火龙果的发育可分为幼果期（Y）、转色期（C）和成熟期（M）。本研究综合运用代谢组学和转录组学分析方法,探讨火龙果发育过程中理化和结构变化的分子机制,特别关注调节果皮和果肉颜色变化的因素。本研究在每个对照组中发现了大量差异表达的基因和代谢物。在火龙果不同发育阶段观察到大量的生化和生理变化,鉴定出214种代谢物。KEGG分析显示,各对照组的黄酮和黄酮醇信号通路均显著丰富。Y期和C期的内外果色差异较大。在Y期、C期,3个细胞色素P450基因中,Cluster-12747.5686的表达上调,Cluster-1339.0和Cluster-12747.15079的表达下调。9个差异表达的黄酮类化合物,包括花/果实色素前体原花青素B1、B2和C1,也被下调。这一综合分析方法有助于解释基因型和表型之间的关系,并阐明了果实发育过程中发生的大量分子、理化和结构变化及其相互关系。
Δ9硬脂酰-ACP脱氢酶（Δ9 stearoyl-ACP dehydrogenase,SAD）是植物中重要的脂肪酸脱氢酶,在调控不饱和脂肪酸合成中发挥着重要作用。本研究以非洲油棕和杂交油棕为材料,在油棕果实油脂积累期,分别测定花后120、140、160 d 3个时期的脂肪酸组分;从油棕中克隆SAD基因,并对其理化性质、进化关系、启动子顺式作用元件进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测SAD在2个油棕品种果实成熟期的表达特征。结果表明：非洲油棕中总不饱和脂肪酸（棕榈酸和硬脂酸）比例（55.76%~60.27%）显著高于杂交油棕（37.2%~45.43%）,杂交油棕中不饱和脂肪酸（油酸和亚油酸）比例（51.61%~56.92%）显著高于非洲油棕（35.54%~38.64%）;鉴定了7个基因命名为：EgSAD1~EgSAD4和OeSAD1~OeSAD3;EgSAD基因编码的肽链平均为413个氨基酸,分子量为43.41~45.92 kDa,等电点为5.99~7.13,蛋白不稳定指数为44.07~53.25,总平均亲水性为-0.496~-0.405。OeSAD基因编码的肽链平均为405个氨基酸,分子量为44.94~49.39 kDa,等电点为6.05~7.14,蛋白不稳定指数为43.44~44.61,总平均亲水性为-0.554~-0.489。多序列比对分析,油棕SAD基因氨基酸序列中存在典型SAD特征的保守组氨酸富集区：EENRHG和DEKRHE。在SAD的启动子上鉴定出植物激素响应、逆境胁迫响应、光响应和逆境响应顺式作用元件。EgSADs在油棕果实成熟过程中呈上调表达趋势,EgSAD1和EgSAD2在杂交油棕中表达量显著高于非洲油棕,OeSADs在杂交油棕果实花后140 d中表达量最高,在杂交油棕的3个时期中均呈现先升高后下降的趋势,且在花后120 d的表达量显著高于花后120 d和160 d。本研究结果为进一步研究SAD调控油棕不饱和脂肪酸合成的机制奠定基础。
菠萝是中国最具有特色和竞争优势的热带水果之一,但采后菠萝果实不耐贮藏,极易发生黑心病,严重影响果实品质和商品率,而且威胁菠萝产业的健康发展。因此减少采后菠萝损失直接关系到热区农民的经济收入。黑心病是采后菠萝果实一种常见的生理性病害,由于该病的生理机制尚不清楚,所以国内外尚未有完全控制黑心病发生的方法。目前关于菠萝黑心病的研究主要集中于黑心病生理过程描述和采后实用处理技术领域,而对其机理认识不足,严重制约了对黑心病问题的根本解决。前期的研究表明,菠萝果实AcPLD2基因可能参与了黑心病发生,但对其生理功能尚未解析。为了探究AcPLD2基因在采后菠萝果实黑心病中作用,制备了AcPLD2基因多克隆抗体。AcPLD2基因全长为2439个核苷酸,编码813个氨基酸,预测其分子量约为91 kDa,选取一个亲水性较高的片段即全长中N端第1~333个氨基酸序列,分子量大约57 kDa;将该序列片段插入到原核表达载体pET-30a(+)多克隆位点BamHⅠ和EcoRⅠ之间,构建了原核表达载体pET-AcPLD2,并转化到大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达菌体蛋白。经SDS-PAGE电泳检测,结果表明重组蛋白成功获得了高效表达,分子量约为57 kDa。重组蛋白经纯化后免疫新西兰兔,获得了多克隆抗血清,采用Protein A/G纯化法对抗血清进行了纯化。将纯化后的抗血清通过间接酶联免疫分析,测定其效价比可达1∶1 600 000,表明所制备的抗体具有很好的灵敏性。进一步采用不同黑心病症状的菠萝果实组织总蛋白进行蛋白质印迹分析显示,在分子量91 kDa左右处出现特异的蛋白质条带,表明所制备的抗体可与菠萝AcPLD2蛋白特异性结合,且具有良好的特异性,暗示AcPLD2蛋白可能参与菠萝果实黑心病有一定的关系。该研究结果扩展了AcPLD2基因功能的认识,有利于进一步阐明采后菠萝果实黑心病的发生机制。
