芒果（Mangnifera indica L.）是著名的热带水果,深受消费者的喜爱。我国是世界第二大芒果生产国,其中广西为全国最大的芒果产区。芒果是典型的呼吸跃变型水果,其果实在采摘后因乙烯大量释放容易软化腐烂,导致货架期短,影响产业的发展。乙烯响应转录因子（ethylene response factor, ERF）是乙烯信号通路中的关键基因,参与果实内源乙烯合成的信号转导。为了探究ERF在芒果果实采后成熟调控的作用机制,以‘台农1号’芒果为研究对象,依据前期完成的芒果转录组数据结果,筛选并克隆得到1个ERF基因（MiERF113）,利用生物信息学方法分析MiERF113的基本理化特征、保守结构域、蛋白质结构、进化关系等;利用实时荧光定量PCR（qPCR）技术对MiERF113基因在芒果采后不同贮藏时期的特异性表达进行分析。结果表明：MiERF113基因的开放阅读框（ORF）长度为681 bp,编码227个氨基酸,预测蛋白质分子量为25.61 kDa,理论等电点（pI）为6.07,总平均亲水性为-0.883,有32个磷酸化位点,无跨膜螺旋结构,无信号肽。蛋白质结构域预测MiERF113蛋白仅含有1个保守的AP2结构域,且该结构域中第14和19位氨基酸分别为丙氨酸和天冬氨酸,符合ERF亚家族的典型结构特征。将芒果与拟南芥、猕猴桃、阿月浑子、苹果、柑橘和茶树的ERF氨基酸序列进行进化分析,发现MiERF113与阿月浑子ERF113的同源性较高,亲缘关系最近。利用qPCR检测MiERF113基因在芒果采后不同贮藏时间果皮和果肉部位的表达情况,结果显示,MiERF113基因在果皮和果肉中均有表达,且随着果实不断成熟其表达量在逐渐增加,在采后贮藏12 d时表达量达到最高。本研究为揭示MiERF113基因在芒果采后成熟过程中的调控作用提供理论依据。
扁核木属（Prinsepia）植物在中国分布有4个种,均具有极高的食用和药用价值。为解析扁核木属植物的叶绿体基因组特征,基于现已发表的扁核木属植物叶绿体基因组,利用相关生物信息学手段进行其叶绿体基因结构、SSR、密码子偏好性和序列变异情况分析,并构建系统发育树。结果表明,2种扁核木属植物叶绿体基因组大小介于159 179~ 168 206 bp之间,平均GC含量为37.3%,从编码基因数目来看,仅相差2个tRNA,而蛋白编码基因和rRNA数目均一致,种间具有较高的保守性;在扁核木和蕤核叶绿体全基因组序列中各检测出分散重复49个,其中以正向重复和回文重复为主,占比达73%~82%,而串联重复数目分别为49个和58个,经简单重复序列SSR分析,分别在2种植物叶绿体基因组序列中分别筛选出100个和84个SSR位点,且多是以A/T碱基为主的单核苷酸重复类型;扁核木属植物叶绿体基因组密码子偏好性分析发现GC3的碱基含量显著低于GC1和GC2,说明密码子偏好以A、U结尾,ENC取值均大于48%,表明其密码子偏性较弱,中性绘图和PR2-plot分析发现自然选择是影响扁核木属植物密码子使用偏好性的主要原因,通过建立高、低基因表达库,以RSCU值为参考,确定了6个扁核木属最优密码子。经叶绿体基因组序列变异分析,根据核苷酸多态性指数Pi>0.015筛选出trnH-GUG-psbA,psbZ-trnG-UCC-trnfM-CAU-rps14和psaJ-rpl33-rps18等3个高变区,以蕤核叶绿体基因组为参考,在扁核木叶绿体基因组编码区发现存在大量的插入、缺失和SNP突变位点,并在蕤核叶绿体基因组中发现了多个该物种的特有基因。基于叶绿体基因组的trnS-trnG间隔区构建的系统发育树显示,4种扁核木属植物可分为南系（扁核木、台湾扁核木）和北系（蕤核、东北扁核木）两类。研究结果可为扁核木属植物的系统发育、分类鉴定及其资源的开发利用等相关研究提供理论基础。
AGL6基因是MADS-box转录因子家族中的一员,是植物特有的转录调控因子,参与花器官形成,对唇瓣的形成起到关键作用。获得铁皮石斛DoAGL6基因及其启动子,并进行生物信息学分析,对DoAGL6基因启动子进行瞬时表达活性验证,可为进一步研究DoAGL6基因的功能提供参考。本研究克隆DoAGL6基因及其上游的启动子序列,利用在线软件对克隆得到的目的基因序列、启动子序列进行预测,分别构建由全长启动子和5'端缺失启动子驱动GUS的重组表达载体并瞬时转化拟南芥及铁皮石斛原球茎,探究其表达活性。结果表明,成功克隆了DoAGL6基因及其启动子,DoAGL6基因编码区长729 bp,编码243个氨基酸,编码蛋白分子式为C1213H1955N359O375S12,预测亚细胞定位于细胞核中;保守结构域分析表明,DoAGL6具有保守的MADS-box和K-box两个结构域,属于MADS基因家族MIKC亚家族。启动子序列长度为1891 bp,顺式作用元件分析结果显示,DoAGL6基因启动子中除了核心启动元件TATA-box、CAAT-box外,还有许多其他顺式作用元件,如脱落酸响应元件（ABRE）、光反应顺式调节元件（G-Box）、茉莉酸甲酯响应元件（TGACG-motif）、MADS-box蛋白结合位点（GArG-Box）等。成功构建融合表达载体pCAMBIA1300-A1-promoter::GUS、pCAMBIA1300-A2-promoter::GUS、pCAMBIA1300-A3-promoter::GUS,拟南芥和铁皮石斛原球茎瞬时转化及GUS组织化学染色结果表明,随着启动子5'端缺失片段的增长,GUS活性逐渐降低,启动子活性逐渐减弱,即全长启动子A1（-1891~1）的活性最强,5'端缺失片段A2（-1488~1）次之,A3（-784~1）活性最弱。瞬时转化后的拟南芥和铁皮石斛原球茎GUS染色均呈现蓝色,但与对照相比均较浅,说明全长启动子和2个5'端缺失启动子都具有驱动GUS的活性,但启动活性都比CaMV35S启动子的启动活性弱。
