2009年，我院在农业部的正确领导下，全院干部职工团结一心，紧紧围绕热带农业科技工作的中心，凝练科研目标，大力开展热带农业科技创新，全面开展科技成果转化应用，深入推进热带农业科技国际合作，积极构建全国热带农业科技协作网，使得科研成果产出丰硕，科技创新取得重要进展，为热带农业健康发展提供了强有力的科技支撑。

　　我院组织实施重大科研计划，集成孵化重大成果，全年科技成果产出丰硕。 “木薯新品种选育及产业化关键技术研发集成与应用”获国家科技进步二等奖；获中华农业科技奖一等奖1项、二等奖2项，三等奖3项、科普奖1项；获海南省科技进步一等奖4项；海南省科技成果转化特等奖2项。同时，一大批重大项目正在培育。全年发表SCI收录论文90篇，EI、ISTP收录论文5篇，比2008年增长了80%，其中 “大戟科植物微小RNA功能的保守性和多样性分析”论文影响因子达到6.878，为我院历史最高。鉴定成果 44项，获国家发明专利16项、实用新型专利12项，植物新品种保护权2项，出版专著24部。

　　重大基础性研究取得重要进展。利用院重大项目启动经费完成了木薯全基因组测序，为探索木薯高产机理和培育优质品种带来希望。完成了香蕉枯萎病菌1、4号小种全基因测序，为攻克香蕉枯萎病这一世界性难题奠定了基础；其他如天然橡胶产、排胶机理和天然高分子材料、纳米复合材料的计算机分子模拟及蔗糖转运机理等方面的研究也取得了可喜的进展。为进一步展示我院2009年最具代表性的科研成果，推动成果转化应用，我院从中凝练出十大科研亮点。

 

　　1、“973”计划项目“重要热带作物木薯品种改良的基础研究”启动

　　12月15日，由我院承担的国家“973”计划项目——“重要热带作物木薯品种改良的基础研究”在海口启动。

　　项目以木薯为热带作物典型材料，旨在揭示木薯淀粉高效累积的代谢途径和逆境适应的分子机制；发掘重要基因资源和分子标记，奠定木薯及近缘作物遗传改良的综合技术和理论基础，据此培育出适应于国家战略需求的新品系；培养创新型研究团队，提升我国热带作物产业科技体系的整体研究水平和能力；建立权威的国际木薯基因组学数据库与应用平台。中国热带农业科学院热带生物技术研究所作为项目第一承担单位，与中国热带农业科学院品资所、中国科学院上海生命科学研究院、华南植物园、北京基因组研究所、复旦大学、华中农业大学、广西大学等单位合作承担。

 

　　我院在第二届国际香蕉学术研讨会上正式宣读了香蕉枯萎病菌1、4号小种(FocR1、FocTR4)全基因组测序已经完成的声明。这标志着我国科学家在国际上率先破译Foc R1、Foc TR4 基因组的遗传密码。

　　香蕉枯萎病(以下简称Foc)是香蕉的毁灭性病害,全世界几乎所有香蕉种植区都有分布。自1910年巴拿马香蕉枯萎病大爆发至今,已给南美、非洲和亚洲的各主要香蕉种植国造成惨重损失。香蕉枯萎病菌有4个生理小种,对香蕉危害性最大的是1号和4号小种,1号小种危害粉蕉类品种,不危害巴西蕉,4号小种几乎危害所有类型的香蕉品种。在我国分布并对香蕉造成巨大危害的是Foc R1 和Foc TR4 这2个小种。由于Foc遗传背景复杂,长期以来对Foc的致病分子机理不清,至今尚未培育出真正抗FocTR4的香蕉品种。因此，对香蕉枯萎病菌Foc R1、Foc TR4 进行全基因组测序,可为这2个小种的致病机理研究提供重要基础,进而为香蕉抗枯萎病育种提供理论指导,为防治药剂的筛选提供新的靶标,从而最终控制香蕉枯萎病的危害。

　　在目前取得成果的基础上,课题组下一步将开展Foc致病功能基因组研究,阐明FocR1和FocTR4的致病机理及Foc小种的变异机制。

 

　　已经完成了木薯推广品种Ku50（高淀粉）和W14（野生祖先种）和CAS36（糖木薯）3个木薯品种的基因组深度测试，同时采用Solexa、454和BAC混拼策略完成基因组数据组装获得较完整的基因组草图。

　　木薯是三大薯类作物之一，是世界6亿人口赖以生存的食粮。在我国，木薯作为新型能源、工业原料和潜在的粮食作物，具有良好的发展潜力，是热带地区最重要的经济作物之一。

　　截至目前，美国只完成了1个木薯品种的基因组草图，而我国完成了3个。这些基础数据的获取，不仅能够阐明木薯基因组结构的基本特征，如基因在染色体上的线性分布、基因数量及其多样化演化，为全球采用新技术开展木薯基础与应用研究提供了必不可少的工具；而且对于进一步破解木薯高效转化太阳能累积淀粉及抗旱耐贫瘠的分子调节机制奠定了基石。木薯全基因组测序计划的完成将对全球粮食安全和生物能源发展具有重要的科学意义。

