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热带作物学报

热带作物学报

2024年05期

以“立足海南、服务热区、面向全国、放眼世界、林实际出发，努力把学报办成有特色的、反映热区农业领域科研成果的国际性高水平学术期刊”为办刊宗旨，全面系统报道关于天然橡胶、木薯、咖啡、剑麻等热带作物的科研成果。

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组学与生物技术 | 香蕉枯萎病菌内源报告基因Foc4carS的鉴定及其应用

组学与生物技术 | 香蕉枯萎病菌内源报告基因Foc4carS的鉴定及其应用

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴转化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc）引起的香蕉毁灭性土传病害，其中4 号生理小种（Foc4）能感染几乎所有的香蕉品系，危害最严重。carS 基因通过调控下游car 结构基因参与调控镰刀菌类胡萝卜素的生物合成，本研究克隆鉴定了Foc4carS 基因（FOIG_05085），Foc4carS 蛋白具有典型的RING-finger蛋白结构域。利用分割标记法（Split-marker PCR）获得Foc4carS 基因的融合片段，同时构建含有Foc4carS 基因sgRNA591序列的pUC-fFuCas9-HTBNLS-hph-Foc4carS 基因编辑载体，通过PEG 介导的原生质体转化获得该基因的敲除突变体、回补突变体以及基因编辑敲除体，并对敲除和回补突变体的生物学特性和致病力进行分析。结果显示：ΔFoc4carS 突变体的菌落直径、产孢量和致病力等生物学表型与野生菌株Foc4 无显著差异，而ΔFoc4carS 突变体菌落颜色呈深橙色，Foc4carS 基因的缺失影响了次生代谢产物类胡萝卜素的生物合成；基因编辑的ΔFoc4carS（HDR）突变体不论是再生筛选板还是继代后的PDA 平板，其菌落均出现典型的深橙色，表明Foc4carS 可作为内源报告基因，在香蕉枯萎菌Foc4中进行基因质粒型CRISPR/Cas9 编辑可行。
组学与生物技术 | 文心兰侧花瓣转录组分析与调控唇瓣化变异相关转录因子的挖掘

组学与生物技术 | 文心兰侧花瓣转录组分析与调控唇瓣化变异相关转录因子的挖掘

文心兰因其独特的花型和艳丽的颜色是市场上重要的鲜切花。文心兰花瓣极易产生花型多样性，为了探究调控文心兰侧花瓣唇瓣化的分子机制，对柠檬绿文心兰（Oncidium flexuosum ‘Honey Angel’）及其侧花瓣唇瓣化变异种（突变体）的侧花瓣进行RNA 提取和转录组分析。测序结果共获得45 525 415 个高质量reads，鉴定出52 253 个unigenes。利用NR、Swissprot、PFAM、GO、NT、KO、KOG 七大数据库分别进行基因功能注释，分别注释到31 828、23 174、21 369、21 367、20 830、10 523、6465 条unigenes。经表达量比较，在柠檬绿文心兰和突变体之间获得差异表达基因3120 条。GO 功能富集分析显示，共有1537 条差异表达基因注释到生物过程、细胞组分和分子功能3 个功能群组。KEGG功能富集分析显示，将690 个差异表达基因富集到不同的代谢通路，其中代谢途径富集的基因最多。兰花唇瓣器官发育的研究更多地集中在MADS-box 基因家族中，在该转录组数据中不仅筛选到5 个显著差异表达MADS-box 基因家族成员，还挖掘到其他可能与文心兰唇瓣发育相关的NAC、TCP、MYB 及WRKY 等转录因子。运用RT-qPCR 对这些转录因子基因进行表达量验证，定量结果与RNA-seq 数据一致，且这些转录因子大部分在文心兰唇瓣化侧花瓣中具有高表达，说明其可能正向调控着文心兰唇瓣器官的发育。综上所述，本研究挖掘到大量参与文心兰唇瓣化变异的关键转录因子，为兰花唇瓣发育分子机制及调控网络研究提供参考依据。
组学与生物技术 | 油莎豆块茎高水平表达CePIP1;1基因的克隆与分析

组学与生物技术 | 油莎豆块茎高水平表达CePIP1;1基因的克隆与分析

油莎豆隶属于禾本目莎草科，是一种在块茎中高水平积累油脂的新型草本油料作物。与其他块根块茎类作物类似，未成熟油莎豆块茎的含水量高达85%，因此，水分平衡对于块茎的发育至关重要。质膜内在蛋白（PIP）是一类定位在细胞膜上具有高效水分转运活性的水通道蛋白，包含PIP1 和PIP2 两个亚类。本研究基于块茎蛋白组中鉴定到的一个PIP 蛋白，采用RT-PCR 技术对其编码基因进行克隆，并在此基础上分析其基因结构、序列特征、进化关系、表达特性及蛋白亚细胞定位。结果表明：CePIP1;1 含有3个内含子，编码区全长867 bp，编码288 个氨基酸，理论分子量为30.76 kDa，等电点为8.82，不稳定系数为32.95，总平均疏水指数为0.384，脂肪族指数为95.28，属于稳定的碱性疏水型蛋白；该蛋白含有保守的MIP 结构域，其中包括6 个跨膜螺旋、2个半螺旋以及位于半螺旋顶端的NPA 基序。序列比对和进化分析显示，CePIP1;1与水稻的PIP1亚类聚在一起，相比于菠菜PIP2;1 拥有延伸的N 端和较短的C端，符合PIP1亚类的基本特征。在烟草叶片中的亚细胞定位分析显示，CePIP1;1 定位在细胞膜，这与生物信息学预测结果一致。表达分析显示，CePIP1;1 在分析的所有组织中均高水平表达，属于组成型表达基因，其在块茎的发育过程中呈现先升后降的钟形趋势，与水分含量趋势基本一致。这些结果为下一步的功能分析及油莎豆遗传改良奠定坚实的基础。
种质资源与遗传育种 | 福建省被子植物分布新记录

