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木薯育种现状及发展趋势

中国科学:生命科学 2024年第10期54卷 1833-1842页

作者：陈松笔蔡杰安飞飞朱文丽罗秀芹薛晶晶薛茂富李汉丰韦卓文黄三文李开绵中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带作物生物育种全国重点实验室中国热带农业科学院三亚研究院

木薯原产热带美洲,是世界热区重要的粮食作物,也是世界近十亿人的食粮.然而木薯基因组高度杂合、后代分离严重,定向选育难度大、育种周期长,这些因素严重制约着木薯产业的发展.因此,缩短育种周期、定向选育出木薯优良品种是当今育种工... 详细信息

木薯原产热带美洲,是世界热区重要的粮食作物,也是世界近十亿人的食粮.然而木薯基因组高度杂合、后代分离严重,定向选育难度大、育种周期长,这些因素严重制约着木薯产业的发展.因此,缩短育种周期、定向选育出木薯优良品种是当今育种工作的重点.近年来,随着测序技术的发展以及多组学、基因编辑、遗传转化等核心技术在育种中的应用,木薯育种工作取得了重大突破.本文综述了木薯育种的最新进展,包括木薯种质资源重要农艺性状评价已从传统表型评价发展到表型与基因型的精准评价、木薯参考基因组的组装与注释及关键性状基因资源的发掘、木薯现代育种策略的发展等.此外,本文还讨论了今后木薯育种的研究方向,这将对推动木薯产业发展、服务国家“一带一路”倡议,以及解决世界热区粮食安全和饲料有效供给具有重要意义.

关键词：木薯育种种质资源采后生理腐烂花叶病褐条病基因编辑

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不同腌制工艺对木薯嫩梢加工品质的影响

食品工业科技 2024年第1期45卷 72-79页

作者：张金泉王琴飞吴若娜余厚美林立铭宋勇张振文湖南农业大园艺学院湖南长沙410000 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南海口571101

本研究以木薯嫩梢(Cassava tender shoots,CTS)为对象,利用感官评价法、营养质量指数法(Index of nutritional quality,INQ)和主成分分析法(Principal component analysis,PCA),探究了传统泡菜、芽菜、酱菜、橄榄菜、烫泡菜和盐渍菜等... 详细信息

本研究以木薯嫩梢(Cassava tender shoots,CTS)为对象,利用感官评价法、营养质量指数法(Index of nutritional quality,INQ)和主成分分析法(Principal component analysis,PCA),探究了传统泡菜、芽菜、酱菜、橄榄菜、烫泡菜和盐渍菜等制作工艺对CTS腌制菜基本化学和元素组成、抗营养因子和亚硝酸盐含量的差异,以筛选出CTS适合的腌制菜工艺。结果表明:腌制的不同工艺条件显著影响CTS腌制菜品质。其中,CTS芽菜蛋白质含量最高,为35.29 g/100 g;CTS盐渍菜大部分化学组成含量较低;CTS腌制菜所含的矿物质皆不同程度降低,其中CTS芽菜工艺减少最多(Mn、Zn、K和Mg含量分别减少71.91%、70.72%、59.20%和60.84%)。各CTS腌制菜氰化物含量在32.62~82.41 mg/kg;单宁含量较低,含量在1.07~2.33 g单宁酸/100 g;亚硝酸盐含量远低于国家标准,含量在0.37~1.02 mg/kg。感官评价表明,CTS泡菜具有较好鲜味、质感和品相等,大众认可度高;INQ评价结果显示CTS盐渍菜、CTS泡菜和CTS烫泡菜的营养价值较高;PCA发现前3个主成分的累计贡献率为83.949%,PCA综合得分结果显示,CTS泡菜、CTS橄榄菜和CTS烫泡菜综合分值较高。最后,综合感官评价、INQ评价和PCA分析评价结果,得出CTS腌制的最佳工艺为CTS泡菜制作工艺,其次是CTS烫泡菜和CTS盐渍菜制作工艺。

关键词：木薯嫩梢腌制菜感官评价营养质量指数评价主成分分析评价

益智精油化学成分分析及其对单核细胞增生李斯特氏菌的抑菌机理

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食品科学 2024年第16期45卷 140-150页

作者：胡璇黄英王凯王丹谢小丽赵建平陈晓鹭于福来中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所农业农村部中药材生物学与栽培重点实验室海南省热带药用植物工程研究中心海南海口571101

以姜科植物益智果实为原料,采用水蒸气蒸馏法提取其精油,采用气相色谱-质谱联用技术分析益智精油的化学成分;通过滤纸片法和微量对倍稀释法分别测定益智精油对单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)的抑菌圈、最低抑菌质量浓... 详细信息

