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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

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木薯MeMinD的互作蛋白筛选

热带作物学报 2024年

作者：潘沐陆小花姚远陈银华郭建春王亚杰海南大学热带农林学院中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室/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大学生命健康学院

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... 详细信息

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了新的信息。

关键词：木薯 MeMinD MeNAPRT2 酵母双杂交质体

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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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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

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日本食蚧蚜小蜂的羽化行为及繁殖力观察

应用昆虫学报 2024年第1期61卷 151-156页

作者：韩姗妮陈俊谕王景威叶政培陈鹤升朱俊洪符悦冠韩冬银李磊张方平中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南省热带作物病虫害生物防治工程技术研究中心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 海南大学林学院詹州571737

【目的】探明日本食蚧蚜小蜂Coccophagus japonicus Compere的羽化行为及繁殖能力。【方法】在室内观察了日本食蚧蚜小蜂的羽化行为、羽化节律及补充营养物质(海藻糖、松三糖、蔗糖、蜂蜜、果糖和葡萄糖)对小蜂寿命、生殖力等方面的影... 详细信息

【目的】探明日本食蚧蚜小蜂Coccophagus japonicus Compere的羽化行为及繁殖能力。【方法】在室内观察了日本食蚧蚜小蜂的羽化行为、羽化节律及补充营养物质(海藻糖、松三糖、蔗糖、蜂蜜、果糖和葡萄糖)对小蜂寿命、生殖力等方面的影响。【结果】日本食蚧蚜小蜂的羽化分为介壳虫体内羽化及成蜂出壳两个过程,羽化高峰期为06:00-10:00。补充蔗糖的寿命最长,为15.58 d,其次为果糖(14.97 d)。补充蔗糖后产卵量最高,为236.5粒,其次为果糖(192.0粒)及蜂蜜(191.0粒),葡萄糖最低(156.5粒),产卵高峰出现在羽化后第2天,然后随产卵雌蜂日龄的增加呈下降趋势。子代的出蜂量以雌蜂为6日龄的最高,然后随雌蜂日龄的增加子代出蜂量大幅下降。【结论】可选用6日龄内的日本食蚧蚜小蜂雌蜂进行室内扩繁和田间释放,并可补充蔗糖水溶液以提升其扩繁和防治效果。

关键词：日本食蚧蚜小蜂羽化节律营养物质寿命生殖力

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美丽石斛茎叶化学成分及其生物活性研究

中成药 2024年

作者：迟利航陈惠琴黄圣卓吴妃梅文莉宋希强戴好富中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室海南大学热带农林学院热带特色林木花卉遗传与种质创新教育部重点实验室

目的研究美丽石斛***.茎叶的化学成分及其生物活性。方法美丽石斛茎叶95%乙醇提取物采用硅胶、SephadexLH-20、半制备HPLC进行分离纯化，根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。通过PNPG法测定其α-葡萄糖苷酶抑制活性，以LPS... 详细信息

目的研究美丽石斛***.茎叶的化学成分及其生物活性。方法美丽石斛茎叶95%乙醇提取物采用硅胶、SephadexLH-20、半制备HPLC进行分离纯化，根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。通过PNPG法测定其α-葡萄糖苷酶抑制活性，以LPS诱导RAW264.7细胞产生NO为模型评价其体外抗炎活性。结果从中分离得到15个化合物，分别鉴定为coniferylp-coumarate(1)、(－)-松脂醇(2)、2，5，7-三羟基-4-甲氧基-9，10-二氢菲(3)、柚皮素(4)、spiropreussomerinA(5)、7-hydroxy-14-de-O-methyl-lasiodiplodin(6)、(4S，5S，6Z，8E)-5-hydroxydeca-6，8-dien-4-olide(7)、(6S，9R)-blumenolC(8)、对羟基苯甲酸(9)、间羟基苯甲酸(10)、对羟基苯丙酸(11)、5，7-二羟基-异苯并呋喃酮(12)、2-(4-羟基苯基)-乙醇(13)、β-谷甾酮(14)、β-谷甾醇(15)。化合物1、4具有一定α-葡萄糖苷酶抑制活性，IC50值分别为(65.60±3.31)、(98.95±2.53)μmol/L；化合物3具有抑制LPS诱导RAW264.7产生NO的作用，IC50值为(3.97±0.12)μmol/L。结论化合物5～6、8、12为首次从兰科植物中分离得到，化合物2～15为首次从该植物中分离得到。化合物1、4表现出α-葡萄糖苷酶抑制活性，化合物3表现出抗炎活性。

关键词：美丽石斛茎叶化学成分分离鉴定 α-葡萄糖苷酶抑制活性体外抗炎活性 PNPG法 RAW264.7细胞

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壳聚糖调控橡胶树生长发育的分子机制分析

分子植物育种 2024年第6期22卷 2009-2016页

作者：周凯张宇王立丰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海南省热带作物栽培生理学重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地农业农村部儋州热带作物科学观测实验站海口571101

为了证明其对橡胶树生长发育的促进作用,本研究采用叶面喷施的方法处理橡胶树‘热研73397’和‘热研917’组培苗叶片,分析与橡胶树生长发育相关基因的表达规律,并对其进行相关分析和主成分分析。结果表明,壳聚糖可显著上调与橡胶树生长... 详细信息