种质资源与遗传育种 | 福建省被子植物分布新记录

福建省山地众多，地貌特殊，植物多样性高，虽进行了大量的调查工作，但尚未完全摸清整个福建省植物多样性状况。本研究在福建省本土野生植物调查过程中，发现4 种被子植物，通过标本采集、鉴定以及查阅相关文献，分别为血红肉果兰（Cyrtosia septentrionalis）、菱唇蛤兰（Conchidium rhomboidale）、长萼栝楼（Trichosanthes laceribractea）、桦叶荚蒾（Viburnum betulifolium），均为福建省新记录种，肉果兰属（Cyrtosia）为福建省新记录属。对4 种植物进行简要的形态特征描述和提供相应的特征照片，并与福建省原有相近种的形态特征区别点进行分析。4 种被子植物新记录的发现丰富了福建省植物多样性，为福建省植物多样性保护与利用提供了新资料。凭证标本现存于福建农林大学标本馆（FJFC）。
种质资源与遗传育种 | 广西药用野生稻重要农艺性状遗传多样性分析

种质资源与遗传育种 | 广西药用野生稻重要农艺性状遗传多样性分析

药用野生稻具有抗病虫、抗逆境、高生物产量、高光效等优良特性，蕴藏有许多优良基因。本研究用广西所有药用野生稻分布点收集的代表性资源199份，对抽穗期、花药长度、粒宽、粒长与粒重5 个重要农艺性状进行遗传多样性、主成分等分析。结果表明：广西药用野生稻具有丰富的遗传多样性，抽穗期、花药长度、粒宽、粒长和粒重的变异系数分别为9.12%、11.90%、3.39%、4.64%和6.24%，多样性指数分别为1.4878、2.0453、1.7727、1.1567 和2.0379。主成分分析表明：第1、第2 主成分主要与产量性状相关，累计贡献率达63.759%，第3、第4 主成分特征值相近，贡献率分别为16.306%和15.542%，抽穗期与花药长度是影响的决定因子，主要反映植株的生长特征。7 个地理居群按遗传多样性大小排序为：梧州市（1.6731）>玉林市（1.5784）>贵港市（1.5070）>南宁市（1.3325）>来宾市（1.2131）>贺州市（0.9629）>钦州市（0.3819），梧州市的多样性指数最高，表明梧州市是广西药用野生稻表型遗传多样性的中心。
种质资源与遗传育种 | 多酚、黄酮功能性成分导向的草果种质资源评价

种质资源与遗传育种 | 多酚、黄酮功能性成分导向的草果种质资源评价

草果是一种富含多酚和黄酮的药食同源作物。功能性草果资源的研究评价是育种利用和产业化开发的核心。本研究旨在草果资源的通便活性成分多酚、黄酮含量及抗氧化活性差异分析，进行草果种质资源的筛选评价，探讨成分积累的可能因素。对来自老挝、缅甸，我国四川、广西、云南的57 份草果资源，采用福林酚法、NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法分别测定草果水提物的多酚、黄酮含量和DPPH 自由基清除能力，分析多酚和黄酮含量与DPPH 自由基清除能力、地理因子之间的相关性。结果表明：采用广靶代谢组学检测草果水提物的组分构成，检测出草果水提物中含量最高的为黄酮（46.34%）和多酚（15.98%）；通过小肠墨汁推进实验验证草果水提物具有润肠通便功效；纺锤形草果资源的多酚和黄酮含量高于椭圆形果和圆形果，国外和我国云南怒江的草果资源的黄酮含量高于其他地区种质；草果多酚、黄酮含量与DPPH 自由基清除能力、海拔高度呈显著正相关（P<0.05），与经度（P<0.05）、纬度（P>0.05）呈负相关，因此推测草果多酚和黄酮的积累可能与温度、光照、紫外线、土壤水分有关。以多酚和黄酮含量作为评价指标，将草果资源分为3 个等级，利用该方法筛选到优良草果资源为我国云南怒江种质GS-3、GS-10 和国外种质MDL-1、MGK-2。研究结果可为草果质量等级评价体系的建立提供分析方法，不但可以指导草果资源的考察和收集，而且可为草果资源的育种研究和新产品开发利用提供科学依据。
种质资源与遗传育种 | 姜荷花杂交子代的SSR 鉴定及遗传多样性分析

