以‘长富2号’苹果为试验材料,从其短枝顶芽中克隆得到1个赤霉素信号转导因子MdGAMYB,对其进行生物信息学和表达分析。结果表明,MdGAMYB的开放阅读框(ORF)长度为1 656 bp,编码551个氨基酸,蛋白质分子量为59.741 kD。生物信息学分析表明MdGAMYB编码的蛋白存在多个糖基化位点和磷酸化位点;序列分析表明,MdGAYMB和其他物种的GAMYB蛋白有很高的相似性,均含有保守的R2R3 DNA结合域和GAMYB家族所特有的Box1,Box2和Box3保守区域;系统进化分析表明,MdGAYMB与梨、梅花、草莓、枣和葡萄等的GAMYB蛋白具有较高的同源性。实时荧光定量PCR分析表明,MdGAYMB具有组织表达特异性,在叶片、花和芽中的表达量较高。外源GA3处理抑制了花芽孕育和翌年成花,抑制MdGAMYB的表达。在易成花品种‘烟富6号’中的表达量高于难成花品种‘长富2号’。
以‘长富2号’苹果为试验材料,采用RT-PCR的方法,从其芽中克隆得到INDETERMINATE DOMAIN(IDD)转录因子基因MdIDD7,其开放阅读框长度为1 626 bp,编码541个氨基酸。序列比对和结构域分析表明,该转录因子含有1个核定位信号和4个高度保守的锌指蛋白结构域。系统进化树分析表明,MdIDD7与白梨(Pyrus × bretschneideri,XP_009364602.1)、桃(Prunus persica,XP_007225628.1)和梅(Prunus mume,XP_008220893.1)聚在一起。实时荧光定量PCR表明,MdIDD7在‘长富2号’不同组织(茎、叶、花、果和芽)中均有表达,其中芽的表达量最高。花后40 ~ 60 d,MdIDD7在易成花品种‘烟富6号’芽中表达量显著高于难成花品种‘长富2号’。“小年”树顶芽组织中MdIDD7的表达量显著高于“大年”树。在花芽诱导前期,外源GA处理诱导MdIDD7下调表达,而蔗糖处理诱导其上调表达,说明MdIDD7响应激素和糖信号,促进苹果成花。以‘长富2号’苹果为试验材料,采用RT-PCR的方法,从其芽中克隆得到INDETERMINATE DOMAIN(IDD)转录因子基因MdIDD7,其开放阅读框长度为1 626 bp,编码541个氨基酸。序列比对和结构域分析表明,该转录因子含有1个核定位信号和4个高度保守的锌指蛋白结构域。系统进化树分析表明,MdIDD7与白梨(Pyrus × bretschneideri,XP_009364602.1)、桃(Prunus persica,XP_007225628.1)和梅(Prunus mume,XP_008220893.1)聚在一起。实时荧光定量PCR表明,MdIDD7在‘长富2号’不同组织(茎、叶、花、果和芽)中均有表达,其中芽的表达量最高。花后40 ~ 60 d,MdIDD7在易成花品种‘烟富6号’芽中表达量显著高于难成花品种‘长富2号’。“小年”树顶芽组织中MdIDD7的表达量显著高于“大年”树。在花芽诱导前期,外源GA处理诱导MdIDD7下调表达,而蔗糖处理诱导其上调表达,说明MdIDD7响应激素和糖信号,促进苹果成花。
以梨优良矮化砧木‘中矮1号’新梢嫩茎为试材,根据白梨(Pyrus bretschneideri Rehd.)基因组预测的相关基因序列信息设计特异引物,克隆获得1个Katanin蛋白家族成员基因。序列分析显示该基因编码区全长1 566 bp,编码521个氨基酸,预测蛋白分子量约为57.2 kD,等电点为8.11,与其他物种的Katanin P60家族氨基酸序列具有78.01% ~ 98.66%的相似性,将该基因命名为PcLUE1。实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析显示,生长慢的矮化品种新梢快速生长时期PcLUE1的表达量显著高于生长快的乔化品种。石蜡切片显示,矮化品种与半矮化及乔化品种间茎组织细胞的排列方式和细胞大小存在较大差异。过表达PcLUE1的烟草植株与对照相比,株高降低,叶片变小,颜色变深,与‘中矮1号’中PcLUE1高表达效应极为相似,说明PcLUE1可能与‘中矮1号’的矮化有一定的关系。
