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热带作物学报

热带作物学报

2024年09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 | 巴西橡胶树GRAS基因家族鉴定及表达分析

组学与生物技术 | 巴西橡胶树GRAS基因家族鉴定及表达分析

GRAS是植物特有的转录因子，在植物生长发育过程以及非生物胁迫应答中具有重要的调控作用，然而在巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）中还未见关于该基因家族的报道。本研究利用生物信息学工具分析巴西橡胶树GRAS 基因家族成员的蛋白质理化性质、系统进化关系、基因结构、染色体位置及启动子顺式作用元件，利用转录组数据及实时荧光定量PCR（qPCR）分析橡胶树GRAS 基因的表达模式。结果表明：在巴西橡胶树基因组中共鉴定到91 个GRAS家族成员，分别命名为HbGRAS1~HbGRAS91，其分子量在14.07~89.46 kDa之间。亚细胞定位预测结果显示，HbGRAS蛋白主要定位于细胞核和叶绿体。系统发育分析将其划分为14 个亚家族，同一亚族成员的基因结构和基序组成较为保守。橡胶树GRAS 基因分布在除11号染色体外的其他17 条染色体和2条Scaffold上，其中17个HbGRAS基因组成10个串联重复事件。共线性分析显示，片段重复区域中有87个HbGRAS基因，说明片段重复可能是橡胶树GRAS基因扩张的主要驱动力。启动子顺式作用元件分析显示，橡胶树GRAS家族包含多个植物激素和胁迫应答顺式作用元件。HbGRAS 基因表达具有组织特异性，并与橡胶树叶片发育有关。GRAS 亚家族成员DELLA 基因的表达与橡胶树木质部发育有关并受赤霉素（gibberellin, GA）抑制。本研究结果为橡胶树GRAS 基因的功能研究提供参考。
组学与生物技术 | 基因编辑MeERF127提高木薯抗旱和耐盐性

组学与生物技术 | 基因编辑MeERF127提高木薯抗旱和耐盐性

干旱、高盐和低温严重损害植物的细胞，抑制其生长，显著降低作物产量。AP2/ERF 超家族中的乙烯响应因子（ERF）在植物的生长发育和逆境应答中起关键作用。为了研究MeERF127 在木薯响应非生物胁迫中的作用，本研究从木薯中克隆MeERF127基因，对其进行序列比对、亚细胞定位、转录活性分析、表达模式分析，构建MeERF127基因编辑载体获得转基因木薯，对其在干旱、盐和低温胁迫处理后的表型和生理指标进行分析，并且分析胁迫响应基因的表达。结果显示：MeERF127基因CDS全长为711bp，氨基酸序列的N 端和C 端分别包含YRG 和RAYD 元件，第14位和第19位的氨基酸是丙氨酸和天冬氨酸，表明MeERF127属于ERF亚家族；MeERF127蛋白亚细胞定位于细胞核，具有转录因子活性；MeERF127在茎中的表达量最高，在愈伤组织中的表达量最低，在块根形成期（植后80d）的表达量最高，在干旱和盐胁迫后的表达水平上升，在低温胁迫后略下降；构建基因编辑载体，通过农杆菌侵染木薯愈伤组织，Hi-TOM 高通量测序结果表明得到了22个碱基缺失和3个碱基缺失的MeERF127 基因编辑株系；在干旱和盐胁迫处理后，基因编辑木薯未萎焉，野生型木薯明显萎焉，基因编辑木薯的SOD、POD活性和Pro含量均显著高于野生型木薯，MDA 含量显著低于野生型，基因编辑木薯的叶片颜色更浅，胁迫响应基因SOD和WRKY31在基因编辑木薯中的表达量显著高于野生型；在低温胁迫后，基因编辑木薯和野生型木薯均萎焉，SOD活性、POD活性、MDA含量、叶片颜色和胁迫响应基因在基因编辑木薯与对照差异不显著。以上结果表明，基因编辑MeERF127 提高了木薯的抗旱性和耐盐性，但对低温胁迫不响应，推测MeERF127可能调控SOD 和WRKY31基因以响应干旱和盐胁迫。本研究结果为揭示MeERF127基因在木薯响应干旱和盐胁迫中的作用提供参考。
组学与生物技术 | 利用酵母双杂交筛选菠萝AcSWEET11的互作蛋白

组学与生物技术 | 利用酵母双杂交筛选菠萝AcSWEET11的互作蛋白

SWEET（sugars will eventually be exported transporter）基因在植物开花过程中具有重要的作用，但AcSWEET11在菠萝成花中的作用机制尚不清楚。通过鉴定成花过程中与AcSWEET11 的互作蛋白，为菠萝成花机制的解析奠定基础。本研究利用共转化的方法在菠萝成花过程的cDNA 膜文库中筛选AcSWEET11 的互作蛋白，分析候选蛋白的表达量。结果表明，pBT3-STE-AcSWEET11+pPR3-N 对NMY51 酵母细胞无毒性，但有自激活活性。进一步研究结果显示，在TDO/3?AT 培养基和QDO 培养基上自激活受到抑制。利用该系统筛选到了81 个阳性克隆，经测序鉴定出48 个与AcSWEET11 互作的候选蛋白，包括E3 ubiquitin-protein ligase RING1-like、Trehalose-phosphate synthase 7、CytochromeP450、Transcription factor LUX 等。GO和KEGG分析结果显示，48个蛋白主要分布在细胞进程、代谢过程、刺激反应和催化活性等生物过程，参与脂类代谢、氨基酸代谢和碳水化合物代谢、信号转导和运输与分解代谢等新陈代谢途径。Trehalose-phosphate synthase 7 (XP_020105459.1)、Protein TIFY 3-like (XP_020082835.1)、40S ribosomal protein S27(XP_020092770.1)、Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein 1-like (XP_020112516.1)等4 个基因与AcSWEET11 表达趋势一致，在菠萝成花过程中下调表达；Dihydrolipoyl dehydrogenase 2 (XP_020113798.1)、Putative lipid-transfer protein DIR1(XP_020086640.1)、clathrin assembly protein At4g32285 (XP_020108161.1)等3 个基因在菠萝成花过程中上调表达。这些结果表明，AcSWEET11 可能通过与Trehalose-phosphate synthase 7 等蛋白发生互作，参
组学与生物技术 | 芒果60Co-γ、EMS诱变及SC-SSR分子标记遗传多样性分析

