科研产出
以数量为基准的橡胶粒子粒径多样性及年度变化研究
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：橡胶粒子是胶乳中的重要组分,对胶乳稳定性、橡胶生物合成和加工性能等方面具有重要影响,但橡胶粒子的大小和分布在不同种质间的差异及其年变化尚无系统研究.本研究以国家橡胶种质资源圃种植的 486 份巴西橡胶野生种和栽培种为研究对象,于 2020-2021 年割胶期间每月采割胶乳,应用激光散射粒度分布分析仪,对橡胶粒子平均径(Da)、中径(Di)、中径/平均径(Di/Da)、粒径≤0.259 μm的橡胶粒子频度、粒径≤0.197 μm的橡胶粒子频度进行分析研究.结果表明:(1)不同种质Da范围为 0.313~0.439 μm,变异系数为 0.008~0.206;Di范围为 0.209~0.366 μm,变异系数为 0.009~0.235;Di/Da 为 58.3%~84.9%,变异系数为 0.015~0.123;粒径≤0.259 μm 的橡胶粒子频度范围为31.1%~61.8%,变异系数为 0.013~0.322;粒径≤0.197 μm的橡胶粒子频度范围为 17.6%~46.4%,变异系数为 0.018~0.588,且 5 项指标在不同种质间均达到极显著差异,适宜作为胶乳特性指标.(2)对 5 项指标进行相关性分析表明,Di与Da的相关系数为 0.781;粒径≤0.259 μm的橡胶粒子频度与粒径≤0.197 μm的橡胶粒子频度的相关系数为 0.976;相比Da,Di与Di/Da的相关性更大,相关系数达 0.814;相比Da,Di与粒径≤0.259 μm的橡胶粒子频度和粒径≤0.197 μm的橡胶粒子频度也更为相关,相关系数分别为-0.520 和-0.632,表明Di具有更强的统计学意义.(3)对Da、Di、Di/Da指标年变化研究结果表明,各月份间存在一定差异,Da在 6-8 月、10 月、12 月差异不显著,9 月和 11 月稍低于其他月份;Di在 6-9 月、11 月、12 月间差异不显著,10 月份稍低于其他月份;Di/Da在 6 月、8 月和 9 月之间差异不显著,11 月和 12 月上升,7 月和 10 月明显下降.(4)Da、Di、Di/Da、粒径≤0.259 μm的橡胶粒子频度、粒径≤0.197 μm的橡胶粒子频度各月的测定值与年平均值均呈显著相关,隔月测定 3 次(6 月、8 月、10 月,7 月、9 月、11 月,8 月、10 月、12 月)与全年平均值相关系数均达 0.850 以上,可供未来橡胶粒子粒径测试采用.
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小花睡莲内生菌分离鉴定及抗菌活性评价
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了从热带睡莲中分离并筛选出有益内生真菌，以小花睡莲(Nymphaea micrantha Guill.&Perr.)为研究对象，通过水琼脂法对其叶、茎、花中内生菌进行分离，采用ITS序列分析方法对获得的菌株进行鉴定，采用构建系统发育树的方法确定菌株分类地位，采用药敏纸片法对内生菌发酵产物进行抗细菌和抗真菌试验。本研究共分离获得20株睡莲内生菌，其中真菌11株，细菌9株，对筛选的内生菌鉴定得到17株菌测序正常，在系统发育树中明显聚为两大支，均找到与其亲缘关系高度相似的菌株，并且确定了菌株的属。选取的8株内生真菌进行抑菌试验，对不同的供试病原菌有一定的抑制作用，其中F-1 (Chaetomium globosum)、F-3(Diaporthe ueckerae)、S-1 (Gymnascella sp.) 3株内生菌具有较强的抑菌活性和较广的抑菌谱。本研究筛选出的内生真菌大多具有抑菌活性，证明了睡莲内生菌有开发新的生防菌剂的巨大潜力，为睡莲内生菌的开发利用和研究提供参考。
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木棉高效组织培养繁殖技术
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：木棉是木棉科木棉属落叶乔木植物，是我国南方重要的观赏植物，是广州市和攀枝花市的市花，不仅具有较高的观赏价值，还具有有较高的经济价值、药用价值和食用价值。木棉传统的繁殖方式为播种和嫁接繁殖，其种子不易保存、易变质从而降低种子萌发率；而嫁接繁殖成活率更低。因此，本试验开展木棉组织培养快繁技术研究，以木棉种子为试验材料，通过开展对木棉种子不同消毒方法试验，确定最适合木棉种子的消毒方法，获得无菌种苗；并以无菌种苗为外植体，开展不同基础培养基、顶芽诱导激素组合、顶芽和丛生芽诱导和增殖培养基、生根培养基的筛选及炼苗试验，探索最佳基础培养基、激素组合、诱导培养基和增殖培养基、生根培养基及炼苗方法。