氯吡苯脲对贵妃杧果果实产量、品质和采后贮运特性的影响

氯吡苯脲(forchlorfenuron,CPPU)是杧果生产上使用的膨大剂,由于使用不规范,造成了品质下降、果实畸形等诸多问题。本研究选用12 a树龄的贵妃杧果树为试材,在盛花期后15 d,喷施不同质量浓度(10、20、60 mg/L)的CPPU,花后15、25、35d各喷1次,共喷3次,生理成熟期后采摘,研究CPPU对贵妃杧果果实产量、品质和采后贮运特性的影响。结果表明:幼果期经10~20 mg/L CPPU处理后能够增加杧果的果形指数、促进果实膨大和产量增加,当CPPU浓度增加至60 mg/L时,果实膨大明显,但会导致产量下降。CPPU处理后,果实采摘时(生理成熟期)果实的叶绿素、类红萝卜素含量明显升高,花色苷明显降低,果皮红度值(a^(*))偏小,其颜色偏绿;完熟期杧果的叶绿素、类红萝卜素含量高,花色苷含量低,高浓度CPPU处理果实果面红色偏少,黄色偏多,果皮a^(*)值偏小,部分果实偏绿色;完熟期的可溶性固形物含量降低,总酸增加,固酸比下降,口感甜度下降,低浓度影响较小,高浓度CPPU处理对内在影响较大。CPPU处理可降低杧果采后病害的发生,果实采后保持较高的硬度,明显延缓杧果储藏期果实软化,明显延长了杧果的贮藏时间,提高了其采后贮运特性。综合以上结论,幼果期喷施CPPU的适宜浓度为10~20 mg/L,盛花期后15~50d果实细胞旺盛分裂期效果最佳,可显著增加单果重和产量,对果实品质和果实转色影响不显著,并能延长贮藏时间,更利于采后贮运保鲜。

生防枯草芽孢杆菌Czk1固体发酵工艺条件优化

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Czk1是一株具广谱拮抗、促生和诱导植株产生抗病性的根际益生菌。为了全面资源化利用农业废弃物中的有机养分和促进对植物土传病害的生物防治,本研究以Czk1为研究对象,以鸡粪为底肥,分别利用玉米秸秆、菌糠、椰糠堆肥为原料,采用液固两相发酵工艺,以稀释平板菌落计数法测定活菌总数和芽孢数,经过单因素和正交试验方法,明确Czk1固体发酵物料的配方、工艺参数和培养条件。得出Czk1固体发酵的最优条件:最佳原料为菌糠鸡粪堆肥,Czk1接种重量为10%,黄豆粉添加量为10%,含水量为40%,发酵温度为37℃,翻抛1次/72h,在此条件下,Czk1菌株中的芽孢活菌数量总量可以达到8.63×10^(8)CFU/g,芽孢数为8.37×10^(8)CFU/g。其次,发酵效果较佳的原料为秸秆鸡粪堆肥,Czk1接种量为10%,添加5%黄豆粉,40%含水量,发酵温度为37℃,翻抛1次/72 h,此条件下,Czk1接种菌株中的活菌数量总量可达到6.53×10^(8)CFU/g,芽孢数为5.97×10^(8)CFU/g;另外,在此配方条件下再添加30%菌糠,Czk1菌株的活菌数量总量及芽孢数分别可达到8.70×10^(8)CFU/g和6.90×10^(8)CFU/g。4种发酵生物肥原料的理化性质测定表明,其有机质含量、碳氮比均有较大差异,其中以鸡粪为原料其pH、全磷和全钾含量均最高,碳氮比最低,氮、磷、钾总含量均高于秸秆、椰糠和菌糠;秸秆为原料其电导率、有机质含量最高;椰糠为原料其全氮含量最高,菌糠为原料碳氮比最高。不同鸡粪与菌糠、秸秆及椰糠组合的生物有机肥的种子发芽指数均大于80%。因此,枯草芽孢杆菌Czk1具有良好的开发利用价值,选择合适的发酵生产条件可将农业废弃物制备出高质量的生物有机肥。