DNA甲基化与去甲基化是表观遗传修饰中一种保守的分子机制,参与植物生长发育、次生代谢和逆境胁迫响应等多种生物过程,受DNA甲基化修饰酶基因的调控。为了解DNA甲基化修饰酶基因在辣椒基因组中的特征,利用生物信息学手段鉴定出14个辣椒DNA甲基转移酶和去甲基化酶基因,并对其进行系统分析。结果表明：辣椒基因组中含10个DNA甲基转移酶和4个去甲基化酶基因,这些基因编码的氨基酸介于294~2037 aa之间,不均匀分布于除6号和11号染色体外的其余10条染色体上,基因所含的外显子数目在1~21之间,关系较近的基因拥有的保守域基本一致。组织特异性表达结果显示,CaCMT1和CaMET1-like在所有组织的表达量均很低,而CaDRM1-like2和CaROS1-like2在所有组织中表达量均较高。通过qPCR分析基因在高温和盐胁迫下的表达模式,对比高温处理的整个时期,发现处理3 h的材料中甲基化修饰酶基因表达量变化最明显,上调最高的基因分别为CaROS1-like2和CaROS1-like1;盐胁迫诱导下的材料在12 h处理时甲基化修饰酶基因最敏感,有9个基因表达量达到峰值,上调最高的基因分别为CaROS1-like2和CaDRM1-like1。本研究为进一步揭示辣椒DNA甲基化修饰酶基因家族在表观遗传学中的调控作用提供理论参考。
澳洲坚果原产于澳大利亚亚热带雨林,是我国新兴的重要经济作物,其种质资源丰富,但遗传背景复杂,亲缘关系混乱。开展澳洲坚果种质资源遗传多样性分析,可拓展澳洲坚果种质资源创新利用途径,有效加快澳洲坚果育种进程。形态表型分析是最早用于种质鉴定和管理的标记之一,但易受环境因素影响。DNA分子标记技术在种质资源鉴定、遗传多样性分析中克服了传统表型分析易受环境影响的缺点。本研究采用9对高多态性SSR引物对91份国外引进以及自主选育品种（品系）澳洲坚果种质进行遗传多样性分析。结果表明,共扩增出73个等位基因位点,平均等位基因8个,平均基因多样性为0.689,平均杂合度为0.578,多态性信息含量PIC为0.453~0.792,平均值为0.659,表明91份澳洲坚果具有较高的多态性。UPGMA聚类分析表明,在遗传距离为0.33处,将91份澳洲坚果分为2大类,且其亲缘关系与地理来源无显著相关性,与主成分分析、Structure分析结果一致。本研究供试澳洲坚果材料群体内遗传变异显著高于群体间变异,且遗传成分来源单一,遗传结构较为简单。本研究为澳洲坚果种质的有效利用以及核心种质构建提供理论基础,为进一步加速澳洲坚果种质遗传改良以及分子辅助育种奠定基础。
为了能够客观地筛选出综合品质优良的香蕉新品系,对新育成的5个香蕉新品系XF1、XF2、XF3、XF4和XF5的果实品质进行了果实品质分析及模糊综合评判。对5个香蕉新品系果实的主要感官品质指标（包括色泽、香味、口感、伤病虫害以及脱柄情况）和内在品质指标（包括可溶性固形、维生素C、可溶性总糖、总可滴定酸、单宁以及糖酸比）进行了测定、评分以及比较,同时建立了感官品质指标与内在品质指标间的相关性,并结合模糊综合评判中的综合隶属函数法,对这5个香蕉新品系按综合隶属函数值大小进行优劣排名,排名越高,说明其综合品质越好,反之越差。研究结果表明：XF2在综合隶属函数值的排名中位次最高,说明其综合品质最好,可作为主推品系,因为其具有糖酸比高、可滴定酸含量低以及果肉软糯无酸味等特点,也可以作为独特风味品种推广;XF1在综合隶属函数值排名中,仅次于XF2,排名第2位,说明其综合品质相对于XF2较劣,但其外观品质是5个香蕉新品系中表现最好（果皮表现为金黄色,与其他品系相差一个评级）,可以选择外观这一特性作为特色品种推广;XF4和XF5在综合隶属函数值中排名分别为第3名和第4名,它们的各项指标相差不大,在5个香蕉新品系中,其综合品质表现较劣,但是它们的各个品质指标（评分）相对平稳,因此也可以考虑作为一般品种推广;XF3在综合隶属函数值中排名第5名,说明其综合品质最劣,因其具有较高的总可滴定酸含量,也为香蕉提供了独特风味的选择。