兰属植物观赏价值极高,在我国已有一千多年的栽培历史,西藏兰属植物资源丰富,摸清西藏兰属植物本底资源,可对今后培育观赏园艺品种提供基础资料。本研究报道了兰科兰属植物4个西藏新记录：莎叶兰（Cymbidium cyperifolium Wall. ex Lindl.）、福兰（C.devonianum Paxton）、春兰[C. goeringii (Rchb. f.) Rchb. f.]和大雪兰（C. mastersii Griff. ex Lindl.）,其中莎叶兰和蕙兰（C. faberi）近似,但莎叶兰花瓣和萼片无条纹,叶片边缘全缘;福兰为兰属家族中较特殊的一种,植株仅具2~4枚叶片,花数量大可以区别于该属其他种类;春兰植株近似于蕙兰,但春兰花葶极短,假鳞茎明显存在等特征与蕙兰甚易区分;大雪兰不开展的花及唇盘2条亮黄色纵脊均近似于莎草兰（C. elegans）,但大雪兰假鳞茎延长成茎状,叶窄,唇盘2条纵脊在中部汇合。本研究对新记录进行简要描述,并提供详细特征图片等。这些兰属新记录的发现扩充了西藏自治区兰属植物的记录,为今后对西藏兰属植物的栽培驯化以及培育园艺品种提供了新资料。
基于野外调查和文献研究,本文报道了贵州省被子植物5个新记录属,分别为千屈菜科的水苋菜属（Ammannia）、莎草科的克拉莎属（Cladium）、唇形科的簇序草属（Craniotome）、水鳖科的水鳖属（Hydrocharis）及玄参科的毛蕊花属（Verbascum）。相应的新记录种为水苋菜（Ammannia baccifera）、克拉莎（Cladium jamaicence subsp. chinense）、簇序草（Craniotome furcata）、水鳖（Hydrocharis dubia）和毛蕊花（Verbascum thapsus）。凭证标本存放于贵州大学自然博物馆植物标本室（GACP）。
2021年1—12月期间,通过对南岭山地东部赣粤边境九连山地区的植物调查,新增4种江西省蕨类分布新记录,即针毛新月蕨（Pronephrium hirsutum Ching ex Y. X. Lin）、蓝色鳞毛蕨（Dryopteris polita Rosenst.）、车前蕨（Antrophyum henryi Hieron.）、团羽鳞盖蕨（Microlepia obtusiloba Hayata）。新增5种广东省蕨类植物新记录,即无盖耳蕨（Polystichum gymnocarpium Ching ex W. M. Chu & Z. R. He）、东京鳞毛蕨[Dryopteris tokyoensis (Matsum. ex Makino) C. Chr.]、半岛鳞毛蕨（Dryopteris peninsulae Kitag.）、尾叶稀子蕨[Monachosorum flagellare (Maxim. ex Makino) Hayata]、亮毛蕨[Acystopteris japonica (Luerss.) Nakai]。新增1个中国大陆蕨类新记录种,即台湾金星蕨[Parathelypteris castanea (Tagawa) Ching]。新增1个广东省蕨类新分布科,即冷蕨科（Cystopteridaceae Schmakov）,新增1个广东省新记录属,即亮毛蕨属（Acystopteris Nakai）,其中东京鳞毛蕨和车前蕨分别被《IUCN濒危物种红色名录》收录为濒危种（EN）和易危种（VU）,新记录的凭证标本存放于九连山国家级自然保护区植物标本馆（JNR）内,本文分别描述它们的形态特征、采集地点、生长环境、分布地及与近缘种的主要形态区别;讨论冷蕨科和亮毛蕨属在广东省内被发现的地理区系意义,台湾金星蕨、团羽鳞盖蕨、针毛新月蕨、半岛鳞毛蕨、蓝色鳞毛蕨、无盖耳蕨、尾叶稀子蕨、针毛新月蕨、东京鳞毛蕨等新记录被发现的地理区系意义;提出分布于中国热带和南亚热带地区的蓝色鳞毛蕨在江西省被发现,更新了其在中国分布的最高纬度记录;提出新记录的发现可为研究该类物种的起源、扩散机制、气候和环境的变化提供参考;提出中国特有种无盖耳蕨同时也为华南地区的蕨类新记录;提出上述新记录的发现进一步丰富了中国大陆、江西省和广东省的蕨类生物多样性,建议当地对各种蕨类新记录,尢其是珍稀濒危蕨类新记录的生境状况、种群和群落特征进一步调查并进行动态监测,必要时采取适当的保护管理措施。
