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热带作物学报

热带作物学报

2024年10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 | 橡胶树硫氧还蛋白基因HbTRXo2克隆、表达及功能分析杨娜

组学与生物技术 | 橡胶树硫氧还蛋白基因HbTRXo2克隆、表达及功能分析杨娜

硫氧还蛋白（thioredoxin，TRX）作为氧化还原调节蛋白在植物抵御非生物逆境胁迫中发挥重要作用。本研究采用RT-PCR 从橡胶树（Hevea brasiliensis）中克隆了硫氧还蛋白基因HbTRXo2，该基因编码区长594 bp，编码197个氨基酸。预测HbTRXo2 蛋白的分子量为21.90 kDa，理论等电点为7.59。蛋白保守结构域和系统进化分析结果显示，HbTRXo2 含有TRX 保守结构域，与其他植物o 型硫氧还蛋白聚在一起，表明该蛋白属于o 型硫氧还蛋白。实时荧光定量PCR 分析表明，HbTRXo2 基因在橡胶树根、树皮、胶乳、成熟叶、衰老叶、新梢、雌花和雄花组织中均表达，其中在胶乳中的表达量显著高于其他组织。同健康橡胶树相比，割面干涸橡胶树树皮和胶乳中HbTRXo2 的表达量显著降低。在低温、聚乙二醇（PEG）诱导的干旱以及过氧化氢（H2O2）和甲基紫精（MV）诱导的氧化胁迫处理下，HbTRXo2基因的表达显著上调，表明该基因参与了橡胶树对非生物胁迫的应答。为了研究HbTRXo2 在抗逆中的功能，本研究构建其酵母表达载体，并转入酿酒酵母INVSc1 菌株中，获得重组酵母INVSc1（pYES2-HbTRXo2）。比较重组酵母INVSc1（pYES2-HbTRXo2）和转空载体对照酵母INVSc1（pYES2）在H2O2、PEG 和低温胁迫处理后的存活差异。结果显示，重组酵母INVSc1（pYES2-HbTRXo2）在PEG 和H2O2 处理后的存活率明显高于对照酵母，而在低温胁迫处理后的存活率明显低于对照酵母，表明转HbTRXo2 基因提高了重组酵母对干旱和氧化胁迫的抗性，但降低了对低温胁迫的抗性。以上研究结果证明，HbTRXo2 在橡胶树产排胶和抗逆过程中起着重要作用。本研究为进一步解析HbTRXo2 在橡胶树中的生物学功能提供重要的参考依据。
组学与生物技术 | 冠菌素诱导橡胶树次生乳管分化的形成层细胞CUT&Tag文库构建和初步分析

组学与生物技术 | 冠菌素诱导橡胶树次生乳管分化的形成层细胞CUT&Tag文库构建和初步分析

CUT&Tag 技术是一种研究蛋白质-DNA 互作的新方法，使用超高活性的新型pG-Tn5 转座酶，在抗体引导下精准靶向切割目的蛋白附近的DNA 序列，从而进行cDNA 建库和测序分析。此技术在人类和动物研究中应用广泛，由于植物细胞结构特殊，该技术在植物研究中应用较少。在前期研究中，我们发现组蛋白乙酰化修饰参与茉莉酸诱导橡胶树次生乳管分化的调控，但其分子机制尚未阐明。本研究利用冠菌素（COR）诱导橡胶树萌条维管形成层分化次生乳管的实验系统，通过酶解法获取高质量的形成层区细胞原生质体，使用组蛋白H3 乙酰化修饰抗体对次生乳管分化过程中发生组蛋白乙酰化修饰的区域进行原位识别，采用CUT&Tag 技术成功构建COR 处理橡胶树树皮形成层细胞的cDNA 文库。对构建cDNA 文库进行质检和测序分析，发现文库质量较好，并通过差异基因的GO 和KEGG富集分析，发现生长素、类黄酮代谢和蛋白质泛素化等相关基因得到富集。本研究结果为使用CUT&Tag 技术构建植物组织的cDNA 文库提供操作方法，为解析组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制提供理论基础。
组学与生物技术 | 荔枝LcWRKY47基因的克隆、亚细胞定位、表达及延缓果实褐变的功能初探

组学与生物技术 | 荔枝LcWRKY47基因的克隆、亚细胞定位、表达及延缓果实褐变的功能初探

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是亚热带地区重要的经济作物之一，但荔枝采后难贮存、易褐变，是目前保鲜过程中存在的最大问题之一。WRKY 家族是植物中常见的一类转录因子，主要调控植物的逆境胁迫响应以及成熟衰老等生理过程。为了探究WRKY 对采后荔枝果实成熟衰老的影响，本研究以妃子笑荔枝为试验对象，克隆LcWRKY47基因，长度为1077 bp；LcWRKY47 编码的蛋白中含有WRKY 保守结构域，二级结构以无规则卷曲为主，占比65.64%，三级结构主要为无规则卷曲和α-螺旋。通过motif 分析及多序列比对，发现LcWRKY47 蛋白属于第Ⅱ类WRKY 转录因子；系统进化分析树表明荔枝LcWRKY47 与同为无患子科的龙眼DlWRKY47 亲缘关系最近；亚细胞定位试验表明，LcWRKY47 蛋白定位在细胞核中；RT-qPCR 分析表明，2 mmol/L 草酸处理后LcWRKY47 基因在荔枝果皮和果肉中的表达趋势相同，均先升后降，后期处理组表达量均显著高于对照组，推测草酸处理后该转录因子在荔枝果实成熟衰老过程中起正调控作用。过表达LcWRKY47 基因发现，转基因果实中LcWRKY47 的表达量显著高于对照果实，且转基因荔枝衰老褐变情况明显优于处理组。综上推测，LcWRKY47 转录因子可能在荔枝衰老与褐变过程中起着调节作用。
组学与生物技术 | 芒果乙烯信号转导关键基因MiCTR1的克隆与序列分析

