TRV介导的葡萄叶片VvANR基因瞬时表达分析

为建立葡萄叶片TRV-VIGS系统,分析验证VvANR基因功能,本研究以烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)介导基因沉默表达载体pTRV2-ANR,采用真空侵染和主叶脉针孔注射法分别侵染葡萄幼嫩、成熟叶片,观察表型并测定原花青素含量,实时荧光定量PCR测定被侵染叶片中VvANR及其相关基因表达。结果表明,真空侵染的幼嫩、成熟叶片分别于第6、第7天出现漂白,侵染15 d后,幼嫩叶片几乎全部漂白,成熟叶片大面积漂白。主叶脉针孔注射侵染的幼嫩、成熟叶片分别于第17、第19天出现漂白;侵染25 d后,幼嫩和成熟叶片发生全叶漂白,且漂白均沿主叶脉逐渐扩展至整个叶面;对照均未发生漂白现象。pTRV2-ANR侵染后叶片中原花青素含量极显著降低,VvANR基因表达量极显著降低,且原花青素生物合成相关基因VvLAR1、VvLAR2、VvMYBPA1、VvMYBPA2、VvUFGT表达量显著降低,除VvUFGT表达量呈显著差异外,其余均呈极显著差异;而VvANS、VvDFR表达量轻微上调,且与对照差异不显著。本研究建立了葡萄叶片VIGS体系,为基因功能快速验证提供了新方法;同时,揭示了葡萄叶片中原花青素含量、VvANR表达及与相关基因的关系,本研究为完善葡萄原花青素积累机制奠定了一定的理论基础。     

不同葡萄品种灰霉病抗性鉴定及褪黑素抗病机理初探

灰霉病是严重危害葡萄生长和果实品质的主要病害之一。为探究外源褪黑素(MT)缓解葡萄灰霉病发生的抗性机理,本研究以10个新疆主栽葡萄品种为试材,结合叶片、果实基本性状与病情严重度相关性分析,对不同葡萄品种灰霉病抗性进行综合评价;以成熟离体果实为试材,测定了MT对关键抗性指标的影响。结果表明,部分参试葡萄品种灰霉病抗性水平差异显著,接种灰霉病病原菌(Botrytis cinerea)10 d后,阳光玫瑰和克瑞森葡萄叶片和果实表现感病,蓝宝石葡萄叶片表现感病,其余品种均表现不同程度的抗性,其中巨峰葡萄隶属函数综合得分最高、抗性最强。B. cinerea侵染葡萄叶片后,不同抗性品种的叶片相对电导率、超氧阴离子、丙二醛及游离脯氨酸水平均呈上升趋势,其中阳光玫瑰和克瑞森葡萄叶片侵染前后各指标差异显著或极显著,巨峰葡萄叶片除游离脯氨酸水平在侵染前后差异显著外,其余指标均不显著。外源100μmol·L^-1 MT提高了葡萄果实总酚含量、总抗氧化水平和苯丙氨酸淀粉酶、多酚氧化酶活性,缓解了B. cinerea对果实的危害,此外,MT显著上调了VvCu/Zn-SOD1a等活性氧清除相关...     

葡萄叶片组织结构高光谱响应特征及相关性分析

  【目的】  研究不同葡萄品种叶片组织结构特征及其光谱响应差异,揭示葡萄叶片光谱反射率差异的主要影响因素,为提高葡萄叶片营养光谱诊断精度提供参考。  【方法】  在河北廊坊葡萄园,采集夏黑、意大利、红宝石、秋黑4个葡萄品种的叶片,用Fieldspec FR2500光谱仪测定叶片光谱数据,常规化学方法测定叶片含氮量,通过扫描电镜 (SU8010) 冷冻传输技术观察和测量叶片组织结构,进行不同葡萄品种的叶片光谱与叶片组织结构的相关分析。  【结果】  葡萄叶片气孔主要分布在叶片反面,是正反面光谱反射率产生差异的主要原因,在可见光波段范围内,叶片反面光谱反射率皆高于叶片正面光谱反射率,在近红外波段范围,叶片正面光谱反射率普遍高于叶片反面光谱反射率;不同葡萄品种叶片表面气孔数量和分布不同,栅栏组织细胞厚度以及海绵组织厚度存在差异,在叶片含氮量相近条件下,不同品种的光谱反射率曲线有差异,主要是叶片组织结构和形态差异所致;叶片正面光谱的红边参数λ_red (在660～770 nm波长范围内,当光谱反射率的一阶微分值达最大时所对应的波长) 与不同品种叶片厚度相关性均达到显著或极显著水平,光谱红边参数与其它叶片结构参数也有较强相关性,其中栅栏组织和海绵组织的厚度在不同品种的光谱响应中是不可忽略的因素。  【结论】  明确了叶片正反面表皮细胞形态、叶片内部结构差异及其与光谱特征的相关性,不同葡萄品种叶片厚度变化均可以用红边参数λ_red来反映,但若考虑品种因素,还可以针对每个品种选择相关性更好的参数,这为后期葡萄叶片营养光谱诊断模型的建立和优化提供了依据:为提高叶片营养光谱诊断模型的精度,在利用光谱技术进行叶片营养诊断时需要考虑叶片结构因素的影响。     