种质资源与遗传育种 | 姜荷花杂交子代的SSR 鉴定及遗传多样性分析

姜荷花（Curcuma alsimatifolia Gagnep.）为姜科姜黄属多年生球根草本花卉，其花朵外形似郁金香，享有“热带郁金香”之美誉，是泰国引进的热带新兴花卉。目前姜荷花品种主要依赖进口，国内缺乏自主知识产权新品种，因此开展姜荷花育种工作，培育姜荷花新品种，对姜荷花产业发展、提高国内姜荷花产业竞争力十分重要。为选育具有自主知识产权的姜荷花新品种，丰富姜荷花品种多样性，本研究以姜荷花黄色梦幻品种为母本，红衣少女、白银公主和荷兰红为父本进行杂交的3 个不同杂交组合，共327 株杂交子代为研究对象，基于SSR 分子标记技术鉴定其真假杂种。分别筛选5 对特异SSR 引物鉴定3 个杂交组合的杂种F1 代的真实性，并对亲本和杂交F1 代群体的基因分离规律以及遗传多样性和遗传关系进行分析。结果表明：筛选出的SSR 标记对4 个亲本材料的分辨率较高，扩增多态性好，可有效鉴定其杂交后代血缘的真实性；327 份F1 代个体中共鉴定出真杂种295 份，黄色梦幻×红衣少女、黄色梦幻×白银公主、黄色梦幻×荷兰红3 个杂交组合的真杂种率分别为91.8%、90.8%、93.4%。聚类结果分析显示，杂交组合黄色梦幻×红衣少女F1 代偏母本遗传，杂交组合黄色梦幻×白银公主和黄色梦幻×荷兰红多数杂交F1 代为偏父本遗传。因此，SSR 分子标记引物具有较高的多态性，可直接用于姜荷花遗传多样性分析、杂种鉴定等相关研究，本研究为姜荷花杂交育种、分子标记辅助育种以及姜荷花新品种选育提供参考依据，为促进国内姜荷花产业的发展具有重要意义。
作物栽培与生理生化 | 一株自生固氮菌的分离鉴定及其对不同品种香蕉的促生特性

作物栽培与生理生化 | 一株自生固氮菌的分离鉴定及其对不同品种香蕉的促生特性

为了筛选获得香蕉根际土壤中的高效固氮菌，本研究利用Ashby 无氮培养基从海南省霸王岭野生香蕉（Musa nanaLour. sp）根际土壤中分离了一株固氮菌，并命名为BWLY3X-6，对其进行形态特征、生理生化、16S rRNA 和gyrB 序列分析、固氮特性及对不同香蕉品种的促生能力研究。结果表明：经鉴定，菌株BWLY3X-6属于固氮菌Klebsiella variicola，其胞外分泌氨态氮含量为(17.98±1.88)μg/mL，固氮酶活性为(220.51±8.21)ng/L；菌株对不同香蕉品种的促生长试验结果表明，与空白对照和0.5%尿素处理相比，在BWLY3X-6菌体106 CFU/mL 与108 CFU/mL 浓度下，南天黄与巴西蕉的各项生物量均有显著变化（P<0.05），其中根长变化量更加明显，分别增加43.5%和54.6%。本研究筛选获得了具有良好固氮能力的固氮菌，且该菌株对香蕉具有良好的促生作用，为其后续在农业生产中的实际应用提供理论基础。
作物栽培与生理生化 | 水培条件下火龙果根系形态和生理过程对供磷水平的响应

作物栽培与生理生化 | 水培条件下火龙果根系形态和生理过程对供磷水平的响应

磷是作物生长必需的大量元素，参与体内重要生理生化过程。火龙果是热带、亚热带地区重要经济作物，高额的果实磷含量和巨大的产量使得火龙果对磷的需求量极高。然而，火龙果磷吸收特性以及根系形态和生理过程与磷高效吸收之间有何关系尚不清楚。本研究以国内主要火龙果品种软枝大红为研究对象，采用水培实验，设定0、0.01、0.1、0.5、1.0 mmol/L 共5 个不同磷浓度梯度，探究不同施磷浓度下火龙果根系形态和生理过程的变化，分析地上部磷以及其他营养元素的含量，阐明磷高效利用的根系形态和生理过程机制以及供磷对火龙果其他营养元素吸收的影响规律。研究结果表明，与对照相比，供磷并未影响火龙果地上部生物量的积累。火龙果枝条磷吸收量及磷浓度随着供磷浓度的升高而增大。0.1 mmol/L 处理的总根长以及直径≤0.05 mm 的细根数量显著高于其他处理；1.0 mmol/L 处理的总根长中直径≥2 mm 的粗根数量高于其他处理。0.01 mmol/L 处理总有机酸含量最高，根系阳离子交换量（cation exchangecapacity）含量较高；与对照相比，1.0 mmol/L 处理下有机酸分泌速率降低，根系阳离子交换量（CEC）含量下降。其他营养元素吸收方面，母枝及一级侧枝中，铁元素的吸收浓度表现出随着施磷浓度的升高逐渐下降。二级侧枝中氮、钙、镁、锰、锌等元素均随着施磷浓度的升高逐渐下降，呈显著负相关关系。本研究表明，适度供磷（0.01 mmol/L 或0.1 mmol/L）能够促进火龙果根系生长以及根系有机酸分泌和离子吸收能力，而过量供磷（1.0 mmol/L）会显著抑制火龙果根系生长，同时显著降低地上部枝条中、微量元素的吸收。因此合理施用磷肥，对火龙果自身发挥根系生物学潜力，为植株中、微量元素营养均衡起到关键作用。
作物栽培与生理生化 | AQPs、NO调节水稻种子萌发过程淀粉降解的研究

