甘蔗脫葉性的評價及其分子基礎.pdf

1、甘蔗是中國重要的糖料作物和能源作物。在國內，甘蔗收獲效率低、成本高，并且勞動成本在逐年增長，為了加快甘蔗機械化收獲的步伐，選育易脫葉的甘蔗品種及對甘蔗脫葉性遺傳改良成為甘蔗育種上一個急需解決的重大任務。本研究在成熟初期調查與甘蔗脫葉性密切相關的農藝性狀，運用幾種模型預測甘蔗脫葉性的測定值，并驗證甘蔗脫葉性的定量評價指標。同時，采用Illumina HiSeq2000測序平臺和生物信息學分析手段，構建了甘蔗葉鞘的轉錄組數據庫和基因表達譜。

2、主要研究結果如下:
　　1、為了評價甘蔗的脫葉性，在甘蔗成熟期，調查8個甘蔗品系的與甘蔗脫葉性相關的8個農藝性狀，包括總節(jié)數(TIN)、自然落葉數(SDN)、自然落葉率(SDR)、莖徑(SD)、鞘痕長(ASR)、鞘傾角(LSR)和脫葉力(DF)，應用SPSS軟件對原始數據個案排秩后進行主成分分析，結果表明，自然落葉數、自然落葉率、鞘傾角、鞘痕長和脫葉力是對甘蔗脫葉性定量評價貢獻最大的指標，可以作為甘蔗脫葉性的綜合定量評價指標。為了

3、簡化脫葉性的評價指標，通過比較甘蔗+6葉至+16葉的脫葉力、鞘痕長和鞘傾角的差異和聚類分析，結果表明+10葉到+13葉中每片葉的3個指標均能代替每株甘蔗的3個指標。
　　2、利用甘蔗脫葉性的6指標（自然落葉數、自然落葉率、鞘痕長、鞘傾角、脫葉力和平均每葉脫葉力）和3指標（自然落葉率、+10葉鞘傾角和+10葉脫葉力）分別對國家區(qū)試試驗的38個甘蔗品種的脫葉性進行評價，結果表明，在甘蔗育種上可以用自然落葉率、+10葉傾角和+10脫葉力

4、定量評價甘蔗的脫葉性，選育易脫葉的甘蔗品種。
　　3、通過轉錄組分析最終獲得95，061條Unigenes，平均長度740.08bp，N50為1301bp。通過比對公共數據庫，有43.36％(41，221條)的序列在NR數據庫注釋，22.5％（21，390條）的序列在Swissprot中注釋，11.5％(10，931)的序列在KEGG中注釋，只有5.67％(5，388條)的序列同時在NR、Swissprot、String、KEGG

5、和Pfam中注釋，有56.47％(53，679條)的基因功能未知。甘蔗葉鞘轉錄組數據庫的獲得是甘蔗基因研究的基礎，將有助于甘蔗葉鞘表達譜研究和功能基因挖掘。
　　4、獲得了甘蔗葉鞘表達譜數據庫，經顯著性篩選，D-1和D-7的顯著差異基因有7313個，E-1和E-3的顯著差異基因有4125個，D-3和E-3的顯著差異基因有3661個，D-3和D-7的顯著差異基因有2709個，4組共有的差異基因812個，D-1和D-3的顯著差異基因有