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    组学与生物技术
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    文维, 江威增, 袁红梅
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    转录因子ERF109属于AP2/ERF亚家族,在调控植物逆境应答网络中发挥重要作用。为深入解析橡胶树(Hevea brasiliensis)HbERF109在低温胁迫响应中的分子机制,挖掘其调控橡胶树抗逆的潜在因子,本研究对HbERF109进行蛋白结构分析,通过蛋白截短消除其自激活活性,利用酵母双杂交文库筛选技术筛选其互作蛋白,进一步通过双分子荧光互补(BiFC)试验对候选互作蛋白进行验证。结果显示:HbERF109蛋白具有较强的自激活活性,而N端截短83个氨基酸(ΔN)后自激活活性消失;利用构建的诱饵载体pGBKT7-HbERF109-ΔN进行文库筛选,共获得包括超氧化物歧化酶(HbSOD)、抗坏血酸过氧化物酶(HbAPX)在内的30个潜在互作蛋白,涉及光合作用、物质转运、基因表达调控、逆境响应及病害防御等功能;通过酵母双杂交与BiFC试验进一步证实,HbERF109与HbSOD、HbAPX之间存在相互作用。综上所述,HbERF109可能通过构建光合效率调控、抗氧化防御、水分运输调节等多层级的蛋白互作网络,参与橡胶树低温胁迫的应答过程,本研究为深入解析HbERF109在橡胶树抗逆调控中的分子机制提供新的线索。

  • 组学与生物技术
    王红林, 晏霜, 解璞, 王小柯, 郑乾明
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    糖转运蛋白SWEET(sugars will eventually be exported transporter)参与光合产物分配、果实发育和可溶性糖积累等生理过程,探讨红肉火龙果(Hylocereus polyrhizusHpSWEET1b在果实可溶性糖积累中的作用,可为调控和改良果实风味和品质提供基础。本研究以红肉火龙果紫红龙为试材,通过RT-PCR克隆HpSWEET1b基因并开展序列分析;利用qRT-PCR检测基因表达水平,利用融合荧光蛋白瞬时表达检测亚细胞定位,利用双分子荧光互补检测蛋白互作;通过酵母生长恢复检测转运的糖底物,基于酵母细胞跨膜质子浓度梯度重构检测比较糖转运活性差异。结果显示:HpSWEET1b的编码序列(CDS)长度为774 bp,编码257个氨基酸;HpSWEET1b蛋白含有7个跨膜结构域,以及2个MtN3_slv结构域(PFAM编号PF03083.19)。系统发育分析表明,HpSWEET1b与拟南芥AtSWEET1-3亲缘关系较近,属于SWEET家族I类。HpSWEET1b在茎的表达量极低,在果实发育S1期(授粉后10 d)的表达量最高,此后随果实成熟显著降低。HpSWEET1b蛋白定位于细胞膜,未与自身发生同源多聚化;HpSWEET1b蛋白对葡萄糖、果糖和半乳糖具有转运活性。酵母细胞跨膜质子浓度梯度重构检测表明,HpSWEET1b对葡萄糖及果糖的转运活性与AtSWEET1存在明显差异。本研究结果表明,HpSWEET1b定位于细胞膜,负责质外体与胞质间的葡萄糖、果糖和半乳糖等己糖转运,在果实发育早期参与可溶性糖积累。

  • 组学与生物技术
    黄晓纯, 蔡彩虹, 梅文莉, 陈欣, 李桂琳, 董蓉娇, 杜冰, 戴好富, 黎攀, 陈惠琴
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    二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)是类黄酮(尤其是花青素)生物合成途径的关键限速酶,其基因表达模式与植物花色形成、逆境防御等生理过程密切相关。为明确金钗石斛(Dendrobium nobile)中DFR基因的序列特征及表达规律,本研究以金钗石斛为材料,基于RT-PCR技术克隆得到1个DFR家族基因(DnDFR)。序列分析结果显示,DnDFR基因的开放阅读框总长度为1497 bp,其编码产物为498个氨基酸;该蛋白的预估分子量约55 kDa,等电点测定值为8.02。DnDFR具有NADPH结合结构域(第11~31位氨基酸区域)和底物特异性结合域(第133~158位氨基酸区域),符合典型的植物DFR家族成员特征。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析DnDFR基因在金钗石斛不同组织及不同开花阶段的表达模式,结果显示,DnDFR基因在各组织中的表达存在明显差异,其在花器官内的转录水平显著高于根、茎与叶片;同时,在开花过程的各个阶段,花苞期该基因的表达量最高。构建DnDFR的原核表达载体,将其导入大肠杆菌中诱导表达,结果显示,DnDFR融合蛋白的表达形式以包涵体为主,后续通过Ni-NTA亲和层析柱对该蛋白进行纯化处理,最终获得了具有单一蛋白条带的目标蛋白,为进一步探究该基因在金钗石斛花色形成及逆境防御中的功能机制提供理论基础。

