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植物学报 2019年第4期54卷 486-496页

作者：范业赓丘立杭黄杏周慧文甘崇琨李杨瑞杨荣仲吴建明陈荣发广西壮族自治区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 广西崇左市江州区土肥站崇左532200

以甘蔗(Saccharum officinarum)优良品种桂糖42号(GT42)为研究材料,分别于未伸长期(9–10叶龄以前)(Ls1)、伸长初期(12–13叶龄)(Ls2)和伸长盛期(15–16叶龄)(Ls3)取甘蔗第2片真叶(自顶部起)对应的节间组织,测定其赤霉素(GA)、生长素(I... 详细信息

以甘蔗(Saccharum officinarum)优良品种桂糖42号(GT42)为研究材料,分别于未伸长期(9–10叶龄以前)(Ls1)、伸长初期(12–13叶龄)(Ls2)和伸长盛期(15–16叶龄)(Ls3)取甘蔗第2片真叶(自顶部起)对应的节间组织,测定其赤霉素(GA)、生长素(IAA)、油菜素甾醇(BR)、细胞分裂素(CTK)、乙烯(ETH)和脱落酸(ABA)的含量,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析赤霉素合成途径关键基因GA20氧化酶基因(GA20-Oxidase1)、赤霉素受体基因(GID1)和DELLA蛋白编码基因(GAI)的差异表达。结果表明,在甘蔗伸长期间, GA和IAA含量呈现上升趋势, CTK和ABA含量呈下降趋势, ETH含量先上升后下降,BR含量则变化不明显;GA20-Oxidase1和GID1的表达呈上升趋势,而GAI的表达则呈下降趋势,这与相关植物激素的变化基本一致。综上,甘蔗节间伸长过程主要与GA和IAA相关,其次为CTK和ABA,而ETH受到IAA的调控影响节间伸长;植物激素间通过相互作用调控GA20-Oxidase1、GID1和GAI的表达,影响GA含量和GA的信号转导过程,进而影响甘蔗节间的伸长。该研究揭示了甘蔗节间伸长过程中赤霉素生物合成途径和信号转导关键基因的差异表达及植物激素含量的动态变化规律。

关键词：植物激素赤霉素基因表达分析节间伸长甘蔗

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一种甘蔗组培苗甘蔗鞭黑粉菌接种方法的建立

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广西糖业 2020年第1期40卷 3-7页

作者：颜梅新张小秋王泽平雷敬超李翔黄冬梅宋修鹏广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所/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/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007

通过甘蔗鞭黑粉菌对甘蔗组培苗进行接种建立甘蔗鞭黑粉菌致病性测定方法,为提高甘蔗鞭黑粉菌致病性缺陷突变体的筛选效率和致病性相关基因鉴定提供技术支持。利用甘蔗鞭黑粉菌209个突变体对移栽后高度为20~40cm的甘蔗组培苗进行一次初... 详细信息

通过甘蔗鞭黑粉菌对甘蔗组培苗进行接种建立甘蔗鞭黑粉菌致病性测定方法,为提高甘蔗鞭黑粉菌致病性缺陷突变体的筛选效率和致病性相关基因鉴定提供技术支持。利用甘蔗鞭黑粉菌209个突变体对移栽后高度为20~40cm的甘蔗组培苗进行一次初筛和一次复筛的致病性测定。结果表明,甘蔗鞭黑粉菌突变体最早发病时间为38天,甘蔗鞭黑粉菌野生型发病时间为48~72天。在初筛测试中,每处理只需1个重复(1株甘蔗组培苗),而在复筛中每处理仅需设5个重复。发病早、发病晚、不发病的突变体和正常发病的突变体,分别占突变体总数的1.9%、7.2%、0.5%和89.9%。该接种方法结果稳定,节约前期准备工作,缩短致病性测试周期,提高甘蔗鞭黑粉菌突变体致病性测试效率,对甘蔗鞭黑粉菌致病机理研究具有重要意义。

关键词：甘蔗鞭黑粉菌组培苗致病性测定

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甘蔗对梢腐病菌Fusarium不同病原种的室内离体抗性评价

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广西糖业 2021年第1期41卷 8-14页

作者：王伟超古幸灵周主贵刘丽敏刘红坚李毅杰段维兴雷敬超黄思良谭宏伟刘平武林善海广西大学农学院广西南宁530004 广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所广西南宁530007 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所/中国农业科学院甘蔗研究中心/农业农村部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室广西南宁530007 南阳师范学院生命科学与技术学院河南南阳473061

为研究甘蔗梢腐病不同病原菌的致病力差异,利用4份野生菌株(2份Fusarium sacchari、1份***和1份***)与2份诱变菌株(***和***的EMS诱变菌株),采用室内离体接种方法对9份甘蔗种质材料进行梢腐病病原菌致病力测定及甘蔗抗性鉴定,根据病斑... 详细信息

