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中国作物学会——2015年学术年会

作者：黄诚梅魏源文邓智年吴凯朝曹辉庆蒋仙芝李杨瑞广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室贺州学院

本研究以转Bt基因（Cry1c）甘蔗品种新台糖22号（ROC22）T1代为材料,以受体甘蔗原种为对照,采用RT-PCR法对21个转基因甘蔗株系Bar基因表达进行检测,调查各个株系的主要农艺性状、生物学特性、螟害率等,并测定了植株叶片叶绿素、总蛋白... 详细信息

本研究以转Bt基因（Cry1c）甘蔗品种新台糖22号（ROC22）T1代为材料,以受体甘蔗原种为对照,采用RT-PCR法对21个转基因甘蔗株系Bar基因表达进行检测,调查各个株系的主要农艺性状、生物学特性、螟害率等,并测定了植株叶片叶绿素、总蛋白质含量等生理指标,以初步探讨转基因甘蔗外源基因在T1代中表达及其相关农艺生长表现,旨为转基因甘蔗安全评价及其研究提供参考。研究结果如下:（1）优化建立了转Bt甘蔗外源Bar基因的RT-PCR反应体系,在20μL PCR反应体系中,各组分的适宜浓度配比为:模板cDNA 2μL、dNTPs 2.0μL（2.5mmol/L）、Ex-Taq DNA聚合酶0.2μL（5U/μL）、引物1μL（10μmol/L）、10×PCR Buffer 2.0μL(含有Mg),加ddHO至20μL。PCR反应程序的最适退火温度为57.5℃。（2）以Bar基因特异性引物,RT-PCR法均能扩增出在转基因甘蔗后代株系植株叶片中目标特异带,表明外源基因能在转基因甘蔗T1代中稳定表达。（3）农艺性状、生物学特性调查结果表明,部分株系与对照相比在萌芽、分蘖、株高、株高、锤度等农艺性状,根、茎、叶、芽等生物学特性上表现差异不显著。而对照受螟虫为害较重。部分转基因植株在叶片叶绿素含量、蛋白质含量等与对照存在差异。

关键词：转Bt甘蔗 Bar基因表达农艺性状生物学特性

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甘蔗多用途育种材料创新及应用

甘蔗多用途育种材料创新及应用

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广西甘蔗学会第十届代表大会暨2015年学术交流会

作者：李杨瑞杨丽涛黄东亮周会胡春锦张革民刘昔辉魏源文朱俊杰邓智年邢永秀黄诚梅罗霆王爱勤陈赶林黄杏李长宁张保青宋修鹏李鸣李素丽中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗迪传改良重点实验室中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗迪传改良重点实验室亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/广西大学农学院广西农业科学院微中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗迪传改良重点实验室广西农业科学院微生物研究所广西作物遗传改良与生物技术重点开放实验室亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/广西大学农学院

本项目在甘蔗野生资源创新利用、多用途材料筛选应用、甘蔗转基因、甘蔗生物固氮和甘蔗逆境差异蛋白质组学等方面形成了有特色的、原创性的基础研究成果，为中国甘蔗学科发展做出了创新性贡献。

关键词：甘蔗育种材料基因表达生物固氮蛋白质组学

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转Bt甘蔗后代Bar基因表达及其植株农艺性状表现

转Bt甘蔗后代Bar基因表达及其植株农艺性状表现

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中国作物学会2015年学术年会

作者：黄诚梅魏源文邓智年吴凯朝曹辉庆蒋仙芝李杨瑞广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室南宁 530007 中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室南宁 530007 贺州学院贺州 542899

本研究以转Bt基因(Cry1c)甘蔗品种新台糖22号(ROC22)T1代为材料,以受体甘蔗原种为对照,采用RT-PCR法对21个转基因甘蔗株系Bar基因表达进行检测,调查各个株系的主要农艺性状、生物学特性、螟害率等,并测定了植株叶片叶绿素、总蛋白质含... 详细信息