目前,对粉蕉品种果实后熟过程中的质地特性变化规律的研究相对较少,以‘矮粉1号’‘金粉1号’‘广粉1号’和‘粉杂1号’4个主栽粉蕉品种为供试材料,采用质构仪P/5探头进行整果穿刺试验,研究其果实质地相关参数的变化规律,可为粉蕉的果实质构特性的客观评价方法提供理论依据。结果表明：在后熟过程中,4个粉蕉品种的果肉粘连性、果肉紧实度和红绿值a*上升,黄蓝值b*和饱和度C*波动上升,果皮破裂距离和果皮韧性呈先上升后下降趋势,果皮硬度、果皮强度、果皮脆性、果肉硬度和色度角h°呈下降的趋势;4个粉蕉品种的果皮硬度、果皮强度、果皮韧性、果皮脆性、色度角h°间均呈极显著正相关,果肉粘连性、果肉紧实度、亮度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*、饱和度C*间均呈极显著正相关;果肉硬度与亮度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*、饱和度C*值间呈极显著负相关,果肉粘连性与果皮硬度、果皮强度、果皮脆性和果肉硬度间呈极显著负相关;果皮破裂距离与果皮硬度、果皮强度、果皮脆性、亮度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*、饱和度C*和色度角h°间的相关性不显著。利用主成分分析对4个粉蕉品种的果实成熟期质地进行综合评价,结果表明：‘粉杂1号’质地最优,其次是‘金粉1号’,然后是‘广粉1号’和‘矮粉1号’。
为了有效满足海南辣椒产业发展需求,系统开展了适于海南种植的抗蚜辣椒品种鉴定与评价。抗蚜性鉴定结果表明,32个参试辣椒品种中,‘猪大肠’‘石柱朝天红’‘博辣15号’‘辣丰三号’和‘小米椒’5个品种对桃蚜表现为抗蚜,‘福康8号’‘翡翠甜椒’‘翠玉甜椒’‘薄冠008’‘皇帝椒’‘新香2号’和‘干辣3号’7个品种对桃蚜表现为感蚜,‘大羊角椒’对桃蚜表现为高感,其他19个品种表现为中等抗蚜。中等抗蚜与抗蚜辣椒品种产量测定分析结果表明,除了2个朝天椒品种‘博辣天玉’和‘鸡心椒’666.7 m2的平均产量均在1000 kg以下,产量性状表现较差外,其他品种表现出较好的高产性状;氧化酶活性差异分析结果表明,虽然接蚜前抗感辣椒品种叶组织中POD、PPO、APX活性无显著差异,但接蚜后3种氧化酶活性存在显著差异。抗蚜品种较感蚜品种对蚜虫的侵害反应更灵敏,在接蚜后的POD、PPO、APX活性增加显著高于高感和感蚜品种,而且辣椒抗蚜性与蚜虫取食后叶组织内POD、PPO、APX活性的增加显著正相关,这与国内外其他作物上的研究结果相一致。综合分析结果表明,‘博辣15号’‘辣丰三号’‘博辣艳丽’‘辣优15号’‘旋优一号’‘二金条2号’‘黄贡椒’‘猪大肠’‘四季香’‘宁化牛角椒’‘博辣红牛’‘陇椒6号’‘薄皮泡椒王’‘先红5号’‘荷椒15’‘荷椒13号’‘甜杂1号’‘神椒一号’‘热辣2号’‘涮涮辣’‘小米椒’‘石柱朝天红’兼具抗蚜及高产性,可以作为优良品种在海南辣椒产业健康发展中属地化应用推广。
砂仁是重要南药品种之一,在我国西南和华南地区广泛种植,而生产上种源混杂严重影响产量和品质。为了解砂仁资源‘湛砂11’的形态和品质特性,更好地对砂仁种质资源进行保护和利用,通过测定‘湛砂11’的株高、叶片数、花序长度、果实大小、单果重等形态指标,以及种子团挥发油含量,挥发油中乙酸龙脑酯、樟脑和龙脑等含量的品质指标,分析其形态特征和品质特性。结果表明,‘湛砂11’的株高和叶片数显著高于对照,分别比对照增加7.85%和23.04%;叶片长度无明显差异,叶宽显著增加,外侧叶面平行于主脉的突起线较明显;叶舌棕红色、长0.53 mm,比对照显著长23.26%。花序长度显著低于对照,小花数量与对照无显著差异;小花梗长、苞片、花萼和花冠管都显著短于对照。果实近圆形,单果重比对照轻21.40%;果实种子数平均46.7粒,千粒重9.24 g,分别比对照少17.64%、轻20.35%。种子团挥发油含量3.30%,其中乙酸龙脑酯含量明显高于对照;挥发油组分在不同材料中存在特异性,‘湛砂11’共检测出16种物质,与对照品种共有12种物质,另4种物质对照品种未检出。由此可知,‘湛砂11’的植株、花、果实和种子形态特征明显,挥发油含量及成分特异,可作为优良材料重点培育。研究结果可为砂仁生产中亲本选配及品种更新和选育提供一定的理论依据。
巴西橡胶树树干树皮中的次生乳管是天然橡胶合成和贮存的主要组织,次生乳管列的多少与胶乳产量密切正相关。割胶是天然橡胶生产中的核心环节,是当前获得天然橡胶的唯一途径,而割胶伤害能诱导次生乳管分化。采用碘-溴染色方法和石蜡切片技术,观察预割前后1981’IRRDB野生种质成龄树的树皮结构,对不同种质预割前后黄皮层和水囊皮区域的乳管列进行统计,并分析新分化的次生乳管列。研究结果表明,选取的85份8年生野生种质在自然条件下的乳管分化能力普遍较弱,黄皮层和水囊皮中成列的次生乳管数量均较少,2个部位合计乳管列数普遍低于8列。预割后不同种质水囊皮中次生乳管列数普遍增多,但黄皮层尚无明显变化。根据伤害诱导分化新的次生乳管列数的多少,将预割诱导乳管分化的能力由低到高分为1、2、3级,分别对应于新分化乳管列数为少于2列、2~3列(含2列)、3~4列（含3列）。在85份种质中,对应1级57份、2级23份、3级5份的种质,所占比例分别为67.06%、27.06%、5.88%,可见,诱导分化次生乳管能力强的种质占比较低,大部分种质为1、2级乳管分化,3级分化能力的种质极少。被诱导新分化次生乳管的能力与种质在自然条件下的分化能力有关,尤其是高乳管分化能力的种质通常在自然条件下也有较强的分化乳管的能力。通过预割判断乳管分化能力不仅为野生种质鉴定和评价奠定基础,也为橡胶树高产育种以及早熟、晚熟品种的早期预测提供有效指标。
