拟南芥mapkkk15突变体的鉴定及非生物胁迫下的功能分析

低温寒害是制约我国天然橡胶种植的最主要的环境限制因子,阐明橡胶树抗逆机制有助于保障天然橡胶的种植安全。前期研究发现1个低温诱导的橡胶树MAPKKK基因参与橡胶树抗寒能力调控,序列比对发现该基因与拟南芥MAPKKK15基因同源,但AtMAPKKK15的功能仍不清楚。通过对拟南芥MAPKKK15基因功能的研究,揭示该类基因在植物逆境胁迫应答中的作用,将有助于进一步解析橡胶树MAPKKK基因的功能。本研究从DNA和转录水平鉴定拟南芥mapkkk15纯合突变体植株,评价mapkkk15突变体低温和干旱胁迫抗性。结果显示：低温抑制AtMAPKKK15基因表达。对2个mapkkk15纯合缺失突变体进行分析,发现与野生型植株相比,mapkkk15突变体植株的抗冻存活率提高,电解质渗漏率下降。脱水实验表明,突变体叶片脱水率要高于野生型。上述结果表明,AtMAPKKK15基因在拟南芥中可能反向调控抗寒性,正向调控抗旱性。     

水稻花器官发育基因DPS2的鉴定和精细定位

【目的】鉴定和克隆花器官发育相关基因,为进一步研究水稻花发育的分子机制奠定基础。【方法】在大田常规种植条件下比较了突变体dps2 (Defective pistil and stamens 2)和野生型春江06的主要农艺性状及花器官形态特征差异;扫描电镜及石蜡切片观察花药结构并用染色法观察花粉和胚囊的育性;利用图位克隆方法进行基因精细定位;qRT-PCR分析了花发育相关基因在野生型和突变体中的表达水平。【结果】dps2突变体抽穗期变长,不能正常扬花,雄蕊和雌蕊皱缩且花药和柱头数目增多;进一步研究发现,dps2突变体花药腔室塌陷,内无可见小孢子,即使部分花药形成腔室,花粉粒也无淀粉积累呈干瘪状。此外,突变体胚囊育性也受到影响;遗传分析表明该突变性状受一对隐性核基因控制,该基因位于第4染色体短臂上91.2 kb的区间内,区间内未见花器官发育相关基因的报道。qRT-PCR检测发现,水稻ABCDE模型中的B类、C类和E类基因的表达在突变体中显著升高。【结论】dps2突变体的雄蕊及雌蕊均发育异常,最终导致完全不育,推测DPS2可能在水稻第3轮雄蕊发育和第4轮雌蕊发育调控中发挥重要作用。     

水稻雌性败育基因FA的图位克隆

目的 对水稻胚囊突变体的表型观察、遗传定位和基因克隆,将为研究植物生殖发育奠定理论基础。方法 从粳稻品种宁粳4号突变体库中筛选出一个雌性败育突变体female abortion(fa),对野生型和突变体不同发育时期的胚囊进行细胞学观察并统计胚囊类型。以突变体杂合型为母本,N22为父本构建定位群体,对该表型进行遗传分析,采用图位克隆方法精确定位目的基因。结果 表型分析显示,突变体雌蕊在外观上没有表现出差异,但成熟时植株完全不育。与野生型相比, 该突变体胚囊发育异常,不能形成七细胞八核胚囊结构,而且形成多种类型的异常胚囊。遗传分析表明,该突变性状受一对隐性核基因控制。我们将该基因初定位在第1染色体的分子标记L1和L3之间,通过扩大定位群体,最终将基因定位在分子标记L10和L11之间,物理距离为117 kb。测序分析发现该区间内LOC_{_}Os01g68870外显子上有一个单碱基替换,由胸腺嘧啶(T)替换成胞嘧啶(C),氨基酸由亮氨酸变为脯氨酸,从而导致该表型的出现。qRT-PCR结果显示,相对于OsMADS13、OsAPC6、OsTDL1A基因在突变体fa胚囊中表达量而言,OsDEES1基因在突变体fa胚囊中表达量变化最为显著,FA可能是OsDEES1的上游基因。亚细胞定位结果显示,该蛋白定位于质膜。结论 FA是多孢囊基因MULTIPLE SPOROCYTE 1(MSP1)的新等位基因。本研究进一步明确了该基因对于水稻胚囊发育的重要性,可为探明它所在的调控网络体系提供新的线索。     

