黄瓜幼叶细胞中钙调素的免疫胶体金定位

 采用免疫胶体金电镜技术对黄瓜幼叶叶肉细胞中的钙调素(CaM)进行定位。结果表明：适温下生长的黄瓜幼苗叶肉细胞中的CaM主要分布于细胞核和叶绿体内，细胞核中CaM主要存在于染色质和核仁上，叶绿体中CaM主要存在于类囊体膜上；线粒体中也有一定量的CaM分布；细胞质、液泡、液泡膜及质膜上只有少量CaM存在；而细胞壁和细胞间隙却很难发现显示CaM存在的金颗粒。     

根域限制对‘巨峰’葡萄花色苷代谢途径关键基因表达的影响

【目的】阐明根域限制调控葡萄果皮花色苷合成的分子机制。【方法】以‘巨峰’葡萄为试材,进行根域限制栽培处理,以传统露地栽培为对照,研究‘巨峰’葡萄果实发育过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的变化,以及根域限制对果实成熟过程中果皮花色苷合成相关酶基因转录水平的影响。【结果】PAL、4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’H、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录水平自转色期开始升高,接近成熟期下降。根域限制下‘巨峰’葡萄花色苷合成相关基因PAL和F3’H的转录表达在果实成熟的部分时期受到上调,而4CL、CHS2、CHS3、CHI、F3H1、F3H2、DFR、LDOX、F3’5’H、OMT、3GT、5GT的转录表达在转色期至成熟过程中均受到了上调,CHS1在果实发育过程中其转录表达无明显上调变化且根域限制与对照差异不大。【结论】根域限制促进了葡萄果皮花色苷合成途径中14个相关基因的转录表达。     

欧洲葡萄VvMYB6正向调控花青素合成

从欧洲葡萄'粉红亚都蜜'中克隆到1个MYB转录因子基因VvMYB6.VvMYB6蛋白定位在细胞核,其N端包含1个保守的R2R3结构域.在葡萄中,VvMYB6主要在在根、花器官及果实发育早期表达.在烟草中异位表达VvMYB6,显著促进花瓣和雄蕊中花青素的积累;代谢组分析发现,相比野生型,转基因植株花中累积高含量的飞燕草色...     

‘芙蓉李’糖转运蛋白家族基因鉴定及表达分析

基于‘芙蓉李’（Prunus salicina）基因组数据,采用生物信息学分析方法鉴定糖转运蛋白家族基因,并对其蛋白质理化特性、亚细胞定位、系统进化树、蛋白质保守结构域以及表达模式进行分析。共鉴定出49个该家族基因,根据保守结构域和系统发育分析将其分为7个亚家族。蛋白质介于313～948个氨基酸之间,预测定位于质膜或液泡膜;所有的蛋白都含有保守的糖转运体结构域（PF00083）,其中大多数含有12个跨膜螺旋。通过比对‘芙蓉李’果实发育过程的RNA-seq数据,对49个基因进行表达谱分析,其中15个在果实不同发育阶段差异表达;qRT-PCR分析表明,15个差异表达基因中有9个基因与果实葡萄糖和蔗糖含量显著正/负相关,其中1个肌醇转运蛋白亚家族基因（PsINT4）、1个糖转运蛋白亚家族基因（PsSTP11）、1个糖促进蛋白亚家族基因（PsSFP5）和1个液泡单糖转运蛋白亚家族基因（PsTMT1）在‘芙蓉李’果实发育过程中具有较高的表达量,可能在‘芙蓉李’果实发育和成熟过程中对糖分积累起重要作用。     

