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    组学与生物技术
  • 组学与生物技术
    杨署光, 晁金泉, 李言, 吴绍华, 张世鑫, 邓小敏, 史敏晶, 田维敏
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    基于乙烯利(一种乙烯释放剂)刺激采胶可以显著增加每刀次的胶乳产量,以往认为橡胶生物合成主要受乙烯正调控。基于茉莉酸信号在促进植物次生代谢物质的生物合成中所起的关键作用,茉莉酸信号也被认为在天然橡胶生物合成的正反馈调节中起作用。最近的研究表明,割胶促进橡胶树合成天然橡胶与激活乳管细胞的茉莉酸信号途径密切相关。然而,茉莉酸信号途径和乙烯信号途径在橡胶生物合成调控过程中是否存在交互作用仍然不清楚。为此,本研究用茉莉酸甲酯和乙烯处理短期停割树,以13C-MVA为底物测定全胶乳和小橡胶粒子的体外橡胶生物合成效率,用qPCR技术分析茉莉酸甲酯和乙烯处理条件下4个茉莉酸信号途径关键环节基因HbCOI1HbJAZ1HbMYC1HbMYC2,4个乙烯-响应元件结合因子(ERFs)基因HbERFⅢaHbERFⅦaHbERFⅨcHbERFⅩa,4个橡胶生物合成关键蛋白基因HbHMGR1HbSRPP1HbREF1HbHRT2在萌条乳管细胞中的表达。 结果表明:外源茉莉酸甲酯处理显著上调橡胶树乳管细胞中茉莉酸信号途径关键环节基因HbCOI1HbJAZ1HbMYC1HbMYC2和橡胶生物合成关键蛋白基因HbHMGR1HbSRPP1HbREF1HbHRT2的表达水平,促进橡胶生物合成,但对乙烯-响应元件结合因子基因HbERFⅢaHbERFⅦaHbERFⅨcHbERFⅩa的表达影响甚微,甚至抑制它们的表达。相反,外源乙烯处理显著上调橡胶树乳管细胞中乙烯-响应元件结合因子基因HbERFⅢaHbERFⅦaHbERFⅨcHbERFⅩa的表达水平,但对茉莉酸信号途径关键环节基因HbCOI1HbJAZ1HbMYC1HbMYC2和橡胶生物合成关键蛋白基因HbHMGR1HbSRPP1HbREF1HbHRT2的表达影响甚微,甚至抑制它们的表达,抑制橡胶生物合成。结果证明了茉莉酸和乙烯对巴西橡胶树橡胶生物合成的拮抗作用,将为阐明茉莉酸信号和乙烯信号的增产机理供理论依据。

  • 组学与生物技术
    刘晓霞, 喻子昊, 敬辉扬, 熊凯峰, 覃佐东
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    β-酮脂酰ACP合成酶(beta-ketoacyl-acyl carrier protein synthase, KAS)是植物脂肪酸生物合成过程中的关键酶系。为探究KAS在油茶种子成熟和油脂积累中的作用,本研究通过生物信息学方法对CoKAS基因家族成员进行鉴定,分析其理化性质、染色体定位、亚细胞定位、二级结构、进化关系、保守基序、启动子顺式作用元件,并采用RT-qPCR技术分析油茶果实油脂快速积累期的表达模式。 结果表明:鉴定出的14个CoKAS家族成员分布在7条染色体上,相对分子质量在1.13~5.15 kDa之间,且大部分为酸性稳定蛋白。除CoKAS II-2定位于线粒体和叶绿体外,其余均定位于叶绿体。系统发育分析显示CoKAS基因被分为3个亚类,同一亚族成员的基因结构和保守基序具有相似性。CoKAS基因家族成员的启动子区域富含与生长发育、光响应、激素诱导和胁迫应答相关的顺式作用元件。通过表达分析发现,大部分CoKAS基因在油茶种子油脂快速积累期的表达量较高。此外,在油茶果实成熟过程中,CoKAS与CoMYB基因家族间存在有较强相关性的成员。本研究结果为深入解析CoKAS基因在油茶油脂生物合成中的调控机制提供理论基础。

  • 组学与生物技术
    羊青, 顾学金, 王清隆, 张旻, 晏小霞, 汤欢, 王祝年, 冯世秀, 王茂媛
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    牛大力是一种重要的多年生药食同源植物,其主要成分为淀粉和糖类。为了探究不同生长年份牛大力根淀粉和糖类物质合成的规律及其内在基因调控网络,本研究以3年生(NG3)、7年生(NG7)、10年生(NG10)和15年生(NG15)4个生长年份的牛大力根为研究对象,测定总多糖、淀粉和蔗糖的含量,并完成转录组测序,筛选分析不同年份间牛大力根的差异表达基因(DEGs),重点解析淀粉和蔗糖代谢途径DEGs的功能。糖类和淀粉物质测定结果表明,随着年份的增长,总多糖与淀粉含量均呈现增加趋势,生长至15年时的含量最高,而蔗糖含量在3年时最高,随后呈现下降趋势。转录组测序发现,随着生长年份跨度增加,NG3 vs NG7、NG3 vs NG10和NG3 vs NG15对比的DEGs总数呈上升趋势,分别为526、1848和1937个。进一步挖掘淀粉和蔗糖代谢途径中的DEGs,共有62个DEGs在3个比较组中差异表达,其中,蔗糖合成基因的表达量随年份增加而下降,淀粉合成基因随年份的增加较淀粉降解基因占主导,纤维素降解酶随年份增加表达量降低。最终筛选出5个淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因进行荧光定量PCR验证,其表达变化趋势与转录组测序结果基本一致。研究结果表明,牛大力在3~7年时处于生长活跃期,以蔗糖、纤维素和淀粉的合成为主,促进根部快速膨大发育。生长至7年时,以淀粉的积累、蔗糖的分解和纤维素的降解为特征,进入生长平稳期。本研究对于牛大力根膨大特性的研究、高成薯性牛大力种质创新和科学采收都有积极的指导意义。