水稻转录因子基因OsSHR2的表达特征及其在营养生长中的调控作用

【目的】水稻OsSHR2(LOC_Os03g31880)基因为拟南芥AtSHR的同源基因,与OsSHR1、OsSCR1和OsSCR2 同属于水稻GRAS转录因子家族。已有研究报道,转录因子基因SHR和SCR共同调控植物根系、叶片的发育,并参与各项生命活动。本研究旨在阐明OsSHR2在水稻中的时空表达特征及其在营养生长中的调控作用。【方法】通过生物信息学分析、表达模式分析、萌发动力学分析和水培实验验证该基因的功能。【结果】生物信息学分析发现OsSHR2、OsSHR1、OsSCR1和OsSCR2与拟南芥和其他物种的SHR亚家族和SCR亚家族成员具有很高的序列一致性;表达模式和pOsSHR2::GUS材料染色分析发现,OsSHR2在整个生长发育过程中的根系、叶片、维管组织和生殖器官中表达强烈,并集中在根尖的中柱、侧根原基和叶片及茎维管组织的中心表达,在野生型的地上部和根系中,OsSHR2受缺磷影响下调表达;对获得的OsSHR2的CRISPR-Cas9突变体osshr2进行种子萌发实验和水培实验,发现与野生型相比,osshr2的萌发时间延后,萌发率降低,在正常供磷和缺磷处理下,osshr2的地上部和根系长度显著小于野生型。【结论】OsSHR2在地上部和根系的发育、维管组织形成以及营养与生殖生长中具有重要作用,这为今后OsSHR2在分子育种等领域的应用奠定理论基础。     

水稻雄性不育突变体gamyb5的鉴定与基因定位

在⁶⁰Co-γ射线辐射诱变籼稻中恢8015的突变体库内发现了一个无花粉型雄性不育突变体gamyb5。gamyb5 的株型、株高、分蘖数等农艺性状与野生型中恢8015无差异,而其花药细长且呈白色半透明状,花药中无花粉粒。花药半薄切片观察结果表明,gamyb5的小孢子母细胞减数分裂异常,没有形成正常的四分体和小孢子,并且绒毡层异常伸长,细胞程序性死亡延迟。对以gamyb5 为母本,与野生型中恢8015 和广亲和粳稻品种02428分别配制的杂交组合遗传分析表明,gamyb5 突变性状受一个隐性核基因控制。利用gamyb5 和02428 杂交的F₂定位群体,最终将突变基因精细定位于第1染色体长臂的ZF-29和ZF-31两个标记之间,物理距离约16.9 kb。对该区域内2个完整的开放阅读框测序分析发现,编码受赤霉素诱导的MYB转录因子基因LOC_Os01g0812000的第2外显子存在8个碱基的缺失,导致翻译提前终止。qRT-PCR检测到影响花药发育的调控因子UDT1、TDR、CYP703A3和CYP704B2的表达量在突变体中比野生型中极显著降低。进一步证明GAMYB在花药减数分裂和绒毡层细胞程序性死亡过程中起关键作用。     

