紫花地丁开放花与闭锁花的发育及可溶性糖与淀粉含量的研究

紫花地丁(Viola philippica)为典型的两型花自花受精植物,具有开放花和闭锁花混合繁育系统。通过对开放花和闭锁花花芽形态发育的比较发现:开放花与闭锁花在花芽发育早期形态相似,4轮花器官原基均正常发生。出现明显差异的时期为4轮花器官原基形成以后,小孢子发育时期为产孢细胞阶段,开放花的5个花瓣与5枚雄蕊继续发育,每个雄蕊有4个花药室;而闭锁花只有2枚雄蕊继续发育,每个雄蕊有2个花药室,其余雄蕊与所有的花瓣依然为器官原基状态,不再发育。通过对花芽与叶片可溶性糖与淀粉含量的检测发现,花器官原基形成之后,开放花与闭锁花形态出现明显差异阶段开始,随着花芽的发育,可溶性糖与淀粉含量均呈上升趋势,且开放花花芽中的含量均明显高于对应发育阶段闭锁花花芽;而开放花植株的叶片可溶性糖与淀粉含量均低于闭锁花植株叶片,说明开放花所需要的能量高于闭锁花,推测可溶性糖与淀粉含量的差异与两型花发育有一定的关系。     

锥栗花芽雏梢分化进程及其相关营养物质含量的变化

【目的】探讨锥栗花芽分化的营养生理基础,为人工调控锥栗花芽分化提供理论依据。【方法】以‘华栗4号’锥栗为试材,采用石蜡切片法,明确花芽雏梢分化进程,对比分析此期间完全混合花芽、不完全混合花芽及叶芽中内含营养成分动态变化规律。【结果】锥栗花芽雏梢分化分为冬前花序原基分化期(时期Ⅰ)、冬后花序原基分化期(时期Ⅱ)、花簇苞片原基分化期(时期Ⅲ)和花簇原基分化期(时期Ⅳ)4个时期;在花芽雏梢分化过程中,花芽与叶芽中可溶性糖含量(ω,下同)峰值出现在时期Ⅱ,分别为11.561、10.14、9.085 mg·g~(-1),可溶性蛋白含量在时期Ⅳ达到最高,分别为3.314、2.776、1.712 mg·g~(-1);花芽与叶芽中淀粉含量峰值出现在时期I,分别为148.286、170.482、189.661 mg·g~(-1);完全混合花芽中N、Mg、Fe含量在花芽雏梢分化期均先减后增再减,而K、Mn、Zn含量先增后减再增,Ca含量在时期IV最高,为144.05 mg·g~(-1);不完全混合花芽与叶芽中Zn、N、K、Ca含量均是先加后减。花芽与叶芽中的C/N均是先升后降再升。【结论】碳水化合物和可溶性蛋白的累积及高水平的C/N有利于锥栗完全混合花芽的分化。     

萌芽期苹果花芽中糖含量及相关酶活性的变化

【目的】探讨萌芽期花芽中碳水化合物和与之相关的代谢酶活性的变化,了解苹果花芽在此期间的糖代谢规律及果树贮藏营养物质再利用的机制。【方法】以9 a生矮化‘富士’和‘嘎拉’苹果为材料,分析了花芽中碳水化合物的含量及其相关酶活性的变化。【结果】‘富士’、‘嘎拉’花芽中可溶性总糖、还原糖和蔗糖含量在此期间的整体变化趋势一致,都呈现下降趋势;淀粉含量在萌芽初期(3月8—20日)上升,进入盛期(3月20日—4月8日)后迅速下降。萌芽期间‘富士’和‘嘎拉’花芽中酸性转化酶(acid invertase,AI)与蔗糖、还原糖、总糖含量都呈显著负相关(相关系数分别为-0.871*、-0.904*、-0.877**和-0.957**、-0.908*、-0.857**);淀粉含量与淀粉酶活性呈显著负相关(相关系数分别为-0.908*和-0.861*)。【结论】萌芽期苹果花芽中调控代谢的关键酶是AI和淀粉酶,且树体中贮藏的营养物质被大量消耗用于萌芽。     

华光油桃解除休眠过程中几项生理指标的变化

研究了低温累积对华光油桃萌芽的影响以及花芽在自然休眠过程中几项生理指标的变化。结果显示,在低温诱导休眠解除的过程中,花芽内可溶性糖和淀粉含量在12月13日分别上升和下降,可溶性蛋白含量在此时出现谷值,游离脯氨酸含量休眠解除前由下降转为急剧上升,POD和SOD活性在12月13日分别出现高峰和低谷。表明这些参数可能与休眠解除有关。     