组学与生物技术 | 芒果乙烯信号转导关键基因MiCTR1的克隆与序列分析

芒果属于典型的呼吸跃变型果实，采后代谢旺盛且对乙烯非常敏感，CTR1 是乙烯信号转导途径的负调控因子，在乙烯信号通路中发挥着核心作用。为了研究芒果CTR1 在芒果采后贮藏过程中的表达模式及可能的作用，本研究从台农1 号芒果转录组数据库中筛选1 个CTR 基因（MiCTR1），利用生物学方法对其编码的蛋白质进行测序分析，并对MiCTR1 基因在芒果后熟过程中经乙烯抑制剂1-MCP 处理后的表达模式进行分析。结果表明：MiCTR1 的开放阅读框（ORF）长度为1551 bp，编码516 个氨基酸，预测蛋白的分子式为C₂₅₀₃H₃₉₃₂N₇₁₂O₇₉₇S₂₆，总原子数为7970，分子量为57.58 kDa，理论等电点（pI）为5.72，负电荷和正电荷的氨基酸残基总数分别为64和50个，脂肪系数为70.78，亲水性总平均值为–0.596，有111个磷酸化位点，且以丝氨酸（Ser）的磷酸化修饰为主，苏氨酸（Thr）为辅，无跨膜结构，无信号肽，亚细胞预测分析显示其定位于细胞核。蛋白质结构域预测发现，MiCTR1 蛋白含有1 个保守的PB1 结构域，位于氨基酸序列189~285 处。系统进化分析表明，MiCTR1 与扁桃（Prunus dulcis）、桃（Prunus persica）、甜樱桃（Prunusavium）、杏（Prunus armeniaca）、梅（Prunus mume）的亲缘关系较近。荧光定量PCR 结果显示，MiCTR1 的相对表达量在芒果后熟过程中升高，且经1-MCP 处理后其表达量下调。本研究结果为芒果后熟的分子机制提供基础。
组学与生物技术 | 芒果MiERF3基因的克隆及表达分析

组学与生物技术 | 芒果MiERF3基因的克隆及表达分析

芒果（Mangifera indica L.）是海南省重要的热带水果之一，是典型的呼吸跃变型水果，乙烯在芒果后熟过程中扮演着至关重要的角色。ERF 转录因子是乙烯信号通路的关键下游成分，作为最大的转录因子家族之一，起到调节信号传导和生理反应的作用。为了探究ERF 转录因子对采后芒果果皮色泽的影响，本研究以贵妃芒果为研究对象，通过PCR克隆得到MiERF3 基因，利用生物信息学方法分析MiERF3 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（qRT-PCR）技术分别对MiERF3 基因在芒果不同组织部位和采后贮藏时期的特异性表达进行分析。结果表明：MiERF3 基因全长717 bp，编码238个氨基酸，蛋白分子式为C1130H1763N339O355S9，分子量为26.066 kDa，理论等电点为8.62，带30 个正电残基和27 个负电残基，蛋白具有亲水性，结构不稳定；MiERF3 蛋白不含信号肽，不含跨膜区域，磷酸化修饰以苏氨酸为主，包含1 个AP2保守结构域，二级结构以61.67%的无规卷曲为主，还含有27.75%的α-螺旋、3.96%的β-折叠、6.61%的延长链，其三维结构模型包含有3个β-折叠和1个α-螺旋，符合AP2结构域的特征；多序列比对和motif 分析结果表明，MiERF3蛋白属于ERF 亚家族成员；系统进化树分析结果表明，与MiERF3蛋白亲缘关系最近的是同为漆树科植物的阿月浑子PvERF3-like；洋葱亚细胞定位及转录自激活检测结果显示，MiERF3蛋白定位于细胞核且具有转录自激活活性；实时荧光定量分析表明，MiERF3基因的表达量在不同芒果部位表达情况不同，在芒果果实阳面果皮的表达量最高，且在芒果贮藏期间，其表达量呈明显的先增后减的趋势，故而推测MiERF3 在果实成熟转色过程中起正调控作用。本研究为揭示ERF 转录因子在芒果采后成熟衰老过程中的调控作用提供理论依据。
组学与生物技术 | 木薯MeMinD的互作蛋白筛选

组学与生物技术 | 木薯MeMinD的互作蛋白筛选

MinD参与质体分裂的精细调控，在质体形态维持中起着关键作用。实验室前期研究发现MeMinD蛋白参与了木薯质体的分裂，然而与MeMinD蛋白协同调控木薯质体分裂的相关蛋白尚未明确。本研究构建了pGBKT7-MeMinD载体，通过酵母双杂交文库筛选，共获得MeMinD蛋白的8 个候选互作蛋白，点对点验证后发现烟酸磷酸核糖转移酶2（MeNAPRT2）与MeMinD存在互作关系。该研究结果为进一步解析MeMinD参与调控木薯质体分裂的相关机制提供新的信息。
组学与生物技术 | 木薯MeYippee1基因的克隆、表达及互作蛋白研究