为研究甘蔗梢腐病不同病原菌的致病力差异,利用4份野生菌株(2份Fusarium sacchari、1份***和1份***)与2份诱变菌株(***和***的EMS诱变菌株),采用室内离体接种方法对9份甘蔗种质材料进行梢腐病病原菌致病力测定及甘蔗抗性鉴定,根据病斑大小划分抗性等级评价甘蔗的抗性。结果表明,试验的9份材料中,不同甘蔗材料对不同梢腐病病原菌抗性不同,诱变菌株致病力整体上明显变弱,但在个别甘蔗材料上结果相反,说明不同甘蔗品种对病原的不同致病基因响应效果不同。***能够较快识别并侵入甘蔗叶引起发病,CP85-1308对5个不同菌株抗病性最好,F134和CP72-1210材料对3种病原菌均表现为高感。甘蔗分蘖期对梢腐病菌的免疫力较伸长期差、易感染,甘蔗梢腐病的抗性评价较佳时期为分蘖期。

关键词：甘蔗梢腐病镰刀菌离体接种抗性评价

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甘蔗健康种苗一代种茎生产力分析

甘蔗健康种苗一代种茎生产力分析

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广西甘蔗学会2021年年会暨学术交流会

作者：周慧文覃兴云陈荣发范业赓韦素闫海锋丘立杭吴建明李杨瑞农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/中国农业科学院甘蔗研究中心广西南宁 530007 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所广西南宁 530007 来宾市金凤凰农业投资有限公司广西来宾 546100 广西环江毛南族自治县水源镇农业技术推广站广西河池 547102 农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/中国农业科学院甘蔗研究中心广西南宁 530007

利用常规种茎种植甘蔗会导致甘蔗种性下降,病虫害积累,最终影响甘蔗产量。因此文章利用广西5个主栽糖料蔗品种(桂糖42号、桂糖46号、桂柳05136、桂糖49号和桂糖55号),在广西2个甘蔗主要栽培区的3个试验点进行脱毒组培苗一代种茎和常规... 详细信息

利用常规种茎种植甘蔗会导致甘蔗种性下降,病虫害积累,最终影响甘蔗产量。因此文章利用广西5个主栽糖料蔗品种(桂糖42号、桂糖46号、桂柳05136、桂糖49号和桂糖55号),在广西2个甘蔗主要栽培区的3个试验点进行脱毒组培苗一代种茎和常规种茎生产性能比较研究。结果表明,5个品种种植一代种茎的茎径和单茎重与种植常规种茎差异不显著,有效茎数、株高和产量均有不同程度的增加,其中桂糖42号、桂糖46号、桂柳05136和桂糖55号产量增加达显著水平。因此种植一代种茎对该5个糖料蔗品种有一定的增产作用。

关键词：甘蔗健康种苗一代种茎产量

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温度对蔗螟天敌等腹黑卵蜂生长发育的影响

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西南农业学报 2019年第3期32卷 539-543页

作者：潘雪红商显坤魏吉利黄诚华广西壮族自治区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

【目的】探明温度对广西蔗区甘蔗螟虫优势寄生性天敌等腹黑卵蜂生长发育的影响,为该天敌的室内人工饲养繁殖、田间保护及其对蔗螟的有效防控提供理论基础。【方法】测定了等腹黑卵蜂在17、20、23、26、29和32℃6个恒温条件下的世代发育... 详细信息

【目的】探明温度对广西蔗区甘蔗螟虫优势寄生性天敌等腹黑卵蜂生长发育的影响,为该天敌的室内人工饲养繁殖、田间保护及其对蔗螟的有效防控提供理论基础。【方法】测定了等腹黑卵蜂在17、20、23、26、29和32℃6个恒温条件下的世代发育历期和发育速率,利用线性回归、S曲线回归和Logistic回归分析了温度与等腹黑卵蜂发育速率之间的关系,并用直接回归法和直接最优法2种方法比较了等腹黑卵蜂的发育起点温度和有效积温。【结果】等腹黑卵蜂在17～32℃范围内均能正常发育,发育历期随温度的升高而缩短,发育速率随温度的升高而加快。Logistic模型更能拟合等腹黑卵蜂发育速率与温度的关系,其回归方程为V=0.1755/(1+e^(4.0166-0.1529T))。经Logistic模型计算出,等腹黑卵蜂的发育最适温度为26.27℃,相应发育历期为11.40 d。利用直接最优法计算得出等腹黑卵蜂发育起点温度和有效积温分别为11.25℃和172.31 d·℃。【结论】温度是影响等腹黑卵蜂生长发育的重要因素,本研究结果为今后等腹黑卵蜂的保护和甘蔗螟虫的天敌防治提供了科学依据。