本研究以转Bt基因(Cry1c)甘蔗品种新台糖22号(ROC22)T1代为材料,以受体甘蔗原种为对照,采用RT-PCR法对21个转基因甘蔗株系Bar基因表达进行检测,调查各个株系的主要农艺性状、生物学特性、螟害率等,并测定了植株叶片叶绿素、总蛋白质含量等生理指标,以初步探讨转基因甘蔗外源基因在T1代中表达及其相关农艺生长表现,旨为转基因甘蔗安全评价及其研究提供参考.研究结果如下：(1)优化建立了转Bt甘蔗外源Bar基因的RT-PCR反应体系,在20μL PCR反应体系中,各组分的适宜浓度配比为：模板cDNA 2μL、dNTPs 2.0μL(2.5mmol/L)、Ex-Taq DNA聚合酶0.2μL(5U/μL)、引物1μL(10μmol/L)、10×PCR Buffer 2.0μL(含有Mg2+),加ddH2O至20μ***反应程序的最适退火温度为57.5℃.(2)以Bar基因特异性引物,RT-PCR法均能扩增出在转基因甘蔗后代株系植株叶片中目标特异带,表明外源基因能在转基因甘蔗T1代中稳定表达.(3)农艺性状、生物学特性调查结果表明,部分株系与对照相比在萌芽、分蘖、株高、株高、锤度等农艺性状,根、茎、叶、芽等生物学特性上表现差异不显著.而对照受螟虫为害较重.部分转基因植株在叶片叶绿素含量、蛋白质含量等与对照存在差异.

关键词：转Bt甘蔗 Bar基因表达农艺性状生物学特性

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甘蔗中性/碱性转化酶基因SoNIN1的克隆和表达分析

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作物学报 2014年第2期40卷 253-263页

作者：牛俊奇王爱勤黄静丽杨丽涛李杨瑞广西大学农学院广西南宁530005 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530005 中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007

中性/碱性转化酶(Alkaline/Neutral Invertase)能不可逆地催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖,在植物生长发育中起重要作用。本研究采用RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种GT28心叶中克隆到甘蔗中性/碱性转化酶基因全长cDNA序列,基因命名为SoNIN1。该... 详细信息

中性/碱性转化酶(Alkaline/Neutral Invertase)能不可逆地催化蔗糖分解为葡萄糖和果糖,在植物生长发育中起重要作用。本研究采用RT-PCR和RACE技术从甘蔗品种GT28心叶中克隆到甘蔗中性/碱性转化酶基因全长cDNA序列,基因命名为SoNIN1。该基因全长2289 bp(GenBank登录号为JX109944),开放阅读框为1812 bp,编码603个氨基酸,相对分子量为67.79 kD,等电点为6.41。具有中性/碱性转化酶保守结构域,N-端不含跨膜结构和信号肽。其编码氨基酸序列与玉米、水稻和黑麦草的亲缘关系较近,属于同一进化分支。利用染色体步移技术克隆到SoNIN1基因5′侧翼启动子序列,长度为1174 bp(GenBank登录号为KC854419)。启动子序列含有多个CAAT-box和TATA-box等基本作用元件,参与分生组织特异性激活,参与干旱诱导的MYB结合位点,脱落酸、茉莉酸甲酯和赤霉素响应等作用元件。利用实时荧光定量PCR技术,在生理成熟期甘蔗茎、叶、花序和芽中均能检测到SoNIN1的表达,其表达量在叶中最高,芽中次之,而在+1节间最低。苗期根和叶中SoNIN1基因都受PEG和NaCl诱导表达。

关键词：甘蔗中性碱性转化酶启动子克隆基因表达

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甘蔗光合系统Ⅰ psaD 基因的克隆和表达分析

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中国农业大学学报 2014年第1期19卷 43-50页

作者：牛俊奇王爱勤朱惠杨丽涛李杨瑞广西大学农学院南宁530005 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005 中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室南宁530007 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室南宁530007

采用RACE-PCR方法,以甘蔗心叶为材料克隆了甘蔗PS Ⅰ反应中心亚基Ⅱ基因全长,命名为SopsaD,GenBank登录号JX866950.该基因cDNA序列全长为904 bp,编码200个氨基酸多肽,预测其分子质量和等电点分别为21.85 ku和10.5,其中N端的1～44 aa是... 详细信息