组学与生物技术 | 木薯MeYippee1基因的克隆、表达及互作蛋白研究

解析木薯淀粉合成相关酶的表达调控机制，有助于高产、高淀粉木薯分子育种。前期研究发现，生长素快速响应基因MeSAUR1 正调控淀粉合成关键酶AGPase 的小亚基编码基因MeAGPS1a 的表达；酵母双杂交筛选发现1 个Yippee 蛋白成员MeYippee1 是MeSAUR1 的候选互作蛋白。本研究克隆SC8 木薯品种MeYippee1 基因的编码区，全长321 bp，无内含子，编码106 个氨基酸，编码的蛋白预测具有4 个磷酸化位点。MeYippee1 基因在不同组织器官中的表达分析发现，MeYippee1 在腋芽中的表达量最高，其次为须根、块根和成熟叶，在茎和叶柄中的表达量较低，在顶芽和嫩叶中的表达量最低。MeYippee1 在块根发育各时期的表达分析发现，MeYippee1 主要在块根形成期表达。酵母双杂交点对点验证发现MeYippee1 和MeSAUR1 蛋白存在互作关系。本研究结果为MeSAUR1 和MeYippee1 互作正调控MeAGPS1a 表达的分子机理解析提供新的线索。
组学与生物技术 | 甘薯CIN基因家族鉴定及影响块根膨大关键CIN基因的挖掘

组学与生物技术 | 甘薯CIN基因家族鉴定及影响块根膨大关键CIN基因的挖掘

细胞质转化酶（CIN）催化蔗糖不可逆地水解为葡萄糖和果糖，在模式植物根系生长发育中发挥着重要作用。目前尚未对甘薯CIN 基因家族进行研究，更不清楚CIN 在甘薯块根膨大中的具体作用。本研究系统鉴定了甘薯CIN 基因家族的种类和数量并分析其蛋白质理化性质、染色体定位、系统发育、基因结构和保守基序、启动子顺式元件，同时，分析甘薯CIN 家族基因在不同组织部位进行的表达特异性分析及其在不同类型根系中的表达水平和酶活性，初步筛选出在甘薯块根膨大中发挥重要作用的关键候选CIN 基因。结果如下：（1）从甘薯（Ipomoea batatas）基因组中共鉴定出12 个IbCIN 基因（IbCIN1-12），分布于8 条染色体上，编码蛋白质的氨基酸数量范围为417~825 aa，分子量范围为46.60~93.75 kDa，等电点范围为4.83~7.17。（2）系统发育分析发现IbCIN可分为3个亚组，其中α1 亚组1个，α2亚组3 个，β 亚组8 个。α1、α2亚组成员之间在保守基序和基因结构上差异较小、相对保守，而β 亚组成员之间则差异较大，表明β 亚组的IbCIN 基因可能在功能上更为多样，可以参与更多的生物过程。此外，IbCIN1、IbCIN7、IbCIN10、IbCIN12 与拟南芥和木薯根系发育相关CIN 基因的亲缘关系较近，推测其可能与非块根类型根系发育密切相关。（3）IbCINs 在不同组织部位（幼叶、成熟叶、茎、花、60 d 块根）和不同类型根系（白色纤维根、红色纤维根、柴根和60 d块根）中的表达水平分析表明，IbCIN4、IbCIN8 和IbCIN11 在块根中的表达水平最高，同时块根中的CIN 酶活性也显著高于非块根类型根系，推测这3 个基因可能在甘薯块根膨大中发挥着重要作用。（4）生物信息学分析进一步揭示IbCIN4、IbCIN8 和IbCIN11可能通过调控蔗糖转运和代谢、光周期反应、赤霉素信号转导等途径和机制来共同促进甘薯块根的发育。本研究可为后续通过转基因技术等手段深入研究甘薯CIN 基因的功能奠定基础。
种质资源与遗传育种 | 西沙群岛维管植物资料增补（Ⅲ）

种质资源与遗传育种 | 西沙群岛维管植物资料增补（Ⅲ）

2021—2023年，对西沙永乐群岛和宣德群岛的永兴岛、石岛、赵述岛、东岛、中建岛、金银岛、琛航岛、广金岛、珊瑚岛共9 个岛屿的植物资源进行了野外考察、标本采集、鉴定以及文献查阅，发现西沙群岛新记录植物11种，隶属于8科10属，凭证标本保存于中国热带农业科学院植物标本室（ATCH）。此研究为西沙群岛植物资源提供重要信息。
种质资源与遗传育种 | 海南热带雨林国家公园鹦哥岭片区牛肝菌目真菌物种多样性及资源评价

