2023年6月，海南大学三亚南繁研究院各科研团队共发表高水平论文8篇，其中7篇为JCR 1区；完成计算机软件著作权授权1项（热带作物基因组大数据育种团队和热带作物比较基因组与系统生物学团队：DataColor软件），等。

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1、热带作物安全生产关键技术的研发与应用团队在蓟马对菊酯类农药产生抗药性的潜在机理方面取得进展

吴少英团队近期分别在《insects》（昆虫学2区）和《Archives of Insect Biochemistry and Physiology》（昆虫学2区）杂志上发表题为《Detection of Putative Mutation I873S in the Sodium Channel of Megalurothrips usitatus (Bagnall) Which May Be Associated with Pyrethroid Resistance》和《Double sodium channel mutation, I265T/L1014F, is possibly related to pyrethroid‐resistant in Thrips palmi》的研究论文，硕士毕业生高睿博和博士毕业生吴建涛分别为第一作者，吴少英教授为通讯作者。研究通过持续监测海南岛内豆大蓟马和棕榈蓟马对菊酯类农药的抗药性变化情况以及钠离子通道抗性位点突变频率检测，阐明蓟马对菊酯类农药产生抗性的潜在机理：1）在豆大蓟马菊酯类农药抗性品系检测到钠离子通道Domain II S3区域I873S突变，突变频率为100%，通过药剂结合位点分析表明I873S突变与菊酯类农药抗性相关；2）在棕榈蓟马抗性品系中检测到I265T/L1014F双突变，分别定位在Domain I S4‐S5连接序列和Domain II S6上，突变频率在53%以上，突变位点也是在菊酯类农药结合区域。本研究，揭示了海南岛蓟马对菊酯类药剂产生高抗的内在机理，为深入研究蓟马的抗药性奠定基础，以便在农业生产中指导合理使用菊酯类农药。

文章链接：https://doi.org/10.1002/arch.22021

https://doi.org/10.3390/insects14040388

2、生物多样性与系统发育基因组学团队在Trends in Biotechnology撰文应用移动CRISPR-RNA技术改良作物品质

近日，王华锋教授团队博士后Qamar U Zaman为第一作者在Trends in Biotechnology[2022年影响因子IF=21.942,中科院一区，Top期刊]上发表题为New possibilities for trait improvement via mobile CRISPR-RNA的文章，揭示CRISPR-RNA带来的生产革命，提供了超前的育种思路。

本工作在王华锋教授实验室内完成，由博士后Qamar U Zaman实施CRISPR-RNA技术，致力于开发一种“超级火龙果”基因型，该基因型能够耐受非生物胁迫，尤其是重金属、高温和干旱。由于气候变化导致植物更多地受到非生物胁迫，并可能因频繁的干旱、酷热和荒漠化影响生态系统而造成灾难。在热胁迫期间，气孔打开以通过蒸腾作用冷却叶片，但在干旱期间，气孔关闭以防止水分损失。然而，在干旱和热胁迫的组合过程中，不同植物的气孔保持关闭，这表明干旱驱动的气孔调节在胁迫组合过程中克服了热胁迫驱动的调节。调节火龙果对压力的反应的不同途径和激素是如何相互作用的，以及在压力组合过程中这些相互作用是如何调节的，这些都是有待进一步研究的悬而未决的问题。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2023.05.001

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779923001488?dgcid=coauthor

3、热带瓜类作物种质资源创新利用团队解析了嫁接对黄瓜果实品质的影响和对根结线虫病的缓解作用

近日，热带瓜类团队于Plant Disease在线发表了题为‘Impact of Cucurbita moschata resistant rootstocks on Cucumis sativus fruit and Meloidogyne incognita development’的研究论文。该研究分别以抗病南瓜“秀丽”和“坂砧3号”为砧木，利用感病黄瓜“津春4号”为接穗进行嫁接并接种南方根结线虫，通过比较自根苗（津春/津春嫁接苗，JJ）、嫁接苗（津春/秀丽嫁接苗，JX；津春/坂砧嫁接苗，JB）的生长及生理指标、病根的表观形态、病根组织病理学以及黄瓜成株期生长及产量等，揭示嫁接对黄瓜根结线虫病害的缓解效应及机理。另外，该研究通过比较三种黄瓜嫁接植株的果实重量、果实硬度、可溶性固形物含量、皮色等，明确了砧木“秀丽”和“坂砧3号”对黄瓜果实品质影响不显著，因此，砧木“秀丽”和“坂砧3号”可在生产上作为对黄瓜果实品质影响不显著的抗线虫砧木进行使用。