低温冷藏对番红花花芽中碳水化合物和氨基酸含量的影响

以番红花鳞茎为试材,进行不同变温处理,采用蒽酮比色法、3,5-二硝基水杨酸比色法和高速氨基酸自动分析仪,测定不同时间段花芽内可溶性糖、淀粉、淀粉酶和游离氨基酸含量,探讨低温冷藏与番红花发芽休眠解除之间的关系。结果表明:处理30 d后,可溶性糖含量急剧上升,淀粉含量急剧下降,α-淀粉酶和β-淀粉酶活性均表现出与可溶性糖含量相似的变化趋势;5℃/10℃处理30 d后花芽中可溶性蛋白质含量显著上升,精氨酸和脯氨酸含量显著下降;3个处理的谷氨酸含量均呈现整体上升趋势;多项测定指标之间呈显著或极显著相关。由此可知,番红花花芽经30 d低温处理后开始解除休眠,且以5℃/10℃处理效果最佳。     

外源激素对休眠期甜樱桃花芽酚类物质含量及相关酶活性的影响

以甜樱桃为试材,研究4种外源激素对自然休眠期甜樱桃花芽酚类物质含量及相关酶活性的影响。结果表明:不同外源激素处理对花芽酚类物质含量的影响效果不同,ABA、IAA在自然休眠前期促进了花芽酚类物质的积累,中期使花芽酚类物质含量维持在较高水平,后期减缓酚类物质含量的降低,而6-BA、GA3的效果则相反;ABA、IAA使多酚氧化酶(PPO)活性降低,使苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性升高,而6-BA、GA3的效果则相反。ABA、IAA处理抑制了花芽休眠的解除,6-BA、GA3处理则有利于花芽休眠的解除。     

枇杷花发育进程中氨基酸和碳水化合物代谢的变化

为研究影响枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.‘Ninghaibai’）花的发育相关代谢机制，以花芽生理分化期、花芽形态分化期、花穗发育期、小花发育期和开花期这 5 个阶段的当年生春梢上顶芽、花芽或花穗为试验材料，采用 GC–MS 技术检测其代谢物质，并将 5 个阶段的差异代谢物质进行统计和归类，筛选出了相关性最高的代谢通路。此外，测定其可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉含量以及 C/N 比，分析各营养物质在花不同发育阶段的变化。在整个发育进程中共检测出 430 种代谢物，氨基酸代谢和碳水化合物代谢是两个变化最显著的代谢通路，而小花发育期是代谢最为旺盛的阶段。可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉含量以及 C/N 比的变化趋势与代谢组表型结果一致，C/N 比是决定花发育进程的重要因素之一。     

温室甜樱桃花芽形态分化观察

【目的】观察温室条件下甜樱桃花芽形态分化时间和各时期的特征,为栽培者进行适时管控、提高花芽分化质量提供理论依据。【方法】从温室甜樱桃硬核期开始,定期取‘美早’‘红灯’‘早大果’3个品种的花芽,利用石蜡切片法观察花芽形态分化状态。【结果】昌黎温室中‘美早’花芽在3月中旬开始形态分化,至6月中旬雌蕊原基分化完成,分化时间持续85 d左右。‘红灯’和‘早大果’形态分化于3月下旬开始,6月下旬完成,持续90 d左右。乐亭‘美早’花芽形态分化比昌黎早15 d开始,花芽分化持续时间100 d左右,分化速度慢于昌黎。‘美早’花芽分化开始于硬核期,‘红灯’和‘早大果’花芽分化开始于成熟期前后。【结论】花芽分化开始时间不能根据品种成熟期来判断,应通过观察分化状态来确定。每个品种花芽形态分化开始时间与其成熟期的关系相对稳定。     

单氰胺对甜樱桃休眠解除及开花过程树体碳氮营养的影响

【目的】探讨单氰胺对甜樱桃休眠解除与开花的影响。【方法】以甜樱桃‘萨米脱’为试材,对喷施单氰胺后‘萨米脱’的物候期、碳水化合物含量、氮素营养等变化进行研究。【结果】单氰胺的施用引起‘萨米脱’休眠解除提早约半个月,萌芽提早11 d,花期提前5 d,且花期持续缩短2 d,更重要的是坐果率增加了11.6%。单氰胺的施用促进了甜樱桃‘萨米脱’休眠解除过程中淀粉、蔗糖和山梨糖醇等含量的降低,葡萄糖、果糖和总氮的含量升高,抑制蛋白态氮的含量降低。【结论】单氰胺可以作为甜樱桃‘萨米脱’在冬季低温累积较低区域商业生产的一个重要手段。     