为创建大白菜—结球甘蓝易位系,以大白菜—结球甘蓝9号单体异附加系(AC9)为试材,对其与大白菜亲本‘85-1’回交后代植株进行游离小孢子培养。利用结球甘蓝9号染色体相对应的C06连锁群特异的20个InDel标记对小孢子植株进行筛选,结合细胞学鉴定从中获得两个添加甘蓝9号染色体不同片段的易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’。通过对InDel标记的加密设计,明确了易位系‘AT9-2’中甘蓝片段大小为1.03 Mb;利用大白菜A基因组10个连锁群上均匀分布的177个InDel标记对其进行分子鉴定,初步确定了易位系‘AT9-2’中甘蓝染色体片段位于大白菜1号染色体上。对易位系植株‘AT9-1’和‘AT9-2’分别进行自交、与大白菜亲本‘85-1’回交、与大白菜高代自交系‘14-28’和‘14-36’杂交,利用结球甘蓝C06连锁群特异的InDel标记对自交、回交、杂交后代进行鉴定,结果表明:两个易位系中甘蓝9号染色体片段的遗传稳定性非常低,易位系‘AT9-1’的自交、回交和杂交后代中含有甘蓝染色体片段的植株比例仅为8.9%、3.1%和2.8%;而‘AT9-2’仅为6.7%、1.6%和2.6%。
研究了外源油菜素内酯(24–表油菜素内酯,EBL)对Ca(NO3)2胁迫下黄瓜光合器官的调控作用。在Ca(NO3)2胁迫条件下,外源EBL显著提高了叶绿体中还原型抗坏血酸和谷胱甘肽的含量,分别是对照的2.44倍和1.40倍。AsA-GSH循环中的抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性比胁迫处理增加了36.27%和105.83%。外源EBL的施用显著增加了紫黄质(V)、玉米黄质(Z)和总叶黄素含量,减少了花药黄质(A)的积累,叶黄素脱环氧化态比胁迫处理增加了9.60%。胁迫条件下,EBL显著提高了植株叶片的非光化学猝灭(NPQ),缓解了PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)的下降。EBL处理后,叶绿体膜多种不饱和脂肪酸的水平比对照明显增加。试验结果表明,外源EBL能够通过调控AsA-GSH循环及热耗散,增强叶绿体抗氧化能力,从而抵抗Ca(NO3)2胁迫。
以采后‘博耐35’黄瓜为试材,研究外源褪黑素浸泡处理对其10 ℃贮藏期间品质的影响及其机理。结果表明:外源褪黑素处理减缓了黄瓜贮藏过程中叶绿素、维生素C、可滴定酸、可溶性蛋白含量的下降速度,使黄瓜保持了更好的品质。进一步研究得出,外源褪黑素处理降低了黄瓜果实的相对电导率、丙二醛含量、活性氧含量及抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX)活性,降低了对细胞的氧化伤害,并抑制了呼吸速率和乙烯释放量,使细胞保持了更完整的结构,抑制了线粒体和叶绿体的形变。100 μmol ? L-1的外源褪黑素处理可使黄瓜保持更好的品质,最大程度降低对细胞的氧化伤害,延缓了衰老,达到延长货架期的目的。
从国家西瓜甜瓜种质中期库(郑州)中抽取192份有代表性的甜瓜种质,于2013、2014和2015年分别测定成熟果实可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC),采用在甜瓜染色体上均匀分布的104个SSR标记对SSC进行关联作图,发掘显著性关联位点及优异等位变异。结果表明,192份甜瓜种质果实的SSC变异明显,可划分为2个亚群,即薄皮种质亚群和厚皮种质亚群。应用一般线性模型(general linear model,GLM)和混合线性模型(mixed linear model,MLM),共检测到与SSC相关的16个位点,分布在10条染色体上,其中第9染色体的关联位点数最多。6个位点在2个年份稳定表达,3个位点在3个年份均稳定表达,7个位点与已报道的QTL定位结果一致。共检出8个表型解释率高且稳定表达的SSR位点,其等位变异的表型效应变幅为–5.87 ~ 4.06。等位变异CMATN22-166的增效作用最明显,平均效应为2.56,典型承载种质为伊丽莎白;CMCTTN166-157的减效作用最明显,平均效应为–5.16,典型承载种质为印度地方种质PI163206。5个优异等位变异是优势等位变异,3个是低频率(< 0.3)的优异等位变异。