为探明咖啡嫁接苗应对干旱胁迫其内源激素变化对植株生长的影响,布置了盆栽试验。接穗为中粒种咖啡‘大丰1号’,砧木分别为大粒种咖啡‘查理种16号’（种间嫁接）和中粒种咖啡‘热研2号’（种内嫁接）,3种水分处理：（1）正常淋水土壤含水量（soil moisture content,SMC）,18%≤SMC≤25%,（2）轻度胁迫15%≤SMC≤17%,（3）重度胁迫10%≤SMC≤12%。6个试验处理分别为种间嫁接L1、L2、L3,种内嫁接C1、C2、C3。结果表明：种内嫁接苗根系IAA、ABA、TZR、IP含量在正常和轻度水分处理下均显著高于种间嫁接苗;干旱处理下种间嫁接苗叶和根IAA、ABA、Zeatin、TZR,种内嫁接苗叶IAA、ABA、Zeatin升高正响应干旱胁迫,但种内嫁接苗根IAA、Zeatin、TZR为负干旱胁迫响应;2种嫁接苗根IBA含量对干旱胁迫响应不同,种间嫁接苗重度干旱显著低于正常和轻度干旱,种内嫁接苗干旱显著高于正常水分;2种嫁接苗叶片、根ABA含量,干旱显著高于正常水分,叶片ABA含量L2、L3比L1高65.13%、218.52%,C2、C3比C1高31.10%、89.15%。根ABA含量L2、L3是L1的7.71倍、9.05倍,C2、C3是C1的1.79倍、1.48倍;重度干旱种间和种内嫁接苗叶面积损失率显著增加,单株生物量分别比正常水分减少23.45%、20.14%;轻度水分胁迫种间嫁接苗根干重、比根长、比根表面积分别比正常水分高39.16%、33.81%、28.07%,根系变细,根冠比0.66显著高于正常水分0.48;相关分析表明干旱胁迫下咖啡嫁接苗内源激素变化与生物量间存在相关性,地上部生物量与叶片IAA、Zeatin、ABA和根ABA呈显著、正负相关,根直径与根IAA、TZR、IP、ABA呈显著负相关,侧根数与根IAA、Zeatin、TZR、IP、ABA呈显著正相关。综上,在正常和轻度干旱下种内嫁接苗根系生长强于种间嫁接苗,IBA对调控种内嫁接苗根系应对干旱有积极作用,ABA对2种咖啡嫁接苗耐受干旱起关键作用,轻度干旱明显促进种间嫁接苗根系生长,而对种内嫁接苗根形态的改变和根系的促进作用不明显。这为下一步开展咖啡嫁接苗内源激素的干旱调控机理作了有效的前期探索。
甘蔗是广西重要的经济作物。为促进甘蔗高效生产,以甘蔗品种‘桂糖42号’为材料,在田间条件下,依据广西甘蔗主要播种月份,设置2月15日、3月15日、4月15日及5月15日4个播种期,分析新植蔗和宿根蔗干物质积累、养分积累及养分经济效率。结果表明,随播期推迟,新植蔗各器官干物质积累量减少;宿根蔗根、叶干物质积累量增加,茎干物质积累量以3月15日播种最高;两季甘蔗茎干物质积累量为51.88~66.43 t/hm2,其中2月15日、3月15日播种较高,5月15日播种最低;新植蔗根、茎的氮、磷及钾积累量,以及氮、磷及钾积累总量减少,叶的氮、磷及钾积累量增加;宿根蔗各器官氮、磷及钾积累量以5月15日播种最高,2月15日播种最低;两季甘蔗氮、磷及钾积累总量分别为327.17~375.54、37.48~43.82、427.51~503.01 kg/hm2,均以3月15日播种最高,5月15日播种最低。播种期影响甘蔗干物质与养分分配利用,早播种促进新植蔗干物质和养分向茎分配,提高养分经济效率。可见,甘蔗早播种的生物产量与养分吸收量较高,而5月15日播种的生物产量和养分吸收量大幅减少。
低温是限制油棕生长发育和产量的重要影响因子,探究低温条件下油棕的生理响应机制,为油棕耐寒种质资源的选育及推广提供理论依据。以云南大理抗寒高产油棕成龄树的自交F1代有性系苗木为试验材料,在4℃低温胁迫下处理0（对照）、1、3、5 d,根据叶片寒害程度及其恢复生长情况将其划分为4个寒害等级,即1级（无）、2级（轻）、3级（中）、4级（重）,然后测定不同寒害等级油棕叶片的丙二醛含量（MDA）、脯氨酸含量（Pro）、可溶性糖含量（SS）、过氧化物酶活性（POD）和超氧化物歧化酶活性（SOD）,并采用隶属函数法对不同寒害等级油棕材料进行抗寒性综合评价。结果表明,云南大理抗寒油棕自交F1代的所有植株在低温处理期间均无寒害症状,但在恢复生长阶段逐渐表现出不同程度的寒害症状;低温胁迫下,4个寒害等级油棕叶片的各项生理指标在不同寒害等级材料之间、不同胁迫处理时间之间存在显著差异;随着低温胁迫时间的延长,油棕叶片的MDA、Pro、SS含量和SOD活性均不断升高,POD活性则呈波动性降低;较轻寒害等级材料的MDA含量显著低于较高寒害等级材料（P<0.05）,较轻寒害等级材料的SOD活性显著高于较高寒害等级材料（P<0.05）,认为MDA和SOD可作为油棕抗寒性评价的参考指标;不同寒害等级材料的隶属函数法抗寒性评价结果为：1级>2级>3级>4级,隶属函数综合评价结果与低温胁迫后植株叶片寒害程度及其恢复生长情况的观测一致,说明隶属函数法在油棕抗寒性评价中具有一定的准确性和可行性。