组学与生物技术 | 芒果60Co-γ、EMS诱变及SC-SSR分子标记遗传多样性分析

诱变育种是短时间内增加物种遗传多样性和表型变异的最有效方法之一。为探明诱变创制芒果突变体基因库可行性，本研究以凯特芒果为试验材料，通过60Co-γ 射线辐射枝条和EMS 溶液浸泡种子创制诱变群体材料，利用SC-SSR分子标记进行遗传多样性分析。结果表明：60Co-γ 射线辐射半致死剂量为31.37Gy，0.2% EMS 溶液浸泡半致死时间为5.9 h；利用16 对SC-SSR 引物分析100 份诱变材料和1 份凯特材料的遗传多样性，共检测出117 个多态性位点，引物多态性条带百分比、多态性信息含量（PIC）、观测等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、Nei’s 基因多样性指数（H）和Shannon’s信息指数（I）平均值分别为93.18%、0.610、1.923、1.583、0.334 和0.493；试验材料间遗传相似系数在0.373~0.984 之间，平均为0.779。诱变增加了芒果遗传信息，其中EMS 诱变种子变异更大，本研究结果为芒果诱变育种提供了理论依据。
组学与生物技术 | 芒果可可毛色二孢咪鲜胺抗药性菌株的转录组分析

组学与生物技术 | 芒果可可毛色二孢咪鲜胺抗药性菌株的转录组分析

为探析芒果可可毛色二孢对咪鲜胺的解毒代谢分子机制，挖掘相关功能基因。本研究使用RNA-seq 技术对咪鲜胺处理和未处理的可可毛色二孢菌株进行转录组测序。结果表明：咪鲜胺对敏感菌株具有显著的抑制活性，半数有效浓度EC50 值为0.12mg/L，2 个抗性菌株的EC50 值分别为敏感菌株的7.67 倍和32.67倍。对咪鲜胺敏感菌株（DF04）和抗性菌株（HL02、M108）间差异表达基因（DEG）进行GO 功能富集和KEGG 信号通路富集分析显示：与未用咪鲜胺处理（CK）相比，10 mg/L 咪鲜胺处理后的DF04、HL02、M108 菌株分别有5342、1148、2568 个DEGs；其中，3个菌株之间共有566 个DEGs 重叠。与敏感菌株相比，抗性菌株分别有2078 和3096 个DEGs 上调表达，1527 和1793个DEGs 下调表达。通过GO 富集结果显示，咪鲜胺处理后的抗性和敏感菌株之间富集到细胞过程和代谢过程的DEGs最多，在HL02 和M108 中分别占比18%和16%、17%和15%。KEGG 富集结果显示，咪鲜胺处理后抗性和敏感菌株之间DEGs 显著富集在代谢通路中，HL02 和M108 中分别占比64.98%和63.39%。针对解毒代谢相关的DEGs 的分析发现，抗性菌株中具有显著差异的细胞色素P450（Cytochrome P450）、谷胱甘肽转移酶（GST）和ABC 转运蛋白（ABCtransporter）基因分别为27、17、59 个。随机筛选8 个基因进行实时荧光定量验证，结果证实这些基因的相对表达量的变化趋势与转录组数据一致。根据抗敏菌株之间差异表达基因明显上调表达，共筛选出7 个P450s 基因、8 个GSTs基因、11 个ABC 转运蛋白基因，可能与可可毛色二孢对咪鲜胺的代谢抗性机制有关。本研究结果为杀菌剂抗性机制提供新见解，也为深入探析咪鲜胺代谢抗性的分子机制奠定基础。
组学与生物技术 | 油莎豆块茎表达CeTIP4;1基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

组学与生物技术 | 油莎豆块茎表达CeTIP4;1基因的克隆、亚细胞定位及表达分析

液泡膜内在蛋白（tonoplast intrinsic protein, TIP）是调控植物细胞内水分平衡的主要水通道蛋白类型，其根据进化关系可分为TIP1～TIP5 等5 个亚类。本研究基于前期获得的油莎豆全长转录组对1个块茎高水平表达的TIP 基因（命名为CeTIP4;1）进行克隆和鉴定。序列分析显示，该基因含有2 个保守的内含子，编码区全长753 bp，预测编码250 个氨基酸，理论分子量为25.57 kDa、等电点（pI）为6.02、总平均疏水指数（GRAVY）为0.884，属于典型的酸性疏水型蛋白；该蛋白含有1个保守的MIP（major intrinsic protein）结构域，且具有已结晶AtTIP2;1 类似的结构特征。进化分析显示，CeTIP4;1 与AtTIP4;1、OsTIP4;1、OsTIP4;2 和OsTIP4;3 聚在一起，序列相似性为69.62%~82.94%，支持其划归为TIP4 亚类。本研究在基因克隆的基础上进一步构建了其亚细胞定位载体pNC-Cam1304-CeTIP4;1。在烟草叶片中的瞬时过表达和共聚焦显微镜观察显示，CeTIP4;1 定位在细胞膜。进一步的表达分析显示，CeTIP4;1 具有明显的组织特异性，主要在块茎、根、匍匐茎和芽尖中表达；在起始期、膨大中期、膨大晚期和成熟期等4 个典型的块茎发育时期中，CeTIP4;1 基因的表达呈现先升后降的趋势，峰值出现在膨大中期，最低的是成熟期，与含水量趋势基本一致。本研究结果为深入解析油莎豆块茎的水分平衡机制奠定坚实的基础。
种质资源与遗传育种 | 海口地区大型真菌多样性分析与资源评价

