香蕉 - 尖孢镰刀菌互作机理及抗病育种研究进展

由土壤真菌 Fusarium oxysporum f. sp. cubense（Foc）引起的香蕉镰刀菌枯萎病是全世界范围内严重威胁香蕉生产的毁灭性病害。目前已发现 Foc 的 4 个生理小种。20 世纪 70 年代，Foc 1 号生理小种造成我国华南地区的龙牙蕉和粉蕉种植园大面积发病；90 年代中后期，在广东省的香牙蕉种植园发现 Foc 4 号生理小种，并且迅速向其他香蕉产区蔓延。目前，国内各香蕉主产区均有报道发生 Foc 4 号生理小种引起的香蕉枯萎病，该病已成为制约我国香蕉生产的最主要因素。对香蕉枯萎病菌侵染过程以及香蕉枯萎病致病机理、抗性机制、抗病品种选育、抗性种质筛选及抗病性鉴定、防治等多个领域取得的研究进展进行了概述，并对今后研究方向进行了展望，主要包括：（1）在继续研究已有抗病品种对 Foc TR4 抗性的同时，要进一步深入研究 Cavendish 对Foc 1 号生理小种的抗性；（2）利用已经建立的香蕉 CRISPR/Cas9 基因编辑技术体系，获得香蕉枯萎病抗病品种，并进一步应用寄主植物诱导的基因沉默技术（HIGS）获得更加持久稳定的抗病性；（3）将已经建立的香蕉试管苗离体水培系统应用于香蕉-Foc 互作研究。     

香蕉枯萎病高抗品种‘中蕉9号’营养特性的评价

为在巴拿马枯萎病高抗品种‘中蕉9号’推广应用中合理施肥和进行有效的养分管理。以大田正常管理条件下的‘中蕉9号’为试材,采用整株肢解法研究‘中蕉9号’香蕉根、茎、叶、果穗4个器官的干物质氮磷钾养分累积及分配规律,以探讨其养分综合管理技术。结果表明,‘中蕉9号’单株鲜重、干重平均为(145.35±6.42)、(18.18±0.70) kg/株,干物质不足整个植株鲜重的1/8,干物质中灰分仅占8%。4个器官鲜重大小依次是茎（93.53 kg/株）>果穗（33.38 kg/株）>叶（14.93 kg/株）>根（3.51 kg/株）。干物质累积分配规律和鲜重一致,即茎>果穗>叶>根。茎的干重为8.44 kg/株,其中干物质主要分配在假茎中（76%）,球头仅占24%。叶的干重为2.77 kg/株,干物质在叶片中的分配比例是56%,在叶柄中的分配比例是44%。果穗的干重为6.71 kg/株,其中果实的干物质分配比高达94%,果轴的仅占6%。对整株香蕉而言,约2/3的干物质分配到根茎叶中,即2/3的光合产物用于根茎叶的生长,而只有约1/3的光合产物用于果实生长。平均而言,‘中蕉9号’每株累积吸收纯氮116.89 g、纯磷23.67 g、纯钾510.29 g,氮磷钾的吸收比例为1.00:0.20:4.37。氮磷钾吸收累积量在4个器官中的分配大小依次是：茎>果穗>叶>根;根、茎、叶、果穗中的N:P:K比例分别为1.00:0.21:6.82、1.00:0.25:7.38、1.00:0.13:1.96、1.00:0.21:3.10,可见4个器官中,茎部吸收累积氮磷钾总量以及钾的比例最大。‘中蕉9号’根茎叶特别是茎中干物质和钾的吸收累积量远大于巴西蕉是其养分管理值得重视的一个特点。根据‘中蕉9号’生物量和氮磷钾吸收累积分配规律,参考巴西蕉的研究结果,本研究提出‘中蕉9号’的养分管理的建议：孕蕾前应适当控制养分水分供应,限制茎叶徒长和养分消耗;肥料N:P₂O₅:K₂O的比例可参考巴西蕉的营养特性,在孕蕾前采用2.0:0.5~1.0:1.0,在孕蕾至抽蕾期,采用1.0:0.5:2.0,抽蕾后至收获前采用1.0:0.5:2.5~3.0的配方。为了做到更好的养分管理和实现化肥高效利用,‘中蕉9号’茎和叶中积累如此多的碳水化合物和钾以及如何促进他们运输到果实是值得研究的课题。     

