• 罗嘉依, 陶琪, 王焱, 裴宋雨, 邹学校, 远方
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2481-2492.

    在开花植物中,花粉粒落在柱头表面发生水合作用并萌发出花粉管。随后,花粉管穿过柱头向胚珠生长。在胚珠中,花粉管破裂释放精子,2个精细胞分别与卵细胞和中央细胞结合,形成二倍体的胚胎和三倍体的胚乳,从而完成双受精过程。花粉萌发和花粉管生长是开花植物有性生殖中非常关键的生理过程,该生理过程对于植物繁衍后代具有重要意义,也是粮食作物产量的基础保障。钙信号作为重要的第二信使,在花粉萌发和花粉管生长中发挥核心作用。植物中的钙信号指由钙离子(Ca2+)浓度变化产生的信号,是植物细胞信号转导中的关键调控机制之一,参与调控花粉粒感受渗透、萌发、花粉管生长及导向等关键步骤。同时钙信号通过调节细胞膜的钙通道、钙泵及钙结合蛋白等多个途径,促使花粉管细胞骨架的动态重塑,从而实现花粉管的延伸和花粉管顶端的定向生长。此外,钙信号还与生长素、脱落酸等相互作用,共同调节花粉萌发和花粉管生长的过程。因此,本文深入探讨钙信号在花粉萌发和花粉管生长中的分子机制及其与其他信号网络的协同作用,为深入理解植物生殖生物学提供重要参考,并为作物遗传改良和农业生产提供潜在的理论依据。

  • 罗佳霖, 窦秋玉, 郭大中, 陈浩文, 罗丽晶, 李佳屹, 范源洪
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2346-2354.

    本研究以爪哇香茅草为试验材料,采用Illumina NovaSeq 6000测序平台对爪哇香茅的DNA序列进行测序。使用GetOrganelle v1.7.7.0软件对测序数据进行组装,构建叶绿体基因组。参照已知的曲序香茅叶绿体基因组,对爪哇香茅草叶绿体基因组进行注释,并进行基因组特征分析和进化树构建。研究结果表明:爪哇香茅叶绿体基因组全长为139 823 bp,其结构为典型的环状四分体,GC含量为38.45%,AT含量为61.55%,包括长度为82 214 bp的1个大单拷贝区(LSC)、长度为21 368 bp的1对反向重复区(IR)和1个14 873 bp的小单拷贝区(SSC);在爪哇香茅叶绿体基因组中共注释到130个基因(其中包含85个mRNA基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因);此外,注释到的这些基因中含有16个双拷贝基因,所占比例为12.31%,分别是7个tRNA基因、4个自我复制基因、4个rRNA基因、2个未知功能蛋白基因、1个NADH脱氢酶亚基基因。在爪哇香茅叶绿体基因组中检测到144个SSR位点,其中单核苷酸重复占绝对优势,以A/T为主;对4个香茅属物种的反向重复序列边界进行比较后发现,曲序香茅、喜马拉雅香茅与爪哇香茅在基因结构和种类上表现出极高的同源性,其中ndhH基因均位于小单拷贝区(SSC),而ndhF基因则均位于SSC与IRb的边界区域,但爪哇香茅在LSC区比曲序香茅(Cymbopogon flexuosus)和喜马拉雅香茅(Cymbopogon pospischilii)多出一个rps3基因;进化树分析表明,爪哇香茅草与喜马拉雅香茅、柠檬草(Cymbopogon citratus MK593547.1)亲缘关系最近。本研究完成了爪哇香茅完整叶绿体基因组组装及注释,解析了爪哇香茅叶绿体基因组特征,初步探明爪哇香茅在香茅属内的系统发育关系地位,为香茅属植物系统发育、遗传多样性和基因组研究,以及重要功能基因的挖掘利用奠定良好基础。

  • 艾静, 邓军, 王禹童, 杨绍林, 赵勇, 李如丹, 刘高源, 罗志明, 张仲富, 刀静梅
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2458-2468.