种质资源与遗传育种 | 海口地区大型真菌多样性分析与资源评价

为明确海口地区大型真菌资源状况，以中国热带农业科学院热带生物技术研究所菌物标本馆馆藏标本和本研究于2022年采自该地区的标本为研究材料，对这些材料进行形态和分子系统研究，鉴定出110 种，隶属于2门10目32 科69 属，其中包括新种2个，中国新记录种10 个，海南省新记录种33个。在全部大型真菌中，所占比例5%以上的优势科有多孔菌科、炭团菌科、蘑菇科、炭角菌科和蕉孢壳科，共55 种，占总数的50.00%。大型真菌资源利用价值评估表明，海口市发现食用菌8 种、药用菌14 种、有毒菌3 种，部分种类具有良好的应用前景。根据《中国生物多样性红色名录——大型真菌卷》，本研究共有44 种大型真菌被评估，其中，发现海口市重点保护大型真菌1 种，即巨大口蘑被评为近危（NT）物种，27 种被评为无危（LC）物种，16种数据缺乏（DD），而67种未被评估（NE）。该研究初步明确海口市大型真菌资源分布情况，极大地丰富了对该区大型真菌的认识，为该区域大型真菌资源利用和保护评估奠定良好基础。
种质资源与遗传育种 | 香茅草种质资源功能性分析评价

种质资源与遗传育种 | 香茅草种质资源功能性分析评价

通过对香茅草（Cymbopogon citratus）的甜菜碱、生物碱、黄酮含量的差异分析，进行种质资源的功能性分析评价。本研究收集海南、福建、贵州和云南等地的45 份香茅草资源，分别测定水提物的甜菜碱、生物碱、黄酮含量。研究结果表明：香茅草水提物主要包含黄酮类化合物（24.30%）、生物碱类化合物（13.53%）和甜菜碱单体（10.52%）。香茅草HK-2 的甜菜碱含量最高，达5.65 mg/g；HK-1-1 的生物碱含量最高，达8.66 mg/g；YX-1 的黄酮含量最高，达43.15 mg/g。不同保存地、不同地区、不同海拔香茅草的甜菜碱、生物碱、黄酮平均含量差异显著。采用洛哌丁胺诱导的便秘小鼠模型证明甜菜碱具有润肠通便功效。最后，根据建立的香茅草功能性资源评价方法，筛选得到一级香茅草资源YX-1、WN-2、GM-1、ZZ-1、RL-1、YJ-4。本研究结果有助于香茅草功能性资源的筛选评价与育种利用，也可为功能性作用机制研究及功能性产品开发利用提供科学依据。
作物栽培与生理生化 | 反季节龙眼不同发育时期果实脱落响应差异与果实呼吸耗氧量的关系

作物栽培与生理生化 | 反季节龙眼不同发育时期果实脱落响应差异与果实呼吸耗氧量的关系

反季节龙眼在果实发育过程中落果现象非常严重。前期的研究表明，果实中碳水化合物水平的下降与果实脱落密切相关。为了进一步了解不同发育时期果实的碳水化合物代谢变化与脱落差异的关系，以反季节储良龙眼为试材，果穗从树上剪下后迅速插入清水中并去除叶片诱发果实脱落，通过测定胁迫处理下3 个发育时期果实落果率、呼吸耗氧量、果柄分离力变化，检测不同光强对3 个时期果实呼吸的影响，发现不同发育时期龙眼果实对脱落的敏感性不同。饥饿胁迫迅速启动了各发育时期果实的脱落响应，但3个时期果实脱落响应差异较大，幼果期果实对饥饿胁迫的响应较中期和后期延后2 d，果实发育中期和后期脱落响应更剧烈；幼果期果实呼吸耗氧量较低，而果实发育中期和后期呼吸耗氧量较高；随着光强的增加，仅幼果期果实呼吸作用未造成氧气的下降，还出现了氧气的释放。幼果期果柄分离力下降也较果实发育中期和后期缓慢。因此，本研究结果表明，在胁迫条件下果实呼吸作用与果实脱落密切相关，果实呼吸强度越强；在饥饿胁迫条件下果柄分离力下降越快，果实脱落越快。龙眼幼果期可通过果皮进行光合作用部分代偿呼吸对碳水化合物的消耗。幼果期饥饿胁迫下落果慢的主要原因是低的呼吸消耗和具有一定的光合能力，因此，龙眼幼果是一个部分自养的器官。
作物栽培与生理生化 | 胶园间作不同马铃薯品种对土壤性质及微生物多样性的影响