 

　　在抗“巴拿马病”香蕉种苗培育工作中取得重要进展，培育出了“8818－1”抗“巴拿马病”香蕉植株，已在广东省的香蕉种植区进行田间试种。

　　“巴拿马病”又称香蕉枯萎病、黄叶病，是一种通过土壤传播的香蕉传染病，该病是香蕉的“不治之症”，是威胁全球香蕉种植业的最大杀手。

　　由于该病通过土壤进行传播，目前尚无有效的药剂和方法防治，选育抗病品种成为了防治该病最经济、有效的措施。中国热带农业科学院南亚所科研人员从1998年开始，通过化学诱变选育种的方法培育可抗“巴拿马病”的香蕉新品种，目前已经取得重要进展，培育出了“8818－1”抗病新植株，经过直接接菌、病圃鉴定、实验田试种，均表现出了预期的强抗病能力。

 

　　经过近30年的努力，建立我国惟一的国家木薯种质圃及种质评价技术体系，共收集保存国内外木薯种质资源500多份，占世界木薯核心种质的80%以上；通过引进和杂交选育共育成木薯新品种15个，新品种亩产鲜薯平均增产28.11%，块根淀粉含量平均提高3.36个百分点；首创的快繁技术体系可提高繁殖速度30～300倍；建立的高产高效栽培技术可提高劳动生产效率10%～30%，提高经济效益30%～50%。

　　同时，在全国木薯科研单位、木薯种植业主以及木薯加工企业等共同努力下，通过“科研+企业+农民”等推广模式，该项目成果已在广西、广东、海南等南方11省（区）大面积推广种植，良种良法推广面积达到45%以上，使我国木薯主栽区实现了良种区域化，商品化加工率达85%以上，为我国的木薯加工企业提供了大量优质的加工原料，极大地促进了我国木薯的产业化发展。近3年，本项目选育木薯主栽品种共累计推广面积达42.33万公顷，增产鲜薯200.03万吨，新增利润8.00亿元，新增利税1.36亿元，节支6.35亿元。同时，多年来，先后为亚洲、非洲等40多个国家和地区培训技术人员600多人，为5个国家提供援外技术和专家。这些工作极大地加强了国际合作，增进国际友谊，为我国热带农业科技外交发展战略，特别是“中非合作”做出了重要贡献。该成果荣获2009年度国家科技进步奖二等奖。

 

　　该项目在香蕉果实成熟理论上取得三个重要创新性成果，并得到国际同行的认可，在同类研究中处于国际领先水平。首次揭示香蕉成熟早期存在许多差异表达基因；首次阐明成熟乙烯生物合成启动涉及转录因子的差异表达及多种基础代谢过程；首次将MADS-box转录因子基因的功能扩展到香蕉果实的发育和成熟；首次在香蕉中发现的功能基因33个，对其中20个进行了初步的功能鉴定，涉及到香蕉抗性7个，品质改良7个，成熟调控4个，抗病基因2个；获得了香蕉果实特异高效表达启动子，已用于在香蕉果实中表达乙肝疫苗的研究；建立了香蕉未成熟雄花再生体系及育苗新技术；建立了调控基因表达控制果实采后成熟及品质的新方法。

　　根据这些基因的功能，通过体外调控技术和转基因技术等，达到香蕉品质改良和遗传改良的目的，促进香蕉果实品质提升，抗病虫害能力增强，新品种培育进程加快，采后保鲜技术创新，从而推动香蕉产业的健康发展。

 

　　经过10余年的潜心研究，开发出多种热带植物离体保存技术，并利用该技术建立了热带植物种质资源保存库，以保存热带主要作物、拯救珍稀野生濒危植物。目前，建立了热带植物种质离体快繁技术体系，成功地开展了35个科57个属412种植物共901份种质材料的离体快繁技术的研发。其中，歧花铁兰、矮凤梨、带纹凤梨、异色血叶兰等的离体快繁技术在国内外尚未见报道；蜻蜓凤梨、彩叶凤梨、海南钻喙兰、益智、海南砂仁、胆木、牛大力、蝴蝶豆、克拉豆、山橙、金钱豹、海南粗榧、神秘果、牛角瓜、刺芫荽等离体快繁技术为国内首次报道。在此基础上，建立了功能先进、在国内居领先地位的热带作物种质资源保存库，建立了库存种质的生物学信息、图片资料和库存状态的数据库，实现了库存种质资源的信息化管理。

　　科研人员还利用AFLP技术对香蕉、红掌种质保存过程中的变异进行了检测，并在国内首次利用流式细胞技术进行香蕉种质染色体倍性的检测。

　　该技术的成功开发，除了进行保存保护热带主要作物、珍稀野生濒危植物外，还可为科研单位提供批量、整齐的试验材料，用于品比试验、育种、种质鉴定；以及迅速快捷地为市场提供优质种苗，降低生产成本，提高经济效益。

 