  • 组学与生物技术
    池珈仪, 刘舒璇, 向思诗, 詹若挺, 何瑞
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    毛叶芋兰(Nervilia plicata)是一种珍稀南药,目前对其有效成分及其分子调控机理鲜有报道。实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR, qRT-PCR)在植物基因表达分析中得到了广泛应用,但在毛叶芋兰中缺少研究,限制了相关工作的开展。在前期工作基础上,本研究从毛叶芋兰转录组数据库中筛选出ActinGAPDHTUAUBCUBQEF-1αEF-1βCYPRPL 共9个常见管家基因,以毛叶芋兰叶片、叶柄和球茎3个组织部位为材料,开展qRT-PCR内参基因的筛选工作。经过9个基因在不同组织的表达水平、稳定性和综合分析,筛选出最适合的内参基因,并选择毛叶芋兰花青素合成途径关键基因NpDFRNp3GT进行验证。 结果发现:EF-1αCYP的表达稳定性相近,整体稳定性最好。2个内参基因单独或共同使用时,NpDFRNp3GT在不同组织的表达情况与转录组测序结果基本一致,表明其均可用作qRT-PCR的内参基因。本研究结果为进一步开展毛叶芋兰药效相关基因的分子作用机理研究提供依据。

  • 组学与生物技术
    夏启玉, 降彦苗, 刘亚男, 李海权, 程汝宏, 郭安平, 刘国庆, 赵辉
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    糜子(Panicum miliaceum L.)是我国传统的粮食作物,截至目前,针对糜子遗传转化方法的研究仍较少,本研究旨在建立农杆菌介导的糜子高效遗传转化方法。以糜子品种冀黍5号的成熟种子为外植体,在CIM和MSD诱导培养基上分别诱导糜子的胚性愈伤,以其作为转化受体材料,用含植物表达载体的农杆菌侵染60 min并共培养6 d,转接至含0.025 g/L潮霉素的筛选培养基上筛选出抗性愈伤,接着在含0.015 g/L潮霉素的分化培养基上分化,最后在含0.015 g/L潮霉素的生根培养基上生根成苗,用载体特异性引物对再生植株进行PCR检测,鉴定其是否为阳性转基因植株。根据多个批次的转化实验统计糜子的抗性再生植株的筛选效率和转化效率。 结果表明:CIM和MSD诱导培养基均能诱导出糜子胚性愈伤,但CIM培养基诱导的糜子胚性愈伤效果更好;糜子胚性愈伤在被农杆菌侵染及与农杆菌共培养后,经在含潮霉素的培养基上筛选、分化和生根后获得多株抗性再生糜子植株,3次试验获得的糜子抗性再生植株的PCR鉴定阳性率为100%,平均转化效率为30%以上。本研究成功建立了农杆菌介导的糜子遗传转化方法,操作简单,转化效率高,成本低廉,且转化不受季节限制,能规模化开展,为糜子的遗传改良提供有效的技术手段。

  • 种质资源与遗传育种
  • 种质资源与遗传育种
    苟志辉, 陈国德, 甄云楠, 王鑫, 陈彧, 田蜜
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    对种质资源信息的掌握是土沉香遗传改良的基础,而基因组重测序是种质资源遗传多样性分析的利器,然而目前学术界缺乏利用基因组重测序对土沉香遗传多样性的研究。本研究在前期收集得到的沉香种质资源基础上,采用基因组重测序,获得60份沉香共1284 Gb重测序数据。利用沉香基因组,共检测得到6 713 166个高质量变异位点,其中SNP位点6 284 344个,Indel位点428 658个。主成分分析、系统发育分析和遗传结构分析均表明,沉香可分为3个显著群体(Pop1、Pop2和Pop3),其中2个群体可分别进一步划分为多个亚群。在3个群体中均检测到群体选择信号,其中Pop3选择信号最多,而核苷酸多态性计算结果表明,Pop3的核苷酸多态性最低。本研究为探究沉香遗传资源多样性提供了有价值的信息,并为基于基因组的沉香遗传育种奠定理论基础。

