光对低温预处理的木薯叶圆片光合色素的影响

光引起预冷木薯叶圓片叶绿素和类胡萝卜素的显著破坏。低温预处理提高了木薯叶色素对光氧化作用的敏感性。在预冷过的木薯叶圆片中,叶绿素 a,b 和类胡萝卜素的破坏随光照时间的延长和光强的增加而加剧。不同叶绿素对光氧化作用的敏感性不同,类胡萝卜素最敏感,其次是叶绿素 a 和叶绿素 b。在低温处理过的木薯叶色素破坏中,光是一个限制因素。低温后光对木薯叶色素的破坏影响似乎不是一种简单的附加作用,而是一种较复杂的协同作用。     

外源ABA对木薯叶片β-胡萝卜素合成通路相关基因表达的影响

探究不同浓度外源ABA对木薯叶片β-胡萝卜素合成途径相关基因的影响。用HPLC测定β-胡萝卜素含量的变化,用q RT-PCR的方法研究木薯胡萝卜素合成途径相关基因的表达水平。喷施20 mg/L外源ABA,木薯叶片β-胡萝卜素含量升高,叶片中涉及类胡萝卜素合成的基因LYCB上调表达,而类胡萝卜素裂解的CCD1基因下调表达。同时,核心酶PSY1与PSY2基因的下调表达与类胡萝卜素含量的变化无关联。而分别采用10 mg/L与80 mg/L浓度喷施后β-胡萝卜素含量均降低,涉及β-胡萝卜素合成通路类胡萝卜素合成相关基因表达水平下降,而经10 mg/L的外源ABA处理催化类胡萝卜素裂解的CCD1基因上调表达。研究表明太低和太高浓度的外源ABA处理木薯叶片导致β-胡萝卜素积累降低,但外源ABA浓度为20 mg/L时能显著提高叶片β-胡萝卜素含量。     

木薯饲料化应用研究进展

木薯（Manihot esculenta Crantz）是世界第六大粮食作物，是世界热区近7亿人的基本食物来源，也是我国生产淀粉、变性淀粉、燃料乙醇等化工产品以及饲料的重要原料，在热区消除饥饿、脱贫攻坚和乡村振兴中发挥着重要作用。木薯块根富含淀粉，可提供畜禽生长所需的能量。木薯茎叶中富含蛋白质、纤维素和维生素等多种营养物质，是一种优质的蛋白饲料资源。木薯能量值近似于玉米，饲用发展潜力较大，近年来在猪、羊、鸡等畜禽的饲养中均取得很好的应用效果，将其作为能量饲料，替代玉米等原料对减缓人畜争粮、提高养殖经济效益具有重要的意义。本文综述了木薯的营养价值及其在饲料化应用上的研究进展，并就进一步的研究和利用提出具体建议，以期为今后木薯饲料化产业发展提供参考。     

木薯块根不同发育期β-胡萝卜素和蛋白质积累变化及其有色体蛋白质组学研究

木薯是世界重要的粮食作物,在我国发展潜力巨大。蛋白质和类胡萝卜素是重要的营养品质特性,但木薯蛋白质含量低,提高木薯块根类胡萝卜素和蛋白质含量,提高其营养成分,已成为木薯选育种的重要目标。本研究以蛋黄木薯（‘SC9'）、紫叶黄心木薯（‘BGM019'）和白心面包木薯（‘SC101'）3个木薯品种为试验材料,开展黄心和白心木薯块根营养品质特性的研究,分析其不同发育期类胡萝卜素和蛋白质含量的变化,同时利用双向电泳和质谱法开展木薯块根有色体亚细胞结构蛋白质组的研究,揭示其蛋白质含量提高与类胡萝卜素积累的关联性。结果表明：3个木薯品种块根β-胡萝卜素含量在块根形成期、膨大期和成熟期差异显著（P<0.05）,‘BGM019'和‘SC9'蛋白质含量在同一生长发育时期差异不显著（P>0.05）,但显著高于‘SC101'（P<0.05）。随着木薯块根发育成熟,其类胡萝卜素和蛋白质含量均呈上升趋势,且二者表现为正相关。以膨大期为对照,在‘SC9'成熟期块根有色体中检测到36个差异表达蛋白质,其中26个上调表达,10个下调表达;‘BGM019'中检测到49个差异表达蛋白质,其中28个上调表达,21个下调表达;‘SC101'检测到38个差异蛋白质,其中20个上调表达,18个下调表达。通过对上述差异蛋白质的功能分析,发现它们均参与抗氧化、碳代谢和能量代谢、信号转导等多个代谢过程,说明木薯块根类胡萝卜素积累是由多个代谢途径协同作用的结果。对比分析3个木薯品种块根有色体亚细胞结构的差异蛋白质,发现20个差异表达蛋白质在其中2个品种或3个品种间出现相同的表达趋势。它们主要涉及到碳代谢及能量代谢、抗氧化、细胞骨架蛋白、无机离子运输及代谢、分子伴侣和蛋白质合成等代谢途径,其中与抗氧化相关的蛋白质占20%。构建蛋白质生物调控网络揭示块根有色体蛋白质与β-胡萝卜素积累的关联性,为培育优质高营养的木薯新品种提供新思路。     

