干旱胁迫下割手密根系转录组差异表达分析 被引量：16

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作者 刘洪博 刘新龙 +7 位作者 苏火生 陆鑫 徐超华 毛钧 林秀琴 李纯佳 李旭娟 字秋艳 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1167-1178,共12页

【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,... 【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� 展开更多

关键词 割手密 干旱 转录组 差异表达基因

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甘蔗非生物胁迫抗性研究进展 被引量：14

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作者 徐超华 李纯佳 +7 位作者 苏火生 陆鑫 李旭娟 刘洪博 林秀琴 毛钧 字秋艳 刘新龙 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期483-493,共11页

甘蔗是世界上重要的糖料和能源作物,对于我国食糖产业发展具有举足轻重的作用。但是,我国甘蔗种植面积正不断减少,呈现出向高海拔、土壤贫瘠等生产条件差的地方转移的趋势,因此遭受的逆境胁迫程度日益加深,严重影响了甘蔗的生长发育及... 甘蔗是世界上重要的糖料和能源作物,对于我国食糖产业发展具有举足轻重的作用。但是,我国甘蔗种植面积正不断减少,呈现出向高海拔、土壤贫瘠等生产条件差的地方转移的趋势,因此遭受的逆境胁迫程度日益加深,严重影响了甘蔗的生长发育及产量形成。如何解决逆境胁迫下甘蔗的产量问题是目前生产上面临的重要课题。目前最好的解决办法还是培育高抗逆品种,为了给甘蔗抗性品种选育提供参考,本文对甘蔗的各种逆境,如低温、干旱、高盐、重金属等伤害与抗逆性的生理生化机制及甘蔗抗逆相关功能基因的挖掘研究进行了综述,以期系统地了解甘蔗逆境研究现状,并提出了甘蔗抗逆育种需要开展的关键工作,以期为甘蔗抗逆相关研究方向的设定、抗性机理和抗性品种的选育提供借鉴。 展开更多

关键词 甘蔗 非生物逆境 研究进展 抗性 基因

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植物生长调节剂对香石竹生长发育的影响研究 被引量：9

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作者 周旭红 梁华 +1 位作者 李纯佳 蒋亚莲 《中国农学通报》 2018年第2期23-27,共5页

为研究不同的植物生长调节剂对香石竹生长及花品质的影响,通过对香石竹进行不同浓度的DA-6、复硝酚钠与肥料的混施,找出适合香石竹生长的生长调节剂类型及其浓度。研究结果表明:施加0.03 g/L复硝酚钠和0.03 g/L DA-6混合溶液,可同时提... 为研究不同的植物生长调节剂对香石竹生长及花品质的影响,通过对香石竹进行不同浓度的DA-6、复硝酚钠与肥料的混施,找出适合香石竹生长的生长调节剂类型及其浓度。研究结果表明:施加0.03 g/L复硝酚钠和0.03 g/L DA-6混合溶液,可同时提高香石竹的高度、叶片的数量、叶片的鲜重、根的质量和根的长度;施加0.09 g/L复硝酚钠能同时提高香石竹茎的粗度和茎鲜重;施加0.03 g/L复硝酚钠可使香石竹侧芽长的健壮;0.06 g/LDA-6与肥料的混合施用,能在香石竹花瓣数量、花直径、花瓣长和花瓣宽等观赏性状方面有所增强,对于提高花的品质有一定的效果。 展开更多

关键词 香石竹 生长发育 DA-6 复硝酚钠

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甘蔗近缘种蔗茅(Erianthus fulvus)光合气体交换特性的差异分析 被引量：8

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作者 徐超华 李纯佳 +7 位作者 陆鑫 刘新龙 李旭娟 毛钧 林秀琴 刘洪博 字秋燕 蔡青 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第15期2909-2920,共12页