  • 种质资源与遗传育种
    朱尾银
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    以77份建兰种质作为供试材料,分析21个数量性状和12个质量性状的表型性状多样性。 结果表明:数量性状的变异系数(CV)在14.72%~42.79%范围内变异程度较大。其中,花长度的CV值最低(14.72%),说明此性状在各个种质之间相对稳定。花序梗数量的CV值最高(42.79%),其次是花朵数(41.67%)。同时,Shannon-Wiener指数(I)均接近5,种质数量性状多样性相当高。在质量性状二元分析中,种质的萼片斑点或条纹(颜色)分布比例相近,花部萼片斑点或条纹的表现形式丰富。质量性状CV大小范围为9.86%~83.81%,变异程度也较大。其中,叶姿的CV值最低(9.86%),唇瓣形状的CV值最高(83.81%),萼片颜色居次之(70.69%)。另外,质量性状的I指数数值范围在4~5之间,种质质量性状的多样性相当高。质量性状的辛普森指数(D)范围在0.985~0.991之间,接近数值1,种质的质量性状分布较为均匀,多样性程度较高。对建兰种质33个表型性状进行主成分分析,按照特征根值大于1为原则,提取出前10个主成分。前10个主成分的特征值分别是6.406、4.475、2.840、2.425、2.139、1.619、1.517、1.430、1.163、1.038,累积贡献率为75.917%。花部位数量性状占据的主成分权重较大,是建兰主要的表型性状指标。对77份建兰种质采用欧式距离(Euclidean distance)进行系统聚类分析,得到树状聚类图。在欧氏距离的15处可将种质分为五大群体,群体表型性状主要特征集中在数量性状,尤其在花部位数量性状占据的主成分权重较大,这与主成分分析结果一致。研究通过形态学性状的多样性分析,探讨了建兰品种间的遗传多样性和亲缘关系,为科学管理和保护建兰种质资源提供依据,同时也为未来的建兰育种工作提供宝贵的遗传材料。

  • 种质资源与遗传育种
    郝晓函, 关文灵, 李叶芳, 宋杰
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    三角梅是我国南方重要的木本花卉,品种繁多,但分类比较混乱。本研究以云南引种保存的133个三角梅品种为研究对象,对133个品种的10个数量性状和41个质量性状进行频率分布统计、变异系数计算和多样性指数计算,并进行Q型聚类分析。 结果表明:133个三角梅品种多个性状多样性丰富,数量性状的变异系数范围为19.61%~32.59%,平均值为26.64%,花序总梗长度、花被管宽度、叶柄长度、花序长度的变异系数最高,多样性指数范围为1.69~2.09,平均值为1.92,叶片长度、苞片宽度、叶片宽度、苞片长度的多样性指数最高。质量性状多样性指数为0.17~2.19,多样性指数大于1的质量性状有11个,苞片颜色、花被管颜色多样性指数均大于2,多样性丰富。4个种系的三角梅品种中,巴特三角梅数量性状的多样性指数最高,多样性最丰富,其次是秘鲁三角梅、光叶三角梅,毛叶三角梅的多样性指数最小,多样性较小,但不同种系各有优势性状。51个性状中,有22个性状在种系之间呈现出了显著差异性,此22个性状对三角梅品种识别和类群划分具有重要的参考价值。根据苞片类型、枝刺多少、叶片大小进行聚类,133个三角梅品种可聚为重瓣少刺、重瓣多刺、单瓣少刺小叶、单瓣多刺大叶4类。上述研究结果显示,供试133个三角梅品种的表型性状多样性较高,数量性状变异类型丰富,本研究可为三角梅种质资源的系统评价、品种分类和种质创新提供参考。

  • 种质资源与遗传育种
    韦晓娟, 杨卓颖, 张幸, 武建云, 伍思宇, 梁晓静, 林茂
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    为培育出观赏价值高的山茶新品种,开展山茶属植物组内、组间的杂交育种研究,以金花茶组(Sect. Chrysantha Chang)、红山茶组[Sect. Camellia (L.) Dyer]、古茶组(Sect. Archecamellia Sealy)、油茶组(Sect. oleifera Chang)、离生雄蕊组(Sect. Corallina Sealy)、越南茶组[Sect. Piquatia (Pierre) Sealy]的部分种及品种共14个,设计42个杂交组合,其中组内杂交8个,组间杂交24个,正反交组合10个。 结果表明:42个组合共授粉2016朵,座果274个,座果率为13.6%,收获杂交果72个,结实率为3.57%,种子199粒,获得杂交苗104株,出苗率为52.26%。宛田红花油茶♀×广宁红花油茶♂获得的杂交苗数量最多,达45株,其次是广宁红花油茶♀×宛田红花油茶♂,得苗14株。多数杂交苗叶片大小、形状、光泽处于父母本的中间性状,远缘杂交获得的杂交幼苗表现出一些可以作为早期鉴别杂交苗真实性的特征;宛田红花油茶♀×广宁红花油茶♂、宛田红花油茶♀×越南抱茎茶♂、宛田红花油茶♀×普通金花茶♂组合的杂交亲和性较好,授粉数量分别为32、30、53,结实率分别为12.5%、10.0%、22.6%,授粉数量越多,结实率则越高,代表性更强。组内杂交、组外远缘杂交均显示宛田红花油茶和广宁红花油茶不论作为父本或母本开展杂交育种,可育性均较高,是优良的杂交亲本。越南抱茎茶不论作为父本或母本,与金花茶组植物杂交亲和性均较好。普通金花茶、香花油茶在作为父本可育性强,表明普通金花茶和香花油茶则适合作为杂交父本。

