葡萄芽自然休眠期间的呼吸代谢变化

【目的】探讨葡萄芽呼吸代谢与自然休眠解除的关系,为葡萄人工休眠调控技术措施的制定提供理论依据。【方法】以高需冷量品种夏黑和低需冷量品种京蜜为试材,采取呼吸抑制剂法借助氧电极研究休眠解除过程中芽的呼吸代谢变化。【结果】不同需冷量品种休眠期间芽的呼吸速率和各呼吸途径所占比例大致相同,而且变化趋势也基本一致,但低需冷量品种京蜜呼吸速率及呼吸途径发生显著变化的时间比高需冷量品种夏黑提前20 d左右,且变化更为迅速,只是变化幅度略小于夏黑。休眠期间总呼吸速率呈单曲线变化,当休眠解除时达到顶峰。底物水平上,糖酵解-三羧酸途径所占比例在休眠解除时大幅度增加。电子传递链水平上,剩余呼吸和交替途径在休眠解除时显著增加。【结论】不同品种对低温的敏感度不同,低需冷量品种对低温刺激更为敏感。糖酵解-三羧酸途径是葡萄芽休眠解除的关键因素,剩余呼吸和交替途径的激活在葡萄芽休眠解除过程中起重要作用。     

油桃芽体自然休眠诱导与两条主要电子传递途径的关系

 【目的】研究油桃芽体自然休眠诱导期两条主要电子传递途径的运行规律,以期了解主要电子传递途径在落叶果树芽体自然休眠诱导中的可能生理作用。【方法】以油桃品种‘曙光’（Prunus persica var. nectariana cv.Shuguang）为试材,采用呼吸抑制剂法测定休眠诱导期芽体总呼吸速率（Vt）、交替途径发生与实际运行、细胞色素途径与交替途径之间电子配比的动态变化。【结果】花芽和叶芽总呼吸速率变化趋势不一致,花芽呈双峰曲线,叶芽呈单峰曲线。进入休眠诱导期后,芽体交替途径容量（Valt）和交替途径实际运行活性（ρValt）快速上升,但整个测定过程中芽体Valt和ρValt的变化不同步;芽体交替途径实际运行活性对总呼吸的贡献 (ρValt/Vt) 和细胞色素途径活性对总呼吸的贡献（ρ′Vcyt/Vt）的变化趋势相反,在整个测定过程中,ρ′Vcyt/Vt始终远远高于ρValt/Vt。【结论】交替途径的发生及运行在芽体自然休眠诱导过程中起着极为重要的作用,但细胞色素途径仍是自然休眠诱导期芽体线粒体电子传递的主要途径。     