基于CRISPR/Cas9技术创制木薯MeSTP7和MeSTP15双基因突变体

木薯(Manihot esculenta Crantz)是一种热带、亚热带重要的粮食与能源作物,提高木薯的产量对木薯产业发展至关重要.木薯块根的发育直接影响其产量情况,而不同逆境胁迫会影响木薯块根的发育情况.因此解析木薯块根的发育机制有助于通过分子育种手段实现木薯高产,以及获得具备一定抗逆品质的优良种质,增强木薯的适应...     

泰国木薯产业发展近况

泰国是世界木薯主产国之一,也是世界主要木薯产品出口国之一。本文以2004-2013年的数据为对象,分析了泰国木薯产业近年来的发展概况,以期为国内木薯产业发展提供一定资料支持和决策依据。     

湖南省木薯产业发展研究

分析湖南省木薯产业的发展现状，发展木薯的可行性及湖南省木薯发展存在的问题，提出湖南省木薯产业的发展策略，为湖南省木薯产业发展提供决策参考。     

木薯优良新品种‘桂垦09-26’的选育与栽培

针对当前广西木薯产业发展现状,以提高木薯单位面积产量与淀粉含量为目标,利用"华南5号×华南205"进行品种间杂交,培育出高产、高淀粉含量、综合性状优良的木薯新品种——桂垦09-26。多个试验结果表明,‘桂垦09-26’木薯新品种具有良好的增产效果和优良品质及抗逆性强的特点,在木薯生产上有良好的推广应用前景。     

木薯作物遗传资源、生物技术与育种

木薯贮藏根具有提升世界热区人类食物营养品质的特性。本文综述了导致木薯（Manihot esculenta Crantz）贮藏根特性发生显著变化的变异、进化、遗传资源和驯化相关的中性遗传论题。传统育种通过更新资源信息,包括遗传资源、遗传多样性、基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢的方法改善木薯贮藏根特性,并且介绍了木薯贮藏根淀粉含量、蛋白质含量、类胡萝卜素含量和常规品种的改良。     

广东省木薯产业概况及前景展望

从木薯分布、品种、栽培、管理、市场、加工等方面综述广东省木薯生产概况,分析当前制约木薯产业发展的因素,展望广东省发展木薯产业的前景。     

二斑叶螨为害前后抗、感木薯转录组分析及水杨酸、茉莉酸途径差异表达基因验证

本研究通过比较二斑叶螨为害前后抗、感螨木薯品种转录组差异,筛选差异表达基因,并采用qPCR验证水杨酸、茉莉酸信号途径基因的差异表达。转录组分析结果表明,与螨害前相比,螨害1、8 d后,抗螨木薯品种C1115的差异表达基因为589、587个,感螨木薯品种BRA900的差异表达基因为1271、930个,C1115相对于BRA900的差异表达基因分别为383、251个。GO和KEGG富集分析发现这些差异表达基因主要显著集中在次生代谢物质合成、苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成和氧化还原反应等过程。qPCR验证结果显示,二斑叶螨为害后,抗螨参照标准木薯品种C1115的水杨酸信号途径基因PAL2、4CL3、WRKY7和NPR3的表达量较为害前呈现先显著提高后降低的趋势,而感螨参照标准木薯品种BRA900中上述4个基因的表达始终维持在显著高于为害前的水平。受螨害后抗螨木薯C1115中茉莉酸信号途径基因JAR1、LOX2和OPR11的表达量也较为害前显著提高,而感螨木薯BRA900中这3个基因的表达量则降低至显著低于螨害前的水平,qPCR验证结果和转录组分析结果相一致。本研究结果表明,抗螨木薯品种C1115受螨害后能够同时激活水杨酸、茉莉酸信号途径以抵御二斑叶螨为害,为深入阐明木薯抗螨分子机理,选育和创制抗螨木薯品种提供了理论参考依据。     