  • 种质资源与遗传育种
    宗文一, 张保青, 张革民, 黄玉新, 杨翠芳, 周珊, 高轶静, 熊发前, 刘菁, 陆衫羽, 杨细平, 段维兴
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    广西地跨南亚热带和中亚热带,北回归线横贯中部,属亚热带季风气候区,孕育了丰富的野生甘蔗种质资源。2016—2023年,广西农业科学院甘蔗研究所组织考察队对广西河八王种质资源开展系统调查和收集工作,考察队在广西8个地级市18个县(市、区)43个乡镇共收集到河八王种质资源58份。调查结果表明:广西河八王种质资源主要分布在海拔60.0~602.5 m,北纬23°08′02″~26°01′43″,东经107°08′01″~111°32′02″的区域;广西河八王种质资源20个描述型质量性状的遗传多样性指数在0~1.2044之间,平均值为0.5557,其中曝光后节间颜色的多样性最高,木栓较低,而茎形、气根、水裂3个性状无多样性体现;不同收集地区的广西河八王种质资源遗传多样性指数在0.1040~0.4911之间,贺州最高,百色最低;广西河八王种质资源表型性状变异丰富,6个数量性状的变异系数为17.3%~53.6%,平均为34.8%;不同收集地区的广西河八王种质资源变异系数在29.4%~36.9%之间,河池最大,桂林最小。聚类分析结果显示,58份广西河八王种质资源被分为六大类,与地理来源无密切关系,其中第Ⅰ类群中的材料综合性状较好,生物量和品质性状优良。本次考察收集扩充了广西甘蔗种质资源圃的资源数量,为甘蔗育种和遗传改良提供了优良基因资源。

  • 种质资源与遗传育种
    张婷, 王雪艳, 郭勤卫, 韦静, 方萍萍, 谢利芬, 赵东风, 李朝森
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    丝瓜为葫芦科丝瓜属作物,含有丰富的营养物质,深受消费者喜欢,是我国主要的瓜类蔬菜之一。随着丝瓜种质资源的数量和类型不断增加,丝瓜优异材料的筛选、保存难度日益增大。为了构建丝瓜核心种质库,剔除同质化严重的种质材料,提高丝瓜育种效率,本研究以丝瓜极具代表性的18个表型性状为指标,对244份丝瓜种质资源的遗传多样性进行研究,以变异系数变化率、香农指数、表型保留比例等7项参数为评价指标,对比分析8种不同抽样比例(5%~40%)、3种不同取样方法(随机聚类取样、分组聚类取样、优先聚类取样)的丝瓜候选核心种质的代表性。 结果发现:丝瓜种质资源的表型遗传变异较为丰富,其中香农指数最大的是叶宽,为3.0,最小的是种瓜长,为1.8。利用7个评价指标综合分析发现最适宜的抽样比例为20%,最适宜的取样方式为分组聚类取样。利用该方法进行核心种质库构建,获得的初级核心种质包含51份丝瓜种质资源,占全部原始种质资源的20.90%,与原始种质对比,18个农艺性状中有13个性状与原种质的极大值、极小值完全一致,大部分性状的特征值与原种质相同或是差异较小,经T检验发现所有表型性状均值与原种质无显著差异,表明采用该方法构建的核心种质库具有较好的代表性,遗传多样性丰富。本研究可为后期丝瓜种质资源的收集、保存和创新利用提供基础支撑,同时也为提高丝瓜品种改良效率奠定基础。

  • 作物栽培与生理生化
  • 作物栽培与生理生化
    彭李顺, 曹峥英, 蔡文伟, 杨本鹏, 杨学
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    本研究探讨不同膜下滴灌减量施肥模式对甘蔗脱毒原种苗生长、繁育效率及肥料利用率的影响,并分析最佳减量施肥模式,旨在为科学指导甘蔗脱毒原种苗田间繁育过程中滴灌施肥技术的应用提供理论依据。在所有对照和处理均配备膜下滴灌系统并进行水分管理的条件下,以空白对照(CK0)、常规施肥(CK1)为对照,设置1个膜下滴灌施肥处理T100(施肥量同CK1)以及3个膜下滴灌减量施肥处理T80、T70和T60(减量施肥20%、30%和40%),对甘蔗脱毒原种苗繁育过程中主要农艺性状、种茎产量、总芽数、繁育效率及养分利用率等指标进行比较分析。研究结果表明:在各项农艺指标中,2022、2023年T100和T80的平均分蘖率略低于CK1,但在成茎率、单株芽数、有效茎数方面较CK1均有显著提升。在繁育总种芽数上,T100和T80最高,年平均分别达到(1480.87×103)/hm2和(1477.87×103)/hm2,显著高于CK1的(1302.50×103)/hm2;T70与CK1间差异不显著;T60最低仅为(1170.53×103)/hm2。在繁育效率方面,原种苗田间繁育倍数T100和T80最高,分别达到66.64倍和66.50倍;其次为T70和CK1,繁育倍数为59.61倍和58.61倍;T60繁育倍数最低,为52.67。在繁育收益方面,相较于CK0,T100和T80收益增幅最高,分别达到5.82和5.87万元/hm2;其次为T70,收益增幅为4.19万元/hm2,略高于CK1(3.84万元/hm2);T60最低,仅为2.51万元/hm2。在肥料投入产出比方面,T80最高,达到1∶21.89,明显高于T100(1∶17.36);CK1最低,为1∶11.45。在肥料利用率方面,所有施肥处理中,氮、磷、钾肥的利用率均为CK1最低。而T80最高,试验平均氮、磷、钾肥利用率分别达到51.57%、27.37%和67.45%,分别较CK1提高了21.21、10.37和23.13个百分点。综上所述,在中等肥力红壤蔗区,采用T80膜下滴灌减量施肥模式,可以同时获得较理想的甘蔗脱毒原种苗繁育效率和收益。