关键词：等腹黑卵蜂温度发育速率发育起点温度有效积温

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基于iTRAQ技术的甘蔗受黑穗病菌侵染蛋白组分析

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作物学报 2019年第1期45卷 55-69页

作者：宋奇琦 Pratiksha SINGH Rajesh Kumar SINGH 宋修鹏李海碧农友业杨丽涛李杨瑞中国农业科学院甘蔗研究中心/广西壮族自治区农业科学院/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007 广西大学农学院/亚热带农业生物保护与利用国家重点实验室广西南宁530005

黑穗病已成为影响甘蔗产量和含糖量的重要病害。为从蛋白质水平探讨甘蔗应答黑穗病菌的分子机制,本实验选用抗黑穗病品种桂糖29号和感黑穗病品种崖城71-374,处理组用浸渍法接种黑穗病菌,对照组用无菌水模拟接菌,在接种180 d后采取甘蔗叶... 详细信息

黑穗病已成为影响甘蔗产量和含糖量的重要病害。为从蛋白质水平探讨甘蔗应答黑穗病菌的分子机制,本实验选用抗黑穗病品种桂糖29号和感黑穗病品种崖城71-374,处理组用浸渍法接种黑穗病菌,对照组用无菌水模拟接菌,在接种180 d后采取甘蔗叶片,使用iTRAQ技术对蛋白质组进行研究。结果显示,桂糖29号中有定量信息蛋白1429个,差异表达蛋白290个,其中上调表达蛋白153个,下调表达蛋白137个;崖城71-374中有定量信息蛋白1576个,差异表达蛋白125个,其中上调表达蛋白55个,下调表达蛋白70个。抗病品种桂糖29号中差异表达蛋白数多于感病品种崖城71-374,且桂糖29号在KEGG富集到的代谢通路也更多,可能被侵染后抗病品种的免疫调节机制更为复杂,涉及的调控通路网更广。经对光合作用、抗氧化系统、钙信号、苯丙烷类代谢、激素相关差异表达蛋白及共有差异表达蛋白分析,发现光合作用通路、ROS、ABA、钙信号通路相关蛋白在2个品种中多为上调表达,且桂糖29号的上调表达蛋白数多于崖城71-374,可能参与甘蔗后期对黑穗病的应答。植物抗病是一个复杂的过程,需要多种功能与途径参与调控。在本实验中没有发现苯丙烷类代谢途径及一些酶(谷胱甘肽过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫转移酶、过氧化氢酶)、激素(生长素、乙烯、赤霉素)参与甘蔗的抗病过程,可能与采样时间有关。

关键词：甘蔗黑穗病 iTRAQ 蛋白质组

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基于图像的植物病害识别研究进展

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农业研究与应用 2024年第3期37卷 309-319页

作者：余敏李丰兵祝光湖宋修鹏王泽平张小秋雷敬超黄海荣黄伟华陈潇航黄冬梅李秋芳颜梅新桂林电子科技大学数学与计算科学学院广西桂林541004 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所/农业农村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 百色市农业科学研究所广西百色533612

植物病害识别是植物病害防控中必不可少的环节和前提条件,研发高精度的病害识别技术已成为病害高效防控中的迫切需求。植物病害图像识别的研究始于20世纪80年代,在农业生产和植物保护方面发挥着重要作用,及时、精确地识别植物病害可以... 详细信息

植物病害识别是植物病害防控中必不可少的环节和前提条件,研发高精度的病害识别技术已成为病害高效防控中的迫切需求。植物病害图像识别的研究始于20世纪80年代,在农业生产和植物保护方面发挥着重要作用,及时、精确地识别植物病害可以帮助人们鉴别病害种类,并采取相应的防治措施,减轻病害对农作物产量和质量的不良影响。本文在整理和总结现有国内外研究文献的基础上,从图像分割、特征提取、分类识别3个方面重点梳理植物病害图像识别技术。目前关于植物病害图像分割的方法主要从基于阈值、聚类、边缘和深度学习等技术进行分类,可分为固定阈值法和自适应阈值法。固定阈值法是人工根据目标和背景像素直方图的差异尝试不同的值,并选择适宜阈值以实现图像分割。自适应阈值法是基于固定阈值分割的原理,根据特定的规则借助计算机自动迭代获得阈值,最常用的是最大类间方差法(Otsu法),而基于综合粒子群算法(GCLPSO)的阈值分割法的分割效果优于其他同类算法,具有较好的收敛性和稳定性。在植物病害识别研究中,特征提取和分类识别是影响识别率的关键因素。特征提取即描述属性,获得病害信息,找出最有用的辨别特征。分类识别是在图像分割和特征提取的基础上,通过构建分类器实现病害的准确识别。将迁移学习、轻量型网络等方法运用到植物病害识别,研究设计出高识别精度的网络模型将会是智慧植保的未来发展方向。基于图像的植物病害识别能够为病害监测和病害防控提供更加科学、智能的支持,对全球粮食生产和农业可持续发展都具有重要意义。

