可将所有研究材料分别聚为5个类群和4个类群,其中植株大小、蔗糖分、纤维分对类群的划分影响较大。
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云南割手密血缘F_1创新种质的因子和聚类分析
《植物遗传资源学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：对70份云南割手密血缘F1创新种质材料8个农艺性状进行了因子和聚类分析,因子分析中8个公因子保留前3个公因子,其累计贡献率达79.35%。第1公因子中载荷值较大的是单产、含糖量、有效茎数、出苗率和分蘖率等性状;第2公因子中起主导作用的性状是茎径和株高两个产量因子;第3公因子只有11月理论蔗糖分起主导作用。以70份创新材料3个公因子的因子得分为指标,采用系统聚类中的最长距离法进行聚类分析。在遗传距离2.4处,参试材料被聚为10类,其中占参试材料总数50%的第Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅹ类材料,表现高产;占参试材料72.8%的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅸ类材料,表现高糖,特别是其中占参试材料38.6%的Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ类材料,11月理论蔗糖分均高于12%;占参试材料总数38.6%的第Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ类材料,表现高产、高糖。本结果为有针对性地利用这些材料,培育高产、高糖创新亲本提供了科学依据。
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西双版纳割手密血缘DTOPSIS综合评价与分析
《中国糖料 》 2014
摘要：通过对现有44份云南西双版纳割手密血缘材料进行DTOPSIS法分析,结果表明:⑴排名前10位的材料是:F202-3、F304-87、F304-41、F203-76、F203-73、F304-47、F203-13、F304-84、F201-394、F203-6;⑵有22份材料超过对照种ROC10;⑶分析结果与材料性状表现较一致,说明DTOPSIS分析不失为一种简便、有效的亲本评价方法。
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