水稻穗顶部小穗退化突变体paa1-2的表型与等位基因序列分析

水稻穗顶部小穗退化在水稻生产中普遍存在,严重影响了水稻产量。本文对水稻穗顶部小穗退化突变体paa1-2进行表型观察,同时测序分析突变体paa1-2中已报道的TUTOU1和PAA1基因序列。结果表明,突变体paa1-2穗顶部退化表型是在幼穗发育6期后产生的。突变体paa1-2和野生型的TUTOU1基因序列一致,然而其PAA1基因存在突变,在第1512~1515 bp处存在4个碱基缺失,导致基因移码突变并使得蛋白翻译提前终止,PAA1-2可能是已报道PAA1基因的新等位突变基因。     

水稻半显性矮秆基因Si-dd1的表型分析和精细定位

以粳稻品种日本晴在组织培养过程中分离出来的一个半显性矮秆突变体Si-dd1为研究对象,通过形态学分析,发现与野生型日本晴相比,矮秆Si-dd1(AA)和半矮秆Si-dd1(Aa)植株的株高降低。结实率下降,生育期延长,一次枝梗和二次枝梗增加。激素处理结果表明突变体Si-dd1(AA)与野生型对油菜素内酯反应基本相同,而在高浓度赤霉素处理下,突变体Si-dd1(AA)表现为一定程度上的钝感。Western blot对GID2表达量分析也确定这一结果。组织切片实验表明,突变体Si-dd1(AA)相对于野生型叶片主脉气孔变小,叶肉细胞增多,茎维管束数目增加。遗传分析结果表明该突变体基因受一对核基因控制。进一步利用分子标记将该基因定位在水稻第6染色体约244 kb区间内,目前该区段并未发现已报道的矮秆相关基因。     

矮化大豆突变体的GA3调控

矮化是一种优良的农艺性状,因其可改善种植密度,提高光能利用率,近些年引起广泛重视.用NaN3处理大豆品种"东农42"获得了矮化突变体"东泽11号",以"东农42"为野生型和该突变体为材料,从外源激素处理和内源激素含量测定两方面探讨了GA3对矮化突变体的调控,期望为大豆矮化机理的揭示提供依据.结果表明:外源喷施GA3可明显促进突变体茎伸长,且随着处理时间的延长,GA3对突变体的节间伸长影响愈来愈明显;不同浓度相比,0.60 mmol·L-1GA3促长作用最显著.外源GA3对突变体幼茎切段的促长作用最显著的浓度为2.9×10-4mmol·L-1,表明突变体内源GA3含量低,且12 h处理最显著.ELISA检测植物体内GA3含量显示,植物体内GA3含量不同生育期都表现出突变体小于野生型,表明突变体节间缩短可能与其体内GA3含量低有关.     

OsYABBY4基因调控水稻株高的功能研究

株高是影响水稻产量、光合速率、抗倒性的重要农艺性状,赤霉素对株高形成具有重要调控作用。YABBY家族基因作为植物特有的转录因子,参与GA信号途径,调控水稻株高。通过CRISPR/Cas9技术定向突变了OsYABBY4基因,成功创制了3种不同突变类型的osyabby4突变体。表型分析发现,osyabby4突变体结实率下降,倒1和倒2节间的伸长受到抑制,导致株高显著降低。α-淀粉酶诱导及赤霉素相关基因差异表达实验表明,OsYABBY4通过参与GA信号转导调控水稻的株高。本研究为水稻理想株型育种提供了新材料,同时进一步完善了水稻株高分子调控网络。     

茶树CsbHLH024和CsbHLH133转录因子功能鉴定

茶树叶片毛状体含有多种次生代谢产物,在茶叶外观质量以及茶树响应生物和非生物胁迫方面起着重要作用。通过双荧光分子互补（BiFC）试验、GUS活性染色试验以及过表达试验对茶树叶片毛状体相关候选基因CsbHLH024和CsbHLH133的功能进行鉴定。结果表明,CsbHLH024/CsbHLH133和CsTTG1蛋白在植物中能够相互作用,并且它们的启动子能够在叶片组织中驱动下游基因的表达。进一步将它们分别过表达到野生型拟南芥Col和对应的拟南芥纯合突变体中,发现它们能够影响拟南芥叶片毛状体的形成,恢复突变体的表型,并引起毛状体相关基因表达水平的变化。本研究为进一步揭示茶树叶片毛状体形成的分子调控机制提供理论依据。     