采用RACE-PCR方法,以甘蔗心叶为材料克隆了甘蔗PS Ⅰ反应中心亚基Ⅱ基因全长,命名为SopsaD,GenBank登录号JX866950.该基因cDNA序列全长为904 bp,编码200个氨基酸多肽,预测其分子质量和等电点分别为21.85 ku和10.5,其中N端的1～44 aa是叶绿体转运肽序列,62～199 aa是保守的Pfam:PasD结构域.SopsaD与玉米(EU953246)、水稻(AY224449)、大麦(M98254)和短柄草(XM003564060) psaD基因核苷酸同源性分别为85％、85％、84％和81％,氨基酸序列的同源性分别为92％、88％、87％和85％.荧光定量PCR表明甘蔗在叶、花序、芽、茎和根中都能检测到SopsaD基因表达,其中在叶中表达量最高,其次是花序中,而在根中的表达量最低.甘蔗在工艺成熟期和生理成熟期SopsaD基因整体上表现为功能叶中基因表达量高,而老叶中基因表达量低,证实该基因参与光合作用反应.

关键词：甘蔗光合系统Ⅰ psaD 克隆基因表达

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宿根矮化病菌对甘蔗品质及茎、叶超微结构的影响

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植物病理学报 2014年第4期44卷 379-386页

作者：陈明辉谢晓娜王盛杨丽涛李杨瑞陈保善广西大学农学院南宁530005 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005 中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室南宁530007 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室南宁530007

甘蔗宿根矮化病(Ratoon Stunting Disease,RSD)是由Leifsonia xyli ***(Lxx)引起的,是目前世界所有植蔗地区危害性极大的病害之一。本实验以甘蔗品种新台糖22号(ROC22)健康植株为对照,感染RSD植株为处理,观察和测定RSD侵染甘蔗引起的蔗... 详细信息

甘蔗宿根矮化病(Ratoon Stunting Disease,RSD)是由Leifsonia xyli ***(Lxx)引起的,是目前世界所有植蔗地区危害性极大的病害之一。本实验以甘蔗品种新台糖22号(ROC22)健康植株为对照,感染RSD植株为处理,观察和测定RSD侵染甘蔗引起的蔗株农艺性状、蔗糖分以及茎、叶超微结构的变化。结果表明:(1)感染RSD种茎的出苗率比对照减少2.94个百分点;株高比对照下降28.85 cm;茎径比对照减少0.28 cm;节间长度比对照减短3.50 cm;单茎重比对照低0.36kg。(2)感染RSD植株的蔗糖分低于对照0.9个百分点(绝对值)。(3)利用透射电镜技术对感染RSD植株茎、叶细胞超微结构进行观察表明,叶片叶肉细胞、维管束鞘细胞及茎细胞内的细胞器及细胞核都发生了明显的病理变化。与健康叶片相比,叶绿体变形,叶绿体基质片层大部分消解,基粒结构消失,叶绿体外膜和内膜剥离。线粒体形态异常,有的肿大、内嵴模糊,严重者内嵴消失并空泡化,仅剩未被消解的残骸;细胞核形态变为不规则,核膜破裂,染色质分布不均匀,呈降解状态。在感染RSD甘蔗茎维管束导管细胞内积累有大量的电子致密物质,细胞壁有不同程度的溶解和断裂,这可能和RSD病原细菌侵染有关。以上结果表明:RSD侵染甘蔗后,可能导致光合效率下降,对水分和营养物质的运输能力降低,从而导致甘蔗品质和产量的降低。

关键词：甘蔗宿根矮化病(RSD) 蔗糖分超微结构细胞病理变化

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绿色荧光蛋白基因标记的固氮菌DX120E在甘蔗植株内的定殖

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作物学报 2014年第6期40卷 1132-1139页

作者：魏春燕邢永秀莫遥林丽杨丽涛胡春锦李杨瑞广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 广西农业科学院/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 广西农业科学院微生物研究所广西南宁530007