    土壤养分供给能力显著影响甘蔗产量及品质。中国蔗区普遍存在土壤酸化、养分失衡等问题,严重制约甘蔗产业可持续发展,揭示土壤–植物系统养分互作机制对优化田间管理策略具有重要科学价值。本研究旨在解析区域土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分吸收的驱动机制,明确土壤酸化与养分限制的关键阈值,为精准施肥与土壤改良提供理论依据和技术支撑。采用网格布点法系统采集121个典型蔗田的土壤(0~30 cm)及对应甘蔗叶片样品,测定土壤pH及养分,包括有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有效态微量元素含量。叶片样品经H2SO4-H2O2消解后,测定全氮、全磷及全钾含量。基于结构方程模型(SEM)构建土壤肥力(有机质、全氮、全磷、速效钾等)、微量元素(有效铁、锰、铜、锌)及环境因子(pH)对叶片养分的多路径驱动网络,采用最大似然估计法优化模型参数,并通过标准化路径系数(β)和决定系数(R2)量化各因子贡献度。结果表明:(1)土壤呈显著酸化特征(pH均值5.07),78.23%样点pH≤5.5;84.75%样点有效锌匮乏(<1.5 mg/kg),而全钾(2.27%)、有效铁(59.90 mg/kg)及有效铜(1.04 mg/kg)含量较高。(2)有机质与全氮(r=0.929**)、全磷(r=0.614**)、碱解氮(r=0.847**)、速效磷(r=0.642**)、速效钾(r=0.399**)等呈极显著正相关。(3)土壤酸化(pH<5.5)导致阳离子交换量降低26.7%,并与碱解氮(r=–0.290**)呈显著负相关;中性微酸条件(pH 6.0~6.5)可提升磷、钾有效性。(4)土壤有效养分是驱动叶片养分的关键。本研究系统阐明滇西南甘蔗区土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分的多路径驱动机制,量化酸化与养分失衡的定量关系。建议该蔗区施肥采用“改酸–补锌–控氮–增碳”作为甘蔗高产优质栽培与土壤可持续管理的综合方案。

  • 陈国德, 苟志辉, 王鑫, 郑宏斌, 曾亚红, 钟圣赟
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2401-2409.

    白木香(Aquilaria sinensis)是名贵中药材沉香的原植物,具有悠久的药用历史。种子在白木香的繁殖过程中发挥着十分重要的作用,其种子属于顽拗性种子,活性保持时间短,既不能晒干也不耐贮藏,种子的质量评估、种子贮藏及萌发对获取优良白木香种苗至关重要;同时白木香种子除了培育种苗外,由于富含各种营养物质,同时产量较高以及价格实惠,在药用、食品、饲料、保健品、食品添加剂等方面有诸多用途。本文从白木香种子质量评估、种子贮藏、种子发育与萌发、营养成分及用途等方面进行介绍,并展望白木香种子的未来研究方向,旨在为培育优良白木香种苗以及种子开发利用提供参考。

  • 曾语, 吴卉芳, 邱昱岑, 于雪晴, 朱俊杰, 谢炳峰, 吕美玲
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2355-2363.

    几丁质酶与植物的逆境抗性和生长发育密切相关。为了揭示植物激素及环境胁迫对芥蓝几丁质酶基因表达的影响,本研究使用水杨酸(SA)、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)、茉莉酸甲酯(MeJA)等3种植物激素,以及胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum subsp. Brasiliense)、高温等2种胁迫分别对白花芥蓝(Brassica oleracea cv. BaiHua)植株进行处理,并采用qRT-PCR方法分析芥蓝几丁质酶基因家族成员的转录水平。结果表明:在芥蓝的几丁质酶基因家族中,18个基因能响应植物激素的诱导表达,16个基因能够被软腐菌显著诱导表达,8个基因对高温胁迫有响应。该研究表明芥蓝相关几丁质酶基因能够响应激素信号和环境胁迫,可能在抗逆境和生长发育中发挥相应功能,该结果可为芥蓝等作物分子育种研究提供参考依据。

  • 陆全济, 蒋汇川, 李家宁, 李民, 李冠君
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2447-2457.

