科研产出
微生物组在土传病害防控中的研究进展与趋势
《中国科学(生命科学) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：土传病害严重危害农作物的生产,并显著降低作物产量和品质.传统病害三角模型聚焦于单一病原体与宿主、环境的关系,而基于高通量测序技术的微生物组学研究发现,植物微生物组作为植物的“第二基因组”,是直接影响植物养分吸收,响应非生物胁迫和病害成功侵染与否的关键因素之一.因此应将微生物组维度添加到由寄主植物、病原体和环境组成的经典“病害三角”中,形成“病害金字塔”.本文归纳总结了“抑病土”研究的三种类型,梳理植物基因型、土壤理化性质、农业措施、有益微生物及其药肥和其他环境因素对土传病害与微生物组互作的影响,阐述微生物组-土传病害互作的“求救”和“反馈调节”机制,并从植物微生物组育种、微生物组数据机器学习和微生物群落开发利用及作用机制三方面进行展望.本文强调使用跨学科方法,开展利用微生物菌群减轻土传病害和提高作物生产力的重要性,为保护环境并促进可持续农业发展提供理论依据和技术支撑.
关键词： 土传病害 植物-微生物组互作 根系分泌物 植物免疫 植物-土壤反馈
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基于表型性状与SSR分子标记的木薯种质资源遗传多样性分析
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析114份木薯种质资源的遗传多样性，为木薯种质资源保存、评价与利用提供理论参考。【方法】对114份国内外木薯种质的株高、主茎高、节间长、株型、单株块根数、主茎粗、主茎外皮颜色、主茎内皮颜色、块根表皮等12个表型性状进行遗传多样性分析，并结合SSR荧光分子标记和毛细管电泳方法，评估木薯遗传多样性水平。【结果】12个表型性状的变异系数为15.73%～81.74%，平均为39.86%，其中单株鲜薯重的变异系数最大，主茎粗的变异系数最小；12个表型性状的Shannon-Wiener多样性指数为0.5671～2.0059，平均为1.4202，表明供试种质的遗传多样性较高。从12个表型性状中初步筛选出变异系数和Shannon-Wiener多样性指数较高的4个表型性状，分别为主茎高、单株鲜薯重、主茎粗、主茎外皮颜色。基于12个表型性状的聚类结果显示，114份木薯种质在欧式距离为20时被分为六大类，Ⅰ～Ⅲ类分别包含62、38和5份种质，第Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ类均包含3份种质。通过28对SSR核心引物对114份木薯种质进行PCR扩增，结果显示，等位基因数（Na）为168个，每对引物检测到的Na为3～14个，平均为6个；有效等位基因数（Ne）为1.5777～7.1136个，每对引物平均检测到的Ne为3.1217个；香农指数（I）为0.6418～2.1958，平均为1.2712；观测杂合度（Ho）为0.2280～0.8070，平均为0.5877；期望杂合度（He）为0.3661～0.8594，平均为0.6444；多态性信息含量（PIC）为0.3205～0.8472，平均为0.5978，表明114份木薯种质资源具有较高的遗传多样性。基于SSR分子标记的聚类结果显示，114份木薯种质分为九大类群，Ⅰ～Ⅸ类群分别包含1、1、13、4、11、7、9、15、53份种质。表型性状聚类结果与SSR分子标记聚类结果不一致，均未表现出明显的地理来源规律。【结论】主茎高、单株鲜薯重、主茎粗和主茎外皮颜色是木薯种质资源鉴定和核心种质筛选的重要表型性状，可用于木薯种质资源评价、品种创新和优良种质筛选。114份木薯种质具有较高的遗传多样性，筛选出的28对SSR核心引物能有效分析木薯的遗传多样性，可用于鉴定种质间的亲缘关系。
关键词： 木薯 表型性状 SSR荧光标记 聚类分析 遗传多样性分析
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三个食用木薯品种升糖指数的评价
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：木薯（Manihot esculenta Crantz）具有耐贫瘠、耐干旱、抗逆性强等优良特性，其块根富含碳水化合物，可为全球10亿人提供口粮，在食用方面发挥着重要作用。升糖指数（glycemic index, GI）是表示在一定时间内，进食含有碳水化合物的食物后血糖升高快慢的指标。升糖指数低的食用木薯，可以改善血糖水平，控制体重，推进木薯食用化和多元化发展，资源评价可为实现低升糖指数木薯品种选育和生物育种改良提供依据。以国内3个受欢迎的食用木薯品种华南9号（SC9）、华南12号（SC12）、华南6068(SC6068)为试验材料，测定其块根的重要农艺性状及蒸煮前后的总淀粉、快速消化淀粉、慢速消化淀粉、抗性淀粉、直链淀粉、支链淀粉、粗蛋白、粗纤维等品质性状和体外升糖指数。结果表明：3个品种平均单株薯质量为3.31～4.13 kg，鲜薯淀粉率为25.07%～27.53%，干物率为37.07%～38.91%；蒸煮前SC9、SC12和SC6068的GI分别为42.6、43.5和43.4，均属于低升糖指数食物，蒸煮加工后升糖指数分别为69.4、66.9和64.0，均属于中升糖指数食物。另外，各营养成分蒸煮前后变化显著，其中快速消化淀粉含量和粗纤维含量上升，抗性淀粉含量和可溶性糖含量显著下降；对各指标进行相关性分析发现，升糖指数与快速消化淀粉含量和粗纤维含量呈正相关，相关系数均为0.95，与抗性淀粉含量和可溶性糖含量呈负相关，相关系数分别为-0.99和-0.88，且升糖指数与糊化特性各值均存在相关性。木薯品种差异、加工处理方式、淀粉含量、纤维含量等对升糖指数具有较大影响，蒸煮前SC9升糖指数最低、食味评价最高，且在加工方面具有较好的稳定性，因此在3个品种中最具开发潜力。