‘翠冠’梨花芽休眠期碳水化合物变化及其相关基因表达研究

 以‘翠冠’梨（Pyrus pyrifolia Nakai）花芽为试材,连续两年研究了其在休眠过程中的碳水 化合物含量变化及编码α–淀粉酶、β–淀粉酶和α–葡聚糖磷酸化酶等碳水化合物代谢相关基因的表达 模式。两年的结果显示,随着‘翠冠’梨花芽休眠的加深,可溶性糖含量逐渐下降,11 月15 日降到最低。 此后,在内休眠及其解除过程中可溶性糖含量呈上升趋势。花芽中淀粉含量随着休眠的加深逐渐下降, 最低含量出现的时间在年度间有所不同。随着休眠开始解除,淀粉含量逐渐增加,在完全解除前达到最 大值,其后则逐渐下降。‘翠冠’梨花芽的PpAMY、PpBAM1、PpBAM2 和PpPHS 在内休眠阶段均出现一 个表达高峰,然后逐渐下降直到内休眠完全解除前。之后,除PpBAM2 外,其余3 个基因再次上调表达。 ‘翠冠’梨花芽休眠期间,淀粉含量的变化与PpAMY、PpBAM1、PpBAM2 和PpPHS 的表达变化之间存 在联系,由此推测这些基因可能参与了‘翠冠’梨花芽休眠期碳水化合物代谢的调控。     

外源脱落酸抑制蓝莓早花及相关基因表达特性研究

【目的】为抑制蓝莓暖冬早花,对南高丛蓝莓品种‘Emerald’进行外源脱落酸处理,了解脱落酸对蓝莓花芽内休眠及相关基因表达的影响。【方法】通过统计冬季低温积累量,以萌芽率为指标,确定蓝莓南高丛品种‘Emerald’花芽的不同休眠状态和打破休眠的需冷量;以不同休眠状态下的花芽为试验材料,通过外源施用不同浓度的ABA(50、100、150μmol·L-1)及ABA处理后给予不同的冷量,探究外源ABA及低温对蓝莓花芽内休眠促进及解除的影响。利用实时荧光定量PCR技术,探究外源ABA和低温处理对蓝莓花芽休眠相关基因表达的影响。【结果】打破蓝莓花芽内休眠时间为2019年12月4—11日,此后花芽萌芽能力强,进入生态休眠阶段。外源ABA处理具有促进花芽内休眠作用,在进入生态休眠之前外源施用ABA能显著抑制花芽萌发,8 d以上冷处理能抵消外源ABA对萌芽的抑制,并显著提高开花的整齐度,而在生态休眠阶段外源施用ABA,抑制效果不显著。花芽休眠相关基因中VcNCED3、VcPYL1的表达量在ABA处理后显著上调,随低温打破休眠显著下调。VcPYL2、VcCBF、VcGA20OX-1、VcFT的表达规律与其相反,说明其参与蓝莓花芽内休眠解除调控。【结论】生态休眠之前外源施用ABA能够调控相关基因的表达,加深蓝莓内休眠并抑制蓝莓早花。     

关于苹果花芽生理分化时期的研究

作者在过去研究苹果花芽形态分化开始时期的基础上,用去叶疏果和喷GA的办法进行了生理分化时期的研究。结果表明,为了形成花芽而进行的生理变化从枝条停长就开始了,一直持续到形态分化开始之前。这一时期与“花芽孕育的临界时期”(Critical period of flower bud induction)完全符合。这一时期的长短是某一品种完成其花芽形成所必需的。这一要求得不到满足,花芽就不能形成。花器官一旦开始形成就不可逆转。花芽(花器官)的发育与花芽形成是两个完全不同质的发育阶段。花芽一旦形成,在它进一步的发育过程中,以前为形成花芽所“必需”的那个“条件”,就不再是必要的了。花芽形成的时期与树冠外围新梢停长或缓慢生长没有内在的直接联系。     

