基因工程甘蔗：潜能、现状和前景

从基因工程在甘蔗上的应用潜能、甘蔗遗传转化的方法及其成效、启动子及选择标记对基因表达和转化体筛选的效应、基因工程甘蔗的成就等几个方面进行综合评述,并提出了进一步的研究方向。     

甘蔗遗传转化研究进展

甘蔗由于其本身的特殊性使其遗传转化较为困难,但利用直接转化法及不同的受体系统已在甘蔗不同品种上获得成功,农杆菌介导法已开始应用于甘蔗转化研究。对甘蔗遗传转化方法及其影响因素,基因工程现状进行了综述。     

无机焦磷酸化酶基因转化甘蔗的遗传研究

甘蔗是我国最为重要的糖料作物,也是一种重要的能源作物,提高甘蔗的含糖量是甘蔗育种的主要目标.通过农杆菌介导法将无机焦磷酸化酶(PPase)基因导入甘蔗,以期获得提高蔗糖含量的转基因植株.经过PPT抗性筛选获得72株抗性植株,并对其进行PPase基因和bar筛选标记基因的双重PCR检测,其中有13株都呈阳性.结果初步证明无机焦磷酸化酶基因已整合到甘蔗的基因组中.     

甘蔗蔗汁品质性状的回归分析及模型

本文对47份不同甘蔗基因型的蔗汁品质性状进行简单回归和逐步回归分析.结果表明,蔗汁蔗糖分(Suc)与锤度(BX)、温度校正后锤度(BX′)、蔗汁旋光读数(0Z)以及转光度(pol)之间均呈线性回归,简单回归模型均达极显著水平(P＜0.01),决定系数(R2)分别为0.9393、0.9199、0.9861及0.9839.通过逐步回归分析和残差分析建立多重线性回归方程为Suc=0.05706 0.21488BX 0.181030Z,方差分析表明多重线性回归模型达极显著水平(P＜0.01),决定系数为0.9931.t测验表明,蔗汁蔗糖分的模型预测值与实测值间的差异不显著,相对误差平均为0.49%.     

甘蔗赭色鸟喙象生物学及防治研究

甘蔗赭色鸟喙象 Otidognathus rubriceps Chevrolat是云南甘蔗上一种新的严重蛀食蔗茎的害虫 ,主要以成虫和幼虫危害蔗茎 ,使蔗株枯死 ,造成减产 ,严重的无收。此虫 1年发生 1代 ,以成虫在土中越冬 ,成虫有假死性 ,会飞翔。 5月底 6月初成虫出土 ,交尾产卵 ,9月下旬终见 ;7～ 9月幼虫危害最盛 ,9月上旬至 11月上旬老熟幼虫入土 8～ 15cm做茧化蛹。在胶泥土中虫口较多 ;宿根年限越长受害越重 ;不同甘蔗品种受害差异大。防治措施蔗稻轮作 ;缩短宿根年限 ;选种抗虫品种 ;人工捕杀 ;10月上中旬用水淹灌蔗地 ;6月中下旬结合培土每公顷用 3%甲拌磷或呋甲颗粒剂 75kg,到 7月上旬末和 8月上旬初再结合其它害虫的防治 ,用 4 0 %水胺硫磷乳油 10 0 0倍稀释液喷雾 ,防治效果达 90 %左右     

几内亚甘蔗象Rhabdoscelus obscurus随进境原木传入扩散的风险分析

根据国际植物检疫措施标准(ISPM)规定的有害生物风险性分析程序,利用相关风险分析模型,从国内分布状况、潜在的危害性、受害寄主的经济重要性、传播和扩散的可能性及风险性管理难度5个方面对几内亚甘蔗象传入扩散风险进行定性、定量分析。结果表明其综合风险值R为2.57,属于高度危险的有害生物。据此提出了3条风险管理对策,以期使风险降低到可接受水平。     

