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当期目录

热带作物
云南橡胶林土壤碳氮磷及生态化学计量比特征
臧庆辉, 吴志祥, 孙瑞, 杨川, 符庆茂
2025, 16(4): 487-494. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240138
摘要:
为全面了解云南橡胶(Hevea brasiliensis)林土壤合理养分,给橡胶林土壤生态恢复提供数据支持。以云南(景洪、河口、瑞丽)不同林龄橡胶林土壤为研究对象,在不同林龄橡胶林中分别设20 m×20 m的典型样地,按(0~20 、20~40、40~60、60~80和80~100 cm)分层取土样,并测定各个林龄胶林土壤各层土样总碳(TC)、全氮(TN)、总磷(TP)含量并计算其化学计量比,分析植胶区橡胶林土壤的空间分布特征及随林龄和土层的动态变化。结果表明,各植胶区橡胶林土壤TC、TN、TP含量随着林龄和土层不断增加呈先增加后降低趋势,其中,瑞丽和景洪的不同林龄橡胶林土壤TC、TN和TP含量差异呈极显著特征,河口的不同林龄橡胶林土壤含量差异呈不显著特征。景洪植胶区土壤 C∶N 随土层的不断加深呈先增加后降低的趋势,在40~60 cm达到最高值;土壤C∶P随土层的加深不断降低,在表层(0~20 cm)达到最高值;N∶P随土层加深呈先降低后增加的趋势。瑞丽植胶区土壤C∶N和C∶P随土层加深呈先降低后增加的趋势,在(40~60 cm)达到最高值;N∶P随土层加深呈现不断降低趋势。河口植胶区土壤C∶P随土层加深呈现先降低而后增加趋势,C∶P和N∶P随土层加深呈现一定的降低趋势。随着林龄的增长,橡胶林土壤养分元素含量总体上呈增加再降低趋势,植胶区不同林龄和不同土层橡胶林土壤C、N、P及生态化学计量比的差异均显著(P<0.05),不同区域植胶区土壤C、N、P在不同林龄之间的差异呈极显著(P<0.01)。研究区成熟林龄橡胶林的生长和发育受到土壤N和P的限制,建议在橡胶林速生阶段适当增施氮肥和磷肥。
木薯生长素响应因子MeARF的克隆及互作蛋白的筛选
吴竞远, 唐璐芝, 朱彬彬, 赵惠萍
2025, 16(4): 495-503. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240148
摘要:
为了解析木薯(Manihot esculenta)中生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)的功能和作用机理,本研究首先克隆了一个MeARF基因,然后通过生物信息学分析,构建了进化树明确了其亲缘关系。蛋白结构分析发现,该蛋白含有保守的B3结构域(B3 DNA binding domain,B3)和Phox and Bem1p(PB1)结构域。通过分析MeARF在不同组织的表达量,发现MeARF在木薯的侧芽表达量较高。本研究还构建了pGADT7-MeARF的基因表达载体,然后通过酵母双杂交实验筛选木薯的cDNA文库,最终筛选到了与植物生长发育和免疫相关的候选蛋白。结果表明,MeARF可能参与了木薯的生长发育和免疫。
灰黄青霉CF3对木薯促生作用机理的初步研究
臧文帅, 谌昕伟, 卢东莹, 杨琦, 杨健飞, 李慈云, 李若彤, 杨静, 牛晓磊
2025, 16(4): 504-511. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250045
摘要:
植物根际促生菌可以显著促进植物生长,已有研究表明,灰黄青霉CF3能促进木薯生长。本研究为进一步探究灰黄青霉CF3促生作用的机理,采用菌剂接种的盆栽试验,通过木薯光合色素、光合速率、氮含量测定以及木薯氮转运和同化相关基因表达等指标,从植物氮素吸收利用角度,深入阐释CF3促进木薯生长的机理。结果表明:接种CF3的木薯叶片相较对照组,其叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素浓度分别提高了44%、47%、38%和46%,同时其净光合速率、气孔导度、水分利用效率和蒸腾速率分别提高了55%、35%、43%和23%;其叶片氮含量提高了56%,其根氮含量分别提高了4.5%,土壤总含氮量没有显著差异;转录组结果表明,根中铵转运蛋白基因MeAMT2.5、硝态氮转运蛋白基因MeNPF6.5、硝酸盐还原基因MeNR、MeNiR及铵同化基因MeGSMeGOGAT在接种CF3后表达量显著升高。结论:接种灰黄青霉CF3后,激活了木薯根和叶片中氮转运相关基因、硝酸盐还原基因、铵同化基因等的表达,从而提高了木薯根和叶片中氮含量,进而提高了叶绿素的含量,增强了光合作用,从而促进了木薯生长。本研究为进一步阐释灰黄青霉CF3对木薯的促生机理,并为灰黄青霉CF3的田间应用奠定了理论基础。