  • 作物栽培与生理生化
    张青, 孔庆波, 栗方亮, 黄煌伟
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    通过2020—2022年定位试验,研究水肥一体化条件下不同水肥套餐对蜜柚产量、品质及经济效益等的影响,为探索和实践蜜柚水肥一体化施肥模式提供依据。对平和蜜柚高低产园分别设置4种处理方式:(1)TF(常规施肥)、(2)30%WF(30%水肥套餐)、(3)50%WF(50%水肥套餐)、(4)70%WF(70%水肥套餐)。2020—2022年定位试验结果表明:水溶肥套餐不同程度减量施肥对蜜柚产量影响差异显著,高低产园年平均产量影响均为:70%W>50%WF> TF>30%WF;高产园50%WF、70%WF处理比TF处理年平均增产率分别为12.43%、24.67;低产园50%WF、70%WF处理比TF处理年平均增产率分别为15.05%、26.80%;高、低产园蜜柚年平均产量均以70%WF处理最高(高产园67 845.5 kg/hm2、低产园53 495.5 kg/hm2),低产园增产幅度大于高产园;高、低产园中年平均次果率均以70%WF效果最佳(高产园5.71%、低产园4.67%)。高、低产园不同水溶肥套餐施肥处理对蜜柚果肉粒化率无显著影响,但对单果重、果肉重影响较为显著;且不同水溶肥套餐施肥处理蜜柚裂果率年际变异大;70%水溶肥套餐施肥明显改善了蜜柚基本农艺性状,提高单果重,降低裂果率。2021、2021年高、低产园中4种处理可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸度增减幅度不大,各处理间差异不显著;70%水溶肥套餐蜜柚各品质指标均为最佳。高产园50%WF、70%WF处理年平均最终净收益较TF处理分别增收30.58%、47.79%。年平均产投比以70%WF处理最高(4.29∶1),较TF处理高1.31倍。低产园50%WF、70%WF处理年平均最终净收益较TF处理分别增收40.41%、59.67%。年平均产投比以70%WF处理最高(3.63∶1),比TF处理高1.17倍;高、低产园中均以70%水溶肥套餐处理经济效益最高,低产园经济效益增幅大于高产园。水肥一体化模式下不同水肥套餐减量施肥具有提高蜜柚产量、经济效益和改善品质等效果,且在高低产园中蜜柚施用70%WF处理对提高蜜柚产量、经济效益和改善品质等效果最好,为最佳施肥处理,推荐应用。

  • 作物栽培与生理生化
    吴炫柯, 贾若欣, 何燕, 蒋春云, 韦剑锋, 韦冬萍, 刘志平
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    近年来在全球气候变暖加剧的背景下,广西极端天气频发,夏秋高温少雨干旱发展加重,严重影响甘蔗生产,科学选择适宜的下种时间,是应对夏秋干旱灾害的一个重要途径。本研究于2021、2022年在广西柳州沙塘国家农业气象试验站设置甘蔗农田试验点,采用3个甘蔗品种,2—5月进行7期分期下种田间试验,通过利用这2个年度典型的夏秋高温干旱年景,研究夏秋高温干旱对不同下种时间甘蔗产量性状的影响。试验结果表明:(1)在夏秋高温干旱年景条件下,随着下种时间的延迟,甘蔗收获期茎长、茎粗、单茎重、理论产量均呈现明显下降的趋势,2021、2022年下种时间A1各品种茎长为178~227 cm,茎粗为27.6~30.3 mm,单茎重为1.05~1.42 kg,下种时间A7各品种茎长仅为76~145 cm,茎粗为21.5~30.0 mm,单茎重为0.26~0.85 kg;(2)在3月种植的新植蔗,理论产量在76.65~104.10 t/hm2之间,甘蔗能利用前期比较适宜的气象条件,缓解夏秋高温干旱对甘蔗的影响;在4—5月期间种植的新植蔗,受干旱影响较大,其中5月30日下种理论产量仅为18.90~63.75 t/hm2,甘蔗产量显著下降;(3)甘蔗品种ROC22和GL05136在茎长、单茎重和理论产量方面比GT42有优势,但是在茎粗方面GT42有优势,ROC22和GL05136抗旱性较强。因此,在夏秋高温干旱年景下,选择适宜抗旱品种,春种甘蔗尽量适时提早种植,加快甘蔗前期生长进度;在夏秋干旱来临之前,获得健壮植株,提高自身抗旱能力,将气象灾害影响降到最低,可达到高产、稳产的目的。