图1.根结线虫侵染前后嫁接苗的根部形态

图2.接穗-砧木组合根系线虫取食部位的组织病理学分析

4、热带水果品质发育调控科技创新团队揭示“锦绣”桃果肉中花青苷空间积累模式的机制

热带水果品质发育调控科技创新团队在Foods（IF2022=5.561）上发表论文《Metabolome, Plant Hormone, and Transcriptome Analyses Reveal the Mechanism of Spatial Accumulation Pattern of Anthocyanins in Peach Flesh》。研究以在核周围中果皮中积累花青苷的黄肉桃‘锦绣’为试验材料。分别对红肉（RF）和黄肉（YF）进行黄酮类代谢产物（主要是花青苷）、植物激素和转录组分析。结果表明，中果皮的红色是由于矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的积累，花青苷生物合成基因（F3H、F3'H、DFR和ANS）、运输基因GST和调节基因（MYB10.1和bHLH3）上调。此外，结合WGCNA分析筛选出11个ERF、9个WRKY和8个NAC为桃花青苷生物合成的候选调控因子。分析中果皮中的植物激素发现，生长素、细胞分裂素、1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC，乙烯前体）和水杨酸（SA）在RF中高度积累，而脱落酸（ABA）主要分布在YF中。生长素和细胞分裂素信号转导途径中的激活因子和阻遏因子大多分别上调和下调。研究结果为桃果肉花青苷空间积累模式的调控提供了新的见解。

图3. Phenotype and metabolomic profile in the flesh of‘Jinxiu’peach

Note:(A) pigmentation pattern in the peel and flesh of‘Jinxiu’peach; (B) total anthocyanin, proanthocyanidin, and flavonol concentrations in the yellow flesh (YF) or red flesh (RF) of peach; (C) concentrations of predominant anthocyanin, proanthocyanidin, and flavonol compositions in the YF or RF of peach; (D) statistics of the expressed metabolites and differentially expressed metabolites; (E) heatmap of the 26 DEMs, and the color indicates the relative content of each DEM, ranging from yellow (low) to blue (high); and (F) summary of the DEMs with the most significant concentration fold change in the YF vs. RF.

5、油菜分子设计育种团队鉴定到一个稳定的含油量QTL并成功改良骨干亲本19514A的含油量

近日，油菜分子设计育种杨光圣团队在国际期刊Industrial Crops and Products上发表了题为“A stable quantitative trait locus on chromosome A10 improves the oil content of a backbone parent in Brassica napus L.”的研究论文。该研究利用低含油量的甘蓝型油菜骨干亲本19514A和高含油量常规品种ZY50构建了包含151个家系的DH群体，结合高密度遗传连锁图谱和8个环境下的表型数据定位到30个含油量相关QTL，其中位于A10染色体上的QTL qOC.A10在6个环境下均能检测到，且qOC.A10的置信区间在多项前人研究中均有报道，但未进行深入研究。因此，认为qOC.A10具有进一步应用和深入研究的价值。进一步，在以19514A为轮回亲本，ZY50为供体亲本所构建的BC4F2群体中再次验证了qOC.A10的功能，并在BC5F2群体中分离出改良株系A10-19514A。基于基因组测序的背景分析结果表明，A10-19514A在A10染色体上插入了约15Mb的片段，表型鉴定结果表明A10-19514A及其配制的杂交种在春油菜环境和冬油菜环境下含油量均显著高于19514A，且对其他农艺性状没有负面影响。最后，通过对19514A和A10-19514A发育过程中种子的差异表达分析，初步对定位区间内的候选基因进行了分析。

该研究丰富了对油菜含油量遗传基础的理解，同时鉴定到一个在多项研究中稳定存在的QTL，该QTL具有真实的育种应用价值，值得更深入的研究。

图4. Phenotypes of improved lines and hybrids.

Note:a Background response analysis of A10–19514A. The lines on the chromosome represent the single nucleotide polymorphisms (SNPs) present between ZY50 and 19514 A, blue lines represent genotypes consistent with 19514 A, red lines represent genotypes consistent with ZY50, and green bars represent predicted import fragment regions. b Oil content (OC) of 19514 A and A10–19514A in Wuhan (WH) and Zhangye (ZY). c Thousandseed weight (TSW) of 19514 A and A10–19514A in WH and ZY. d OC of hybrids in WH and ZY. e TSW of hybrids in WH and ZY. Data comparisons in b–e were performed by one-way analysis of variance; ns, no signiffcant difference; *P < 0.05, * **P < 0.001.