以79个观赏铁线莲(Clematis)栽培品种为对象,对Ⅰ次花的现蕾日期、孕蕾期天数、始花日期、盛花日期、落花日期、末花日期、单朵花期天数、花期天数和观赏期天数等9个性状进行了连续3年的系统观察和分析。以始花日期相差16 d为级差,将供试品种划分为极早花、早花、中花、晚花和极晚花等5大类群;以观赏期天数相差5 d为级差划分为极短花期、短花期、中长花期、长花期和超长花期5大花期长短类群。通过观赏多度指数(CDI)分析确定了铁线莲的最佳观赏期为4月中下旬至5月中下旬。温度是影响铁线莲花期的主要因素,孕蕾期天数、花期天数、观赏期天数与气温均显著相关,而单朵花期与气温相关性不显著。本结果可为铁线莲在园林应用中的品种组合配植、专类园建设、定向育种亲本选配等提供依据。
MLO是一类新发现的抗病基因,一些双子叶植物隐性突变的mlo基因使其获得了广谱高抗的抗病性。通过生物信息学分析结合亚细胞定位试验,对前期克隆获得的月季MLO进行亚细胞定位,结果表明,RhMLO1和RhMLO2均为主要分布于细胞质膜、液泡膜和细胞核的跨膜蛋白,与预测结果相符。构建了RhMLO1的正义表达载体,通过农杆菌介导法对月季‘白玉’植株体细胞胚进行遗传转化。利用PCR法和荧光定量PCR法对转基因植株进行分子检测,表明基因已经整合到转基因植株中。分别利用离体鉴定法和显微镜观察法对转基因植株和对照植株进行对白粉病菌(Podosphera pannosa)抗性鉴定,结果一致显示:正义载体的导入降低了转基因植株对白粉病的抗性。
为了建立柑橘黄化脉明病毒(Citrus yellow vein clearing virus,CYVCV)基因组长链RT-PCR扩增体系,构建其全长cDNA克隆,为深入了解CYVCV分子特性及其致病机理奠定基础。根据GenBank中CYVCV基因组序列和5′ RACE扩增结果设计引物。以感染CYVCV的代代酸橙(Citrus aurantium ‘Daidai’)植株总RNA为模板进行长链RT-PCR扩增,得到CYVCV全基因组cDNA,克隆至pGEM-Teasy载体,并进行序列测定与分析。结果显示,建立了一步扩增CYVCV全基因组的长链RT-PCR方法,扩增出约7.5 kb的目标片段;所获得的4个CYVCV全基因组cDNA序列与GenBank中已登录的相关毒株的核苷酸序列同源性为93% ~ 99%。
以酸枣(Ziziphus acidojujuba C. Y. Cheng et M. J. Liu)水培实生幼苗为试材,研究了CaCl2对NaCl胁迫下其根、茎、叶中抗坏血酸—谷胱甘肽循环(AsA-GSH)的影响。结果表明:与对照(日本园试配方营养液)相比,NaCl处理下根和叶中AsA含量升高,MDHAR活性升高,APX活性下降;根、茎、叶中GSH含量升高。NaCl + CaCl2处理与NaC处理相比,根和茎中AsA含量进一步升高,叶中AsA含量下降,叶中APX下降,根中MDHAR活性进一步升高,茎和叶中DHAR活性升高;根和叶中GSH含量下降。外源CaCl2可能通过提高酸枣实生苗根、茎和叶中AsA再生关键酶MDHAR和DHAR活性,促进根和茎中AsA的再生与生物合成,从而提高根、茎清除过量H2O2的能力,缓解NaCl胁迫对酸枣幼苗根和茎部的伤害。
基于高等植物叶绿素吸收光谱的强弱差异性,分别采用波长(442 ± 9)nm蓝光、(457 ± 7)nm蓝光、(521 ± 14)nm绿光、(627 ± 7)nm红光和(655 ± 11)nm红光光谱发光二极管(LED)光源,以300 μmol · m-2 · s-1光强对叶用莴苣进行12 h · d-1照射处理3周,以温室自然光为对照,研究具有一定能量供应下叶用莴苣生长和营养累积分配的光谱信号调控效应。红光,尤其是红光655处理的叶面积、鲜质量、干质量显著高于对照57.89% ~ 85.04%;尽管蓝光下全株及叶和根的可溶性蛋白质含量均显著高于对照33.26% ~ 181.23%,可是随着光谱波长的减小,可溶性蛋白质在各器官中的分配更加呈现以叶为主的特征。相比之下,随着光谱波长的增加,可溶性糖在各器官中的分配更加呈现以叶为主的特征。此外,蓝光、红光处理全株以及叶和茎器官的可溶性糖含量显著高于对照97.26% ~ 357.54%;红光下叶中的游离氨基酸含量低于对照52.79% ~ 59.01%,且明显抑制了GOT活性,以及游离氨基酸分配以茎为主和根其次的特征,暗示着红光有利于氨基酸向阴生器官或部位转运分配的倾向。