新梢内源激素变化对设施葡萄花芽孕育的影响

【目的】通过研究花芽分化进程中葡萄新梢内源激素的变化规律,明确激素对设施促早栽培葡萄花芽孕育的影响,为解决设施葡萄促早栽培中“隔年结果”问题提供理论依据。【方法】以4年生贝达嫁接的‘京蜜’（V.vinifera cv. Jingmi,耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下不需采取任何措施即可连年丰产）与‘夏黑’（V. vinifera-V. labrusca cv. Summer Black,非耐弱光品种,在日光温室促早栽培条件下需采取更新修剪措施方能连年丰产）为试材,进行设施促早栽培（‘京蜜’和‘夏黑’）和露地栽培（‘夏黑’）处理。采集基部第1节粗度大于0.5 cm的葡萄新梢,选取其上2-3节冬芽主芽作为研究对象,借助石蜡切片法绘制取样时期-分化比率花芽分化进程图,观察其花芽分化进程;同时借助酶联免疫法测定新梢基部2-3节枝段赤霉素（GAs）、细胞分裂素（ZRs）、脱落酸（ABA）和生长素（IAA）等内源激素含量和比值的变化。【结果】新梢内源激素含量变化：与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’自雏梢生长点的未分化期（新梢展5-7叶）至雏梢生长点的顶分期（初花期）新梢内源ZRs含量一直呈稳定上升趋势;自雏梢生长点的半球/平顶分化盛期（花穗分离期）至始原始体分化盛期（坐果期）新梢内源ABA含量迅速增加;自雏梢生长点的未分化期（新梢展5-7叶）至始原始体分化盛期（果实膨大初期）新梢内源GAs的含量呈降-升-降的变化趋势;在整个花芽分化进程中新梢内源IAA的含量较高。新梢内源激素含量比值变化：与成花极差的设施促早栽培‘夏黑’不同,成花良好的设施促早栽培‘京蜜’和露地栽培‘夏黑’于花穗分离期（雏梢生长点半球/平顶期至顶分期）和果实膨大期（始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期）新梢内源ZRs/GAs的比值显著增加;自花穗分离期（雏梢生长点半球/平顶期至顶分期）新梢内源ZRs/IAA的比值略微上升随后（半球/平顶期到花序二级轴分化盛期）保持平稳,且维持在较低水平;果实膨大后期（始原始体出现盛期至花序二级轴开始形成）新梢内源的ABA/GAs比值显著增加;果实膨大期（始原始体至花序主轴及各小穗原基形成期的分化盛期）之后新梢内源的ABA/IAA比值保持稳定,维持在较低水平。【结论】果实膨大期（始原始体形成）之前是花芽分化调控的关键时期。果实膨大期之前新梢内源GAs含量缺乏变化、初花期前ZRs含量和花穗分离期至坐果期ABA含量迅速下降、花芽分化进程中新梢内源IAA含量低可能是设施葡萄不能形成良好花芽的重要原因。激素间通过特定时期的平衡互作调控设施葡萄的花芽分化。花穗分离期之后新梢保持较低且稳定的内源ZRs/IAA比值利于成花,花穗分离期和果实膨大期新梢内源ZRs/GAs比值的显著上升、果实膨大期之后较高的ABA/GAs比值和较低且稳定的ABA/IAA比值促进了始原始体及花序主轴发育和二级轴的形成。     

赤霞珠葡萄休眠及萌发过程中的氮素代谢

 【目的】探索赤霞珠葡萄在自然休眠期间不同部位不同器官的氮素代谢规律。【方法】以杨凌地区酿酒葡萄品种赤霞珠为试材,对其自然休眠及萌发过程中冬芽、韧皮部、木质部和根部中含氮化合物及氮素代谢相关酶活性的变化进行研究,测定氮化物、总氮含量、总蛋白含量、可溶性蛋白质含量、氮素代谢相关酶活性、硝酸还原酶活性、蛋白酶活性等指标,并对葡萄各器官休眠期的蛋白质进行SDS-PAGE电泳分析。【结果】总氮、总蛋白和可溶性蛋白质在葡萄不同部位的含量高低为：冬芽＞根＞韧皮部＞木质部,冬芽中的总氮和总蛋白在萌芽时显著上升;可溶性蛋白质在葡萄不同部位的趋势为休眠期逐渐下降,萌发期渐渐上升。葡萄休眠过程中,不同器官的硝酸还原酶（NR）活性为冬芽＞根部＞韧皮部＞木质部,从休眠期到萌发期,各部位的硝酸还原酶活性均呈现下降趋势。在葡萄各器官中,冬芽的谷氨酰胺合成酶（GS）活性最高,在生理休眠期活性降到最低;冬芽中谷氨酰胺合成酶的活性变化的总趋势为上升,并出现了两个峰值。在休眠初期,蛋白酶的活性随休眠的加深而降低,随休眠的解除和萌发的进行而升高（除冬芽外）;在葡萄休眠期检测到大量蛋白质。【结论】在赤霞珠葡萄自然休眠和萌发过程中,冬芽、一年生枝韧皮部、木质部及根系中的含氮化合物含量、种类和酶活性在休眠前后发生变化。     

葡萄和油桃自然休眠解除过程中H2O2含量和抗氧化酶活性的变化

以葡萄(Vitis vinifera L.和Vitis vinifera×V.labrusca)和油桃(Prunus persica L.var.nectarina Maxim.)为试材,研究了田间自然越冬休眠过程中芽体活性氧及其抗氧化酶活性和呼吸速率的变化.结果表明:葡萄和油桃芽体H2O2含量在初休眠期升高,深休眠期保持较高水平,休眠解除前后迅速下降;需冷量高的葡萄芽H2O2含量明显高于需冷量低的油桃.葡萄和油桃芽体CAT活性在休眠初期下降,深休眠期保持较低水平,休眠后期又升高;而POD活性的变化趋势与CAT相反,且葡萄CAT和POD活性水平在整个自然休眠期皆明显低于油桃;两种果树芽体SOD活性在初休眠期缓慢升高并一直保持较高水平,在休眠后期下降.葡萄呼吸速率在休眠初期出现高峰值,油桃则延迟到深休眠期才出现高峰值,且都在自然休眠解除前后再次回升.     