橡胶树体胚苗质量调查与分析

天然橡胶是我国重要的战略物资和工业原料,主要来源于橡胶树。橡胶树生长周期长,其苗木质量直接影响天然橡胶产业的发展,橡胶树体胚苗在前期研究中表现一致性好,且具有速生、高产的优势。海南省天然橡胶新型种植材料创新基地是当前规模生产的橡胶树体胚苗的基地,现生产品种有热研73397和热研917。本研究分析比较了热研73397体胚试管苗在2018—2020年间的株高、茎粗、叶片数、主根长等指标的差异性,比较了2020年2个品种各指标的差异性,并对不同年份不同品种进行分级比较,以期阐明橡胶树体胚苗规模生产的情况。结果表明:(1)2018—2020年,热研73397的株高、茎粗、叶片数、主根长度在各区间的比例相当;株高、叶片数、主根长度在3 a间的差异不显著;茎粗在2018和2019年之间差异显著,且3 a均值均在2.00 mm以上,最大值和最小值的差值仅为0.09 mm。(2)2020年,热研73397和热研917体胚苗的株高一致,均值均为8.0 cm,且大部分集中在5.0~10.0 cm,分别占66.13%、66.91%;热研73397和热研917的茎粗范围分别为0.80~4.23 mm、1.13~3.73 mm,均值分别为2.11 mm和2.18 mm,2个品种的茎粗在1.50~3.00 mm之间高度集中,分别占85.94%、83.82%;热研73397和热研917叶片数范围分别为0~6片和1~4片,2个品种叶片数绝大多数为1~3片,分别占88.82%、96.32%,其中热研917叶片数为2片的占比高达52.94%;热研73397的主根长度均值为9.5 cm,而热研917的为9.1 cm,2个品种的主根长度多数集中在8.0~12.0 cm之间,分别占74.12%、79.41%;方差分析结果表明,2020年2个品种的株高、茎粗、叶片数差异不显著,主根长度差异显著(P<0.05)。(3)2018—2020年调查的橡胶树体胚苗中,不同年份不同品种的橡胶树体胚苗,一级苗比例为19%~22%,二级苗比例为56%~62%。据此,规模化生产橡胶树体胚试管苗质量稳定,为橡胶树体胚苗生产工艺的推广应用提供参考。

3种类型烟草种质资源烟叶生物碱等化学成分差异性分析

为筛选能为科研、生产和育种利用的优异烟草种质资源。对来源于国内外的141份烤烟、18份白肋烟和6份雪茄烟的烟叶常规化学成分和主要生物碱进行检测、比较和聚类分析。结果表明:总糖和还原糖含量以烤烟最高,总氮、烟碱和氧化钾以白肋烟种质最高。总植物碱和烟碱含量以烤烟种质自来黄2243最高,雪茄烟种质Dutch(Ohio)最低;降烟碱和烟碱转化率以烤烟种质平板柳叶最高,以烤烟种质二性子和白肋烟种质Burley11B最低。聚类分析将165份种质分成4类,烤烟种质主要集中在第1和第4类,其主要特征是总糖和还原糖含量较高,烟碱转化率较低;第2类的总糖和还原糖含量低,总氮、总植物碱和氧化钾含量高;第3类的烟碱和总植物碱含量低,降烟碱含量高,烟碱转化率高。不同类型种质资源的化学成分和生物碱差异明显,筛选出的不同梯度烟碱的种质可为烟碱的进一步研究提供材料支撑。

20份黄皮种质资源果肉游离氨基酸对风味品质和药用价值的影响及其评价

为研究黄皮果实中游离氨基酸的组分特征、科学评价不同黄皮种质游离氨基酸对果实风味和药用价值的影响,利用高效液相色谱法,测定20份黄皮种质果肉的20种常见游离氨基酸,采用味觉活度值、主成分分析和聚类分析等方法对各种质进行综合评价。结果表明:在20份黄皮种质果肉中均含有除胱氨酸和精氨酸以外的18种游离氨基酸,种类丰富,且多数种质间含量差异显著;各种质的总游离氨基酸质量浓度在1309.7~9832.0 mg/kg之间,其中非必需氨基酸含量最高,必需氨基酸含量次之,半必需氨基酸含量最低;药用氨基酸占总游离氨基酸的6.3%~18.6%,以天冬氨酸和谷氨酸为主;根据氨基酸呈味特性的不同,将18种氨基酸分为3大类呈味氨基酸,发现种质M1的甜味氨基酸含量最高,G2的鲜味氨基酸和苦味氨基酸含量最高;仅16份种质中的丙氨酸与少数种质中的天冬酰胺、天冬氨酸的味觉活度值(taste activity values,TAV)>1,对黄皮果实风味有贡献;大多数游离氨基酸呈显著或极显著正相关关系;主成分分析提取到4个主成分,累计贡献率达到89.766%,能较好地反映出黄皮果肉游离氨基酸的综合特征;各黄皮种质的综合得分在–3.18~3.51之间,M1的综合得分最高;聚类分析将20份黄皮种质聚为3大类,其中第Ⅲ类群的X2、Y-1、G2、M1的总游离氨基酸、药用氨基酸、呈味氨基酸含量高,氨基酸营养品质好,风味品质佳。研究结果可为黄皮良种选育和品质评价提供参考依据。