  • 组学与生物技术
    何雨欣, 白靓丽, 胡显兰, 王娇, 李曜魁, 唐丽
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    脱落酸-胁迫-成熟诱导蛋白(abscisic acid-, stress-, ripening-induced protein, ASR)在植物响应生物与非生物胁迫中均具有重要作用。本研究对水稻ASR家族成员进行生物信息分析,克隆OsASR5基因并分析其在不同组织及盐胁迫下的表达模式,构建osasr5敲除株系,并利用其研究OsASR5调控水稻苗期耐盐性的功能。生物信息学分析结果显示,水稻有6个ASR成员,分别位于1、2、4和11号染色体上,除OsASR2外,其他家族成员的启动子区均含有ABA响应元件,且均编码亲水蛋白。表达分析结果表明,OsASR5在叶中的表达量较高,且受盐胁迫快速诱导。表型分析发现,与野生型相比,osasr5敲除系对外源ABA的敏感性降低,而对盐胁迫的敏感性升高;苗期盐胁迫下,敲除系地上部Na+含量及Na+/K+比显著上升,ABA和脯氨酸含量显著降低,过氧化氢和丙二醛含量升高。综上,本研究明确了水稻ASR基因家族基本特征,揭示了OsASR5通过促进地上部ABA和脯氨酸积累、清除活性氧、降低地上部Na+含量,正调控水稻苗期的耐盐性,为进一步解析OsASR5响应盐胁迫的分子机制奠定基础。

  • 组学与生物技术
    张芷聪, 商桑, 田丽波, 李许真, 陈菲帆
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    WRKY蛋白是一类高等植物中广泛存在的转录因子,在植物生长发育和抗逆过程中有着重要的作用,为挖掘在苦瓜抗白粉病中起关键作用的WRKY基因,本研究对McWRKY基因家族进行了全基因组鉴定和生物信息学分析,并利用RNA-seq(转录组测序)和qRT-PCR(实时荧光定量聚合酶链式反应)技术分析关键基因在白粉病胁迫及喷施外源激素MeJA、SA下的表达情况。结果表明:苦瓜基因组中鉴定得到58个WRKY家族成员,编码的氨基酸数量在155~1276 aa之间,蛋白分子量为18 080.00~139 427.02 Da,理论等电点在4.59~9.79之间,且均为亲水性蛋白。染色体定位表明,McWRKY成员不均匀地分布于11条染色体上。系统发育分析表明,58个McWRKY基因被划分为3大类群,其中Ⅱ类群又分为5个亚组,相同亚组成员之间基因结构相似。共线性分析表明,McWRKY基因中存在20对同源基因,有一对串联重复现象,McWRKY基因与黄瓜、西瓜关系更近,与水稻较远。McWRKY启动子区域具有抗病抗逆响应、光响应、激素响应相关顺式作用元件。转录组分析中差异表达基因(DEGs)确定条件为|log2FC|>1且P<0.05,从抗感2个品系、5个时间点,共10组,成对比较共筛选得到46个差异基因;选取其中3个差异倍数较大且表达趋势随时间呈正相关的基因进行qRT-PCR试验。结果显示,白粉病菌胁迫下,McWRKY3McWRKY47McWRKY52基因表达量随着胁迫时间显著上升。在外源喷施MeJA和SA激素之后接种白粉病菌,抗感品系病情指数均有明显的下降,3个基因表达量均上调,抗病品系较感病品系更早响应,说明McWRKY3、McWRKY47、McWRKY52基因在抗白粉病的过程中起到重要的作用,抗性可能与JA和SA信号通路有关。本研究较为全面地对McWRKY家族成员进行了鉴定与分析,鉴定的抗白粉病关键WRKY基因可为苦瓜抗病育种提供候选基因资源,为进一步探究WRKY基因调控苦瓜白粉病抗性机制提供依据。

  • 种质资源与遗传育种
  • 种质资源与遗传育种
    王睿, 江蓉谊, 孔希怡, 伍宝朵, 秦晓威, 李付鹏
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    作物产量受基因型、环境及基因型-环境的共同影响。为阐明可可种质资源产量相关性状的多样性及环境效应,并筛选兼具高产、稳产及广适性强的优良种质,本研究以86份可可种质为材料,分别测定2024年和2025年的果实质量、果长等14个产量相关性状,采用变异性分析、方差分析、相关性分析、通径分析及主成分分析等进行多样性解析与综合评价。变异性分析表明,不同年份间果长、果宽、单果种子粒数及种子形状的变异系数较低,表现稳定;而果实质量、单粒质量和果壳质量是受环境波动影响较大的性状,其年际变异系数差异较大。方差分析显示,基因型是引起产量相关性状变异的主要因素,同时环境对果实质量、果壳质量、果壳沟厚及单粒长有极显著(P<0.01)影响,在品种选育与推广中需充分重视基因型-环境互作。相关性分析表明,鲜质量和干质量均与单粒质量、单粒长呈极显著正相关;果壳沟厚与干质量、单粒厚及单粒质量呈极显著正相关;单果种子粒数与单粒厚呈极显著负相关;单粒质量与单粒长呈极显著正相关,而单粒长与单粒宽呈极显著负相关。通径分析结果显示,各性状对干质量的直接通径系数依次为:单粒质量(0.765)>单果有效种子数(0.580)>果实质量(0.104)>单粒长(0.013)>果宽(-0.041),其中单粒质量的直接正向效应最大,果宽则表现为负向效应。主成分分析提取到5个主成分,累计贡献率达85.296%,分别综合反映了果实性状与种子性状等维度的信息。通过综合评价,筛选出A14-10、C6-14、A10-13和A11-8共4份种质,丰产性与稳定性均表现较好。本研究结果表明,单粒质量是决定干质量的关键性状,而果宽对干质量存在间接抑制效应。因此,在高产可可育种中,应关注单粒质量和果宽作为核心选择指标。本研究为培育广适高产的可可新品种提供理论依据和优良亲本材料。