【目的】研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础。【方法】在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓... 【目的】研究蔗茅无性系气体交换特性,筛选高光效种质资源,为开展高光效品种培育等相关研究奠定基础。【方法】在自然条件下,利用Li-6400便携式光合仪测定36份蔗茅种质资源的光合气体交换参数,如叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率。【结果】36份蔗茅种质资源平均净光合速率为17.61μmol·m^(-2)·s^(-1),倍数变化为2.28;平均气孔导度为0.15 mol·m^(-2)·s^(-1),倍数变化为2.88;平均胞间CO_2浓度为163.49μmol·mol^(-1),倍数变化为2.29;平均蒸腾速率为2.17 mmol·m^(-2)·s^(-1),倍数变化为1.96;平均叶片饱和水汽压亏缺为1.38 MPa,倍数变化为1.60;平均蒸腾效率为124.43μmol CO_2·mol^(-1)H_2O,倍数变化为1.93;平均叶片瞬时水分利用效率为8.12μmol CO_2·mmol^(-1)H_2O,倍数变化为1.75。36份蔗茅无性系光合气体交换参数变异系数范围为11.79%—26.79%,其中,气孔导度变异系数最高(26.79%),净光合速率次之(21.48%),叶片瞬时利用效率最低(11.79%),36份蔗茅无性系光合气体交换参数间存在较大差异。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO_2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关。环境因子相关分析表明,叶片饱和水汽压亏缺与经度呈正相关,与海拔、纬度呈负相关,依据海拔划分为高海拔和低海拔,高海拔拥有相对较高的光合速率。进一步利用主成分分析选出2个主成分,方差累计贡献率达到89.79%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率即光合效率作为第一主成分的主导因子;胞间CO_2浓度、叶片瞬时水分利用效率、蒸腾效率即水分利用效率因子作为第二主成分的主要因子。36份蔗茅无性系材料可划分为五类,分� 展开更多

关键词 蔗茅 气体交换参数 聚类分析 判别分析

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甘蔗与滇蔗茅杂交后代F_1、BC_1表型和GISH分析 被引量：7

5

作者 林秀琴 陆鑫 +8 位作者 刘新龙 毛钧 字秋艳 刘洪博 李忠磊 李旭娟 徐超华 李纯佳 蔡青 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2307-2316,共10页

滇蔗茅是甘蔗重要的近缘植物资源,在甘蔗种质创新和遗传改良中具有重要利用价值。为了鉴定甘蔗与滇蔗茅远缘杂交F_1、BC_1真实性后代种质并探明其遗传物质组成,本研究对远缘杂交组合亲本和后代材料进行了形态学观察、染色体计数、核型... 滇蔗茅是甘蔗重要的近缘植物资源,在甘蔗种质创新和遗传改良中具有重要利用价值。为了鉴定甘蔗与滇蔗茅远缘杂交F_1、BC_1真实性后代种质并探明其遗传物质组成,本研究对远缘杂交组合亲本和后代材料进行了形态学观察、染色体计数、核型分析和染色体荧光原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)分析。结果:(1)表型鉴定结果显示,F1叶片具父本滇蔗茅特征,BC1后代叶片则趋于甘蔗品种。BC1的节间长度和株高表现出一定的杂种优势,茎径和锤度则逐渐趋于甘蔗品种(ROC10);(2)细胞学鉴定结果显示:父本云南95-20 2n=30,核型属2B类型。F1云野03-316 2n=54,属2B类型;3个BC1后代材料2n均为110,其中云野06-278属2B类型,云野06-277和云野06-279属2C类型。(3)GISH结果:在F1和3个BC1材料中均检测到15条滇蔗茅野生种外源染色体,但没有检测到重组染色体。以上结果表明F1和BC1是真实的杂交后代种质,杂交过程染色体遗传方式分别为n+n和2n+n。本研究可为滇蔗茅有利基因向甘蔗转移提供细胞学证据,为滇蔗茅在甘蔗杂交创新中利用方式的制定提供参考。 展开更多

关键词 甘蔗 滇蔗茅 杂交后代 GISH技术

原文传递

甘蔗ScMOC1基因启动子的克隆与瞬时表达分析 被引量：7

6

作者 李旭娟 林秀琴 +7 位作者 字秋艳 李纯佳 徐超华 吴转娣 朱建荣 刘洪博 方志存 刘新龙 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期709-717,共9页