外源NO对NaCl胁迫下山葡萄叶片叶绿素荧光和抗氧化酶活性的影响

为探究NO对山葡萄耐盐性影响的生理机制,以1年生双丰山葡萄扦插苗为试材,采用营养液栽培方法,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)处理对50 mmol·L-1 NaCl胁迫下山葡萄叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响.结果表明,外源NO能显著提升盐胁迫下山葡萄叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,减少丙二醛(MDA)的产生和积累,保护光合机构免受活性氧伤害,从而提高叶片叶绿素含量;另一方面,外源NO使盐胁迫下山葡萄叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和保护性热耗散(ΦNPQ)升高,而初始荧光(Fo)和非调节性能量耗散(ΦNO)显著下降,表明外源NO通过保护性热耗散机制缓解盐胁迫引起的光抑制,增强光合电子传递效率,进而维持PSⅡ的正常功能,最终提高了山葡萄耐盐性.     

鄞红葡萄及其8个优良单株主要性状差异分析

为筛选出具有潜在研究价值的优良性状葡萄植株,以鄞红葡萄及其8个优良单株5-1、5-2、10-1、10-2、20-1、20-2、40-1和40-2为研究材料,观测实生后代叶片、枝条和果实等主要形态特征和性状差异,并以其幼叶为材料,采用SSR分子标记技术分析8个优良单株与亲本鄞红之间的遗传差异。形态观测结果表明,5-2、10-2、20-1和20-2与亲本在果实成熟期、叶片形态和果皮色泽方面皆存在较大差异。分子标记结果表明,使用筛选出的24条带型清晰、多态性较高的引物,共扩增出237条带,多态性条带219条,平均多态性位点百分率为92.5%。聚类结果显示,实生后代和亲本遗传相似系数变化范围为0.60~0.79,在遗传相似系数0.65处,9份葡萄材料分为两大类群,第1类包括10-2和20-1,第2类包括5-2、20-2、5-1、10-1、40-1、40-2和鄞红;其中,5-2、10-2、20-1和20-2与亲本遗传相似系数较低,遗传差异较大,是早熟、外观品质优良的株系。本研究结果对丰富我国南方葡萄品种多样性具有重要意义。     

鲜食葡萄的硅肥施用效应及其安全评价

通过两年(2015~2016年)田间小区试验,比较研究了水淬渣硅肥与钢渣硅肥对无核紫和红地球葡萄生长、产量、果实丙二醛(MDA)含量和抗氧化物酶活性及叶片和土壤重金属含量的影响,并分析了土壤环境风险。结果表明,施硅可显著提高土壤有效硅和叶片含硅量(P0.05),收获期两种硅肥处理的土壤有效硅和叶片含硅量分别比CK处理提高9.9%~13.0%和28.4%~41.7%;施硅处理均显著提高了两种葡萄叶片干物质量、厚度和产量(P0.05),其中水淬渣和钢渣硅肥处理的葡萄产量较CK处理分别提高15.5%和11.1%;硅肥处理较CK处理可提高葡萄果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等抗氧化酶活性,降低MDA含量,但各处理间差异不显著(P0.05)。两种钢渣硅肥施用均对土壤重金属含量无显著影响;对葡萄叶片中Cu、Hg含量无显著影响,而As、Cd、Pb和Cr含量均显著降低;各处理土壤重金属综合污染指数均小于1。总之,两种钢渣硅肥施用可提高葡萄产量,降低葡萄叶片重金属含量,且未对土壤环境造成安全风险。其中,水淬渣硅肥效果优于钢渣硅肥。     

