科研产出
基于GEE平台LandTrendr算法的海南岛森林扰动快速监测方法及分析
《地球信息科学学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：热带森林具有重要的经济价值和生态价值,快速准确地监测其扰动对促进热带森林的可持续发展有重要意义.为探究适用于热带森林扰动快速监测的方法,本研究基于1987年以来海南岛所有Landsat5/7/8和Sentinel-2时间序列光学影像和野外调研数据,在谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)云平台利用LandTrendr算法快速监测海南岛1990-2020年的森林年度扰动时空分布特征,并结合7期天然橡胶种植历史分布图、林业政策和自然灾害等因素探讨森林扰动的驱动因子.研究表明:①1990-2020年海南岛森林扰动总面积为2.53×103 km2(占2020年森林总面积的11.78%),集中分布在中部、北部和西北部地区,扰动面积最大的3个市县分别是儋州市、琼中县和白沙县;②海拔300 m以下区域的森林扰动占83.40%,坡度25°以下的森林扰动占94.86%,高海拔地区森林保存完好,鲜有大面积的森林扰动发生;③2000-2010年森林扰动发生最频繁,其中2005年的扰动面积最大,2010年后森林扰动趋势明显减缓;④森林主要受橡胶种植、桉树发展和严重自然灾害(如台风与干旱)共同影响,其中因橡胶种植导致的森林扰动面积占全岛森林扰动总面积的43.48%.本研究建立的森林扰动快速监测方法和研制的海南岛热带森林扰动数据集可为森林监测研究及林业部门决策提供参考.
关键词： 海南岛 森林扰动 橡胶林 LandTrendr 谷歌地球引擎(GEE) Landsat Sentinel-2
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木薯MeCML24与MeSAUR1互作调控MeAGPS1a表达的功能验证
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：木薯是华南地区重要的经济作物，其块根富含淀粉。解析木薯块根淀粉合成调控机理将有助于木薯高产、高淀粉分子改良。AGPase由大亚基和小亚基构成，催化1-磷酸葡萄糖和ATP形成腺苷二磷酸葡萄糖和焦磷酸，其中腺苷二磷酸葡萄糖为淀粉生物合成的底物。AGPase酶是植物淀粉合成的限速酶，提高AGPase酶活性，有利于作物淀粉的积累及产量的提高。木薯MeAGPS1a基因编码的小亚基是AGPase的催化中心，前期研究表明生长素响应因子MeSAUR1作为转录因子正调控MeAGPS1a基因表达，酵母双杂交筛选木薯cDNA文库显示钙调素类似蛋白（CaM-like, CML）成员MeCML24为MeSAUR1的候选互作蛋白。为了确定MeCML24和MeSAUR1的互作关系，本研究从‘SC8’木薯品种基因组克隆了MeCML24基因，该基因的CDS区长度为492 bp，编码163个氨基酸。MeCML24蛋白的理化性质及二级结构分析显示，该蛋白理论等电点pI值4.38，属于亲水性蛋白，α-螺旋占52.76%，无规则卷曲占30.06%,β-转角结构占11.04%。构建酵母双杂交载体BD-MeCML24，自激活实验表明MeCML24不具有自激活活性。酵母双杂交点对点实验发现，共转AD-MeSAUR1和BD-MeCML24质粒的酵母菌株在SD/TLHA+x-α-gal培养基上变蓝，表明MeCML24与MeSAUR1存在互作关系。采用双分子荧光互补（BiFC）实验，将融合蛋白MeSAUR1-nEYFP和MeCML24-cEYFP在烟草叶片中共表达，在激光共聚焦显微镜下检测出黄色荧光蛋白EYFP的荧光信号，进一步证明了MeCML24与MeSAUR1互作。最后利用双荧光素酶实验证明MeCML24与MeSAUR1互作负调控MeAGPS1a基因表达。本研究揭示了木薯MeSAUR1与MeCML24协同调控MeAGPS1a基因表达的机制，发现钙调素类似蛋白MeCML24参与调控木薯块根淀粉合成关键基因MeAGPS1a表达，为利用分子生物学技术培育木薯优良品种提供了理论基础。
关键词： 木薯 MeCML24蛋白 MeSAUR1蛋白 互作蛋白 MeAGPS1a启动子 转录调控
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死皮对橡胶树树皮线粒体超微结构及活性氧代谢的影响
《植物研究 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解析橡胶树(Hevea brasiliensis)死皮的发生机制,有效进行死皮防治,以健康、轻度死皮、重度死皮橡胶树树皮为材料,研究死皮发生过程中树皮线粒体超微结构变化规律及活性氧(ROS)相关基因的表达模式变化.结果表明:死皮树线粒体超微结构发生不规则形变,膜内基质溶解,嵴消失,内腔空泡化等,且严重程度与死皮严重程度成正比.荧光定量PCR结果表明,过氧化物酶基因HbPOD2和HbPOD3在死皮树中的表达量高于健康树,可作为监测割胶强度、刺激强度和死皮发生的"标志"基因.植物细胞重要ROS清除酶过氧化氢酶基因HbCAT在死皮树中也下调表达,预示ROS产生与清除之间的平衡是影响橡胶树死皮发生的关键因素.橡胶树中重要抗氧化代谢物基因表达结果表明,HbGST1、HbGST2和HbPPO在死皮树中的表达量均高于健康树,可能与死皮发生过程胶乳原位凝固相关.本研究通过揭示死皮发生过程树皮超微结构和ROS相关基因表达模式变化,为阐明橡胶树死皮发生机制提供新观点,同时为进一步开发监测割胶强度、刺激强度和死皮发生的基因"标志"提供理论基础.