甘薯源库发育及产量品质对氮源和施氮量的响应

通过大田试验研究氮源、施氮量及其互作对鲜食型甘薯鸣门金时全生育期源库发育及其与产量和品质形成的关系。结果表明:施氮提高了栽后70~110 d功能叶叶绿素(Chl)含量和净光合速率(Pn),提高了单株结薯数、平均单薯重和产量,显著增加了可溶性糖(soluble sugars,SS)、蔗糖、可溶性蛋白(soluble proteins,SP)、多酚和维生素C(VC)的含量,显著降低了淀粉的含量。在相同氮源下,栽后30~120 d,茎和叶鲜重随施氮量增加而显著增加;平均单株结薯数、平均单薯重和平均单株薯重随施氮量增加先增加后降低,在施氮量120 kg/hm^(2)时最大;T/R(Top/Root)随施氮量的增加先降低后升高,在施氮量120 kg/hm^(2)时最低;施氮量120 kg/hm^(2)的单株结薯数和产量最高。在高产施氮量120kg/hm^(2)下,与酰胺态氮素和硝态氮素相比,铵态氮素在栽后70~110d显著提高了Chl含量和Pn;栽后30d显著提高了叶和茎鲜重;栽后30~120 d显著提高了单株结薯数;栽后60~120 d显著提高了单株薯重。在收获时,铵态氮素120 kg/hm^(2)显著提高了商品薯产量,增产途径主要是显著增加了单株结薯数;显著提高了SS含量、蔗糖含量、SP含量和VC含量,改善了风味品质。

木薯MeMLO12基因克隆及其CRISPR-Cas9表达载体的构建

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。

冠菌素诱导橡胶树次生乳管分化的形成层细胞CUT&Tag文库构建和初步分析

CUT&Tag技术是一种研究蛋白质-DNA互作的新方法,使用超高活性的新型pG-Tn5转座酶,在抗体引导下精准靶向切割目的蛋白附近的DNA序列,从而进行cDNA建库和测序分析。此技术在人类和动物研究中应用广泛,由于植物细胞结构特殊,该技术在植物研究中应用较少。在前期研究中,我们发现组蛋白乙酰化修饰参与茉莉酸诱导橡胶树次生乳管分化的调控,但其分子机制尚未阐明。本研究利用冠菌素(COR)诱导橡胶树萌条维管形成层分化次生乳管的实验系统,通过酶解法获取高质量的形成层区细胞原生质体,使用组蛋白H3乙酰化修饰抗体对次生乳管分化过程中发生组蛋白乙酰化修饰的区域进行原位识别,采用CUT&Tag技术成功构建COR处理橡胶树树皮形成层细胞的cDNA文库。对构建cDNA文库进行质检和测序分析,发现文库质量较好,并通过差异基因的GO和KEGG富集分析,发现生长素、类黄酮代谢和蛋白质泛素化等相关基因得到富集。本研究结果为使用CUT&Tag技术构建植物组织的cDNA文库提供操作方法,为解析组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制提供理论基础。