研究龙眼幼苗在不同温度（10、15、20、25、30、35℃）和不同氮营养（硝态氮、3/4硝态氮+1/4铵态氮、1/2硝态氮+1/2铵态氮、1/4硝态氮+3/4铵态氮、铵态氮）供应条件下吸收氮素的动力学特征,比较龙眼吸氮能力变化,并探讨龙眼对氮形态的偏好性,为龙眼不同季节（物候期）选择适用氮肥形态提供依据。结果显示,温度和供氮形态对龙眼吸氮能力有显著影响（P<0.05）。在中低温度（10~25℃）等量供应硝态氮和铵态氮条件下,龙眼根系吸收氮素（硝态氮和铵态氮之和）的最大吸收速率（Imax）最高或较高,而亲和力（Am）和离子吸收补偿点（Cmin）则随温度和氮形态变化不大,故此时龙眼吸氮能力强。在高温（30℃）且仅供应铵态氮时,根系具有最高Imax和Am,同时Cmin最低,最有利于龙眼吸氮。在极端高温（35℃）时将铵态氮和硝态氮以3∶1的比例配合供应,则Imax最高,Am较高且Cmin较低,有利龙眼对氮素的吸收。另外,等量硝态氮和铵态氮共存条件下,龙眼在低温（10~15℃）时吸收铵态氮的Imax更高、Am更强而且Cmin更低,明显偏好铵态氮;在中高温（20~35℃）时吸收硝态氮的Imax更高,但Am更弱且Cmin更高,对氮形态的偏好性不明显。对照华南龙眼生长物候期,建议在龙眼秋梢生长期施用铵态氮为主、硝态氮为辅;在花前至小果期可以1∶1的比例施用硝态氮和铵态氮;在果实膨大期,可全部施用铵态氮或以3∶1的比例施入铵态氮和硝态氮。
木薯（Manihot esculenta Crantz）属大戟科木薯属热带作物,具有耐干旱贫瘠等特性,木薯叶片富含蛋白质,块根富含淀粉但是缺乏类胡萝卜素,是热带低收入人口的主粮。国家木薯产业技术体系“十三五”期间关于木薯产业问题指出,类胡萝卜素是粮饲化的重要指标,类胡萝卜素也是维生素A的前体物质。本文在前期研究中筛选到与类胡萝卜素生物合成相关转录因子MeGAMYB,MeGAMYB是一种受GA响应的转录因子。为了研究其如何介导GA促进类胡萝卜素生物合成的分子机制,明确其与类胡萝卜素含量及其生物合成途径基因的相关关系,本研究用50 mg/L浓度GA3处理培养40 d的‘SC9’茎秆水培苗,在0、3、6、9、12 h取根、茎、叶和叶柄样品检测类胡萝卜生物合成中相关基因的表达情况以及在0、1、2、3、4 d检测类胡萝卜素含量,平行对照用水处理,结果显示：类胡萝卜代谢途径中相关基因以及类胡萝卜素生物合成受GA3诱导,其中叶片在处理4 d时α-胡萝卜素含量最高达到0.19 μg/g,是对照的1.2倍;叶片中β-胡萝卜素含量在GA3处理3 d时最高达107.73 μg/g,是对照的1.25倍,叶黄素和玉米黄质的含量在处理4 d内都随着GA3处理时间延长含量呈不断增加的趋势。而类胡萝卜素生物合成相关基因如MeLCYB、MeCRTISO、MeZDS、MePDS、MeBCH、MeVDE、MeXAN和MeAAO等和转录因子MeGAMYB的表达量受GA3均上调,其中MeLCYB、MeCRTISO、MePDS、MeBCH、MeAAO和MeXAN等基因的表达趋势与转录因子MeGAMYB的表达趋势一致。本研究可以看出,GA3能促进木薯类胡萝卜素的合成,通过调控类胡萝卜素生物合成相关基因的表达来促进类胡萝卜素的积累,但是具体的调控机制还需要进一步阐释。本结果为研究木薯类胡萝卜素代谢调控机制提供候选功能基因与转录因子,为阐述木薯类胡萝卜素生物合成的机制奠定基础。
根结线虫是危害农业生产的重要的土传病害之一,其中象耳豆根结线虫在近几年发展成为华南地区的优势种群,防治较为困难,严重影响了苦瓜的产量和品质,生产中较多采用嫁接砧木的防治措施。为筛选抗象耳豆根结线虫的苦瓜砧木品种,以18份苦瓜砧木品种为试验材料,采用盆栽幼苗人工接种象耳豆根结线虫的方法,接种45 d后,测量供试材料的相对生长指标和抗性指标,利用隶属函数和聚类分析相结合的方法评价苦瓜嫁接砧木对象耳豆根结线虫的抗性。结果表明,18份苦瓜砧木受象耳豆根结线虫侵染后各器官的相对生长量和抗性指标均存在明显差异。采用变异系数最大的卵粒指数进行聚类分析的结果和基于4个抗性指标的聚类结果完全一致。通过隶属函数和聚类分析2种综合评价方法进行品种抗性鉴定,将18份苦瓜砧木品种划分为抗病、感病和高感3类,其中,抗病砧木为‘凤凰三号’‘铁木砧’‘砧优亮101号’‘日本雪松’‘金砧1号’和‘京欣砧4号’,感病品种包括‘日本金秀台木’‘强力六号’‘粤优3号’‘抗病先锋’‘京欣砧5号’‘韩国金砧’‘德力砧木’‘圣砧三号’‘黑籽南瓜’‘玉竹丝瓜’,高感砧木为‘全能砧王’和‘青根砧王’。本研究筛选出6份综合表现优良的苦瓜砧木材料,以期在实际生产中为选育象耳豆根结线虫病的抗性品种提供参考,为苦瓜产业的可持续发展奠定坚实的基础。