种质资源与遗传育种 | 海南热带雨林国家公园鹦哥岭片区牛肝菌目真菌物种多样性及资源评价

海南热带雨林国家公园鹦哥岭片区拥有我国华南最为集中连片、面积最大且保存最为完好的热带雨林，真菌多样性丰富，其中具重要生态、科研和经济价值的牛肝菌目真菌更是种类多样。在过去的10余年，本研究采用踏查法对鹦哥岭片区的牛肝菌目真菌进行调查，采集标本近300号。利用形态解剖与分子系统发育相结合的方法，同时综合考虑生态特性及地理分布特征，鉴定出该目真菌5科37属82种，包括了以鹦哥岭片区为模式产地的2个属和26个物种，中国新记录种2个，海南新记录种20个。牛肝菌目真菌物种组成分析表明，鹦哥岭片区含10种以上的优势科为牛肝菌科，其物种数占物种总数的91.46%；含5 种以上的优势属有6属，即金牛肝菌属（Aureoboletus）、条孢牛肝菌属（Boletellus）、新牛肝菌属（Neoboletus）、褶孔牛肝菌属（Phylloporus）、松塔牛肝菌属（Strobilomyces）和粉孢牛肝菌属（Tylopilus），这6 属包含的种类占物种总数的48.78%。大型真菌资源利用价值评估表明，鹦哥岭片区的牛肝菌目真菌有食用菌20 种、药用菌4 种、毒菌8 种，部分种类具有较好的应用前景。
作物栽培与生理生化 | 化肥减量配施有机肥对木薯生长及根际土壤细菌菌群的影响

作物栽培与生理生化 | 化肥减量配施有机肥对木薯生长及根际土壤细菌菌群的影响

为了研究化肥减量配施有机肥对木薯根际土壤细菌多样性和群落结构及产量的影响，采用Illumina Nova 6000测序平台，对未施肥（CK）、有机肥（T₁）、常规施肥+有机肥（T₂）和化肥减施+有机肥（T₃）等施肥方式处理下的华南12 号木薯根际土壤进行16S rRNA 高通量测序分析。结果表明，与CK 相比，T₃处理不仅能显著增加木薯株高和茎粗，还能提高木薯产量。在相似水平为97%下聚类分析得到木薯根际土壤OTUs，分别为3603个（CK）、1688 个（T₁）、1276个（T₂）和3317 个（T₃）。不同施肥方式改变土壤细菌的多样性和丰度，其物种多样性由高到低依次为：CK>T₃>T₁>T₂。基于土壤细菌群落的PCoA 和聚类分析，CK 和T₃ 细菌群落结构组成较为相似，T₁ 与T₂细菌群落结构组成相似。不同施肥处理下木薯根际土壤中优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、放线菌门和绿弯菌门。化肥减施配施有机肥增加了变形菌门、拟杆菌门和放线菌门的相对丰度，降低了厚壁菌门和绿弯菌门的相对丰度。冗余性分析结果表明速效钾是影响木薯根际土壤菌群的主要效应因子。研究表明，化肥减量配施有机肥不仅能增加木薯的产量，还能改变木薯根际土壤细菌群落结构和多样性，为发展绿色、高效、可持续的木薯产业提供坚实的理论支撑。
作物栽培与生理生化 | 基于光谱敏感变量优选的澳洲坚果叶片氮素含量估算

作物栽培与生理生化 | 基于光谱敏感变量优选的澳洲坚果叶片氮素含量估算

利用高光谱遥感技术探索澳洲坚果叶片氮素含量估算方法，以实现澳洲坚果氮素营养快速诊断。本研究以临沧和西双版纳为研究区，获取澳洲坚果品种O.C 和HAES344 叶片的光谱反射率和氮素含量，首先采用对数变换、导数变换及其组合对原始光谱反射率进行多种数学变换，然后分析澳洲坚果叶片氮素含量与不同变换形式光谱数据的相关性；在决定系数较大的原则下，选择决定系数曲线图中波峰特征点对应的波长作为氮素敏感波长，从而得到相应的氮素敏感光谱变量；运用逐步回归法对氮素敏感光谱变量进一步优化，并采用多元线性回归（MLR）、偏最小二乘回归（PLSR）和支持向量回归（SVR）3 种方法构建澳洲坚果叶片氮素含量估算模型；最后，分别利用验证集和测试集对构建的澳洲坚果叶片氮素含量估算模型性能进行测试。结果显示，MLR、PLSR、SVR 等3 种模型估算能力均表现良好，验证集和测试集的相对分析误差（RPD）均在2.0 以上；其中，PLSR 模型为最优估算模型，验证集和测试集的RPD 分别为2.099 和2.110。从反射率（R）、对数变换（LR）、一阶导数（FDR）、对数变换的一阶导数（FDLR）、二阶导数（SDR）、对数变换的二阶导数（SDLR）等6 种变换光谱数据中优选的19 个氮素敏感光谱变量，对氮素光谱响应具有较强的稳定性；基于优选的19 个氮素敏感光谱变量，用常规的回归建模方法均能取得良好的估算效果，且具有较强的区域普适性。本研究从多种变换光谱数据中优选氮素敏感光谱变量，为澳洲坚果叶片氮素含量估算提供新思路。
作物栽培与生理生化 | 短期淹水胁迫和解除胁迫对诺丽生理及产量的影响