  • 种质资源与遗传育种
    王曦奥, 廖振阳, 黄丽芳, 安娜, 胡丽松, 熊文艳, 王晓阳, WILLIAM Solano Sanchez, 闫林
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    海南是我国中粒咖啡规模化种植的起源地和优势产区,然而由于种质资源遗传背景不清,制约了良种选育与产业竞争力提升。因此,明确中粒咖啡种质资源的遗传多样性,构建核心种质资源库,将为高效育种和海南咖啡品牌建设提供遗传基础。本研究基于项目组前期获得的二代重测序数据,经过序列比对和筛选共开发44对InDel分子标记,对51份中粒咖啡种质进行遗传多样性分析、群体结构分析和聚类分析,筛选核心种质并构建指纹图谱。结果表明:37对InDel分子标记具有多态性和适用性,91.89%的标记具有高或中等多态信息含量(polymorphic information content, PIC),有效等位基因数(effective number of alleles, Ne)、Nei’s基因多样性指数(Hʹ)和Shannon’s多样性指数(I)的数值均表明该群体在所选标记上具有较高的遗传多样性。该群体的个体间遗传背景差异显著,遗传相似系数范围较广(0.2632~0.7632),遗传距离较大(0.2364~1.3350)。通过Structure分析和聚类分析,均一致地将该群体划分为2个独立的遗传类群,表明该群体内存在明显的遗传分化。在该群体中筛选出10份核心种质,在主成分分析(principal component analysis, PCA)图中呈集中分布,代表性强,遗传冗余度低。优选InDel 12、InDel 18、InDel 31和InDel 33的4个高多态性标记构建51份种质的指纹图谱,实现种质资源的精准鉴别与数字化高效管理。本研究开发了一套适用于中粒咖啡的InDel标记体系,基于多态性分析构建核心种质库与高效指纹鉴别系统,为种质资源精准管理、品种定向改良及知识产权保护提供方法与资源基础。

  • 种质资源与遗传育种
    崔学强, 殷文忆, 黄昌艳, 李涵, 罗清, 李秀玲, 何荆洲, 范继征, 张自斌
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    本研究以来自不同地区的40份檀香石斛种质资源为对象,采用iPBS分子标记技术对其遗传多样性和居群遗传分化进行研究,并构建DNA指纹图谱。结果显示,5条iPBS引物共扩增出83条清晰条带,其中多态性条带达75条,多态性比率高达87.95%,表明所选引物具有较高的多态性检测效率。遗传相似性分析显示,40份种质间的遗传相似系数范围为0.5432~0.9703,均值为0.7736,跨度达0.4271,表明檀香石斛种质间存在显著的遗传变异。居群遗传参数分析显示,观察等位基因数(Na)为1.8795、有效等位基因数(Ne)为1.4642、Nei's遗传多样性指数(He)为0.2760,Shannon信息指数(I)为0.4183,这些指标进一步证实了该物种的遗传多样性水平。基于遗传相似系数的UPGMA聚类分析显示,当相似系数为0.756时,40份种质可明显划分为6个主要类群,这一分类结果与种质的地理分布特征具有显著相关性。本研究为檀香石斛种质资源的收集保存、品种选育及可持续利用提供重要的分子生物学依据。

  • 种质资源与遗传育种
    顾雨梦, 颜楚韵, 罗洁贤, 易云汉, 孙嘉骏, 黄少伟, 刘天颐
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    奇楠种质与普通白木香种质在结香特点、品质与市场价值上存在显著差异。为实现二者的快速、准确鉴别,本研究拟基于全基因组重测序技术筛选特异性SNP标记,建立一套沉香种质鉴定方法。选取市场主要流通的13份奇楠种质样品和50份普通白木香种质样品进行全基因组重测序,通过计算群体内纯合度(Hp)与群体间分化指数(Fst),初步筛选出在两类群体中均完全固定(Hp=0)且完全分化(Fst=1)的SNP位点,经功能注释后进一步筛选出导致非同义突变的功能基因位点作为候选标记,最终确定位于DLAT基因第1879位点与KASII基因第20位点的2个SNP,其在奇楠种质与普通白木香种质中表现出相反的基因型:所有奇楠种质在2个位点均为纯合TT型,而所有普通白木香种质分为CC型(DLAT)与AA型(KASII)。为验证标记的准确性和普适性,本研究进一步采集5份奇楠新种质与2份普通白木香新种质,通过PCR扩增与Sanger测序进行基因分型,结果与预期完全一致,证实所选SNP标记具备良好的准确性与可靠性。本研究构建了一套基于DLATKASII基因SNP标记的沉香种质鉴定方法,实现了分子层面对奇楠种质与普通白木香种质的快速准确识别,为沉香产业的良种选育与市场监管提供技术支撑。