本文报道了浙江维管植物分布新记录4种,分别是：金星蕨科（Thelypteridaceae）的粉红方秆蕨[Glaphyropteridopsis rufostraminea (Christ) Ching]和小叶钩毛蕨[Cyclogramma flexilis (Christ) Tagawa];碗蕨科（Dennstaedtiaceae）的稀子蕨（Monachosorum henryi Christ）;茜草科（Rubiaceae）的东南蛇根草[Ophiorrhiza mitchelloides (Masam.) H. S. Lo]。其中,方秆蕨属为浙江新记录属。所有凭证标本保存于温州大学植物标本室（WZU）。
为深入研究簕杜鹃种质资源的遗传多样性和后期簕杜鹃种质资源的创制与利用提供参考,本研究对国内外收集的100份簕杜鹃种质资源的9个数量性状和19个质量性状进行测定与评价,利用相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法,探讨其种质资源表型性状的遗传多样性。结果表明,在测定的19个质量性状中共检测到78个变异类型,28个表型性状的遗传多样性指数在0.61~2.06之间,9个数量性状的变异系数为12.38%~37.68%,以花序梗长度的变异系数最大（37.68%）。相关性分析结果表明性状之间关系复杂,大部分性状之间呈现显著相关性,其中叶片大小与苞片大小呈极显著正相关。通过主成分分析将簕杜鹃28个表型性状转化成9个主成分因子,累计贡献率达到70.42%,其中叶片长度、叶片宽度、苞片长度、苞片宽度、花冠直径、花被管长度、叶节间长度、花被管形状、株型等是造成簕杜鹃种质资源表型性状差异的主要因素。聚类分析可将100份簕杜鹃种质资源分为6类,其中第一类群包含7份簕杜鹃种质资源,该类群品种多为重瓣品种,具有较高的观赏价值,但后期苞片宿存,影响观赏性。第二类包含16份簕杜鹃种质资源,叶片大小中等,形状多为椭圆形,苞片形状以卵形为主。第三类包含10份簕杜鹃品种,该类群簕杜鹃品种苞片先端性状为渐尖,基部形状为心形,叶面多稍微上捧。第四类包含18份材料,该类群品种叶片中等,叶柄较短,苞片形态为阔椭圆形。第五类群包含8份簕杜鹃品种,该类群簕杜鹃品种苞片形状特异,叶柄短小,叶节间短缩,其中“塔类”系列簕杜鹃品种,整体形似宝塔,观赏价值较高。第六类包含41份材料,其中在欧式距离为17时,可将第六类群分为4个亚群,第1亚群仅包含1个品种,第2亚群簕杜鹃品种叶片多含有次色,第3亚群叶片较大,第4亚群叶片主要以卵形为主,叶面光滑无毛,苞片主要以卵形为主,花被管性状以纤细和中部收缩为主。本研究明确了不同簕杜鹃种质资源的农艺性状的特异性和遗传多样性,筛选具有特异性状的簕杜鹃种质资源,为簕杜鹃新品种的选育提供理论基础。
为探究短期干旱胁迫下甘蔗伸长期的生理响应,本研究以4个栽培推广面积较大的甘蔗品种‘云蔗08-1609’‘粤糖93-159’‘新台糖22号’和‘桂糖42号’为供试材料,采用人工盆栽控水法,设置正常浇水对照（土壤含水量占田间持水量的80%以上）和轻度干旱（50%~60%）、中度干旱（40%~50%）和重度干旱（30%~40%）3个干旱处理,研究不同甘蔗品种在干旱胁迫下抗氧化酶系统、抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环系统、植株受损状况以及脱落酸（ABA）含量的变化规律。结果表明：干旱胁迫导致4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT和GR活性显著提高（P<0.05,下同）;AsA、GSH含量随着干旱时间显著上升;除‘云蔗08-1609’的GSSG表现出先升后降的趋势外,其他3个品种的GSSG含量不断上升;‘云蔗08-1609’的GSH/GSSG值不断上升,‘新台糖22号’不断下降,‘粤糖93-159’和‘桂糖42号’表现出先升后降;干旱胁迫造成4个品种的MDA和质膜透性显著增加,叶片相对含水率显著降低;除‘桂糖42号’的ABA含量表现为先上升后下降的趋势外,其他3个品种干旱胁迫下ABA含量表现为升-降-升的趋势。综上表明：干旱胁迫造成4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT活性及GR、ABA、AsA、GSH、GSSG含量显著上升。MDA和质膜透性提高,绿叶率和叶片相对含水率下降。本研究发现不同品种甘蔗干旱胁迫下的响应规律各不相同,‘云蔗08-1609’在干旱胁迫下ABA和叶片相对含水率含量最高,SOD、CAT、POD和GR活性在干旱初期响应最快,质膜透性最小。‘新台糖22号’和‘桂糖42号’在AsA-GSH循环中具有较高的AsA、GSH、GSSG含量。‘粤糖93-159’具有较高的POD和CAT活性以及较低的MDA含量。
