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产胶植物乳管的结构特征及其分化和发育

中国科学:生命科学 2024年第10期54卷 1781-1797页

作者：史敏晶田维敏张世鑫吴继林晁金泉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省部共建国家重点实验室培育基地—海南省热带作物栽培生理学重点实验室

组织内含天然橡胶的植物统称为产胶植物.产胶植物的乳管是合成和贮存天然橡胶的特化细胞,乳管细胞及其内部橡胶粒子的发生、发育与植物的产胶能力密切相关.因此,研究产胶植物的乳管结构及其分化发育对天然橡胶产业的发展具有重要的意义... 详细信息

组织内含天然橡胶的植物统称为产胶植物.产胶植物的乳管是合成和贮存天然橡胶的特化细胞,乳管细胞及其内部橡胶粒子的发生、发育与植物的产胶能力密切相关.因此,研究产胶植物的乳管结构及其分化发育对天然橡胶产业的发展具有重要的意义.橡胶粒子、黄色体和F-W复合体(Frey-Wyssling complex)是橡胶树乳管的特化细胞器,机械伤害促进乳管的分化,茉莉酸是调节次生乳管分化的关键信号分子,但橡胶树乳管分化发育的分子机制仍未完全解析.本文综述了当前主要产胶植物乳管结构和分化发育方面的研究进展,并阐述了杜仲、橡胶草、银胶菊与橡胶树的乳管在分布、形态结构上的区别.本文将为深入研究产胶植物的乳管生物学奠定理论基础.

关键词：产胶植物乳管天然橡胶结构分化和发育

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椰子CESA基因家族鉴定及生物信息学分析

分子植物育种 2024年第13期22卷 4212-4221页

作者：孙熹微杨耀东弓淑芳王永肖勇中国热带农业科学院椰子研究所海南省热带油料作物生物学重点实验室文昌571300 中国热带农业科学院三亚研究院三亚572000

中国加工椰糠与椰壳纤维所需的椰衣、椰壳主要从国外进口,国内原材料供给不足,市场潜力巨大,因此培育椰子高品质深加工新品种具有重要意义。本研究利用已发表的椰子基因组数据,共鉴定出10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了基因结构分... 详细信息

中国加工椰糠与椰壳纤维所需的椰衣、椰壳主要从国外进口,国内原材料供给不足,市场潜力巨大,因此培育椰子高品质深加工新品种具有重要意义。本研究利用已发表的椰子基因组数据,共鉴定出10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了基因结构分析、蛋白理化性质分析、亚细胞定位预测、蛋白质保守结构域预测、超二级结构预测分析、三级结构同源建模、蛋白跨膜螺旋预测、系统进化树构建及表达谱分析。蛋白理化性质与亚细胞定位分析显示,椰子CESA成员蛋白多为酸性蛋白,且主要定位于细胞质膜上。进化分析显示,椰子CESA基因家族成员可分为5组,组内基因同源性较高,组间差异较小,所有家族成员均含有N端锌指结构域和纤维素合酶结构域,基因结构相似。聚类及表达谱分析显示,CoCESA3、CoCESA4、CoCESA6、CoCESA8与已报道的拟南芥、水稻初生细胞壁合成相关CESA基因聚类在一起,并在成熟叶片、幼叶、胚、胚乳和愈伤组织中都有较高的表达量,其可能参与了初生细胞壁合成且在整个植物生长发育过程中发挥作用。本研究鉴定了10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了生物信息学分析,为椰子CESA基因家族功能的进一步研究提供基础,并为高质量深加工椰子新品种的分子育种提供候选基因。

关键词：椰子(Cocos nucifera L.) CESA基因家族生物信息学

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益智精油O/W型微乳液的制备及其性能研究

日用化学工业（中英文） 2024年第10期54卷 1201-1210页

作者：谢小丽胡璇黄英王凯王丹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

益智(Alpinia oxyphylla Miq.)提取物是一种天然的化妆品原料,可作为植物功能油使用。为了获得稳定的益智精油(AOEO)水包油型(O/W型)微乳液,本研究通过拟三元相图法构建含AOEO的O/W型微乳液,考察表面活性剂、助表面活性剂、Km(表面活性... 详细信息