  • 种质资源与遗传育种
    KHOO Ying Wei, 符海泉, 温宁, 王富有, 李杰, 张宁, 胡伟
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    新石器时代革命植物驯化的研究对于理解文明发展和进化生物学具有重要意义。椰枣(Phoenix dactylifera)作为重要的多年生果树,其驯化历史尤为值得关注。椰枣在旧世界干旱地区被广泛栽培,是最早被驯化的物种之一。尽管其驯化证据可追溯至约12 000年前,但驯化过程主要发生在新石器时代末期至青铜时代。考古和基因组分析表明,椰枣起源于中东,并在罗马时代扩散至北非。椰枣的驯化涉及多个关键农艺实践,包括无性繁殖、人工授粉和灌溉技术发展。果实性状如大小、形状、色素沉积和蔗糖代谢在驯化过程中发生了显著变化。研究表明,椰枣存在2个主要遗传库,反映了其多元化的驯化历史。椰枣的野生近缘种和祖先种类对其驯化过程中的基因渗入和多样化有重要影响。未来的研究需要进一步探索椰枣的遗传机制、基因组资源和生物地理重建以及野生资源研究,以推动其研究的深入发展和可持续利用。

  • 作物栽培与生理生化
  • 作物栽培与生理生化
    吴晓霜, 茶正早, 薛欣欣, 王文斌, 罗雪华, 张永发, 赵春梅, 任常琦, 王禹, 张婧旻
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    本研究旨在研究橡胶树不同物候期叶片生理指标的变化规律,为精准施肥与营养诊断提供依据。本研究采集橡胶树小古铜期、大古铜期、淡绿期、稳定期、衰老期5个物候期叶片,测定叶绿素含量及氮(N)、磷(P)、钾(K)、镁(Mg)、硝态氮(NO3--N)等营养元素的含量动态。结果表明:叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、总叶绿素(Chl a+b)含量随物候期进程呈先升高后降低的趋势,在稳定期达到峰值;叶绿素a/b比值则在衰老期最高。N、P、K含量总体早期(小古铜期、大古铜期)高于后期,其中N含量在小古铜期最高(6.43%),P、K含量持续下降;Mg含量在衰老期显著上升至峰值(0.26%)。与其他元素趋势不同,NO3--N含量从3.31 mg/g(小古铜期)增至10.2 mg/g(衰老期),增幅达208.16%,且稳定期、衰老期显著高于前期。相关性分析显示,Chl a、Chl b与Chl a+b含量均呈显著正相关(P<0.05),N、P、K含量之间也存在极显著正相关,P、K含量与K/Mg比值呈极显著正相关,Chl a/b比值与Mg含量呈显著正相关,N含量与K/Mg比值呈显著正相关,NO3--N含量与N/K比呈显著正相关。Chl a含量与K含量呈显著负相关。研究表明,橡胶树叶片叶绿素及营养元素含量在不同物候期呈现规律性动态,与叶片生长、光合功能及资源再分配密切相关。

  • 作物栽培与生理生化
    李尊香, 焦静, 黄小红, 杜嵇华, 刘信鹏, 郑金
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    为了给椰子叶粉碎机进料、粉碎机构的设计及试验研究提供理论支持,对椰子叶形态及力学特性进行研究。通过测量与统计分析,明确了叶柄的主要物理参数及其相关性。结果表明:叶柄平均长度为4612.30 mm,直径范围为13.00~37.00 mm,其中基部、中部和梢部平均直径分别为24.29、18.78、18.13 mm,基部最大宽度为277.59 mm,基部最大高度为202.12 mm。为明确椰子叶柄的力学性能特征,通过压缩、剪切、弯曲及拉伸试验系统探究其不同部位的力学特性。结果表明:叶柄的最大压缩力、抗压强度和弹性模量范围分别是1557.460~3855.460 N、13.771~34.090 MPa、172.167~455.869 MPa;叶柄的最大剪切力和平均剪切强度范围分别是381.375~822.175 N、3.363~7.234 MPa;叶柄的最大弯曲力和弯曲强度范围分别是190.775~560.700 N、6.275~7.650 MPa;叶柄的抗拉力、弹性模量和抗拉强度范围分别是272.750~596.750 N、177.481~604.904 MPa、18.941~41.441 MPa。分析试验结果可知,椰子叶柄的力学性能自基部至梢部呈单调递增趋势。因此,选择合适的进料口、适宜的夹紧方式和相匹配的作用力,可实现椰子叶均匀进料和高效粉碎的效果。本研究结果为锯切式椰子叶粉碎机的整体设计提供数据支撑。