作物栽培与生理生化 | 胶园间作不同马铃薯品种对土壤性质及微生物多样性的影响

本研究以橡胶单作为对照，采用生物化学分析方法和高通量测序技术，分析间作不同马铃薯品种后胶园土壤化学性质、酶活性以及微生物多样性的变化规律。研究结果表明：胶园间作不同马铃薯相比橡胶单作能显著提高土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量及土壤β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性，不同品种间存在显著差异，对土壤养分影响排序为：剑川红>紫薯>大牛角，对土壤酶活性影响排序为：大牛角>剑川红>紫薯。胶园间作马铃薯显著提高土壤微生物的丰富度指数和多样性指数，品种间不存在显著差异。但不同品种对土壤特定菌群丰度影响存在显著差异，总体趋势是显著降低特有细菌如绿弯菌门（Chloroflexi）、脱硫菌门（Desulfobacterota）等的丰度，显著增加特有真菌如被孢菌门（Mortierellomycota）、壶菌门（Chytridiomycota）、梳霉门（Kickxellomycota）等的丰度。LEfSe分析发现间作马铃薯富集了一些参与物质循环或具有拮抗植物病原菌的有益微生物，大牛角、紫薯和剑川红分别富集了16、26和31种标志微生物。冗余分析和相关性分析发现，土壤养分和酶活性与胶园土壤特定细菌、真菌门丰度有显著相关性，养分和酶活性增加，降低细菌门丰度，增加真菌门丰度。综上所述，间作马铃薯显著提高了胶园土壤养分、酶活性以及土壤微生物群落多样性，降低特定细菌门和增加特定真菌门的丰度；不同马铃薯品种对土壤养分和酶活性的影响存在显著差异，可能与其富集不同有益微生物相关。本研究为胶园林下间作提供了新的思路和数据支撑。
作物栽培与生理生化 | 控释尿素与普通尿素配施对橡胶树叶片和胶乳养分及产量的影响

作物栽培与生理生化 | 控释尿素与普通尿素配施对橡胶树叶片和胶乳养分及产量的影响

为了明确控释尿素与普通尿素配施在橡胶树上的应用效果，通过2年田间试验，研究了减氮条件下控释尿素与普通尿素不同比例配施对橡胶树产量、叶片和胶乳矿质养分及土壤氮含量的影响，为橡胶树栽培管理中合理施氮提供技术支撑。结果表明：控释尿素与普通尿素配施可提高橡胶树干胶产量和叶片氮含量，与常规施肥相比，橡胶树干胶产量增幅为16.28%~39.13%（2021年）和7.94%~9.69%（2022年），叶片氮含量增幅为10.54%~19.17%（2021年）和10.24%~21.50%（2022年），控释尿素与普通尿素配施处理叶片氮含量均处于正常值以上。控释尿素与普通尿素配施还能够增加胶园肥穴土壤碱解氮含量，较常规施肥增加了11.27%~80.36%。控释尿素与普通尿素配施比例为50∶50时，橡胶树干胶产量（2022年）、叶片氮含量（2021—2022年）和土壤碱解氮含量（2021—2022年）均显著高于常规施肥。综上所述，在本试验条件下，控释尿素与普通尿素配施比例为50∶50能够获得较高的干胶产量，可改善叶片营养状况，维持土壤氮水平，有利于实现橡胶树施肥管理的绿色协同增效。
作物栽培与生理生化 | 橡胶树不同发育时期花药愈伤生长发育对低温的响应

作物栽培与生理生化 | 橡胶树不同发育时期花药愈伤生长发育对低温的响应

橡胶树花药再生体系是我国最早建立的橡胶树体胚植株再生技术体系，其产生的再生植株为自根幼态无性系，兼具实生苗生长迅速、抗逆性强和芽接苗遗传同质的优点，同时因发育时期从老态恢复至幼态，产量提升20%以上。然而每年花蕾采集期约为60d，无法全年供应由花药壁细胞脱分化形成的愈伤组织，造成依托于该材料的研究无法持续进行。本研究以橡胶树品种热研73397雄蕊为材料，研究不同发育时期的花药愈伤（0、7、14、21、28、35、42 d）在15、20 ℃两个低温下保存15d其愈伤诱导和体细胞胚发生发育的情况。结果表明：15 ℃和20 ℃两个温度对低温保存后愈伤诱导、体细胞胚发生各阶段除胚性愈伤数显著低于对照组外，其余无显著影响；发育时期对低温保存后愈伤诱导、体细胞胚发生各阶段均有显著影响（P<0.05），对子叶胚形成阶段影响最大，其中21 d 和35 d 花药愈伤组织经低温保存后其子叶胚数量分别显著高于和低于对照组子叶胚（P<0.05）；15 ℃和20 ℃低温保存15d后不同发育时期花药愈伤组织与对照组相比，可延长花药初代愈伤供应时间15~60 d，初代子叶胚供应时间27~95 d。最优方案为发育时期21 d 的花药愈伤在15 ℃低温下保存15 d，可延长花药愈伤和初代子叶胚供应60 d 和60~95 d，该处理虽降低了46.61%愈伤数，但促进了子叶胚形成，子叶胚数提高了27.18%。本研究实现了橡胶树花药愈伤的短期保存，有效解决了因花期短导致遗传转化受体来源不足的困难，全年3个花季可开展实验时间由60 d 延长至240 d，有助于加快橡胶树花药愈伤遗传转化体系优化研究。
植物保护与生物安全 | 橡胶树白粉菌保守效应蛋白致病机制研究　