作物栽培与生理生化 | AQPs、NO调节水稻种子萌发过程淀粉降解的研究

水稻（Oryza sativa L.）是一种重要的粮食作物，其种子的正常萌发关乎后期植株的生长及产量。种子萌发始于干种子对水分的吸收，止于胚轴伸长。细胞内部及细胞间的水分运输，受水通道蛋白（aquaporins, AQPs）高度选择性调节。禾谷类的种子富含淀粉，内源性赤霉素可诱导α-淀粉酶等水解酶在胚中合成，并将其分泌至淀粉性胚乳中降解淀粉为小分子物质，供种子萌发需要。研究表明，只有α-淀粉酶才能完成水稻种子淀粉的降解。一氧化氮（nitric oxide,NO）是一种信号分子，可形成各种活性氮物质，并参与解除种子休眠信号传导过程，NO 供体可通过提高淀粉酶活性促进种子萌发。为探究AQPs、NO 对水稻种子萌发的影响，本研究以博Ⅱ优767 的水稻杂交种子为试验材料，采用NO合成抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲酯[N(G)-nitro-L-arginine methyl ester, L-NAME]、钨酸钠（sodium tungstate, ST）与NO外源供体硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）、AQPs 活性抑制剂氯化汞（HgCl2）等对水稻种子进行处理，并借助表观分析和指标检测等手段确定水稻种子萌发过程中种子吸水能力、淀粉酶活性和淀粉降解速率等的变化。研究结果表明：经90 mg/L HgCl2 预处理的水稻种子，其吸水能力、淀粉酶活性和萌发率均下降，淀粉含量保持较高水平，胚根和胚芽的生长受到抑制；而NO外源供体SNP 则可逆转HgCl2的效应，且NO合成抑制剂L-NAME（15 mmol/L）和ST（80 μmol/L）对水稻种子萌发的作用效应与HgCl2 的相似。结果表明，在水稻种子早期萌发阶段，AQPs 可通过NO 介导诱发种子吸收水分，激发淀粉酶，加速淀粉降解，从而促进种子的萌发。探究AQPs 与NO 在调节水稻种子萌发过程中的关系，对提高农作物产量奠定理论基础。
作物栽培与生理生化 | 檀香紫檀优树及其嫁接无性系间种子形态和萌发特征变异

作物栽培与生理生化 | 檀香紫檀优树及其嫁接无性系间种子形态和萌发特征变异

檀香紫檀是世界上最为名贵的红木树种之一，其在我国的规模发展受制于种子生产。最近中国林业科学研究院热带林业研究所利用优树材料在海南岛尖峰岭营建了檀香紫檀嫁接无性系采种园，目前已开花结实，其种子品质及其与优树间差异尚待研究。以海南岛尖峰岭中国林业科学研究院热带林业研究所试验站引种园檀香紫檀6 株优树及其在采种园内的嫁接无性系为对象，采集种子测定其形态性状，并采用双层滤纸法开展种子萌发试验。结果表明：（1）无论是优树还是其嫁接无性系，其种子形态性状的变异系数远小于芽苗生长性状，种子千粒重的变异系数最小，说明其芽苗生长变异较种子形态变异更丰富；（2）檀香紫檀优树间种子长度差异显著（P<0.05），以7 号优树为最大，嫁接无性系间种子长度、宽度和厚度均差异显著，其长度和宽度以9#号无性系为最大，厚度以7#号无性系为最大；（3）优树间和无性系间种子发芽率、发芽势差异显著，优树中发芽率和发芽势分别以3 号和9 号为最高，无性系则均以5#号为最高，优树间上胚轴、下胚轴和胚根长度以及芽苗总长度均差异显著，均以3 号优树为最大，无性系间胚根长度和芽苗总长度差异显著，均以7#号无性系为最大，说明优树间和无性系间种子萌发和芽苗生长均存在丰富变异；（4）优树与其对应无性系间种子形态、萌发和芽苗生长性状差异显著性因基因型而异，整体而言，无性系的种子长度和宽度大于其对应优树，其种子发芽和芽苗生长表现优于其对应优树；（5）相关性分析表明，种子千粒重与发芽率极显著（P<0.01），种子越饱满，发芽率越高。总而言之，檀香紫檀采种园的种子在形态和萌发上整体优于引种园的优树；而且种子千粒重在优树间、嫁接无性系间以及优树与其对应无性系间均差异不显著（P≥0.05），采种园种子较为饱满，其总体均值接近100 g，超过早期散生嫁接植株（92.9 g）。研究结果为檀香紫檀良种选育、种子园营建和壮苗培育提供科学依据。
作物栽培与生理生化 | 一株野生蝉花的生物学特性及驯化栽培研究

作物栽培与生理生化 | 一株野生蝉花的生物学特性及驯化栽培研究

蝉花是我国传统名贵药食两用真菌，在绿色功能食品和新资源药品开发中具有重要应用价值。以云南曲靖一株野生蝉花为试验材料，对其生物学特性和人工栽培条件进行研究，为野生蝉花的驯化栽培提供理论基础。结合形态解剖学和分子系统发育学分析，对野生蝉花进行准确物种鉴定；利用单因素试验和正交试验，对菌丝生物学特性和菌株驯化栽培条件开展研究。结果表明：该蝉花分枝柄部橙黄色或黄白色，(8.0~28.0)mm×(1.5~3.0)mm，分生孢子长椭圆形，(4.0~8.5)μm×(1.5~3.5)μm；菌株菌丝生长的最适温度为24 ℃、pH 为6、碳源为蔗糖、氮源为酵母粉、无机盐为硫酸镁；在最适pH 和最适温度下，碳源对菌丝生长影响最大，极差为1.21，其次为氮源和无机盐，极差分别为0.39 和0.13；蝉花菌丝生长的最适因子组合为：蔗糖20 g/L、酵母粉2 g/L、硫酸镁2 g/L。蝉花人工栽培使用小麦和大米以1∶1混合的培养基，子实体采收周期约为40~45 d，每个栽培瓶蝉花干重平均约9.56 g。人工栽培收获蝉花子实体与野生子实体在外部形态特征上明显不同，子实体呈淡土黄色至淡黄色，分枝较少，高1.5~5.0 cm，宽0.3~0.8 cm，厚0.1~0.2 cm；孢梗束外密布污白色絮状或粉末状分生孢子。蝉花优良菌株和最优培养条件的筛选，将为其物种多样性保护、种质资源收集和开发利用提供科学依据。
植物保护与生物安全 | 咖啡炭疽病菌致病性测定及其拮抗菌筛选1