低温累积对早红珠花芽生理生化指标的影响

采用露地栽培油桃早红珠为试材,对自然休眠期花芽内的生理生化指标进行测定。结果表明:碳水化合物含量在在休眠解除阶段发生剧烈变化,淀粉与可溶性糖呈现相反的变化趋势;在解除休眠期蛋白质含量急剧降低,而游离氨基酸含量则迅速增加。上述4种物质的含量急剧转变期与自然休眠进程相吻合。SOD酶活性在深休眠期一直较低;POD酶活性在休眠期一直呈上升趋势,尤其是解除休眠期迅速升高,说明SOD、POD酶活性提高可能是休眠解除的原因之一。     

甜樱桃果实成熟过程中糖累积与品质形成研究

【目的】探明甜樱桃成熟过程中糖积累和品质形成的规律。【方法】以‘雷尼’和‘先锋’甜樱桃为试材,研究了果实成熟过程中可溶性糖以及硬度、果柄拉力、可滴定酸、总酚、抗坏血酸等品质的变化规律。【结果】甜樱桃果实中可溶性糖以葡萄糖、果糖和山梨醇为主。随着甜樱桃果实的成熟,其葡萄糖、果糖、山梨醇、可溶性固形物含量和糖固比例不断升高。‘雷尼’和‘先锋’樱桃的3种可溶性糖分别在成熟期3和成熟期5迅速积累,然后缓慢增加。果实的硬度和果柄拉力均随果实的成熟不断降低,总酚含量均在成熟期3时急速降低,之后趋于平稳。2个樱桃品种的可滴定酸、抗坏血酸含量和固酸比总体呈升高趋势,其中,‘雷尼’可滴定酸含量和固酸比在成熟期2之后趋于平稳。完熟期时‘雷尼’樱桃的可滴定酸含量和‘先锋’樱桃的抗坏血酸含量有所降低。2个樱桃品种的硬度、果柄拉力、可溶性固形物、葡萄糖、果糖、山梨醇6个指标之间均呈显著相关性。【结论】甜樱桃果实在成熟过程中糖含量呈上升趋势,成熟期3和成熟期5分别是‘雷尼’和‘先锋’樱桃糖积累的关键期,果实硬度、果柄拉力和总酚含量呈下降趋势,其他品质指标变化不一致。     

甜樱桃和酸樱桃品种果实性状的综合评价

以‘早大果’、‘红灯’等14个生产上早栽培甜樱桃品种和1个酸樱桃品种‘CAB'为试材,研究了不同品种间形态性状、内在品质和主要内含物含量的差异显著性,并对各项测定指标进行相关性检验.结果表明:15个樱桃品种以单果均重、总酸、还原糖、可溶性固形物、花色苷、总酚和维生素C含量差异最明显,可见樱桃果实大小、风味和内含物含量受品种影响显著.相关性检验显示,总酚与总酸;花色苷与还原糖、可溶性固形物;果形指数与总酸、pH值;单果均重与单核均重;果实汁液色泽与糖酸、可溶性固形物、花色苷和总酚呈显著相关关系.     

蔗糖合成酶PavSS1调控甜樱桃果实成熟的功能分析

【目的】明确甜樱桃PavSS基因家族在果实成熟过程中的功能。【方法】利用qRT-PCR技术分析了7个蔗糖合成酶基因PavSS1～7在果实发育过程中的表达情况,并分析了蔗糖对PavSS家族基因表达的影响,利用甜樱桃果实的VIGS技术分析了PavSS1与PavSS6基因影响果实成熟的功能。【结果】PavSS1和PavSS2基因在甜樱桃果实发育和成熟过程中均表达,且PavSS1基因表达量是PavSS2基因的10倍以上;PavSS1和PavSS2在果实发育前期表达量逐渐升高,后期表达量逐渐降低。PavSS3和PavSS5基因在整个果实发育期均低表达,且表达量差异不显著。PavSS4和PavSS7基因在果实发育前期表达量高,后期表达量低。PavSS6基因在果实发育初期低表达,随后表达量逐渐升高,并维持较高水平。外施蔗糖显著下调了PavSS1和PavSS6基因的表达,而PavSS2、PavSS3、PavSS4、PavSS5和PavSS7基因的表达变化不显著。沉默甜樱桃果实PavSS1基因抑制了甜樱桃果实成熟,包括果实硬度、ABA含量、花色苷含量和可溶性糖含量发生显著变化以及成熟相关基因的表达量显著下调;而沉默PavSS6基因的甜樱桃果实与空载对照相比,没有显著变化。【结论】PavSS1基因可能是控制甜樱桃果实蔗糖代谢的关键基因,参与了甜樱桃果实成熟过程的调控。     