葡萄转录因子数据库中17个MADS-box成员在果实发育成熟过程中的表达特征分析

【目的】了解17个MADS-box转录因子成员在葡萄果实发育成熟过程中的调控作用。【方法】利用Plantcare软件分析了葡萄类型转录因子的启动子元件,预测其与果实发育、成熟过程相关的潜在作用;以二倍体欧亚种葡萄品种‘魏可’为试材,采用qRT-PCR技术分析了17个MADS-box成员在葡萄果实发育成熟过程中8个重要时期的时空表达模式,初步鉴定参与葡萄果实发育成熟调控的重要成员;果实转色前7 d通过ABA、NAA处理进一步验证其在葡萄果实发育与成熟中的作用。【结果】MADS-box成员的启动子均含有与果实发育、成熟相关的motif作用元件,且其含有的元件个数存在差异,表明其可能在调控葡萄果实发育与成熟过程中功能存在冗余,同时各自的作用可能存在一定的差异;qRT-PCR分析显示,所有成员均在葡萄果实发育成熟过程中表达,且在不同时期呈现差异表达;其中,VvAG和Vv FBP24在果实硬核期高表达,而在果实转色和成熟中几乎不表达,表明其可能参与果实生长发育的正调控;而VvMADS1、VvMADS9、VvSVP-like1和Vv AP3只在果实转色与成熟过程中高表达,说明它们可能促进了果实的转色与成熟;ABA在果实转色特定时期上调了MADS-box家族6个成员的表达,而NAA下调其表达;另一方面,NAA上调了MADS-box家族8个成员的表达,相反ABA下调其表达,表明这些成员可能响应ABA/NAA调控葡萄果实发育与成熟过程。【结论】葡萄转录因子MADS-box的17个成员均参与了果实发育过程的调控。其中,6个成员可能参与了葡萄果实的成熟过程的正调控,而另外8个成员可能促进了葡萄果实的生长发育从而抑制了果实的转色与成熟过程。     

梨果实发育中Ca2+在果肉细胞的定位及变化研究*

 用焦锑酸钾沉淀的细胞化学方法, 研究了􀀂 幸水 梨果实发育中果肉细胞的焦锑酸Ca²⁺ 定位变化及其与细胞超微结构的关系。结果表明: ( 1) 在未受精之前, 果肉细胞内未检测到Ca²⁺ 沉淀颗粒, 细胞核内的染色质少且染色淡, 细胞质的细胞器数量也少; ( 2) 受精后果肉细胞呈现大量的Ca²⁺沉淀颗粒, 主要分布在细胞核、细胞质、质体以及叶绿体外膜上, 含Ca²⁺沉淀颗粒的质体非常膨大, 导管和初期发育的石细胞内也密集分布Ca2+ 沉淀颗粒; ( 3) 受精1 周后果肉细胞的Ca²⁺移向细胞之间的连接处; ( 4) 生理落果的细胞和导管中Ca²⁺没有或极少, 但有的细胞内沿液泡膜有Ca²⁺分布; ( 5) 受精3~ 4 周后, 果肉细胞中很难检测到Ca²⁺沉淀颗粒, 此状态一直持续到果实采收, 但果实腐烂前Ca²⁺沉淀颗粒沿果肉细胞 壁两侧出现。就Ca2+ 在果实发育中的作用及与细胞超微结构的关系等进行了讨论。     

草莓FaMDHAR和FaGR的克隆与表达分析

为了探讨草莓中单脱氢抗坏血酸还原酶（Monodehydroascorbate reductase,MDHAR）和谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase,GR）基因的功能,采用同源克隆的方法从‘丰香’草莓中克隆得到cDNA全长序列,并采用实时定量PCR方法对其在不同组织和不同发育阶段果实中的表达模式进行分析。结果表明：草莓MDHAR基因cDNA（FaMDHAR,GenBank登录号：KP025946）全长1 305 bp,编码434个氨基酸,分子量约为47 kD,含有保守的FAD结合结构域,定位于细胞质中。GR基因cDNA（FaGR,GenBank登录号：JQ339738）开放阅读框全长1 491 bp,编码496个氨基酸,分子量为53 kD,定位于细胞质中。FaMDHAR在各组织中均有表达,在成熟果实中表达量最高,叶和花次之,根中最低;在果实发育过程中FaMDHAR在绿果期有相对较高的表达,随后急剧增加,到白熟期最高,之后下降并维持在相对稳定水平。FaGR在叶和花中表达较高,在成熟果实中较低;在果实发育过程中,表达量从小绿期呈现增加趋势,至转红果期达最高,随后逐渐下降,在成熟果实中较低。果实发育过程中酶活性变化呈现出与各自基因表达量相似的变化规律。经过4 ℃低温处理24 h后的草莓叶片中,FaMDHAR相对表达量较对照显著增加,而FaGR无显著变化。草莓中FaMDHAR和FaGR表达存在时空差异,并对低温逆境响应存在差异。     