益智(Alpinia oxyphylla Miq.)提取物是一种天然的化妆品原料,可作为植物功能油使用。为了获得稳定的益智精油(AOEO)水包油型(O/W型)微乳液,本研究通过拟三元相图法构建含AOEO的O/W型微乳液,考察表面活性剂、助表面活性剂、Km(表面活性剂与助表面活性剂的质量比)以及其不同组分及比例对微乳液面积的影响,并测定微乳液的粒径、形貌、电导率、水溶性及稳定性等指标,探讨其表征与理化性能。结果得到益智精油O/W型微乳液的较优配方为:m(蓖麻油聚氧乙烯醚40(EL-40))∶m(1,2-丙二醇)∶m(AOEO)=10.5∶3.5∶6,水相的过渡点为60%(质量分数),平均粒径为(26.580±0.133)nm,多分散指数(PDI)为0.226±0.010,在透射电子显微镜(TEM)与数码生物显微镜(DBM)下微乳液呈球形或类球形,规整,无黏边,并具有良好的水溶性、离心稳定性、热稳定性及低温贮藏稳定性。结果表明以微乳液为载体可实现益智精油的纳米包覆,为益智精油在日化领域的开发与应用提供参考。

关键词：益智精油微乳液拟三元相图蓖麻油聚氧乙烯醚 O/W型

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大豆田生境红火蚁工蚁的活动性程度评价

环境昆虫学报 2024年第2期46卷 354-362,I0001-I0002页

作者：金涛钟浩郝铮马光昌杨升院龚治中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室海口571101

应用刻度图示法观察记录了海口市大豆田生境红火蚁Solenopsis invicta Buren工蚁的活动性水平,并对蚁巢大小及活动时间与工蚁数量、爬升高度和恢复平静时间等指标值进行了通径分析。对41个蚁巢观察结果表明,除了1个蚁巢外,蚁巢惊扰后60 ... 详细信息

应用刻度图示法观察记录了海口市大豆田生境红火蚁Solenopsis invicta Buren工蚁的活动性水平,并对蚁巢大小及活动时间与工蚁数量、爬升高度和恢复平静时间等指标值进行了通径分析。对41个蚁巢观察结果表明,除了1个蚁巢外,蚁巢惊扰后60 s时在观测尺平均爬升高度均大于15 s时平均爬升高度,且蚁巢被干扰后观测尺上工蚁数量和爬行高度随着时间的延长先快速增加,至45 s时达到最大,尔后逐渐减少至平静。相关分析表明,180 s内阳面平均爬行高度与测试时活动时间的相关性最高,恢复平静时间与蚁巢体积相关性最高,相关系数分别为0.4572和0.6233。通径分析表明,测试活动时间对15 s时阴面平均爬升高度、15 s时平均爬升高度及180 s内阳面平均爬行高度起正向作用,60 s时阴面平均爬升高度以及60 s时平均爬升高度与蚁巢体积起正向作用,蚁巢地表高度、蚁巢地表面积、蚁巢体积对恢复平静时间起正向作用。研究结果为了解热带地区大豆种植生境红火蚁行为活动特征,以及实施有效防控提供科学参考。

关键词：红火蚁工蚁活动性大豆田生境通径分析

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特色热带作物淀粉研究进展

中国科学:生命科学 2024年第10期54卷 1907-1938页

作者：王旭张继月张雨桐陈小爱徐飞张彦军中国热带农业科学院香料饮料研究所海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室国家热带植物种质资源库木本粮食种质资源分库国家重要特色热带作物工程技术研究中心

淀粉作为自然界来源最广泛的碳水化合物,最基本的生理功能是为人体生命活动提供能量.作为木薯、香蕉等典型特色热带作物的主要组成成分,特色热带作物淀粉因具有区别于传统淀粉资源的多尺度结构,从而表现出不同的理化性质、加工性能和应... 详细信息

淀粉作为自然界来源最广泛的碳水化合物,最基本的生理功能是为人体生命活动提供能量.作为木薯、香蕉等典型特色热带作物的主要组成成分,特色热带作物淀粉因具有区别于传统淀粉资源的多尺度结构,从而表现出不同的理化性质、加工性能和应用领域而受到广泛的关注.本文按照淀粉的来源归纳现有特色热带作物淀粉的研究进展,综述了木薯、香蕉、菠萝蜜、面包果、芒果、蛋黄果等特色热带作物淀粉的提取工艺、直链淀粉含量、多尺度结构、理化性质、加工技术及其产品应用等,讨论了特色热带作物淀粉的未来发展方向、应用前景,给出了研究建议,以期为特色热带作物淀粉的研究、相关产品的加工水平的提升等提供理论指导.