植物保护与生物安全 | 橡胶树白粉菌保守效应蛋白致病机制研究　

白粉菌可侵染多种重要作物，而橡胶树白粉菌（Erysiphe quercicola）引起的橡胶树白粉病严重威胁天然橡胶产业。为探究橡胶树白粉菌致病分子机制，前期对橡胶树白粉菌HO-73菌株进行基因组测序分析，预测出133个潜在的效应蛋白（candiate secreted effector proteins, CSEPs），这类CSEPs 仅在白粉菌群中具有同源蛋白。本研究鉴定了其中一个在橡胶树白粉菌中较为保守的效应蛋白—CSEP02974。利用酵母系统测定信号肽功能的试验表明，CSEP02974为分泌蛋白。利用农杆菌介导的本氏烟草转化，瞬时表达CSEP02974-GFP，并进行烟草中的定位分析，结果显示CSEP02974 是一个细胞质效应蛋白。进一步在拟南芥表达CSEP02974 可抑制几丁质和flg22 诱导的活性氧（ROS）爆发和胼胝质积累，表明CSEP02974 是白粉菌抑制植物免疫的毒性因子。通过喷施外源双链RNA，使橡胶树白粉菌中CSEP02974 基因沉默。致病性分析表明，沉默该基因会导致病菌扩展侵染受抑制。综上，本研究鉴定到保守的橡胶树白粉菌致病因子，为进一步了解橡胶树-白粉菌的相互作用机制提供新的线索。
植物保护与生物安全 | 植物源甘油酯对荔枝蒂蛀虫的防控效果评价

植物保护与生物安全 | 植物源甘油酯对荔枝蒂蛀虫的防控效果评价

荔枝蒂蛀虫（Conopomorpha sinensis）是危害荔枝和龙眼的重要害虫之一。目前，主要通过使用化学农药来防治荔枝蒂蛀虫，这种防治方法存在环境污染、增加害虫的抗药性等问题。因此，寻找新型防控措施防治荔枝蒂蛀虫，是近年来的研究热点之一。植物源甘油酯是一种新开发的农用喷洒油，其杀虫效果与矿物油乳剂相当，且害虫不易产生抗药性。本研究采用喷雾法测定植物源甘油酯对荔枝蒂蛀虫卵、蛹及成虫的触杀及产卵拒避作用，并对其田间防控效果进行评价。结果表明：植物源甘油酯对蒂蛀虫的卵、蛹和成虫均有一定的触杀作用，在植物源甘油酯浓度为4.55 g/L时，对1日龄卵的孵化抑制率达40%以上，蛹羽化率在20%以下，成虫死亡率可达100%，且对雌虫产卵具有一定的拒避作用。此外，田间试验结果表明，使用浓度为4.55 g/L 植物源甘油酯后果园内荔枝蛀果率显著降低，与农药混配可使农药使用量减半，且蛀果率降至1%。以上结果表明，植物源甘油酯可用于果园荔枝蒂蛀虫的防控，同时能够降低果园化学农药的使用，显著提高荔枝蒂蛀虫的防治效果，为荔枝产业的健康可持续发展提供研究基础。
植物保护与生物安全 | 灌木辣椒（Capsicum frutescens）抗象耳豆根结线虫的组织学及生理生化特征分析

植物保护与生物安全 | 灌木辣椒（Capsicum frutescens）抗象耳豆根结线虫的组织学及生理生化特征分析

象耳豆根结线虫（Meloidogyne enterolobii）寄主范围广，侵染能力强，已发展为根结线虫（Meloidogyne spp.）中最具破坏性的1 个种。海南地区辣椒生产受象耳豆根结线虫影响较大。利用作物本身的抗性来防治该病害是比较绿色、经济、环保的办法。前期，本研究团队已从30 份本地灌木辣椒（Capsicum frutescens）资源中筛选出1 份抗病种质CF25。为更好地利用该种质开展抗病育种工作，加深对其抗病机理的理解，本研究对抗病种质CF25 和感病种质CF29接种象耳豆根结线虫，通过酸性品红染色和石蜡切片等方法，结果发现在根结线虫侵入量方面，CF25 的线虫侵入量比CF29 少；在根结线虫发育形态方面，CF25 中线虫发育比CF29 缓慢，且出现雌虫发育不良的现象；在根系解剖结构方面，CF25 巨细胞中的内容物逐渐减少，出现空洞化现象。为初步探索CF25 抗根结线虫的生理基础，对CF25 和CF29进行过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性测定。结果显示，接种后多数时间点CF25 的POD 和PAL 活性显著高于CF29。综上所述，从组织学角度来看，灌木辣椒资源CF25 对象耳豆根结线虫的抗性主要体现在抗侵入和限制取食两方面；CF25 巨细胞内容物的减少可能抑制了根结线虫的进食，从而导致其发育缓慢且不良；从生理生化角度来看，CF25 较高的POD 活性可能有利于清除根结线虫侵染导致的活性氧积累。此外，较高的POD 和PAL 活性可能导致包括木质素在内的更多苯丙烷类次生代谢产物的生成，从而提高了CF25 的抗病性。本研究分析了灌木辣椒资源CF25 抗象耳豆根结线虫的组织学和生理生化基础，可为后续深入探究灌木辣椒抗象耳豆根结线虫机理提供依据。
植物保护与生物安全 | 孟氏隐唇瓢虫对4 种粉蚧的捕食作用研究