甘蔗细平象的研究

甘蔗细平象Trockorhopalus humeralis Chevrolat是云南甘蔗上的一种毁灭性地下害虫,以幼虫和成虫在地下蔗头内为害,为害期8-10个月。据1989年调查,受害蔗每亩损失500-3000kg,严重的无收。此虫1年发生1代,以成虫在蔗头内越冬,有喜湿性,不能飞翔,主要通过沟河流水传播。在河川坝地,沙壤土中虫口较多;宿根年限越长的甘蔗受害越重。建议蔗稻轮作;缩短甘蔗宿根年限;早春翻挖有虫蔗蔸烧毁;结合新植蔗下种,宿根蔗松蔸培土施用甲基异柳磷或铁灭克等颗粒杀虫剂进行防治。     

甘蔗叶不同部位ATP酶活性细胞化学定位

甘蔗叶片,叶鞘和肥厚带韧皮部 ATP 酶活性定位于筛管、伴胞的质膜、内质网和某些伴胞细胞基质、小囊泡和发育成熟的液泡上;叶片韧皮部薄壁细胞、厚壁细胞和厚壁通道细胞质膜及小囊泡中亦显示有 ATP 水解产物;维管束鞘细咆与厚壁细胞或厚壁通道细胞所构成的细胞间隙上也存在有 ATP 酶活性反应产物沉淀。甘蔗叶片大、中、小三种维管束,从小维管束到大维管束,面向细胞间隙的细胞表面上的 ATP 酶活性逐渐增强,而维管束鞘细胞质膜上的 ATP 酶活性则趋于减弱;同一维管束内则以韧皮部细胞的 ATP 酶活性最强。维管束鞘细胞与叶肉细胞之间存在很多的胞间连丝,并表现出高的 ATP 酶活性。讨论了 ATP 酶活性的分布状态与叶肉细胞的光合产物向韧皮部运输的关系。     

广西两种能源植物种植对土壤动物多样性的影响

在广西武鸣地区以木薯(Manihot esculenta)平地为参照,于2012年7月从能源植物种类筛选(甘蔗(Saccharum officinarum)与木薯)、种植模式(套作与单作)和地形选择(坡地与平地)等方面,对主要能源植物甘蔗和木薯种植地进行了土壤动物和土壤环境质量的调查.结果表明:在甘蔗种植地,土壤动物的数量、多样性、生物学质量均出现了显著下降,特别是生物学质量下降幅度达53％(P=0.032);在木薯平地上套种花生(Arachis hypogaea)对土壤动物的数量、群落组成及生物学质量无明显影响,但生物多样性显著上升;地形选择对土壤动物的效果明显,坡地的土壤动物数量、生物多样性及生物学质量均出现普遍下降.这些结果表明,木薯比甘蔗更适合长期种植,且通过优化种植模式,选择适当地形还可以缓冲木薯种植过程对土壤生物多样性和土壤质量的负面影响,因此可初步断定在广西可以优先选择木薯作为一种长期发展的能源植物.     

响应面法优化重组大肠杆菌产蔗糖异构酶发酵培养基

通过碳氮源的不同浓度对重组大肠杆菌E.coil BL21(DE3)发酵产蔗糖异构酶(SIase)的影响,并借助于数学分析软件Design Expert,结合Plackett-Burman试验设计和中心复合试验设计分析法,对蔗糖异构酶的产生菌进行了发酵培养基的优化研究。实验表明,最佳培养基组分为甘蔗糖蜜10.65 g/L,玉米浆22.22 g/L,NaCl 7.57 g/L ,MgSO₄·7H₂O 0.52 g/L, KH₂PO₄ 4.46g/L,优化后的蔗糖异构酶活力达到29.1U/ml,比LB培养基培养重组大肠杆菌(15U/ml),蔗糖异构酶活力提高了94%,与原始菌大黄欧文菌NX-5相比提高了21.4倍(1.3U/ml)。