墨兰花芽形态分化及生理特性研究

以墨兰‘企剑白墨’花芽分化期的花芽和功能叶为试材，通过研究花芽分化的形态建成，分析花芽分化期其功能叶淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及内源激素的动态变化过程，以期为墨兰成花调控机理提供参考依据。结果表明：‘企剑白墨’花芽分化可分为6个时期，未分化期、花序原基分化期、小花原基分化期、花萼原基分化期、花瓣原基分化期以及合蕊柱及花粉块原基分化期。在花芽分化过程中，功能叶中淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白质含量均呈上升-下降-上升趋势；CAT和POD活性处于较高水平；赤霉素(GA₃)含量整体呈下降趋势，而生长素(IAA)含量持续增加并保持稳定水平，脱落酸(ABA)总体呈上升趋势。综上所述，碳水化合物和可溶性蛋白质的积累有利于诱导花芽形成，花芽的形态建成需要消耗大量糖分和可溶性蛋白质；高活力CAT和POD可保障花芽分化顺利进行；低水平GA₃和高水平IAA及ABA利于诱导花芽的发育，高含量GA₃、IAA和ABA对花被片原基的分化起重要作用。     

杭州地区不同需冷量甜樱桃品种休眠阶段花芽转录组分析

为探究中国南方暖湿地区甜樱桃适栽品种花芽休眠阶段的分子调控机制，以杭州地区种植的2个不同需冷量甜樱桃品种‘布鲁克斯’和‘萨米脱’为材料，分别于休眠前期（S1）、内休眠期（S2）和萌芽前期（S3）采集花芽，通过转录组测序比较2个品种间的基因表达差异。分析表明，S1、S2和S3时期分别获得343、671和1 588个差异表达基因，其中S3的差异基因数最多。GO分析表明，细胞组建、细胞代谢过程、刺激响应以及转运蛋白活性相关的基因在3个时期品种间均表现出显著差异。KEGG分析表明，S3富集的差异基因数及相关代谢途径最多，主要集中在糖代谢和蛋白质合成加工相关途径以及植物—病原互作、植物激素信号转导等途径，表达趋势分析显示部分差异基因可能参与调控甜樱桃花芽休眠状态的转换。通过转录因子预测分析，筛选到包含9个转录因子家族的42个差异表达转录因子，其中AP2/ERF、MYB、WRKY、C2H2、C3H和MADS-box家族的13个转录因子在S2的表达量显著高于S1和S3，表明这些转录因子可能参与了甜樱桃花芽休眠期的调控。     

石榴果实品质和叶片指标变化及相关关系研究

【目的】研究不同石榴品种发育期果实品质和叶片指标的变化趋势及相关关系,为有效调控果实品质提供理论依据。【方法】以石榴品种‘泰山红’和‘泰山三白甜’为试材,利用滴定法和紫外分光光度法等对其发育期果实品质和叶片指标进行测定。【结果】2个品种发育期果实单果质量、可溶性固形物含量、固酸比和可溶性糖含量显著增加,可滴定酸含量显著降低。两个品种果实中可滴定酸含量、固酸比和可溶性糖含量差异显著(P0.05)。两个品种维生素C含量随果实发育均逐渐增加,‘泰山红’发育后期(9月15日后)维生素C含量迅速升高,高于‘泰山三白甜’,与其差异极显著(P0.01)。‘泰山红’发育期花青苷含量逐渐升高,9月5日后进入迅速增长期,一直高于‘泰山三白甜’,后者花青苷含量变化幅度较小。两个品种总黄酮含量均在幼果期(7月15日)和成熟期(10月5日)出现峰值。两个品种发育期叶片中叶绿素a、叶绿素b、可溶性糖、花青苷和总黄酮含量整体上逐渐降低,类胡萝卜素含量发育后期逐渐升高。相关性分析表明,两个品种果实中可溶性糖与花青苷呈极显著正相关。叶片中叶绿素a、叶绿素b与花青苷、总黄酮呈显著正相关,花青苷与总黄酮呈极显著正相关。叶片花青苷与果实单果质量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、固酸比呈显著负相关,叶片总黄酮含量与果实可溶性糖含量呈显著负相关。【结论】不同石榴品种发育期果实品质和叶片指标差异显著。可溶性糖含量增加有利于果实中花青苷的合成。叶绿素含量增加有利于叶片中花青苷和黄酮类化合物的形成。不同石榴品种果实品质和叶片指标相关程度差异显著。