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比较转录组分析揭示耐盐和盐敏感水稻对盐胁迫的分子响应机制

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分子植物育种 2024年

作者：曾力旺叶晓雪铁韦韦徐建龙丁泽红艾治勇胡伟中国热带农业科学院科技信息研究所中国热带农业科学院三亚研究院中国热带农业科学院热带生物技术研究所中国农业科学院作物科学研究所湖南省杂交水稻研究中心

为了探究不同品种水稻响应盐胁迫的分子机制，本研究以耐盐水稻品种海稻86和盐敏感水稻品种五山丝苗为研究材料，利用含有200 mmol/L NaCl的霍格兰溶液分别对其进行6、24和72 h盐胁迫处理，并通过转录组测序分析不同品种水稻在盐胁迫下... 详细信息

为了探究不同品种水稻响应盐胁迫的分子机制，本研究以耐盐水稻品种海稻86和盐敏感水稻品种五山丝苗为研究材料，利用含有200 mmol/L NaCl的霍格兰溶液分别对其进行6、24和72 h盐胁迫处理，并通过转录组测序分析不同品种水稻在盐胁迫下的响应基因和调控网络。结果表明，相较于盐敏感品种，盐胁迫6、24和72 h后在海稻86中分别鉴定到848、1092和1189个特异性盐响应基因。GO富集分析结果显示，这些基因主要参与非生物逆境相关的生物学过程，如氧化还原酶活性、运输和胁迫响应，以及时间特异性生物学过程，如基因表达调控在6 h富集，细胞稳态和光合生物合成过程分别在24和72 h富集。KEGG分析结果显示，这些基因参与了乙烯和脱落酸触发的MAPK信号通路。此外，本研究还鉴定到33个转录因子家族中的188个转录因子，共表达网络分析揭示了在不同时间点与耐盐性状密切相关的8个基因模块。结合共表达网络和转录因子结合位点分析结果，构建了以AP2.1，MYB1，WRKY45，ERF1等20个转录因子为核心的调控网络，这些转录因子可能是调控水稻耐盐性的关键候选基因。本研究为理解不同品种水稻的盐胁迫响应机制提供了新的见解，并为培育耐盐水稻提供了基因资源。

关键词：水稻盐胁迫转录调控转录因子转录组

遮光对五指毛桃植株生物量分配及营养成分组成特征的影响

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热带作物学报 2024年第8期45卷 1641-1650页

作者：袁淑娜潘剑黄坚雄桂青郑定华蔡海滨王秀全中国热带农业科学院橡胶研究所/农业农村部儋州热带作物科学观测试验站/中国热带农业科学院林下资源综合利用研究中心海南儋州571737

通过搭建遮阴棚设置5个遮光率处理(0、30%、50%、70%、90%),分析不同光照强度下五指毛桃生物量指标的分配规律及各部分矿质元素组成特征、营养成分积累差异。结果表明:五指毛桃生物量指标可塑性指数平均值为0.81,茎生物量占比受遮光影... 详细信息

通过搭建遮阴棚设置5个遮光率处理(0、30%、50%、70%、90%),分析不同光照强度下五指毛桃生物量指标的分配规律及各部分矿质元素组成特征、营养成分积累差异。结果表明:五指毛桃生物量指标可塑性指数平均值为0.81,茎生物量占比受遮光影响较小,果生物量及其占比受遮光影响较大,90%遮光率处理一年生五指毛桃植株不结果;50%遮光率处理五指毛桃植株果生物量占比最高;遮光会增加五指毛桃植株常量元素中氮和钾的含量,降低钙和磷的含量;五指毛桃植株钙磷比变化范围为1.65~6.32,果实钙磷比较低,叶片钙磷比较高;微量元素中,铁含量受遮光影响最大;70%和90%遮光率处理五指毛桃叶片、茎秆和果实中铁含量较对照降低65%以上;遮光处理五指毛桃叶片粗蛋白含量范围为13.91%~16.82%,果实粗蛋白含量范围为12.22%~16.46%;叶片和果实粗纤维平均含量分别为13.73%和17.33%;全光照种植五指毛桃果实中粗脂肪含量最高,为13.30%;遮阴显著降低五指毛桃叶片、茎秆和果实中黄酮类化合物含量,但五指毛桃叶片和果实中的多酚含量在30%遮光率处理下达到最高。综上,以采收种子进行种苗繁育为主的生产不适宜在荫蔽度较高的环境下进行,可以用50%遮光种植,以提高结实率。同时遮阴会改变五指毛桃各部位养分积累和组成比例,在用其叶片、茎秆和果实作饲料原料时应注意五指毛桃种植环境对其营养成分组成的影响,合理进行各养分比例调整。而利用其叶片作为饮料原料时,以种植在30%遮光率环境中为宜。