炭疽菌是一类地理分布广泛、寄主范围广泛的真菌,在作物成熟前和成熟后都能侵染植株和果实,特别对成熟的热带作物危害极大,造成果实腐烂,导致严重的经济损失并影响产品的出口质量。为探讨胶孢炭疽菌侵染芒果的过程及其与寄主的互作关系,揭示该病菌对果实和叶片的侵染方式和扩展途径,以元江本地品种‘三年芒’病果上分离、筛选的强致病菌株CG16接种健康‘三年芒’果实和叶片,通过光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对炭疽菌侵染芒果果实和叶片的过程、受炭疽菌侵染后寄主的组织病理学的超微结构进行研究,结果表明,胶胞炭疽菌在侵染芒果12 h后,形成初期侵染菌丝（初生菌丝）,在初生菌丝穿透寄主细胞壁的过程中形成一个漏斗状的菌丝锥,在与寄主细胞壁接触的菌丝部位缢缩,并在缢缩处常常形成1个隔膜,穿过细胞壁后迅速膨大成正常菌丝。从接种芒果至出现症状需要1 d左右。随着初生菌丝的侵入和扩展,寄主细胞逐渐消解死亡,初生菌丝先在细胞间扩展,不断建立新的活体营养寄生关系。2.5 d后随着菌丝的侵入,寄主细胞最终坏死消解,在死亡的寄主细胞中扩展的菌丝逐渐变细、分枝增多,即形成次生菌丝,次生菌丝在寄主体内大量繁殖扩展,分散或成菌丝束。4 d后寄主组织和细胞发生了一系列病理变化,包括寄主细胞变形,细胞壁的变薄、畸形、部分消失,原生质体解体,叶绿体等细胞器的崩解、坏死,细胞死亡等。接种5 d后,死体营养阶段的次生菌丝在死亡的寄主细胞中大量繁殖和扩展。接种6 d后分生孢子盘形成,接种8 d后,孢子开始成熟脱落。本研究通过揭示胶孢炭疽菌在芒果果实和叶片中的侵染方式和扩展途径,以及侵染过程中寄主组织发生的一系列病理变化,为芒果生产上防治该病提供理论依据。
番木瓜是我国著名的热带、亚热带水果之一,但番木瓜属于呼吸跃变型果实,采后不耐贮运,其中由炭疽病引起的腐烂损失最为严重。因此,如何防治番木瓜采后炭疽病,降低番木瓜腐烂损失,延长贮藏保鲜期,成了制约番木瓜产业健康发展的瓶颈问题。本文以‘大青’番木瓜为试验材料,以绿色环保的肉桂精油-壳聚糖复合保鲜液为处理手段,研究其对采后番木瓜炭疽病的防治效果及作用机制,为我国番木瓜采后贮运保鲜产业发展提供理论依据和应用参考。分别用0.5%壳聚糖、0.5%壳聚糖+0.3%肉桂精油、0.5%壳聚糖+0.5%肉桂精油、0.5%壳聚糖+0.7%肉桂精油溶液对采后番木瓜果实进行喷雾处理,清水处理作为对照,处理后的番木瓜分为2组,其中一组处理后置于25℃下恒温贮藏,定期测定果实病情指数;另一组处理后置于25℃下恒温贮藏24 h后,在果面刺伤接种番木瓜炭疽菌,定期调查果实病斑直径,并对果皮进行取样,测定不同处理果实的抗病相关物质含量和抗病相关酶活性的变化情况。番木瓜炭疽菌的离体抑菌实验采用含药PDA平板抑菌法进行测定。研究结果表明：0.5%壳聚糖+0.3%肉桂精油处理对番木瓜炭疽病的防治效果最好,复合处理可完全抑制离体番木瓜炭疽菌的生长和产孢,复合处理显著降低了番木瓜果实的病斑直径,提高了抗病相关物质木质素、总酚（TP）和过氧化氢（H2O2）的含量,提高了抗病相关酶苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和β-1,3葡聚糖酶（β-1,3-GA）的活性,但对几丁质酶（CHI）活性影响不大。由此可见,肉桂精油复合壳聚糖涂膜对番木瓜炭疽菌有较好的防控效果,一方面是由于复合处理抑制了番木瓜炭疽菌的生长,另一方面是复合处理诱导番木瓜果实提高了抗病性。因此,适宜浓度的肉桂精油复合壳聚糖涂膜处理为防控番木瓜采后炭疽病提供了一种绿色新途径。
以海南幼龄和成龄橡胶林为对象,采用野外凋落框收集和关联分析等方法,研究2019年5月至2020年4月海南儋州区域橡胶林落叶特征和影响橡胶落叶的主要气候因子。研究结果表明：（1）海南橡胶林落叶产量呈“双峰”型动态变化,当年7月出现小峰,翌年3月出现最高峰;翌年2—4月为集中落叶期,该时期幼龄和成龄林分别占全年落叶总产量的73.04%和70.61%;成龄林落叶产量显著高于幼龄,增幅为14.77%。冗余分析表明,月均温度与月落叶产量呈极显著负相关关系,解释度为49.9%,贡献率为58.6%;（2）幼龄和成龄林间落叶C、N、P、K、Ca、Mg含量月动态变化趋势相似,各元素含量在秋冬季呈下降趋势,而冬春季出现养分富集的现象,年均含量在成龄和幼龄林间差异不显著;（3）落叶养分归还量月动态与落叶产量动态变化相似,受落叶月产量影响较大,而归还量受落叶产量和养分含量共同影响,落叶归还量表现为C>N>K、Ca>Mg>P,成龄显著高于幼龄,各元素增幅分别为16.3%、17.1%、16.7%、27.4%、15.3%和17.7%;（4）幼龄林各元素养分利用效率总体高于成龄林,其中幼龄钾素养分利用效率显著高于成龄（P<0.05）;（5）月均温度是影响2019—2020年海南儋州橡胶林落叶格局的主要气候因子。该研究成果可为海南橡胶割胶制度以及养分管理提供技术支撑。