植物保护与生物安全 | 孟氏隐唇瓢虫对4 种粉蚧的捕食作用研究

为了明确孟氏隐唇瓢虫[Cryptolaemus montrouzieri (Mulsant)]对木瓜秀粉蚧[Paracoccus marginatus (Williams&Granara de Willink)]、大洋臀纹粉蚧[Planococcus minor (Maskell)]、柑橘臀纹粉蚧[Planococcus citri (Risso)]及新菠萝灰粉蚧[Dysmicoccus neobrevipes (Beardsley)]等4 种重要热带作物粉蚧的控害能力，在室内观察了孟氏隐唇瓢虫1~4 龄幼虫及成虫分别对4种粉蚧的1~3龄若虫及成虫的日捕食量。结果表明：孟氏隐唇瓢虫成虫及高龄幼虫对4种粉蚧的低龄若虫均有较高的捕食量，其中，对大洋臀纹粉蚧、木瓜秀粉蚧的捕食量显著高于新菠萝灰粉蚧、柑橘臀纹粉蚧；孟氏隐唇瓢虫1龄虫不捕食上述4种粉蚧的成虫和3 龄若虫，2龄虫不能捕食4 种粉蚧成虫；孟氏隐唇瓢虫捕食的能力为：成虫>4龄幼虫>3 龄幼虫>2龄幼虫>1龄幼虫；同一龄期瓢虫对不同龄期粉蚧的捕食量为：1龄若虫>2龄若虫>3 龄若虫>成虫。综上，孟氏隐唇瓢虫对4 种重要热带作物粉蚧有较强的控害能力。
植物保护与生物安全 | 台湾甲腹茧蜂触角行为反应及其感受器数量观察

植物保护与生物安全 | 台湾甲腹茧蜂触角行为反应及其感受器数量观察

台湾甲腹茧蜂（Chelonus formosanus）是鳞翅目夜蛾科害虫重要的寄生性天敌。为明确切除不同比例触角对台湾甲腹茧蜂行为反应以及触角不同感受器数量的影响，利用行为学观察切除不同比例触角对台湾甲腹茧蜂寻找蜜源、寄主、雌雄蜂寿命、雌蜂寄生率和寄主子代孵化率的影响，并结合扫描电镜观察比较不同处理的雌雄蜂触角感受器数量。结果表明：雌雄蜂对蜜源的搜寻时间均以切除1/3 鞭节处理组最快，雌蜂为(79.59±23.22)s，雄蜂为(106.52±26.71)s；而对照组雌蜂对寄主的搜寻时间最快，为(204.38±24.01)s；而完整切除触角和完整切除鞭节处理组均无法找到寄主；切除不同比例触角对雌雄蜂寿命以及雌蜂寄生率和子代孵化率均无显著影响。扫描电镜结果显示，不同处理组间的雌雄蜂触角毛形感受器、板形感受器、锥形感受器、鳞形感受器数量均存在显著差异。研究证实切除触角比例越高，对雌雄蜂找到蜜源以及雌蜂找到寄主的影响越大，说明触角感受器在台湾甲腹茧蜂搜寻蜜源和寄主的过程中发挥重要作用。
采后处理与质量安全 | 赤霉素复合壳聚糖处理对火龙果采后品质及抗氧化能力的影响

采后处理与质量安全 | 赤霉素复合壳聚糖处理对火龙果采后品质及抗氧化能力的影响

火龙果营养丰富，深受消费者喜爱，然而火龙果采后贮藏期间易出现鳞片黄化、失水皱缩、腐烂变质等品质劣变问题，严重影响其商品价值。本研究为了探究赤霉素复合壳聚糖处理对火龙果采后品质及抗氧化能力的影响，以金都一号火龙果为试验材料，随机挑选大小均匀、成熟度一致，完好无损的火龙果分别设置6种处理：清水处理（对照）、5 g/L 壳聚糖处理、50 mg/L 赤霉素处理、25 mg/L 赤霉素+5 g/L 壳聚糖处理、50 mg/L 赤霉素+5g/L 壳聚糖处理、100 mg/L 赤霉素+5 g/L 壳聚糖处理，处理后在25 ℃下恒温贮藏，定期测定火龙果的采后品质指标、脂氧合酶（LOX）活性、丙二醛（MDA）含量、抗氧化物质含量、抗氧化酶活性。结果表明：50 mg/L 赤霉素+5 g/L 壳聚糖处理的火龙果能较好维持火龙果的贮藏品质，在贮藏12 d 后，鳞片黄化率和失水率分别比对照降低15.91%和20.75%，果实可溶糖含量、颜色a*值和L*值均显著高于其余试验组，可溶性果胶含量显著低于其余试验组；50 mg/L 赤霉素+5 g/L 壳聚糖处理还能维持火龙果较强的抗氧化能力，贮藏12 d 后，果实丙二醛含量和脂氧合酶活性分别比对照降低16.04%和19.23%，抗氧化物质类黄酮、总酚、还原型谷胱甘肽（GSH）和还原型抗坏血酸（AsA）含量分别比对照提高10.07%、10.00%、31.43%和12.93%，抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别比对照提高17.61%、79.22%和15.00%。可见，适宜浓度的赤霉素复合壳聚糖处理可有效维持火龙果采后品质，增强果实抗氧化能力，减轻膜脂过氧化损伤，延缓火龙果成熟衰老，延长保鲜期，复合处理可作为一种绿色环保、经济有效的保鲜手段，为火龙果采后贮运保鲜提供参考。
采后处理与质量安全 | 奇楠沉香精油挥发性成分分析及其体外抗炎活性研究