作物栽培与生理生化 | 短期淹水胁迫和解除胁迫对诺丽生理及产量的影响

海南是我国诺丽主产区，夏季台风导致的短期淹水胁迫频发，但目前鲜有诺丽应对短期淹水胁迫和胁迫解除后生理响应研究，且胁迫对产量的影响尚不明晰。本研究以生长6 个月的诺丽幼苗为试验材料，采用盆栽连续浸没15 d的方法模拟短期淹水胁迫，在淹水后第1、3、7、10、15 天时测定植株地上部和地下部干重、叶片净光合速率（Pn）、脯氨酸（Pro）含量、根系活力（TTC）、根系丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）等指标，并于解除胁迫后第1、7、15 天测定相关指标，在主产区选取淹水和不淹水地块连续3a测定产量。结果表明：诺丽受淹水胁迫后生理响应迅速，较不淹水对照处理，淹水第1 天时叶片Pn 下降，Pro 含量增加，根系中MDA 含量上升，根系活性下降，POD 和SOD 等抗氧化酶活性增加，这些指标在前7 d 内均变化显著。而7 d 后，除TTC 和SOD活性仍显著变化外，其他指标的变化程度趋缓，表明叶片和根系逐步适应淹水胁迫；诺丽生物量根冠比（RSR）在淹水初期保持不变，但在3 d 后显著下降，也在一定程度反映了诺丽植株短期内即已响应淹水胁迫；胁迫解除后各生理过程逐步恢复，在15 d 时，诺丽光合作用、TTC 基本恢复，但MDA 等过氧化物含量仍然显著高于对照，表明前期胁迫形成的过氧化物其毒害作用短期难以消除。主产区多年多点的产量也表明，短期但频繁的淹水胁迫会导致产量大幅下降，降幅在21.64%~35.21%，这可能与胁迫造成的过氧化物毒害有关。因此，短期淹水胁迫不仅在胁迫期间对诺丽生理过程有较大影响，而且在胁迫解除后其不利影响仍长期存在，从而影响植株生长与产量。因此，在种植诺丽时应考虑地势较高且排水较好的地块，并做好排水系统；在易积水种植区，应在72 h 内排走积水，可将影响降至最低。
植物保护与生物安全 | 树木伯克霍尔德氏菌DHR18诱导橡胶树抗病性相关防御酶分析

植物保护与生物安全 | 树木伯克霍尔德氏菌DHR18诱导橡胶树抗病性相关防御酶分析

为探究树木伯克霍尔德氏菌（Burkholderia arboris）DHR18 诱导橡胶树对胶孢炭疽菌优势种（Colletotrichumsiamense）的抗性，以橡胶树苗GT1 为材料，检测不同浓度的树木伯克霍尔德氏菌DHR18 发酵液处理以及DHR18 与胶孢炭疽菌CH-1 协同处理下橡胶树叶片中多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、过氧化氢酶（catalase，CAT）、过氧化物酶（peroxidase，POD）、苯丙氨酸解氨酶（phenylalanin ammonialyase，PAL）和超氧化物歧化酶（superoxidedismutase，SOD）5 种防御相关酶的活性变化。结果表明：经3个浓度（1×10⁸、1×10⁷、1×10⁶ CFU/mL）的DHR18 发酵液处理后，橡胶树叶片中CAT、POD、PAL、SOD 和PPO 活性均高于对照，其中1×107 CFU/mL 浓度处理的5 种防御酶活性最高，防御酶活峰值分别为1 009.14、29 138.67、110.24、902.42、148.00 U/g，分别是对照的2.68 倍、3.35倍、1.88 倍、3.97 倍、4.51 倍。树木伯克霍尔德氏菌DHR18 与胶孢炭疽菌CH-1 协同处理下，先喷施DHR18 处理组的5 种防御酶活性均高于其他处理组，显著高于对照，其CAT、POD、PAL、SOD 和PPO 活性峰值分别为1230.85、45 504.67、117.53、1342.17、134.40 U/g，分别是对照的4.56 倍、3.10倍、2.04倍、3.28倍、5.98倍；菌株DHR18对胶孢炭疽菌的平板抑制率为71.56%，在橡胶树苗上对胶孢炭疽病预防效果为81.79%，防治效果为44.35%。研究结果表明，树木伯克霍尔德氏菌DHR18 可促使橡胶树防御相关酶的活性提高，诱导橡胶树产生系统抗性，诱导抗病性可能是树木伯克霍尔德氏菌DHR18 拮抗胶孢炭疽病的原因之一。
植物保护与生物安全 | 木薯新品种桂薯1289的选育与抗螨性研究

植物保护与生物安全 | 木薯新品种桂薯1289的选育与抗螨性研究

为选育株型好、高产、高淀粉、广适性等综合性状优良的木薯新品种，本研究以华南5 号（SC5）为母本，华南205（SC205）为父本，通过系统选育程序，育成优良木薯新品种桂薯1289（Gui 1289）。该品种区域性试验的平均鲜薯产量为49.92 t/hm²，比对照南植199（NZ 199）增产24.21%。生产性试验的平均鲜薯产量为50.76 t/hm²，比对照增产21.26%，鲜薯产量表现突出。区域性试验的平均淀粉含量为30.22 g/100 g，比对照增加5.42 g/100 g。生产性试验的平均淀粉含量为29.96 g/100 g，比对照增加5.57 g/100g。抗螨性田间鉴定结果为中抗。适宜在广西、广东、海南、江西等省（区）木薯种植区推广。本研究为我国实现木薯良种化生产提供新的种质资源，对促进薯农增收、企业增效具有重要意义。
植物保护与生物安全 | 火龙果溃疡病对果皮组织微生物群落特征的影响