在河南山药(Dioscorea opposita)主产品种‘铁棍山药’生产中出现了一种新的叶部病害,田间发病株率为6.6%。该病害主要发生在植株下部叶片,病斑圆形褐色,具同心轮纹,后期病斑上产生大量黑色孢子堆。对该病害的病原菌进行了组织分离培养和柯赫氏法则验证。其分生孢子座碗状或浅盘状,分生孢子梗呈笤帚状分枝,分生孢子梗顶端着生棒状产孢细胞;分生孢子长椭圆形、棒形、长卵形或梨形,透明无色,不分隔,两端钝圆,大小为1.7 ~ 2.5 μm × 4.9 ~ 6.8 μm。病原菌菌落白色绒毛状,产生大量墨绿色胶质状分生孢子团,呈环状排列。用ITS通用引物对病原菌的基因组DNA进行扩增并测序(序列在GenBank的登录号为KY369166),同源性比对结果显示其与露湿漆斑菌(Myrothecium roridum)的一致性达到99%,结合形态学鉴定结果,确定该病害的病原菌为露湿漆斑菌。病原菌的最适生长温度为
为评价重金属镉(Cd)污染地区辣椒种植的安全性,通过Cd污染土壤盆栽和小区试验研究了71个辣椒品种对Cd累积的差异,并探讨土壤中Cd含量对辣椒中Cd含量的影响,以期获得辣椒安全种植的土壤Cd含量值并筛选出低Cd累积辣椒品种资源。结合盆栽试验和小区试验结果,初步认为在土壤Cd含量低于0.58 mg . kg-1时,湘辛8号、长研201、长辣7号、星秀朝天椒和博辣9号中Cd含量均低于国家现行标准GB 2762-2012。还考察了湘研15号辣椒不同坐果时期Cd含量的变化,发现在不同坐果时期对Cd的含量存在明显差异,因此在辣椒育种过程中应同时考虑辣椒采摘时间对Cd积累的影响。
根据GenBank登录的柑橘褪绿矮化相关病毒(Citrus chlorotic dwarf-associated virus,CCDaV)的移动蛋白(MP)基因序列设计了一组特异性引物,经体系优化,建立了CCDaV的环介导等温核酸扩增(LAMP)检测方法。结果显示该方法能特异扩增CCDaV,与其他5种柑橘病原物(柑橘衰退病毒、柑橘碎叶病毒、柑橘裂皮病类病毒、温州蜜柑萎缩病毒和柑橘黄龙病菌)不发生反应;灵敏度为PCR的100倍,与实时荧光PCR的灵敏度相同。用LAMP方法对50个田间样品进行检测,与PCR和实时荧光PCR的检测结果一致,证明该方法可用于田间样品的检测。该LAMP检测方法可特异、灵敏、快速地对CCDaV样品进行检测。
根据甜瓜黄斑病毒(Melon yellow spot virus,MYSV)N基因的保守序列设计3组特异引物对,通过一系列优化,筛选并获得1组特异引物,建立了MYSV的RT-LAMP检测方法。该方法可在62 ~ 64 ℃,45 min内完成对样品的检测,并且能够特异性扩增MYSV,灵敏度为RT-PCR的100倍,特异性强,灵敏度高,适合对MYSV病样快速检测与鉴定。
‘桂荔2号’是从广西荔枝实生变异单株中选育的新品种,具有果大、质优、丰产等特性,果肉质地软滑,色泽均匀,味清甜,平均单果质量38.0 g,可食率75.8%,可溶性固形物含量19.5%。
‘大果甜杨桃5号’是从‘大果甜杨桃1号’芽变单株选育出的新品种。串状结果,果实大,长卵形,果尖钝,果皮黄色,果肉黄色,平均单果质量215.0 g,可溶性固形物含量9.5%。果实丰产稳产性好,肉地爽脆,味清甜,口感好,品质优。适宜在桂南杨桃产区种植。
‘苏椒25号’为早熟辣椒杂交一代新品种。果实长灯笼形,纵径13.5 cm,果肩横径4.5 cm,果肉厚度0.30 cm,单果质量62.1 g,果面微皱有光泽,青果绿色,成熟果红色,味微辣,鲜果维生素C含量1.15 mg · g-1,产量为41.0 t · hm-2左右。适合在江淮、黄淮流域保护地栽培。
‘粉荷’星花玉兰,成蕾早,花蕾产量高。花期2月中旬至3月下旬,花瓣形如荷花,色泽艳丽,花量大,抗性强,病害少,易管理,观赏价值高。