  • 作物栽培与生理生化
    钟瑶凤, 王政, 张绍华, 朱恩杭, 査学宗, 吴刚, 林先武, 季恒青, 孟倩倩
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    本研究为探明果实套袋在菠萝蜜栽培过程中对果实病虫害发生率、农药使用率及品质的影响,为菠萝蜜优质高效栽培技术提供支撑。以10个菠萝蜜品种珍珠果、香饮所11号、香饮所18号、泰国四季红、马来西亚1号、马来西亚2号、马来西亚3号、马来西亚4号、马来西亚5号和马来西亚6号为试验材料,计算套袋和未套袋果实的病虫害发生率及新增虫孔数,评价果实果皮及果肉色泽等外观品质,测定其果实可溶性固形物含量,统计整个生长季节的农药使用次数及施用量。 结果表明:10个品种未套袋果实的软腐病发生率为10.48%~25.00%,套袋果实的软腐病发生率仅为0~2.62%,套袋后软腐病发生率降低77.55%~100.00%;各品种未套袋果实的炭疽病发生率为10.00%~30.24%,套袋果实的炭疽病发生率为0~4.56%,套袋后炭疽病发生率降低69.99%~100.00%;黄翅绢丝野螟在各品种未套袋果实的发生率为23.33%~37.50%,套袋果实的发生率为4.00%~8.33%,套袋后发生率降低74.62%~88.35%;各品种套袋果实的新增虫孔和出虫数均显著少于未套袋果实;与未套袋果实相比,套袋果实果形更加饱满,果面更加光洁,果皮着色均匀;未套袋果实果形存在畸形和果皮着色不均匀等缺点;套袋对10个品种菠萝蜜可溶性固形物含量无显著影响;菠萝蜜果实套袋后化学农药使用减少5次、施用量减少85.87%。综上,果实套袋可作为菠萝蜜的一种生态友好管理方法,在减施化学农药的同时,可减轻菠萝蜜病虫为害,且不降低果实品质。

  • 作物栽培与生理生化
    邓淑雯, 吴悠, 张华园, 李世星, 林子润, 陈南川, 傅春梅, 饶小琼, 吴沙沙, 翟俊文
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    杂交兰双艺金龙(Cymbidium ‘Shuangyi Jinlong’)是福建百秾生态科技有限公司从杂交兰栽培品种黄金龙的无性系变异单株中选育出的新品种,集花艺和叶艺于一身,发芽性好,易开花,抗性较强,有较高的市场需求。为提高杂交兰种苗繁殖效率,提升种苗品质,建立标准化生产体系,以双艺金龙的根状茎为材料,对其根状茎增殖与分化、生根壮苗、炼苗移栽等各阶段影响因素进行正交试验。 结果表明:(1)适宜根状茎增殖生长的培养基是MS+1.00 mg/L NAA+0.10 mg/L 6-BA+20.00 g/L蔗糖+1.00 g/L活性炭+6.30 g/L琼脂+1.00 g/L蛋白胨,根状茎数量和鲜质量增殖系数分别为3.57和4.63。(2)适宜根状茎芽分化的培养基是1/2MS+1.50 mg/L NAA+0.90 mg/L TDZ+100.00 g/L香蕉泥+25.00 g/L蔗糖+6.30 g/L琼脂,芽分化率为97.78%,分化系数达6.87。(3)生根壮苗效果较好的培养基是1/2MS+1.00 mg/L IBA+100.00 g/L香蕉泥+0.17 g/L KH2PO4+1.00 g/L蛋白胨+30.00 g/L蔗糖+6.30 g/L琼脂+1.00 g/L活性炭,培养90 d植株平均生根数5条,根长5.40 cm,假鳞茎厚度4.35 mm,株高12.95 cm,每株苗鲜质量2.42 g。(4)炼苗21 d后选用水苔∶松树皮(VV=1∶1)为基质进行移栽,移栽60 d存活率为83.33%。本研究综合考虑各因素的影响效应,最终确定了各阶段的最佳培养基配方和炼苗移栽方案,为双艺金龙标准化生产体系的建立提供参考。

  • 作物栽培与生理生化
    余慧霖, 刘慧兰, 张学丰, 张建龙, 陈佳欣, 陈毅青, 杨怀
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    研究降香黄檀(Dalbergia odorifera T. Chen)人工林树冠生物量的分布特征,可以为合理的评估林分生物量和调整树冠结构提供理论依据。本研究以海南东方市林龄为10~12 a的降香黄檀人工林为研究对象,设置2种不同立地条件样地(S1和S2),对4.5 m以上样木截冠处理,采用分层切割法和全量称重法获取树冠层各器官生物量,建立各器官最优生物量拟合方程。 结果表明:(1)冠层各器官中生物量大小顺序为裸枝>枝皮>叶片;裸枝、枝皮和冠层总生物量为S1>S2,叶片生物量则为S1<S2。(2)随着冠层层次的增高,S1和S2裸枝和枝皮生物量均呈波浪形变化,其中S1表现为先增加再下降,而S2则与之相反;叶片生物量整体呈先上升再下降的趋势,其中S1集中分布在树冠中上层,S2主要分布在下层。S1较S2树冠上层生长竞争更激烈,已出现冠层严重的自然稀疏,叶生物量逐渐由下层转移至中上层。(3)生物量最优拟合模型为幂函数形式,分别为树冠总生物量[y=3.904(D²H)1.247]、冠裸枝[y=1.901(D2H)1.28]、冠枝皮[y=0.734(D2H)1.276]、叶片(y=3.86D2.791)。

  • 作物栽培与生理生化
    聂晨红, 周炳沼, 丰景, 韦仕岩, 祁亮亮, 王晓国
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    短毛木耳是黑木耳的近似种,主要分布于热带、亚热带高海拔地区,能较好地适应广西高温高湿的气候,目前有关短毛木耳驯化栽培的报道较少。本研究以野外采集的短毛木耳子实体(TY081)为材料,采用序列分析方法,建立短毛木耳鉴定的分子标记;通过单因素试验探究不同温度、碳源、氮源对短毛木耳菌丝生长的影响,用正交试验对培养基的碳、氮源进一步优化。 结果表明:开发的分子标记方法可以快速有效地鉴别出短毛木耳;短毛木耳TY081菌丝生长的最适温度是30 ℃,最适碳源为葡萄糖,最适氮源为黄豆粉;优化后的培养基碳氮组合为果糖、酵母浸粉,菌丝生长速度达0.92 mm/d。短毛木耳TY081在栽培菌袋中的发菌温度为28 ℃,培养60 d满袋,刺孔后大棚培养10 d形成原基,子实体生长温度为24 ℃,湿度为85%,每袋的产量为20.943 g(干质量)。

