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42份云南小粒种咖啡种质资源鉴定评价

分子植物育种 2024年

作者：陈中花黄丽芳安娜王曦奥庞永青伍宝朵胡丽松王晓阳闫林张凤英中国热带农业科学院香料饮料研究所/农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/咖啡海南省工程研究中心/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室/海南省院士工作站中国热带农业科学院云南研究院云南农业大学热带作物学院

对42份云南小粒种咖啡种质资源进行鉴定评价，测定小粒种咖啡的咖啡因、绿原酸、葫芦巴碱等品质性状；通过主成分、聚类分析等方法，筛选出优异咖啡种质，加强对咖啡种质资源的利用，为咖啡育种工作提供科学参考。结果显示：农艺性状变... 详细信息

对42份云南小粒种咖啡种质资源进行鉴定评价，测定小粒种咖啡的咖啡因、绿原酸、葫芦巴碱等品质性状；通过主成分、聚类分析等方法，筛选出优异咖啡种质，加强对咖啡种质资源的利用，为咖啡育种工作提供科学参考。结果显示：农艺性状变异系数范围2.50%～15.16%，其中百粒重最大；遗传多样性指数最高的是种子纵径(2.00)；品质性状变异系数范围5.35%～26.52%，其中4-阿魏酰奎宁酸最大，遗传多样性指数最高的是绿原酸(2.02)。表型相关性分析结果表明，种子纵径、侧径与百粒重、绿原酸呈极显著正相关；出米率与百粒重、绿原酸呈极显著正相关；脂肪与种子侧径、绿原酸呈极显著正相关；4-阿魏酰奎宁酸与种子侧径、百粒重、出米率呈极显著负相关。16个表型性状的主成分分析解释了前4个主成分，累计贡献率72.67%；综合得分前5份种质名称分别是xys137、xys119、xys115、xys105、xys116号。表型聚类分析将42份种质资源聚成4类，第Ⅰ类包括23份资源，第Ⅱ类有6份资源，第Ⅲ类群有5份资源，第Ⅳ类群有8份资源。42份咖啡种质资源多样性丰富，改良潜力大，第Ⅱ类6份种质资源风味物质含量丰富，第Ⅳ类8份种质资源产量性状最高，可结合主成分分析结果，选择综合得分较高的种质，作为咖啡育种和改良的亲本材料。

关键词：云南小粒种咖啡表型性状遗传多样性种质资源

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42份海南咖啡种质资源品质性状鉴定分析

分子植物育种 2024年第3期22卷 871-880页

作者：何安乐黄丽芳胡丽松庞永青王晓阳伍宝朵董云萍闫林李学俊中国热带农业科学院香料饮料研究所农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南省院士工作站万宁571533 云南农业大学热带作物学院普洱665000

为解决中国优质咖啡资源缺少的问题,本研究以海南42份咖啡资源为试验材料,通过超声超离法、杜马斯定氮仪燃烧法和UPLC法测定11个品质性状的含量,并进行多样性、相关性、主成分和层次聚类分析。研究结果显示,11个品质性状的变异系数范围... 详细信息

为解决中国优质咖啡资源缺少的问题,本研究以海南42份咖啡资源为试验材料,通过超声超离法、杜马斯定氮仪燃烧法和UPLC法测定11个品质性状的含量,并进行多样性、相关性、主成分和层次聚类分析。研究结果显示,11个品质性状的变异系数范围为7.42%~29.63%,4-阿魏酰奎宁酸(29.63%)最大,蛋白质(7.42%)最小。遗传多样性指数范围为1.27~2.05,最高的是蛋白质和葫芦巴碱(2.05),最低的是异绿原酸B(1.27),遗传多样性丰富。42份资源间品质性状存在相关性,脂肪与咖啡因和异绿原酸A呈显著负相关(P资源品质存在差异,在选育种的时候需通过多种技术手段结合不同种质的优异性状,从而得到优异的咖啡种质资源。可优先选择综合排名靠前的咖啡种质作为选育和改良的基础材料。本研究对42份咖啡种质资源的11个品质性状进行鉴定评价,筛选特异的种质资源,为咖啡选育种提供试验材料,也为咖啡鉴定评价提供理论基础。

