茫茫南海，横无际涯，碧波荡漾；巍巍五指山，绿浪翻涌，起伏绵长。在山海之间、琼岛东南，在四季如春、万木葱茏的兴隆热带植物园内，中国热带农业科学院香料饮料研究所就座落其中。
1957年，中国热带农业科学院香料饮料研究所（以下简称“中国热科院香饮所”）应国家战略而生，几代科技工作者像热带植物一样，宝岛生根，热土凝香，用他们的勤劳、智慧实现了我国热带特色香料饮料作物产业“0到1”的突破，成为海南等热区百姓增收致富的特色富民产业。
中国热科院香饮所所长唐冰介绍，作为我国整建制从事胡椒、咖啡、可可、香草兰、斑兰叶等热带特色作物科学研究的国家级科研单位，近年来，中国热科院香饮所为国家使命而战，新一代科技创新团队不忘初心、牢记使命，推动我国香料饮料作物科技事业自立自强；服务国家外交大局，加强国际合作，助力全球热区国家“一国一品”建设；锚定助力乡村振兴战略，狠抓科技成果转化，全产业链支撑热带特色高效农业高质量发展。
科技创新“全面开花”
在基础前沿方面，今年中国热科院香饮所构建了咖啡基因组变异的综合图谱，揭示了铁皮卡/波帮品系咖啡品种从野生种驯化而来，在此基础上与种间杂交种改良成为高产、抗病新品种的历史，而精品咖啡则是从野生种再驯化而来，遗传多样性的波动和亚基因组不对称选择是咖啡品种驯化历史的主要特征，揭示了随着人工驯化咖啡品种的多样性显著降低。
同时，对25个阿拉比卡咖啡品种及祖先种进行全基因组分析，经基因拷贝数变异分析，发现其在不同品种间有结构变异。结合转录组数据，基因表达具时空特异性及品种差异。深入进化分析及比较基因组学分析表明，咖啡属植物咖啡因合成途径独立演化，但与其他含咖啡因植物在关键基因上呈趋同演化特征。
在种业振兴方面，今年新增收集保存资源51份，保存总量达1581份，发布“墨脱胡椒”新种，丰富了中国胡椒属的植物资源；创制优异可可种质8份，“香可1号”“香可16号”获植物新品种权；启动可可基因组测序，完成543份材料重测序，72份基因组测序组装；鉴定胡椒中的香气成分，明确胡椒发育过程中的香气成分变化规律，在胡椒基因组中共鉴定到160个PnMYB转录因子，同时鉴定到359个基因参与胡椒抗辣椒疫霉病的抗性调控；在已有斑兰叶离体快繁技术体系的基础上，进一步开展斑兰叶转基因体系研究。为提高遗传转化效率，获得纯合体，成功制备斑兰叶原生质体，并且成功构建表达载体、pGWB405-RFP，并成功转入斑兰叶愈伤组织中，诱导发芽。
在作物高效栽培方面，探索了槟榔间作提高胡椒产量的潜在机制，与单作相比，间作促进了胡椒根系生长，改善了土壤微环境，进而提高了产量；探究了环境因子与咖啡光合特性间的内在联系，揭示了咖啡光合特性及水分利用效率对不同间作密度的响应机制；揭示了诺丽的光合特性及其适应策略，为深入理解诺丽的光合特性及其生态适应提供了理论依据；研究发现咖啡果皮等废弃物覆盖大田，有助于提高土壤微生物群落的多样性，保持微生物群落结构和功能的相对稳定性，促进土壤健康保护和相关产业的可持续发展。
在植物保护方面，首次从海南菠萝蜜果锈病样品中分离出了病原菌，经形态和分子鉴定为分散泛菌，为菠萝蜜果锈病病原菌检测研究奠定了基础；研究发现腐皮镰刀菌FsGH28c能够与胡椒PnPUB35相互作用，初步筛选胡椒中与PnPUB35互作蛋白，为胡椒非寄主抗性基因的挖掘提供了理论依据。
在作物产品加工基础研究方面，研究了大豆甘氨酸（11S）和β-甘氨酸（7S）蛋白与胡椒碱（PIP）的相互作用，为阐明食品系统中PIP与大豆蛋白的相互作用机制提供了理论参考和研究基础；利用胡椒淀粉构建了胡椒碱的新型载体体系并阐明了其相互作用机理，胡椒淀粉与胡椒碱形成的新型载体体系可以显著提高胡椒碱的溶解性，为其进一步应该提供了理论依据；分析了云南阿拉比卡咖啡在7种初级加工方法下的代谢谱和感官品种，为更好地理解初加工过程对咖啡品质的影响，丰富咖啡生物化学理论提供了有用的信息；揭示了可可发酵中微生物的潜在代谢功能，Komagataeibacter属内新种的鉴定表明海南可可能作为一个宝贵的资源库，用于挖掘独特的可可发酵细菌；从酶学的角度探究了果胶对黄酮类混合物抑制木薯、面包果和香蕉淀粉体外消化的影响机制，为果胶和黄酮类化合物在淀粉基健康食品中的应用提供理论支持；揭示了香饮所面包果（SBS）和本地面包果（XBS）的多尺度结构和消化动力学，为面包果淀粉进一步开发、作为高脂血症或糖尿病患者的特殊保健食品配料提供理论依据。