不同比例红蓝光及光照强度对金线莲生理及叶绿素荧光特性的影响

为探讨LED光源在金线莲工厂化栽培中的应用,利用研发的具有不同比例红（R）、蓝光（B）的LED灯作为光源,以白色荧光灯为对照（CK）,设置以下5个试验处理,T₁：R/B(3/7), PPFD 20 μmol/(m²·s);T₂：R/B(7/3), PPFD 20 μmol/(m²·s);T₃：R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m²·s);T₄：R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m²·s);T₅：R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m²·s),研究不同比例红蓝光源及其光照强度对金线莲的生长、光合作用、叶绿素荧光反应和生理特性的影响。结果表明：与对照处理相比,T₄、T₅处理的金线莲株高、茎粗、植株干鲜重显著提高;T₅处理的金线莲叶片净光合速率显著高于其他处理,而T₁、T₃处理间差异不显著,但显著高于T₂、T₄处理。不同比例红蓝光处理下金线莲叶片的叶绿素含量显著高于对照处理,在相同的光照强度下,R/B(7/3)处理的金线莲叶片叶绿素含量大于R/B(3/7)处理。不同比例红蓝光源处理的金线莲叶片最大光化学效率、光系统II活性均显著高于对照处理;红光比例减少,蓝光比例增加,可降低金线莲叶片最大光化学效率、光系统II活性,同时光系统II实际光化学效率和光合电子传递效率也随之降低。T₂处理可有效提高金线莲叶片SOD和CAT活性,但POD活性降低;T₄处理下金线莲叶片POD和CAT活性降低,SOD活性升高;与对照相比,T₁处理的金线莲叶片MDA含量显著增加,较对照提高19.4%,而T₅处理与对照差异不显著。综合各处理金线莲生长来看,T₅处理R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m²·s)的金线莲生长最好,保持较高的光合速率及生理活性。     

2个小蘑菇属中国新记录种

对采自广东省的2份小磨菇属Micropsalliota标本进行鉴定,采用形态鉴定和ITS序列比对相结合的方法,最终将这2份标本鉴定为二瓣小蘑菇(Micropsalliota bifida R.L.Zhao,Desjardin,Soytong&K.D.Hyde)和亚白小蘑菇(Micropsalliota subalba ...     

橡胶树炭疽菌HCkHNQZ1736 β-TUB2基因对多菌灵的抗性相关性分析

天然橡胶是四大工业原料中唯一的可再生资源,由炭疽病菌侵染引起的橡胶树炭疽病是当前我国橡胶生产上最为严重的两大叶部病害之一。本研究以分离自云南保山的喀斯特炭疽病菌MeCkYN1705为对照,对海南新发炭疽病菌喀斯特炭疽菌HCkHNQZ1736进行抗药性评价。结果表明,菌株HCkHNQZ1736对苯并咪唑类杀菌剂多菌灵表现出高抗药性,EC₅₀达1107.2654 µg/mL,而MeCkYN1705的EC₅₀仅为0.0554 µg/mL。克隆了菌株HCkHNQZ1736的tub2基因,序列分析发现其所编码的第198个氨基酸位点由谷氨酸（Glu-E）突变为丙氨酸（Ala-A）,推测该氨基酸位点突变是导致该菌株产生多菌灵抗性的原因。此外生物学特性测定发现,该菌株最适生长温度为28 ℃,致死温度为35 ℃;最适生长pH为6;光暗交替利于菌落生长;果胶、蛋白胨分别为最适碳源和氮源。     