  • 植物保护与生物安全
  • 植物保护与生物安全
    潘波, 王冰洁, 杜长远, 林勇, 姜蕾
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    乙基多杀菌素是防治杧果蓟马的常用药剂之一,农药喷雾助剂的添加可以提高农药的药效。合理选择和使用助剂产品,对提高农药利用率、减少农药使用量至关重要。本研究通过测定添加5种不同类型、不同浓度的农药助剂产品后乙基多杀菌素药液的静态、动态表面张力,以及药液在杧果叶片正面、背面的接触角、铺展面积和蒸发时间,探究不同类型农药助剂产品在杧果叶片表面的润湿铺展行为。 结果表明:添加不同助剂产品均能有效降低乙基多杀菌素药液的静态、动态表面张力,同时降低药液在叶片表面的接触角,提高药液在杧果叶片表面的铺展面积。除高分子类助剂(诺普信天盾)在叶片背面表现出抗蒸发性外,其他助剂产品均缩短了蒸发时间。不同类型的助剂产品在杧果叶片上的润湿性表现并不一致,有机硅类助剂(极润)润湿性最好,其余依次为硅酸金属复合盐类助剂(迈道)、改性植物油(迈飞)、橙皮精油(丹罗丰)、高分子类助剂(诺普信天盾)。通过比较不同处理组药液在杧果叶片正面、背面的润湿铺展行为,得出叶片背面比正面更难以被农药药液润湿。药液的理化性质和叶片的表面结构是影响喷雾液滴在叶片上润湿行为的重要因素。杧果蓟马常常在叶片背面活动取食,因此在防治杧果蓟马时,应根据助剂的类型、蓟马的为害特点选择合适的浓度,才能取得较好的防治效果。研究结果揭示了不同类型助剂在杧果叶片上的润湿铺展行为,为合理选择使用农药喷雾助剂产品提供数据支撑。

  • 植物保护与生物安全
    邢诒彰, 洪珊, 杨劲明, 赵青云, 苏凡, 庄辉发, 王辉
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    香草兰是重要的天然香料经济作物,由尖孢镰刀菌引起的土传病害严重限制了其可持续发展,而作物轮作是防控土传病害的有效途径。本研究采用实时荧光定量PCR结合高通量测序方法,在温室盆栽条件下,研究轮作胡椒/斑兰叶/糯米香茶对香草兰病原菌及根际土壤微生物群落的影响。 结果表明:与撂荒和连作香草兰处理相比,轮作斑兰叶和糯米香茶显著降低了土壤中尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的数量,并显著提高了根际土壤细菌群落的丰富度和多样性。撂荒、连作和轮作显著诱导形成3种不同的群落结构,但轮作斑兰叶和糯米香茶结构相似。轮作后门水平上显著增加了优势细菌酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)及Rokubacteria门,以及优势真菌子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度,且属水平上增加了优势细菌类诺卡氏属(Nocardioides)的相对丰度,即轮作胡椒后该属的相对丰度为64.26%,轮作斑兰叶后相对丰度达到98.54%,轮作糯米香茶后则为63.07%。随机森林结果表明,轮作斑兰叶能特异激发Terriglobus属、克雷伯杆菌属(Kribbella)、粘球菌属(Myxococcus)细菌核心类群,以及枝顶孢霉属(Acremonium)、帚枝霉属(Sarocladium)真菌核心类群,且轮作斑兰叶后真菌群落物种间网络互作更紧密。轮作后显著提高土壤pH,而土壤pH、细菌和真菌群落结构是显著抑制病原菌的最重要指示因子。综合表明,在长期连作的香草兰土壤中轮作短期且经济价值高的香料作物斑兰叶,对缓解香草兰土传病害的发生效果较好。

  • 植物保护与生物安全
    汪军, 陈平亚, 刘建, 周游, 黄俊生, 梁昌聪, 杨腊英
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    对输华胡椒种苗传带有害生物的潜在危害开展风险分析和评估,为检疫部门制定风险管理策略提供理论依据。通过查阅国内外相关研究进展,确定境外输华胡椒中可能传带的有害生物共有127种,包括真菌27种、细菌6种、线虫24种、昆虫68种、杂草2种。根据在中国的分布情况(未分布或分布未广)、是否官方管制、随胡椒种苗携带的可能性进行评估,确定需要进一步评估的潜在检疫性有害生物14种,包括真菌5种,细菌2种,线虫2种,昆虫5种。从入境、定殖、扩散可能性、经济影响和多指标综合评价方面对这14种潜在的检疫性有害生物进行定性和定量分析,结果表明,极高风险有害生物4种、高风险有害生物9种、中风险有害生物1种。最终确定有害红皮孔菌(Pyrrhoderma noxium)等14种有害生物为输华胡椒种苗需关注的检疫性有害生物,并提出风险管理方案。