在作物产品加工关键核心技术研发方面，突破了香草兰纳米乳液制备术，提高了乳液的离心稳定性，拓宽了香草兰精油乳液的应用范围；开发了适宜斑兰叶的高品质干燥方法，即微波干燥干燥加工方式，为拓宽斑兰叶应用场景及相关产业发展提供理论支撑；突破了斑兰香型诺丽白兰地制备技术，加香型后酒中的香草醛、辛酸乙酯等优质风味化合物含量升高，显著提升了诺丽果酒的风味品质；揭示了乳酸菌（LAB）发酵对斑兰风味、代谢产物及抗氧化活性的影响，增强了发酵斑兰的风味和功能性，为开发新型LAB发酵斑兰产品奠定了基础；建立了草果仁活性物质挖掘与创新利用评价体系，验证了不同炮制方法和提取工艺处理的草果仁对金黄色葡萄球菌和牙龈卟啉单胞菌抑制活性，筛选出潜在的抑菌活性物质，为草果高附加值加工与综合利用提供技术支撑；突破了草果抑菌活性物质高附加值利用技术，明确了草果漱口水的最佳配方，制备了4种不同炮制处理的草果漱口水，为草果高附加值利用提供了技术支撑。
科技成果产出方面，中国热科院香饮所获得了2023年度海南省科技进步奖一等奖1项；登记成果11项；发表论文48篇，其中SCI收录论文27篇，EI收录论文2篇，中文核心9篇；申请专利22项，获授权21项，其中申请发明专利20项、获授权13项；获授权实用新型专利6项；申请国际专利2项、获授权2项。同时，出版著作7部；获得植物新品种保护权2个；获批发布地方标准8项、团体标准5项。
学术交流方面，中国热科院香饮所探索建立“香饮论坛” 学术交流品牌，积极构筑多元化学术互动平台。今年共主办学术交流11场次，其中，主办全国香料饮料学术年会1场次，承办“热科论坛”院士讲堂1场次、青年科学家论坛3场次，开展“香饮所论坛”6场次，累计参会人员681人次；为紧跟行业动态、汲取外部先进理念与技术，95 人次科研人员积极 “走出去”，踊跃外出参加各类高端学术会议、专题研讨会等51场次共作报告27场次，持续提升单位在行业内的学术影响力与话语权。
国际合作“香飘万里”
中国热科院香饮所围绕“世界一流的热带香料饮料科技创新中心”建设目标，充分利用国内国外两种资源，强势力、扩影响，积极服务国家科技外交，通过强化“引进来、走出去”，科技支撑全球热区国家“一国一品”建设，国际合作“香飘万里”。
在国际合作项目申报和执行方面，2024年，申报国家重点研发政府间国际科技创新合作项目、海南省国际科技合作研发项目、亚洲合作资金项目、基本科研业务费国际科技合作与交流项目等国际项目8项，获资助基本科研业务费专项2项。
其中，“CATAS-CATIE咖啡中绿原酸生物合成代谢相关基因挖掘合作研究”项目，为哥斯达黎加热带农业研究与高等教育中心（CATIE），完成了200余份咖啡种质资源的7种绿原酸化合物的精准定量。“中国—印度尼西亚咖啡与胡椒病虫害绿色防治技术合作研究”项目，为印度尼西亚布拉维基亚大学，项目已引进胡椒瘟病生防菌株Bacillus amyloliquefaciens cv. VX4S18，对胡椒瘟病病斑抑制率达到75.96%，病情指数为18.33，明显低于化学防治药剂多菌灵31.67，防效达到74.42%，对胡椒瘟病具有很好的生物防治效果，已完成胡椒病虫害绿色防控培训50余人次，帮助胡椒种植户解决田间病虫害多发问题，协助建立咖啡病虫害绿色防控技术示范田50余亩，建立田间监测诱捕咖啡果小蠹体系。
哥斯达黎加农业公司专家访问香饮所