异源双根缓解咖啡连作障碍及其机制初探

为明确异源双根是否能缓解咖啡连作障碍及其可能机制,本研究以大粒种咖啡1号(Caffealiberica,No.1)和中粒种咖啡热研1号(Caffea canephora, Reyan No. 1)靠接形成大粒种-中粒种异源双根咖啡,通过咖啡连作障碍园土壤培养幼苗,评价植株苗木质量,明确异源双根对咖啡连作障碍的缓解作用。通过双根无分隔、尼龙网分隔、双盆分隔等不同分根方式试验,明确异源双根缓解咖啡连作障碍机制,并探讨双根间在缓解连作障碍上的差异及协同作用。结果表明:较连作障碍咖啡园非根际土,异源双根咖啡或同源双根咖啡经根际土培养后苗木质量指数、总的植株生物量均显著下降,连作逆境抑制咖啡生物量积累,使苗木质量变差;非根际土培养后,异源双根咖啡、同源双根咖啡的苗木质量指数和总的植株生物量差异均不显著;而根际土培养后,异源双根咖啡较同源双根咖啡的苗木质量指数、大粒种根系生物量、中粒种根系生物量及总的植株生物量均显著提高。因此,连作逆境虽抑制咖啡生长,但对同源双根咖啡影响更大,异源双根通过其大粒种根系缓解连作逆境咖啡生长障碍。为进一步明确异源双根尤其是大粒种根系缓解咖啡连作障碍的可能机制,以不同分根方式培养异源双根咖啡,发现较无分隔、双盆分隔处理,连作逆境下双根尼龙网分隔后植株苗木质量佳,并且尼龙网分隔后植株的中粒种根系长势最好,说明大粒种根系化感物质促进中粒种根系生长。双根无分隔、双盆分隔后植株的苗木质量差异不显著,无分隔较双盆分隔后植株的大粒种根系长势差,即双根系在能够彼此接触的自然生长状态下,中粒种根系抑制大粒种根系生长,但这种抑制作用与中粒种根际化感物质无关,尼龙网分隔、双盆分隔后大粒种根系长势差异不显著,说明大粒种根际有无中粒种根际化感物质,对大粒种根系生长均无影响。综上所述,异源双根通过其大粒种根系减少自身在连作逆境中的化感抑制,利用其根际化感物质促进中粒种根系生长,实现根壮苗壮,达到缓解咖啡连作障碍的目的。研究结论为异源双根靠接在大田的推广应用提供理论依据。

控释尿素与普通尿素配施对橡胶树叶片和胶乳养分及产量的影响

为了明确控释尿素与普通尿素配施在橡胶树上的应用效果,通过2年田间试验,研究了减氮条件下控释尿素与普通尿素不同比例配施对橡胶树产量、叶片和胶乳矿质养分及土壤氮含量的影响,为橡胶树栽培管理中合理施氮提供技术支撑。结果表明:控释尿素与普通尿素配施可提高橡胶树干胶产量和叶片氮含量,与常规施肥相比,橡胶树干胶产量增幅为16.28%~39.13%(2021年)和7.94%~9.69%(2022年),叶片氮含量增幅为10.54%~19.17%(2021年)和10.24%~21.50%(2022年),控释尿素与普通尿素配施处理叶片氮含量均处于正常值以上。控释尿素与普通尿素配施还能够增加胶园肥穴土壤碱解氮含量,较常规施肥增加了11.27%~80.36%。控释尿素与普通尿素配施比例为50∶50时,橡胶树干胶产量(2022年)、叶片氮含量(2021—2022年)和土壤碱解氮含量(2021—2022年)均显著高于常规施肥。综上所述,在本试验条件下,控释尿素与普通尿素配施比例为50∶50能够获得较高的干胶产量,可改善叶片营养状况,维持土壤氮水平,有利于实现橡胶树施肥管理的绿色协同增效。

橡胶树热垦525胚性悬浮细胞系的建立及其胚性能力的维持

易碎胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系都是基因工程和细胞工程的理想受体材料。然而橡胶树(Hevea brasil-iensis)易碎胚性愈伤组织诱导频率低、耗时长,且其胚性能力通常随继代次数的增加而下降甚至完全丧失,限制了相关研究的持续开展。因此,快速获得易碎胚性愈伤组织,建立具有高效体胚发生能力的胚性悬浮细胞系,并尽可能较长时间维持其胚性能力是当前橡胶树基因工程和细胞工程研究的重要内容。本研究以橡胶树热垦525未成熟花药为外植体进行愈伤组织的诱导和胚性悬浮细胞系的建立,分析比较固液2种长期继代方式对维持其胚性能力的影响。结果表明:花药外植体在愈伤诱导培养基中获得的黄色致密初代愈伤组织体胚发生能力低,分散性差,不适合进行悬浮培养。将初代愈伤组织转移至胚性愈伤组织诱导培养基中培养70~80 d后,可观察到有胚性结构的形成和早期体细胞胚发生,同时周围长出鲜黄色小颗粒状易碎胚性愈伤组织。通过常规方法建立的Ⅰ型胚性悬浮细胞系具备胚性细胞的典型特征,体胚发生能力显著高于胚性愈伤组织,但在体胚发生过程中容易重新愈伤化;而通过筛选特定形态的胚性愈伤组织低密度启动悬浮培养建立的Ⅱ型胚性悬浮细胞系,在显微镜下可观察到细胞处在有序的胚性结构中,其体胚发生频率可达100%。在含2 mg/L2,4-D的液体培养中持续继代2 a后细胞明显老化且增殖缓慢,体胚发生能力几近丧失;而在去除2,4-D并添加低浓度脱落酸(0.1 mg/L)和水解酪蛋白(0.5 g/L)的固体培养基上持续继代2 a后,体胚发生能力仍能维持在较高水平。所建立的Ⅱ型胚性悬浮细胞系可为橡胶树遗传转化及原生质体培养等相关研究长期提供优质充足且状态相对稳定的材料来源。