本研究对广西香蕉主产区的香蕉根系样本进行内生真菌分离,采用形态学与ITS序列分析相结合的方法进行菌株鉴定,开展其物种组成与多样性分析,对了解广西香蕉与其根部内生真菌间的关系以及探索其内生真菌功能具有重要意义。从168个香蕉根段中共分离获得352株内生真菌,分别归属于5纲17目34科43属62个分类单元,不同分类单元的代表菌株中,有41株菌株能够产生分生孢子（66.13%）。其中,优势纲为粪壳菌纲（Sordariomycetes）和散囊菌纲（Eurotiomycetes）,相对频率（RF）分别为66.19%和20.45%;优势目为肉座菌目（Hypocreales）、散囊菌目（Eurotiales）和格孢腔菌目（Pleosporales）,相对频率分别为55.4%、17.61%和9.66%;优势属为镰刀菌属（Fusarium）、青霉属（Penicillium）、木霉属（Trichoderma）、未鉴定属3、帚枝霉属（Sarocladium）、未鉴定属2、弯孢属（Curvularia）和突脐蠕孢属（Exserohilum）,相对频率分别为32.39%、15.06%、13.35%、5.11%、3.98%、3.41%、3.13%和2.84%,后5个属的相对频率未超过10%,其优势不明显。多样性指数和均匀度系数结果表明,南宁地区坛洛镇TL2样地和锣圩镇LX样地的香蕉根系内生真菌种群多样性较丰富,群落分布较均匀。相似度系数分析显示,钦州地区大成镇2个样地（DC1、DC2）间香蕉根系内生真菌种群组成相似度最高（Cs=0.67）。不同采样点的地理环境和气候条件给香蕉提供了不同的生境,是影响香蕉根系内生真菌种类组成及多样性差异的主要因素之一。
平潭岛位于中国东南沿海,是福建省第一大岛,通过样线法和样方法对平潭岛的滨海砂生种子植物进行调查,发现平潭岛共有滨海砂生种子植物71种,隶属64属31科。种数最多的6个科依次为禾本科、菊科、苋科、豆科、莎草科和旋花科。平潭岛砂生种子植物区系以世界分布为主,共有16科13属,分别占总科数和总属数的51.61%和20.31%。热带性质明显,与各大洲热带地区植物联系广泛,热带成分有11科（占除世界分布科的73.33%）38属（占除世界分布属的74.51%）,科和属均以泛热带成分为主;温带成分仅有4科（占除世界分布科的26.67%）13属（占除世界分布属的25.49%）;在种级水平上,热带性质成分依旧占绝大部分,多达36种,占除世界分布种的56.25%,温带性质则有27种,占除世界分布种的42.19%,世界分布型有7种,占总种数的9.86%。比较平潭岛与中国由北到南5个区域滨海砂地种子植物区系地理成分,发现平潭岛的滨海砂生种子植物区系与厦门岛的联系紧密,其次是浙江海岛的和山东海岸,而与海南岛的较为疏远。其中平潭岛与厦门岛种间的相似性系数达到55.34,而与海南岛的种间相似性系数仅有13.68。因纬度因素影响,平潭岛砂生植物属的R/T值（2.92）明显高于浙江海岛（1.18）和山东海岸（0.43）,而与海南岛属的R/T值（13.75）相差最大,这与可能与岛屿面积存在一定关系。平潭岛滨海砂地种子植物具有一定的纬向性分布规律,随着纬度的递增,属级别中温带成分所占的比重也逐渐增加;而热带成分则相反,与岛屿所处纬度的水分和热量分布特点有相似性。滨海砂生种子植物作为隐域植被,也受非气候因子的影响,非地带因素对海岸砂生植被中的植物分布具支配作用,在沙滩前缘的植物群落中表现尤为明显。这些滨海砂生植物大多是耐盐、耐旱、抗风的物种,距离海越近,非气候因子的作用越显著。