结果表明：木棉组织培养最佳基础培养基为MS+蔗糖30 g/L+卡拉胶7.5 g/L；木棉种子最佳消毒方法为A2:75%乙醇消毒1 min→无菌水清洗5次→50%H2O2溶液消毒4 h→无菌水清洗5次；最佳木棉种子苗顶芽诱导分化幼芽的植物生长调节剂为6-BA+NAA的组合；最佳诱导及增殖培养基为C2:MS+6-BA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+卡拉胶7.5 g/L；最佳生根培养基为E3:1/2 MS+IBA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+卡拉胶7.5 g/L+活性炭0.2 g/L；最佳炼苗基质为沙子∶泥炭土∶蛭石=1∶1∶1。通过对木棉种子消毒方法、培养基的筛选、激素组合及炼苗试验，对木棉组织培养技术进行优化，并建立了高效木棉组织培养技术体系，为木棉种苗离体保存、优良单株扩繁、健康种苗繁育及工厂化育苗提供技术支持，也可为木棉遗传转化体系奠定基础。
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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
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：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.
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基于超声改性橡胶籽壳活性炭的制备方法研究
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以农业废弃物橡胶籽壳为原料，以KOH为活化剂，与超声处理相结合制备活性炭，通过调整制备处理条件对活性炭的表面结构进行调控，以获得最佳制备条件。采用傅里叶显微红外、扫描电镜、元素分析、热重分析等手段，研究活性炭的物理化学特性，考察其吸附能力，并比较超声预处理与未超声预处理的活性炭的特性。研究得出最优制备条件为：剂料比为1∶1，超声作用时间为60 min，活化时间为60 min，活化温度为700℃。超声预处理后的活性炭（UAC）的亚甲基蓝吸附值为400 mg/g、碘吸附值为1340.2 mg/g、得率达25.9%，总孔容为0.9511 cm3/g，比表面积为1034.5009 m2/g；未经超声预处理的活性炭（NAC）的亚甲基蓝吸附值为300 mg/g，碘吸附值为894.0 mg/g，得率为20.8%，比表面积为690.2461 m2/g，总孔容为0.6830 cm3/g。二者均含羟基、醇羟基、羰基官能团，橡胶籽壳活性炭的氮气吸附等温线为Ⅰ型。KOH活化后的活性炭表面存有大量孔结构，UAC活性炭表面光滑平整，有许多丰富规则的孔结构，优于NAC活性炭。橡胶籽壳的碳（C）含量丰富，经过KOH活化后，UAC和NAC的C含量由原来的56.81%，分别提高到75.97%、64.89%。KOH活化后的样品比橡胶籽壳更加稳定，UAC和NAC样品的总重量分别损失62%和68%之后趋于稳定。综上所述，超声处理制备的活性炭性能更佳，说明超声波的空化效应作用在活性炭结构表面，使其结构发生变化，进而提高其吸附性能、比表面积等。
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双波长光度法测定热处理橡胶木中支链淀粉和直链淀粉的含量
《云南大学学报(自然科学) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：橡胶木中直链淀粉和支链淀粉的组成比例直接影响淀粉的化学特性，橡胶木热处理过程中，淀粉发生不同程度热降解影响其比例发生变化，分析其含量变化将为热处理橡胶木热解机制研究提供理论基础.研究采用单因素法优化了提取方法参数，并建立了双波长光度法检测橡胶木中直链淀粉和支链淀粉含量的定量分析方法，检验了该分析方法的精密度、稳定性和加标回收率.结果表明，直链淀粉和支链淀粉的标准曲线方程分别为y=0.024 99x-0.113 6和y=0.001 59x-0.000 5，其回归系数R2均为0.998，方法前处理样品简便、快速，分析方法稳定性好、灵敏度高，回收率稳定，适用于橡胶木中直链淀粉和支链淀粉含量的定量分析.分析比较了橡胶木素材及不同温度（125、155、185℃）热处理橡胶木中直链淀粉和支链淀粉的含量，橡胶木素材中支链淀粉含量远高于直链淀粉，质量比约为8∶1.随着热处理温度升高至155℃，直链淀粉含量出现明显下降，而温度升高至185℃，支链淀粉含量出现明显下降趋势.