为了探明槟榔-咖啡间作槟榔冠层的遮荫度对咖啡叶片的光合特性及其产量的影响,在海南省琼海大陆基地设计3种不同间作模式的大田试验：（1）高密度种植（H）：咖啡、槟榔株行距均为2.5 m×3.0 m;（2）中密度种植（M）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔4.0 m×3.0 m;（3）低密度种植（L）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔株行距6.0 m×6.0 m。分别测定不同种植模式处理下土壤理化性质和咖啡植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合指标,以及咖啡单株产量,并利用灰色关联度分析评价不同间作模式下叶片光合特性指标和产量,并对其影响因子进行探究。结果表明,在不同间作处理中除低密度种植模式下土壤温度显著低于其他种植模式外,其余指标并无显著差异;相较于M,H和L叶片的净光合速率和气孔导度分别降低了0.06~0.97 μmol/(m2·s)、0.49~0.97 μmol/(m2·s)和0~0.04 mol/(m2·s)、0.01~ 0.08 mol/(m2·s)。M叶片的蒸腾速率年变化除了夏季低于H 0.11 mmol/(m2·s)左右,高于L 0.47 mmol/(m2·s)左右。其他时期M曲线分别高出H和L 0.33~0.78 mmol/(m2·s)、0.17~0.92 mmol/(m2·s)。在水分利用率方面3种种植模式之间全年变化较为复杂,没有明显的差异性。其中咖啡叶片的气孔导度和蒸腾速率指标响应于种植模式;中密度种植处理下的咖啡单株鲜果产量相较于高、低密度种植处理分别增产19.41%和18.69%,咖啡单位面积产量方面显著增产50.62%和41.67%。通过灰色关联度分析发现,中密度种植模式表现较好,在咖啡不同生长时期等权关联度和加权关联度位次均为第一。以上结果表明,在槟榔-咖啡间作体系中,适当密植咖啡以及增加槟榔行间距有助于提高咖啡总产量,在实际生产过程中建议推行中密度间作的种植模式,可以有效地提升间作模式的综合优势,提高土地单位面积的收益。
花生是我国重要的经济和油料作物,海南岛独特的地理条件和气候优势适合花生生长,发展椰林下间作花生有利于提高海南省花生种植面积,促进花生种植业在海南的发展。花生为喜光作物,为揭示不同光照环境对花生光合特性和产量的影响,以‘本红1号’为材料,在单作人工荫蔽和椰林间作自然荫蔽条件下,分析不同荫蔽度与花生叶片叶绿素含量、光合参数、荧光参数和间作花生产量的关系。结果表明,人工荫蔽和自然荫蔽均对花生光合作用有显著影响,2种荫蔽处理均证明荫蔽能促进花生叶片叶绿素含量的增加。在人工荫蔽条件下,随荫蔽度增加至65%,花生叶绿素含量显著上升;在自然荫蔽条件下,25%~35%荫蔽处理下花生叶片的总叶绿素含量显著大于其他荫蔽处理组。在人工荫蔽条件下,25%荫蔽度下花生的净光合速率[Pn,23.06 µmol/(m²·s)]、蒸腾速率[Tr,6.61 mmol/(m²·s)]、气孔导度[Gs,606.21 mmol/(m²·s)]最高;在自然荫蔽条件下,15%~25%荫蔽度处理（4 m×6 m椰林）的花生Pn[18.27 µmol/(m²·s)]、Tr[7.66 mmol/(m²·s)]、Gs[618.10 mmol/(m²·s)]最大。在人工荫蔽条件下,花生可变荧光和最大荧光先显著增高后显著降低,在自然荫蔽条件下无显著差异。产量结果显示,与花生单作对照相比,不同密度椰林间作荫蔽均能够显著提高花生产量。本研究证明适度荫蔽能够促进花生光合作用,4 m×6 m（15%~25%荫蔽度）为间作花生推荐的椰林种植密度,可为构建高产高效的椰园花生间作模式提供科学参考。
为筛选出江苏滨海盐碱地超级稻品种‘湘两优900’的适宜机插密度,研究了不同机插密度（高密度,T1：25.0×104穴/hm2;中密度,T2：19.9×104穴/hm2;低密度,T3：16.6×104穴/hm2）对水稻各指标的影响,并动态监测了土壤及田间水盐分的变化。结果表明：水稻种植能够显著降低土壤可溶性总盐含量,降幅可达28.68%;随机插密度变小,水稻单穴的分蘖数、干物质重能够显著提高,而群体的分蘖数和干物质重会相应的显著降低;水稻SPAD值在生殖生长期时,随密度下降呈增加的趋势,而叶面积指数在所有生育期均呈降低的趋势;机插密度下降能够显著增加单穴钠钾离子积累量和显著降低群体的钠钾离子积累。相关分析表明,不同机插密度水稻实际产量与单株钠离子积累量呈显著负相关,与群体有效穗数、群体干物质积累量呈显著正相关,与每穗总粒数、群体钾离子积累量呈极显著正相关。本试验条件下,江苏滨海盐碱地‘湘两优900’的适宜机插密度为25.0×104穴/hm2。
本研究以山药零余子和玉米种子为受体材料,采用生物测试方法,以发芽率、发芽势、发芽指数、根长、茎长和干重为种子萌发和幼苗生长参数,研究山药植株腐解液、根系分泌物和根际土浸提液对受体材料的化感效应,旨在探明山药化感物质的释放途径,探索山药化感物质对不同受体材料的化感作用,为揭示山药连作障碍的机理奠定基础。结果表明：山药植株腐解液和根系分泌物对山药和玉米均有强烈的化感抑制作用,根际土浸提液的化感作用较微弱,化感作用强度为根系分泌物˃植株腐解液˃根际土浸提液,山药根系分泌物和植株腐解液含有丰富的化感物质,可能是山药自毒物质的主要来源之一,是山药化感物质研究的可靠基础材料;在试验设置的浓度范围内,山药化感物质对受体材料的抑制作用与其质量浓度呈正比,3种浸提液对受试材料的化感作用存在低促高抑的浓度效应,低于100 mg/mL时有微弱的促进作用,大于等于100 mg/mL就会产生强烈的抑制作用,随着浓度升高,化感抑制作用强度越大;山药的化感物质对玉米幼苗生长抑制强度大于种子萌发期,山药则相反;结合种子萌发和幼苗生长的综合化感效应指数,2种受试作物对山药化感作用的敏感程度为自毒作用强于他感作用。