为了探索甘蔗固氮菌DX120E菌株侵入根的方式以及菌株在甘蔗植株内的定殖规律,确定人工接种固氮菌适宜的侵染浓度和定殖特点,采用绿色荧光蛋白(GFP)标记的固氮菌DX120E接种甘蔗组培苗,以荧光显微镜观察其侵染和定殖情况,以抗生素抗性标... 详细信息

为了探索甘蔗固氮菌DX120E菌株侵入根的方式以及菌株在甘蔗植株内的定殖规律,确定人工接种固氮菌适宜的侵染浓度和定殖特点,采用绿色荧光蛋白(GFP)标记的固氮菌DX120E接种甘蔗组培苗,以荧光显微镜观察其侵染和定殖情况,以抗生素抗性标记法和平板分离计数法测定DX120E菌株的种群动态。结果表明,菌株DX120E在2个甘蔗品种的根、叶鞘和叶内均能定殖,定殖菌量依次均为根>叶鞘>叶;不同接种浓度下,最大定殖数量无显著差异,1×102CFU mL–1的接种量足够侵入甘蔗并积累定殖。DX120E从甘蔗根表面的裂隙、主根和侧根发生处及根的断裂处均可侵入,主要在根表面细胞间隙和细胞内大量定殖,同时也可迁移到叶片的叶肉细胞和维管束细胞中定殖。

关键词：固氮菌(Klebsiella sp ) 甘蔗接种浓度细菌数量定殖

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低氮条件下间作大豆对宿根蔗内生固氮菌固氮酶活性、氮素积累及产量的影响

低氮条件下间作大豆对宿根蔗内生固氮菌固氮酶活性、氮素积累及产...

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广西甘蔗学会第十届代表大会暨2015年学术交流会

作者：杨建波彭东海覃刘东魏春燕杨丽涛李杨瑞广西大学农学院南宁530005 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室南宁530007 广西大学农学院南宁530005 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530005 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室南宁530007 中国农业科学院甘蔗研究中心/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘

目的：探讨低氮条件下间作大豆对宿根蔗内生固氮特性及生长的影响,为生产上合理应用甘蔗/大豆间作提供理论依据. 方法：采用裂区试验,以单、间作不同种植模式为主因素,以ROC22、B8和GT213个甘蔗品种为副因素,比较低氮条件下不同处理... 详细信息

目的：探讨低氮条件下间作大豆对宿根蔗内生固氮特性及生长的影响,为生产上合理应用甘蔗/大豆间作提供理论依据. 方法：采用裂区试验,以单、间作不同种植模式为主因素,以ROC22、B8和GT213个甘蔗品种为副因素,比较低氮条件下不同处理间甘蔗的产量、氮素积累及内生固氮菌固氮酶活性的差异. 结果：低氮条件下,与甘蔗单作处理相比,甘蔗/大豆间作处理的宿根蔗茎径、有效茎数和产量分别提高5.1％～8.7％、7.9％～31.0％和9.0％～40.5％,而不同处理间的株高没有明显差异.间作处理可显著提高宿根蔗的茎、叶内生固氮菌固氮酶活性,其中ROC22茎、叶中的固氮酶活性增幅最大,分别提高了59.35和0.98～1.89nmol C2H4/gFW·h.除分蘖期间作处理B8叶片的全氮含量和GT21的氮素总积累量显著提高18.8％和35.2％外(P＜0.05,下同),其他品种叶片的全氮含量和氮素积累量在处理间差异不显著(P＞0.05);伸长期时,间作处理下蔗茎的全氮含量和氮素积累量均较单作有不同程度提高,其中ROC22和GT21的氮素总积累量分别显著提高35.0％和81.1％. 结论：低氮条件下,间作大豆可明显提高宿根蔗的内生固氮菌固氮酶活性、氮素积累及产量,其中以GT21间作大豆的增产效果最佳.