关键词：五指毛桃遮阴生物量分配营养成分

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

复合菌群接种剂在热区农业可持续发展中的应用

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中国科学:生命科学 2024年

作者：杨腊英赵青云周登博郭立佳周游杨扬郭志凯汪军梁昌聪黄俊生中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/热带作物生物育种全国重点实验室/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室/国家肥料微生物种质资源库(海南) 中国热带农业科学院香料饮料研究所中国热带农业科学院热带生物技术研究所

高温多雨的天气导致热区农业面临着病虫害的多发与频发等诸多挑战.目前,木霉、芽孢杆菌和链霉菌等微生物已经被广泛应用于保障热带农业可持续发展和环境友好生产中,且接种不同功能微生物的组合作为植物生长促进剂和生物防治剂具有更大... 详细信息

高温多雨的天气导致热区农业面临着病虫害的多发与频发等诸多挑战.目前,木霉、芽孢杆菌和链霉菌等微生物已经被广泛应用于保障热带农业可持续发展和环境友好生产中,且接种不同功能微生物的组合作为植物生长促进剂和生物防治剂具有更大的潜力.本文综述常见的几类微生物及其制剂在热带农业可持续发展中的应用,概述其功能微生物的作用机制,包括重寄生、产生抗生素等直接作用机制,以及竞争空间和营养物质、激活宿主植物防御能力和修饰根际微生物群等间接作用机制,并展望未来复合菌群在农业生产应用中的研究方向和热点.

关键词：根际促生菌菌根菌木霉复合菌群可持续农业

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缓释肥料棒对香蕉生长、产量及品质的影响

中国南方果树 2024年第1期53卷 67-73页

作者：谭宇捷刘海林杨红竹黄丽娜程世敏林清火茶正早罗微海南大学热带作物学院海口570228 中国热带农业科学院橡胶研究所/农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室/中国热带农业科学院土壤肥料研究中心海口571101 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海口571101

为了研究缓释肥料棒对香蕉生长、产量和品质的影响,设置常规施肥、缓释肥料棒、缓释肥料棒减施20%(80%缓释肥料棒)和对照(不施肥)等4个处理,比较分析各处理的香蕉株高、茎围、叶片数、养分积累量、产量与品质指标。结果表明,缓释肥料棒... 详细信息

为了研究缓释肥料棒对香蕉生长、产量和品质的影响,设置常规施肥、缓释肥料棒、缓释肥料棒减施20%(80%缓释肥料棒)和对照(不施肥)等4个处理,比较分析各处理的香蕉株高、茎围、叶片数、养分积累量、产量与品质指标。结果表明,缓释肥料棒处理的香蕉叶片数较常规施肥显著增加6.55%,氮素积累量较常规施肥提高2.36%;80%缓释肥料棒处理磷、钾的积累量较常规施肥显著提高14.13%、24.40%。与常规施肥相比,缓释肥料棒处理能显著增加株产16.90%~17.63%,可食率显著提高6.46%~10.06%,但对香蕉可溶性固形物、可滴定酸和维生素C含量无显著性影响。综合考虑,缓释肥料棒减施20%为供试条件下最优施肥处理。

关键词：香蕉缓释肥料棒养分积累产量可溶性固形物

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不同氮源添加对椰子叶堆肥腐殖化效果的影响

中国农业科技导报 2024年第2期26卷 162-170页

作者：黄小红焦静杜嵇华吴翼李尊香刘信鹏中国热带农业科学院南亚热带作物研究所广东湛江524091 中国热带农业科学院农业机械研究所广东湛江524091 湛江市热带作物秸秆高效循环利用工程技术研究中心广东湛江524091 中国热带农业科学院椰子研究所海南文昌571339

