本書內(nèi)容講述: 木奶果 (Baccaurea ramiflora), 又稱山蘿葡, 三丫果等, 為大戟科木奶果屬中型常綠喬木, 樹高6至12米。它多以野生狀態(tài)分布于東南亞各國(guó)及中國(guó)云南、廣西、廣東和海南島等中低海拔的山谷、山坡密林或疏林中。木奶果是集園林苗木 (形態(tài)婀娜, 果色多樣)、食用水果 (酸甜可口, 富含維生素C) 和藥用植物 (止咳平喘, 有抗腫瘤活性) 為一身的多用途樹種, 特別是住宅區(qū)、城市公園、校園等區(qū)域的潛在綠化樹種。然而, 由于重視程度不夠, 目前木奶果仍然處于自生自滅的野生狀態(tài), 其基礎(chǔ)未得到深入研究。
木奶果(Baccaurea ramiflora Lour.),又稱山 蘿葡、三丫果等,為葉下珠 科木奶果屬中型常綠喬木, 樹高6~12m。它多以野生 狀態(tài)分布于東南亞各國(guó)及中 國(guó)云南、廣西、廣東和海南 等中低海拔的山谷、山坡密 林或疏林中。木奶果是集園 林苗木(形態(tài)婀娜,果色多 樣)、食用水果(酸甜可口 ,富含維生素C)和藥用植 物(止咳平喘,有抗腫瘤活 性)于一身的多用途樹種, 特別是住宅區(qū)、城市公園、 校園等區(qū)域的潛在綠化樹種 。然而,由于重視程度不夠 ,目前木奶果仍然處于自生 自滅的野生狀態(tài),其基礎(chǔ)問 題未得到深入研究。而且, 野生木奶果在我國(guó)的分布范 圍較小,個(gè)體數(shù)量少,加上 人為干擾和生境受到破壞, 現(xiàn)存的野生木奶果資源在進(jìn) 一步減少,如不及時(shí)采取措 施對(duì)其進(jìn)行研究和開發(fā)利用 ,那么野生木奶果極有可能 在不久的將來湮沒于深山之 中。因此,對(duì)木奶果的開發(fā) 與保護(hù)勢(shì)在必行。目前國(guó)內(nèi) 外對(duì)木奶果的研究主要集中 在種質(zhì)資源篩選與遺傳多樣 性分析、種子貯藏與繁殖方 法探索、葉片及果實(shí)藥用成 分的提取應(yīng)用等方面。由于 缺乏系統(tǒng)性的基礎(chǔ)研究,很 大程度上限制了木奶果的開 發(fā)利用。 木奶果對(duì)于光環(huán)境的適 應(yīng)性具有一定的特殊性:隨 著木奶果的生長(zhǎng),從幼苗期 的陰生轉(zhuǎn)為成年期的陽生。 由于木奶果在苗木期與成熟 期對(duì)光的適應(yīng)性不同,其苗 木培育困難成為制約木奶果 推廣應(yīng)用的一個(gè)重要原因。 不同地區(qū)種源的木奶果生長(zhǎng) 光強(qiáng)環(huán)境有較大差異,不同 地區(qū)種源對(duì)光的需求不同。 木奶果的幼苗時(shí)期,為了適 應(yīng)熱帶地區(qū)林下和復(fù)雜森林 的低光照生態(tài)環(huán)境,不同種 源木奶果幼苗對(duì)光的響應(yīng)差 異尚不清楚。筆者前期的調(diào) 查發(fā)現(xiàn),地處南亞熱帶的謝 鞋山和停扣山兩地的木奶果 生長(zhǎng)區(qū)域的植物群落特征及 光環(huán)境有較大差異,可能處 于不同的演替階段。因此, 筆者選擇謝鞋山和停扣山的 木奶果為研究對(duì)象,對(duì)兩地 木奶果生長(zhǎng)區(qū)域的群落特征 及不同年齡段的光適應(yīng)進(jìn)行 觀測(cè),并進(jìn)行不同強(qiáng)度遮陰 下兩種源木奶果幼苗生長(zhǎng)及 生理變化的比較研究,以期 探明木奶果生長(zhǎng)、分布特點(diǎn) ,評(píng)價(jià)其群落發(fā)展的狀態(tài), 揭示其特殊的光適應(yīng)性,明 確兩種源木奶果幼苗生長(zhǎng)的 適宜光照環(huán)境范圍和生理調(diào) 控機(jī)制,并解析不同種源間 的光適應(yīng)性差異及原因。本 書的研究成果將為木奶果對(duì) 光的環(huán)境生態(tài)適應(yīng)性研究提 供基礎(chǔ)理論支撐和參考,對(duì) 野生木奶果種群的保護(hù)、苗 木栽培及推廣應(yīng)用意義重大 。 