  • 作物栽培与生理生化
    罗建钦, 卢星谕, 林冰淇, 申济源, 蒋刚彪, 苏钻贤, 张荣, 孙东宇, 周碧燕
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    荔枝品种仙进奉采后易发生果皮褐变、病害侵染,导致品质劣变。因此,本研究旨在探究果实膨大期与转色期叶面喷施富硒硅肥对其采收品质及贮藏期品质的影响,为该品种优质栽培与采后保鲜技术优化提供依据。本研究以8年生仙进奉为材料,设清水处理为对照组(CK)和1000倍富硒硅肥为处理组,于果实膨大期、转色期喷施,采收后,果实分别于15 ℃贮藏20 d、4 ℃贮藏30 d,期间,动态测定劣变指标(褐变指数、病情指数、腐坏率)及关键品质指标。结果表明:富硒硅肥处理可优化采收期商品品质,同时有效延缓采后褐变与病害侵染,显著提升15 ℃短期流通与4 ℃长期贮藏条件下的品质稳定性。在采收期时,处理组单果质量、果皮质量、可食率极显著高于对照组;处理组果实横径、厚度、焦核率显著高于对照组。15 ℃贮藏20 d时,处理组褐变指数、病情指数极显著低于对照组,处理组腐坏率极显著低于对照组;处理组单果质量、果实横径、果实纵径、果实侧径、果皮质量、果皮厚极显著高于对照组;相较于采收期而言,处理组果实纵径、果实横径、果实侧径、果皮厚的变化幅度较对照低。4 ℃贮藏30 d时,处理组褐变指数、病情指数、果实腐坏率极显著低于对照组;处理组单果质量、纵径、果皮质量、可溶性固形物含量极显著高于对照组;相较于采收期而言,处理组单果质量、纵径、横径、果皮质量、可溶性固形物含量、种子质量的变化幅度较对照低。综上,在仙进奉荔枝果实膨大期与转色期叶面喷施1000倍富硒硅肥,可显著促进果实生长、提升采收期商品品质,同时能有效延缓15 ℃与4 ℃贮藏过程中的褐变、病害及形态衰退,且4 ℃低温与富硒硅肥协同作用更利于延长贮藏期、维持果实品质,该技术可作为仙进奉荔枝优质高效生产的关键农艺措施推广应用。

  • 作物栽培与生理生化
    张振冬, 韦卓文, 魏云霞, 黄洁, 周斌, 崔振德
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    在宽窄双行起垄种植模式下,以主推的宜机化木薯品种NZ199和SC205为对象,设置50、60、70、80 cm共4个株距处理,通过连续2年田间试验,系统研究株距对木薯农艺性状、鲜薯产量、地上部鲜生物量、淀粉积累及薯块空间分布规律的影响,以优化株距配置,为实现木薯高产、优质与机械化作业协同提供理论依据与技术参考。结果表明:(1)2个品种的茎径随株距增大而增加或呈先增后降趋势,株距和品种均对株高、茎径有显著或极显著影响。(2)2个品种的鲜薯产量、地上部鲜生物量及总鲜生物量在50 cm株距下较高,且显著高于80 cm,其中,NZ199、SC205的鲜薯产量分别较80 cm处理增产13.09%~26.83%、9.45%~17.45%,总鲜生物量分别提高12.27%~35.07%、18.11%~21.29%;株距对鲜薯产量、地上部鲜生物量及总鲜生物量的影响均达极显著水平。(3)2个品种的单株结薯数随株距增大而增加或呈先增后降趋势,株距极显著影响单株结薯数。(4)与80 cm处理相比,50~70 cm处理下,NZ199、SC205淀粉产量分别提高11.51%~24.93%、7.40%~37.94%,株距、品种、年份对鲜薯淀粉含量和淀粉产量的影响均达显著或极显著水平。(5)2个品种各株距处理下,垄内和垄外两侧鲜薯分布差异不显著,垂直行向≤30 cm半幅宽度内鲜薯产量占比≥97.32%,≤25 cm土层深度内鲜薯产量占比≥99.25%。综上,推荐在宽窄双行起垄模式下,NZ199和SC205宜机化品种采用50 cm的株距配置,并基于薯块集中分布于垂直行向半幅宽30 cm和土层深度25 cm范围内的参数,设计机械化种植与收获方案,同时挖掘地上部生物量的饲料化潜力,以提升种植综合效益。

  • 作物栽培与生理生化
    陈佳慧, 樊帆, 李婷玉, 金秀良
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    叶片黄化是一种典型的表型特征,指植株在生物或非生物胁迫条件下,叶片颜色由绿色逐渐转变为黄色、红棕色和暗褐色的现象。台农17号菠萝叶片黄化程度能够有效表征植株的衰老进程与健康状况。本研究基于菠萝叶片高清RGB图像,采用多种颜色空间模型对叶片黄化区域进行分割,并系统分析不同氮肥水平下菠萝全生育期叶片黄化比(leaf chlorosis ratio,CLR)的动态变化特征。结果表明:在多种分割方法中,Hue-Saturation-Value(HSV)颜色模型对菠萝叶片黄化区域的分割效果最佳。菠萝功能叶片(D叶)黄化比介于1.4%~61.9%之间,且随氮肥施用量的增加显著降低,低氮处理下,叶片黄化比(27.9%)显著高于高氮处理(14.5%)。随着生育进程的推进,D叶黄化比呈持续上升趋势,由快速生长前期的3.7%增加至现红期的25.1%,并在成熟期达到34.7%。不同叶位间叶片黄化比差异显著,其中,中部叶片黄化比(27.1%)显著高于上部(21.8%)和下部(21.0%)叶片。相关性分析表明,叶片黄化比与叶面积、叶鲜质量、叶干质量及叶片氮积累量均呈显著正相关,而与菠萝水心病发病率呈显著负相关。菠萝叶片黄化比能够综合反映氮素营养状况、生物量积累水平及病害发生风险,既可作为氮素诊断和田间管理的重要参考指标,也可作为水心病发生的潜在预测工具。研究结果为菠萝植株健康状况的快速、无损监测提供了新的技术思路,对菠萝栽培管理和施肥决策具有重要的指导意义。