关键词：宿根蔗间作模式固氮菌酶活性氮素积累作物产量

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接种变栖克雷伯氏菌DX120E对不同甘蔗品种的促生效应

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应用生态学报 2014年第7期25卷 2085-2092页

作者：魏春燕邢永秀林丽杨丽涛李杨瑞胡春锦广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室广西南宁530007 中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室广西南宁530007 广西农业科学院微生物研究所广西南宁530007

为探究具有高固氮酶活性的变栖克雷伯氏菌DX120E回接甘蔗后的固氮能力和促生效应,以甘蔗品种B8和GT21的无菌组培苗为材料,采用根部接种的方法,研究固氮菌DX120E在甘蔗体内的定殖数量及其对甘蔗组培苗植株生长、氮代谢关键酶活性和硝态... 详细信息

为探究具有高固氮酶活性的变栖克雷伯氏菌DX120E回接甘蔗后的固氮能力和促生效应,以甘蔗品种B8和GT21的无菌组培苗为材料,采用根部接种的方法,研究固氮菌DX120E在甘蔗体内的定殖数量及其对甘蔗组培苗植株生长、氮代谢关键酶活性和硝态氮含量及矿质元素吸收的影响.结果表明:固氮菌DX120E能在甘蔗根和地上部分组织内生存和定殖;接种固氮菌DX120E可以有效促进甘蔗植株生长和对矿质营养的吸收;显著提高甘蔗植株体内的硝酸还原酶(NR)活性,同时也能在一定程度上提高植株体内谷氨酰胺合成酶(GS)活性,增加硝态氮含量.表明变栖克雷伯氏菌DX120E对甘蔗具有明显的促生效应,在生物固氮肥开发方面具有较大的应用前景.

关键词：甘蔗组培苗变栖克雷伯氏菌DX120E 促生效应

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间作大豆对甘蔗根际土壤细菌及固氮菌多样性的影响

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植物生态学报 2014年第9期38卷 959-969页

作者：彭东海杨建波李健邢永秀覃刘东杨丽涛李杨瑞广西大学农学院/广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良生物技术重点开放实验室广西农业科学院微生物研究所南宁530007

为探讨间作大豆(Glycine max)对甘蔗(Saccharum officinarum)根际土壤细菌及固氮细菌多样性的影响,收集和开发固氮菌资源,筛选高效甘蔗联合固氮体系,选用3个甘蔗栽培品种‘ROC22’、‘GT21’、‘B8’与大豆品种‘Guizao 2’进行间种栽培... 详细信息

为探讨间作大豆(Glycine max)对甘蔗(Saccharum officinarum)根际土壤细菌及固氮细菌多样性的影响,收集和开发固氮菌资源,筛选高效甘蔗联合固氮体系,选用3个甘蔗栽培品种‘ROC22’、‘GT21’、‘B8’与大豆品种‘Guizao 2’进行间种栽培,采用巢式PCR特异扩增细菌16S rRNA基因片段和固氮细菌nifH基因片段,并结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,对间作大豆的甘蔗根际土壤细菌及固氮细菌进行系统演化和多样性分析。聚类分析结果显示,间作大豆改变了甘蔗根际土壤细菌及固氮细菌原来的群落组成结构,尤其对固氮菌群落组成的改变更大,但对群落物种的优势度影响较小。Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数分析结果表明,甘蔗-大豆间作显著影响甘蔗根际土壤中细菌和固氮菌的多样性,其中对固氮细菌多样性的影响较大。不同甘蔗品种的根际土壤细菌和固氮菌在间作大豆条件下表现出不同的多样性,‘ROC22’和‘GT21’间作处理甘蔗根际土壤固氮细菌的Shannon-Wiener多样性指数显著高于单作处理,而‘ROC22’与大豆间作处理的甘蔗根际土壤固氮菌多样性最为丰富。在大豆生长盛期,间作处理的甘蔗根际土壤细菌多样性最为丰富,不同处理间的差异也最大,随后下降。总体来看,甘蔗-大豆间作显著地影响根际土壤细菌和固氮菌的群落结构和群落多样性,有助于对甘蔗合理间作栽培模式的认识和筛选高效甘蔗联合固氮体系。

关键词：变性梯度凝胶电泳间作固氮细菌大豆甘蔗

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