关键词：特色热带作物淀粉结构性质应用前景

基因编辑MeERF127提高木薯抗旱和耐盐性

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热带作物学报 2024年第9期45卷 1780-1790页

作者：张兴龙张亚文王晓彤唐湘宁郭建春闵义刘姣海南大学生命健康学院海南海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南海口571101 海南热带农业资源研究院/海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室海南海口571101 中国热带农业科学院三亚研究院/热带作物生物育种全国重点实验室海南三亚572025

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... 详细信息

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711 bp,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80 d)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。

关键词：木薯 MeERF127 基因编辑干旱胁迫盐胁迫

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基于无人机多源影像数据的灌浆期人工合成小麦抗旱性评价

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中国农业科学 2024年第9期57卷 1674-1686页

作者：燕雯金秀良李龙徐子涵苏悦张跃强景蕊莲毛新国孙黛珍山西农业大学农学院中国农业科学院作物科学研究所/作物基因资源与育种全国重点实验室新疆农业科学院核技术生物技术研究所/农业农村部荒漠绿洲区作物生理生态与耕作重点实验室/新疆作物生物技术重点实验室

【目的】基于无人机多源影像及产量数据评价人工合成小麦种质的抗旱性，优选高通量抗旱性鉴定指标，发掘抗旱人工合成小麦种质资源，为加快拓展小麦抗旱遗传资源、提升旱地小麦育种水平提供技术支撑和种质材料。【方法】以80份人工合成... 详细信息

【目的】基于无人机多源影像及产量数据评价人工合成小麦种质的抗旱性，优选高通量抗旱性鉴定指标，发掘抗旱人工合成小麦种质资源，为加快拓展小麦抗旱遗传资源、提升旱地小麦育种水平提供技术支撑和种质材料。【方法】以80份人工合成小麦种质及对照小麦品种新春37为试验材料，在田间进行小区播种，设置干旱和灌溉2种水分处理；利用无人机搭载多光谱及热红外相机采集试验材料灌浆期多源影像进行拼接处理，通过阈值分割等方法提取各试验材料的光谱指数；利用相关性分析和主成分分析鉴选抗旱相关光谱指标，结合单指标及综合评价方法鉴定人工合成小麦种质的抗旱性。【结果】基于无人机多源影像数据提取了80份人工合成小麦种质的19种光谱指数。不同光谱指数抗旱系数与小区产量抗旱指数的相关性分析结果表明，OSAVI的抗旱系数与抗旱指数的关联度最高，NDVI、CIre和NDRE的抗旱系数与抗旱指数的关联度较高。部分光谱指数的抗旱系数间相关性较高，存在冗余信息，通过主成分分析，将19个光谱指数的抗旱系数转换为3个相互独立的综合指标，3个综合指标的贡献度分别为59.6%、12.0%和9.6%。利用加权隶属函数法聚合综合指标，通过公式计算获得各人工合成小麦种质的综合抗旱性度量值。基于抗旱指数鉴定出6份强抗旱人工合成小麦种质，基于综合抗旱性度量值鉴定出5份强抗旱种质，其中，SW004和SW009在2种方法的评价结果中均被评为强抗旱种质。基于OSAVI的抗旱系数对80份人工合成小麦种质进行抗旱性分级，分级结果与基于综合抗旱性度量值的分级结果基本一致。根据OSAVI的抗旱系数鉴定出的6份强抗旱种质中，有5份在基于综合抗旱性度量值分级中也被鉴定为强抗旱种质。【结论】基于无人机多源影像提取的光谱指数NDVI、OSAVI、CIre和NDRE，以及基于光谱指数的综合抗旱性度量值均可用于辅助鉴定小麦种质抗旱性。

关键词：多源影像光谱指数人工合成小麦抗旱性灌浆期

香草兰精油Pickering乳液制备、性质及功能性研究

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中国食品学报 2024年第5期24卷 233-244页

作者：王艺潼覃亚娟徐飞张彦军王萍中国热带农业科学院香料饮料研究所海南万宁571533 东北林业大学生命学院哈尔滨150040 海南省特色热带作物适宜性加工与品质控制重点实验室海南万宁571533 海南省热带香料饮料作物工程技术研究中心海南万宁571533