蛋黄果（Lucuma nervosa A. DC）乙酰化修饰多糖的抗氧活性优于未修饰多糖,通过分析乙酰化蛋黄果多糖的乙酰化度、红外光谱和形貌特征,阐明引起抗氧活性提升的原因。试验采用超声波辅助法提取蛋黄果果肉粗多糖,用三氯乙酸法除去蛋白质得到多糖。选取3份0.50 g多糖加入20% NaOH溶液溶解,分别加入1、3、5 mL乙酸酐,得到3种取代度（0.237±0.05、0.275±0.07、0.228±0.04）的乙酰化蛋黄果果肉多糖,评价其清除DPPH自由基、OH自由基和ABTS自由基的能力。结果表明,乙酸酐添加量由少到多时,蛋黄果多糖乙酰基取代度先显著升高,后趋于平缓下降。乙酰化蛋黄果多糖的红外光谱显示了3417 cm-1（-OH）、2950 cm-1（-CH）处的伸缩振动和1636 cm-1处的（-OH）转动振动,1738 cm-1处出现酯基C=O的伸缩振动吸收峰,表明乙酰化已经成功接入。扫描电镜结果显示,未经乙酰化的蛋黄果多糖表面相对光滑平整,呈片状结构;乙酰化修饰多糖分子间交联增强,构象发生了变化,变为表面形状不规则,出现很多空隙且表面粗糙。3种乙酰化蛋黄果多糖中DHG-Ac2（3 mL醋酐）清除效果最好,在浓度1.0 mg/mL时,DPPH清除能力、ABTS自由基清除率、OH自由基清除率分别为91.37%、58.73%、56.36%,分别高于蛋黄果多糖10.0%、43.7%、25.3%。这是引入的乙酰基能活化多糖链中的异头碳,使多糖的供氢能力提升,继而提升乙酰化蛋黄果多糖的抗氧化作用。本研究为海南产蛋黄果多糖的深入开发与抗氧化应用提供了基础研究数据。
由尖孢镰刀菌古巴专化型热带4号生理小种（Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4, TR4）引起的香蕉枯萎病严重阻碍我国香蕉产业的绿色可持续发展。外源水杨酸（SA）处理能诱导香蕉体内SA合成及信号传导途径关键酶基因上调表达,激活香蕉植株内系统获得抗性,增强对各种生物和非生物胁迫的抵抗能力,在此基础上,本研究对香蕉感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’进行SA诱导处理,随后接种TR4,结果显示2个品种的病情指数均降低。为了进一步探究水杨酸信号途径下游的苯丙烷类途径在SA诱导的香蕉植株抗病过程中的作用,本研究运用实时荧光定量PCR技术（RT-qPCR）,对SA处理的感病品种‘巴西蕉’和抗病品种‘农科1号’中苯丙烷类途径关键基因的表达情况进行分析,结果发现分支途径中常规苯丙烷类途径关键酶基因C4H和4CL、木质素合成途径关键酶基因CAD和CCoAOMT、黄酮类物质生物合成途径关键酶基因CHS和CHI,对SA处理和TR4接种均有响应。在仅接种TR4的情况下,‘巴西蕉’相关基因主要表现为显著下调表达,而‘农科1号’相关基因主要表现为上调表达;仅用SA处理时,2个品种的C4H和4CL被诱导上调表达;SA处理并接种TR4,2个品种C4H和4CL依然保持上调表达的趋势,变化幅度在‘农科1号’中偏高;‘巴西蕉’CAD经SA诱导上调表达,但在接种TR4后,CAD相对表达量降低,而‘农科1号’CAD被SA诱导显著上调表达,SA和TR4共同作用下,表达水平亦显著升高;‘巴西蕉’CCoAOMT被TR4诱导显著上调表达,在SA处理并接种TR4的‘巴西蕉’植株中也表现为上调表达,‘农科1号’CCoAOMT在SA处理或SA、TR4共同作用下表现为强烈上调表达;CHS和CHI在SA处理的2个品种中主要表现为上调表达,SA和TR4双重作用下,依然表现为上调表达。结果表明外源SA处理可诱导感病和耐病香蕉根组织中苯丙烷类途径关键酶基因上调表达,该途径在SA诱导的香蕉抗枯萎病过程中起着重要作用。
生物防治是防控木薯病害的有效手段之一。生防菌株的筛选、定殖能力直接关系到菌株抗性的稳定性及防治木薯细菌性枯萎病的效果。本研究在前期大田初步筛选菌株及大棚盆栽防效测定实验的基础上,根据综合赋值结果优选5株生防菌株,对其大田防效潜力进行测定;分析生防菌株对木薯各项生长指标的影响;筛选出防效和促生效果均表现较好的菌株,研究其在木薯不同部位的定殖能力及消长动态变化,旨在为筛选木薯细菌性枯萎病生防菌株提供数据参考,为后期生防菌剂的研发提供理论依据。结果表明：5株生防菌株中HWY-3-1防效最好,平均防效为61.35%,DBS-5最低,为5.02%,其余3株菌株HWS-4-3、HS-4-7、HNR-3-7的防效分别为45.02%、19.09%和24.08%;与对照相比,5株生防菌株对木薯均有不同程度的促生效果,其中HWY-3-1菌株处理的木薯在株高、最大薯块直径和单株薯块重等生理特性上显著高于其他生防菌处理,HWY-3-1和HWS-4-3菌株处理后木薯的基部茎粗和薯块数显著高于其他菌株处理;综合比较,生防菌株HWY-3-1、HWS-4-3和DBS-5的防效和促生效果较好。3株生防菌株接种在木薯3个部位后均能稳定定殖,HWY-3-1的定殖能力最强;在根表土的定殖量显著高于叶片,嫩茎中的定殖量最少;3株菌株定殖后活菌数量均呈先上升后下降最后趋于稳定的变化趋势。