桃金娘是我国热带地区优良的林木种质资源,具有重要的食用、药用、生态和观赏价值。全面了解桃金娘在中国的地理分布现状,对该物种的引种与资源开发具有重要意义。为了解桃金娘在中国的地理分布格局和影响其分布的关键性气候因子,本研究通过植物标本数据库记录、文献记载及实地调查获取的地理坐标,对其水平地理分布和垂直分布进行地理分布格局分析。同时基于不同分布点的19个生物气候数据,利用主成分分析法分析了影响桃金娘地理分布的限制性因子。结果表明,桃金娘在中国水平地理分布以热带-南亚热带为主,过渡至中亚热带,东部地区的最北分布点位于浙江的平阳。桃金娘垂直分布多集中在海拔500 m以下的低山丘陵区,体现出桃金娘喜温热而不耐寒冷的特性。主成分分析的结果表明,PC1~PC3主成分的贡献率分别为41.23%、22.44%和16.34%,累计贡献率达80.02%（>75%）;因此影响桃金娘地理分布的主要信息集中在前3个主成分。主成分1表明温度是限制桃金娘往北及高海拔分布的最关键性因子,尤其是最冷季均温和极端最低温。各生物气候因子对桃金娘分布限制的重要性排序依次为：最冷季均温（Bio11）>极端最低温（Bio6）>年均温（Bio1）>最干季均温（Bio9）>年降水量（Bio12）> 最湿月降水量（Bio13）>最湿季降水量（Bio16）>最暖季降水量（Bio18）。桃金娘的适宜分布区以最冷季均温为10℃和极端最低温为4℃以上的区域为佳,影响桃金娘在中国地理分布格局的关键性气候因子是1月的低温。水分因子是反映桃金娘喜欢温暖湿润的气候特点,并非是限制其地理分布的关键性因素。
海南岛作为中国仅有的两大热区之一,森林资源极其丰富,具有非常重要的生态和经济价值。本世纪以来,海南省的经济一直呈高速增长态势,橡胶林作为当地森林的重要组成部分,其种植面积因全球胶价的快速攀升增加了约50%,经济的快速发展和橡胶等人工林的增长将对森林的结构和分布产生重要影响,在此背景下监测森林现状及动态变化可为海南岛森林可持续经营管理和国家生态文明试验区建设提供重要依据。本文联合Landsat/Sentinel-2光学和PALSAR/PALSAR-2雷达多源遥感影像为数据源,以海南岛为研究对象,基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine, GEE）监测海南岛2007—2018年的森林变化特征。研究结果表明：（1）2007—2018年海南岛森林面积增长显著,从2007年的1.94×104 km2增长至2018年的2.15×104 km2,覆盖率从56.43%上升到62.59%,森林面积年平均增长率为0.99%;（2）2007—2018年,在海南岛18个市（县）中有15个市（县）的森林面积呈正增长趋势,其中增长排前5的市（县）（儋州市、澄迈县、琼海市、临高县、定安县）增长面积占正增长市（县）总增长面积的68.78%,仅有东方市、三亚市和琼中县3个市（县）的森林面积有所下降,分别下降了13、76、113 km2;（3）森林增长集中分布在海拔小于200 m和坡度小于8°的区域,分别占增长总面积的92.88%和91.43%;（4）橡胶林的增长是森林面积快速增长的主要原因,橡胶林面积增长最多的5个市（县）其森林面积也增长最多,这5个市（县）的橡胶增长总面积占森林总增长面积的63.40%;（5）森林损失区域集中在海南岛南部、西南部和东北部沿海地区,主要是因为高郁闭度森林（如橡胶林）逐步转换为郁闭度较底的热带果园（如芒果园等）,另外旅游建设开发、城市化和水利建设等也导致了部分森林损失。研究总体显示,海南岛2007—2018年森林在低海拔平缓区域增长显著,森林消长具有一定的空间差异性,中部山区森林持续保持较高的覆盖度且较少大面积森林损失,总体增长模式良好。
灰肉红菇是广西等地特色野生食用菌,生于锥属植物林地,但其与相似类群子实体下土壤真菌多样性研究并不系统,土壤真菌功能未见报道。本研究在广西浦北县同一样地,以灰肉红菇（H）及其相似类群（玫瑰红菇JH,毒红菇FH;白黄乳菇DZ）子实体下土壤为研究对象,采用高通量测序技术,明确土壤真菌的多样性及群落组成、优势类群及其功能。结果表明,H、JH、FH、DZ子实体下土壤真菌均匀度相似,但H丰富度最高,红菇属（H、JH、FH）土壤真菌的丰富度高于乳菇属（DZ）;H、JH、FH、DZ共有OTUs 463个,H特有121个;门水平上,H子实体下土壤真菌中子囊菌门与担子菌门丰度较JH、FH、DZ高,DZ与H、JH、FH在球囊菌门、芽枝霉门丰富度上呈极显著差异;属水平上,H子实体下土壤真菌红菇属、丝盖伞属丰度较JH、FH、DZ高,DZ中青霉属、Saitozyma、黄丝曲霉属较其他组别丰度高,大团囊菌属、喇叭菌属、小球腔菌属、Paraphaeosphaeria、丝盖伞属等与H关联度高,与JH、FH、DZ关联度较低,但H、JH、FH、DZ土壤真菌属的丰度无显著性差异;特定物种丰度方面,H中Gliocephalotrichum humicola、Talaromyces ruber、玫瑰红菇较其余组别丰度高,排名前十的物种无显著性差异,但H子实体下土壤真菌Aspergillus citocrescens在同属间（H,FH,JH）两两比较丰度差异达到显著水平。功能方面,H具有共生作用的土壤真菌丰度较高,JH、FH、DZ具有腐生作用的土壤真菌丰度相对较高。本研究为进一步研究灰肉红菇的土壤微生态及核心微生物组奠定了基础。