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调控热带果树成花的因素和机理研究进展
《热带亚热带植物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：成花诱导是果树的重要生理过程.热带果树生长在热带地区,作为常绿树种,生长习性与温带落叶树种不同,更多受到环境调节而刺激开花.该综述总结了近几年来热带果树成花研究领域的最新进展,包含遗传、外源和内源因素的影响,重点讨论了成花关键基因、miRNA、lncRNA、选择性剪切和表观遗传修饰对成花的调控,关注了热带果树成花在温度、水分、光照、内源激素、碳水化合物和矿质营养上与温带果树的异同,并依据国内外的相关前沿研究进行了展望,以期为进一步了解热带果树的成花机制提供有价值的参考.
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台风"摩羯"影响海南岛植被变化的关键因子及阈值研究
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究旨在识别台风“摩羯”影响海南岛植被变化的关键因子，确定其致灾阈值，并为台风灾害预测、评估及防灾减灾提供科学依据。基于GEE平台获取台风“摩羯”登陆前后（2024年8月19日至9月18日）Sentinel-2 NDVI数据，结合地形与气象要素（台风路径、最大风速、最低气压和降水量等），运用XGBoost模型预测台风后归一化植被指数（NDVI）变化，并采用SHAP方法解析气象因子的非线性效应。XGBoost模型拟合结果显示，决定系数（R2）为0.75，均方根误差（RMSE）为0.12，表明该模型在预测台风后NDVI变化方面具有较高精度。XGBoost特征重要性分析表明，台风前NDVI、台风距离和最大风速为主要影响因子，而坡度与坡向的影响较弱。进一步SHAP分析表明，台风距离和最大风速为影响NDVI变化的关键气象因子。当台风距离<76.4 km时，NDVI显著下降；而当最大风速超过29.3 m/s时，NDVI变化明显加剧，表明强风对植被破坏具有关键作用。台风距离<76.4 km（约11级风圈内）及最大风速超过29.3 m/s的区域内，植被受损尤为严重。建议在台风预警及灾前防御措施中重点关注上述高风险区域。
关键词： 台风“摩羯” 致灾因子 植被变化 致灾阈值 XGBoost模型 SHAP分析
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利用溴化钠和溴化氢代替溴素染色橡胶草根乳管的形态学研究
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：橡胶草根部含有乳管，可产生天然橡胶，与橡胶树乳管中产生的天然橡胶的结构和性能非常相似，被认为是理想的天然橡胶替代植物。由于形态结构差异，传统的碘溴染色方法在橡胶草的乳管形态学研究中不适用；其次，传统染色剂——碘溴染液（I2Br2）的主成分溴素（Br2），有强刺激性气味和强腐蚀性，属于第二类易制毒化学品而受到严格管控，且试剂价格和运输成本昂贵。为了探究更适合橡胶草乳管形态学的染色方法和更安全、实惠的染色试剂，本研究采用溴化钠（NaBr）和溴化氢（HBr）代替Br2作染色剂对橡胶草根的乳管进行形态学研究。使用光镜技术观察不同NaBr和HBr染色剂配方对橡胶草根进行染色的形态学结构，结果显示：（1）使用I2Br2染液对橡胶草的根进行染色，乳管中的胶乳能被染为浅棕褐色，而且根的形态结构破损严重，染色效果和切片质量均欠佳；（2）使用NaBr代替Br2配制染色剂对橡胶草根进行染色，其中1 mol/L NaBr、0.2 mol/L I2的乙酸溶液的染色效果较好，且根的形态结构较好；（3）使用HBr代替Br2配制染色剂对橡胶草根进行染色，其中2.5 mmol/L HBr、0.2 mol/L I2的乙酸溶液的染色效果最好，且根的形态结构完整性好；（4）使用水代替乙酸做溶剂，配制NaBr+I2和HBr+I2染色剂，均不能使乳管着色，且形态结构破损严重。研究结果表明，使用安全性更好、价格更实惠的NaBr和HBr，能够代替Br2作染色剂进行橡胶草乳管的形态学研究。本研究提供的染色方法和染色剂配方，可为橡胶草、莴苣等非木本产胶植物的乳管形态学研究提供技术储备和研究基础。
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来自中国海南热带雨林国家公园的环纹炭团菌属3个中国新记录种