6、植物代谢组学技术开发与创新应用团队在解析SlERF.H6调控番茄碱代谢合成的新机制方面取得进展

王守创团队在New Phytologist（中科院一区，影响因子10.3）发表题为“SlERF.H6 mediates the orchestration of ethylene and gibberellin signaling that suppresses bitter-SGA biosynthesis in tomato”的研究论文，海南大学博士研究生郝英辰、硕士研究生向丽君为论文的共同第一作者。该研究对349份番茄材料的甾体生物碱类（Steroidal glycoalkaloids，SGA）物质进行检测，通过基于代谢物的全基因组关联分析（metabolite genome wide association study, mGWAS）定位到一个AP2/ERF转录因子SlERF.H6。构建该基因的转基因材料检测SGA的含量变化，发现SlERF.H6通过调控GAMEs基因表达参与番茄SGA生物合成并负调控苦味SGA的合成。进一步研究表明，SlERF.H6作为转录因子可抑制赤霉素氧化酶SlGA2ox12基因的表达，使番茄体内的赤霉素前体水平升高，从而导致SGA的含量降低。此外，研究发现SlERF.H6作用于乙烯下游并抑制SlGA2ox12的表达，导致非活性GA的增加。该研究解析了SlERF.H6在调节乙烯和赤霉素之间的串扰信号进而调控SGA生物合成中的关键作用，为解析SGA调控机制提供了新思路，也为人们采用多种技术来培育优良番茄品种奠定基础。

论文全文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/nph.19048

7、热带特色蔬菜产业技术创新与服务团队在乙烯和1-甲基环丙烯对甘薯贮藏根品质影响方面取得研究进展

本月初，热带特色蔬菜产业技术创新与服务团队在Horticulturae在线发表了题为“Effects of Ethylene and 1-Methylcyclopropene on the Quality of Sweet Potato Roots during Storage: A Review”的论文综述，讨论了乙烯和1-MCP（1-甲基环丙烯）对甘薯储藏品质的潜在影响，并详细概述了萌芽生长、根部腐烂、愈伤以及包括重量损失、呼吸速率和营养物质变化在内的其他紊乱现象。

本综述的一个落脚点是调查在应用乙烯和1-MCP时不同品种之间的差异。尽管乙烯和1-MCP在甘薯储藏过程中对防止萌芽、损伤和腐烂方面都有效，但它们的效果因品种和应用方法而异。乙烯和1-MCP对甘薯采后品质的影响需要针对每个品种单独讨论。不同的效果可能与品种本身的乙烯敏感性变化有关。此外，应用方法在相同品种中引发不同的乙烯反应可能也起到一定作用。

此外，还应关注乙烯和1-MCP对甘薯贮藏根部效应的分子机制。从文中探讨乙烯与呼吸速率变化、重量损失和糖类、酚类含量变化等一些生理指标之间关系的研究来看，其背后的分子机制仍不清楚。并且，还需要进行广泛的研究以开发绿色和与乙烯相关的防腐剂，来延长甘薯根的储藏时间。

图5.外源乙烯和1-MCP处理下甘薯贮藏根采后品质恶化的主要变化

8、热带作物基因组大数据育种团队和热带作物比较基因组与系统生物学团队联合开发1项计算机软件获得授权

面对海量的各类型生物学数据，以及庞大的绘图需求，陈飞教授课题组和王文泉研究员课题组联合开发了一款新型软件DataColor。本校贺爽研究生为主要开发人员，中山大学董炜博士和其他合作者包括来自厦门大学的科研人员参与了研发。该软件首创使用颜色谱来代表不同类型和不同数据量的工具，可以绘制大多数生物学图片，为生物学特别是植物学大数据研究提供了利器。软件于2023年6月获得国家授权。

图6.“DataColor软件”计算机软件著作权登记证书

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1、我院热作大讲堂——第6期高端学术讲座成功召开

2023年6月8日上午，中国科学院植物研究所田世平研究员应邀莅临海南大学三亚南繁研究院，围绕“果实品质与安全的分子基础及调控技术”这一主题，为我院师生带来了一场精彩的学术讲座。本次讲座由李雯和安邦教授主持。