葡萄和油桃自然休眠解除过程中H2O2含量和抗氧化酶活性的变化

以葡萄(Vitis vinifera L.和Vitis vinifera×V.labrusca)和油桃(Prunus persica L.var.nectarina Maxim.)为试材,研究了田间自然越冬休眠过程中芽体活性氧及其抗氧化酶活性和呼吸速率的变化.结果表明:葡萄和油桃芽体H2O2含量在初休眠期升高,深休眠期保持较高水平,休眠解除前后迅速下降;需冷量高的葡萄芽H2O2含量明显高于需冷量低的油桃.葡萄和油桃芽体CAT活性在休眠初期下降,深休眠期保持较低水平,休眠后期又升高;而POD活性的变化趋势与CAT相反,且葡萄CAT和POD活性水平在整个自然休眠期皆明显低于油桃;两种果树芽体SOD活性在初休眠期缓慢升高并一直保持较高水平,在休眠后期下降.葡萄呼吸速率在休眠初期出现高峰值,油桃则延迟到深休眠期才出现高峰值,且都在自然休眠解除前后再次回升.     

中国野生种葡萄及种间杂种VvmybA1基因型和表达分析

【目的】检测中国野生种葡萄以及山欧杂交品种VvmybA1基因型,并对不同材料VvmybA1基因序列进行比对分析,通过对山欧杂种VvmybA1的基因型和表达分析,揭示白色杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮无花色苷合成的分子机理。【方法】设计特异性引物,在DNA水平上利用分子克隆手段和绝对荧光定量PCR方法,检测葡萄属的不同样品VvmybA1基因型。采用相对荧光定量PCR手段,对山欧杂交品种果实转色过程中VvmybA1和UFGT的表达量进行分析。【结果】①检测的中国野生种葡萄材料不存在VvmybA1a等位基因;②与欧亚种葡萄相比,中国野生葡萄VvmybA1基因在启动子、内含子以及第三个外显子区域存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,表现出丰富的遗传多样性。而且许多野生种葡萄VvmybA1基因的内含子、外显子和启动子区域存在一些特有序列或突变,这些位点可筛选作为鉴别葡萄种和品种的分子标记;③在‘公酿1号’、‘北红’、‘熊岳白葡萄’等山欧杂交葡萄品种以及分类地位未定的‘宿晓红’葡萄中检测到VvmybA1a等位基因,并且‘熊岳白葡萄’为VvmybA1a纯合类型;④RT-PCR分析结果表明,在葡萄果皮转色过程中,‘公酿1号’葡萄果皮VvmybA1和UFGT的表达量增加,然而在‘熊岳白葡萄’果实成熟期未检测到VvmybA1和UFGT 的表达。【结论】证明VvmybA1a等位基因是欧亚种葡萄以及其杂交种独有的基因型,不存在于中国野生种葡萄中,推测‘宿晓红’葡萄具有欧亚种葡萄血缘;葡萄属不同种的VvmybA1基因序列比对分析揭示,山欧杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮不能合成花色苷是由于VvmybA1a纯合,VvmybA1不表达。     

光周期处理对油桃芽休眠诱导效应及呼吸速率的影响

 【目的】分析光周期处理对油桃芽休眠诱导及发展进程的影响,并探讨休眠诱导期内桃芽呼吸速率的变化规律。【方法】以曙光油桃（Prunus persica var. nectariana cv. Shuguang）为材料,设置3个光周期处理：短日照（8 h）、长日照（16 h）和自然日照,结合测定枝梢的生长和桃芽萌芽能力界定桃芽休眠状态,利用氧电极测定桃芽呼吸速率的变化。【结果】短日照能够诱导曙光油桃新梢提前停长,使桃芽提前7 d进入休眠诱导期,且促进休眠迅速向深度发展,较对照提前21 d进入自然休眠期;长日照明显延迟油桃新梢停长,并且延缓桃芽休眠诱导及发展的进程。呼吸速率随着休眠诱导而降低,桃芽进入休眠诱导期7 d后出现呼吸速率低谷,休眠诱导期内呼吸速率出现回升后降低并在休眠诱导期结束时维持在较低水平。另外,短日照明显减弱芽体的呼吸速率,并维持其在较低水平,长光照略使呼吸速率上升。【结论】短日照对休眠的产生具有明显诱导效应,长日照可推迟休眠诱导的发生,呼吸速率变化与休眠的诱导与发展进程相关,也与光周期有关。     