以姜科植物益智果实为原料,采用水蒸气蒸馏法提取其精油,采用气相色谱-质谱联用技术分析益智精油的化学成分;通过滤纸片法和微量对倍稀释法分别测定益智精油对单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)的抑菌圈、最低抑菌质量浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)及最低杀菌质量浓度(minimum bactericidal concentration,MBC),评价其抑菌活性,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察益智精油对菌体微观形态的影响,并通过测定菌体的生长曲线、电导率变化、大分子物质泄漏、超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD)活力和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量探究益智精油对单核细胞增生李斯特氏菌的抑菌机理。结果表明:从益智精油中共鉴定出45种化合物,以萜烯类、芳香烃及萜类含氧衍生物为主,其中巴伦西亚橘烯、圆柚酮、2,6,10,10-四甲基双环[7.2.0]十一烷-1,6-辛二烯、(2S,4aR,8aR)-4a,8-二甲基-2-(丙-1-烯-2-基)-1,2,3,4,4a,5,6,8a-八氢萘、(2R,8R,8aS)-8,8a-二甲基-2-(丙-1-烯-2-基)-1,2,3,7,8,8a-六氢萘和对伞花烃为相对含量较高的化合物;此外,益智精油可显著抑制单核细胞增生李斯特氏菌活性,其抑菌圈直径为14.20 mm,MIC和MBC分别为0.195、0.781 mg/mL,生长曲线测定发现,益智精油抑菌活性呈浓度依赖性;扫描电子显微镜和透射电子显微镜显示益智精油可破坏单核细胞增生李斯特氏菌细胞形态结构,改变菌体细胞膜的通透性,造成细胞内大量电解质、大分子内容物(核酸和蛋白质)泄漏,破坏菌体内SOD系统原有的动态平衡状态,导致SOD活力变化,同时诱导大量自由基生成,导致菌体细胞内脂质氧化程度升高,使MDA含量增加。综上,益智精油作用于单核细胞增生李斯特氏菌导致菌体细胞一系列变化,从而抑制菌体的生长并导致其凋亡,是益智精油中多种成分、多靶点协同作用的结果,初步分析萜烯类、芳香烃类和酮类物质是其抑菌的主要有效成分,为益智作为食品行业天然抑菌剂的开发利用提供了科学理论依据。

关键词：益智精油化学成分单核细胞增生李斯特氏菌抑菌机理

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结缕草属种质资源EST-SSR遗传多样性分析

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草地学报 2024年第8期32卷 2386-2393页

作者：黄春琼何潇罗丽娟董荣书刘国道中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南海口571101 海南大学热带作物学院海南海口570228

本研究以43份不同来源的结缕草属种质为材料,利用表达序列标签-简单重复序列(Expressed Sequence Tag-Simple sequence repeat,EST-SSR)引物对其进行遗传多样性分析。结果表明:从125对EST-SSR引物中筛选出30对能稳定扩增、条带清晰的引... 详细信息

本研究以43份不同来源的结缕草属种质为材料,利用表达序列标签-简单重复序列(Expressed Sequence Tag-Simple sequence repeat,EST-SSR)引物对其进行遗传多样性分析。结果表明:从125对EST-SSR引物中筛选出30对能稳定扩增、条带清晰的引物;共检测到124个标记,平均每对引物检测到4个,多态性标记有108个,多态性位点百分率为88.60%;种质间遗传相似性系数为0.530~0.864,平均为0.711;共检测到104个观察等位基因,平均每对引物检测到3个;有效等位基因数范围为0~5,平均为3;Shannon信息指数变化范围为0~1.593,平均为0.940。Nei’s基因多样性指数范围为0~0.793,平均为0.541;在遗传相似性系数为0.800时,利用非加权组平均法(Unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)法将43份种质划分为4个类群,聚类结果与种质地理位置有一定的关联,但联系不紧密。本研究结果表明43份种质的遗传多样性处于上等水平,EST-SSR标记能有效地评价结缕草属种质的遗传差异,为结缕草属种质资源的鉴定评价及分子标记辅助育种提供参考依据。

关键词：结缕草属 EST-SSR 分子标记遗传多样性群体结构

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不同油梨品种果面蜡质超微结构和组分分析

果树学报 2024年第5期41卷 956-967页

作者：薛唯佳张佳丽李艳霞马蔚红刘进平王甲水杨宏宾海南大学热带农林学院海南儋州571737 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海口571101

【目的】明确不同油梨品种果面蜡质的微观结构和化学组成,为深入研究蜡质功能提供基础数据。【方法】以5个不同油梨品种(Peterson、RKYYL6-2、Pollock、Walter Hole和RKYYL8-13)为研究材料,利用阿拉伯树胶分离果实外蜡,通过三氯甲烷提... 详细信息