为探究不同氮源对椰子叶堆肥腐殖化效果的影响,以鸡粪、猪粪、沼渣、尿素等不同氮源为控制变量,分别与椰子叶进行混合堆肥,对温度、发酵前后碳氮比的比值(T值)、腐殖质含量、腐殖化系数、腐殖化指数和腐殖化聚合度等指标进行分析。结果... 详细信息

为探究不同氮源对椰子叶堆肥腐殖化效果的影响,以鸡粪、猪粪、沼渣、尿素等不同氮源为控制变量,分别与椰子叶进行混合堆肥,对温度、发酵前后碳氮比的比值(T值)、腐殖质含量、腐殖化系数、腐殖化指数和腐殖化聚合度等指标进行分析。结果表明,各处理组的堆肥高温期(55.0℃以上)均超过15 d,达到无害化处理要求;T值均小于0.60,达到了腐熟要求;发酵后总有机碳含量下降,但各处理组的腐殖质碳含量上升,腐殖化程度增加。鸡粪处理组腐殖化效果最佳,其腐殖化系数增加19.28%、腐殖化指数增加65.80%,腐殖化聚合度达到2.38;猪粪处理组产品稳定性低于鸡粪处理,高于沼渣和尿素处理;沼渣处理组堆肥腐殖化系数最高,但腐殖化聚合度只有1.61,产品稳定性差;尿素处理组堆肥腐殖化指数和腐殖化聚合度降低,阻碍了其腐殖化进程。综上可知,鸡粪作为氮源添加对椰子叶堆肥的腐殖化效果最好,研究结果为海南地区椰子叶废弃物资源化利用提供科学依据。

关键词：堆肥椰子叶氮源腐殖化

槟榔黄化植原体16SrI组的实时荧光定量PCR检测方法的建立

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分子植物育种 2024年

作者：林兆威唐庆华龙仕达牛晓庆刘帆宋薇薇中国热带农业科学院椰子研究所海南省院士团队创新中心

由植原体侵染引起的槟榔黄化病(Areca palm yellow leaf disease， YLD)是槟榔生产上一种毁灭性病害。目前，在中国引起槟榔黄化病的植原体主要有16SrI组、16SrII组及16SrXXXII组3个种群。为了对槟榔黄化植原体16SrI组群体进行检测，本... 详细信息

由植原体侵染引起的槟榔黄化病(Areca palm yellow leaf disease， YLD)是槟榔生产上一种毁灭性病害。目前，在中国引起槟榔黄化病的植原体主要有16SrI组、16SrII组及16SrXXXII组3个种群。为了对槟榔黄化植原体16SrI组群体进行检测，本研究基于槟榔黄化病植原体16SrI组secY基因，设计实时荧光定量PCR特异性引物和探针，对该引物探针组合进行准确性、灵敏度、特异性及重复性测试，并对儋州的槟榔黄化样品进行检测应用。结果显示，在准确性方面，引物qSecY-F1/R1和探针qSecY-P1能够准确检测出槟榔黄化植原体16SrI组样品；在灵敏度方面，该引物探针组合能检测到4.81×101copies/μL数量级，标准品的Ct值与质粒拷贝数的对数呈线性关系，标准曲线方程为y=-3.578 8x+43.342，相关系数R2=0.993，扩增效率为90.29%，说明该检测方法适用于低浓度植原体检测和定量分析，扩增效率符合检测技术要求；在特异性方面，该引物探针组合具有较好的特异性，16SrII组和16SrXXXII组的植原体、槟榔相关的病原及内生菌均对本引物探针无影响；在重复性方面，组内和组间重复的变异系数均低于1%，具有较好的重复性；利用该引物探针，儋州地区36份槟榔样品共22份检查为阳性，检出率为61.11%。综上，该实时荧光定量PCR检测方法能满足对槟榔黄化植原体16SrI组的检测需求，可为该群体的流行学研究提供技术参考。

关键词：槟榔槟榔黄化植原体 secY基因实时荧光定量PCR

槟榔黄化植原体tuf、secA及rp基因的克隆及序列分析

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分子植物育种 2024年

作者：林兆威龙仕达孟秀利唐庆华牛晓庆王晔楠宋薇薇中国热带农业科学院椰子研究所海南省院士团队创新中心

槟榔黄化病(areca palm yellow leaf disease， YLD)是由植原体侵染引起的一种毁灭性病害。为了从亚组水平上明确槟榔黄化植原体的分类地位，本研究采用通用引物和特异性引物对槟榔黄化植原体的tuf、secA及rp基因进行巢氏PCR扩增，并对... 详细信息