同时，中国热科院香饮所参与的海南省重点研发计划项目“中国-哥斯达黎加咖啡品种品质性状提升与配套种苗繁育技术合作研究”项目。完成2个亚基因组物种及25个四倍体栽培种全基因组测序，系统构建了全球咖啡核心种质资源泛基因组数据库，为咖啡品种选育提供参考数据库；基于群体遗传学，揭示了咖啡品种遗传多样性偏低的现象；种间杂交群体引入了CC基因组，带来了遗传多样性的短暂提升，但随着人工选择多样性迅速降低。对42份小粒种咖啡种质资源进行鉴定评价，测定小粒种咖啡的咖啡因、绿原酸、葫芦巴碱等11个品质性状，11个品质性状的变异系数范围为7.42%~29.63%，遗传多样性指数范围为1.27~2.05，遗传多样性丰富。42份资源间品质性状存在相关性，脂肪与咖啡因和异绿原酸A呈显著负相关(P＜0.05)，咖啡因与7个性状呈显著正相关(P＜0.001)，7个绿原酸间均呈显著正相关(P＜0.01)。
在种质资源引进方面，2024年中国热科院香饮所通过多种渠道引进咖啡、可可种质资源18份，为咖啡、可可等作物的品种改良与新种质创制提供了优异的基因资源。
部分引进咖啡种质资源图
从泰国清迈大学引进香草兰离体快繁技术1项，该技术能够以优良母株的茎芽为外植体材料，以丛生芽再生的方式，在短期时间内极大提高香草兰的繁育效率，并且繁育出的种苗根系发达，移栽成活率高，日后有望为香草兰产业快速发展提供大量优良种苗。
香草兰种苗分芽生根及移栽成活
在国际合作平台共建方面，中国热科院香饮所2024年获批海南省国际合作基地“热带香料饮料联合研究中心”，目前承担国家引才引智示范基地、中非现代农业技术交流示范和培训联合中心（海南）、海南省“海智计划”工作站、海南省Henry Daniell 院士工作站及海南省Sim Soonliang院士工作站5个国际合作平台的建设工作，各平台进展良好。
新建的热带香料饮料联合研究中心，自成立以来通过与CATIE合作，构建了海南咖啡产地溯源模型，该模型能够很好的将海南产区与国外产区的中粒种咖啡豆进行区分，相关结果已整理成研究论文；开发了海南中粒咖啡品种“热研2号”的品种特异性分子标记1个；出版著作《咖啡》1部。2024年11月9至11月20日，派闫林、李付鹏博士出访哥斯达黎加，与INTA、CATIE开展科技交流，并为当地学员讲授《可可种质资源创新利用与种苗培育》《咖啡品种及种苗繁育技术》《咖啡生产管理技术》，传授中国经验，得到学员认可。
今年，中国热科院香饮所还先后派8人次参加国家标准技术组织注册专家培训班、第三期标准编写（中级）培训班以及2024版ISO导则修订培训，对ISO国际标准化活动程序、国际标准制修订程序、国际标准化发展趋势、新版导则的制修订变化规则等进行系统学习，为后续国际标准化组织咖啡、可可分委会国内技术对口工作的开展奠定了基础。
泰国春蓬府府尹一行到香饮所考察交流
在服务国家外交大局和地方政府农业对外合作方面，中热科院香饮所今年先后参与承办了几内亚热带粮食与果树生产加工技术培训班、“一带一路”国家果业高质量发展研修班、萨尔瓦多农产品企业深加工、包装和市场营销能力建设培训班等培训班5期，培训14个发展中国家学员119人次，促进了我国同其他发展中国家在热带香料饮料科技领域的交流，为世界减贫减饥和热带农业转型升级提供中国智慧和中国经验。
联合国粮农组织副总干事访问香饮所
接待来访的FAO副总干事贝丝·贝克多（Beth Bechdol）、总干事特别顾问夏敬源，萨尔瓦多驻华大使阿尔多·阿尔瓦雷斯、罗门群岛，瓦努阿图及调研团、泰国春蓬府府尹威沙·普诗丽拉、哥斯达黎加农业公司专家等5个团组共计23人次，与来访的专家就FAO“一国一品：特色农产品绿色发展全球行动”倡议后续的实施，以及在人才培养、项目合作、平台共建等方面的合作的潜力和可能性进行交流探讨，为后续深化落实合作奠定了基础。
萨尔瓦多驻华大使访问香饮所探讨咖啡合作事宜
同时，中国热科院香饮所累计派14人次参加联合国粮农组织（FAO）“一国一品”网络研讨会：菠萝蜜的可持续价值链、国际标准化组织2024年年会、中拉技术合作发展交流会暨巴西圣保罗国际学术会议等会议6场次，进一步拓展科研人员的国际视野、积极融入国内国际大循环。通过国家引才引智示范基地，邀请新西兰天然药物研究所龚得明教授、新西兰皇家科学院植物食品研究所陈秀银研究员来华交流，并作了题为“月桂酸甘油三酯对肥胖大鼠脂代谢的影响”以及“果品的基因与风味研究”学术报告，通过邀请专家来华交流，进一步拓宽科研人员和在所学生的科研视野，为后续开展相关领域研究工作注入了全新灵感与动力。