关键词：植物病害图像分割特征提取病害识别

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甘蔗健康种苗一代种茎生产力分析

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广西糖业 2021年第3期41卷 15-19页

作者：周慧文覃兴云陈荣发范业赓韦素闫海锋丘立杭吴建明李杨瑞农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/中国农业科学院甘蔗研究中心广西南宁530007 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所广西南宁530007 来宾市金凤凰农业投资有限公司广西来宾546100 广西环江毛南族自治县水源镇农业技术推广站广西河池547102

关键词：甘蔗健康种苗一代种茎产量

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甘蔗黑穗病及其防治研究进展

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广东农业科学 2019年第4期46卷 81-88页

作者：韦金菊宋修鹏魏春燕张小秋黄伟华颜梅新广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所/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/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007 广西壮族自治区农业科学院生物技术研究所广西南宁530007

甘蔗是世界上重要的糖料和生物质能源作物,由甘蔗鞭黑粉菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是甘蔗生产上的主要病害, 严重影响甘蔗产量和质量,对我国乃至世界甘蔗生产和蔗糖产业的可持续发展构成了严重威胁。在分子水平上甘... 详细信息

甘蔗是世界上重要的糖料和生物质能源作物,由甘蔗鞭黑粉菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是甘蔗生产上的主要病害, 严重影响甘蔗产量和质量,对我国乃至世界甘蔗生产和蔗糖产业的可持续发展构成了严重威胁。在分子水平上甘蔗鞭黑粉菌致病机理和甘蔗抗病机理研究已成为当前研究的热点,深入的机理研究为甘蔗黑穗病的有效防治和抗病育种提供科学依据。目前,选育和推广抗黑穗病新品种是防治甘蔗黑穗病最经济有效的措施,而我国在抗病育种的研究基础比较薄弱。综述了甘蔗黑穗病发生与危害、病原特征、遗传多样性、致病机理、抗病育种及防治对策,并对甘蔗黑穗病研究中存在的问题与今后的研究思路进行了探讨与展望。

关键词：甘蔗黑穗病甘蔗鞭黑粉菌遗传多样性致病机理抗病育种

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甘蔗抗坏血酸过氧化物酶基因ScAPX1的克隆和表达分析

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生物技术通报 2019年第12期35卷 31-37页

作者：张保青邵敏黄玉新黄杏宋修鹏陈虎王盛谭秦亮杨丽涛李杨瑞广西农业科学院甘蔗研究所中国农业科学院甘蔗研究中心广西甘蔗遗传改良重点实验室农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室南宁530007 广西大学农学院南宁530005 广西林业科学研究院南宁530002 南宁市绿化工程管理中心南宁530011 广西壮族自治区亚热带作物研究所南宁530001

通过克隆甘蔗ScAPX1及分析其在低温胁迫中的表达,为深入研究甘蔗APX1在低温胁迫中的功能及为甘蔗抗寒育种的分子机理提供依据。以甘蔗叶片总RNA为模板,通过RT-PCR技术克隆甘蔗叶片ScAPX1的完整ORF序列,采用生物信息学软件分析所克隆基... 详细信息

通过克隆甘蔗ScAPX1及分析其在低温胁迫中的表达,为深入研究甘蔗APX1在低温胁迫中的功能及为甘蔗抗寒育种的分子机理提供依据。以甘蔗叶片总RNA为模板,通过RT-PCR技术克隆甘蔗叶片ScAPX1的完整ORF序列,采用生物信息学软件分析所克隆基因的编码蛋白特性,并用荧光定量PCR分析该基因在2个抗寒性差异较大的甘蔗品种GT28和YL6低温胁迫下的表达模式。结果表明,克隆得到甘蔗ScAPX1(NCBI登录号为KC794939),其包含一个759 bp的完整开放阅读框,编码252个氨基酸。该基因编码的蛋白不含信号肽,为可溶性蛋白,无跨膜结构,定位于细胞质,与高粱氨基酸的同源性为98%,推测其为胞质型抗坏血酸过氧化物酶基因。qRT-PCR分析结果表明,随着低温(0-4℃)时间的延长,2个甘蔗品种ScAPX1的表达量均是先上升后下降,但表达量存在差异,在整个胁迫过程中,抗寒强品种GT28的表达量始终比抗寒弱品种YL6高。甘蔗ScAPX1积极响应低温逆境胁迫,该基因的诱导表达与甘蔗品种本身的抗寒性密切相关。

关键词：甘蔗 ScAPX1 基因克隆低温胁迫表达分析

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