不同文心兰品种耐热性指标筛选与评价体系构建

为比较不同文心兰品种耐热性差异,同时构建文心兰品种耐热性筛选的指标评价体系,本研究对38个文心兰(Oncidiumhybridum)常见栽培品种的叶片厚度、叶片含水量和高温半致死温度(HLT_(50))等7个指标进行了测定,并在高温胁迫条件下对不同品种的黄叶率和热害等级(HIG)进行观测,通过分析不同指标间的相关性,结合主成分分析筛选文心兰耐热性评价指标,构建文心兰品种耐热性评价体系。结果表明:38个文心兰品种的耐热性存在显著差异;叶片厚度、叶片含水量、HLT_(50)、黄叶率和HIG能较好地反映文心兰对高温胁迫的响应,可作为文心兰耐热性的评价指标。基于耐热指数进行聚类分析,可将38个文心兰品种分为耐热型品种(12个)、中等耐热型品种(3个)和不耐热型品种(23个)3个类别。本研究结果为热区文心兰选材提供参考依据,同时也为文心兰高耐热新品种的培育提供亲本资源。

苏铁羽叶褐斑病病原菌鉴定及其化学防治药剂的筛选

本研究旨在分离并鉴定造成苏铁属植物羽叶褐斑病的病原真菌,筛选出对该病原真菌具有强烈抑制作用的化学防治药剂,为苏铁的保护提供理论依据。首先,通过病斑组织分离、纯化后回接滇南苏铁叶片,根据科赫氏法完成其致病性验证。其次,对其进行形态鉴定;再应用SSU、LSU、GAPDH、tef1、rpb2、Alt、OPA10-2、ITS 8个基因序列,构建多基因进化树进一步鉴定病原真菌。最后,通过平板抑菌试验,从7种化学药剂中筛选出高效的抗菌药剂。本研究发现,形态学鉴定与多基因联合进化分析表明,该病原菌为链格孢属的巴斯基链格孢(Alternariaburnsii);在7种化学药剂平板抑菌试验中,氟酰羟·苯甲唑效果最佳,其浓度在0.67 mg/L时抑菌率达到73.48%。

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

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。

不同木豆幼苗低温胁迫下的生理响应及耐寒性鉴定

木豆[Cajanus cajan (L.) Millsp.]为热区重要的粮饲兼用作物。为解析木豆响应低温胁迫生理特性及耐寒能力,本研究以8份木豆种质幼苗为试验材料,通过低温胁迫(4℃)处理,对木豆8个生理指标测定分析,运用隶属函数综合分析法鉴定其耐寒性。结果表明:随低温胁迫时间的延长,木豆相对电导率(REC)和可溶性糖(SS)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)的含量呈升高趋势,超氧化物气化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性随低温处理时间的延长呈先升后降之势,叶绿素(Chl)含量总体呈下降趋,过氧化氢酶(CAT)活性变化存在差异,仅P_(2)中CAT活性差异显著。运用隶属函数综合评价木豆耐寒性强弱为:缅甸木豆>海南儋州木豆>木豆(170306001)>木豆(060302216)>ICPL7086>木豆(南02137)>广西木豆>海南琼中木豆,且木豆耐寒性与Chl含量、SOD和POD活性呈显著相关,这些指标可以作为木豆耐寒性评价的可信指标。