气候变化下红茴砂在中国潜在适生区的最大熵生态位模型预测

红茴砂是姜科茴香砂仁属多年生草本植物,我国仅在海南地区有自然分布,是具有很高药用价值的濒危植物。为了解红茴砂在未来气候变化下的潜在适生区及其主要环境影响因子,以期对红茴砂的保育提供科学指导,将45条红茴砂分布位点数据与20个环境因子相结合,运用最大熵生态位模型MaxEnt和ArcGIS软件模拟了当前气候和未来2050年RCP2.6和RCP8.5两种不同气候条件下红茴砂在中国的潜在分布区,并分析影响红茴砂分布的主导环境因子。结果表明：当前气候条件下,红茴砂适生区总范围在18°~32° N、27°~122° E,面积约为1.24×10⁶ km²,主要集中分布在海南、贵州、福建、广东、广西、云南等地;影响红茴砂地理分布的主导环境因子为最湿月降水量、最暖季度降水量、年均温度变化范围、最冷月份最低温、海拔和最热季度均温,累计贡献率达87%;在未来2050年RCP2.6和RCP8.5两种不同气候情景下,红茴砂适生区域丧失面积均达到95%以上,潜在分布区缩小到云南、四川、西藏、贵州和台湾这5个省区,新增区域主要在西藏东南部和四川中南部,同时潜在总适生区和高适生区的质心有向西北方迁移的趋势。     

基于4300 DNA分析系统的茶树SSR发掘方法优化与建立

简单序列重复（Simple sequence repeats, SSR）在茶树遗传与育种研究中具有重要的作用,基于4300 DNA分析系统的SSR发掘具有通量高、准确和灵敏等特点,已被用于许多物种的分子标记研究,但在茶树的相关研究中尚未见报道。本研究应用单因素试验和L₉(3⁴)正交设计试验对影响茶树SSR-PCR的主要参数进行优化,建立了适合于4300 DNA分析系统的茶树SSR-PCR反应体系：1.0 μL DNA（25 ng·μL^-1）,0.2 μL M13F-F、0.2 μL R和0.4 μL IR-M13F,0.8 μL dNTPs（25 mmol·L^-1）,1.0 μL 10×Buffer（含Mg²⁺）,0.1 μL Ex-Taq聚合酶（5 U·μL^-1）,无菌水定容至10 μL。所有引物浓度均为1 μmol·L^-1。同时,本研究还证明,可以以自行配制的6.5%聚丙烯酰胺凝胶溶液（acry:bis=29:1）替代4300 DNA分析系统指定凝胶溶液,检测SSR位点。     

三角梅属5个品种的花粉活力及柱头可授性比较分析

为探究三角梅属植物不同品种的花粉活力和柱头可授性,从而提高其杂交效率。以‘伊娃夫人’（Bougainvillea glabra ‘Mrs Eva’）、‘小叶紫’（B. glabra ‘Sao paulo’）、‘伊娃白’（B. glabra ‘Mrs Eva White’）、‘加州黄金’（B. × buttiana ‘California Gold’）和‘橙红’（B. × buttiana ‘Afterglow’）等5个三角梅品种为试材,采用FDA、液体培养基萌发法检测5个品种的花粉生活力,探究不同保存方法对其花粉活力的影响;利用联苯胺-过氧化氢法对5个品种的柱头可授性进行比较分析。结果表明：（1）0.01%FDA染色液均能使5个三角梅品种染色,其中,‘伊娃白’花粉活力最高,花粉活力为27.16%;其次是‘伊娃夫人’和‘小叶紫’,分别为13.98%和11.86%;活力最低的是‘橙红’和‘加州黄金’,分别为7.17%和4.01%。（2）不同保存条件下,5个三角梅品种的花粉活力存在显著差异。28℃干燥保存条件下,各品种花粉活力大小顺序为‘小叶紫’>‘伊娃夫人’>‘伊娃白’>‘橙红’>‘加州黄金’;4℃冰箱保存条件下,各品种花粉活力大小顺序为‘伊娃夫人’>‘伊娃白’>‘小叶紫’>‘加州黄金’>‘橙红’。（3）通过液体培养基培养12 h后5个三角梅品种的花粉萌发率均较低,其中‘小叶紫’萌发率相对较高,为4.50%;其次是‘伊娃白’和‘伊娃夫人’,分别为2.78%和2.51%;‘加州黄金’和‘橙红’萌发率最低,分别为0.98%和0.08%。（4）5个三角梅品种的柱头可授性差异明显,其中‘小叶紫’和‘伊娃夫人’柱头可授性较好,其次是‘伊娃白’,而‘加州黄金’和‘橙红’柱头可授性均较低。综上,‘小叶紫’‘伊娃夫人’和‘伊娃白’3个三角梅品种适合作为杂交育种中的亲本材料。     