为了探索苦瓜苗期叶片叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素响应白粉病菌侵染的遗传规律,以苦瓜高代自交系09-a与09-b为亲本构建的170个F2个单株和140个F2:3家系作为材料,利用植物数量遗传的主基因+多基因混合遗传模型分别对2个地点的2个群体进行基于单个分离世代群体的遗传分析。结果表明,白粉病菌胁迫下叶绿素a、叶绿素b以及总叶绿素含量均会降低,感病品系降低幅度显著大于抗病品系,降解量与病情指数呈正相关,且降解量在2个群体中均呈正态分布。F2和F2:3群体中叶绿素a和叶绿素b的降解量均由一对加性主基因决定,2个群体控制叶绿素a降解量的1对主基因加性效应分别为0.3151、0.1670,控制叶绿素b降解量的1对主基因加性效应分别为0.1333、0.1670。总叶绿素降解量受2对加性–显性主基因控制,2对主基因在F2群体中加性效应分别为0.2601、0.3184,显性效应为?0.3452、?0.2221,在F2:3群体加性效应分别为0.1892、0.1624,显性效应分别为?0.0465、?0.0897,2对主基因的加性和显性效应共同发挥着重要作用。3个性状的加性效应均为正值,且控制总叶绿素降解量的2对主基因均以加性效应为主。F2和F2:3群体中叶绿素a降解量主基因遗传率为76.40%、62.68%。叶绿素b降解量主基因遗传率分别为72.99%、62.86%,控制叶绿素降解量的2对主基因遗传率为65.25%、95.36%,遗传率均大于60%,表明白粉菌胁迫下叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素的降解主要受主基因的控制,但也受部分环境的影响。在苦瓜白粉病抗性育种实践中,可将叶绿素相关性状的降低量结合病情指数在早期世代进行选择。本研究为探索苦瓜白粉病抗病机理和抗病育种提供了理论依据。
花蝽是一类捕食性半翅目昆虫。花蝽科目前约包含70个属,其中小花蝽属（Orius Wolff, 1811）是最大的属,全世界包含约80种,中国目前有15种。小花蝽属的种类在蓟马的生物防治方面具有极大的应用前景,是生物防治领域研究和利用的热门天敌类群。目前在我国针对蓟马的有害生物综合治理及绿色防控项目中,能够应用的仅东亚小花蝽（O. sauteri）及南方小花蝽（O. strigicollis）。最近在海南发现的海岛小花蝽（Orius maxidentex Ghauri）为中国新记录种,国外分布于泰国、印度、巴基斯坦、伊朗、阿拉伯联合酋长国、苏丹、塞内加尔。本研究对海岛小花蝽的形态学特征和生物学特征进行了描述,拍摄了海岛小花蝽各虫态及生殖器特征图,并对其发育历期、捕食、交配、产卵、孵化、蜕皮、羽化及同类相食的现象进行了简单描述和研究。此外,本研究获得了海岛小花蝽线粒体细胞色素氧化酶亚基I（COI）基因序列,并提交到美国国家生物技术信息中心（GenBank登录号：OL798096）进行序列比对,分子鉴定结果表明与塞内加尔的海岛小花蝽序列高度一致。海岛小花蝽常见于青葙（Celosia argentea）、小蓬草（Conyza canadensis）等杂草,及芒果（Mangifera indica）、豇豆（Vigna unguiculata）和茄子（Solanum melongena）等作物的花及幼叶上。卵产于植物组织中,若虫阶段有5个龄期,成虫和若虫均以蓟马为食,可捕食花蓟马（Frankliniella intonsa）、黄胸蓟马（Thrips hawaiiensis）、棕榈蓟马（T. palmi）、豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）、茶黄蓟马（Scirtothrips dorsalis）及美洲棘蓟马（Echinothrips americanus）等。海岛小花蝽在海南岛全年可见,且具有明显的种群优势,是海南蓟马害虫的重要天敌。本研究在实验室条件下,利用美洲棘蓟马（E. americanus）和大豆幼苗进行室内饲养和观察,发现海岛小花蝽在温度(25±2)℃及相对湿度75%±5%条件下,可以取食美洲棘蓟马完成世代发育,卵期(3.66±0.67)d,1龄若虫(1.72±0.65)d,2龄若虫(2.21±0.82)d,3龄若虫(2.62±0.62)d,4龄若虫(2.45±0.74)d,5龄若虫(3.21± 0.82)d。本研究凭证标本保存于中国热带农业科学院环境与植物保护研究所和中国农业大学植物保护学院昆虫标本馆。