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增氧灌溉技术研究现状与智能化发展趋势分析
《农机化研究 》 2023 北大核心
摘要：增氧灌溉技术在改善土壤环境和提高作物产量等方面具有巨大的潜力和应用前景，是未来绿色农业、循环农业发展的大势所趋。为此，总结了不同土壤增氧方式及设备的发展现状，系统论述了增氧灌溉技术目前的应用现状，深入分析了增氧灌溉技术在改善土壤环境及作物生长等方面取得的成效和存在的问题，并提出多元化增氧灌溉技术与智能化精准增氧技术将是未来发展的重点。最后，提出未来应着重于研究多元化增氧灌溉技术的发展、提高增氧灌溉技术生产效率及建立田间智能化增氧调控系统，以此作为未来增氧灌溉技术发展的参考。
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等离子体协同白藜芦醇改性香蕉淀粉及其性质
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究等离子体协同多酚改性对淀粉性质的影响，以青香蕉淀粉为原料，通过介质阻挡放电（dielectric barrierdischarge,DBD）等离子体和白藜芦醇复合改性，制备DBD等离子体改性香蕉淀粉-白藜芦醇复合物，研究复合改性对香蕉淀粉理化性质和消化性的影响。结果表明，DBD等离子体处理后提高了香蕉淀粉与白藜芦醇的复合率；与未改性香蕉淀粉相比，复合改性所形成复合物的溶解度和凝沉性显著提高；DBD等离子体改性后样品的吸油率有很大提升；凝胶化温度To、Tp和Tc分别从64.10、71.14℃和73.92℃提高至70.18、75.79℃和82.53℃；改性后淀粉的消化率和消化速率提高；膨胀力和冻融稳定性降低。扫描电子显微镜表明，DBD等离子体处理产生了更多的淀粉碎片，对淀粉表面具有刻蚀作用。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析表明，白藜芦醇与香蕉淀粉通过CH-π键结合，使复合物的结构更加致密有序，形成结晶度较高的非“V”型包合物。因此，通过等离子体协同多酚改性香蕉淀粉，能够改善香蕉淀粉的加工性能，有助于开发新型保健食品。
关键词： 香蕉淀粉 介质阻挡放电等离子体 白藜芦醇
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橡胶树HbWD40基因家族的全基因组分析
《植物生理学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：WD40是一类支架蛋白,广泛参与植物的生长发育、花青素的生物合成以及生物和非生物胁迫等生命活动.利用生物信息学技术,本研究从橡胶树基因组中鉴定到258个HbWD40家族成员,并对其染色体分布、蛋白保守结构域、组织特异性表达以及低温胁迫下的表达模式进行系统分析.结果显示,HbWD40成员在18条染色体上均有分布;根据结构域的不同可将HbWD40家族划分为28个亚族;表达模式分析发现有175个成员在所有5个组织中均有表达,并鉴定到8个在低温胁迫下差异表达的成员.利用RT-PCR技术克隆了橡胶树的HbWD40-168基因.该基因CDS长1335 bp,编码444个氨基酸.保守结构域分析显示HbWD40-168含有4个WD40重复元件和2个ZnF_C3H1锌指蛋白结构域.启动子分析显示HbWD40-168启动子区域存在多种激素或胁迫相关顺式作用元件.亚细胞定位显示HbWD40-168定位于细胞核.本研究为深入鉴定HbWD40家族在橡胶树中的生物学功能提供基础.