3个李品种（系）芽需冷量的研究及休眠相关DAM基因的表达分析

【目的】探究3个李（Prunus）品种（系）的芽休眠和需冷量的差异及DAM基因表达与芽休眠的关系。【方法】调查统计了3个李品种（系）需冷量与萌芽率,采用生物信息学的方法对李的DAM基因进行鉴定,并用qRT-PCR对3个品种（系）李的DAM基因在芽的不同休眠阶段表达分析。【结果】7.2℃模型、0～7.2℃模型、犹他模型下“晚熟羌脆李”的需冷量均高于‘羌脆李’和‘脆红李’,且3个需冷量统计模型下‘羌脆李’和‘脆红李’的需冷量相同。鉴定了6个DAM基因（Pd DAM1、Pd DAM2、Pd DAM3、Pd DAM4、Pd DAM5、Pd DAM6）,但花芽与叶芽内休眠期与内休眠解除期（需冷区间）高表达基因都为DAM5,且在休眠解除期DAM基因的相对表达量均呈下降趋势。【结论】揭示了3个李品种（系）的花芽与叶芽需冷量的差异,筛选出与休眠解除最相关的DAM基因,结果为李芽休眠及熟期调节提供理论依据。     

欧洲葡萄品种‘无核白’不同营养系果实的酚类物质

 【目的】更有效地发挥欧洲葡萄品种‘无核白’不同营养系鲜食或制干的用途,筛选‘无核白’系列大粒与白藜芦醇含量较高的鲜食品系,酚类物质浓度与多酚氧化酶活性较低而适宜绿色葡萄干制备的制干品系。【方法】以‘无核白’葡萄为对照,以其性状上有变异的10个营养系成熟果实为材料,取样测定其果粒重,用折光仪测定可溶性固形物含量,HPLC法测定果皮与全果白藜芦醇含量、酚类物质,比色法测定多酚氧化酶活性。【结果】大粒无核白和W3等营养系浆果单粒重为对照的1.3286—1.4682倍;W2、W8、长穗无核白和W7等营养系果实白藜芦醇含量为对照的110.65%—128.41%;‘无核白’葡萄营养系果实中总酚含量具有明显差异,含量较低的有长粒无核白、W8、W3和大粒无核白等;不同营养系果皮中多酚氧化酶活性是全果的1.06—13.19倍。【结论】与对照相比,供试10个‘无核白’葡萄营养系中,单粒重、可溶性固形物含量、果皮与全果的白藜芦醇含量较高的有W3、大粒无核白、长粒无核白和W5等;酚类物质总量较低的营养系有大粒无核白、长粒无核白、W3等;多酚氧化酶活性较低的营养系有W7、长穗无核白、W3、W8。本研究结果为‘无核白’系列无核葡萄品种选育提供了部分依据。     

Respiratory Response of Dormant Nectarine Floral Buds on Chilling Deficiency

Changes in main biochemical respiratory pathways in dormant nectarine floral buds were studied with nectarine trees （Prunus persica.var, nectariana cv. Shuguang） in order to determine the function of respiration in dormancy release. Oxygen-electrode system and respiratory inhibitors were used to measure total respiratory rates and rates of respiratory pathways. Results showed that chilling deficiency blocked the transition of respiratory mode, and made buds stay in a state of high level pentose phosphate pathway （PPP） and low level tricarboxylie acid cycle （TCA）. The decline of PPP and activation of TCA occurred synchronously with the release of dormancy. In addition, the inhibition of PPP stimulated a respiration increase related with TCA. It could be concluded that the function of PPP activation in dormancy release might be limited and PPP declination inducing TCA activation might be part of respiration mode transition mechanism during bud sprouting.     