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我国斯里兰卡木薯花叶病毒的分子特征及致病性分析
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：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(Nicotiana tabacum),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.
关键词： 斯里兰卡木薯花叶病毒 分子特征 侵染性克隆 致病性
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不同油梨品种果面蜡质超微结构和组分分析
《果树学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确不同油梨品种果面蜡质的微观结构和化学组成，为深入研究蜡质功能提供基础数据。【方法】以5个不同油梨品种（Peterson、RKYYL6-2、Pollock、Walter Hole和RKYYL8-13）为研究材料，利用阿拉伯树胶分离果实外蜡，通过三氯甲烷提取果实内蜡，利用扫描电镜、GC-MS和GC-FID对油梨果面蜡质的超微结构、化学成分及含量进行研究。【结果】油梨蜡质的晶体结构主要为相互堆叠的片状和颗粒状。油梨外蜡的化学成分由六大类物质组成，分别为烷烃、醛类、酸类、醇类、甾醇和单酰甘油；除以上物质外，油梨内蜡的化学成分还包括生育酚。5个油梨品种的外蜡含量为0.17～0.87μg·cm-2，内蜡含量为2.00～8.22μg·cm-2；其中，RKYYL6-2的外蜡、内蜡含量最低，而Walter Hole的外蜡、内蜡含量最高。进一步对外蜡、内蜡各组分含量在不同品种间进行统计分析，结果表明，Walter Hole外蜡、内蜡中的烷烃（C27除外）、醛类、酸类和醇类含量高于其他品种，且Walter Hole内蜡中的生育酚含量在5个品种中最高；Peterson外蜡、内蜡中的甾醇含量在所有品种中最高；Peterson外蜡中的单酰甘油含量显著高于其他品种，而Walter Hole内蜡中的单酰甘油含量在5个品种中最高。【结论】油梨蜡质的晶体结构通常为片状和颗粒状，不同油梨品种的果实在外蜡、内蜡的含量和化学组成上差异明显。研究结果为进一步明确油梨蜡质的生物学功能奠定了基础。
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大红和无刺黄龙火龙果不同发育阶段果实甜菜色素组分及含量差异分析
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究大红和无刺黄龙火龙果果实色泽差异的形成机理,以大红和无刺黄龙火龙果坐果后 13、16、19、22、25、28 d共 6 个不同发育阶段果实为材料,测定不同部位(果肉、果皮、萼片)的色泽参数、甜菜色素总含量、组分和相对含量变化,并对结果进行相关性和主成分分析.结果表明:大红果肉a*值坐果后 16 d逐渐增加呈现红色;果皮与萼片a*值坐果后 19 d前为负值,19~28 d为正值且呈上升趋势,b*值坐果后 22 d显著增加而后下降,表现为由绿色先转为红黄色而后转为红色.无刺黄龙果皮与萼片a*值在 25 d前为负值,28 d绝对值趋近于 0,b*值坐果后 13~19 d呈平稳趋势,而后显著上升,表现为由绿色转为黄色.大红共检测到 11 种甜菜色素组分,以甜菜苷含量最高;总含量逐渐增加,28 d增加显著.无刺黄龙共检测到 6 种甜菜色素组分,以亮氨酸-甜菜黄素含量最高,果肉仅含甜菜苷配基和酪氨酸;果肉甜菜色素总含量差异不显著,果皮与萼片逐渐增加.2 个品种间仅有甜菜苷配基 1 种共有组分.