关键词：咖啡品质性状咖啡因绿原酸

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不同基因型可可发酵过程中挥发性香气成分变化规律研究

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热带作物学报 2024年第3期45卷 564-575页

作者：岳一轮秦晓威李付鹏钟壹鸣贺书珍白亭玉初众海南大学林学院海南海口570228 中国热带农业科学院香料饮料研究所/农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南万宁571533

挥发性香气成分组成是可可品质评价的重要指标之一,而发酵是影响可可挥发性香气成分的关键过程。为揭示不同基因型可可豆发酵过程中挥发性香气成分的变化规律及差异,本研究以ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三种不同基因型可可作为试验材料,利... 详细信息

挥发性香气成分组成是可可品质评价的重要指标之一,而发酵是影响可可挥发性香气成分的关键过程。为揭示不同基因型可可豆发酵过程中挥发性香气成分的变化规律及差异,本研究以ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三种不同基因型可可作为试验材料,利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC/MS)测定可可豆0~7 d发酵过程中的挥发性香气成分,并采用峰面积归一化法计算各成分的相对含量。结果表明:3种基因型可可豆发酵过程中共鉴定出32种挥发性香气成分,其中2,3-丁二醇、2-庚醇、2-戊醇、3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、芳樟醇、乙酸、3-羟基-2-丁酮及2,3,5-三甲基吡嗪9种共有香气物质在不同基因型可可豆发酵过程中的相对含量变化存在显著差异;主成分分析表明,主要香气成分与发酵阶段香气特征之间存在一定相关性,其中2,3-丁二醇、乙酸、芳樟醇、3-羟基-2-丁酮与可可豆发酵阶段香气特征呈正相关,3-甲基-1-丁醇、丁内酯、苯乙酮等香气物质与发酵阶段香气特征呈负相关。因此,不同基因型可可发酵过程中的香气成分组成及含量变化存在差异,且主要香气成分与发酵阶段存在相关性,这为优质可可新品种选育及应用提供参考依据。

关键词：可可基因型发酵香气成分顶空固相微萃取

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断根胁迫下调控胡椒根系生长促进植株修复的生理机理

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南方农业学报 2024年

作者：祖超何倩郑维全李志刚王灿杨建峰中国热带农业科学院香料饮料研究所/海南省张福锁院士团队创新中心/海南省胡椒产业技术体系/农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室

【目的】探明胡椒在不同断根程度和修复时长下的根系自修复过程，为选择机械耕作方法提供理论依据。【方法】本研究以胡椒幼苗为研究对象，采用单因素随机区组试验设计，设置对照（不断根）、轻度、中度和重度断根四个处理，分别在断根... 详细信息

【目的】探明胡椒在不同断根程度和修复时长下的根系自修复过程，为选择机械耕作方法提供理论依据。【方法】本研究以胡椒幼苗为研究对象，采用单因素随机区组试验设计，设置对照（不断根）、轻度、中度和重度断根四个处理，分别在断根后第15、30和60 d测定幼苗根系内源激素含量、抗氧化物酶活性、形态和活力指标，叶片光合速率、植株生长量。【结果】断根处理相对于对照促进根系赤霉素（GA）和细胞分裂素（CTK）显著上调：生长修复三个时期，重度断根均促进GA增加，15 d时，轻、中度断根促进GA增加，30 d时，中度断根促进GA增加，15和30 d时，重度断根促进CTK增加。断根促进抗氧化物酶活性显著上调：断根15 d时，中、重度断根超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）都高于对照；断根30 d时，断根正调控POD抵御胁迫；断根60 d，三种处理POD活性都高于对照。断根促进根系形态生长量显著增加：修复30 d时中度断根增加根系直径，60 d时增加根系长度、表面积、直径和体积。与对照相比，修复30、60 d时，轻、中度断根显著促进叶片光合速率和植株鲜重增加，株高增长量轻度断根修复60 d时显著增加。【结论】在监测时间内，胡椒断根前期，根系内源激素促进根系生长，或正调控抗氧化物酶间接促进根系生长启动修复，后期，内源激素负调控抗氧化物酶，促进根系生长完成修复。轻、中度断根机械耕作方法对胡椒修复有超补偿效应，根系30 d完成修复，生物量增加，重度断根时效性较低，60 d时才完成修复。