葡萄雌能花相关基因VvMS2的克隆及表达分析

【目的】从欧亚种葡萄‘魏可’和‘钟山红’的花中分离出VvMS2基因,为研究葡萄雌能花形成的分子机理和分子育种奠定基础。【方法】在NCBI中寻找与拟南芥雄性不育基因MS2同源性最高的葡萄序列（CBI29968）,设计特异引物进行克隆测序,通过生物信息学方法分析结构特征,利用实时荧光定量RT-PCR技术研究其在‘魏可’各组织中及‘魏可’和‘钟山红’雄蕊发育不同时期中的表达特性。【结果】VvMS2基因cDNA编码区全长为1 755 bp,编码584个氨基酸,含有NAD结合域和雄性不育C-末端区域。VvMS2对应基因组DNA全长2 776 bp,含有9个外显子和8个内含子。基因编码蛋白质分子量为64.74 kD,等电点为8.84。该基因与GenBank中其它来源的MS2蛋白序列的相似性为40%—71%。VvMS2为花蕾特异表达基因,且仅在花粉发育四分体期到二核期有表达,单核期‘魏可’的表达量显著高于同时期‘钟山红’。【结论】推测该基因异常表达与‘钟山红’葡萄雌能花形成有关。     

葡萄花芽发育相关基因在不同节位芽中的表达分析

【目的】通过对‘藤稔’葡萄花发育相关基因及物候期的研究,揭示葡萄枝蔓上不同节位芽发育早晚与快慢的机理。【方法】以8年生‘藤稔’葡萄（Fujiminori）为试材,选取生长势基本均匀、粗度基本一致（枝条粗度约为1.15cm）,节数约为35节的一年生枝条,采用实时荧光定量PCR技术对8个花发育相关基因（VvFT、VvSOC1、VvAP1、VvAP2、VvAP3、VvFUL、VvAG和VvFLC）在不同节位芽中的时空表达特性进行研究。并对其花芽分化的物候期进行观察统计。【结果】‘藤稔’葡萄花芽超节位分化的特点明显。高节位上的花芽分化由底部向上部逐渐进行,上部花芽分化的时间明显短于底部先分化的芽。第一个芽从4月下旬或5月初开始形成和发育,顶部最后一个芽的形成时间是九月中下旬。从发育时间长短看,先分化的花芽生长发育时间比最后发育的多5个月。虽然不同节位芽的生长发育时间相差很大,但是其翌年都能发育成花器官,且花期时间基本一致。不同节位芽发育相关基因表达水平有所不同。不同节位芽中VvFT的表达水平都较低且在一年的生长季节内的变化不大;VvSOC1在各个生长时期不同节位芽中都有很高的表达,并且基本都呈现较一致的变化趋势。下部节位和上部节位芽中VvAP1、VvAP2、VvAP3、VvFUL表达的变化波动很小,而在中部节位芽中的表达变化则较大,存在一个明显的先上升后降低的过程,且在中部节位芽（8、11、15节位）中的表达量要高于其他节位;VvAG的表达趋势与VvAP1、VvAP2、VvAP3、VvFUL的表达趋势不同,其表达量逐步降低,表达高峰主要集中在芽发育的早期。中部节位的芽分化时间长,分化速度慢,基因的表达水平高,下部和上部节位的芽分化时间短,分化速度快,基因表达水平低,但其能维持相对较长时间的表达,最终不同节位的芽发育渐趋一致。【结论】不同节位花芽分化基因相对表达水平以及相对高水平表达持续时间有所不同。同一枝蔓上,花发育相关基因在中部芽中的表达量高于上部芽和下部芽,这可能是导致葡萄不同节位芽发育质量存在差异的因素之一。     

Effect of Photoperiod Treatments on Dormancy Induction and Changes in Correlated Respiratory Rate of Nectarine Peach Bud

The responses of dormancy induction to illumination and the characteristics of respiratory rate were studied with the nectarine peach bud in this article. The trial was conducted with nectarine （Prunus persica var. nectariana cv. Shuguang） and involved three treatments： a short day treatment （8 h）, a long day treatment （16 h）, and the normal condition as the control. The dormancy status was determined with the growth of shoot and the sprouting ability, and the respiratory rate was mensurated with oxygen electrode. Short day treatment could induce the growth stopping of peach shoots ahead, promote the development of dormancy, and induce buds into dormancy with 21 d previous to control. Long day treatment postponed the growth stopping and the induction and development of dormancy. The respiratory rate decreased according to the development of dormancy induction. The minimum respiratory rate appeared about 7 days after the start of dormancy induction. Bud respiratory rate increased during this period and then declined and remained at low level during dormancy period. Long day reduced buds respiratory rate slightly. Short day could induce dormancy obviously, and long day postponed dormancy induction. The changes of respiratory rate were correlated with the development of dormancy induction, and the bud respiratory rate was also affected by photoperiod.     