桃果实水孔蛋白cDNA的分离

使用逆转录聚合酶链失反应(RT-PCR)技术从桃果实的果皮组织中分离出来2个编码水孔蛋白部分cDNA克隆.比较结果表明,其推导的氨基酸序列与从其他一些植物体中分离出来的液泡膜内在蛋白有很高的同源性.数量PCR分析表明,编码水孔蛋白基因pWCl在果实发育早期表达,而pWC2在果实发育期间全过程均有表达.     

草莓果实发育过程中糖代谢相关基因的表达分析

 为了分析草莓（Fragaria × ananassa Duch.）果实发育过程中可溶性糖积累与相关基因表达量的关系,以‘杜克拉’草莓7个发育时期的果实为试材,利用实时荧光定量RT-PCR的方法,分析果实发育中蔗糖转运蛋白及糖代谢关键酶（酸性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶）4个基因的表达量以及可溶性糖含量的变化趋势。结果表明,蔗糖、葡萄糖和果糖含量随着果实发育都呈逐渐增加的趋势,尤其蔗糖积累与果实成熟的关系较密切。随着果实发育,蔗糖磷酸合成酶基因表达量呈逐渐增加的趋势,尤其在果实发育的后期增加较快;蔗糖合成酶和酸性转化酶基因表达量除了白熟期和转色期外,呈逐渐降低的趋势;蔗糖转运蛋白基因表达量呈先升后降,降后又升的变化趋势,尤其在白熟期前急剧增加。结合可溶性糖和基因变化趋势分析表明,蔗糖转运蛋白和蔗糖磷酸合成酶在草莓果实发育过程中发挥着重要的作用。     

成膜型抗蒸腾剂对‘赤霞珠’葡萄成熟进程的影响

为探讨成膜型抗蒸腾剂对酿酒葡萄成熟进程的影响机理,以酿酒葡萄品种‘赤霞珠’为试材,在始熟期前(花后55 d)对果实定期喷施3次成膜型抗蒸腾剂Vapor Gard(有效成分为帖烯聚合物松脂二烯),对照喷施清水。成膜型抗蒸腾剂处理对成熟初期葡萄果粒横、纵径及百粒质量影响不显著,但降低果实还原糖、可溶性固形物及总酚积累量,提高果实含酸量。成膜型抗蒸腾剂处理延缓了始熟期果实膨压的下降及果实转色,通过下调果实花色苷合成通路中关键基因MYBA、OMT、UFGT的表达降低了成熟初期果实总花色苷含量及修饰类花色苷在总花色苷中所占的比例。因此推测成膜型抗蒸腾剂处理可能通过减少果实水分蒸腾来保持果实的膨压,从而延迟果实转色和成熟进程,因而此抗蒸腾剂可被用来调节葡萄果实的发育进程。     