杜鹃红山茶ACO1的克隆及其表达分析研究

根据山茶（Camellia japonica）同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3°,5°-RACE技术,从杜鹃红山茶（C. azalea）花芽组织中克隆出ACC氧化酶（ACC-oxidase, ACO）基因,命名为CaACO1,基因全长1232 bp,开放阅读框963 bp,编码320个氨基酸。实时荧光定量PCR分析发现,ACO1在杜鹃红山茶不同组织中均得到表达,其中茎尖ACO1表达量最低,其次花芽、叶芽、根尖,表达量较高的是真叶和花器官,随着叶片成熟和花器官发育ACO1表达量均逐渐增加。结果表明,该基因可能参与杜鹃红山茶叶片发育,并且与花器官衰老密切相关。ACO1在参试的8个山茶品种花器官发育过程中的表达模式基本一致,但不同品种间的表达量存在差异。相关性分析发现ACO1表达量与花型、花色、花径和花瓣数4个形态指标均无显著相关性。     

砂仁‘湛砂11’苗期光合与叶绿素荧光特征

砂仁是姜科豆蔻属多年生草本植物,喜荫湿环境,光照是其生长发育的重要影响因子。为了解砂仁种质材料的光合特性,更好地对砂仁种质资源进行保护和利用。以‘湛砂11’的幼苗为材料,农家栽培种‘热科1’和‘热科2’为对照,使用SPAD-502Plus叶绿素仪、3051D光合仪和WALZ MINI-PAM-Ⅱ叶绿素仪,分别测定叶片的叶绿素含量（SPAD）、净光合速率（P_n）、电子传递速率（ETR）和光合有效量子产量（Y2）等参数,分析‘湛砂11’的光合特征和环境适应性。结果表明：‘湛砂11’叶片SPAD值为44,比‘热科1’高12.47 %、比‘热科2’低18.59 %;叶片净光合速率（P_n）为12.19 µmol/(m²·s),分别是‘热科1’和‘热科2’的1.63倍和5.11倍,极显著高于对照,蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和水分利用效率（WUE）显著高于‘热科2’。光合有效辐射在10~1082 µmol/(m²·s)条件下,叶片电子传递速率（ETR）随光合有效辐射的增强而上升,‘湛砂11’的ETR比‘热科1’和‘热科2’的高,说明‘湛砂11’的PSII具有强的光电子传递能力。因此,‘湛砂11’具有较好的光合特性,将光能转化为电子流的能力和潜在光合能力较强,且具有较广的光辐射范围,适宜荫蔽度较低的生长环境。     

