本文从国际公认和传统约定两个维度,对世界热带地区和中国热带地区进行界定,并提出了热带农业的定义。系统阐明了我国热带农业的特点与优势、发展历程与成效,深入研判了我国热带农业的发展现状和面临的挑战。在此基础上,提出了新时期我国热带农业服务国家粮食安全、服务乡村振兴和生态文明建设、服务国家外交、服务国家安全、服务海南自由贸易港建设的“五服务”发展战略定位,明确了新时期我国热带农业发展三大重点任务,即：打造热带农业国家战略科技力量,培育现代热带农业产业,提升热带农业国际合作水平。
本文在系统梳理国内相关综合性国家科学中心建设情况的基础上,形成对建设国家热带农业科学中心的经验启示,即强化基础支撑、优化资源布局、创新体制机制,进而从功能定位、重点任务和体制机制等方面对推进国家热带农业科学中心建设提出设想。
天然橡胶（顺式-1,4-聚异戊二烯）是一种重要的工业原料,主要来自橡胶树。以天然橡胶的生物合成与产量形成为主要内容的产胶生物学研究为橡胶树高产遗传改良提供理论指导,近10年取得了重要进展。本文从橡胶树基因组测序、橡胶转移酶、转基因、以及转录组和蛋白质组等4个方面介绍产胶生物学研究主要进展,并讨论了相关领域研究存在的问题,对未来5~10年需重点关注的研究内容提出了建议。在介绍橡胶转移酶时,同时概述其他几种产胶植物的相关研究进展。
木薯贮藏根具有提升世界热区人类食物营养品质的特性。本文综述了导致木薯（Manihot esculenta Crantz）贮藏根特性发生显著变化的变异、进化、遗传资源和驯化相关的中性遗传论题。传统育种通过更新资源信息,包括遗传资源、遗传多样性、基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢的方法改善木薯贮藏根特性,并且介绍了木薯贮藏根淀粉含量、蛋白质含量、类胡萝卜素含量和常规品种的改良。
由于社会的发展需要使用盐地产出植物,因此植物耐盐性的研究变得日益重要。植物在长期演化中主要形成嗜盐植物和非嗜盐植物两类,在细胞乃至群体处理盐的机制方面发生了广泛和深度的遗传变异。鉴于发掘植物耐盐、使植物耐盐和改变植物盐环境的各领域都取得了重大进展,结合植物的演化扩展对植物耐盐的认识,从细胞机制、个体机制扩展到群体机制乃至多基因组参与的生态互作,进行以盐基因组学为视角的研究就显得非常重要。本文根据该领域的新近进展,对植物耐盐性进行演化和组学视角的回顾和分析,以期对今后的植物耐盐研究提供参考。
龙眼体胚发生系统是研究木本植物胚胎发生的优良体系,为研究龙眼体胚发生的分子调控机制和龙眼分子育种奠定基础。本文就龙眼胚性愈伤组织诱导与离体保存、高频体胚发生与植株再生、体胚同步化调控与组织形态学观察,体胚发生过程生理生化变化与代谢物积累、蛋白质组和全转录组测序分析、DNA甲基化研究,体胚发生相关基因克隆、全基因组鉴定及其表达模式与功能,以及遗传转化等相关研究进行综述,并对其研究前景进行展望。
香蕉基因组学研究已逾20年,取得了一些进展。本文从全基因组测序、亚基因组分化、基因水平上的染色体结构变异、多倍体背景下的染色体交换及基因组扩张与功能等5个方面,论述了香蕉基因组学研究取得的进展,并对未来基因组学研究的重点方向进行了展望。
香蕉贮运保鲜是一项综合的系统工程,涉及香蕉品种及果实质量、采后处理过程及贮运保鲜技术与果实商品性等方面。本文综述了近年来国内外香蕉贮运、保鲜技术研究进展,着重介绍了以“控制低乙烯”为核心的香蕉保鲜贮运技术及香蕉采后处理轻简装备等在产业上的应用,同时简要介绍了生物技术在香蕉采后保鲜应用中的研究进展。
香蕉是重要的热带经济作物,是世界贸易量最大的水果,全球香蕉总产值385亿美元,为全世界约4亿人提供食物和收入来源。目前,全球香蕉主要以鲜销为主,加工率低于20%,因而香蕉加工具有较大的发展潜力。先进的加工技术是提升香蕉商品附加值、资源利用率的驱动力,也是促进香蕉产业可持续发展的关键。本文围绕香蕉营养成分、加工特性、加工技术与产品开发,梳理了近年来国内外香蕉加工的研究进展,指出了香蕉加工中存在的关键问题并提出发展建议,为今后香蕉加工、科研以及政策制定等提供参考。
新中国成立70年来,我国杧果科学研究在人才培养与团队建设、硬件平台、基础理论创新与技术研发等方面均取得了重要进展,有力支撑了我国杧果产业的创建和可持续发展。本文在概述世界和我国杧果地位、分布、规模的基础上,从科学研究发展历程、种质资源与遗传育种、土壤与肥水管理、耕作模式与花果管理、病虫害防控、采后贮运保鲜、产业经济等方面全面梳理了我国杧果研究取得的成就,分析了存在的不足并提出了未来的重点发展方向。
橄榄是我国热带亚热带特色果树,栽培历史悠久。40年来,我国橄榄研究取得长足进步,在一些领域获得重大突破,有力地支撑了橄榄产业的发展。本文全面梳理40年来我国橄榄研究发展历程及取得的主要成绩,总结橄榄种质资源、栽培技术、果实品质、保鲜加工、药理活性和生物技术等方面取得的重要进展。针对我国橄榄产业存在的问题及发展趋势,建议加强橄榄应用基础研究及产业关键性技术研发,推动橄榄产业转型升级与绿色发展。