根域限制对‘巨玫瑰’葡萄果实可溶性糖含量及相关代谢酶活性的影响

 以‘巨玫瑰’葡萄（Vitis vinifera L. × V. labrusca L.）为试材,从始熟期开始研究了根域限制栽培对果实可溶性糖积累及相关代谢酶活性的影响。结果表明：‘巨玫瑰’葡萄果实中主要以葡萄糖和果糖积累为主。从始熟期开始果实中的葡萄糖和果糖含量持续增加,与此同时,酸性转化酶（AI）的活性也随果实发育进程而逐步增强。AI活性与果实中含量最多的葡萄糖和果糖含量显著相关。中性转化酶（NI）和蔗糖合成酶（SS）的分解方向的活性只是在始熟期3周后开始增加,且活性低于AI。蔗糖合成酶（SS）的合成方向和蔗糖磷酸合成酶（SPS）的活性在始熟期开始后稍有增加,此后保持平稳,且活性远远低于蔗糖分解相关酶AI、NI和SS的分解方向活性。根域限制栽培可以显著提高‘巨玫瑰’果实中可溶性糖的含量、糖积累期间的AI活性和成熟时的NI活性,但对其他酶活性影响不显著。由此推断AI是葡萄果实糖积累的最重要的调节因子,也是根域限制提高果实糖含量的关键代谢酶。     

葡萄品种资源裂果性状调查与分析

选取252 个鲜食葡萄品种（111 个欧美杂种,141 个欧亚种）,分别在转色期、成熟期、过熟期采集果实,通过清水浸泡试验,了解比较其裂果情况。结果表明,葡萄裂果症状有环裂、纵裂、纵环裂和龟裂等,龟裂只在欧亚种葡萄出现;欧亚种葡萄比欧美杂种葡萄裂果严重;成熟期裂果最严重;欧美杂种小果粒葡萄品种更容易裂果;果皮厚、果肉质地软的葡萄不易裂果。不同葡萄品种的裂果倾向性存在较大差异,通过研究清水浸泡后葡萄发生裂果的情况,对葡萄裂果有了初步认识,为葡萄品种选择及葡萄育种亲本选择提供一定理论支撑。     

Application timing and concentration of abscisic acid affect the quality of ‘Redglobe’ grapes

Summary

The plant hormone abscisic acid (ABA), the concentration of which increases in grape berry skins at the onset of maturation (veraison), appears to be involved in the regulation of anthocyanin accumulation. Preliminary tests suggested that exogenous applications of ABA could improve grape berry colour, but its high cost precluded the development of commercial applications. Recently, a lower-cost ABA production method was developed, which led to the evaluation of different concentrations of ABA, applied at or around veraison, on the quality of ‘Redglobe’ grapes. In two of three years of tests, several ABA treatments enhanced the anthocyanin content of grape skins. ABA, applied at approx. 300 mg l^–1 at veraison, may be required to reliably increase pigmentation, and improve the colour of ‘Redglobe’ grapes. Although the total anthocyanin content was increased by ABA treatment, anthocyanin composition was not affected. Applications of ABA had few effects on fruit size or composition, although they did cause fruit softening, which is undesirable. A secondary objective of this study was to determine how the anthocyanin content of berry skins affected berry colour characteristics. Strong curvilinear relationships between anthocyanin content and lightness and hue showed that these colour characteristics were saturated by anthocyanin contents over 0.02 mg cm^–2 of skin. These data suggest that colour measurements may be needed to evaluate the effect of cultural practices on colour in table grapes.     

UV-C辐射对盆栽葡萄北丰叶片和邻近果穗果实白藜芦醇及其糖苷质量分数的影响

以1a生北丰(Vitis thunbergii×V.vinifera)葡萄盆栽结果树为试材,在果实始熟期采用紫外线C(Ultraviolet C,UV-C)辐射结合韧皮部环剥的方法,研究了UV-C辐射对葡萄叶片和邻近果穗果实白藜芦醇(Resveratrol,Res)及其糖苷质量分数的影响。结果表明,UV-C辐射诱导葡萄果实Res合成积累的敏感性低于叶片,辐射葡萄叶片对邻近果穗上果皮Res的影响远远小于UV-C直接辐射葡萄果穗,且辐射诱导葡萄果皮中Res质量分数与叶片中Res质量分数存在着一定的相关性。当叶片位于果穗下方时,叶片中反式白藜芦醇(trans-Resveratrol,trans-Res)、反式白藜芦醇苷(trans-Piceid,trans-PD)和顺式白藜芦醇苷(cis-Piceid,cis-PD)质量分数表现出环剥处理显著高于不环剥处理,然而果皮中的结果正好相反。当叶片位于果穗上方时,果皮中trans-Res、trans-PD和cis-PD质量分数表现出不环剥处理显著高于环剥处理,暗示葡萄Res可能存在韧皮部运输途径,且运输方向是双向的。此外,UV-C直接辐射葡萄果穗处理果皮trans-Res和cis-PD质量分数显著高于对照和UV-C辐射葡萄叶片处理。种子中仅检测到trans-Res,且仅环剥处理和辐射下方叶片不环剥处理显著高于对照。     