田世平研究员围绕报告主题，分别从果实采后成熟调控机制、病原真菌致病力分子机理、以及病原真菌毒素及防控技术三个方面，深入浅出的对其团队近十年的研究工作进行了系统性的介绍。在果实采后成熟调控机制方面，系统阐述了转录因子RIN调控番茄果实成熟的上下游信号网络，揭示了一系列果实成熟的关键基因；在病原真菌致病力分子机理方便，分析了活性氧代谢调控灰酶极性生长及致病力的分子机理；在病原真菌毒素及防控技术方面，阐明了扩展青霉中棒曲霉素Patulin合成通路及调控网络，并介绍了生物防治及酶促降解技术在果实和果汁脱毒方面的工作。

图7.田世平研究员作学术分享；与会师生合影

2、我院热作大讲堂——第7期高端学术讲座成功召开

2023年6月12日上午，加州大学伯克利分校栾升教授应邀莅临海南大学三亚南繁研究院，围绕“钙信号网络调控植物营养平衡”这一主题，为我院师生带来了一场精彩的学术讲座。本次讲座由黄惜研究员主持。

栾升教授首先介绍了农业可持续中提高营养利用效率的重要性以及细胞水平的动态营养平衡与膜运输过程中的供给平衡的关系，引出报告的主题——钙信号网络调控植物营养平衡，随后，栾教授从植物先天免疫信号调控CNGC2/4钙离子通道活性、花粉管中新的钙离子通道复合体调控花粉管信号接收等方面介绍了植物钙信号的编码机制。最后重点从CBL-CIPK钙信号网络的产生以及两条重要的CBL-CIPK信号途径如何调控植物钾离子平衡阐述了细胞内钙信号的解码机制。

图8.栾升教授作学术分享；学生提问交流

3、热带果蔬保鲜技术团队参加第二届中国芒果产业大会

2023年6月28日，第二届中国芒果产业大会在广西百色市田东县开幕。本次大会以“发展芒果特色产业，助推乡村全面振兴”为主题，由农业农村部南亚热带作物中心，中国热带农业科学院，广西壮族自治区农业农村厅，百色市委、市政府共同主办。团队负责人李雯教授代表海南大学热带果蔬保鲜技术团队参加了此次盛会，会议期间考察了国家芒果种质资源圃、芒果国际交易市场、芒果博物馆等基地，此次交流、调研活动为团队更好的开展芒果研究、服务三农提供了指引和方向。

图9.开幕式现场（左）；芒果种质资源圃（中）；芒果博物馆（右）

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1、中国科学院植物研究所田世平研究员赴热带果蔬保鲜技术创新团队科研基地调研

2023年6月6日，田世平研究员一行赴海南大学热带果蔬保鲜技术创新团队的芒果基地进行调研，基地位于海南省乐东县九所镇。通过实地考察调研，田世平研究员就海南芒果产业发展、采后处理技术、物流运输等各方面提出了建设性的指导意见，田世平研究员特别强调随着人们生活水平的提升，更加追求高品质、高营养的果蔬产品，芒果是海南最具特色和优势的热带水果之一，必须重视芒果全产业链品质安全。

图10.田世平研究员一行赴海南省乐东县九所镇基地调研现场

2、热带瓜类作物种质资源创新利用团队调研临高县南宝镇光吉村

2023年6月15日，热带瓜类作物种质资源创新利用团队成员赴海南大学对口帮扶村—临高县南宝镇光吉村调研，与南宝镇挂职副镇长王华明、光吉村挂职第一书记虞衍聪和农业农村学院实习学生、进行交流。会议对光吉村农业种植结构，农民增收和后端产业模式进行了深入的探讨，团队成员详细记录了相关问题，拟整合上报民革海南省委，为海南省农业农村现代化献计献策。

图11.热带瓜类作物种质资源创新利用团队成员赴海南大学对口帮扶村—临高县南宝镇光吉村调研交流现场

3、河南大学王学路老师团队赴热带大豆分子育种创新团队基地调研交流

河南大学王学路团队张豹和朱丹华老师，就合作项目“适应海南的豆科作物微生物菌剂及鲜食大豆新品种的研发与应用”进行研讨交流，李海燕教授及团队老师周永刚博士和高红桃博士陪同调研。

本项目主要针对海南土壤贫瘠及土壤环境不断恶化，亟待进行培肥修复的现实需求展开，通过研发适应海南豆科作物的高效根瘤菌菌剂及培育鲜食大豆新品种，达到减少化肥使用、改善土壤肥力的效果，进而提高海南鲜食大豆亩产量，促进海南鲜食大豆产业链发展。

图12.河南大学王学路团队张豹和朱丹华老师于热带大豆分子育种创新团队基地考察现场

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编辑：史程风审核人：韩晓燕

签发人：杨小锋