MOC1属于植物特有的GRAS家族蛋白基因,是调控植物腋芽形成发育的关键基因。启动子对基因转录效率起直接调控作用,其功能分析可以精确定位基因的表达部位、发育阶段和调控机制,克隆甘蔗腋芽形成发育关键基因ScMOC1的启动子序列,研究其功... MOC1属于植物特有的GRAS家族蛋白基因,是调控植物腋芽形成发育的关键基因。启动子对基因转录效率起直接调控作用,其功能分析可以精确定位基因的表达部位、发育阶段和调控机制,克隆甘蔗腋芽形成发育关键基因ScMOC1的启动子序列,研究其功能对该基因表达调控机制具有重要意义。本研究以我国主栽甘蔗品种新台糖22号(ROC22)的基因组DNA为模板,通过基因组步移和巢式PCR技术克隆到ScMOC1起始密码子ATG上游1874 bp的启动子序列。PlantCARE在线分析预测表明,该序列包含多个真核生物启动子必需的核心元件TATA-box、CAAT-box以及与光响应、激素响应和分生组织表达等相关的顺式作用元件,推测ScMOC1启动子可通过激素诱导调控ScMOC1表达,且该启动子可能通过分生组织表达顺式调控元件CAT-box参与ScMOC1对甘蔗分蘖的调控。将获得的启动子序列替换pBI121质粒中的CaMV35S启动子驱动下游GUS基因表达进行活性分析,结果表明:本研究克隆的启动子片段能驱动GUS基因在甘蔗嫩叶中瞬时表达。5′缺失分析表明该启动子的基础启动子序列在起始密码子ATG上游350～500 bp之间。该结果为后续ScMOC1的调控机制研究奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 甘蔗 ScMOC1启动子 克隆 瞬时表达分析

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甘蔗TB1基因的克隆与生物信息学分析 被引量：5

7

作者 李旭娟 林秀琴 +3 位作者 刘洪博 李纯佳 徐超华 刘新龙 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2015年第11期1978-1985,共8页

以负调控禾本科植物分蘖的关键基因TB1为研究对象,根据水稻、玉米、高粱TB1同源基因保守序列设计引物,使用RT-PCR方法和RACE技术从甘蔗茎尖处克隆到该基因的同源基因Sc TB1。Sc TB1 c DNA全长1 668 bp,包含274 bp的5′UTR,1 149 bp的CDS... 以负调控禾本科植物分蘖的关键基因TB1为研究对象,根据水稻、玉米、高粱TB1同源基因保守序列设计引物,使用RT-PCR方法和RACE技术从甘蔗茎尖处克隆到该基因的同源基因Sc TB1。Sc TB1 c DNA全长1 668 bp,包含274 bp的5′UTR,1 149 bp的CDS和245 bp的3′UTR。生物信息学分析表明该基因可编码382个氨基酸残基,编码产物含有保守的SP区、TCP区和R区,属于TCP家族转录因子。其分子量为40.7 ku,理论等电点为8.55,蛋白亚细胞定位预测其主要定位于细胞质。系统进化分析表明Sc TB1属于CYC/TB1亚族蛋白,与高粱TB1和玉米TB1聚为一个亚类。根据序列的保守性和预测结果可推测Sc TB1很可能也参与了甘蔗分蘖性状的调控。 展开更多

关键词 甘蔗 分蘖 TB1基因 克隆 生物信息学分析

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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：1

8

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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甘蔗MOC1基因(ScMOC1)的克隆与表达分析 被引量：5

9

作者 李旭娟 李纯佳 +7 位作者 徐超华 刘洪博 吴转娣 林秀琴 陆鑫 毛钧 字秋艳 刘新龙 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期734-746,共13页