《菌物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本研究通过形态学和分子系统学相结合的方法对采自海南热带雨林国家公园的大型真菌标本进行鉴定，发现了环纹炭团菌属的3个中国新记录种，分别是：努里格环纹炭团菌Annulohypoxylon nouraguense，近亮环纹炭团菌A. subnitens和绿层环纹炭团菌A. viridistratum。根据所获得的标本对这3个种进行了详细的宏微观形态描述与图示，且与其相近种进行特征讨论。基于ITS序列采用最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树，3个新记录种均得到分子数据支持。
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海南粗榧正丁醇部位中酚类成分及抗炎活性研究
《天然产物研究与开发 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了研究海南粗榧乙醇提取物正丁醇部位中的化学成分及其抗炎活性，采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、半制备高效液相等多种色谱技术，从海南粗榧正丁醇部位中分离得到6个酚类成分，利用质谱、核磁共振等波谱学方法鉴定其结构分别为（4S,5R,8R,9S,10S）-4-（4-羟基-3-甲氧苯基）-1,6-二氧杂螺[4.5]癸烷-8,9,10-三醇（1）、3,4-二甲氧基苯基-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（2）、3,4-二甲氧基苯基-1-O-β-D-呋喃糖基-（1→6）-β-D-吡喃葡萄糖苷（3）、5-（3″,4″-二甲氧基苯基）-3-羟基-3-（4′-羟基-3′-甲氧基苄基）-4-羟甲基-二氢呋喃-2-酮4′-O-α-L-鼠李吡喃糖苷（4）、1-（4-羟基-3-甲氧基苯基）-2-[4-（3-羟丙基）-2-甲氧基苯氧基]-丙-1,3-二醇（5）、（+）-异落叶松脂素（6）,其中化合物1为新化合物，化合物2～6首次从海南粗榧中分离得到。利用脂多糖诱导的小鼠单核巨噬细胞RAW 264.7抗炎模型测试化合物抑制细胞产生NO的活性，结果表明化合物5具有一定的抗炎活性，IC50值为37.58±2.11μmol/L,阳性对照槲皮素的IC50值为7.34±0.55μmol/L。
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改良壳聚糖基气凝胶在构建海产养殖废水生物滤池中的应用
《海洋湖沼通报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以壳聚糖、椰壳纤维为原料，采用冷冻干燥法，制备了固体气凝胶材料。考察了材料的各项性能及其固定降解菌后对海产养殖废水中营养物质的去除效果。实验结果表明，改良后的气凝胶具有较好的漂浮性能和传质性能；吸附动力学符合准一级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型；改良后的气凝胶可以高效吸附具有降解化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)、铵盐和亚硝酸盐的菌株，相较于游离菌，效果分别提高了48.82%、9.14%和40.74%。在模拟养虾池中，10 d内，对COD、铵盐和亚硝酸盐的降解率分别为52.6%、55.55%和98.49%,在海产养殖废水处理中具有较高的应用潜力。
关键词： 壳聚糖-椰壳纤维气凝胶 固菌 净化 养殖废水
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长期加气渗灌提升土壤环境与玉米增产机理研究
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究长期加气渗灌技术对红壤土玉米连作体系下土壤肥力变化和玉米产量影响,探明该技术下玉米增产机理,可为加气渗灌技术下作物提质增产提供理论依据.本研究于2017-2023年在国家土壤质量湛江观测实验站开展加气渗灌试验,设置传统地下渗灌(CK)和加气渗灌(OI)2个处理,测定不同处理下土壤通气性、土壤肥力、根系生长、生理特性及产量指标.结果表明,连续实施7 a的OI处理相比CK提高土壤通气性及土壤肥力指标,可以显著和极显著提高土壤含氧量、土壤呼吸速率、土壤细菌生物量及土壤脲酶活性,增幅分别为2.13%~22.89%、1.86%~26.67%、28.71%~49.51%及13.59%~103.93%,在改善土壤通气性及肥力的基础上,OI处理下根系长度、根系表面积及根干质量较CK分别提升28.08%~55.69%、24.92%~73.00%及17.16%~44.86%(P<0.05),同时可以提高玉米农艺性状及生理特性,OI处理下玉米产量较CK提高1.16%~14.42%(P<0.01).进一步通过结构方程模型(Structural equation modeling,SEM)分析表明,土壤通气性和土壤肥力指标对根系指标有积极正向影响,经由土壤肥力指标到根系指标改善对产量造成影响的路径系数为0.455(P<0.01),是玉米产量提高的关键.研究结果可为补充完善加气渗灌技术下作物增产提质机理及该技术的推广应用提供理论基础和实践依据.
关键词： 玉米 土壤呼吸速率 加气渗灌 根系生长 结构方程模型 增产机理
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