关键词：胡椒断根内源激素抗氧化物酶根系形态

短期淹水胁迫和解除胁迫对诺丽生理及产量的影响

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热带作物学报 2024年

作者：赵雅琦王昌跃杨建峰王鑫鑫张宝贵李志刚祖超陈小爱张彦军谭梦怡王鸿浩吴田王灿中国热带农业科学院香料饮料研究所云南农业大学热带作物学院海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室中国农业大学西南林业大学园林园艺学院河北农业大学河北省山区研究所

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... 详细信息

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 d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 d测定相关指标，在主产区选取淹水和不淹水地块连续3年测定产量。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 d时叶片净光合速率下降，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，除根系TTC和SOD酶活仍显著变化外，其他指标的变化程度趋缓，表明叶片和根系逐步采取相应策略以适应淹水胁迫；诺丽生物量根冠比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、根系活力基本恢复，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，可将影响降低至最低。

关键词：诺丽淹水胁迫胁迫解除生理响应产量

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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蒌叶果实不同时期品质性状分析

分子植物育种 2024年

作者：范睿冯水应王珏孙也乔丁雅雯中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所云南农业大学热带作物学院中国热带农业科学院香料饮料研究所海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室海南省Sim Soonliang院士工作站

为探究不同时期蒌叶果实的品质性状，本研究以发育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个不同时期的蒌叶果实为材料，采用气相色谱质谱联用法(Gas chromatography-Mass spectrometry)与主成分分析法(PCA)相结合，检测出醇、酚、炔烃、酸、酮、烷烃、烯、酯... 详细信息

为探究不同时期蒌叶果实的品质性状，本研究以发育Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个不同时期的蒌叶果实为材料，采用气相色谱质谱联用法(Gas chromatography-Mass spectrometry)与主成分分析法(PCA)相结合，检测出醇、酚、炔烃、酸、酮、烷烃、烯、酯共91种挥发性化合物的含量。结果表明，异丁香烯[(32.45±0.38)%]、β-石竹烯[(25.86±0.48)%]、丙烯酸正丁酯[(22.57±1.07)%]、α-芹子烯[(16.67±0.42)%]、顺式-2，3-环氧己醇[(15.88±0.00)%]、γ-古芸烯[(12.27±0.20)%]是四个时期中含量最多的物质，结合PCA发现β-石竹烯、异丁香烯、丙烯酸正丁酯、顺式-2，3-环氧己醇、α-芹子烯、γ-古芸烯对蒌叶果实的贡献率最大。在脂肪、蛋白质、精油分析中，发现Ⅲ期脂肪得率最多，为12.667%；Ⅰ期蛋白质含量最多，为13.655 g/100g；Ⅱ期精油得率最多，为3.988%。综合上述分析，发现Ⅲ期果实品质最佳。本研究结果为蒌叶种质资源提供科学依据。

关键词：蒌叶精油香气成分脂肪蛋白质

低温胁迫对小粒种咖啡幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

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分子植物育种 2024年第14期22卷 4706-4714页

作者：黄丽芳龙宇宙李金芹王曦奥董云萍秦晓威王晓阳孙燕王宪文闫林中国热带农业科学院香料饮料研究所农业农村部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室万宁571533 云南农业大学热带作物学院普洱665099 保山市质量技术监督综合检测中心保山678000