带叶兜兰成花过程中叶片内源激素与多胺含量的变化动态

近些年兜兰产业发展迅速,但花期调控难成为限制兜兰产业发展的瓶颈。以带叶兜兰为试验材料,采用高效液相色谱分析的方法,研究带叶兜兰开花期间叶片中内源激素及多胺含量的变化规律,分析内源激素及多胺对其开花的影响。结果表明,高水平的ZT、IAA、GA₃、多胺含量和GA₃/IAA比值有利于带叶兜兰花芽分化;带叶兜兰花朵形态建成需要更高水平的ZT、IAA、GA₃、多胺含量和Spd/Put、Spm/Put比值;带叶兜兰叶片GA₃具有调控IAA水平和Put水平的作用,多胺和激素之间存在密切的关系。     

GA3对重瓣百合‘Carolina’生长及主要品质的影响

百合是花卉市场备受欢迎的球根花卉,花型美丽,花色淡雅,花香迷人,其中重瓣百合由于雄蕊退化、无花粉、花型优美、观赏期长等优点备受消费者青睐,本研究以东方型重瓣百合‘Carolina’为试材,采用6个不同浓度（50、100、200、400、600、800 mg/L）的GA₃对其进行叶面喷施处理,以清水为对照,通过测定其株高、茎粗及采后品质等指标,探讨GA₃对重瓣百合‘Carolina’生长及采后品质的影响。结果表明：栽培试验中400 mg/L GA₃对促进‘Carolina’株高、花苞长度、花朵开放率效果最好,分别比对照高10.40%、9.13%、17.78%,达到极显著差异;800 mg/L GA₃对‘Carolina’叶绿素相对含量的积累有促进作用;100 mg/L GA₃对‘Carolina’整株花期延长效果最佳,比对照长10.64%;在种球方面,800 mg/L GA₃对种球单个鲜重、总重量和平均根数的促进作用较好。瓶插期间,100 mg/L GA₃对延缓花枝鲜重、提高花苞开放率、延长单朵花期和整株花期效果最好;600 mg/L GA₃对延缓瓶插叶绿素相对含量和MDA的积累,提高SOD和POD酶活性作用最佳,达到极显著差异。综合比较来看,600 mg/L GA₃对重瓣百合‘Carolina’作用效果最佳,400 mg/L次之。     

木薯种茎离体脱水胁迫下生理生化响应研究

木薯是热带和亚热带地区重要的粮食和经济作物。木薯种茎是目前唯一的繁殖方式,然而采收后木薯种茎如何应对脱水胁迫及糖代谢基因的表达尚不清楚。本研究通过检测对照组和保水处理组的木薯种茎在采后不同时间点水分和糖分的含量变化来探究离体条件下木薯种茎内糖类发挥的作用。通过检测糖类代谢相关基因的表达来解析不同糖分间的代谢关系及离体种茎的活性状态。结果表明,在保水处理组中随着采后时间的延长,种茎中的果糖、葡萄糖和蔗糖的含量先降低后升高,而海藻糖含量变化正好相反。同时,保水处理组的果糖、葡萄糖和蔗糖的含量显著高于对照组,而海藻糖含量显著低于对照组。qPCR分析发现,严重的脱水胁迫显著地提高了糖酵解基因的表达。这些结论表明,脱水胁迫显著影响木薯茎中糖类的相互转化。推测脱水胁迫前20 d通过合成海藻糖来响应脱水胁迫,在20~30 d则通过分解海藻糖为木薯种茎提供必要的能量物质。同时本研究通过甘油处理提高了木薯种茎的贮藏时间,为木薯种茎的贮藏提供新的方法。     