外源GA_3影响牡丹花芽DNA甲基化水平和相关酶基因的表达分析

【目的】外施赤霉素(GA)是生产上辅助解除牡丹花芽休眠进行反季节盆花生产的常用手段,赤霉素如何发挥作用解除牡丹花芽休眠是未解的科学问题,本文旨在明确赤霉素是否通过表观遗传方式参与内休眠调控。【方法】从DNA甲基化入手,以4年生‘鲁菏红’为材料,500 mg·L~(-1)的GA_3处理花芽,并在处理后0.5、1、3和5 d后取健壮顶芽,CTAB法提取花芽DNA,HPLC技术测定GA_3处理后牡丹花芽DNA甲基化水平的变化;利用转录组分析结合RACE技术得到牡丹3种DNA甲基转移酶基因PsCMT、PsMET、PsDRM和DNA去甲基化酶基因PsROS1的序列,生物信息学方法比对基因序列并分析可能的结构域,MEGA 5.0构建系统发育树;以Actin为内参,利用q PCR方法分析其组织表达特性和对GA_3的响应。【结果】3种DNA甲基转移酶基因(Dnmts)的开放阅读框长短不一,PsCMT、PsMET、PsDRM开放阅读框长度分别为1 118、1 056、2 175 bp,编码的氨基酸数目分别为372、351、724。3种DNA甲基转移酶均有甲基转移酶结构域。而DNA去甲基化酶基因PsROS1的序列较长,开放阅读框为6 636 bp,编码2 211个氨基酸。PsROS1上存在保守的DNA糖基化结构域。系统发育分析表明,牡丹中的PsCMT和PsDRM蛋白与葡萄的Vv CMT2蛋白亲缘关系最近,PsMET和PsROS1与大部分木本植物聚为一支,与烟草等距离较远。PsCMT、PsMET、PsDRM在牡丹初花期的各个组织(根、茎、叶、苞片、萼片、花瓣、雄蕊、心皮)中均有表达,其中在牡丹根中表达量较高,而PsROS1在心皮中表达量最高。GA_3处理5 d,牡丹花芽迅速萌动,60 d时萌动率为97.5%,成花率为92.5%;对照20 d时才有少量花芽萌动,至60 d时萌动率仅为23.1%。GA_3显著降低了牡丹花芽DNA甲基化水平(P0.01),从处理前的38.9%降至处理5 d时的28.7%;GA_3处理提高了PsCMT和PsROS1的表达水平,降低了PsDRM的表达水平,而PsMET的表达水平差异不显著。【结论】GA_3处理通过诱导PsROS1表达、抑制PsDRM表达导致了DNA低甲基化,进而促进了牡丹休眠解除,可能是赤霉素发挥作用的一种重要方式。     