MONOCULM 1(MOC1)基因在植物腋分生组织和腋芽的形成中发挥重要作用,是植物分蘖关键调控基因。本研究利用同源基因克隆法结合RT-PCR、RACE技术从甘蔗品种ROC22中克隆获得MOC1的同源基因,命名为Sc MOC1。生物信息学分析发现该基因的c DN... MONOCULM 1(MOC1)基因在植物腋分生组织和腋芽的形成中发挥重要作用,是植物分蘖关键调控基因。本研究利用同源基因克隆法结合RT-PCR、RACE技术从甘蔗品种ROC22中克隆获得MOC1的同源基因,命名为Sc MOC1。生物信息学分析发现该基因的c DNA序列包含一个长度为1299 bp的开放阅读框,编码432个氨基酸残基组成的含有GRAS保守结构域的非分泌蛋白,其分子量为45.43 k D,理化等电点p I为6.98。序列比对分析显示Sc MOC1与高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)、赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)、水稻(Oryza sativa L.)等禾本科植物同源蛋白氨基酸序列一致性较高;系统进化树分析显示其与高粱、小米草(Setaria italica(L.)P.Beauv.)、玉米(Zea mays L.)等禾本科植物MOC1同源蛋白亲缘关系最近;Sc MOC1在甘蔗品种ROC22中的序列变异分析发现,30个克隆得到的序列中共有46个SNP位点和29处In Del位点,其中1个位点发生的单个碱基缺失和另一个位点的4个碱基插入是造成基因编码蛋白序列变化的主要原因。中性检测表明,Sc MOC1在ROC22中遵循中性进化模型。采用实时荧光定量PCR分析Sc MOC1在甘蔗品种ROC22分蘖期不同组织部位(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)的表达特征,结果显示Sc MOC1在分蘖期的ROC22中的表达具有组织特异性,在生命活跃的茎尖生长点处表达量最高;在腋芽形成发育过程中该基因表达总体呈现出"升-降-升-降"的趋势,说明Sc MOC1基因可能在甘蔗腋芽形成发育阶段中发挥作用。以上研究可推测Sc MOC1在甘蔗的分蘖性状调控上扮演重要的角色。本研究为Sc MOC1的功能研究及其在甘蔗产量分子辅助育种中的利用奠定基础。 展开更多

关键词 甘蔗 分蘖 MOC1基因 序列变异分析 表达分析

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国外引进甘蔗栽培品种的光合气体交换参数遗传差异与聚类分析 被引量：5

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作者 李纯佳 覃伟 +3 位作者 徐超华 刘洪博 毛钧 陆鑫 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2288-2299,共12页

【目的】探明国外引进甘蔗栽培品种光合气体交换参数遗传变异特征,筛选优良基因型,并为甘蔗高光效育种技术优化提供参考依据。【方法】利用LI-6400便携式光合仪,于大伸长期对50份国外引进甘蔗栽培品种顶端全展叶6项光合气体交换参数进... 【目的】探明国外引进甘蔗栽培品种光合气体交换参数遗传变异特征,筛选优良基因型,并为甘蔗高光效育种技术优化提供参考依据。【方法】利用LI-6400便携式光合仪,于大伸长期对50份国外引进甘蔗栽培品种顶端全展叶6项光合气体交换参数进行测定,包括净光速率(A)、气孔导度(gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(E)、固有水分利用效率(WUEintr)、瞬时水分利用效率(WUEinst)。通过方差分析、广义遗传力计算、相关分析以及主成分分析明确气体交换参数变异特征,并通过聚类和判别分析筛选优异基因型。【结果】所有光合气体交换参数在参试基因型间差异均达到极显著水平,变异程度依次为gs>A>E>Ci>WUEintr>WUEinst。各项参数广义遗传力较高,除WUEinst为58.8%外,其余参数均达70%以上。除WUEinst与E间相关性不显著外,其他气体交换参数间相关性均达显著水平。气孔导度同其他参数具有较强的非线性相关,体现了其对气体交换的重要调控作用。主成分分析共提取两项公因子,可分别解释为"碳同化性能"和"水分利用效率",二者在基因型间的变化彼此独立,表明兼具高碳同化性能和高水分利用效率材料的筛选是可能的。通过聚类分析最终筛选出B4362、B51-410、US67-22、BH10-12、C323-87、Co685等6个碳同化能力突出、且同时具有极佳水分利用效率的优异基因型。【结论】国外引进甘蔗栽培品种中蕴含丰富的气体交换参数变异,遗传差异是该变异产生的主要原因。鉴定筛选到6份兼具高碳同化性能和高水分利用效率的优异材料,为甘蔗高光效育种提供了可靠的种质资源和优化建议。 展开更多