植物保护与生物安全 | 咖啡炭疽病菌致病性测定及其拮抗菌筛选1

炭疽病是咖啡的一种常见病害，对咖啡果实的产量和质量造成严重损失，开展引起咖啡炭疽病的病原菌致病性及其生物学特性研究，并筛选有效的拮抗菌，将为咖啡炭疽病的生物防治提供参考依据。对实验室分离并保存的4株咖啡炭疽病病原Wyq1（Colletotrichum siamense）、Yyq1（C. fructicola）、Xbd1（C. gloeosporioides）、Hb1（C.theobromicola）孢子悬浮液进行致病性测定，并选择致病力最强的菌株进行后续试验；通过平板培养法测定病原菌的生物学特性，采用平板对峙法对病原菌进行拮抗菌筛选。致病性测定结果显示，4 株菌株均可侵染健康咖啡叶片，且在4 株病原菌中菌株Xbd1 的致病力最强；对菌株Xbd1 的生物学特性测定结果表明，营养生长最适培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA），最适氮源为胰蛋白胨，最适碳源为葡萄糖，最适温度为28 ℃，最适pH 为7，不同光照对其营养生长的差异不显著。室内拮抗菌筛选中有5 株拮抗效果较好，分别是枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）MC4-2、特基拉芽孢杆菌（B. tequilensis）D5-8、贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis）MC2-1、弯曲芽孢杆菌（B. flexus）ZLSY3 和解淀粉芽孢杆菌（B. amyloliticus）GJ7，其中拮抗效果最好的是枯草芽孢杆菌MC4-2，抑制率达57.8%。通过咖啡炭疽病病原菌致病性测定及其拮抗菌筛选，明确了该病原菌的致病性，筛选得到的5 株拮抗菌的拮抗效果均较好，为炭疽病的防治及其生防菌剂的开发奠定基础。
植物保护与生物安全 | 满天星茎腐病中一种新病原菌的分离与鉴定

植物保护与生物安全 | 满天星茎腐病中一种新病原菌的分离与鉴定

满天星是当今世界最流行的鲜切花配花之一，茎腐病是满天星的一种常见病害，严重时导致植株枯萎死亡，影响鲜花的观赏性和利用价值，造成一定的经济损失。2021 年3 月，笔者在云南省昆明市海口镇发现满天星茎腐病，该病主要为害茎基部，表现为茎基部腐烂和萎蔫。为明确其病原，本研究对满天星茎腐病病原菌进行分离与鉴定。柯赫氏法则证明该分离物可造成满天星组培苗和盆栽苗表现出与田间病株相似的症状，经接种后获得的分离物与田间自然发病的分离物一致。通过形态学鉴定，分离物能产生大量致密的气生菌丝，颜色从白色到淡橙色或黄色不等，菌落背面有暗红色色素沉积。显微镜观察发现其分离物的分生孢子呈镰刀形，腹面较平直，背侧呈拱形，具有3~6 个隔膜，分生孢子大小为(21.1~57.9)μm×(2.7~5.1)μm（n=100），未见小型分生孢子，形态学上与镰刀菌属病原真菌相似。通过对其ITS 基因序列与形态学鉴定，将分离物初步确定为禾谷镰孢复合种（Fusarium graminearum species complex, FGSC），为进一步确定亚种，使用翻译延伸因子（TEF-1α）序列进行测序，发现该分离物与南方镰孢菌（F. meridionale）的同源性达100%。因此结合形态学和分子生物学特征，满天星茎腐病的病原确定为南方镰孢菌。目前国内尚未发现由南方镰孢菌侵染为害满天星茎部的相关研究报道，本研究结果将为防治满天星病害提供重要理论依据。
采后处理与质量安全 | 离子交换树脂分离纯化天然橡胶乳清中麦角硫因

采后处理与质量安全 | 离子交换树脂分离纯化天然橡胶乳清中麦角硫因

研究离子交换树脂对麦角硫因（EGT）的吸附分离性能，筛选出适合用于分离纯化天然橡胶乳清（NRS）中EGT的离子交换树脂，并确定最佳工艺参数。通过比较9种不同型号的阳离子交换树脂对EGT 的吸附容量和解吸率，选出最优的离子交换树脂，并通过静态、动态吸附试验考察无机盐浓度、pH、上样液浓度、上样流速、洗脱液浓度、洗脱流速对树脂吸附、解吸效果的影响。结果表明，SA-2阳离子交换树脂最适合NRS 中EGT 的分离纯化，最佳工艺条件为：上样液pH 为3.0~4.0，上样流速为2 BV/h，洗脱流速为1BV/h，洗脱液氨水质量浓度为0.5%，提高上样液中EGT 浓度更有利于树脂对EGT 的吸附。验证试验表明，SA-2阳离子交换树脂是分离纯化NRS 中EGT 的理想介质，为工业化生产EGT 奠定理论基础。
采后处理与质量安全 | 基于主要滋味成分指纹图谱和化学计量学鉴别海南不同地区咖啡豆