【目的】明确不同油梨品种果面蜡质的微观结构和化学组成,为深入研究蜡质功能提供基础数据。【方法】以5个不同油梨品种(Peterson、RKYYL6-2、Pollock、Walter Hole和RKYYL8-13)为研究材料,利用阿拉伯树胶分离果实外蜡,通过三氯甲烷提取果实内蜡,利用扫描电镜、GC-MS和GC-FID对油梨果面蜡质的超微结构、化学成分及含量进行研究。【结果】油梨蜡质的晶体结构主要为相互堆叠的片状和颗粒状。油梨外蜡的化学成分由六大类物质组成,分别为烷烃、醛类、酸类、醇类、甾醇和单酰甘油;除以上物质外,油梨内蜡的化学成分还包括生育酚。5个油梨品种的外蜡含量为0.17~0.87μg·cm-2,内蜡含量为2.00~8.22μg·cm-2;其中,RKYYL6-2的外蜡、内蜡含量最低,而Walter Hole的外蜡、内蜡含量最高。进一步对外蜡、内蜡各组分含量在不同品种间进行统计分析,结果表明,Walter Hole外蜡、内蜡中的烷烃(C27除外)、醛类、酸类和醇类含量高于其他品种,且Walter Hole内蜡中的生育酚含量在5个品种中最高;Peterson外蜡、内蜡中的甾醇含量在所有品种中最高;Peterson外蜡中的单酰甘油含量显著高于其他品种,而Walter Hole内蜡中的单酰甘油含量在5个品种中最高。【结论】油梨蜡质的晶体结构通常为片状和颗粒状,不同油梨品种的果实在外蜡、内蜡的含量和化学组成上差异明显。研究结果为进一步明确油梨蜡质的生物学功能奠定了基础。

关键词：油梨果实表皮蜡质

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热带地区农田撂荒地土壤种子库的时空特征

生态学杂志 2024年

作者：董乾真胡安夏穆容段倩雯张瑞李欣勇海南大学热带农林学院中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所

为了探究热带地区农田撂荒后土壤种子库的时空格局及其影响因子，本研究通过种子萌发试验对海南岛西部和东部地区不同撂荒年份（撂荒2、5、10年）下不同土层（0～5、5～10、10～20 cm）的土壤种子库组成和分布进行了调查。结果表明，海... 详细信息

为了探究热带地区农田撂荒后土壤种子库的时空格局及其影响因子，本研究通过种子萌发试验对海南岛西部和东部地区不同撂荒年份（撂荒2、5、10年）下不同土层（0～5、5～10、10～20 cm）的土壤种子库组成和分布进行了调查。结果表明，海南岛西部和东部地区撂荒地土壤种子库密度最大值均在农田撂荒后2年，分别为49906和55417粒·m-2，且两个地区无显著差异（P>0.05）；在撂荒5年后，东部地区土壤种子库密度显著高于西部地区；在撂荒10年后，西部地区土壤种子库密度显著高于东部地区。随着撂荒年份的增加，海南岛西部地区土壤种子库密度呈先下降后增加趋势，东部地区土壤种子库密度呈逐渐下降趋势；两地区土壤种子库丰富度及多样性均在逐年增加。地上植被和土壤种子库在演替过程中呈现非一致性，两者之间相似性较低，为3%～21%，且呈下降趋势。撂荒年限和撂荒年限与撂荒地区的交互作用均对土壤种子库密度和多样性有显著影响（P研究结果为了解热带地区农田撂荒后土壤种子库的时空格局及其影响因子提供了重要参考，对指导农田恢复利用和生态环境保护具有一定的理论和实践意义。

关键词：热带地区土壤种子库密度撂荒时间多样性相似性丰富度

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柱花草SgALMT1基因克隆与表达分析

草地学报 2024年第4期32卷 1078-1086页

作者：缪野刘怀锦刘莉婷罗丽娟陈志坚海南大学热带农林学院海南海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南海口571101 热带作物生物育种全国重点实验室海南三亚572024

为探索铝激活苹果酸转运蛋白(Aluminum-activated malate transporter,ALMT)在植物适应酸性土壤铝毒害中的重要作用,本研究以柱花草(Stylosanthes guianensis)为研究材料,克隆了柱花草SgALMT1基因,并进行了生物信息学、亚细胞定位及基... 详细信息

为探索铝激活苹果酸转运蛋白(Aluminum-activated malate transporter,ALMT)在植物适应酸性土壤铝毒害中的重要作用,本研究以柱花草(Stylosanthes guianensis)为研究材料,克隆了柱花草SgALMT1基因,并进行了生物信息学、亚细胞定位及基因表达分析。结果表明:SgALMT1基因全长为1350 bp,编码450个氨基酸残基,蛋白分子量为50.6 kDa,包含6个跨膜结构域;亚细胞定位分析表明,SgALMT1蛋白定位在拟南芥原生质体细胞膜上,为膜蛋白。定量PCR结果表明,SgALMT1基因在柱花草叶中的表达量高于根中的表达量;铝处理增强了SgALMT1基因在柱花草根中的表达,表明SgALMT1基因可能参与了柱花草应对铝胁迫;另外,缺氮处理增强了SgALMT1基因在柱花草叶中的表达,而缺磷处理增强了SgALMT1在根中的表达。本研究结果为解析柱花草响应铝毒害和养分缺乏的机理提供了候选基因资源。