木奶果果實(shí)多樣性和可 開發(fā)性也逐漸受到研究人員 的關(guān)注。木奶果利用主要為 果實(shí)食用,果實(shí)品種的推廣 受限于果實(shí)的口感,可溶性 糖、有機(jī)酸和類黃酮等對(duì)果 實(shí)口味具有重要的決定性作 用。但目前木奶果果肉顏色 和口味的形成機(jī)制仍不明確 ,阻礙了木奶果的優(yōu)良品種 選育。研究木奶果果實(shí)性狀 差異的成因,對(duì)開發(fā)利用木 奶果具有重要價(jià)值,可為后 期篩選優(yōu)良的木奶果果用品 種提供重要的指導(dǎo)意義。本 書研究選擇BR(成熟時(shí)果 皮偏白色、果肉粉紅色)和 LR(成熟時(shí)果皮偏綠色、 果肉乳白色)兩種地方品系 的木奶果為研究材料。兩者 因其果實(shí)性狀差異大(主要 表現(xiàn)為口感不一,顏色不同 ),適合作為研究材料用來 研究木奶果果肉發(fā)育成熟過 程中基因表達(dá)差異及代謝物 差異。本書的研究基于木奶 果全基因組測(cè)序,分析其基 因家族和基因組復(fù)制事件等 ,通過挖掘相關(guān)基因的功能 ,為木奶果引種、馴化及選 育提供遺傳學(xué)基礎(chǔ)。同時(shí), 結(jié)合果肉不同發(fā)育階段代謝 組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),分析不同 果肉顏色中基因表達(dá)的差異 ,篩選影響木奶果果肉顏色 形成和糖、酸代謝途徑的關(guān) 鍵基因,并利用qRT-PCR技 術(shù)對(duì)關(guān)鍵基因的表達(dá)式樣進(jìn) 行驗(yàn)證,闡述果肉在不同發(fā) 育期可溶性糖和有機(jī)酸的代 謝途徑及相關(guān)差異表達(dá)基因 ,揭示木奶果果肉中的類黃 酮、花色苷合成途徑,明確 產(chǎn)生色差的內(nèi)在原因。木奶 果果肉性狀的研究,能揭示 不同木奶果地方品系口味差 異的原因,促進(jìn)對(duì)木奶果果 實(shí)的開發(fā)利用,從而加快木 奶果的品種選育和栽培推廣 ,為木奶果種質(zhì)資源多樣性 保護(hù)及開發(fā)利用提供重要的 基礎(chǔ)支撐。 本書是在筆者近五年對(duì) 木奶果研究的基礎(chǔ)上,并在 韓山師范學(xué)院科學(xué)研究出版 基金、廣東省林業(yè)廳林業(yè)科 技計(jì)劃項(xiàng)目“基于無性繁殖 技術(shù)的中國(guó)木奶果種質(zhì)資源 庫(kù)構(gòu)建及培育關(guān)鍵技術(shù)(項(xiàng) 目編號(hào):2018KJCX023)” 、國(guó)家自然科學(xué)基金“基于 影響因素細(xì)分的紅海欖胎生 繁殖體產(chǎn)量估測(cè)自適應(yīng)模型 (項(xiàng)目編號(hào):31500521)” 、“廣東省粵東藥食資源功 能物質(zhì)與治未病研究重點(diǎn)實(shí) 驗(yàn)室(項(xiàng)目編號(hào): 2021B1212040015)”等資 助下完成的。本書的出版, 得到了廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科 學(xué)研究所的周婧、羅培四、 韋優(yōu)、劉漢焱等專家的幫助 和大力支持,得到了中山大 學(xué)管東生教授和江西農(nóng)業(yè)大 學(xué)楊光耀教授的悉心指導(dǎo)。 在此,特向上述單位和個(gè)人 表示最誠(chéng)摯的謝意。 由于本書寫作時(shí)間較為 緊迫,書中難免存在不足之 處,敬請(qǐng)指正! 黃劍堅(jiān) 陳杰 黃河騰 吳豐年 施敏,等 2022年3月20日于