为探究不同纳他霉素添加量（0.05、0.1、0.2 g/kg）对壳聚糖/玉米醇溶蛋白可食性复合涂膜保鲜芒果（N1、N2、N3）效果的影响,以壳聚糖/玉米醇溶蛋白复合涂膜处理为阳性对照（CZ）,以清水处理为空白对照（CK）,研究芒果在低温（13℃）贮藏30 d过程中转黄率、病情指数、果肉色泽特征、生理生化、品质变化及抗氧化能力。结果表明：CK组贮藏期仅为24 d,涂膜处理可至少将芒果贮藏期延长6 d;纳他霉素涂膜组推迟了芒果呼吸高峰的出现,N3组的呼吸峰值最低;与CK组相比,N3组在24 d的转黄率和病情指数分别降低了45.83%和44.17%;N3组显著抑制了自由水分、果实质量和硬度的下降,保持了可溶性固形物、可滴定酸和维生素C等营养物质含量;同时,涂膜组的POD和SOD含量均显著低于CK组,果肉总色差和相对电导率上升得到了抑制,说明复合涂膜处理有效延缓了芒果衰老进程,保持了更好的果实新鲜度。综上,添加纳他霉素的壳聚糖/玉米醇溶蛋白可食性复合涂膜可显著提升对芒果的保鲜效果,添加量为0.2 g/kg的纳他霉素复合涂膜效果更佳。纳他霉素复合涂膜在水果保鲜的应用中具有良好的前景。
可溶性固形物含量（soluble solids content, SSC）和pH是决定芒果内在品质的关键因素,贮放潜力是果商进行芒果销售决策时首要的参考指标。本研究以海南省三亚市代表性的芒果品种‘台农’为材料,利用NIRMagic2400型近红外光谱仪,连续采集果实从采摘到完熟过程中在600~1100 nm波长的近红外吸收光谱,以经典方法实测果实SSC和pH,建立芒果采摘后SSC、pH变化和贮放潜力预判的无损检测模型。结果表明：在600~670 nm的波长范围内,采摘后未后熟的芒果对近红外光的吸光度随波长的增加而增加,并在670 nm达到峰值,随后吸光度快速降低,在725 nm左右达到谷值;采摘后达到完熟的芒果在600-700 nm波长范围内吸光度持续下降,并在700 nm处达到谷值。受果皮颜色差异等影响,不同芒果个体在704~746 nm区域的吸光度出现较大的分离,之后在725~1025 nm整体呈缓慢上升的趋势,在1025 nm左右达到第二个峰值。实测结果显示SSC在芒果采摘后0~5 d快速增,第6和第7天变化较小,期间的前4 d的pH保持稳定增加,之后迅速提升。使用Kennard-Stone算法将芒果样本的SSC和pH实测数据划分为校正集和预测集,测试多元散射校正、标准正态变换、SG卷积导数、SG卷积平滑等9种对近红外光谱数据进行预处理的方法,发现矢量归一化最适合SSC光谱数据的处理,多元散射校正最适合pH光谱数据的预处理,建立的SSC和pH的最佳偏最小二乘法（PLS）模型的校正相关系数分别为0.952和0.936,校正均方根误差分别为1.055和0.184,预测相关系数分别为0.959和0.918,预测均方根误差分别为0.974和0.202;采用偏最小二乘法建立的芒果贮放潜力预判模型的正确率为96.9%。以上结果表明,基于近红外光谱所建立的芒果无损检测模型能够较可靠地检测芒果采摘后的SSC、pH动态变化及贮放潜力。研究结果对提升基于内在品质的芒果分级与选品能力,预测芒果的最佳销售时间及选择销售市场等都具有重要意义。
番石榴属于桃金娘科（Myrtaceae）番石榴属（Psidium）,其果实富含蛋白质、维生素C等营养成分和抗氧化物质,是近年来福建省重点发展的亚热带名优水果之一。番石榴果实生长发育、产量和品质形成的重要物质基础之一是矿质养分,但果实生长发育中中微量矿质养分变化规律,特别是中微量矿质养分对不同品种果实品质的贡献度尚未明确。为了研究番石榴果实的中微量矿质养分的变化规律及其对品质的影响,以‘彩虹’和‘红宝石’番石榴为研究对象,测定了果实不同生长发育期Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 6种中微量元素含量和Vc、TA、总糖、TSS等果实品质指标,并采用相关性分析（SPSS）和方差分解分析（VPA）分析了中微量矿质元素和果实品质的相关性。2种番石榴果实生长发育过程中,6种中微量元素的含量随着果实的生长发育呈现上升趋势,可分为缓慢增长期和快速增长期。其中,‘红宝石’番石榴的分界点为谢花后64~71 d,‘彩虹’番石榴为谢花后78~85 d。SPSS分析表明,中微量养分含量影响‘彩虹’番石榴和‘红宝石’番石榴果实品质的形成。除‘红宝石’番石榴的Ca含量、Fe含量与TSS在0.05水平上正相关,其余中微量矿质元素含量与Vc、TA、总糖、TSS均在0.01水平上正相关。进一步的VPA结果显示,Mn是2种番石榴果实品质的共性元素,Ca、Fe、Mn含量解释了‘彩虹’番石榴品质变化的73%,Mg、Cu、Mn含量解释了‘红宝石’番石榴品质变化的98%。因此,2种番石榴果实风味差异的主要因素分别是Ca、Fe、Mg、Cu含量。生产上,需要根据立地条件,合理选择番石榴品种,注重中微量元素的施用,提高番石榴的品质和营养价值。本研究为不同番石榴品种施肥的优化及高优栽培提供了理论依据。