  • 植物保护与生物安全
    凌书伟, 林碧华, 阮广鸣, 陈泽平, 张雨晨, 蔡晨, 李珂佳, 郑世群
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    龙岩市新罗区作为闽西地区的政治、经济及文化中心,随着城市化进程的加快,与周边城市人员、货物往来密切,使得外来入侵植物侵入本地,生物安全遭受严重威胁。本研究旨在全面掌握龙岩市新罗区城市绿地外来入侵植物的现状,评估该地区外来入侵植物风险认知与应对能力,以制定有效的防治策略和科学管理体系。通过实地调查、查阅相关文献资料和运用样方法收集新罗区外来入侵植物情况并构建入侵风险评估体系,采用DPSIR模型结合层次分析法(AHP)确定评价指标权重,对外来植物的入侵驱动力、对本地环境适应性、本地分布情况、对本地影响、响应措施进行综合评估,并根据等级划分标准和风险值将外来入侵植物划分为3个入侵等级(Ⅰ~Ⅲ级)。 结果表明:新罗区城市绿地共有65种外来入侵植物,隶属22科52属,其中菊科(Asteroideae)植物种数最多,占比为29.23%,其次是苋科(Amaranthaceae, 12.31%)和大戟科(Euphorbiaceae, 9.23%);生活型共有5种,一年生草本植物最多,共有32种,占比为49.23%;从地理来源来看,美洲是主要来源地,共有48种,占总数的73.85%;分析入侵途径发现,无意引入的植物最多,共35种,占总种数的53.85%;根据入侵现状评估结果,高风险入侵植物(Ⅲ级)有16种、中风险(Ⅱ级)18种、低风险(Ⅰ级)31种。表明新罗区城市绿地外来入侵植物种类较多,但入侵风险等级相对不高,多数处于中低风险(Ⅱ、Ⅲ级)。建议根据风险等级对危害程度最大的白花鬼针草(Bidens alba)和小蓬草(Erigeron canadensis)进行重点防控。

  • 采后处理与农业生态
  • 采后处理与农业生态
    张晶, 代佳慧, 王世萍, 代文婷, 康效宁, 吉建邦, 胡玉娟
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    干燥是槟榔加工的第1步,干燥过程直接影响槟榔的品质和货架期。为了明确槟榔热风干燥过程的水分变化、纤维微观结构及代谢物的变化规律,以期对槟榔干燥时间进行精准调控。本研究以槟榔鲜果和槟榔杀青果为研究对象,利用5种模型对不同温度下槟榔热风干燥曲线进行拟合,建立槟榔干燥动力学模型,同时利用扫描电子显微镜、LC-MS等探讨干燥过程中槟榔微观结构、代谢物的变化规律。 结果表明:槟榔干燥曲线呈指数下降,干燥速率曲线分为加速和降速2个阶段,温度对干燥速率有显著影响;Page模型对槟榔热风干燥曲线拟合较好,模型决定系数(R2)在0.98以上,均方差(mean square deviation, RMSE)在0.02~0.06范围内,模型预测值和真实值差异不显著,可以较好地反映槟榔干燥过程中的水分变化规律。微观结构分析表明,随着干燥时间的增加槟榔纤维层变得致密、紧实,杀青处理导致槟榔纤维结构松散。质构结果表明,随着干燥时间的增加,槟榔硬度和咀嚼度增加,弹性降低。差异代谢物结果显示,干燥过程通过影响氨基酸代谢通路、中心碳代谢通路、亚油酸代谢通路、黄酮类生物合成、苯丙烷类生物合成进而影响有机酸、脂质和类脂分子等发生变化。研究结果为丰富槟榔加工基础研究,以及为槟榔热风干燥时间的选择提供理论依据。

  • 采后处理与农业生态
    梁伟红, 邓春梅, 叶露, 刘燕群, 王丹阳, 李玉萍
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    基于海南省18个市(县)2012—2022年县域行政单元农业面板数据,运用非期望产出超效率SBM模型,结合空间相关性分析方法,分析海南省农业生态效率时空演变特征,并利用Tobit回归模型探究其影响因素。 结果表明:(1)2012—2022年,海南省农业生态效率均值呈现中部地区>西部地区>东部地区的明显分级特征;海南省市(县)域尺度农业生态效率逐年明显改善,农业生态效率均值为0.541,达到均值以上的市(县)数为7个。(2)空间变化上,总体呈现中部向东西部扩散的空间分布特征,同时完全有效和效率较高呈现块状和链条式分布特征,效率中等类型市(县)围绕着完全有效和效率较高市(县)分布;南北方向和东西方向的投影趋势线均呈现倒“U”型特征。(3)在省域尺度下,农民收入水平、农业机械化强度、农业化学投入品使用强度和城镇化率是对海南省农业生态效率时空演变产生影响的主要因素;在不同区域尺度下,农民收入水平是对东部地区农业生态效率产生影响的主要因素,城镇化率、农业化学投入品使用强度和农田灌溉率是对中部地区农业生态效率产生影响的主要因素,城镇化率、农民收入水平、农业产业结构、农业化学投入品使用强度和农田灌溉率是对西部地区农业生态效率产生影响的主要因素。总体而言,海南省各市(县)农业生态效率整体呈上升趋势,各区域农业生态效率存在一定差异。未来应因地制宜探索不同地区农业发展重点,切实提升农业生态效率。