黃劍堅(jiān),韓山師范學(xué)院副教授,博士畢業(yè)于中南林業(yè)科技大學(xué),博士后中山大學(xué),主要從事木本植物資源保護(hù)與開發(fā)研究。近年來,主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、廣東省林業(yè)科技計(jì)劃項(xiàng)目等10多項(xiàng),發(fā)表科技核心50多篇。
陳杰,園林工程師,博士畢業(yè)于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,主要從事野生植物資源開發(fā)利用。近年來,主持了2項(xiàng)廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目,參與了2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金;開展了木奶果、土壇樹、山椒子等野生植物開發(fā)利用研究。取得的主要業(yè)績(jī):第1作者發(fā)表論文發(fā)論文8篇(其中1篇SCI),通訊作者發(fā)表論文3篇,參編著作1部,發(fā)明專利1項(xiàng)。
第1章 木奶果概述
1.1 木奶果的生物學(xué)特性
1.2 木奶果的應(yīng)用價(jià)值
第2章 木奶果的植物群落特征
2.1 植物群落特征研究進(jìn)展
2.1.1 植物群落的研究?jī)?nèi)容
2.1.2 亞熱帶森林不同演替階段的群落特征變化
2.2 群落野外調(diào)查
2.2.1 群落調(diào)查點(diǎn)概況
2.2.2 群落調(diào)查方法
2.3 木奶果群落現(xiàn)狀
2.3.1 群落物種組成與區(qū)系分析
2.3.2 群落結(jié)構(gòu)特征
2.4 木奶果群落特征
2.4.1 群落組成與區(qū)系分析
2.4.2 不同齡組木奶果陰生與陽生特征分析
2.4.3 群落結(jié)構(gòu)與演替分析
2.4.4 木奶果在不同年齡段的陰生與陽生特征分析
第3章 木奶果的栽培技術(shù)
3.1 木奶果的繁殖
3.1.1 種子繁殖
3.1.2 軒插繁殖
3.1.3 高壓繁殖
3.1.4 嫁接繁殖
3.2 植物光適應(yīng)性研究的意義
3.2.1 遮陰對(duì)植物生長(zhǎng)的影響
3.2.2 遮陰對(duì)植物生理特性的影響
3.3 木奶果的幼苗栽培技術(shù)
3.3.1 試驗(yàn)地概況
3.3.2 試驗(yàn)材料
3.3.3 試驗(yàn)方法
3.3.4 指標(biāo)測(cè)定的方法
3.3.5 木奶果幼苗的光適應(yīng)性響應(yīng)
3.3.6 木奶果幼苗的栽培關(guān)鍵技術(shù)
第4章 木奶果的基因組
4.1 基因組學(xué)對(duì)果實(shí)性狀研究的意義
4.2 木奶果基因組測(cè)序
4.2.1 DNA提取及文庫(kù)構(gòu)建
4.2.2 數(shù)據(jù)過濾及質(zhì)控
4.2.3 RNA提取及建庫(kù)、質(zhì)檢和測(cè)序
4.2.4 基因組組裝及評(píng)估
4.2.5 基因組注釋
4.2.6 木奶果基因家族的收縮和擴(kuò)張及系統(tǒng)進(jìn)化分析
4.2.7 木奶果全基因組復(fù)制事件和共線性分析
4.3 木奶果全基因組測(cè)序統(tǒng)計(jì)
4.3.1 測(cè)序數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
4.3.2 基因組評(píng)估
4.3.3 基因組組裝及質(zhì)量評(píng)估
4.3.4 基因組注釋及質(zhì)量評(píng)估
4.4 木奶果的比較基因組
4.4.1 木奶果與近緣種的同源基因比較
4.4.2 系統(tǒng)進(jìn)化與基因家族擴(kuò)張收縮分析
4.4.3 全基因組復(fù)制及共線性分析
4.5 木奶果全基因組測(cè)序分析
4.5.1 木奶果基因組測(cè)序評(píng)估
4.5.2 木奶果基因組組裝
4.5.3 木奶果基因組結(jié)構(gòu)
4.5.4 木奶果比較基因組
第5章 木奶果的果肉品質(zhì)代謝組學(xué)研究