油菜素内酯和脱落酸调控葡萄果实花色苷合成的研究

【目的】为研究2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)和脱落酸(abscisic acid,ABA)处理对葡萄花色苷合成与可溶性固形物含量、果皮苯丙氨酸解氨酶(PAL)和类黄酮糖基转移酶(UFGT)活性以及果实内源ABA含量的影响,探索油菜素内酯调控葡萄果实成熟及花色苷合成的机理。【方法】以酿酒葡萄‘赤霞珠’(Cabernet Sauvignon)和‘烟73’(Yan 73)为试材,在葡萄转色前分别用0.1、0.4、0.8 mg.L-1EBR,1mg.L-1Brz(brassinazole,BR生物合成抑制剂)和200 mg.L-1ABA,均匀喷施于葡萄果实,在葡萄成熟过程中测定葡萄果皮花色苷含量及PAL和UFGT酶活性,同时测定果实ABA和可溶性固形物含量。【结果】在果实着色初期,‘赤霞珠’和‘烟73’葡萄果皮PAL和UFGT活性及果实内源ABA含量均逐渐升高,当果实接近成熟花色苷含量基本稳定时ABA含量开始降低。与对照相比,0.4mg.L-1EBR和200 mg.L-1ABA处理显著增加了果实内源ABA含量,提高了果皮PAL和UFGT活性,促进了果皮花色苷的合成和果实可溶性固形物的积累。0.1 mg.L-1和0.8 mg.L-1EBR处理总体增加了果实内源ABA含量,促进了花色苷的合成和可溶性固形物的积累,并提高了UFGT和PAL酶活性,但比0.4 mg.L-1EBR处理提高的幅度小,且差异显著。1 mg.L-1Brz处理使果实ABA的合成推迟,果实可溶性固形物含量、果皮PAL和UFGT活性以及花色苷含量均低于对照,但差异不显著。【结论】外源EBR和ABA处理促进了葡萄成熟和花色苷合成,在不同浓度EBR处理中,以0.4 mg.L-1处理效果较好;内源ABA可能参与了EBR对葡萄成熟和花色苷合成的调控。     

UV-C 对葡萄黄烷醇类多酚时空积累、LAR 活性和组织定位的影响

 以酿酒葡萄‘赤霞珠’（Vitis vinifera L.‘Cabernet Sauvignon’）为试材,在果实发育过程中定期对植株进行UV-C 照射,分别采用分光光度计法、免疫组织定位等方法,对黄烷醇类多酚时空积累及其合成关键酶LAR（leucoanthocyanidin reductase,LAR）活性和定位进行初步研究。结果表明：UV-C 诱导果皮和果肉中总酚、黄烷醇类多酚、总黄烷–3–醇的积累,LAR 酶活性增强,且这一诱导作用有明显的照射剂量、器官/组织和发育阶段依赖性。UV-C 照射并不改变LAR1、LAR2 酶蛋白在葡萄果实中的分布,但诱导酶蛋白积累,特别在果皮及果肉维管束中,UV-C 照射导致LAR1、LAR2 酶蛋白信号明显增强。所有结果表明,UV-C 照射诱导果皮和果肉维管束中LAR1、LAR2 酶蛋白增加,诱导LAR 酶活性增强,最终导致总黄烷–3–醇和黄烷醇类多酚特异性积累。     