铁皮石斛DoAGL6基因及启动子克隆与分析

AGL6基因是MADS-box转录因子家族中的一员,是植物特有的转录调控因子,参与花器官形成,对唇瓣的形成起到关键作用。获得铁皮石斛DoAGL6基因及其启动子,并进行生物信息学分析,对DoAGL6基因启动子进行瞬时表达活性验证,可为进一步研究DoAGL6基因的功能提供参考。本研究克隆DoAGL6基因及其上游的启动子序列,利用在线软件对克隆得到的目的基因序列、启动子序列进行预测,分别构建由全长启动子和5'端缺失启动子驱动GUS的重组表达载体并瞬时转化拟南芥及铁皮石斛原球茎,探究其表达活性。结果表明,成功克隆了DoAGL6基因及其启动子,DoAGL6基因编码区长729 bp,编码243个氨基酸,编码蛋白分子式为C₁₂₁₃H₁₉₅₅N₃₅₉O₃₇₅S₁₂,预测亚细胞定位于细胞核中;保守结构域分析表明,DoAGL6具有保守的MADS-box和K-box两个结构域,属于MADS基因家族MIKC亚家族。启动子序列长度为1891 bp,顺式作用元件分析结果显示,DoAGL6基因启动子中除了核心启动元件TATA-box、CAAT-box外,还有许多其他顺式作用元件,如脱落酸响应元件（ABRE）、光反应顺式调节元件（G-Box）、茉莉酸甲酯响应元件（TGACG-motif）、MADS-box蛋白结合位点（GArG-Box）等。成功构建融合表达载体pCAMBIA1300-A1-promoter::GUS、pCAMBIA1300-A2-promoter::GUS、pCAMBIA1300-A3-promoter::GUS,拟南芥和铁皮石斛原球茎瞬时转化及GUS组织化学染色结果表明,随着启动子5'端缺失片段的增长,GUS活性逐渐降低,启动子活性逐渐减弱,即全长启动子A1（-1891~1）的活性最强,5'端缺失片段A2（-1488~1）次之,A3（-784~1）活性最弱。瞬时转化后的拟南芥和铁皮石斛原球茎GUS染色均呈现蓝色,但与对照相比均较浅,说明全长启动子和2个5'端缺失启动子都具有驱动GUS的活性,但启动活性都比CaMV35S启动子的启动活性弱。     

槟榔间作咖啡模式对咖啡光合特性及产量的影响

为了探明槟榔-咖啡间作槟榔冠层的遮荫度对咖啡叶片的光合特性及其产量的影响,在海南省琼海大陆基地设计3种不同间作模式的大田试验：（1）高密度种植（H）：咖啡、槟榔株行距均为2.5 m×3.0 m;（2）中密度种植（M）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔4.0 m×3.0 m;（3）低密度种植（L）：咖啡株行距2.0 m×3.0 m、槟榔株行距6.0 m×6.0 m。分别测定不同种植模式处理下土壤理化性质和咖啡植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合指标,以及咖啡单株产量,并利用灰色关联度分析评价不同间作模式下叶片光合特性指标和产量,并对其影响因子进行探究。结果表明,在不同间作处理中除低密度种植模式下土壤温度显著低于其他种植模式外,其余指标并无显著差异;相较于M,H和L叶片的净光合速率和气孔导度分别降低了0.06~0.97 μmol/(m²·s)、0.49~0.97 μmol/(m²·s)和0~0.04 mol/(m²·s)、0.01~ 0.08 mol/(m²·s)。M叶片的蒸腾速率年变化除了夏季低于H 0.11 mmol/(m²·s)左右,高于L 0.47 mmol/(m²·s)左右。其他时期M曲线分别高出H和L 0.33~0.78 mmol/(m²·s)、0.17~0.92 mmol/(m²·s)。在水分利用率方面3种种植模式之间全年变化较为复杂,没有明显的差异性。其中咖啡叶片的气孔导度和蒸腾速率指标响应于种植模式;中密度种植处理下的咖啡单株鲜果产量相较于高、低密度种植处理分别增产19.41%和18.69%,咖啡单位面积产量方面显著增产50.62%和41.67%。通过灰色关联度分析发现,中密度种植模式表现较好,在咖啡不同生长时期等权关联度和加权关联度位次均为第一。以上结果表明,在槟榔-咖啡间作体系中,适当密植咖啡以及增加槟榔行间距有助于提高咖啡总产量,在实际生产过程中建议推行中密度间作的种植模式,可以有效地提升间作模式的综合优势,提高土地单位面积的收益。