为对植物精油进行有效保护,控制其缓慢释放并扩大其应用范围,以香草兰精油为原料,通过剪切超声技术制备以辛烯基琥珀酸淀粉(OSA淀粉)为固体颗粒的Pickering乳液,测定其在贮藏期间的稳定性及香气释放速率,探究乳液消化过程中的变化,并对... 详细信息

为对植物精油进行有效保护,控制其缓慢释放并扩大其应用范围,以香草兰精油为原料,通过剪切超声技术制备以辛烯基琥珀酸淀粉(OSA淀粉)为固体颗粒的Pickering乳液,测定其在贮藏期间的稳定性及香气释放速率,探究乳液消化过程中的变化,并对精油及乳液的抗炎性和MCF-7细胞抗增殖性进行对比。结果表明,香草兰精油Pickering乳液液滴表面光滑,颗粒完整,最小粒径为0.54μm。Pickering乳液可有效提高精油贮藏稳定性。与香草兰精油相比,乳液有效降低内部精油的香气释放率约100倍。Pickering乳液具有显著的抗消化能力,游离脂肪酸释放率在120 min内达到22.35%。香草兰精油制备Pickering乳液后依旧保持较高的抗炎活性,与未经处理的MCF-7细胞相比,二者均具有较强抗增殖作用。结论:用OSA淀粉稳定香草兰精油制备的Pickering乳液可有效增加精油溶解度,提高稳定性,扩大应用范围。本试验可为香草兰精油的应用,特别是功能性物质的应用提供理论依据。

关键词：香草兰精油 Pickering乳液抗炎活性 MCF-7抑制

施用茚虫威饵剂后红火蚁的蚁巢迁移及弃尸行为

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植物保护 2024年第3期50卷 307-311,326页

作者：韩冬银马泽文朱俊洪李磊王建赟符悦冠张方平中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室海口571101 海南大学植物保护学院海口570228 中国热带农业科学院三亚研究院三亚572024

红火蚁Solenopsis invicta是典型的社会性昆虫,在防控过程中容易引起红火蚁巢体迁移和弃尸等现象,影响防控效果。本研究对标记好的蚁巢施用茚虫威饵剂,然后定时观察新增加的蚁巢数量和工蚁弃尸量。结果表明,施用0.08%和0.1%茚虫威饵剂后... 详细信息

红火蚁Solenopsis invicta是典型的社会性昆虫,在防控过程中容易引起红火蚁巢体迁移和弃尸等现象,影响防控效果。本研究对标记好的蚁巢施用茚虫威饵剂,然后定时观察新增加的蚁巢数量和工蚁弃尸量。结果表明,施用0.08%和0.1%茚虫威饵剂后,所有处理均有新蚁巢出现,施药后5~10 d,新蚁巢大量出现,随后蚁群趋向稳定,新增蚁巢减少,至处理后25~30 d,再次出现新蚁巢。0.1%茚虫威饵剂15 g/巢处理在施药后5 d出现8个新蚁巢,药后10 d和30 d分别又新增5个蚁巢,其他时间新增蚁巢数较少。按处理剂量,药后30 d,2种药剂15 g/巢处理出现的新巢数量均显著高于25 g/巢处理。0.1%茚虫威15 g/巢处理,校正蚁巢累计增加率高达124.98%,0.08%茚虫威饵剂15 g/巢处理为89.05%;0.08%和0.1%茚虫威饵剂25 g/巢处理,校正蚁巢累计增加率分别为12.00%和51.34%。施用15 g/巢饵剂后2 d开始有大量工蚁尸体被丢弃,至药后4 d弃尸量达最大值,0.08%和0.1%茚虫威饵剂处理弃尸量分别为330.5头/巢和300.2头/巢,随后呈逐步下降趋势,至14 d,弃尸量降至最低。施药后8 d内弃尸量达总弃尸量75.26%以上,至药后10 d,已达总弃尸量的90.08%以上。施用0.08%和0.1%茚虫威饵剂25 g/巢的处理新蚁巢出现较少,表明施用相对低剂量的饵剂,更容易引起蚁巢迁移。红火蚁的弃尸行为主要发生在饵剂施用后的前8 d。

关键词：红火蚁茚虫威蚁巢迁移弃尸