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甘蔗是中国重要的糖料作物和能源作物。在国内,甘蔗收获效率低、成本高,并且劳动成本在逐年增长,为了加快甘蔗机械化收获的步伐,选育易脱叶的甘蔗品种及对甘蔗脱叶性遗传改良成为甘蔗育种上一个急需解决的重大任务。本研究在成熟初期调查与甘蔗脱叶性密切相关的农艺性状,运用几种模型预测甘蔗脱叶性的测定值,并验证甘蔗脱叶性的定量评价指标。同时,采用Illumina HiSeq2000测序平台和生物信息学分析手段,构建了甘蔗叶鞘的转录组数据库和基因表达谱。主要研究结果如下：1、为了评价甘蔗的脱叶性,在甘蔗成熟期,调查8个甘蔗品系的与甘蔗脱叶性相关的8个农艺性状,包括总节数(TIN)、自然落叶数(SDN)、自然落叶率(SDR)、茎径(SD)、鞘痕长(ASR)、鞘倾角(LSR)和脱叶力(DF),应用SPSS软件对原始数据个案排秩后进行主成分分析,结果表明,自然落叶数、自然落叶率、鞘倾角、鞘痕长和脱叶力是对甘蔗脱叶性定量评价贡献最大的指标,可以作为甘蔗脱叶性的综合定量评价指标。为了简化脱叶性的评价指标,通过比较甘蔗+6叶至+16叶的脱叶力、鞘痕长和鞘倾角的差异和聚类分析,结果表明+10叶到+13叶中每片叶的3个指标均能代替每株甘蔗的3个指标。2、利用甘蔗脱叶性的6指标(自然落叶数、自然落叶率、鞘痕长、鞘倾角、脱叶力和平均每叶脱叶力)和3指标(自然落叶率、+10叶鞘倾角和+10叶脱叶力)分别对国家区试试验的38个甘蔗品种的脱叶性进行评价,结果表明,在甘蔗育种上可以用自然落叶率、+10叶倾角和+10脱叶力定量评价甘蔗的脱叶性,选育易脱叶的甘蔗品种。3、通过转录组分析最终获得95,061条Unigenes,平均长度740.08bp,N50为1301bp。通过比对公共数据库,有43.36%(41,221条)的序列在NR数据库注释,22.5%(21,390条)的序列在Swissprot中注释,11.5%(10,931)的序列在KEGG中注释,、只有5.67%(5,388条)的序列同时在NR、Swissprot、String、KEGG和Pfam中注释,有56.47%(53,679条)的基因功能未知。甘蔗叶鞘转录组数据库的获得是甘蔗基因研究的基础,将有助于甘蔗叶鞘表达谱研究和功能基因挖掘。4、获得了甘蔗叶鞘表达谱数据库,经显著性筛选,D-1和D-7的显著差异基因有7313个,E-1和E-3的显著差异基因有4125个,D-3和E-3的显著差异基因有3661个,D-3和D-7的显著差异基因有2709个,4组共有的差异基因812个,D-1和D-3的显著差异基因有3379个,D-1和E-1的显著差异基因有1955个。KEGG功能分析表明,两两分组的差异基因分别参与了二百多条代谢途径,共同参与的代谢途径有226条,主要参与代谢途径、次生代谢产物的生物合成、在不同环境中的微生物代谢、核糖体、植物病原体相互作用、植物激素信号转导等。