  • 作物栽培与生理生化
    黄晓蓉, 贺熙勇, 叶廷红, 瞿琳玉, 杨丽萍, 丁华平, 施泽南, 张海清
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    针对429份澳洲坚果果仁样品,开展氮、磷、钾养分含量和脂肪、蛋白质、总糖及脂肪酸组分等15个品质指标分析,并探明养分与品质间的关联性,为主产区澳洲坚果品质形成及养分调控提供理论依据和技术支撑。结果表明:箱线图显示,果仁氮、磷、钾养分含量的四分位范围(25%~75%)为氮13.51~14.13 g/kg、磷1.49~1.89 g/kg、钾4.26~ 4.95 g/kg,总体呈正态分布;脂肪、蛋白质、总糖的25%~75%分布区间分别为73.00%~75.00%、9.40~9.90%、2.20%~3.00%;脂肪酸组分的25%~75%分布区间为月桂酸0.13%~0.20%、肉豆蔻酸0.85%~1.12%、棕榈酸8.91%~9.55%、花生酸1.84%~2.03%、山嵛酸0.53%~0.61%、硬脂酸2.99%~3.48%;各不饱和脂肪酸成分的25%~75%分布区间为棕榈油酸20.69%~22.74%、油酸51.51%~55.66%、花生油酸1.51%~1.77%、芥酸0.17%~0.25%、亚油酸2.04%~2.66%、亚麻酸0.11%~0.12%。相关性与通径分析表明,氮、磷、钾元素含量均与蛋白质含量呈极显著正相关,其影响程度依次为氮>磷>钾;磷含量对脂肪含量具有极显著正向影响,直接通径系数表明磷是影响脂肪的主导因子;总糖含量主要受磷含量调控,其次为氮、钾。多元回归分析进一步表明,果仁中氮、磷、钾含量与各脂肪酸组分均存在不同程度的显著相关,说明养分含量对脂肪酸谱具有重要影响。综上,本研究明确了澳洲坚果品质形成的关键养分关联因子,研究结果为后续澳洲坚果品质形成调控及施肥管理提供理论依据。

  • 植物保护与生物安全
  • 植物保护与生物安全
    张荣华, 桂意云, 祝开, 李海碧, 周珊, 周会, 刘昔辉, 韦金菊
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    甘蔗黑穗病是甘蔗最严重的病害之一,抗病育种是防治黑穗病最经济有效的措施。本研究采用针刺接种法和浸渍接种法,对31份含野生种质血缘的甘蔗斑割复合体杂交后代(ASF1)黑穗病的抗性进行鉴定,结果表明:浸渍接种法中,参试ASF1材料的综合抗性表现为高抗(HR)的有6份,占19.35%;表现为抗1(R1)的有4份,占12.90%;表现为抗2(R2)的有1份,占3.23%;表现为中抗(MR)的有2份,占6.45%;表现为中感(MS)的有12份,占38.71%;表现为感1(S1)的有6份,占19.35%;无表现为感2(S2)、高感1(HS1)和高感2(HS2)的材料。针刺接种法中,综合抗性表现为MR的材料有4份,占12.90%;表现为MS的有9份,占29.03%;表现为S1的有10份,占32.26%;表现为S2的有6份,占19.35%;表现为HS1和HS2的各1份,各占3.23%;无表现为HR、R1和R2的材料。83.87%的参试材料在针刺接种法下的黑穗病发病率显著高于浸渍接种法,且浸渍法接种的综合抗性水平达到HR~MR级别的材料占比(41.94%)明显高于针刺法接种(12.90%)。研究结果为甘蔗抗黑穗病育种提供创新育种材料,并为亲本选配提供科学依据。

  • 植物保护与生物安全
    胡泊, 卓福昌, 庞春秀, 韦爱琳, 宋艺, 任惠, 蔡小林, 王小媚, 张寿君, 黄学华
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    为探索人工调控、定量投放大头金蝇授粉技术体系,解决传统芒果苍蝇授粉不可控、低效、高污染问题,本研究在开放果园、无诱饵条件下,设置等距离空间无隔离处理,定点定量分批次投放大头金蝇,测定芒果授粉的成胚效应及其有效半径。结果表明:在开放果园,大头金蝇的访花行为高峰时间为每日10:00—11:00和14:00—15:00,单花序访花时长分别为121.7 s和233.3 s。大头金蝇授粉的主效作用是提高有胚果率,距离放蝇点较近的A、B处理的平均有胚果率为79.2%,显著高于距离放蝇点较远的C~G处理的平均有胚果率(41.5%),有胚果率提高了90.8%。在密度为30头/m2、分3批次投放的场景下,基于授粉距离与有胚果率相关性的趋势性检验表明,大头金蝇开放授粉的有效半径为11.2 m。大头金蝇授粉对芒果果实单果质量无显著影响。本研究摒弃了利用堆沤腐臭物料繁养苍蝇和诱蝇访花的传统方法,初步证实了在开放、无诱饵果园条件下,大头金蝇授粉可有效促进台农1号芒果的有胚果实的发育。该研究方法及结果为构建苍蝇授粉技术参数体系提供理论依据和实践借鉴。