采后处理与质量安全 | 基于主要滋味成分指纹图谱和化学计量学鉴别海南不同地区咖啡豆

本研究对海南不同产地6 种咖啡豆即兴隆咖啡（XL）、福山咖啡（FS）、琼海咖啡（QH）、白沙陨石岭咖啡（YSL）、母山1 号咖啡（MS1）、母山2 号咖啡（MS2）的主要滋味特征成分进行研究，比较不同产地咖啡烘焙豆间滋味特征成分组成和含量的差异性。基于主要滋味成分指纹图谱对海南6 种咖啡豆的化学表征，研究产地对咖啡滋味特征成分的影响，并对6 种咖啡进行区分。采用超高效液相色谱法测定6 种咖啡豆中8 种绿原酸、咖啡因、葫芦巴碱以及8 种有机酸的含量；采用离子交换色谱-脉冲安培法测定咖啡样品中单糖的组成及含量；利用全自动氨基酸分析仪测定样品中氨基酸组成及含量。研究结果表明：6 种咖啡的滋味成分含量差异显著，咖啡因和葫芦巴碱含量均在母山2 号（MS2）咖啡豆中最高，在母山1 号（MS1）中最低。氨基酸含量在琼海（QH）豆中最高，绿原酸和单糖含量在琼海（QH）豆中最低。绿原酸在6 种咖啡烘焙豆中的含量顺序依次为：咖啡酰奎宁酸（CQAs）>阿魏酰奎宁酸（FQAs）>二咖啡酰奎宁酸（diCQAs）。6 种咖啡样品中只有8 种单糖组分被检测到，其中半乳糖含量最高。结合主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA）化学计量学分析，成功将6 种咖啡区分，其中兴隆咖啡、白沙陨石岭咖啡和母山二号咖啡间具有较高的相似性，表明基于主要滋味化学组分含量可用于鉴别海南不同产地咖啡。结果证明，通过主要滋味成分指纹图谱能够对不同产地咖啡进行良好区分。该研究揭示了不同产地咖啡的化学组成及品质特征，对咖啡风味品质提升及对优质产品的筛选和鉴别具有重要意义。
农业生态与环境保护 | 基于Gaofen-2影像和面向对象的椰子林分类研究

农业生态与环境保护 | 基于Gaofen-2影像和面向对象的椰子林分类研究

椰子是重要的热带经济作物，海南椰子种植面积占全国的90%以上。快速获取椰子种植面积及其空间分布信息对热带作物产业规划具有十分重要的作用。本研究基于国产Gaofen-2 高分辨率卫星影像，以文昌市东郊镇为试验区，开展椰子林遥感分类研究。基于最优分割尺度的面向对象分类方法，选取4 个光谱特征、5 个植被指数和32 个纹理特征为辅助参量，构建了4 种不同的面向对象分类组合（光谱特征、光谱特征+纹理特征组合、光谱特征+植被指数组合、光谱特征+纹理特征+植被指数特征组合）进行椰子林分类提取，并与基于像元的椰子林分类结果进行对比分析。结果表明：（1）仅采用基于像元分类方法，椰子林的总体分类精度（overall accuracy, OA）和用户精度（user’s accuracy, UA）分别达到87.05%和85.21%。（2）相比基于像元分类，4 种面向对象分类组合的OA 值提高了5.51%~8.72%。（3）光谱特征和纹理特征组合提取椰子林分类结果最优，OA 值和UA 值分别达到95.77%和97.15%；光谱特征和植被指数的组合也得到了较好的分类结果，OA 值和UA 值分别为94.88%和94.42%；所有的光谱特征、植被指数和纹理特征全部参与分类得到的OA 值和UA 值分别为94.67%和94.17%，低于仅使用光谱特征或者植被指数的组合。综上，国产高分辨率Gaofen-2 影像在椰子林遥感精准识别中具有很大的潜力，结合纹理特征的面向对象分类方法可以更准确地提取椰子林分类信息，研究结果可为多云多雨地区大尺度椰子林遥感识别提供技术参考。
农业生态与环境保护 | 基于最大熵模型的海南杜鹃在中国的潜在地理分布

农业生态与环境保护 | 基于最大熵模型的海南杜鹃在中国的潜在地理分布

海南杜鹃（Rhododendron hainanense Merr.）具有较高的观赏价值和生态价值，研究其生态需求和适生范围，对于海南杜鹃的保护与栽培应用具有重要意义。本研究主要应用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（ArcGIS），基于海南杜鹃现有地理分布信息和气候因子，模拟海南杜鹃在中国的潜在分布区，并具体分析影响海南杜鹃潜在分布的关键环境因子及适宜阈值。结果表明：在当代气候情景下（1970—2000 年），用最大熵模型（MaxEnt）对海南杜鹃适生区进行模拟的准确度较高，气温和降水对海南杜鹃的影响较大，其中影响海南杜鹃潜在分布的主导因子为最暖季降水量（bio18）和平均气温日较差（bio2）。平均气温日较差（bio2）在5~7 ℃区间、最暖季降水量（bio18）在610~3990 mm 区间的气候环境有利于海南杜鹃生长，在一定范围内海南杜鹃的出现概率会随着降水量的增大而增大。在中国区域，海南杜鹃比较适应海南、广西、广东、台湾、四川东部、重庆以及贵州等地的气候环境，当代气候情景下总适生区面积为132.36×104 km2，总适生区范围整体上会随着未来气候的变化而有所增大。本研究旨在为海南杜鹃的保护与应用推广提供科学依据。
农业生态与环境保护 | 长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌群落结构的影响