植物保护与生物安全 | 火龙果溃疡病对果皮组织微生物群落特征的影响

水果果皮组织的微生物群落有助于提高水果品质和抗病性，但关于火龙果果皮内生微生物的群落结构和多样性的研究报道比较缺乏。本研究采用Illumina MiSeq 高通量测序技术分析火龙果健康幼果与溃疡病发生初期的罹病果果皮组织内生微生物群落组成及多样性，并预测其群落功能，以了解溃疡病发生初期火龙果果皮内生微生物群落特征。结果表明：在火龙果青果期，健康果和罹病果果皮之间的内生细菌和真菌群落多样性和群落结构差异不显著。健康果果皮的内生微生物中，优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）、异球菌门（Deinococcota）、脱硫杆菌门（Desulfobacterota）和绿弯菌门（Chloroflexi），优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）、真菌未鉴定门（unclassified_k__Fungi）、担子菌门（Basidiomycota）和毛霉门（Mucoromycota）。溃疡病发生初期，变形菌门、放线菌门和异球菌门的细菌和子囊菌门的真菌的平均相对丰度显著下降，脱硫杆菌门的细菌和真菌未鉴定门的真菌的平均相对丰度显著上升。随着菌群比例变化，罹病果皮内生细菌的化学异养、需氧化学异养、甲基营养以及甲醇氧化功能的表达量显著下降，内生细菌的潜在致病性类群比例显著提高，内生真菌的腐生营养型、病理营养型和病理-共生营养型的比例显著下降，未知营养型的内生真菌比例显著上升。研究结果提供了火龙果果皮内生微生物的生物信息，为揭示火龙果内生微生物在溃疡病发生中的作用以及利用内生有益微生物功能提供理论依据。
植物保护与生物安全 | 广西火龙果茎腐病病原菌的鉴定及生防菌筛选

植物保护与生物安全 | 广西火龙果茎腐病病原菌的鉴定及生防菌筛选

为了明确广西火龙果茎腐病的病原菌，并对该病害实施微生物防治，采用组织分离法分离病原菌，依据柯赫氏法则，经离体试验验证其致病性，结合形态学和多基因序列分析鉴定病原物种类，再运用平板对峙法筛选火龙果内生菌中的生防菌。结果表明：在火龙果腐烂茎蔓分离到假可可毛色二孢菌（Lasiodiplodia pseudotheobromae）和新暗色柱节孢（Neoscytalidiumdimidiatum）2 种病原菌，其中假可可毛色二孢菌为国内首次报道可引起火龙果茎腐病；以假可可毛色二孢菌PY6 为供试靶标菌，从34 株火龙果内生菌中筛选到1 株防治效果最好的枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）L3-4，该菌株能使PY6 的菌丝缠绕、断裂；L3-4 无菌发酵滤液、100 ℃处理后的无菌发酵液均有抑菌效果，防效分别可达到72.08%和71.16%；但不产生抑制PY6 菌株生长的挥发性化合物；此外，拮抗菌株L3-4 对葡萄座腔菌、假禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌和新暗色柱节孢菌均有抑制效果，抑菌率可分别达77.65%、73.13%、64.07%和62.01%。本研究明确了广西火龙果茎腐病的病原菌，筛选出的生防细菌可作为防治火龙果茎腐病的候选菌株，为火龙果茎腐病的诊断与生物防治提供理论依据。
植物保护与生物安全 | 铜绿假单胞菌PaHNHK01的鉴定及其对剑麻烟草疫霉的生防效果研究

植物保护与生物安全 | 铜绿假单胞菌PaHNHK01的鉴定及其对剑麻烟草疫霉的生防效果研究

H.11648因高产的优点成为我国目前主要的剑麻栽培品种，但极易受到烟草疫霉（Phytophthora nicotianae）的侵染，生产上防治剑麻斑马纹病主要以农业防治措施为主，抗病育种和化学药剂防治相结合的综合防治策略。但农业防治费时费力，长期化学防治可能会使植物产生抗药性，甚至污染环境，抗病育种难度大且周期长，因此开辟新的防治方法非常重要。为防治剑麻斑马纹病，本研究以烟草疫霉为病原靶标菌，成功分离到1株拮抗细菌PaHNHK01，根据形态学、生理生化特征及分子生物学鉴定确定PaHNHK01为假单胞菌属的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。对该菌株的抑菌活性和离体叶片防效进行测定，研究结果表明，该菌株具有解有机磷能力、解无机磷能力、固氮能力和产铁能力等，对烟草疫霉菌的抑制率为89.79%。该菌能够有效抑制烟草疫霉菌的菌丝生长，使病原菌出现产孢能力下降、菌丝膨大畸形、分支增多的现象；在离体叶片防效试验中PaHNHK01 对剑麻斑马纹病的防治效果达到88.62%。该菌株的无菌发酵液对病原菌有明显的抑菌效果，其EC50 值为20.3679 μL/mL，当PaHNHK01 粗提物浓度为80 μg/mL时，其抑菌率达89.36%，PaHNHK01 粗提物的EC50 值为11.9456 μg/mL。此外，菌株PaHNHK01 对12 种不同植物病原菌均有拮抗效果，表明菌株PaHNHK01 具有良好的生防潜力，有望开发成为生防产品，为植物病害生物防治提供一定的研究基础。
植物保护与生物安全 | 象耳豆根结线虫2龄幼虫生防细菌的筛选及其促生特性评价