槟榔黄化病(areca palm yellow leaf disease， YLD)是由植原体侵染引起的一种毁灭性病害。为了从亚组水平上明确槟榔黄化植原体的分类地位，本研究采用通用引物和特异性引物对槟榔黄化植原体的tuf、secA及rp基因进行巢氏PCR扩增，并对核苷酸序列进行分析。结果显示，克隆获得tuf、secA及rp基因序列片段分别为842、708及1 201 bp，分别编码280、235及415个氨基酸；NCBI blastn同源性检索显示，tuf、secA及rp基因均分别与GenBank数据库中的植原体16SrI组成员相应的基因序列相似性最高；将获得的tuf、secA及rp基因分别与各组或亚组的代表株进行比对，显示与tuf I-B亚组、secA I-B亚组及rp I-B亚组植原体的同源性最高，分别为99.88%、99.63%及99.70%；系统发育树分析显示，槟榔黄化植原体在tuf、secA及rp基因聚类分析上分别与tuf I-B亚组、secA I-B亚组及rp I-B亚组植原体亲缘关系最近。综上表明，槟榔黄化植原体在tuf、secA及rp基因的划分上属于tuf I-B、secA I-B及rp I-B亚组。本研究结果为槟榔黄化病的发生、流行规律及遗传变化的研究提供理论基础。

关键词：槟榔槟榔黄化植原体 tuf基因 secA基因 rp基因

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不同叶螨对加州新小绥螨发育和繁殖的影响

中国生物防治学报 2024年第3期40卷 568-574页

作者：贾静静符悦冠吉训聪林珠凤陈俊谕海南省农业科学院植物保护研究所/海南省农业科学院农产品质量安全与标准研究中心/海南省植物病虫害防控重点实验室海口571100 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海口571101 中国热带农业科学院三亚研究院三亚572054

为明确以橡胶3种不同叶螨为食物对加州新小绥螨生长发育和繁殖的影响,探讨其释放于橡胶园建立种群的可能性,在室内27℃±1℃、RH 75%±5%和光周期12L:12D条件下,采用特定时间生命表研究方法对以东方真叶螨、比哈小爪螨和六点始叶螨为食... 详细信息

为明确以橡胶3种不同叶螨为食物对加州新小绥螨生长发育和繁殖的影响,探讨其释放于橡胶园建立种群的可能性,在室内27℃±1℃、RH 75%±5%和光周期12L:12D条件下,采用特定时间生命表研究方法对以东方真叶螨、比哈小爪螨和六点始叶螨为食物时的加州新小绥螨试验种群特性进行了研究,并分析其种群特征指数的差异。结果表明:以东方真叶螨、比哈小爪螨和六点始叶螨为食物,加州新小绥螨的世代发育历期分别为6.88d、8.03d和13.16d,三者之间差异显著;其存活率分别为100%、100%和82.98%。加州新小绥螨雌成螨寿命和产卵量以3种不同叶螨为食物时差异显著,以东方真叶螨为食物加州新小绥螨雌成螨寿命最长,产卵量最高,分别为34.59 d和42.38粒/雌;其次为比哈小爪螨,分别为26.01 d和29.19粒/雌;而以六点始叶螨为食物不利于加州新小绥螨雌成螨的存活和产卵,其雌成螨寿命和产卵量分别仅为13.60 d和1.47粒/雌。以东方真叶螨为食物,加州新小绥螨的净增殖率和内禀增长率最大,分别为28.700和0.273;其次为比哈小爪螨,分别为19.661和0.231;而以六点始叶螨为食物其内禀增长率为-0.013。综上,东方真叶螨最利于加州新小绥螨的种群增长,其次为比哈小爪螨,而六点始叶螨单一发生的条件下加州新小绥螨的种群无法维持,但以3种不同叶螨同时为食物时加州新小绥螨的种群增长还有待研究。

关键词：加州新小绥螨东方真叶螨比哈小爪螨六点始叶螨橡胶

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