为探讨小粒种咖啡的耐寒机制,以1年生小粒种咖啡苗为试材,设置8℃、4℃、0℃、-2℃4个低温胁迫处理,研究不同温度对其植株、叶片光合参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着温度的降低和处理时间的延长,小粒种咖啡植株寒害程度不断... 详细信息

为探讨小粒种咖啡的耐寒机制,以1年生小粒种咖啡苗为试材,设置8℃、4℃、0℃、-2℃4个低温胁迫处理,研究不同温度对其植株、叶片光合参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随着温度的降低和处理时间的延长,小粒种咖啡植株寒害程度不断加剧,叶片叶绿素含量、光合参数的Pn、Gs、Tr、WUE、Ls以及叶绿素荧光参数的ΦPSII、qP和ETR整体呈先升后降,Ci、Fo是上升趋势,Fv/Fm则逐渐降低。相关性分析表明,Chl、Pn、WUE、Ls、ETR、qP、qN等指标对咖啡抗寒起正向作用,Ci、Tr与其他指标呈负相关,起负作用。综上所述,低温胁迫抑制了小粒种咖啡苗期叶片光合作用及削弱叶绿素荧光特性,该研究结果为筛选咖啡优异抗寒种质提供参考,并为开展抗寒分子机理研究提供理论依据。

关键词：小粒种咖啡低温胁迫光合叶绿素荧光

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诺丽不同遮荫条件光响应模型筛选及其光合特性比较

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热带作物学报 2024年

作者：王昌跃赵雅琦向宇慧姚继涛谭梦怡王鸿浩祖超李志刚杨建峰王灿中国热带农业科学院香料饮料研究所/农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室/海南省热带香辛饮料作物遗传改良与品质调控重点实验室/万宁农业资源环境海南省野外科学观测研究站云南农业大学热带作物学院长江师范学院黑龙江八一农垦大学农学院

光合作用是植物生长和发育的重要过程，而光响应曲线可以描述植物在不同光照条件下的光合速率与光照强度之间的关系。诺丽作为一种热作植物，明确其光合特性对于了解其生长和发育过程至关重要，而目前关于诺丽光合方面的报道还相对较少... 详细信息

光合作用是植物生长和发育的重要过程，而光响应曲线可以描述植物在不同光照条件下的光合速率与光照强度之间的关系。诺丽作为一种热作植物，明确其光合特性对于了解其生长和发育过程至关重要，而目前关于诺丽光合方面的报道还相对较少。为了深入研究诺丽的光合性及其环境适应性，本研究以4种(CK、T1、T2、T3)处理的诺丽为研究对象，采用LI-6400便携式光合仪测定光强日变化、净光合日变化、光响应曲线，并采用4种常用光响应模型进行拟合，筛选最佳模型后得出相应光合特征参数。结果表明，光强日变化呈现单峰抛物线变化趋势，在中午12：00时日光强达到最大，而诺丽的净光合日变化则呈现倒“U”型变化，在6：00—10：00时快速上升，10：00—16：00这一阶段缓慢下降，到16：00时快速下降，二者日变化存在一定同步性和非同步性变化；不同处理之间，净光合速率(Pn)和光强（I）都随着遮荫度的增加出现明显的下降趋势；直角双曲线修正模型（MRHM）对诺丽光响应曲线拟合效果最好，除90%遮荫度外，其均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）较其他3个模型最小，分别为0.06～0.12和0.05～0.09；随着遮荫度增加，诺丽的光合表观量子效率（AQE）、最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点（LSP）和暗呼吸速率(Rd)逐步下降，而光补偿点（LCP）逐步增加，表明在弱光诱导下，诺丽光合效率逐步下降，过度遮荫时甚至大幅下降，其高光效特性须在强光刺激下才能激活。本研究揭示了诺丽光合特性及其对不同荫蔽度的应对策略，为深入理解诺丽生态适应性提供了理论依据，也为生产上诺丽开展林下种植或遮荫措施提供了参考。

关键词：诺丽光响应曲线光响应模型光合特性高光效