我国斯里兰卡木薯花叶病毒的分子特征及致病性分析

为进一步探究我国斯里兰卡木薯花叶病毒(Sri Lankan cassava mosaic virus,SLCMV)的分子特征及致病性。以感染SLCMV的木薯叶片基因组DNA为模板,PCR扩增获得DNA-A和DNA-B基因组全长,通过生物信息软件分析比较其核酸及氨基酸序列特征;构建了强、弱致病力分离物(SLCMV-Colombo和SLCMV-DG1922)的侵染性克隆,分别将2种致病力分离物的DNA-A和DNA-B组分进行重组,接种烟草(Nicotianatabacum),比较2种分离物的致病性差异。结果显示:我国SLCMV为“旧世界”双组份菜豆花叶病毒,编码包括AV2基因在内的8个开放阅读框(ORFs);具有双生病毒典型的共同序列(CR)、重复序列、TATABox和TAATATT↓AC茎环结构,Rep蛋白羧基末端有7个氨基酸缺失;我国SLCMV的基因组、编码和非编码区与柬埔寨、泰国和越南分离物的相似性在97.0%~100.0%之间,与印度和斯里兰卡早期的分离物相似性为86.5%~98.6%,DNA-B组份与印度木薯花叶病毒株系(ICMV)编码区序列相似性为95.0%~97.6%,与其他9个非洲木薯花叶病毒株系序列之间的序列相似性均低于80.0%。侵染性克隆接种结果证实,强致病力分离物SLCMV-Col的DNA-A(Col-A)组份在烟草叶片表现典型花叶症状中起主要作用,而我国分离物的DNA-B(DG1922-B)能协同Col-A对烟草产生强致病性。本研究分析了我国SLCMV的全基因组结构,建立的侵染性克隆及其技术为进一步解析SLCMV致病性机理提供重要的研究基础。

咖啡果小蠹的假死行为及短时高温对其致死作用

咖啡果小蠹[Hypothenemus hampei(Ferrari)]是2019年新入侵海南的一种严重威胁全世界咖啡生产的害虫,对海南甚至全国咖啡产业的健康发展构成重大威胁。为尽快了解咖啡果小蠹的习性,以及为今后该害虫的防控技术提供基础数据,本研究观察了咖啡果小蠹的假死行为和耐饥能力,并探讨短时高温对其致死效应。结果表明:24 h不饲喂任何食料对咖啡果小蠹成虫的假死行为无显著影响;45℃短时高温处理2 h显著提高了咖啡果小蠹成虫出现假死反应的比例和时长,假死反应出现比例达72.0%,假死时长为320.33 s,显著高于26℃下的假死时长(43.26 s)。咖啡果小蠹成虫具有较强的耐饥能力,在不提供任何食料的情况下,其最长存活时间可达204 h,平均存活时长达90.17 h。咖啡果小蠹成虫经短时高温处理后,处理温度与处理时长均显著影响其存活率,随着处理温度的升高及处理时间的延长,死亡率逐渐增加。45℃处理6 h后校正死亡率达94.92%;处理12 h的死亡率达100%;36℃和39℃处理6 h及以下时长对咖啡果小蠹的存活能力影响较小,36℃和39℃处理6 h,处理后24 h的校正死亡率分别为16.94%和23.73%。不同短时高温处理的半致死时间(Lt50)表现为随处理温度的升高而缩短,且随着观察时间的延长,Lt50随着缩短,其中45℃处理后24 h和48 h的Lt50最短,分别为3.11 h和2.70 h;36℃处理的Lt50最长,分别为17.85 h和11.42 h。不同短时高温处理6 h,处理后24 h和48 h的半致死温度(LT50)分别为39.53℃和38.66℃,LT50随观察时间的延长而降低。