甘蔗开放式水培的抑菌剂筛选
杨宇莉, 武媛丽, 昝丽梅, 陈艺萌, 杨本鹏
2025, 16(4): 512-518. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240047
摘要:
以‘中糖1号’甘蔗(Saccharum spp.)的脱毒健康种苗为研究对象,研究不同质量分数抑菌剂代森锌、多菌灵、次氯酸钠、多元醇和异噻唑啉酮在甘蔗开放式水培中的污染率、增殖系数和生根率。结果表明,0.14%异噻唑啉酮在甘蔗开放式增殖水培中的使用效果最好,培养基污染率为7.04%,甘蔗植株增殖系数为2.71;0.11%异噻唑啉酮在开放式生根水培中的使用效果最好,培养基污染率为6.58%,甘蔗植株生根率为94.44%。研究不同种类和质量分数的抑菌剂在开放式水培条件下对甘蔗增殖和生根的影响,筛选出适合甘蔗开放式水培的抑菌剂及其质量分数,可为今后甘蔗开放式水培体系的进一步优化提供技术支持。
海南岛春季两系杂交水稻安全制种时空分布研究
吕晓琴, 陈小敏, 潘志华, 吕润
2025, 16(4): 519-527. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240178
摘要:
为了探明气候变化影响下海南岛水稻春季安全制种的适宜时段,以两系杂交水稻制种为研究对象,利用海南岛18个市县1961—2020年2—8月的逐日气象数据,分析了两系杂交稻制种关键发育期主要气象灾害时空分布特征。结果表明,南部地区是海南岛春季两系杂交水稻制种的首选地区,应选择育性敏感期起点温度较低的品种;南部地区春季两系杂交安全制种的时间,育性敏感期宜安排在5月初,扬花授粉期宜安排在5月,成熟收获期应在6月中旬前。
盐生植物海雀稗的气孔特征与光合特性
孙劝劝, 祝青, 胡旭, 许涛, 王志勇, 廖丽, 李新华
2025, 16(4): 528-536. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240085
摘要:
为探讨不同种质海雀稗(Paspalum vaginatum)叶片气孔特征与光合特性之间的潜在关系,以25份海雀稗种质为研究对象,对光合参数、叶长、叶宽及气孔特征指标进行差异分析。结果表明,不同种质海雀稗各性状均呈显著性(P < 0.05)且不同性状间均表现出显著正相关或负相关(P < 0.05)。净光合速率与叶长、气孔密度、气孔面积指数呈极显著负相关(P < 0.01),与叶宽呈显著负相关(P < 0.05)。气孔导度与气孔密度呈极显著负相关(P < 0.01),与气孔空隙长度呈极显著正相关(P < 0.01),而水分利用率除了气孔大小呈显著负相关性(P < 0.05),与其他气孔特性相关性均不显著(P > 0.05)。利用主成分分析得到净光合速率、气孔导度、气孔大小、保卫细胞长度4个为主导因子,累计贡献率达75.80%。利用这4个指标对25份海雀稗种质进行聚类,共分成3类(A、B和C)。C类包括14个种质,其光合特性表现优异,主要体现在净光合速率最高、气孔密度最低、气孔尺寸最大以及气孔开度最宽等特征。海雀稗C类种质能够通过调控气孔及其附属细胞的功能来优化光合能力,其中气孔相关指标是影响净光合速率的关键因素。
植物保护
水稻白叶枯病离体抗病性鉴定体系优化
凌宇轩, 李宜泳, 李瑶, 夏志辉
2025, 16(4): 537-542. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240048
摘要:
为建立水稻白叶枯病离体抗病性鉴定的优化体系,本研究以不同质量的6−苄氨基腺嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)、激动素(Kinetin,KT)和噻苯隆(Thidiazuron,TDZ)处理不同长度水稻离体叶片,筛选出最优的离体叶片保绿剂,并在此基础上建立水稻白叶枯病离体抗病性鉴定体系。结果表明,无论何种激素作为保绿剂,保绿效果均与离体叶片长度密切相关,长度越短保绿效果越好;叶绿素含量相对值数据进一步表明各激素保绿效果最优的分别为0.28 mg·L−1的TDZ,4 mg·L−1的6-BA与 4 mg·L−1 的KT,其中0.28 mg·L−1的TDZ为最优的水稻离体叶片保绿剂,4 mg·L−1的6-BA与 4 mg·L−1的KT的效果相当。以0.28 mg·L−1的TDZ为保绿剂,通过“剪叶法”将水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae)接种5个田间抗性等级的水稻植株的离体叶片,7 d后的结果显示,离体叶片的病斑长度与田间接种病斑长度存在正相关,其回归方程为y=−0.62+1.32xR2=0.98)。本研究的结果有助于水稻抗白叶枯病分子育种。