柚芽变株系类胡萝卜素代谢差异基因的转录组学分析

为了研究‘琯溪蜜柚’果实红肉突变株系类胡萝卜素代谢和芽变的分子机制,本研究以‘琯溪蜜柚’及其芽变一代品种‘红肉蜜柚’和芽变二代品种‘三红蜜柚’果实为材料,使用RNA-seq技术研究3个品种3个发育时期果肉类胡萝卜素的代谢。经生物信息学分析,共筛选出参与类胡萝卜素生物合成显著差异表达的10个基因,分别为八氢番茄红素合成酶基因（PSY）、六氢番茄红素脱氢酶基因（ZDS）、类胡萝卜素异构酶基因（CRTISO1、CRTISO2）、紫黄质脱环氧酶基因（NPQ1）、9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因（NCED3、NCED5）、脱落醛氧化酶基因（AAO3）、ABA 8’-羟化酶基因（CYP707A1）、类胡萝卜素裂解双加氧酶基因（CCD4）。共表达分析揭示了7个家族转录因子的表达模式与类胡萝卜素合成基因高度相关,分别为MADS、bZIP、bHLH、MYB、AP2/ERF、NAC和WRKY。通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）验证了部分基因的表达模式,结果与RNA-seq结果高度一致。此外,经对‘红肉蜜柚’果肉转色期的初生和次生代谢通路DEGs富集分析,发现类胡萝卜素的积累过程中,细胞壁、脂质、类黄酮代谢差异基因大量富集。研究结果揭示,‘琯溪蜜柚’果实红肉突变品种‘红肉蜜柚’和‘三红蜜柚’果实类胡萝卜素的形成和积累,是由类胡萝卜素的代谢相关酶基因差异表达和转录因子调控引起的;在果肉红色芽变的同时,伴随着与汁胞粒化相关的基因突变。这对进一步开展柚子果实类胡萝卜素的形成与积累、汁胞粒化研究,为解析柚果实不同颜色突变、汁胞粒化的机制有重要参考价值。     

木薯废弃物综合利用研究进展

木薯在种植、收获、加工过程中会产生木薯叶、木薯杆、木薯渣、木薯皮等废弃物,其中,木薯叶可食用、饲用;木薯杆、木薯渣均可作为栽培食用菌的基质,木薯杆还可粉碎还田作为肥料,木薯渣也可生产肥料、饲料、沼气;木薯皮则能制成表面活性炭或作为有机生态无土栽培的主要基质。     

同色兜兰叶片内源激素变化与开花关系研究

近些年兜兰产业发展迅速,但花期调控难成为限制兜兰产业发展的瓶颈。以较易开花的同色兜兰为试验材料,观测各时期功能叶长和宽及花朵发育的形态变化,并采用酶联免疫法检测功能叶片内源激素的变化动态,分析它们与花发育的关系。结果表明：（1）同色兜兰花苞显现期,功能叶具有高水平的ZR和低水平的IAA,以利于成花分化;（2）在激素平衡研究中发现,顶芽从营养生长向生殖生长转换时（大苗期）,功能叶具有高比值的 IAA/GA₃、ABA/GA₃和低比值的ZR/ABA、ZR/IAA;（3）成花形态分化时（花苞显现期）,功能叶具有低比值的IAA/ABA、IAA/GA₃和高比值的ZR/GA₃、ZR/IAA;（4）大苗期、花苞显现期内源激素水平和比值对同色兜兰花芽诱导和花芽正常分化具有重要影响。     

木薯MeSAP13基因的克隆及其抗细菌性枯萎病功能鉴定

胁迫相关蛋白（stress-associated proteins, SAPs）在植物对胁迫应答和胁迫调控中起重要作用。木薯是我国重要的粮食作物和经济作物,细菌性枯萎病（cassava bacterial blight, CBB）已严重危害我国木薯产业的健康发展。为了探讨木薯MeSAP基因在抗细菌性枯萎病中的作用,本研究克隆了我国主栽木薯品种‘华南8号’（SC8）的MeSAP13基因,分析该基因在细菌性枯萎病病原菌侵染时的表达模式及其编码蛋白的基本特性。利用基于木薯花叶病毒介导的基因沉默（virus induced gene silencing, VIGS）技术抑制了MeSAP13基因在木薯SC8叶片中的表达,通过接种细菌性枯萎病病原菌XpmHN11对MeSAP13的抗病功能进行抗性鉴定。结果发现：在病原菌XpmHN11侵染叶片3 d后MeSAP13基因表达量显著上调,说明木薯MeSAP13基因能够响应病原菌的侵染;在VIGS载体转化木薯叶片40 d后发现,与转化pCsCMV-A载体的对照叶片相比,MeSAP13在转化pCsCMV-MeSAP13叶片中的表达量显著下调了40%~60%,表明通过VIGS技术成功抑制了MeSAP13在木薯叶片中的表达。将病原菌XpmHN11接种至MeSAP13基因沉默叶片和对照植株叶片,发现MeSAP13基因沉默植株接种叶片的水渍状病斑面积显著大于对照植株接种叶片。分析侵染后0、3、6 d病原菌XpmHN11的繁殖情况发现,在侵染后3 d和6 d的MeSAP13基因沉默植株接种叶片中,其病原菌数量显著高于对照植株接种叶片。以上研究结果表明,抑制MeSAP13基因的表达,降低了木薯对细菌性枯萎病的抗性。