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综述:印楝(Azadirachta indica A. Juss)的遗传变异与生态系统服务:为利用全球可持续目标而进行的二十年系统性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月23日 来源:Trees, Forests and People 2.7
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本综述系统梳理了印楝(Azadirachta indica A. Juss)过去二十年的全球研究趋势,聚焦其遗传多样性、种群结构和生态服务功能。文章通过文献计量学分析揭示了印楝在生物农药(IPM)、遗传改良(如Azadirachtin含量变异)及可持续发展目标(SDGs)关联研究中的核心地位,强调了其作为自然解决方案(NbS)在应对气候变化、促进农业可持续(如SDG 2、13、15)中的多重价值,并为未来育种和生态应用指明了方向。
印楝(Azadirachta indica A. Juss),俗称Neem,原产于印度次大陆,是楝科(Meliaceae)的一种多功能树种。它主要生长在热带气候条件下,适应干旱至亚热带区域,年平均温度24–38°C,年降雨量450–1150毫米。该树种在72个不同国家作为引进树种广泛分布,其生命周期长,轮伐期通常为35至40年。成熟树木通常高20-30米,胸围4-5米。印楝展现出对多种气候条件的高度适应性,其特殊的根系结构使其即使在退化土壤中也能吸收养分和水分。印度被认为是全球生物多样性热点,拥有其超过60%的自然种群、广泛的遗传资源,并且是印楝产品的领先生产者。
对2000年至2024年Web of Science数据库的相关出版物进行的文献计量分析,为了解印楝研究的重要趋势、常用关键词和主要出版物来源提供了有趣的视角。过去二十年,印楝的研究呈现稳定增长,年度发表文章数量从2000年的16篇增加到2022年的峰值55篇。作者关键词分析揭示了研究的主题焦点和新兴趋势,“生物农药”(Biopesticides)出现频率最高(21次),突显了全球研究兴趣指向印楝作为可持续农业替代保护措施的作用。类似地,“植物提取物”(Plant extracts)和“害虫防治”(Pest control)等关键词表明作者也倾向于研究印楝衍生生物化学物质在病虫害综合治理(IPM)中的应用。发表印楝研究最多的期刊是《Pest Management Science》(44篇),其次是《International Journal of Pest Management》(36篇)和《Journal of Economic Entomology》(24篇),多数顶级期刊主要来自植物保护领域,描绘了印楝生物农药特性的研究趋势。全球范围内,亚洲是印楝研究的最大贡献者(389篇文章,55.9%),主要由印度(230篇文章)驱动。欧洲排名第二(86篇文章,12.4%),其次是南美洲(80篇文章,11.5%)、北美洲(70篇文章,10.1%)、非洲(64篇文章,9.2%)和大洋洲(5篇文章,0.7%)。单国出版物(SCP)和跨国出版物(MCP)的分析揭示了印度在SCP和MCP方面均大幅领先。
印楝是一种异花授粉、雌雄同株的树种,表现出风媒和虫媒(主要是膜翅目和鳞翅目昆虫)的授粉方式。尽管不完全雌雄异熟和约627的花粉:胚珠比表明存在自交可能,但研究确定印楝树木是完全自交不亲和的,这在其配子体水平受到控制。作为一种非模式物种,针对印楝遗传学的背景研究有限。已知它是一种二倍体物种,但确切的染色体数目存在争议。通过根尖细胞的有丝分裂和减数分裂细胞学研究,确定印楝的二倍体染色体计数为2n = 2x = 24。通过NG50组装进行的基因组测序估计印楝基因组大小约为364 Mb。然而,探索该物种遗传多样性的研究仍处于初级阶段。
自然印楝种群在不同地理区域表现出广泛的遗传变异。这种变异性通常帮助该物种占据不同的生态位。本研究期间,我们遇到少量文章探索了不同种源的自然印楝种群中存在的丰富变异。值得注意的是,较早的研究主要关注种群的表型变异性,评估树木形态、果实和种子参数、幼苗性状等。此后,兴趣转向其生化特性的变异性,例如种子仁油的产量以及最重要的印楝素(Azadirachtin)含量。一些研究人员还探索了印楝的离体繁殖方法途径,以应对其杂合性和相当长的轮伐期。最近,对分子基因组学进展感兴趣的科学
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