    椰子木(Cocos nucifera L.)作为热带地区重要的经济树种,其纤维形态和化学成分直接影响其加工性能和综合利用潜力。本研究以海南儋州树龄40 a高种椰子木为对象,采用光学显微观察、图像测量及化学成分测定方法,系统研究不同树干高度(底部、中部、上部)和径向部位(外部、中部、内部)纤维的形态指标(长度、宽度、壁厚、腔径、长宽比及壁腔比)和主要化学成分(综纤维素、纤维素、酸不溶木素)的空间变异特征。结果表明:高度方向上,纤维长度(696.84~969.94 μm)、壁厚(9.78~18.36 μm)和壁腔比(1.13~5.82)从底部至上部呈显著递减,腔径(3.60~10.15 μm)则呈递增;纤维宽度(17.41~20.76 μm)和长宽比(40.39~48.79)变化较小,但整体随高度的增加呈下降趋势。径向方向上,纤维宽度、壁厚及壁腔比由外部向内递减,而纤维长度、长宽比和腔径则呈递增。化学成分分析结果显示,综纤维素(59.14%~70.32%)与纤维素含量(41.03%~44.85%)随高度和径向增加而下降;酸不溶木素含量(21.40%~23.60%)则在高度上呈先降后升,在径向上呈递增。总体来看,椰子木底部和外部区域纤维表现为长纤维、厚壁、小腔径,对应较高的综纤维素和纤维素含量,更有利于制浆利用。与竹材相比,椰子木纤维具有粗而短、高壁厚、高壁腔比和低长宽比的形态特性,表明其适用于中短纤维制浆。本研究揭示椰子木纤维形态与化学成分的空间分布规律,为其在制浆造纸、纤维板及生物能源利用方面提供理论依据,对提升椰子木资源利用率和促进热带木材产业可持续发展具有重要意义。

  • 陈天佑, 肖靖, 张宏, 张有建
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2493-2499.

    番荔枝(Annona squamosa L.)是我国南方重要的热带经济果树,近年来炭疽病等真菌性病害频发,导致果实品质下降及产业经济损失。锈病作为一类跨区域传播的植物系统性病害,其病原夏孢子可通过气流远距离扩散,已在全球多个番荔枝产区暴发流行。其中,层锈菌属(Phakopsora)引起的番荔枝锈病被列为中南美洲地区的毁灭性病害,可造成30%以上的产量损失。本研究在中国福建省漳州市云霄县发现番荔枝锈病为害病例,通过显微形态观察发现,病叶背面散生红褐色夏孢子堆,镜检可见椭圆形至卵圆形夏孢子,其长轴为(28.0±2.5)μm,短轴为(22.7±3.2)μm,表面具刺状突起,形态特征与锈菌目真菌相符。采用CTAB法提取病原菌基因组DNA,基于核糖体大亚基(LSU rDNA)的测序和系统发育分析显示,本研究获得的3个菌株与中南美洲报道的番荔枝层锈菌(Phakopsora cherimoliae)KF528012在进化树上聚为同一分支,序列相似性超过99%。基于柯赫氏法则的病原回接试验表明,田间分离的夏孢子接种健康叶片后14 d内诱发典型锈病症状,并产生新的夏孢子。综合形态学、分子系统学及致病性证据,确认该病害由P. cherimoliae引起,是我国首次报道。该研究结果为番荔枝锈病监测及跨境传播防控提供重要的科学依据。

  • 梁强, 刘晓燕, 梁宏卫, 韦海勇, 胡顺, 韦淙凯, 李长宁, 梁光凤, 宋修鹏, Krishan K Verma, 李杨瑞
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2364-2375.

    提高糖厂效益和增加蔗农收入是蔗糖产业发展的根本目的。本研究介绍特早熟高糖高产自动脱叶甘蔗新品种桂糖76号的选育过程及其在不同区域的生产性能表现,为该品种高效服务甘蔗生产提供技术依据。桂糖76号以早熟、高糖、高产作为基础指标,以强宿根、整齐度高、耐旱耐瘠、抗病性强和自动脱叶作为主要性状目标,通过“五圃制”选育程序选拔,后进入广西甘蔗新品种区域试验进行区域生产性能综合考察和评价选育而成。主要过程如下:2010年4月将组合CP81-1254×ROC22获得的220株实生苗定植于杂种圃;2011年2月将从杂种圃选出的5个优良单株种植于选种圃,同年12月从选种圃中选出2个株系进入鉴定圃;2013年1月从鉴定圃选出1个株系(确定选种号为桂糖10-2118)进入预备品比圃;经观察筛选,2014年3月被选入品比圃,后入选2021—2023年广西甘蔗新品种区域试验(1 a新植蔗2 a宿根蔗试验)。区试结果表明:桂糖10-2118茎径在2.5~3.0 cm之间,属中大茎品种;平均有效茎数比ROC22多8140条/hm2;新植蔗产量比ROC22降低7.72%,但第1年宿根蔗比ROC22增产7.28%,第2年宿根蔗比ROC22增产15.24%,3年平均产量比ROC22增产5.24%;11月—翌年3月平均甘蔗蔗糖分为15.04%,较ROC22增加1.32%。此外,多年试验表明桂糖10-2118还具有植株高大、节间长、自动脱叶、宿根性强、适应性广、高抗黑穗病和梢腐病等其他优良特性。目前,桂糖10-2118已被登记为桂糖76号。本研究还对桂糖76号的栽培技术要点进行了介绍,为其推广应用提供技术支撑。