Ⅲ型效应蛋白XopG调控水稻白叶枯病菌的致病力及其在植物细胞中的定位分析
余曦, 李春霞, 陶均
2025, 16(4): 543-552. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240058
摘要:
稻属黄单胞菌水稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzae,Xoo)是引起水稻白叶枯病的病原菌。Ⅲ型效应蛋白(Type Ⅲ Secretion Effectors,T3SEs)在Xoo致病过程中发挥重要作用。本研究以Xoo T7174中预测的Ⅲ型效应蛋白XopG为研究对象,通过生物信息学分析、基因敲除和表达调控分析、致病力分析及蛋白亚细胞定位分析,初步明确XopG对Xoo致病力的影响及XopG在植物细胞中的定位。结果显示,xopG启动子序列含有非典型的植物诱导启动子盒PIP-box,预测xopG表达受HrpX调控;启动子活力测定结果显示xopGhrpX突变体中的表达水平显著低于野生型菌株T7174,表明HrpX正调控xopG的表达;缺失xopG会显著降低T7174对水稻的致病力,表明XopG是Xoo侵染水稻所必需的细胞组分;亚细胞定位显示,XopG定位于植物的细胞核、细胞膜和细胞质中。本研究为探讨XopG调控水稻白叶枯病菌致病力的分子机制奠定了基础。
海南岛铗蠓属尤蠓亚属(双翅目:蠓科)一新种及一海南新纪录种
孟祥瑞, 李加慧, 林晓丹
2025, 16(4): 553-560. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240071
摘要:
尤蠓亚属(Euprojoannisia)是铗蠓属(Forcipomyia)35个亚属中物种数量仅次于铗蠓亚属(Forcipomyia)和蠛蠓亚属(Lasiohelea)的第三大亚属。本研究结合形态鉴定和DNA条形码技术,对海南岛红树林尤蠓亚属昆虫进行鉴定,发现并描述了海南岛尤蠓亚属一新种,方形铗蠓[F.E.quadrata sp. nov.]以及一海南新纪录种粗野铗蠓[F.(E.)psilonota Kieffer,1911],首次发现并描述了附突铗蠓[F.(E.)appendicular Liu,Yan and Liu,1996]雌虫特征。
木薯RXam2的原核蛋白表达及抗病功能分析
唐璐芝, 吴竞远, 陈元来, 朱彬彬, 赵惠萍
2025, 16(4): 561-569. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240147
摘要:
为挖掘木薯(Manihot esculenta)抗病基因,本研究克隆了一个特异性免疫受体相关基因Resistance to XamMeRXam2),对其蛋白结构进行分析,发现该基因的编码序列(Coding sequence,CDS)区域为3 561 bp,蛋白大小约为132.847 kDa,通过实时荧光定量(Real-time quantitative reverse transcription PCR,qRT-PCR)分析发现,在病原菌侵染下MeRXam2表达量随着时间的增加而增加,在24 h表达量达到最大,这表明MeRXam2参与到木薯抗病反应中。此外,通过同源重组构建MeRXam2-pET32a蛋白表达载体,进行蛋白的诱导及测定,并且通过对木薯叶片组织进行外源喷施MeRXam2蛋白后,研究结果发现,其细菌数明显低于对照株系,该蛋白能减缓细菌的侵染,该研究为木薯分子育种提供了理论依据和候选蛋白。
三叶草斑潜蝇过氧化氢酶基因的克隆、表达及其对温度的响应
彭晓莹, 金海峰, 闫文乾, 咸利民, 席羽, 张宝琴
2025, 16(4): 570-579. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240033
摘要:
三叶草斑潜蝇[Liriomyza trifolii (Burgess)]是中国瓜菜上的重要入侵害虫之一。为进一步探讨三叶草斑潜蝇对温度胁迫的适应性机制,对三叶草斑潜蝇的过氧化氢酶(Catalase,CAT)序列特征、结构和系统发育等进行了生物信息学分析,并利用实时荧光定量PCR检测了LtCAT基因在不同发育阶段、温度胁迫下的表达情况。本研究克隆获得了三叶草斑潜蝇CAT基因序列,其开放阅读框长度为1 542 bp,共编码513个氨基酸。系统发育树表明,三叶草斑潜蝇与橘小实蝇(Bactrocera dorsalis)、瓜实蝇(Zeugodacus cucurbitae)、地中海实蝇(Ceratitis capitataCAT基因亲缘关系更近,聚为一支,置信度达90%。LtCAT基因在幼虫、蛹、成虫均有差异表达,在蛹期表达量最高;温度胁迫处理后,LtCAT基因表达随着温度变化积极响应。本研究为后续深入研究三叶草斑潜蝇CAT基因的功能提供依据。
园艺
‘南鹿一号’莲雾果实生长发育与品质的形成
许丹勇, 王远铭, 林思鸿, 王宇洋, 李华东, 邢军, 马亚龙, 林电
2025, 16(4): 580-589. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240082
摘要:
为明确‘南鹿一号’莲雾果实生长发育与品质形成规律,以海南省三亚市崖州区4年生莲雾‘南鹿一号’为试材,在2022—2024年期间,从花后10 d开始至成熟期的夏季果与冬季果进行两年的跟踪试验,对其果实大小以及果肉品质指标等的动态变化特征进行综合观测评价。结果显示,花后10 d至成熟期果实大小、果形指数等外在品质指标及膨果期至成熟期果肉等内在品质存在较显著的差异,单果质量、可溶性糖、抗坏血酸及可溶性固形物含量均呈现显著递增趋势。总酸含量及果形指数较其他指标总体变化趋势不明显;不同季节成熟期果实品质指标存在一定差异,冬季果主成分分析得分均高于夏季果。试验结果表明,冬、夏季果生长发育的关键期分别为花后30~70 d、20~50 d,品质形成关键期分别为花后60~80 d、50~60 d;冬、夏季果分别在花后80 d、60 d左右采摘时其可溶性糖、可溶性固形物、抗坏血酸、糖酸比等综合指标相对更好;影响成熟期果实品质的主要因子为抗坏血酸、横纵径、鲜质量、固酸比、糖酸比及果形指数,且冬季果品质综合评价优于夏季果。
闽产龙眼花的挥发性成分分析及其提取液抗氧化活性研究
林水花, 黄小艺, 杨彬君, 张玲玲, 李丝红, 黄幼霞
2025, 16(4): 590-597. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240116
摘要:
为探究龙眼花的挥发性成分及其香气组成,研究龙眼花提取液的抗氧化活性,采用GC-MS检测技术分析龙眼花的挥发性成分,并对成分进行香气分析。同时,采用DPPH和ABTS自由基清除法检测龙眼花提取液的抗氧化活性。结果显示,从龙眼花挥发油中共鉴定出59个成分,约占总挥发性成分的82.2%,发现4个关键香气化合物,3个潜在香气化合物和1个修饰性香气化合物。DPPH和ABTS自由基清除实验结果显示,龙眼花不同溶剂提取液均有一定程度的抗氧化活性,水、甲醇和乙醇提取液具显著的抗氧化活性,正丁醇和乙酸乙酯提取液的抗氧化活性较弱。本研究显示,龙眼花在药品、化妆品、保健品、功能性食品等领域具有很大的开发潜力。
生物多样性与生态文化
海南岛橡胶林生态系统服务功能及其价值评估分析
曾慧芬, 樊孝凤, 杨川, 吴志祥
2025, 16(4): 598-605. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240121
摘要:
天然橡胶(Natural Rubber)作为战略资源的安全供应对于国民经济的安全乃至国家的安全都具有十分重要的意义。近年来,橡胶林种植面积的迅速扩张及潜在的生态问题引起广泛关注。开展海南岛橡胶林生态系统服务功能评估,有助于确定橡胶林的生态价值,从生态经济学视角审视天然橡胶产业的重要地位,促进天然橡胶产业可持续发展。本研究采用海南岛橡胶林不同林龄识别算法,获取海南岛不同林龄橡胶林的种植面积,使用替代成本法、影子工程法对海南岛不同区域和不同林龄的橡胶林进行生态服务功能价值评估。研究结果表明,2022年海南岛橡胶林生态系统服务功能总价值为353.04 亿元,其单位面积生态系统服务功能价值为67478.91 元·hm−2;固碳和释氧功能价值为235.71 亿元、净化水质和调节水量功能价值为33.90 亿元、固土和保肥功能价值为5.73 亿元、空气净化功能价值为34.58 亿元、森林防护功能价值为4.00 亿元、林木营养物质积累功能价值为15.43 亿元、保育生物多样性功能价值为3.14 亿元;其中,海南岛橡胶树的A16-A20林龄段橡胶林生态系统服务功能价值最大;海南岛橡胶林生态系统服务功能价值空间分布格局由大到小基本呈现为西北部、中部、西南部、东南部、东北部。研究结果表明,橡胶林具有较强的生态系统服务功能,在给人类带来经济效益和社会效益的同时,也能产生较大的生态效益。