渭北旱塬葡萄园土著AM真菌对赤霞珠葡萄促生效应研究

以筛选自渭北旱塬葡萄园的3种土著AM真菌菌株Glomus mosseae(GM)、Glomus intraradices(GI)和Glomus versiforme(GV)为试材,在盆栽条件下研究了3种AM真菌单独接种及混合接种对酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)扦插苗营养生长指标的影响。结果表明,不同接种处理的葡萄幼苗AM真菌侵染程度不同,混合接种显著高于单接种;混合接种GI+GVGM+GVGM+GI,单接种GVGIGM。接种AM真菌促进葡萄幼苗的生长,显著提高植株高度和地上、地下干重,并提高葡萄叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率,从而提高葡萄叶片的光合作用;葡萄叶片中叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量均高于未接种对照,且混合接种优于单接种。     

葡萄叶片表皮气孔与霜霉病的抗性研究

采用室内离体接种结合田间自然发病调查,研究了8个葡萄品种对霜霉病的抗性,结果表明,不同品种对葡萄霜霉病的抗性差异较大,高妻、夏黑、醉人香及矢富罗莎对霜霉病表现抗病(R),奥古斯特、红地球及贵妃玫瑰对霜霉病表现感病(S),瑞比尔表现高感(HS)。对8个葡萄品种的叶片表皮气孔观察表明,不同品种叶片气孔大小、密度不同。气孔密度由大到小依次为奥古斯特、矢富罗莎、夏黑、贵妃玫瑰、高妻、醉人香、红地球、瑞必尔。气孔的开张面积从大到小依次为醉人香、高妻、贵妃玫瑰、红地球、夏黑、奥古斯特、瑞必尔、矢富罗莎。各品种叶片气孔的密度及大小与霜霉病的抗性未表现出一定规律。     

凉州灌区酿酒葡萄氮肥施用研究

[目的]通过田间试验,研究酿酒葡萄对不同氮肥施用量及施用深度的响应,为甘肃省凉州灌区酿酒葡萄氮肥合理施用提供依据。[方法]在凉州区设置酿酒葡萄氮肥施用量及施用深度试验,研究不同氮肥施用量及施用深度对酿酒葡萄产量、收获期果实、叶片和叶柄含氮量及收获期和第2a萌芽期0—200cm土层硝态氮含量的影响。[结果]10和30cm施肥深度之间酿酒葡萄产量、收获期果实、叶片和叶柄含氮量及收获期和第2a萌芽期0—200cm土层硝态氮含量差异不显著。氮肥施用量对酿酒葡萄产量和叶柄含氮量的影响达到显著水平,对果实和叶片含氮量的影响不明显,其中高氮(300kg/hm~2)和中氮(240kg/hm~2)处理之间酿酒葡萄产量、果实含氮量、叶片含氮量、叶柄含氮量差异不明显,但是高氮和中氮处理与低氮(180kg/hm~2)处理相比,产量增加28.6%和24.1%,叶片含氮量增加17.4%和11.3%,叶柄含氮量增加了40.7%和33.0%,而对于收获期和第2a萌芽期0—200cm土层硝态氮含量,高氮处理相对于中氮和低氮处理增加了53.8%,94.4%和41.8%,76.1%,氮肥施用量和施用深度的交互效应,仅叶片含氮量达到显著水平。[结论]受土壤质地和传统沟灌影响,氮肥施用深度对酿酒葡萄影响效果不明显,240kg/hm~2为酿酒葡萄较为合适的氮肥施用量,但氮素也存在损失风险。所以,凉州灌区酿酒葡萄合理施肥应该和灌水方式进行结合来确定合理的施肥量和施肥方式。     

葡萄成熟种子辐射生物学效应研究初报

分别以10、20、50和100Gy的60Coγ射线处理甬优1号和巨峰葡萄成熟干种子,并将其培养成实生苗,同时进行发芽率、还原型谷胱甘肽含量(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的测定与检测,并观察葡萄苗期的生长状况,从而研究不同辐照剂量对葡萄苗期生长及叶片主要抗氧化酶活性的影响,确定葡萄成熟种子的适宜辐照剂量,为开展葡萄品种诱变改良奠定基础。结果发现,随着辐照剂量的增加,无论是甬优1号还是巨峰品种,葡萄成熟种子的发芽率显著降低,半致死剂量为33Gy。叶片抗氧化酶活性测定结果表明,无论是甬优1号还是巨峰品种,随着剂量的逐渐加大,上述4种酶活性均出现先升高后显著下降的现象,这可能与低剂量辐照刺激了葡萄实生苗叶片抗氧化酶的活性,而高剂量则抑制酶活性有关。从葡萄苗期的生长状况看,随着辐照剂量的增加,藤茎长度有不断增加的趋势。综合上述所有指标,认为20～50Gy是葡萄成熟种子较适宜的辐照剂量。