植物保护与生物安全 | 象耳豆根结线虫2龄幼虫生防细菌的筛选及其促生特性评价

象耳豆根结线虫（Meloidogyne enterolobii）引起的作物根结线虫病是一种严重危害热区农作物生产的土传病害，每年造成的农业损失难以估量。对于根结线虫的防治，传统的物理、化学的防治手段存在一些弊端，而生物防治对环境友好、人畜安全，因此逐渐成为研究热点。本研究采用浸渍法筛选出对象耳豆根结线虫2 龄幼虫具有抑杀活性的菌株，对筛选出的高活性菌株的发酵条件以及处理时间进行优化，利用16S rRNA 序列及生理生化方法对菌株进行鉴定，并分析其促生特性。结果表明：有3 株菌的发酵上清液杀线活性高于65%，分别为BWLY1PSB-1、BWLY2X-4、BWLY3X-11。通过形态特征、生理生化特征以及分子生物学鉴定，将BWLY1PSB-1 鉴定为巴氏葡萄球菌（Staphylococcuspateuri），BWLY2X-4 鉴定为甲基营养芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus），BWLY3X-11 鉴定为芽孢杆菌属（Bacillussp.）细菌；利用各菌株的发酵上清液处理线虫24 h 后，其杀线活性即可达到最大，优适发酵培养基均为LB 培养基，且培养5 d 时上清液对线虫达到较好的致死率。BWLY1PSB-1 具有产生铁载体和吲哚乙酸的能力，BWLY2X-4 和BWLY3X-11 具有产生蛋白酶、纤维素酶、铁载体和IAA 的能力。本研究初步筛选出既能高效防控植物根结线虫又具有植物促生特性的优良菌株，丰富了植物根结线虫生物防治的微生物资源。
采后处理与质量安全 | 硫代杯[4]芳烃对Mn或Cu催化天然橡胶热氧老化的影响研究陈念

采后处理与质量安全 | 硫代杯[4]芳烃对Mn或Cu催化天然橡胶热氧老化的影响研究陈念

杯[4]芳烃作为一类主体化合物，由于其独特的分子结构，可以通过氢键、静电力或范德华作用力等与客体分子结合形成主-客体化合物。在杯[4]芳烃桥接结构上引入硫原子后可以使其空腔尺寸变大，同时硫原子特有的识别作用，与天然橡胶中微量的过渡金属铜（Ⅱ）或锰（Ⅱ）有很强的配位能力，形成结构稳定的磺化硫代杯[4]芳烃-金属配合物后可抑制过渡金属在天然橡胶热氧老化中的催化作用，达到改善天然橡胶热氧老化性能的目的。在本研究中，我们合成了磺化硫代杯[4]芳烃并通过FTIR、DSC 和TGA 等分析探究磺化硫代杯[4]芳烃在过渡金属离子铜（Ⅱ）或锰（Ⅱ）催化天然橡胶热氧老化中的防护效果。与未添加磺化硫代杯[4]芳烃组样品相比，添加组样品的FTIR 谱图中O-H、C=O和C=C 的信号均有减弱，DSC 曲线上的氧化诱导温度分别提升约18.87 ℃和29.90 ℃，TGA 中的外延起始热分解温度分别提升11.82 ℃和15.03 ℃。这表明磺化硫代杯[4]芳烃在过渡金属离子铜（Ⅱ）或锰（Ⅱ）在催化天然橡胶热氧老化过程中可以作为一种有效的抗热氧老化剂。
采后处理与质量安全 | 基于GC-IMS对不同温湿度贮藏条件下变质毛椰子果椰肉中挥发性物质分析

采后处理与质量安全 | 基于GC-IMS对不同温湿度贮藏条件下变质毛椰子果椰肉中挥发性物质分析

椰肉是椰子产品加工的主要原料，获取方式以集装箱进口毛椰子果为主，在运输及贮藏过程中坏果率高。为了探寻快速区分和鉴别的方法，本研究利用气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS）结合主成分分析（principal component analysis, PCA）和正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial leastsquares discriminant analysis, OPLS-DA）对未贮藏正常毛椰子果椰肉（FCM）和25 ℃/70%、35 ℃/80%、45 ℃/90% 3种温湿度贮藏条件下变质毛椰子果椰肉（DCM-25、DCM-35 和DCM-45）中挥发性物质进行分析。结果显示：在4 种椰肉中均定性出42 种挥发性物质，其中醇类13 种，酸类5 种，酮类8 种，酯类10 种，醛类4 种，吡嗪类化合物2 种，未定性的化合物3 种。醇类最多（包括乙醇、丁醇和丙醇等），其次是酸类（包括乙酸和2-甲基丙酸等）、酮类（包括丙酮、3-羟基-2-丁酮和环戊酮等）、酯类（包括己酸丁酯、乙酸乙酯、丁酸丁酯和丁酸乙酯等）、醛类（包括3-甲基丁醛、戊醛和庚醛等）和吡嗪类（2-乙基-3-甲基吡嗪）物质。变质后醇、酸、酮类挥发性物质增多。利用OPLS-DA 分析出3-甲基丁醛、环戊酮、3-甲基丁醇单体、丁醇单体、庚醛、丙酮、2-甲基丙醇单体、2-庚酮单体、庚酸、丁酸丁酯单体、乙酸乙酯、乙醇二聚体和2-乙基-3-甲基吡嗪单体13 种变量投影重要性因子（variable importance in projection, VIP）大于1 的特征挥发性物质。利用差异热图确定了在FCM 中的特征挥发性物质为环戊酮和丁醇单体；DCM-25 中的特征挥发性物质为2-庚酮单体、丁酸丁酯单体、乙酸乙酯、乙醇二聚体和2-乙基-3-甲基吡嗪单体（以酯、醇、酮类为主）；DCM-35 中的特征挥发性物质是庚酸（主要是酸类）；DCM-45 中的特征挥发性物质是3-甲基丁醛、庚醛和丙酮（以醛、酮类为主）。该研究结果为变质果的筛选提供了更多的理论依据。
采后处理与质量安全 | 荔枝（桂味、玉荷包）果皮褐变相关因素的评价