Decreased anthocyanin biosynthesis in grape berries grown under elevated night temperature condition

In grape cultivation, high night temperature generally reduces anthocyanin accumulation in berry skin. To clarify the regulatory mechanism of anthocyanin biosynthesis under the conditions of high night temperatures, we examined flavonoid accumulation, the activities of related enzymes and gene expression in the anthocyanin biosynthetic pathway in grape berries grown under cool and warm night conditions. Anthocyanin accumulation in the skin of berries grown at high night temperatures (30 °C continuous) was reduced as compared to that of berries grown at low night temperatures (30 °C in daytime/15 °C in night time). On the other hand, flavonol levels in the skin of berries were not significantly different between low and high night temperature conditions. High night temperatures also inhibited the gene expression of chalcone synthase (CHS), flavanone 3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), leucoanthocyanidin dioxygenase (LDOX) and UDP-glucose: flavonoid 3-O-glucosyltransferase (UFGT) at veraison and an increase in UFGT activity after veraison. These results suggest that the inhibition of anthocyanin biosynthesis in grape berries grown under high night temperature condition could be caused by lower expression levels of anthocyanin biosynthetic genes at an early stage of ripening and lower activities of anthocyanin biosynthetic enzymes, particularly UFGT.     

葡萄果实始熟机理的研究——缓慢生长期外施激素和环剥的效应

在巨峰葡萄果实缓慢生长期对果实外施激素和对枝条环剥处理，结果表明，外源ＡＢＡ单独处理、果穗下方环剥与外源ＩＡＡ或ＡＢＡ联合处理均使始熟期提前到来；外源ＩＡＡ（３００ｍｇ／Ｌ）处理并没有推迟果实的始熟期，而外源ＧＡ３处理则使始熟延迟。分析各种处理果实的内源激素变化后认为，虽然果肉ＡＢＡ浓度的升高并不总与始熟期相一致，但ＡＢＡ做为始熟启动信息几乎是可以肯定的。ＩＡＡ浓度在始熟期毫无例外地下降到低谷，说明ＩＡＡ数量的减少也是始熟的必要条件之一。ＧＡ３处理在延迟始熟的同时减缓了ＩＡＡ的下降而并未影响ＡＢＡ的变化。果穗上下方环剥试验表明果实中启动成熟的ＡＢＡ可以不来源于叶片。讨论了果实中内外源激素的相互关系及其对始熟启动的调控机制     

鲜食葡萄新品种‘富通紫里红’

‘富通紫里红’葡萄是以‘红地球’为母本，‘CAU1207-5’为父本经过人工杂交选育出的中熟新品种。果穗大小中等，疏松，每果穗平均质量400 g；果粒大，椭圆形，平均单果质量7.9 g；果皮皮薄，呈暗红色，无涩味；果肉脆，多汁，1 ~ 2粒种子正常发育，可溶性固形物含量18 °Brix，品质好，且丰产性较好，平均总产量 22.5 t • hm-2。在北京市地区露地萌芽期为4月上旬，开花期为5月中下旬，7月中下旬开始转色成熟，8月中旬完全成熟。     

干旱对葡萄果实发育过程中黄烷醇类多酚积累及LAR 表达的影响

 以酿酒葡萄‘赤霞珠’（Vitis vinifera L.‘Cabernet Sauvignon’）为试材,采用避雨棚和断根沟措施,模拟土壤干旱,探讨了葡萄果实发育过程中干旱对果实中黄烷醇类多酚积累及其合成关键酶隐色花色素还原酶（leucoanthocyanidin reductase,LAR）基因表达的影响。结果表明：土壤干旱导致葡萄单粒质量降低,纵、横径减小,促进黄烷醇类多酚积累,特别是在幼果期,土壤干旱明显促进黄烷醇类多酚的积累。Real-time PCR、Western blot结果证实,土壤干旱促进VvLAR1和VvLAR2转录,诱导果实中LAR1、LAR2新蛋白合成,进而导致LAR酶活性增强,黄烷醇类多酚积累。