关键词 甘蔗 国外引进栽培品种 光合气体交换参数 遗传差异 聚类筛选

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甘蔗株高相关性状数量研究 被引量：4

11

作者 李纯佳 徐超华 +3 位作者 覃伟 杨昆 李复琴 刘新龙 《中国糖料》 2015年第3期1-3,共3页

以31个甘蔗栽培品种的无性系植株为材料,对甘蔗株高相关表型性状进行了数量研究。分析结果显示,不同材料的株高、节间数、节间长度及下部、中下部、中部节间长度均存在极显著差异。节间长度与节间数间存在极显著负相关关系,节间长度同... 以31个甘蔗栽培品种的无性系植株为材料,对甘蔗株高相关表型性状进行了数量研究。分析结果显示,不同材料的株高、节间数、节间长度及下部、中下部、中部节间长度均存在极显著差异。节间长度与节间数间存在极显著负相关关系,节间长度同株高的相关度优于节间数。中部节间的长度与甘蔗株高的相关程度高于其他两个部位。除首段外,材料差异对甘蔗各段节间的长度均造成了显著性差异。不同段位节间长度具有相关性,这种相关性具有随节间距离增加而减弱的趋势。该研究结果具有一定实用性,同时可为甘蔗选种技术的改良与提高进行有益的数据积累。 展开更多

关键词 甘蔗 株高 节间数 节间长度 相关 数量分析

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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 被引量：4

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作者 李旭娟 李纯佳 +5 位作者 陆鑫 毛钧 刘洪博 林秀琴 徐超华 刘新龙 《亚热带农业研究》 2015年第4期222-229,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 割手密 八倍体 抗逆性 功能标记 遗传多样性

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甘蔗HTD2基因的表达特征及基因多态性分析 被引量：3

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作者 李旭娟 李纯佳 +5 位作者 吴转娣 田春艳 胡鑫 丘立杭 吴建明 刘新龙 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1601-1613,共13页

分蘖是无性繁殖经济作物-甘蔗最重要的农艺性状之一,挖掘分蘖关键基因用于甘蔗理想株型调控是增加品种产量的重要途径。本研究使用实时荧光定量PCR技术对前期从甘蔗中获得的与水稻分蘖关键基因HTD2高度同源的ScHTD2基因开展表达特征分析... 分蘖是无性繁殖经济作物-甘蔗最重要的农艺性状之一,挖掘分蘖关键基因用于甘蔗理想株型调控是增加品种产量的重要途径。本研究使用实时荧光定量PCR技术对前期从甘蔗中获得的与水稻分蘖关键基因HTD2高度同源的ScHTD2基因开展表达特征分析,然后探讨其在甘蔗种质资源群体中的基因多态性情况,筛选与分蘖性状相关的变异位点。结果显示,该基因表达具有组织特异性,在叶中表达最高;腋芽萌动发育过程中,在休眠芽中表达量最高,随着蔗芽萌动,开始显著下调表达,负调控蔗芽的萌动发育;植物激动素、生长素和独脚金内酯都能显著诱导该基因在萌动蔗芽和蔗苗分蘖芽中的表达,结合激素处理的表型变化特征,预示生长素和独脚金内酯诱导该基因的高表达会抑制萌动蔗芽的继续发育和延迟蔗苗的分蘖,但植物激动素诱导的高表达并没有这种抑制效应。对从26份甘蔗种质资源中获得的520条HTD2基因组DNA克隆序列开展基因多态性分析表明,在基因组结构上,该基因具有2个外显子和1个内含子,其中内含子区域变异最为丰富。从群体基因多态性看,原始种亲本群体在外显子1和2区域表现出较高的核苷酸多样性,而主栽品种群体在内含子区域表现出较高的核苷酸多样性。从编码区单倍型多样性来看,原始种亲本群体间单倍型多样性最为丰富,其次为主栽品种群体。基因选择性测验中,原始种亲本群体受正向选择,选择压力较大,基因进化速度快,而骨干亲本群体和主栽品种群体受负向选择,向纯化方向发展。编码区单倍型演化分析表明,Hap3和Hap4处于单倍型演化的辐射中心,属于较为原始的类型。基因编码区变异位点与分蘖率相关性检测揭示该基因有23个SNP位点和5个InDel位点不同变异类型剂量与甘蔗种质资源分蘖率呈显著相关,变异类型剂量效应将是未来甘蔗分子辅助育种� 展开更多