利用酵母双杂交筛选菠萝AcSWEET11的互作蛋白

SWEET(sugars will eventually be exported transporter)基因在植物开花过程中具有重要的作用,但AcSWEET11在菠萝成花中的作用机制尚不清楚。通过鉴定成花过程中与AcSWEET11的互作蛋白,为菠萝成花机制的解析奠定基础。本研究利用共转化的方法在菠萝成花过程的cDNA膜文库中筛选AcSWEET11的互作蛋白,分析候选蛋白的表达量。结果表明,pBT3-STE-AcSWEET11+pPR3-N对NMY51酵母细胞无毒性,但有自激活活性。进一步研究结果显示,在TDO/3?AT培养基和QDO培养基上自激活受到抑制。利用该系统筛选到了81个阳性克隆,经测序鉴定出48个与AcSWEET11互作的候选蛋白,包括E3 ubiquitin-protein ligase RING1-like、Trehalose-phosphate synthase 7、Cytochrome P450、TranscriptionfactorLUX等。GO和KEGG分析结果显示,48个蛋白主要分布在细胞进程、代谢过程、刺激反应和催化活性等生物过程,参与脂类代谢、氨基酸代谢和碳水化合物代谢、信号转导和运输与分解代谢等新陈代谢途径。Trehalose-phosphate synthase 7(XP_020105459.1)、Protein TIFY 3-like(XP_020082835.1)、40S ribosomal protein S27(XP_020092770.1)、Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein 1-like(XP_020112516.1)等4个基因与AcSWEET11表达趋势一致,在菠萝成花过程中下调表达;Dihydrolipoyl dehydrogenase 2(XP_020113798.1)、Putative lipid-transfer protein DIR1(XP_020086640.1)、clathrin assembly protein At4g32285(XP_020108161.1)等3个基因在菠萝成花过程中上调表达。这些结果表明,AcSWEET11可能通过与Trehalose-phosphatesynthase7等蛋白发生互作,参与菠萝成花过程。本研究进一步丰富了AcSWEET11的蛋白互作网络,为AcSWEET11在菠萝成花中的调控机制的解析奠定基础。

海南热研73397等5个橡胶树品种全年割胶周期生胶质量变化

天然橡胶的质量和性能与橡胶树品种、割胶生产、气象、物候等遗传和环境因素密切相关。为了探明橡胶树不同品种之间及4—12月全年割胶周期内生胶质量的差异与变化规律,本研究分析比较了PR107、RRIM600、热研917、热研73397和热研879等5个橡胶树品种胶乳所制备生胶的质量,并分析了各品种5月份胶乳所制备生胶的硫化特性和硫化胶的力学性能。结果表明:5个橡胶树品种生胶的门尼黏度值、氮(蛋白质)含量、挥发物含量、P0和PRI值等在4—12月全年割胶周期内表现出增加或下降的趋势,这些质量指标既反映出橡胶树品种间的基因型差异,又表现出受气象等环境因素变化的影响。其中,4个品种12月生胶的蛋白质含量均超过3.0%;热研917混炼胶的硫化特性与其他4个品种有明显差异;在S/2 d/3割制下,热研879硫化胶的拉断伸长率和拉伸强度最小。本研究结果一方面有助于指导橡胶树品种选育和割胶生产,另一方面也可以为高性能天然橡胶生产加工提供科技支撑。

活化调控的龙眼壳多孔碳材料结构和吸波性能

生物质材料是一种来源丰富、廉价易得的可再生资源,通过在生物质材料中构筑多层级结构制备生物质碳材料是目前吸波材料领域研究的热点。为制备轻质、宽频、高效的生物碳基吸波材料,以龙眼壳为原料,通过活化碳化的方式制备龙眼壳多孔碳材料(LSPC),通过X-射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜等表征多孔碳材料的微观结构,并采用矢量网络分析仪对其吸波性能进行分析,考察了磷酸(H3PO4)、氢氧化钾(KOH)和氧化锌(ZnCl_(2))对龙眼壳多孔碳材料结构和吸波性能的影响。结果表明:活化使得龙眼壳多孔碳结晶度下降、缺陷增多,形成了较多的异质界面和活化中心,增强了材料的极化损耗。与未活化的龙眼壳多孔碳相比,H3PO4活化处理使得多孔碳材料的孔壁变薄、孔结构更为明显;KOH活化多孔碳材料不仅保留了龙眼壳连续的孔结构,而且孔壁出现了类似脊椎的波浪起伏结构;ZnCl_(2)活化制得的龙眼壳多孔碳材料仅在原有的光滑截面形成许多小孔;综合分析表明,活化处理改善了龙眼壳多孔碳材料的吸波性能,其中以氢氧化钾活化制备的龙眼壳多孔碳材料吸波性能最佳,其反射损耗达到-43.57 dB,分别是LSPC-H3PO4的2.03倍和LSPC-ZnCl_(2)的3.02倍;活化处理不同程度地改善了龙眼壳多孔碳材料的有效吸收带宽。对微观形貌关联的电磁损耗行为分析表明,活化促进了龙眼壳多孔碳材料中多层级孔结构的生成,有效降低了龙眼壳多孔碳材料的有效介电常数,改善了材料的阻抗匹配;同时,龙眼壳多孔碳材料可通过传导损耗、偶极极化、界面极化、多重反射等多重损耗机制衰减电磁波。