5.1 代謝組學(xué)在果品研究中的意義
5.2 木奶果果實(shí)發(fā)育的代謝組學(xué)
5.2.1 材料
5.2.2 樣品采集
5.2.3 代謝物提取
5.2.4 UPLC-MS/MS分析
5.2.5 數(shù)據(jù)質(zhì)控
5.2.6 MS數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析
5.3 木奶果的果肉代謝組
5.3.1 代謝物數(shù)據(jù)質(zhì)控
5.3.2 木奶果果肉主要成分
5.3.3 LR5和BR5成熟期差異代謝物分析
5.3.4 木奶果果肉的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及代謝變化
5.3.5 木奶果果實(shí)保存期分析
5.3.6 果肉完全成熟期代謝物的KEGG富集
5.4 木奶果果肉主要性狀分析
5.4.1 果肉口味關(guān)鍵代謝物
5.4.2 果肉顏色主要成分
5.4.3 木奶果果實(shí)保存期
第6章 木奶果的果品調(diào)控轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究
6.1 果品主要性狀的研究背景
6.1.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在果實(shí)性狀研究中的意義
6.1.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)在果實(shí)性狀研究中的意義
6.1.3 類黃酮和花色苷合成途徑
6.1.4 可溶性糖和有機(jī)酸代謝途徑
6.2 木奶果果肉的轉(zhuǎn)錄組學(xué)
6.2.1 RNA提取及檢測(cè)
6.2.2 文庫(kù)構(gòu)建及測(cè)序
6.2.3 木奶果果肉測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)控及評(píng)估
6.2.4 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的比對(duì)
6.2.5 差異表達(dá)基因分析
6.2.6 轉(zhuǎn)錄因子分析
6.2.7 qRT-PCR實(shí)驗(yàn)
6.3 木奶果果肉轉(zhuǎn)錄組分析
6.3.1 木奶果不同發(fā)育期果肉樣品測(cè)序數(shù)據(jù)評(píng)估
6.3.2 基因表達(dá)量分析
6.3.3 木奶果果肉發(fā)育期DEGs分析
6.3.4 木奶果果肉發(fā)育中DEGs的GO功能富集分析
6.3.5 木奶果果實(shí)發(fā)育中DEGs的KEGG富集分析
6.3.6 木奶果果肉中類黃酮代謝途徑中的基因表達(dá)式樣分析
6.3.7 可溶性糖和有機(jī)酸代謝途徑基因表達(dá)式樣分析
6.3.8 轉(zhuǎn)錄因子分析
6.3.9 果實(shí)發(fā)育過程中DEGs的qRT-PCR驗(yàn)證
6.4 木奶果果肉主要性狀的差異表達(dá)基因
6.4.1 木奶果果實(shí)成熟發(fā)育過程中DEGs分析
6.4.2 木奶果果肉顏色相關(guān)的關(guān)鍵基因
6.4.3 木奶果果肉可溶性糖和有機(jī)酸代謝途徑的關(guān)鍵基因
第7章 結(jié)論與展望
7.1 本書主要結(jié)論
7.1.1 木奶果群落和幼苗光適應(yīng)分析
7.1.2 木奶果基因組分析
7.1.3 木奶果果肉代謝組分析
7.1.4 木奶果果肉轉(zhuǎn)錄組分析
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 展望
7.3.1 木奶果群落和幼苗光適應(yīng)的研究展望
7.3.2 基于木奶果基因組的果肉顏色和口味形成機(jī)制研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