关键词 甘蔗 HTD2 基因表达 基因多态性 变异位点

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适度水分胁迫下基因型与土壤水分互作对甘蔗生物量的影响 被引量：4

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作者 陆鑫 毛钧 +3 位作者 李纯佳 徐超华 蔡青 范源洪 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1399-1404,共6页

【目的】研究甘蔗基因型与土壤水分条件对甘蔗生物量的影响与互作效应,为甘蔗抗旱育种等相关研究提供依据。【方法】在适度水分胁迫条件下,对9份不同基因型甘蔗种质开展水分梯度胁迫桶栽试验,测定并分析生物量、水分利用效率(WUE)、叶... 【目的】研究甘蔗基因型与土壤水分条件对甘蔗生物量的影响与互作效应,为甘蔗抗旱育种等相关研究提供依据。【方法】在适度水分胁迫条件下,对9份不同基因型甘蔗种质开展水分梯度胁迫桶栽试验,测定并分析生物量、水分利用效率(WUE)、叶片叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积、根冠比等指标。【结果】甘蔗生物量与用水量呈极显著正相关,相关系数达0.947,不同基因型甘蔗种质间的生物量及WUE均达到极显著水平(P<0.001);友巴受旱后生物量降幅最大,达59.8%;2份割手密种质表现出较高的WUE,分别达6.97和6.84 g/L;水分胁迫下的根冠比显著高于灌溉(P=0.042);SPAD值与生物量呈极显著正相关,相关系数为0.476,随着水分胁迫程度的逐渐加剧,其均值由46.4显著降至33.9。从S2阶段开始,灌溉和水分胁迫(土壤体积含水量≤80%)下,SPAD值广义遗传率均大于0.5。【结论】甘蔗在水分胁迫下其生物量分配发生改变,光合产物的积累由地上部分向地下部分转移,通过改变根冠比以适应水分胁迫;基因型与水分处理对甘蔗生物量和水分利用效率的互作效应均不显著(P值分别为0.088和0.410),生物量和WUE的变异主要来源于基因型差异;不同基因型对水分胁迫的响应趋于一致,受到水分胁迫后,生物量普遍降低,WUE则无显著差异;SPAD可作为耐旱评价指标应用于早期选择育种实践及种质资源筛选。 展开更多

关键词 甘蔗 水分胁迫 生物量 基因型与土壤水分互作

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云南早熟高糖甘蔗品种的选育及应用 被引量：4

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作者 吴才文 刘家勇 +13 位作者 陈学宽 赵俊 赵培方 夏红明 杨洪昌 杨昆 昝逢刚 姚丽 覃伟 吴转娣 赵丽萍 李纯佳 漆丽萍 朱建荣 《中国糖料》 2015年第1期44-46,共3页

分析了早熟高糖甘蔗品种对蔗糖产业发展的作用,从亲本评价、品种的引进和选育等方面总结了云南甘蔗选育早熟高糖品种取得的成就,讨论了云南开展选育早熟高糖品种的优势和潜力。

关键词 甘蔗品种 早熟 高糖 育种

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云南甘蔗国外引进骨干亲本糖分性状分析 被引量：3

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作者 李纯佳 徐超华 +3 位作者 刘洪博 李旭娟 字秋艳 刘新龙 《中国糖料》 2018年第3期10-12,共3页

高糖亲本筛选是甘蔗高糖育种的基础,对蔗糖产业健康持续发展至关重要。云南是我国甘蔗第二大产区,本研究以16份云南甘蔗品种杂交选育常用国外引进亲本为材料,对其纤维分、蔗汁锤度、蔗汁糖度、甘蔗糖度、简纯度5项糖分性状进行了分析。... 高糖亲本筛选是甘蔗高糖育种的基础,对蔗糖产业健康持续发展至关重要。云南是我国甘蔗第二大产区,本研究以16份云南甘蔗品种杂交选育常用国外引进亲本为材料,对其纤维分、蔗汁锤度、蔗汁糖度、甘蔗糖度、简纯度5项糖分性状进行了分析。研究结果显示,所有性状在不同材料间均存在显著差异,且该差异主要由遗传背景差异导致。5个糖分性状中,纤维分与其他性状均存在显著负相关关系,而其他4个性状间均呈显著正相关关系。聚类分析将16份材料分为3组,组I、组II均有较好表现,而组III所含的CP28-11、POJ213、Co1001三份材料表现较差。I、II两组材料主要差异体现在纤维分方面,据此对其杂交利用给出了建议。 展开更多