农业生态与环境保护 | 长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌群落结构的影响

探究长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌的影响，为甘蔗生产的可持续发展和科学合理利用氮肥提供理论依据。基于高通量测序技术，分析长期4 个施氮处理（CK、L、M、H 对应的施氮量分别为0、96、482、964 kg/hm2）对甘蔗根际土壤和根系内生真菌群落结构组成的影响。结果显示：与不施氮（CK）处理相比，不同施氮处理均能显著提高甘蔗根际土壤真菌丰富度（P<0.05），其中L、M、H 处理分别提高39.58%、24.04%和35.33%，但对甘蔗根际土壤真菌多样性无显著影响。不同施氮处理对甘蔗根系内生真菌多样性和丰富度均无显著影响；不同施氮处理均提高了甘蔗根际土壤中沙蜥属（Saitozyma）、木霉属（Trichoderma）、unclassified_p__Ascomycota、镰刀菌属（Fusarium）等优势真菌属的相对丰度，降低了篮状菌属（Talaromyces）、unclassified_f__Herpotrichiellaceae、梨孢霉属（Coniosporium）、青霉属（Penicillium）、刺球菌属（Chaetosphaeria）、毛壳菌属（Chaetomium）、unclassified_o__Hypocreales 等优势真菌属的相对丰度；不同施氮处理亦提高了unclassified_k__Fungi、unclassified_p__Ascomycota 等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度，降低了篮状菌属、毛壳菌属和unclassified_f__Strophariaceae 等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度。结果表明，长期单一的施氮处理容易诱导甘蔗根际土壤或根系内生真菌群落组成趋向单一，具有降低甘蔗植株抵御外界胁迫能力的潜在风险。基于维护甘蔗根际土壤生态健康的视角，适宜甘蔗的施氮量以低氮处理（L）的施用量（96 kg/hm2）为佳。
农业生态与环境保护 | 象草叶片花青素含量与叶际细菌群落的相关性分

农业生态与环境保护 | 象草叶片花青素含量与叶际细菌群落的相关性分

花青素又称为花色素，是植物黄酮类次生代谢产物。大量研究表明，花青素在调控植物的抗逆反应中起着重要作用，但花青素是否影响植物的叶际细菌仍未知。为探究叶片花青素与叶际细菌间的相关性，本研究以花青素含量高的紫色象草（Pennisetum purpureum cv. Purple, Purple）及花青素含量低的矮象草（P. purpureum cv. Mott, Mott）为研究材料，通过对叶片花青素含量进行定量分析，利用16S rRNA 高通量测序对其叶际细菌群落结构及相对丰度进行分析，比较紫色象草和矮象草叶际细菌群落结构的差异性。结果表明：紫色象草叶片的花青素含量是矮象草的近20 倍。紫色象草和矮象草的叶际细菌α 多样性无显著差异，但是β 多样性差异较大。操作分类单元（operational taxonomic unit, OTU）水平的相对丰度主成分分析结果表明，紫色象草和矮象草的叶际细菌群落组成呈显著差异。与矮象草相比，紫色象草叶内生变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度更高。在叶表附生微生物中，紫色象草中的异常球菌-栖热菌门（Deinococus-Thermus）相对丰度更高，而矮象草的拟杆菌门和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度更高。OTU 水平的微生物群落组成分析（analysis of composition of microbiomes, ANCOM）、属水平的相对丰度差异分析及其与花青素含量的相关性分析结果显示，2 种象草叶表面的甲基杆菌属（Methylobacterium）、Unclassified_Methylobacteriacea）和异常球菌属（Deinococcus）的相对丰度与其花青素含量呈正相关，且紫色象草中的相对丰度显著高于矮象草。综上，紫色象草和矮象草叶表面附生细菌群落存在显著差异。本研究探索了不同花青素含量象草叶际细菌群落的差异性，为研究紫色象草的优异饲用价值提供新思路，为解析植物次生代谢物与叶际微生物的关系提供理论依据。
农业生态与环境保护 | 不同种植区白木香结香前后根际土壤真菌群落结构与理化因子相关性分析

农业生态与环境保护 | 不同种植区白木香结香前后根际土壤真菌群落结构与理化因子相关性分析

通过分析不同种植地白木香结香与未结香的根际真菌种群，了解白木香结香前后根际微生物变化规律，为白木香制定合理栽培措施提供参考依据。采用高通量测序技术和生物信息学手段对海南省3 个样地（海口文山、临高东光、乐东抱伦）白木香结香前后根际土壤和真菌的多样性及群落结构进行分析，并结合冗余分析阐明白木香结香前后土壤理化性质与真菌群落的相关性。结果表明：3 个产地共获得3 697 288 条ITS 序列，隶属于3个种植区，共获得1界2 门12 纲25 目42 科55 属62 种。样地内结香前后真菌群落和多样性差异性不大，但优势种群丰度存在差异；样地间存在显著差异。白木香结香前后根际土壤真菌丰富度和多样性上从高到低依次呈现为：LDWJX>LDJX>LGJX>LGWJX>WSWJX>WSJX。白木香根际土壤样品真菌物种组成丰富，不同地区白木香根际未结香和结香后土壤真菌群落组成、分类单元的相对丰度及优势分类单元皆存在不同程度差异。在群落结构上，3 个产地的优势菌群均存在差异；在门水平上，3 个种植区共有的优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）；在纲水平上，文山优势纲为座囊菌纲（Dothideomycetes），临高优势纲为粪壳菌纲（Sordariomycete），乐东优势纲为子囊菌纲（Ascomycetes）；在属水平上，文山优势属为子囊菌属（p__Ascomycota），临高优势属为漆斑菌属（Myrothecium），乐东优势属为座囊菌属（c__Dothideomycetes）。通过对3 个种植区白木香根际土壤理化性质与白木香根际真菌的主要菌属进行相关性分析发现，土壤表面pH、有机质、碱解氮、全氮、全磷、有效磷对白木香根际土壤中主要真菌群落有显著影响，表明通过调节土壤养分水平来改变白木香土壤真菌群落组成和遗传多样性。该研究结果对真菌水平上改良土壤和白木香土壤质量评价具有指导意义，也为今后海南省白木香产区的施肥策略提供参考依据。
农业生态与环境保护 | 乙烯和水分管理对水稻Cd积累和健康风险指数的影响