采后处理与质量安全 | 荔枝（桂味、玉荷包）果皮褐变相关因素的评价

为探究桂味和玉荷包2个荔枝品种采后储存过程中果皮褐变引起的成分变化，对其储存过程中果皮的色泽、褐变相关酶活力以及褐变过程中酚类物质的变化等进行分析，并采用相关性分析和主成分分析对所测指标进行综合性评价。结果表明：在4 ℃储存条件下，与桂味相比，玉荷包果皮更易褐变，玉荷包储存3d时果皮局部便出现明显褐变现象，而桂味则在储存7 d 时才有类似现象。储存期间（0~14 d），2个荔枝品种果皮褐变均会导致果皮总酚、黄酮和原花青素含量减少，果皮的pH 均呈上升趋势，且桂味果皮pH 的上升幅度低于玉荷包。此外，2 个荔枝品种果皮中的多酚氧化酶（polyphenol oxidase, PPO）活力均呈下降趋势，其中玉荷包下降幅度大于桂味；果皮中的过氧化物酶（peroxidase, POD）活力均略有下降，玉荷包果皮的POD 活力约为桂味的1.33 倍。通过相关性分析和主成分分析得出，总酚、黄酮、PPO 和pH 4 个指标与荔枝褐变色度呈显著相关，且2 个荔枝品种间及褐变过程中均存在较为明显的差异，可有效区分荔枝品种和果皮褐变状态。该研究结果可为后续抑制荔枝果皮褐变现象的研究，以及荔枝果皮酚类活性物质的提取加工提供基础数据支撑。
采后处理与质量安全 | 基于YOLOv8的甘蔗茎节高效检测方法

采后处理与质量安全 | 基于YOLOv8的甘蔗茎节高效检测方法

甘蔗茎节的精确识别对于智能化切种、种植定位及优化蔗园生产管理流程，进而提升产量与经济效益具有显著价值。然而，现有甘蔗茎节检测方法的性能、模型复杂度以及实时性等方面仍存在不足。为有效解决这一问题，本研究选择采用先进的YOLOv8 模型，对结构化场景下的甘蔗茎节进行视觉检测。首先，设计野外甘蔗图像采集试验，对采集的甘蔗图像进行人工标记，并建立图像训练集和测试集；接着，采用YOLOv8 网络作为甘蔗茎节检测模型，确定最优超参数组合并进行模型训练；最后，进行野外实际识别试验，验证本方法的有效性和高效性。结果表明：本方法在测试集上的精确率、召回率、mAP、单帧推理耗时以及模型大小分别为0.973、0.958、0.974、19.80 ms 和6.30 MB。与Edgeyolo_S_Coco 网络和Edgeyolo_Tiny 网络相比，YOLOv8_n 网络的mAP 同比分别提高了1.70%和1.30%，单帧推理耗时同比分别降低了4.71 ms 和1.50 ms，模型大小同比分别缩减了33.70 MB 和17.50 MB。本研究提出的甘蔗茎节检测网络在检测性能和泛化能力上更具优势，能满足户外环境下对算法精度和模型复杂度的需求，为农业智能化生产中的甘蔗收获与种植提供坚实的技术支撑。
采后处理与质量安全 | 产β-D-葡萄糖苷酶菌株筛选及其在香草兰豆荚发酵生香中的应用

采后处理与质量安全 | 产β-D-葡萄糖苷酶菌株筛选及其在香草兰豆荚发酵生香中的应用

本研究从发酵后的香草兰豆荚中筛选出产β-D-葡萄糖苷酶的微生物菌株，并将筛选出的菌株应用到香草兰发酵过程中，以提高发酵豆荚品质。采用七叶苷选择培养基传统分离培养方法，从发酵后的香草兰豆荚中筛选出可产β-D-葡萄糖苷酶的菌株，鉴定每株菌的菌株同源性，测量每株菌产β-D-葡萄糖苷酶酶活，绘制2 株产酶较高的菌株系统发育树，并将产酶最高的2 株菌按照不同组合喷洒至发酵中的香草兰豆荚中，测定其发酵豆荚香兰素含量、香兰素葡萄糖苷含量和挥发性成分。结果表明：从产自马达加斯加（M）的香草兰发酵豆荚中共筛选出9 株菌、产自中国热带农业科学院香料饮料研究所（S）的香草兰发酵豆荚中筛选到12 株菌，检测出的15 株菌均为芽孢杆菌，其中M3、S7的β-D-葡萄糖苷酶活力较高。使用M3、S7 以不同组合添加喷菌发酵试验的豆荚中，只喷M3 的发酵豆荚香兰素含量最高为2.25%，M3 与S7 按照体积比1∶1 喷洒处理的香兰葡萄糖苷含量下降最多，为80.7%，只喷M3 的发酵豆荚鉴定出挥发性物质34 种。本研究成功筛选出产β-D-葡萄糖苷酶的功能微生物，并利用筛选出的微生物辅助香草兰豆荚发酵生香，可用于提升香草兰豆荚品质。

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