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储藏过程中不同涂膜处理方式对槟榔鲜果品质的影响
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同涂膜处理对槟榔鲜果储藏过程中品质的影响，以无菌蒸馏水（CK）、壳聚糖（T1）、壳聚糖-茶多酚-百里香酚（T2）3组涂膜剂分别对槟榔鲜果进行表面涂膜处理后装于PE带孔包装袋中，测定13℃、65%相对湿度下贮藏40 d鲜果的品质变化规律。结果表明，T1和T2涂膜处理有效延缓和抑制了鲜果腐烂软化、果仁褐变、黄化、失水皱缩，货架期可从常温5 d延长至处理后35 d。相较于CK组，T1处理有效抑制了鲜果黄化，但T2处理综合保鲜效果最佳，除可增强鲜果初期抗氧化能力外，还可显著抑制失重率和腐烂率上升，第35天时腐烂率仅为8%。同时，T2处理的鲜果色泽更加稳定，果仁褐变不明显。另外，呼吸强度、硬度、纤维素和木质素含量等指标的变化情况表明，储藏25 d后，T2涂膜处理可稳定维持储藏期内鲜果生理代谢能力，保鲜效果显著优于CK组，因此T2涂膜处理可作为一种绿色安全、经济、有效的槟榔鲜果保鲜方法。
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4种棕榈食叶甲虫的形态及分子鉴定
《植物检疫 》 2023 北大核心
摘要：椰心叶甲(Brontispa longissima)、水椰八角铁甲(Octodonta nipae)、海枣异胸潜甲(Javeta pallida)和Brontispa chalybeipennis是棕榈植物的重要害虫.为了准确鉴定区分这4种棕榈食叶甲虫,本文对其进行形态描述,并结合分子技术进行鉴定.4种棕榈食叶甲虫的成虫可从触角、头、前胸背板、鞘翅等外部形态特征和生殖器进行区分.DNA条形码技术可准确鉴定和区分这4种棕榈食叶甲虫,且与形态鉴定结果一致.研究结果可为这4种害虫的检疫鉴定提供参考.
关键词： 椰心叶甲 水椰八角铁甲 Brontispa chalybeipennis 海枣异胸潜甲 形态特征 COI 鉴定
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盐胁迫对热带水稻生长、生理生化特性及产量构成的影响
《热带作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：我国土壤盐渍化问题日趋严重,水稻是盐渍化土地改良的首选粮食作物,而盐胁迫是影响水稻生长和产量的主要非生物胁迫之一.为全面深入了解盐胁迫对水稻的影响,以 31 份不同耐盐性的热带水稻品种(系)为试验材料,采用幼苗期培养箱水培法和全生育期盆栽土培法开展试验,研究 0 NaCl(CK)、0.3%NaCl和 0.6%NaCl对热带水稻生长、生理生化特性及产量构成的影响.结果表明:(1)盐胁迫抑制了热带水稻幼苗和根系的生长.其中苗高和根数随NaCl浓度的升高而显著降低;0.3%NaCl和 0.6%NaCl处理的根长显著低于CK处理;0.6%NaCl处理的苗鲜重显著低于CK和 0.3%NaCl处理.(2)盐胁迫使热带水稻叶片的叶绿素积累降低,0.3%NaCl和 0.6%NaCl处理的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量均显著低于CK处理;脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)及Na+积累增加,0.6%NaCl处理的Pro含量、MDA含量及Na+含量均显著高于CK和 0.3%NaCl处理;K+积累下降,0.3%NaCl和 0.6%NaCl处理的K+含量显著低于CK处理.(3)盐胁迫下,热带水稻的分蘖数、穗数、穗长、穗粒数、千粒重及单株产量均随NaCl浓度的升高而显著降低.
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外源甜菜碱对渗透胁迫下巴西蕉幼苗生长和生理的影响
《西南林业大学学报(自然科学) 》 2023 北大核心
摘要：通过叶面喷施10 mmol/L甜菜碱预处理24 h后，以100 mmol/L甘露醇灌根模拟渗透胁迫，测定巴西蕉幼苗胁迫处理不同时间后其叶片和根中的MDA含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、光合特性等生理指标，分析外源甜菜碱对渗透胁迫下巴西蕉幼苗生长和生理的作用机制。结果表明：外源甜菜碱可显著降低渗透胁迫下巴西蕉幼苗叶片和根中MDA积累量，提高巴西蕉幼苗叶片和根中SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性，显著提高渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白的合成积累量。叶片中叶绿素含量和类胡萝卜素含量都显著上升并减缓渗透胁迫下叶绿素和类胡萝卜素含量下降，显著提高渗透胁迫下叶绿素荧光参数，并减缓Fv/Fm、YⅡ、ETR、YNPQ和YNO等叶绿素荧光参数的变化。因此，外源甜菜碱能有效缓解巴西蕉的渗透胁迫，提高巴西蕉的抗逆性。
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