以西番莲香气物质较丰富的紫果‘台农1号’为试材,选取未成熟（T1）、近成熟（T2）和完全成熟（T3）3个时期果实,采用顶空–固相微萃取–气质联用（HS-SPME-GC-MS）技术测定3个果实发育过程的挥发性香气物质组成及含量变化情况,同时检测对应果实中酯类香气物质合成相关的脂氧合酶（LOX）和醇酰基转移酶（AAT）活性,以期了解不同发育时期果实主要致香物质变化情况及物质与相关酶活性之间的相关性。结果表明：随着西番莲果实成熟度的增加,挥发性香气物质的种类和含量均有很大的提高,3个时期检测的香气物质总数分别为72种、95种和136种,总峰面积呈倍数增加;未成熟（T1）和近成熟（T2）2个时期萜烯类和酯类物质为主要的挥发性香气物质,在完全成熟（T3）时期主要的挥发性香气为酯类,其峰面积占总峰面积达80.31%;随着果实成熟度的增加,酯类香气的种类和含量不断的提升,其中己酸乙酯,1-甲基己酯-己酸、丁酸乙酯、辛酸乙酯、1-甲基辛酯-丁酸、己酸己酯、1-甲基己酯-丁酸、丁酸己酯、(Z)-3-己烯基酯-己酸、乙酸己酯、2-甲基-辛酯-丙酸、辛酸己酯、3-羟基乙酯-己酸、(Z)-2-丁酸-乙酯等含量提升或占比较大,这些脂肪酸代谢途径产生的酯类在西番莲果实成熟过程中可能发挥了致香作用。LOX是酯类合成第一步的限速酶,AAT为酯类合成最后的关键酶。对不同发育期果实酯类合成相关酶活性测定结果表明,随着果实成熟度的增加,LOX、AAT酶活性呈上升趋势,尤其是T3时期AAT酶活性显著的提升。由此推断,紫果西番莲果实发育过程中LOX和AAT酶的活性与酯类香气成分形成直接相关,酶活性的提升促进酯类香气的合成。
大规模开展香蕉类胡萝卜素种质资源评价,发掘高类胡萝卜素的品种资源,提高主栽品种中类胡萝卜素的含量,对于提升香蕉产业竞争力具有重要的作用。开展此项研究需要建立高效的香蕉果肉类胡萝卜素提取和测定体系。本文拟建立基于超高效液相色谱仪（Agilent 1290）,适用于香蕉果肉的类胡萝卜素提取及测定的方法。利用YMC-C30色谱柱,在450 nm检测波长和柱温20℃条件下,比较了不同的料液比（g:mL,1:6、1:9、1:12、1:15）、定容溶液的比例（V:V,MTBE:甲醇=1:0、1:1、1:2）、流动相（V:V,甲醇:乙腈=4:0、3:1、2:2、1:3、0:4）、流速（0.6、0.8、1.2 mL/min）等对类胡萝卜素组分鉴定和含量测定的影响。结果表明,当提取试剂正己烷:丙酮:无水乙醇=2:1:1（V:V:V）,果肉与提取试剂的料液比为1:9,超声波破碎30 min,重复3次,定容溶液MTBE:甲醇=1:1时,香蕉类胡萝卜素组分分离的效果最好。当色谱条件A相以甲醇:乙腈,B相以MTBE（100%）为流动相,进样量为10 μL,流速为1 mL/min进行梯度洗脱时,可以很好的鉴定并分离类胡萝卜素的主要组分。利用优化后的体系进行检测不同类胡萝卜素含量的香蕉品种,发现香蕉果肉中的主要类胡萝卜素组分为叶黄素、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素。高类胡萝卜素含量的‘French somber’香蕉品种约含9.79 μg/g,而低含量的‘中蕉8号’香蕉品种只有约0.201 μg/g,这也表明不同香蕉品种中类胡萝卜素的含量差异相对较大。本文中以香蕉果肉为材料所建立的类胡萝卜素提取与检测方法,操作简单,精确度高,为科研工作者在香蕉类胡萝卜素的功能研究方面提供参考。
通过探讨白木香冠层光谱和形状特征与叶片含锌量的模型关系,实现幼龄白木香冠层含锌量的快速无损诊断,为实现白木香智能化培育经营提供新思路。以幼龄白木香为研究对象,通过多光谱相机获取白木香冠层图像,结合相位相关法及贝叶斯分割法精确提取白木香冠层,在应用偏最小二乘（partial least squares, PLS）算法对图像光谱和形状特征进行降维的基础上,分别构建偏最小二乘回归（partial least squares regression, PLSR）模型和偏最小二乘-广义可加模型（partial least squares- generalized additive models, PLS-GAM）以图像特征对含锌量进行估测和分析,并通过比较模型评价指标与常用套索回归（lasso regression, LassoR）和多元逐步回归（multiple stepwise regression, MSR）模型进行对比,确定适用于白木香锌含量估测的最佳模型。研究表明：（1）结合相位相关法和贝叶斯算法能够较好地分割出白木香冠层图像,效果显著优于对各波段图像进行直接分割的方法;（2）基于多光谱图像特征提取6个主成分CF1、CF2、CF3、CF4、CF5和CF6,PLSR建模分析结果表明CF1和CF2与白木香冠层含锌量具有显著的线性关系,模型调整后R2adj为0.475;（3）PLS-GAM建模分析结果表明,CF1、CF2和CF4与白木香冠层含锌量均存在显著的非线性关系,模型调整后R2adj为0.679,显著高于基于线性关系构建的PLSR模型;（3）经过模型评价对比,PLS-GAM模型估测精度最高,RMSE为0.095,较PLSR、LassoR、MSR模型分别降低了26.4%、43.1%和34.9%,为适用于估测白木香冠层含锌量的最优模型。因此,结合相位相关法及贝叶斯分割法能够实现对白木香冠层多光谱图像的精准分割,基于光谱和形状特征构建的PLS-GAM模型对白木香冠层含锌量具有良好的估测效果,有利于推动白木香微量元素诊断的研究进程,对幼龄白木香的智能化作业有重要意义。