转录组分析超表达MpICE1香蕉抗枯萎病机理

前期研究发现在香蕉中超表达大蕉(Musa spp. ‘Lingchuan Dajiao’)MpICE1能显著提高香蕉抗枯萎病能力,为进一步揭示其分子机理,通过转录组对接种Foc TR4前0 d和接种后7、14 d的野生型和超表达MpICE1香蕉(Musa spp. ‘Brazil’)的根部中差异表达基因进行分析。结果表明,在接种前超表达MpICE1香蕉可诱导一系列基因的高表达,且这些高表达的基因富集在苯丙烷合成、黄酮合成、ABC转运蛋白、MAPK信号传导和戊糖、葡萄糖醛酸转换等途径中,与细胞壁结构和功能相关。MpICE1的超表达可能会增强香蕉的基础免疫反应,从而对Foc TR4的抗性增强。另外,接种Foc TR4后,超表达MpICE1香蕉接种前0 d高表达的大部分基因表达量开始下降,到7 d时达到相对稳定的状态。对差异表达基因进一步分析发现,编码12–氧–植物二烯酸还原酶的基因(Ma06＿g18840)可能是MpICE1的靶基因,且其表达量受MpICE1的抑制,与氧化脂质(JA和OPDA)代谢相关,可能通过JA或OPDA信号途径调节根部细胞壁结构。泛素碳端水解酶(Ubiquitin c...     

香蕉抗寒分子机制研究进展

香蕉是世界上最受欢迎的水果之一,也是第四大粮食作物,低温是影响其种植区域、生长发育、产量和品质的重要环境因素.近年来,随着基因组学和蛋白质组学等分子生物学技术的深入发展,香蕉抗寒分子机制的研究取得了较大进展,笔者重点从生物膜、磷酸化信号通路、基因表达、蛋白表达4个层面综述香蕉品种抗寒性差异的分子机制和调控途径,旨在为香...     

香蕉主要栽培类型的分类及其起源和演化的研究进展

香蕉是芭蕉科芭蕉属的草本果树,是世界上重要的热带水果之一,同时也是仅次于水稻、小麦和玉米的第四大粮食作物。栽培香蕉品种可简单分为鲜食蕉和主食蕉,大多为三倍体,其遗传背景十分复杂。研究栽培香蕉品种的起源和演化,对加快香蕉育种进程具有重要的指导意义。近年来香蕉种质资源的分子系统学研究取得较大进展,为开展育种工作提供了很多有用的遗传信息。该文更新了与栽培香蕉关系密切的芭蕉属内各野生种质的分类,对全球常见的栽培类型及其品种特点进行了归纳整理,包含7个基因组类型在内的18个栽培类群。同时,对常见栽培类群（AAA、AAB、ABB、AB）的起源及演化,特别是近期A基因组的祖先种溯源等方面进展进行了总结,并提出了研究展望。该文系统性地总结香蕉栽培品种的起源及演化等方面的科研进展,可为挖掘优异种质和基因资源,指导香蕉育种等方面的研究提供借鉴。     

“中蕉9号”和“巴西蕉”果穗营养特性的差异性评价

矿质营养元素对果实品质的提升发挥着重要的作用,为探究中蕉9号果品较差的营养学原因。本文以大田正常管理条件下的中蕉9号和巴西蕉为试材,在成熟期对二者果穗进行破坏性取样,重点检测了对果实品质有重要影响的6种元素（氮磷钾钙镁硼）,探讨中蕉9号和巴西蕉果穗养分累积和分配的差异。结果表明,中蕉9号果穗的鲜重和干重为33.38kg/株和6.73kg/株,分别比巴西蕉果穗重了16.39%和30.16%,但是其总养分累积量和含量却比巴西蕉分别低了10.12%和34.78%,其主要原因是中蕉9号果穗中的氮、钙、镁含量较低,三者分别比巴西蕉减少了54.59%、28.18%和88.81%。其次中蕉9号果轴中较高养分分配比例也对果实养分含量不利,中蕉9号果轴中18%的养分分配比例也显著大于巴西蕉的12%。综合可得,中蕉9号果实中的养分含量较低,为提高中蕉9号养分含量,以品质优良的巴西蕉养分含量为参考标准,建议中蕉9号生长发育后期的N:P2O5:K2O施肥配比为1:0.12:1.71,同时还需加强钙镁肥的施用,以期提高中蕉9号果实中养分的含量,进而改善其品质。     

香蕉营养品质与功能特性研究进展

香蕉营养价值高,广泛种植于热带和亚热带地区,是重要的水果和粮食作物,是世界鲜果中产量、 贸易量和贸易额最大的水果。我国在世界香蕉生产中占有重要地位,是世界第二大香蕉生产国。据联合国粮食 及农业组织统计,2020 年我国香蕉产量高达 1 187.26 万 t,在世界香蕉产量中占比约 9.01%。香蕉种质资源丰富, 世界上香蕉栽培品种高达上千种。不同品种、不同地区、不同发育和后熟阶段的香蕉,其营养成分种类和含量 具有较大差异。总结了香蕉中矿物质元素、抗性淀粉、膳食纤维等主要营养成分,归纳了酚类化合物、类胡萝 卜素、脂肪酸、植物淄醇、胺类、抗氧化剂等活性成分;综述了香蕉的功能特性,包括预防心血管疾病、润肠通便、 减轻体重、降血糖、抗抑郁等;介绍了主要的香蕉加工产品,如香蕉饮料、香蕉粉等,香蕉的精深加工可提高 资源产品附加值,延长产业链,促进香蕉产业可持续发展和世界粮食安全。