农业生态与环境保护 | 乙烯和水分管理对水稻Cd积累和健康风险指数的影响

本文主要研究了水分管理和叶面喷施外源植物激素乙烯（ETH）对水稻（Oryza sativa L.）根表铁膜、镉（Cd）积累以及健康风险指数的影响。通过盆栽试验，在拔节期、扬花期和灌浆期喷施2 种浓度（50 μmol/L 和100 μmol/L）乙烯（ETH）3 次，同时采用连续淹水（CF）和间隔淹水（IF）2 种水分管理模式。结果表明：（1）与IF 水分管理模式相比，CF 水分管理模式下，土壤中Cd 的赋存形态改变，弱酸可溶态Cd 由36%降至30%，可还原态Cd 由30%增加到40%；（2）与IF 水分管理模式相比，CF 水分管理模式下，水稻根表铁膜中Fe 和Cd 含量均显著增加，外源喷施ETH也会显著提高2 种水分管理模式下铁膜中Fe 和Cd 含量，最多提高了50.59%和58.06%；（3）与IF 水分管理模式相比，CF 水分管理模式下，水稻根、叶、糙米及精米中的Cd 含量均显著下降；外源喷施ETH 也有利于降低2种水分管理模式下水稻各部位Cd 含量，其中CF+50ETH 处理下精米中Cd 含量最低，与CF 处理相比，精米中Cd 含量由0.68 mg/kg降至0.45 mg/kg，降幅为33.82%；（4）外源喷施ETH 显著降低了2 种水分管理模式下Cd 从根-茎和茎-籽粒的转运系数，均以CF+50ETH 处理下转运系数最低，与CF 处理相比分别降低了55.17%和23.81%；（5）CF 水分管理模式和喷施ETH 处理均对降低稻米Cd 健康风险指数有很好的作用。由此可见，CF 水分管理模式和外源喷施ETH 在降低水稻对Cd 的积累中具有一定的应用前景。
农业生态与环境保护 | 复合钝化剂对原位镉污染土壤的钝化效果及其对白菜镉富集的影响

农业生态与环境保护 | 复合钝化剂对原位镉污染土壤的钝化效果及其对白菜镉富集的影响

探究复合钝化剂对原位镉（Cd）污染土壤的钝化效果及其对白菜吸收积累Cd 的影响，为中轻度Cd 污染农田土壤的治理修复提供科学依据。以赤泥+石灰+磷矿粉（T1）、赤泥+石灰+生物炭（T2）、石灰+腐殖酸+海泡石（T3）、海泡石+生物炭+赤泥（T4）、海泡石+生物炭+磷矿粉（T5）共5 种复合钝化剂在原位Cd 污染农田土壤中开展田间试验，研究5 种复合钝化剂对耕作层土壤中各形态Cd 含量、酶活性、微生物碳（MBC）、微生物氮（MBN）和白菜各部位吸收积累Cd 的影响。结果表明：（1）5 种复合钝化剂能不同程度提高土壤pH，降低耕作层土壤中Cd 的有效性，T3、T4、T5 处理的土壤pH 显著高于CK，T2、T3、T4、T5 处理的土壤有效态Cd 含量显著低于CK，在Cd 的各个形态中，T5 处理的弱酸提取态Cd 含量、可还原态Cd 含量显著低于CK，而残渣态Cd 含量显著高于CK；（2）T1、T3、T4、T5 处理的土壤蔗糖酶和酸性磷酸酶活性分别比CK 显著提高42.06%~152.46%、15.95%~26.48%，T1、T2、T3、T4处理的脲酶活性比CK 显著提高18.43%~35.19%，T3、T4 处理的过氧化氢酶活性比CK 显著提高18.78%~19.01%，T1、T2、T3 处理的土壤MBC 含量比CK 显著提高31.83%~53.19%，T2、T3、T4 处理的土壤MBN 含量比CK 显著提高19.14%~59.89%；（3）不同处理对白菜各部位吸收积累Cd 的影响有一定差异，与CK 相比，T1、T4、T5 处理显著降低根部、茎部的Cd 含量，5种处理均显著降低叶部的Cd 含量，且白菜叶部富集、转运Cd 的能力大于茎部和根部。综合钝化效果，T4、T5处理即海泡石+生物炭+赤泥（3∶5∶3）、海泡石+生物炭+磷矿粉（3∶5∶3）在原位钝化修复中轻度Cd 污染农田土壤中的钝化效果较好，可有效降低植物对土壤重金属Cd 的吸收。

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