关键词 甘蔗 国外引进品种 高糖亲本 糖分性状

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甘蔗TAD1(ScTAD1)的克隆与表达分析 被引量：3

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作者 李旭娟 字秋艳 +6 位作者 李纯佳 刘洪博 林秀琴 徐超华 陆鑫 毛钧 刘新龙 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1571-1581,共11页

【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... 【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� 展开更多

关键词 甘蔗 腋芽 TAD1 克隆 表达分析

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云南省第12套甘蔗品种区试开远试点评价 被引量：3

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作者 昝逢刚 赵培方 +9 位作者 赵俊 夏红明 刘家勇 吴才文 覃伟 杨昆 姚丽 赵丽萍 李纯佳 陈学宽 《中国糖料》 2014年第4期42-44,共3页

对2012—2014年云南省第12套甘蔗品种区试开远试点进行分析评价,结果表明:综合性状较优的有云蔗06-160、云蔗06-362、云蔗05-211和德蔗06-24,可以考虑给予进一步繁殖、示范、推广。

关键词 甘蔗品种 区试 评价

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甘蔗常用亲本产量和品质性状评价与聚类分析 被引量：1

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作者 李旭娟 字秋艳 +7 位作者 徐超华 李纯佳 刘洪博 林秀琴 毛钧 覃伟 赵丽萍 刘新龙 《中国糖料》 2022年第1期1-8,共8页

为筛选出在产量和糖分性状上表现优异的亲本,对83份甘蔗常用亲本开展产量和品质性状评价与聚类分析。结果表明:83份亲本在产量和品质性状数值上具有较大的变幅,产量性状的变异系数(14.16%~65.00%、平均37.78%)要远大于品质性状(9.94%~26... 为筛选出在产量和糖分性状上表现优异的亲本,对83份甘蔗常用亲本开展产量和品质性状评价与聚类分析。结果表明:83份亲本在产量和品质性状数值上具有较大的变幅,产量性状的变异系数(14.16%~65.00%、平均37.78%)要远大于品质性状(9.94%~26.38%、平均16.71%),相比品质性状具有更为丰富的遗传变异;方差分析表明不同亲本在产量和品质性状上存在显著差异,筛选出来的优异亲本可用于甘蔗产量和品质性状的改良。相关性分析表明,大部分的产量性状间表现出显著的正相关性,其中有效茎数与理论产量相关性最高(0.750);品质性状中的糖分性状之间都表现出显著的正相关,而纤维分与糖分性状呈显著的负相关;大部分的产量性状与糖分性状之间呈显著的正相关,表明高产高糖亲本或品种是可以同时兼得的;考虑到纤维分与大部分的产量和所有的糖分性状呈现显著负相关,在育种上要注意均衡把握。聚类分析表明,依据产量性状可将亲本聚为6类,其中在各性状中表现较好的为B和C类群,最差的为F类群;依据品质性状可将亲本聚为7类,在糖分性状上表现最好的为Ⅳ和Ⅴ类群,表现最差的是Ⅰ和Ⅶ类群。以上结果将有助于对甘蔗亲本产量和品质性状的了解,为亲本的利用方向和组合的配制提供有效的参考。 展开更多

关键词 甘蔗亲本 产量 品质 评价 聚类分析

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甘蔗启动子研究进展 被引量：2

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作者 张锦 刘新龙 +3 位作者 李纯佳 刘洪博 朱建荣 李旭娟 《中国糖料》 2018年第1期53-56,共4页

综述了与甘蔗糖分、抗逆性和分蘖性状相关基因的启动子的研究进展,并对研究中存在的问题进行了展望。

关键词 甘蔗 启动子 研究进展

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