采后处理与质量安全 | 奇楠沉香精油挥发性成分分析及其体外抗炎活性研究

本研究基于挥发性成分分析结合细胞炎症模型探究奇楠沉香精油（Qi-Nan essential oil, QEO）对RAW264.7细胞抗炎活性的影响。采用GC-MS 方法，分析QEO挥发性成分；通过DPPH 自由基清除率和总抗氧化能力测定，检测QEO的抗氧化活性；利用生物信息学预测QEO与炎症相关的靶点和信号通路；应用荧光探针法检测一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）水平；应用ELISA 法检测TNF-α、IL-6 和IL-1β 的含量；应用Western blot 检测P-P65、P65、IκB-α和P-IκB-α 的表达水平。结果表明：QEO主要挥发性成分为2-(2-苯乙基)-色酮（50.08%）、石竹素（8.45%）、绿叶烷（6.46%）、榄香醇（3.88%）、2-烯丙基-6-甲基苯酚（2.78%）。QEO在浓度为1 mg/mL 时对DPPH 自由基的清除率为51.98%，其总抗氧化能力在1~10 mg/mL 浓度范围内随着浓度增大而增大。QEO 与炎症的交集靶点有533个，KEGG 富集分析显示主要涉及MAPK、NF-κB 和PI3K-Akt 等信号通路。QEO显著降低NO、ROS、TNF-α、IL-6 和IL-1β 的产生和表达水平（P<0.001）；同时，QEO显著抑制P-P65 和P-IκB-α 蛋白表达（P<0.001）。以上研究结果表明，QEO可通过减少ROS 的产生，抑制NF-κB 信号通路的激活，从而显著减少细胞炎症因子的释放，以达到抗炎作用，具有开发成炎症抑制剂的潜力。
采后处理与质量安全 | 有机改良材料对矸石山复垦区芒果铅、镉吸收的影响

采后处理与质量安全 | 有机改良材料对矸石山复垦区芒果铅、镉吸收的影响

攀西采煤区内部分土壤存在Pb、Cd含量较高的问题，开发种植业存在一定的食品安全隐患。本研究通过大田试验，对比分析3 组有机改良材料（芒草秸秆、菌渣、菌渣+芒草秸秆）施用前后矸石山复垦区芒果Pb、Cd吸收的变化趋势，研究不同用量的有机改良材料对该区域芒果Pb、Cd 的降解情况及其对芒果品质的影响效应。结果表明：（1）试验选用的3 组有机改良材料均能提高土壤的有机质含量和pH，其中菌渣+芒草秸秆组提升效果最显著（P<0.05），与对照组相比分别提高了10.85%~25.66%、3.55%~8.06%。（2）3组有机改良材料均对降低芒果Pb、Cd 含量有一定效果，对芒果中Pb含量的降低效果表现为菌渣+芒草秸秆>芒草秸秆>菌渣；对芒果中Cd含量的降低效果表现为菌渣+芒草秸秆>菌渣>芒草秸秆，其中施加菌渣+芒草秸秆组对芒果中Pb、Cd含量的降幅最显著，使芒果中Pb含量降低13.80%~27.87%，Cd含量降低6.32%~27.58%；有机改良材料不同施用量对降低芒果Pb、Cd含量的效果存在一定的差异，在试验区，施加8 kg/株菌渣+芒草秸秆材料能将芒果中的Pb、Cd含量分别降低27.87%、27.58%，效果最佳（P<0.05）。（3）健康风险评价显示，食用各处理组的芒果对不同人群产生的HQi 值均小于1，无健康风险，可放心食用。综上，在试验区施加8 kg/株菌渣+芒草秸秆材料能更好地抑制芒果对Pb、Cd 的吸收，有效地减少Pb、Cd 在芒果中的富集，可作为攀西采煤区芒果种植区农艺调控的理想材料。
采后处理与质量安全 | 云南元江诺丽果汁对正常大鼠血压与糖尿病模型小鼠血糖的影响

采后处理与质量安全 | 云南元江诺丽果汁对正常大鼠血压与糖尿病模型小鼠血糖的影响

为了探究云南元江诺丽果汁与其他种类诺丽果汁对正常大鼠血压与糖尿病模型小鼠血糖的影响，以正常大鼠和糖尿病模型小鼠为研究对象，观察试验前后正常大鼠血压和糖尿病模型小鼠血糖的变化。正常大鼠麻醉后经十二指肠灌注药或果汁，采用直接测压法测定血压，读取试验前后的血压值并进行数据分析；采用腹腔注射四氧嘧啶建立糖尿病小鼠模型，并分别给予造模成功的小鼠相对应的药物或果汁，每日给药或果汁1 次，连续给药或果汁9 d，并在第10 天采集小鼠血液测定其空腹血糖数值进行研究对比分析。分析大鼠血压发现，云南元江高剂量组在注射云南元江诺丽果汁前后血压值无显著差异；中剂量组在注射90 min 前后血压值差异极显著；低剂量组在注射240 min 前后血压值差异显著；中剂量组降血压效果最佳。分析糖尿病模型小鼠血糖发现，注射云南元江诺丽果汁的低、中、高3 个剂量组均可不同程度地降低血糖，且低剂量组的降血糖效果最佳；大溪地诺丽果汁降糖率为0.00%。云南元江诺丽果汁具有降血糖和降血压的双重功效，且低剂量组降血糖的效果最显著；诺丽由美国夏威夷引种至云南西双版纳和元江，对其降血糖的功效并无显著影响。
农业生态与环境保护 | As和Ni超标矿山土壤对不同桑树品种生长及根际微生物多样性的影响