  • 植物保护与生物安全
    廖雨祺, 陈宗雄, 惠仁杰, 余姿林, 黄业开, 丁晓帆
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    南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是全球最具破坏力的植物寄生线虫(plant-parasitic nematodes, PPNs)之一,对多种重要经济作物构成严重威胁,每年造成巨大的农业经济损失。本研究探索了植物源化合物丁香酚对南方根结线虫的熏杀毒力及其作用机制。体外熏蒸生物测定结果表明,丁香酚对南方根结线虫二龄幼虫(J2s)具有显著的抑杀活性,其LC50值为123.453 μg/mL。结构观察发现,经800 μg/mL丁香酚处理24 h后,J2s体壁结构完整性遭到破坏,表现为体表松弛、体环膨大、内含物泄漏并伴随显著空泡化,同时食道腺出现异常膨胀。生理生化分析进一步揭示,丁香酚可引起J2s体液外渗与电导率升高,干扰其渗透调节与呼吸代谢过程;此外,丁香酚还显著影响线虫体内多种关键酶活性,包括抑制解毒功能、扰乱抗氧化防御系统以及干扰神经信号传导。本研究结果表明,丁香酚能够通过破坏线虫结构完整性、干扰其正常的生理代谢过程以及阻断能量供应等多重作用途径,最终致使线虫死亡。该研究结果将为丁香酚开发成一种环境友好型的熏蒸杀线剂提供理论依据和科学支撑。

  • 植物保护与生物安全
    段宇栋, 梅文莉, 王雅丽, 魏艳梅, 吴妃, 戴好富, 董文化, 左文健
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    为比较不同提取方法对海南沉香精油化学成分、抗幽门螺杆菌及抗炎活性的影响,本研究采用水蒸气蒸馏法(steam distillation, SD)、同时蒸馏萃取法(simultaneous distillation-extraction, SDE)、溶剂萃取法(solvent extraction, SE)及超临界CO2萃取法(supercritical CO2 extraction, SFE-CO2)提取海南沉香精油,通过GC-MS结合主成分分析(PCA)及偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)解析其成分,并检测其抗幽门螺杆菌与抗炎活性。结果显示:SFE-CO2沉香精油得率最高,达1.56%,而SD精油得率最低,仅为0.05%。从4种方法提取的沉香精油中共鉴定出51个化合物,共有成分17个。此外,只在SE与SFE-CO2精油中检测到2-(2-苯乙基)色酮类成分,而SD与SDE精油中未检测到。PCA结果显示,4种方法提取的精油样品在化学成分上可分为三类,OPLS-DA模型识别出2-(2-苯乙基)色酮、枯树醇和苄基丙酮,这3种物质是区分不同精油的关键差异标志物,并结合气泡图分析可有效区分不同提取方法的沉香精油。活性评价结果表明,SE和SFE-CO2精油的抗幽门螺杆菌与抗炎活性均显著强于SD和SDE精油。综上所述,不同提取方法对沉香精油的得率、化学成分、抗幽门螺杆菌及抗炎活性均有一定影响,该研究结果可为海南沉香的精深加工提供理论依据。

  • 植物保护与生物安全
    谭识健, 李昌豫, 彭世清, 苏义成, 黄海思, 康贻豪, 覃晓娟, 张金莲, 邢丹, 陈廷速
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    为探明贵州石漠化地区桑树根际土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal fungi, AM)真菌的多样性及生态分布特征,本研究选取贵州省毕节、凤冈、贵阳和罗甸地区,分别采集4个石漠化桑园(KD)和非石漠化的桑园(NKD)的根际土壤和根系样品,系统比较2种生境下桑树根际AM真菌群落结构及根系侵染特征的差异,对AM真菌进行分离与鉴定。共分离获得6种AM真菌。石漠化地区分离出内养囊霉属(Entrophospora)2种(3株),斗管囊霉属(Funneliformis)1种(3株),隔球囊霉属(Septoglomus)1种(6株),根孢囊霉属(Rhizophgus)1种(1株),类球囊霉属(Paraglomus)1种(3株);非石漠化地区分离出隔球囊霉属(Septoglomus)1种(2株),类球囊霉属(Paraglomus)1种(13株)。不同地区菌根侵染情况存在显著差异:罗甸石漠化样地的侵染率、侵染强度及丛枝丰度均显著高于非石漠化样地;凤冈石漠化样地侵染率显著较高;而贵阳石漠化样地丛枝丰度显著较低,毕节石漠化样地侵染强度与丛枝丰度均显著较低。本研究结果丰富了我国AM真菌种质资源库,揭示了石漠化生境桑树根际AM真菌的物种多样性及侵染特征,表明桑树与AM真菌可形成良好共生关系,为研发桑树专用高效AM真菌菌剂提供候选菌种,也为喀斯特石漠化区生态修复与桑树高产栽培提供理论依据与微生物资源支持。