关键词：柱花草铝毒害基因表达苹果酸亚细胞定位

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不同品种百香果果实转色期糖酸品质性状评价

果树学报 2024年

作者：吴斌苏金生邢文婷宋顺马伏宁黄东梅中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所.农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南省热带作物资源遗传改良与创新重点实验室海南省省级西番莲种质资源圃云南农业大学热带作物学院

【目的】研究黄果百香果和紫果百香果等主栽品种和自育品种果实转色过程中糖酸组分的动态变化，对培育优质品种、优质果品生产、果实的适时采收具有重要意义。【方法】采用便携式糖酸仪测定百香果果实可溶性固形物含量，采用自动电位滴... 详细信息

【目的】研究黄果百香果和紫果百香果等主栽品种和自育品种果实转色过程中糖酸组分的动态变化，对培育优质品种、优质果品生产、果实的适时采收具有重要意义。【方法】采用便携式糖酸仪测定百香果果实可溶性固形物含量，采用自动电位滴定仪测定可滴定酸含量，采用高效液相色谱法测定果实中糖酸组分及其含量。【结果】随着果实转色成熟，百香果果肉可溶性固形物含量呈先升高后降低的趋势，壮乡蜜宝、中百6号、黄香1号、台农和满天星的可滴定酸含量呈逐渐降低的趋势。除钦蜜的固酸比随着果实转色逐渐增大外，其余品种的固酸比均呈先上升后下降的趋势。在百香果果实转色过程中蔗糖含量均呈先上升后下降的趋势，柠檬酸含量变化均随着果实转色呈现出逐渐下降的趋势。不同百香果品种成熟期的糖酸组分均呈现出显著性差异，其中中百6号果实中的果糖和葡萄糖含量显著高于其他品种。6个百香果品种的果实中酸组分以柠檬酸为主，占比达到68.27%～84.22%，其中台农果实中的柠檬酸、总酸和可滴定酸含量显著高于其他品种。固酸比分析发现，黄果百香果的固酸比高于紫果，固酸比从高到低依次为：钦蜜＞壮乡蜜宝＞黄香1号＞中百6号＞台农＞满天星。【结论】百香果不同品种的糖酸组分比例在果实不同发育期中存在差异。紫果百香果和黄果百香果均属于柠檬酸优势型。转色期T2～T4是百香果果实品质变化的关键时期。随着果实成熟均出现退糖现象，且黄果百香果的固酸比大于紫果。果实完全成熟时，钦蜜果实中的固酸比显著高于其他品种。百香果果实固酸比主要受柠檬酸含量的影响，且成反比。

关键词：百香果转色期可溶性糖有机酸固酸比

添加裸花紫珠对王草青贮发酵品质和体外产气特性的影响

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草地学报 2024年第4期32卷 1267-1275页

作者：孙蓉李茂陈桂武字学娟王凯海南大学热带农林学院海南儋州571737 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737 中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江524000

本试验旨在研究裸花紫珠(Callicarpa Nudiflora *** Arn.)不同添加形式和添加量对王草(Pennisetum purpureum×***,17.38%DM)青贮发酵品质、营养成分和体外产气特性的影响。试验以王草为原料,设置对照(CK),按王草200 g鲜重比例添加裸花... 详细信息

本试验旨在研究裸花紫珠(Callicarpa Nudiflora *** Arn.)不同添加形式和添加量对王草(Pennisetum purpureum×***,17.38%DM)青贮发酵品质、营养成分和体外产气特性的影响。试验以王草为原料,设置对照(CK),按王草200 g鲜重比例添加裸花紫珠水提物(ST)1%,2.5%,5%,鲜样混贮(XZ)2%,4%,6%,8%,裸花紫珠粉末(LF)0.5%,1.5%,2.5%,5%,青贮30天后,取样进行分析。结果表明:各处理与CK比较,pH值均显著降低(P<0.05),8%XZ和5%LF的乳酸含量显著高于其它处理组(P<0.01)。5%LF的干物质含量(DM)均显著高于其它处理组,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著低于其它处理组(P<0.05)。8%XZ和5%LF的体外干物质消化率最高(P<0.01)。5%LF的产气量显著高于其它处理组(P<0.01)。综上,添加裸花紫珠鲜样和粉末均能改善王草青贮饲料营养价值、发酵品质和体外产气特性,其中添加5%裸花紫珠粉末效果最佳。

关键词：裸花紫珠王草发酵品质营养成分体外产气特性

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