农业生态与环境保护 | As和Ni超标矿山土壤对不同桑树品种生长及根际微生物多样性的影响

闭库尾矿库土壤生态修复及土地再生利用，不仅避免了随意排放风险，还能增加土地使用面积。桑树根系旺盛，抗逆性强，生物量大，用途广泛，在矿山重金属超标土壤修复和再利用中具有巨大潜力。本研究采用原土盆栽法比较3个桑树品种（Y120、G12 和G62）一年生幼苗在矿区砷（As）和镍（Ni）复合污染土壤中种植60 d 后的生长情况，以及桑树不同部位对As 和Ni 的富集差异，同时采用宏基因组分析桑树根际土壤微生物的差异，初步阐明不同桑树品种对As 和Ni 复合污染矿山土壤的适应能力及与其根际土壤微生物多样性间的关系。结果表明：种植60 d 后，3个桑树品种根际土壤Ni 的污染指数均从种植前的中度降为轻度，G62 根际土壤As 的污染指数则从重度污染降为中度污染。3 个桑树品种的地上部分和根系生长部分均受到抑制，但G62 的生长总体优于Y120 和G12，G12 生长较差。3个桑树品种对As 的转运系数和富集系数均小于Ni，对As 的富集能力为根>叶>茎，根部积累As 的量占植株总量的47.33%~50.52%，品种间差异较小，但对Ni 的富集能力则在不同品种间存在差异，G12、G62、Y120 根部Ni 积累量占植株总量依次为25.67%、38.46%和47.14%，品种间差异较大。生长较好的G62 根际土壤中Nocardioides、Thiomonas和Rhizobium 3 个属的丰富度显著高于G12 和Y120，其中Thiomonas sp.在G62 中丰富度最高，结合G62 根际土壤As的污染指数下降较多的事实，说明这些属和种可能更多地参与桑树根际对As 的阻隔吸收或解毒。Sphingopyxis sp.在G12 中丰富度最高，该品种在体内转移和富集的As 和Ni 均最低，可能与其更多地参与桑树对As 和Ni 复合污染的解毒有关。研究结果为筛选出适宜矿区生长的抗复合重金属的桑树品种及可促进桑树在As 和Ni 复合污染矿山土壤生长的菌株筛选和利用奠定基础。
农业生态与环境保护 | 金钗石斛种子直播幼苗不同月龄共生真菌群落多样性变化

农业生态与环境保护 | 金钗石斛种子直播幼苗不同月龄共生真菌群落多样性变化

本研究采用ITS 扩增子测序技术对金钗石斛（Dendrobium nobile）种子直播幼苗根系真菌群落组成进行比较分析，通过QIIME 2和DADA 2方法探究真菌处理组和空白对照组的菌群组成和丰度差异以及不同月龄（4月龄、5月龄和6 月龄）的真菌多样性变化。结果表明：从各金钗石斛幼苗根样本中共获得1029977条有效序列，聚类为876个扩增子序列变体（amplicon sequence variants, ASVs）。真菌处理组的ASVs 数量多于对照组，但真菌群落的丰富度和多样性无显著差异。不同龄期幼苗根系的ASVs 数量和菌群的丰富度及多样性逐渐增加，且6 月龄的Chao1 指数显著高于其他龄期。主坐标分析表明真菌处理组和对照组幼苗根系的真菌群落组成不同，但无统计学差异；而不同龄期幼苗根系之间的真菌群落的构成差异显著。真菌ASVs 的鉴定结果表明，真菌处理组和对照组的优势真菌属是蜡壳耳目（Sebacinales）的无孢蜡壳属（Serendipita）和蜡壳耳属（Sebacina），胶膜菌科（Tulasnellaceae）的胶膜菌属（Tulasnella）为对照组特有；不同龄期幼苗的优势菌属的相对丰度随发育阶段的增长而下降，而非兰科菌根真菌的比例逐渐增加。本研究揭示了金钗石斛野外直播幼苗根系真菌的群落变化特征，对金钗石斛种群野外回归和生态恢复具有理论意义。
农业生态与环境保护 | 基于MaxEnt模型预测海南外来入侵植物新记录种—沼生金纽扣在中国的潜在适生区

农业生态与环境保护 | 基于MaxEnt模型预测海南外来入侵植物新记录种—沼生金纽扣在中国的潜在适生区

随着全球气温升高及国际贸易往来日益频繁，全球正面临着外来入侵持续上升的压力，因此深入了解外来入侵物种的种类及其可能分布范围对于采取有效防控措施至关重要。本研究报道了海南入侵植物新纪录种—沼生金纽扣，并采用最大熵（MaxEnt）模型结合地理信息系统（ArcGis），预测沼生金纽扣在中国的主要潜在适生区域，运用ROC曲线分析法进行验证，并运用刀切法分析影响沼生金纽扣分布的主要环境变量。结果表明：沼生金纽扣在中国有较大的分布空间和入侵潜力，主要集中在华南、华中和西南等地区，其中高、中适生区主要集中在广西、广东、福建、海南和台湾，低适生区主要集中在江西、湖南、重庆、贵州、湖南和浙江。到2070 年，沼生金纽扣在中国的适生区总体呈减少趋势，总体适生面积由当前的20.64%减少到11.98%，其中低适生区减少5.38%，中、高适生区减少3.28%，主要表现在四川、云南、贵州、湖南和浙江的低度适生区面积明显缩小，中、高度适生区仍然主要集中在海南、广西、广东、福建和台湾。ROC 曲线分析法得出平均面积AUC 值为0.98，标准差为0.004，表明预测结果可靠。刀切法分析显示，影响沼生金纽扣在中国潜在地理分布的4 个关键环境变量分别是Bio13（最湿月降水量）、Bio16（最湿季节降水量）、Bio2（月平均昼夜温差）和Bio11（最冷季节平均温度），其相对贡献率分别为27.6%、22.5%、11.1%和8.0%，说明降水量和温差对沼生金纽扣的分布影响较大；而对沼生金纽扣在中国潜在地理分布影响最小的4 个关键环境变量分别是Sq2（土壤营养保持能力）、Sq6（土壤毒性）、Bio9（最干季节平均温度）和Sq5（土壤含盐量）。沼生金纽扣在华南地区潜在适生区分布面积较大，需要加强防范和监测，防止蔓延危害。

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