荔枝是无患子科荔枝属的亚热带常绿果树,具有很高的商业价值。荔枝果皮色泽由多种色素决定,是影响消费者需求的重要品质性状。果实着色是花色苷积累的结果,荔枝果皮花色苷的生物合成是一个复杂的过程,主要由遗传背景决定,同时受内外环境影响。本文重点介绍荔枝果皮花色苷的生物合成途径,从外界环境、生理生化以及分子生物学等方面,对花色苷积累的调控机制进行综述,并展望该领域的研究方向,为提升荔枝果实的色泽品质提供重要参考。
果蔬采后冷害机制及其防控是当前采后研究领域中倍受关注的科技问题。果蔬冷害发生是由内在因子和外部环境因素共同作用的结果。近年来,随着现代分子生物学技术的应用,并借鉴模式植物拟南芥的研究成果,果蔬采后冷害发生调控机理及防控技术研究取得一系列进展。本文综述了热带果蔬采后冷害发生的生理与分子机制和冷害防控技术的最新研究成果,关注能量代谢调控果蔬采后冷害作用,重点介绍了生物技术在防控果蔬冷害上的应用,并对今后研究方向作了展望。
由于生境破坏和人工过度采挖及繁殖的障碍,兜兰已是世界上最濒危的植物物种之一,所有野生种均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录I而被禁止交易。突破其种苗繁殖技术瓶颈有利于兜兰种质资源的保护和可持续利用。本文对兜兰属植物无菌播种、共生萌发和组织培养技术等离体快繁技术的进展进行综述,并提出了目前存在的问题和解决方法,以期为兜兰属植物离体繁殖技术的深入研究和优质种苗的规模化生产提供参考。
辣木广泛种植于热带和亚热带地区,耐受干旱和霜冻等恶劣天气,具有较强的生长抗逆性。辣木含有丰富的营养成分和植物化学成分,具有较强的抗氧化、抗炎等生理功效,极具开发潜能。目前,辣木的研究主要集中在辣木叶和辣木籽,其加工也主要通过添加辣木叶粉或辣木籽油等作为营养补充剂制备产品。本文主要综述了辣木各部位的营养价值、提取物的生理功效以及在食品和日化产品行业的加工现状,为辣木加工基础理论研究提供思路,为辣木的深层次加工提供参考依据,推动辣木产业发展。
表观遗传调控是指基于非DNA序列的改变所致基因功能的变化,最终导致生物多效性表型。表观遗传调控因子通过多种途径调控基因表达,参与植物几乎所有的生长发育过程。本文介绍了DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA甲基化、染色质重塑、非编码RNA、基因印记和母性效应等植物表观遗传修饰主要类型的分子机制,以及它们在细胞增殖、细胞分化、生物与非生物胁迫、开花、果实成熟和胚胎发育中的作用机制和生物学功能,并对其在农业上的应用作了展望。
为深入挖掘甘蔗品种的抗旱性能,本研究挑选甘蔗品种中参与调控抗旱机制的主要转录因子GRAS的基因进行表达分析。从转录组数据库中调取GRAS转录因子基因序列信息,采用RACE-PCR和qRT-PCR技术从‘蔗茅99-2’中克隆得到1个GRAS基因,将其命名为EfGRAS（GenBank登录号MT499789）,并对其进行生物信息学分析与干旱胁迫表达分析。结果表明,EfGRAS基因编码547个氨基酸,CDS全长1644 bp,该蛋白的分子式为C2645H4149N747O816S21,相对分子质量为60.14 kDa,不稳定系数为54.85,脂肪系数为84.37,GRAVY值为?0.293,是一类不稳定蛋白和亲水蛋白;亚细胞定位表明其位于细胞核内,EfGRAS蛋白主要的二级结构是α-螺旋和无规则卷曲,与高粱亲缘关系最近;qRT-PCR分析显示,受到干旱胁迫后,‘蔗茅99-2’中基因表达量相比于对照组上调约57.6倍,‘滇蔗01-58’中基因表达量相比于对照上调约27.4倍,‘崖城89-9’中基因表达量相比于对照组上调倍数较低。本研究结果为进一步研究EfGRAS基因在甘蔗中的功能提供理论基础。
为系统筛选适合胡椒基因表达模式分析的内参基因,本研究基于胡椒全基因组和转录组数据,初步筛选出62个候选基因。以胡椒主根、芽尖、叶片、花穗、不同发育时期果实以及接种辣椒疫霉菌的主蔓为材料,利用geNorm、NormFinder和BestKeeper软件系统分析候选基因在不同组织中的表达稳定性,结合目标基因的表达模式验证,鉴定稳定表达最优的内参基因为Myeloid leukemia factor 1 (Pn17.1212)。结果表明：该基因是分析胡椒果实发育、辣椒疫霉菌响应相关基因表达模式的理想内参。内参基因的选择不应仅限于持家基因,全基因组和转录组信息可提供更加全面的参考基因数据,内参基因的准确鉴定需综合转录组信息、基因表达稳定性、标记基因的表达模式验证等数据分析的结果,获得的理想内参基因可满足不同研究对表达稳定性的要求。
基因组学的发展,不仅能获得物种个体水平染色体的精准DNA序列,解析生命科学的基本问题,而且其超高通量技术使得在群体水平诠释物种遗传多样性成为可能,从而改变了现代生命科学的进程和研究方式。本文概述了基因组技术的最新进展,以及与相关组学技术结合,在物种群体遗传结构多样性、功能基因发掘、生物进化以及精准育种领域的广泛应用;同时简述了热带作物的生物学特性、基因组研究进展及其存在的问题,并对未来基因组学发展与新的应用领域进行了简评。