为了证明其对橡胶树生长发育的促进作用,本研究采用叶面喷施的方法处理橡胶树‘热研73397’和‘热研917’组培苗叶片,分析与橡胶树生长发育相关基因的表达规律,并对其进行相关分析和主成分分析。结果表明,壳聚糖可显著上调与橡胶树生长发育相关的能量合成基因HbATP、光合作用基因HbRbsS和活性氧淬灭酶基因HbAPX、HbCuZnSOD的表达量。相关和主成分分析表明,‘热研73397’品种的12个基因均呈正相关关系,且主成分只有1个。‘热研917’品种的12个基因中除HbMnSOD和HbCOXI不相关外,其余基因表达正相关,且有2个主成分。本研究结果表明,壳聚糖对橡胶树生长发育具有明显的促进作用并具有品种特异性,可作为橡胶树抗病和抗逆等化学调控剂的使用载体广泛应用,为橡胶树生长发育和抗逆机制研究提供科学依据,为新型栽培技术研发提供技术指导。

关键词：壳聚糖橡胶树相关分析主成分分析表达分析

橡胶树水通道蛋白HbPIP2;7的亚细胞定位与多聚化分析

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西南林业大学学报（自然科学） 2024年第1期44卷 1-6页

作者：邹智郑玉皎乔雪莹阳江华海南省南繁生物安全与分子育种重点实验室中国热带农业科学院热带生物技术研究所三亚研究院海南海口571101 中国热带农业科学院橡胶研究所海南海口571101

天然橡胶在橡胶树的乳管细胞中特异性合成。用于割胶的成熟乳管与邻近的薄壁细胞之间不存在胞间连丝,故乳管的水分转入只能通过细胞膜定位的PIP水通道蛋白来实现。为探讨乳管水分平衡的分子机制,研究对1个高丰度表达的PIP基因HbPIP2;7... 详细信息

天然橡胶在橡胶树的乳管细胞中特异性合成。用于割胶的成熟乳管与邻近的薄壁细胞之间不存在胞间连丝,故乳管的水分转入只能通过细胞膜定位的PIP水通道蛋白来实现。为探讨乳管水分平衡的分子机制,研究对1个高丰度表达的PIP基因HbPIP2;7进行了克隆,在此基础上对其编码蛋白的亚细胞定位和多聚化特性进行了分析。结果表明:HbPIP2;7的编码区全长837 bp,预测编码278 AA,理论分子量为29.56 kDa、等电点为9.11、不稳定系数为29.89、总平均疏水指数为0.526,含有1个保守的MIP结构域及6个典型的跨膜螺旋,预测以四聚体的形式起作用。生物信息学预测和在烟草中的亚细胞定位分析均显示,HbPIP2;7定位在细胞膜。双分子荧光互补和酵母双杂交实验均表明,HbPIP2;7不能形成同源多聚体,推测HbPIP2;7主要通过异源互作的方式参与橡胶树乳管的水分平衡。

关键词：橡胶树乳管水通道蛋白亚细胞定位双分子荧光互补酵母双杂交

木薯MeMLO12基因克隆及其CRISPR-Cas9表达载体的构建

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热带作物学报 2024年第8期45卷 1528-1537页

作者：蔡吉苗李博勋黄贵修李超萍时涛王国芬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南海口571101

MLO基因是植物中特有的一类抗病性负调控因子,该基因突变导致植物产生广谱抗病性。本研究从木薯全基因组中克隆获得木薯MLO12基因的DNA和cDNA序列,并将其命名为MeMLO12。该基因全长3743 nt、编码区(ORF)全长1728 nt,具有一个完整的开放... 详细信息

MLO基因是植物中特有的一类抗病性负调控因子,该基因突变导致植物产生广谱抗病性。本研究从木薯全基因组中克隆获得木薯MLO12基因的DNA和cDNA序列,并将其命名为MeMLO12。该基因全长3743 nt、编码区(ORF)全长1728 nt,具有一个完整的开放阅读框,含有15个外显子和14个内含子,编码586个氨基酸,蛋白的分子质量为67.2 kDa,等电点为8.85。该基因编码的蛋白定位在内质网膜上,无信号肽,在23~45、74~96、161~183、285~307、312~334、371~393、413~435 aa处形成7次跨膜结构域。qRT-PCR定量分析发现,受木薯黄单胞病菌侵染后,MeMLO12基因在木薯抗、感品种中的表达量存在明显的差异,参与木薯与黄单胞菌之间的互作,表现出负调控作用。选择该基因第11个外显子进行Snap Gene Viewer分析,获得了10 455条sgRNA的种子序列,从中选取3条靶序列约23 nt,碱基组成上3'末端含G结尾,将其构建到CRISPR-Cas9载体上,经验证,确认MeMLO12的3条靶序列已经成功构建到基因编辑载体上,将其命名为pSGR-Cas9-AT-MeMLO12载体。

关键词：木薯 MeMLO12基因克隆表达分析 CRISPR-Cas9载体构建

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