通过相关性分析可得,大红 3 个部位的a*值与甜菜色素总含量呈显著正相关,与甜菜苷的含量呈极显著性正相关.无刺黄龙果皮、萼片的b*值与甜菜色素总含量和亮氨酸-甜菜黄素的含量均呈显著正相关,果肉甜菜色素总含量与a*、b*、L*值的相关性均未达显著水平.对 2 个品种的甜菜色素组分进行主成分分析,大红提取了 4 个主成分,累积方差贡献率达79.23%;第 1 主成分甜菜红素类贡献率为 34.30%,主要综合了甜菜苷、丙二酰甜菜苷等组分;第 2 主成分甜菜红素及代谢物综合类贡献率为 21.35%,主要综合了 2,17-Decarboxyphyllocactin、甜菜醛氨酸等.无刺黄龙提取了 2 个主成分,累计方差贡献率达 84.21%;第 1 主成分甜菜黄素类贡献率为 61.71%,主要综合了亮氨酸-甜菜黄素、酪氨酸-甜菜黄素等组分,这为火龙果色泽的评价和育种提供了新的思路.综上所述,大红火龙果和无刺黄龙果皮与萼片随着甜菜色素的增加逐渐转色;无刺黄龙果肉仅含甜菜色素代谢物,未发生转色;结合相关性和主成分分析,进一步推测,大红果实的红色主要由甜菜苷、丙二酰甜菜苷、2,17-Decarboxyphyllocactin贡献,无刺黄龙果皮与萼片的黄色主要由亮氨酸-甜菜黄素贡献,这为火龙果色泽的评价提供了新的思路.本研究阐述了火龙果果实色泽差异的形成机理,为探究火龙果果实的着色机制、色泽的评价及甜菜色素的开发利用奠定了理论基础.
关键词： 火龙果 色泽 甜菜色素 组分 相关性分析 主成分分析
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橡胶树CRISPR/Cas9编辑植株出现预期表型的突变阈值
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本课题组前期在橡胶树原生质体中分别实现了基于CRISPR/Cas9-RNP及质粒介导的瞬时转化基因编辑，并以HbPDS基因为靶标，在橡胶树愈伤组织中实现了农杆菌介导的稳定转化基因编辑，并获得了出现白化表型的愈伤组织，但由于橡胶树愈伤诱导体胚的技术还不稳定，导致未能获得基因编辑植株。为了获得橡胶树基因编辑幼苗，本研究继续以HbPDS基因为靶标，改用橡胶树体胚为侵染受体，开展农杆菌介导的遗传转化，经潮霉素抗性筛选获得增殖的T0代抗性体胚，通过Cas9基因分子检测共挑选出116个阳性转化体胚，通过对靶点处的测序检测发现有5个胚块发生了基因编辑，编辑效率为4.3%。通过植株再生程序，获得了2株再生植株，表型观测均是嵌合体，表现为同一编辑植株上同时存在绿色及白化叶片。同时取白化叶片和绿色叶片进行高通量测序，发现二者均已发生了基因编辑，除了1个白化叶片发生了纯合双等位突变之外，其余叶片均为嵌合突变。其中，白化叶片编辑细胞的占比介于86%～100%之间，而绿色部位编辑细胞所占比例介于66%～69%之间，说明橡胶树CRISPR/Cas9编辑植株出现预期表型的突变阈值高于69%，介于70%～85%之间，为今后创制有表型的橡胶树基因编辑幼苗提供理论指导。同时，本研究证明了T0代转化体胚及其获得的再生植株嵌合比例太高，不宜作为植株再生的材料，为今后通过对T0代阳性体胚进行继代获得T1代纯合体胚，并以T1代体胚为转化受体获得纯合基因编辑植株提供思路。本研究首次公开报道获得了橡胶树基因编辑植株，尽管是嵌合植株，但也增进了对CRISPR/Cas9在橡胶树中作用的理解，为下一步在橡胶树中改进并应用基因编辑技术奠定基础。
关键词： 橡胶树 CRISPR/Cas9 HbPDS基因 基因编辑 突变阈值
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