  • 杨昌和, 田永明, 段思言, 陈晓, 陈岗, 吴国星, 高熹
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2520-2529.

    为了探究叉角厉蝽[Eocanthecona furcellata(Wolff)]不同虫态的扩散能力差异及其动态规律,本研究通过在烟田和大棚内释放3~5龄若虫和成虫,在大棚条件下对其释放时间、空间分布、扩散系数以及定殖率等方面进行研究,以及在田间条件下测定其不同虫态的扩散速度。结果表明:12~48 h的释放时间范围内,叉角厉蝽不同虫态的扩散能力存在差异,且随虫龄增长呈逐渐增强趋势。整个释放期间,烟田中成虫的扩散系数显著高于若虫,而大棚环境中成虫的扩散系数仅在释放时间12~24 h时显著高于若虫。释放过程中,大棚内的若虫主要聚集在烟草植株上,成虫则大多呈现向四周扩散的趋势。释放72 h后,大棚内不同虫态的定殖率存在显著差异,成虫的定殖率显著高于若虫,且随虫龄递减呈阶梯式下降趋势(成虫>5龄>4龄>3龄)。随着释放时间的延长,叉角厉蝽的扩散开始趋于稳定。研究结果为科学评估叉角厉蝽的生物防治潜力提供关键依据,对提升天敌控害效能以及推进害虫科学防控具有重要意义。

  • 钟源源, 付豪, 杨保国, 崔之益, 陈乐康, 毛纯, 熊俊飞, 赵宏鹏, 覃瑶, 郝建
    热带作物学报. 2025, 46(10): 2390-2400.

    探究奇楠沉香无性系的生长规律和遗传变异特征,为奇楠沉香优良无性系早期高效选育提供理论依据,助力沉香产业提质增效。以中国林业科学研究院热带林业实验中心栽培的25份奇楠沉香无性系为研究对象,通过连续调查3 a生长性状等指标,分析不同无性系的生长表现、适应性以及生长性状变异等早期生长差异和相关性,综合遗传参数估算和聚类分析,筛选具有速生、广适性特征的优良无性系。结果表明:25份奇楠沉香无性系的树高、地径和保存率均差异显著,3 a的平均树高、地径和保存率分别为134.15 cm、2.89 cm、68.40%,最大的均为Qi NYH,最小的均为Bo LZ。25份奇楠沉香无性系造林后树高和地径年生长量存在较大的变幅,整体表现为种植第3年的树高和地径显著提高。25份奇楠沉香无性系在不同生长时期树高和地径均表现出不同幅度的变异,地径性状离散大,变异最为丰富。生长性状3 a的广义遗传力均较高且稳定,均在0.63以上。地径、树高和保存率之间呈显著或极显著正相关。通过主成分分析对25份奇楠沉香无性系进行综合排名,按照20%的入选率,入选前5名的依次是Qi NYH、Ao S、Jin SZ、Tu YW、Cuan T。通过聚类分析将25份参试无性系分为4类,第Ⅰ类长势较好,包括Ao S、Qi NYH、Lan BS、Tu YW、Jin SY、Xi GY、Jin SZ和Cuan T,树高、地径和保存率分别在158.00 cm、3.00 cm和73.00%以上,具有较强的后期生长潜力;第Ⅱ类和第Ⅲ类长势居中;第Ⅳ类长势较差,树高、地径和保存率均较低。通过综合评价得出,无性系Qi NYH、Ao S、Jin SZ、Tu YW和Cuan T的树高、地径、年生长量和保存率等均表现较好,适宜作为综合品质优良的奇楠沉香无性系在凭祥等地进行推广种植。

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