　　建立了包括病原脱除、组织快繁、病原检测、田间扩繁和配套栽培等5个环节的技术体系，能使海南西部最常见的旱地在种植甘蔗时，只需每亩1600多条种苗，稍微改变种植管理技术，即达到成品甘蔗3米多长、最低亩产5.6吨、最高亩产8.3吨的效果。而目前海南蔗农一般需要每亩5000条左右种苗，成品甘蔗也只能长到2米多高。

　　海南省2008年跨2009年榨季的甘蔗种植面积有130多万亩，长期以来受种植条件和技术制约，亩产只有4.21吨，低于全国单产4.62吨/亩的平均值。由中国热带农业科学院热带生物技术研究所和华南热带农业科技园区开发有限公司等单位于2006年联合开展的“甘蔗健康种苗技术体系研究与应用”项目，截至2008年12月，已在儋州、白沙、临高、昌江等市县试种健康种苗甘蔗1469亩，取得亩产提高23%—40%，蔗糖分含量提高0.51%—1.01%的成果。

　　该技术体系已达到国内先进水平，健康种苗能确保甘蔗品质稳定在5年以上，而蔗农每延长使用健康种苗的老根一年，能降低种植成本10%。推广使用健康种苗，对占我国甘蔗总面积半数以上，极易受宿根矮化病、甘蔗花叶病等侵害的新台农系列品种，减少种植风险，意义重大。

 

　　项目研究人员自上个世纪90年代开始进行菠萝叶纤维机械提取工艺技术与菠萝叶综合利用研究，近年来，已经研制成功菠萝纤维提取、脱胶、纺纱等一整套技术和设备，并用精纺出的菠萝纤维纱与制衣厂、制袜厂、毛巾厂等厂家合作，生产出六大类几十个品种的产品。这些产品具有抗菌、除异味、驱除螨虫等特殊功效。

　　我国热、温带地区种植菠萝约100万亩，菠萝叶全部利用可年产菠萝纤维6万吨。根据该所目前在广东、广西、海南等菠萝主产区推广小型菠萝纤维提取机的经验，菠萝种植户通过提取菠萝纤维出售，每亩可增加收入1200元左右，提取纤维后的菠萝叶粉末还可直接做青饲料、制沼气和制造有机肥料，从而使目前大量废弃并严重污染环境的菠萝叶得到充分利用　

　　项目共研发工艺技术2套、关键设备5种；申请国家专利11项，其中发明专利5项；获授权发明专利1项、实用新型5项。目前已建立纤维提取与叶渣利用示范点和基地20多个，2001年来累计应用6.82万亩，14家企业开发和生产纺织产品。近三年，农户和企业累计实现产值4.11亿元，效益1.38亿元。

 

　　10多年来，我院等一批科研单位通过一系列省、部级科技项目的实施，开展深入研究，对从国外引进香蕉优良新品种进行适应性试种筛选，研发种苗快速繁殖的组培技术，并进行了配套技术研发，如反季节栽培技术，滴灌等节水灌溉技术，平衡施肥技术，断蕾、疏果与套袋等树体管理技术，无伤采收与采后处理技术等先进栽培技术，开发出多个物化产品。通过技术集成、标准宣贯、技术指导基层推广单位和企业建立示范基地、开展技术培训、产品展示，在香蕉科研、教学与生产上推广应用，实现成果转化。

　　通过项目技术的推广应用，累计建立示范基地55个，示范面积3万多亩；举办技术培训班500多期，培训技术骨干、农户8万人次，发放技术资料10万册，使香蕉生产平均单产提高20%以上，生产成本降低20%以上，果实机械伤减少90%以上，提高商品果档次。2006-2008年项目推广面积16.5万亩，新增产量7.73万吨，新增产值3.49亿元，新增利税1.83亿元，提高了广大蕉农的生产技术水平，促进了海南省香蕉产业的可持续健康发展。该成果荣获2009年度海南省科技成果转化奖特等奖。

　　针对海南植胶区橡胶树品种老化，结构单一，单产徘徊不前，新品种与栽培技术不配套以及新品种推广缓慢等问题，我院橡胶所围绕着橡胶树新品种热研7-33-97推广应用开展了一系列工作，在全省各地建设多点适应性试种示范胶园；根据热研7-33-97品种特性进行丰产栽培技术集成配套；建立热研7-33-97良种繁育体系大量增殖优质种苗；争取国家相关项目扶持，结合科技扶贫、科技下乡、科技入户等服务“三农”工作，联合海南省琼海市、儋州市、白沙县等县市热作部门开展新品种热研7-33-97的推广，对植胶户（单位）提供成套技术培训，并进行跟踪服务，推进新品种热研7-33-97在海南省的应用。目前，热研7-33-97已在海南省推广种植78.21万亩，其中开割胶园面积24.98万亩，年均亩产干胶在100kg以上，较RRIM600、PR107等当家品种增产约40%；累计产值20.25亿元，新增产值5.8亿元。同时在降低我省橡胶树品种老化，结构单一所致的潜在风险方面发挥了重要作用。近年来，热研7-33-97已成为我省民营胶园更新定植的首选品种，其优良品种特性和良好品牌形象倍受赞誉。