  • 采后处理与质量安全
  • 采后处理与质量安全
    郝鑫, 张敬琳, 付玉, 张宁, 王富有, 温宁, 胡伟
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    椰枣(Phoenix dactylifera L.)作为热带地区的重要经济作物,因其丰富的营养成分与独特的功能特性,不仅是当地传统饮食中的核心组成部分,也在健康食品和医药领域展现出巨大潜力。然而,全球椰枣产量逐年增长与资源利用率低的矛盾日益凸显,传统加工技术单一、副产物浪费严重、高附加值产品开发滞后等问题制约了椰枣全产业链价值的提升。因此,本文综述了椰枣加工与利用的最新进展,旨在为产业升级与资源利用提供科学依据。本综述从椰枣的营养与健康价值出发,分析其糖类、膳食纤维、微量营养素及生物活性成分的组成特征与生理功能,阐述其在糖尿病管理、心血管保护、抗炎及抗癌等方面的作用机制;进一步探讨椰枣食品加工技术体系,包括初级保鲜、深加工及创新产品开发;重点分析椰枣副产物的综合利用,包括活性炭制备、生物燃料转化、纳米肥料开发等,探讨其在环保、能源与农业领域的应用前景;系统梳理椰枣在食品、能源、医疗及宗教文化等多方面的应用潜力,为其全产业链高值化开发提供跨学科的理论依据,为椰枣产业的科技创新与全球化布局提供支撑,助力其在健康食品、绿色经济及文化传承中提升多元价值。

  • 采后处理与质量安全
    侯成森, 玄涛, 张煊, 张文娣, 朱科学, 张雨桐, 贺书珍, 刘荣, 张彦军
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    本研究以热带特色淀粉-菠萝蜜淀粉为研究对象,探究槲皮素(Quercetin,Q)添加量(0、5%、10%)对菠萝蜜淀粉结构、理化性质以及消化的影响,并采用快速粘度分析仪、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射等对菠萝蜜淀粉-槲皮素复合物的结构进行表征。结果表明:随着槲皮素的添加量从0增加到10%,复合物的吸光度下降,证实槲皮素与淀粉分子通过氢键或疏水相互作用形成稳定结合并趋于饱和状态。在加热过程中,复合物的溶解度与槲皮素浓度呈正相关(P<0.05),而溶胀力与槲皮素添加量呈负相关(P<0.05)。进一步通过粒径分析仪、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪和XRD等进行表征发现,随着槲皮素添加量的增加,复合物的平均粒径从(22.01±0.05)μm增加到(149.02±0.22)μm,复合物的整体粒径增大,比表面积减小,与淀粉酶接触时越不易消化。同时,网络空腔结构也随槲皮素添加量的增加而扩大,显著增加淀粉颗粒的交联,R1047/1022比值随槲皮素添加量的增加呈现先升高后降低的趋势(P<0.05),随着槲皮素浓度的增加RDS含量由41.63%降至32.00%,RS含量则由38.31%增至53.94%,抗消化性显著增强。本研究阐明了槲皮素通过多尺度结构修饰改善菠萝蜜淀粉抗消化性的作用机制,为新型低GI食品的研制提供理论依据和技术支撑。

  • 采后处理与质量安全
    詹振宇, 李家祺, 彭芍丹, 黄晓兵, 李如一, 陈绵鸿, 周伟, 邓福明, 李积华
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    为研究椰粕对挤压膨化玉米淀粉消化特性的影响,将经超临界萃取脱脂的椰粕粉进行超微粉碎处理,研究了脱脂椰粕超微粉添加量对挤压膨化玉米淀粉膨化度、水合性质、质构特性、微观结构及体外消化特性的影响。结果表明:随着椰粕超微粉添加量的增加,椰粕-淀粉复合物的膨化度先增加后降低,其中,当椰粕超微粉添加量为15%时,样品的膨化度最高;随椰粕含量增加,吸水性与膨化度呈现相同的变化趋势,而水溶性持续增加;添加椰粕超微粉能够改善复合膨化物的质构特性,但随椰粕添加量增加,硬度不断增大,脆度则先降低后增加;SEM观察发现椰粕超微粉能够增加挤压膨化复合物的孔隙,使其形成疏松多孔结构;体外消化试验发现椰粕超微粉能够抑制挤压膨化玉米淀粉的水解,增加复合物中慢消化淀粉(SDS)和抗性淀粉(RS)的含量,同时降低RDS含量;椰粕超微粉对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均有明显的抑制作用,最大抑制率分别为48.66%和81.13%,且抑制效果均与椰粕超微粉添加量呈正相关。进一步研究发现,椰粕超微粉对α-淀粉酶的抑制类型为混合型抑制,而对α-葡萄糖苷酶的抑制类型为竞争型抑制。本研究结果可为椰粕在低血糖生成指数(glycemic index,GI)食品的开发应用提供理论指导,对椰粕的综合开发利用具有指导意义。