所罗门群岛、瓦努阿图及FAO调研团访问香饮所探讨可可合作事宜
乡村振兴“硕果累累”
作为国家级科研单位，中国热科院香饮所始终坚持“科技创新和成果转化”双轮驱动，聚焦地方发展需求，制定产业服务策略。通过搭建科技创新联合体，持续在多地区推进“政府+科技+企业+农户”的产业发展模式，汇聚地方政策与资源优势，依托科研单位科技创新成果，制定市场统一标准体系，提高农户种植作物的参与度和积极性，形成“闭环模式”发展。2024年，该所制定草拟《海南省咖啡全产业链发展规划》《广西咖啡产业发展规划》，发布实施《斑兰叶（香露兜）水肥一体化技术规程》《斑兰叶（香露兜）主要病虫害防治技术规程》《斑兰叶（香露兜）采收技术规程》《斑兰叶（香露兜）鲜叶》《斑兰叶（香露兜）鲜叶包装、贮存和运输技术规程》等斑兰叶团体标准，发挥科研人员的优势，为当地政府的产业发展提供智力支撑。
在产业示范引流方面，建设标志性成果示范乡村基地3个，分别为海南省万宁市万宁市南桥镇桥北村斑兰叶种植示范基地、万宁市龙滚镇福塘村委会斑兰种植示范基地，文昌市重兴斑兰农庄成为标志性成果示范乡村基地，发挥了很好的示范带动作用。与文昌市重兴镇达成战略合作，围绕斑兰产业，推广优质种苗面积约2000亩。与文昌市蓬莱镇政府签订共建海南省胡椒特色产业小镇合作协议，持续助力打造 “蓬莱胡椒”“迈号咖啡”“重兴斑兰”等一镇一品，进一步实现科技与产业融合，产业提质增效。与万宁市南桥镇达成战略合作，为南桥镇400亩可可基地、120亩面包果种植示范基地提供技术服务，持续助力可可、面包果、菠萝蜜等特色产业的发展。在大路镇签署技术服务协议种植咖啡约100亩，累计推广咖啡示范种植面积370亩，充分发挥大路基地 “六次产业”示范作用，不断提供产业技术支撑。组织申报乡村振兴类项目7项，包括院本级项目、海南省重点研发项目（科技特派员）、科技特派员服务团抗风救灾应急科技攻关项目，经费共200万元，围绕万宁、琼海、文昌、海口等地特色产业开展技术创新、成果示范和推广应用。
同时，围绕当地农户需求，拓宽科技服务范围。中国热科院香饮所以农业科技110香料饮料服务站为主体，在海南省万宁市北大村、南桥镇、三更罗镇等3个乡村振兴服务点的基础上，新增龙滚镇为乡村振兴服务点。组织科技特派员、“三区”科技人才、专家服务团队等积极参与科技活动月、科技活动周、全国科普日等线下活动，全年累计举办实用技术培训班23场，培训农户、农技人员、种植户等约960人次；现场技术指导46场次，指导人员2000多人次；举办大型科技集市、技术咨询12场次，参与人数累计3000多人次，发放技术资料4000多册，进一步扩大香料饮料作物影响力，提高科技服务地方产业能力。
科普示范一直是中国热科院香饮所的优势所在，该所不断拓宽科普传播渠道，提升科普文化内涵。依托珍稀热带植物资源和热作产业技术成果核心，通过兴隆热带植物园抖音、B站等短视频平台，进行科普知识线上传播，累计点赞量近113万；通过植物总动“园”全国植物园科普活动、植物保护展等活动，加快普及科学知识，传播科学思想；策划“可可奇遇记”、“种子猎人大冒险”等10项科普研学课程和活动，开展暑期科普夏令营；通过科普讲解大赛，加强科普工作经验交流，荣获“2024年海南省科普讲解大赛优秀组织奖”，参赛职工分别荣获“2024年海南省科普讲解大赛三等奖”“2024年海南省科普讲解大赛优秀奖”，线上线下齐步增加兴隆热带植物园科普内涵，进一步提升全民科学素养，促进了香料饮料作物产业的影响力。
作者：农民日报·中国农网记者 杨志华 雍敏 邓卫哲 赵炜
来源：https://www.farmer.com.cn/2024/12/05/wap_99971531.html