不同打破休眠方式对‘密斯梯’越橘叶片光合特性及保护酶活性的影响

【目的】利用越橘品种‘密斯梯’叶片常绿、需冷量低的特点,研究设施条件下不同打破休眠方式处理对‘密斯梯’越橘功能叶片光合特性、保护酶活性、物候期及果实品质的影响机制,为设施越橘提早休眠、提早打破休眠、提早成熟提供理论依据。【方法】以5年生‘密斯梯’越橘为试材,设2种打破休眠处理和1个对照:9月22日入冷库休眠、10月8日出库升温,低温持续时间384 h为处理1;11月4日棚内休眠、11月20日升温,低温持续时间384 h为处理2;不休眠、低温持续时间0 h为对照。在花序伸出期至果实成熟期测定过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)及抗坏血酸氧化酶(ASP)活性和光合生理参数、叶绿素荧光参数、可溶性总糖、可滴定总酸及维生素C含量等指标,并记录主要物候期。【结果】2个处理和对照叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、PSII实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(q P)、POD、PPO和抗坏血酸氧化酶(ASP)均呈单峰变化趋势,胞间CO2浓度(Ci)和非光化学淬灭系数(NPQ)呈先下降后上升的变化趋势,而CAT呈现逐渐上升的变化趋势,且处理2各指标的峰值和谷值均晚于处理1和对照;2014年3月20日,处理1和处理2的新生叶片均已取代上一季叶片成为功能叶片,维持植株正常的新陈代谢,而对照植株新生叶片光合能力较弱,植株的正常生长受到抑制;处理1可以使果实提早成熟上市,但升温后植株到达萌芽、开花和果实成熟等物候期的时间长于处理2,尤以叶芽萌芽期与展叶期最为突出。而对照植株升温后到达各物候期的时间均长于处理1和处理2;处理2植株的果实除维生素C和单株产量显著高于处理1外,其余各项经济性状指标差异不显著,且打破休眠处理果实各项经济性状指标均显著高于不休眠处理的。【结论】造成‘密斯梯’越橘叶片Pn在升温后期下降的原因可能是叶片衰老导致PSⅡ光系统受到限制和抗氧化酶活性下降共同引起的;光合参数、叶绿素荧光参数和保护酶活性的差异是不休眠处理中无论果实品质或平均单果重和平均株产均显著低于打破休眠处理的原因;果实发育中后期,叶片Pn的高低对果实品质的影响比重更大。处理2可作为大连地区越橘常规设施栽培的参考标准。     

应用抑制消减杂交技术筛选葡萄冬芽和夏芽生理休眠相关基因

【目的】葡萄新梢上的芽有冬芽和夏芽两种,根据这两种芽休眠特性的差异,筛选与芽生理休眠相关基因,进而从分子水平研究葡萄芽生理休眠的相关机制。【方法】以‘赤霞珠’葡萄新梢上冬芽和夏芽为材料,夏芽作为驱动方（driver）,冬芽作为实验方（tester）,采用抑制消减杂交技术（suppression subtractive hybridization,SSH）构建冬芽和夏芽的SSH-cDNA文库,筛选冬芽和夏芽差异表达的基因片段。通过NCBI同源比对,寻找与葡萄芽生理休眠相关的基因,并对差异表达基因进行功能注释和分类。最后,运用Real-time PCR技术对部分候选基因进行检测,以验证其与葡萄芽生理休眠的相关性。【结果】共获得359条有效、高质量的差异基因片段,经CAP3软件聚类拼接,得到106个unique EST。在GenBank中进行BLASTN同源比对,有98条EST与已知蛋白或基因具有不同程度的同源性,占全部EST的92.4%。进行BLASTX同源比对,有54条EST与功能已知蛋白或基因具有不同程度的同源性,占全部EST的51%。已知功能的EST涉及休眠、逆境胁迫、细胞代谢、胞内物质运输等方面,且绝大多数基因信息来源于葡萄、苜蓿、橄榄、油菜、高粱、棉花、大蒜、拟南芥等植物。对差异基因片段进一步的功能分析发现,调控开花的基因占生物学过程的20%;与环境胁迫相关的基因占生物学过程的6%;与细胞代谢相关的基因占生物学过程的20%;与胞内物质运输相关的基因占总生物学过程的6%;其他包括DNA转录、减数分裂、细胞死亡及细胞壁松弛作用等。这些基因的分子功能主要有半胱氨酸型肽链内切酶、甲基转移酶、蛋白激酶、催化活性、结构分子活性、蛋白结合功能、DNA结合功能、ATP结合功能、蛋白质二聚体催化活性及丙酮酸氨基转移酶活性等。经Real-time PCR检测得知,在夏芽萌发过程中,候选基因在冬芽和夏芽中表达量呈不规律变化,且同一基因在相同节位的冬芽和夏芽中表达量均有较大差异。【结论】发现了一些在冬芽中表达频率较高的基因,如编码MADS FLC-like蛋白、钙依赖蛋白激酶、NADP依赖型的苹果酸酶、细胞壁水解酶、细胞壁松弛蛋白、外被体蛋白β亚基、热激蛋白、衰老相关蛋白、细胞色素P450、细胞壁关联蛋白等基因,认为线粒体蛋白基因、未知蛋白基因、开花相关基因、ATP合成酶β亚基基因、MADs FLC-like蛋白基因等与葡萄芽生理休眠具有相关性。