吊罗山生物多样性关键区域识别研究
张泽, 史佑海, 张昌达, 杜彦君
2025, 16(4): 606-615. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240194
摘要:
为了识别国家公园范围内的生物多样性关键区域(KBAs),合理分配有限的保护资源,本研究以海南热带雨林国家公园吊罗山核心保护区域为例,采用网格法进行植物群落调查,依据《海南热带雨林国家公园优先保护物种名录》确定研究区域内的优先保护植物物种,根据样地内的优先保护物种数进行生物多样性关键区域识别。结果表明:(1)在所调查的195个样地中,共记录到67种优先保护植物,占所有海南热带雨林国家公园优先保护植物物种的65.05%;(2)当优先保护物种≥4种时,识别为KBAs的样地占比57.44%,当优先保护物种≥5种时,识别为KBAs的样地占比40.00%,当先保护物种≥6种时,识别为KBAs样地占比25.64%;(3)白水管护辖区、新安管护辖区和南喜管护辖区具有更高的保护价值,对整体KBAs识别结果的贡献率超过70%。本研究尝试利用《海南热带雨林国家公园优先保护物种名录》进行KBAs识别,识别结果能够更加具体地指导国家公园生物多样性保护行动,旨在为海南热带雨林国家公园全面开展KBAs识别提供重要技术支撑,为中国国家公园KBAs相关工作提供典型案例。
热带环境保护
不同氮负荷下ANAMMOX运行效能及菌群动态变化
郭梦霞, 符祥壮, 周欣玮, 徐文, 王德欣, 余明, 柏骁
2025, 16(4): 616-626. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20240053
摘要:
采用聚氨酯海绵填料作为厌氧氨氧化菌的生物膜载体,富集厌氧氨氧化菌,探究不同进水氮负荷条件下生物膜系统的脱氮性能及微生物群落变化。结果表明:随着进水氮负荷的上升,总氮去除率不断提高,稳定期总氮去除率高达85.79%,出水氮负荷为0.26 kg·N·m−3·d−1,总氮去除达到国家一级标准;同时通过扫描电镜观察到聚氨酯海绵载体上形成了“菜花状”的生物膜,随后通过测序结果表明系统中的厌氧氨氧化菌由Candiadatus_Brocadia未明确分类地位的菌属组成,稳定期占比高达29.80%,最后,总结了在高负荷条件下厌氧氨氧化体系的极佳效能得益于厌氧氨氧化菌属与其他菌属之间的共同协作,即硝态氮反硝化形成的亚硝态氮将作为原料供给厌氧氨氧化的代谢,为今后厌氧氨氧化菌群相关代谢研究及工程实际应用提供综合指导。
基于生态补偿视角的热带村镇废物处理及经济成本研究
徐兆基, 杜明泽, 刘瑞彬, 李唐, 喻朝庆
2025, 16(4): 627-638. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20250014
摘要:
农村废物处理成本核算对农业农村发展的可持续性至关重要。但中国热带农村地区的全链条技术途径和经济成本分析的一手公开资料极少,这限制了农村废物综合管理途径的评估。本研究以海南省保亭黎族苗族自治县三道镇为例,基于全生命周期法开展不同技术情景下的废物处理成本核算。结果表明,三道镇生活固体废物集中处理成本为941.32万元·a−1,农村家庭厨余废物处理成本为472.74 万元·a−1;农作物秸秆处理成本为330.28 万元·a−1,果园修剪残枝的处理成本为51.47 万元·a−1。全镇39%的生活废水通过规模化集中系统处理,成本为318.5 万元·a−1;约60%废水经过自然村的分布式污水处理系统后排入水环境,成本为827.13 万元·a−1;仅1%生活废水当作肥料还田利用,成本约3.77 万元·a−1。在经济成本和环境效益综合分析基础上,建议从人员配置、工作效率、新能源运输等方面提高生活废物处理的效益;加强秸秆的资源回收利用和污水的有机肥还田处理技术是综合最优的方法。本研究不仅为国内外废物处理技术的经济成本研究提供了科学依据,还为流域生态补偿政策的实施提供了量化支持,提出了优化补偿机制的建议,旨在促进农村的可持续发展,推动生态环境保护与经济效益的双赢。