精制橘皮果胶的结构分析

【目的】分析精制橘皮果胶(purified low molecular citrus pectin,PLMCP)的结构,为靶向性抗癌药物载体的研究提供参考。【方法】以橘皮果胶为原料,制备精制橘皮果胶,采用改良间羟联苯法测定其半乳糖醛酸含量,酸碱滴定法和气相色谱法测定其酯化度,分子排阻色谱法测定其分子质量,单糖乙酰化法测定其单糖含量,分析精制橘皮果胶的主要结构。【结果】精制橘皮果胶半乳糖醛酸含量为95.40%,酯化度为7.99%,分子质量在13.69~24.58ku,重均分子质量为17.94ku;单糖只检出半乳糖醛酸,鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖均未检出,推测PLMCP为直链结构同型聚半乳糖醛酸。【结论】精制橘皮果胶的结构单一、分布均一、分子质量稳定,可作为新型靶向性抗癌药物的载体。     

细胞代谢酶活性、碳水化合物及内源激素与枣裂果关系

【目的】 研究裂果发生与内源激素、碳水化合物和细胞代谢酶活性的关系。【方法】 以易裂品种伏脆蜜为材料,采用田间试验,在裂果高发生时期的半红期,研究裂果中裂果和非裂果部位及测定正常果果皮SOD、POD、PPO、纤维素酶和果胶酶,纤维素、半纤维素、果胶物质和内源激素含量及果肉中的蔗糖、淀粉、可溶性总糖、还原性糖、葡萄糖、果糖、可滴定酸和内源激素含量。【结果】 裂果部位果皮中 POD和SOD活性极显著高于非裂果部位和正常果果皮;裂果部位果皮的半纤维素、WSP和ISP含量极显著低于非裂果部位果皮中的含量,裂果部位果皮中CSP含量显著低于非裂果部位果皮中的含量;裂果部位果肉中的可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量显著高于非裂果部位果肉中可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量;非裂果部位果皮中GA₃含量极显著高于裂果部位果皮;在裂果部位果肉中IAA含量极显著高于非裂果果肉。【结论】 裂果部位果皮中半纤维素含量、WSP和ISP含量以及POD活性和SOD活性的变化,改变了果皮的结构和果皮的性质,再加上果肉中蔗糖和可溶性总糖含量的改变及在果皮果肉中内源激素IAA含量变化,导致果实内部和果皮不协调的生长,致使果实开裂。     

京白梨果实后熟软化过程中细胞壁代谢及其调控

 【目的】探讨细胞壁代谢与‘京白梨’果实软化的关系及其调控,为解决果实品质下降及迅速软化问题提供依据。【方法】用0℃、1-甲基环丙烯（1-MCP）和乙烯利处理‘京白梨’果实,测定细胞壁组分及其降解酶活性变化及调控效应。【结果】随着‘京白梨’果实后熟软化,果实细胞壁物质（CWM）、共价结合果胶（CSP）、半纤维素和纤维素含量减少,离子结合果胶（ISP）和水溶性果胶（WSP）含量增加;果胶甲酯酶（PME）和多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性在采后3 d 后开始升高,分别在第9天和第12天出现活性高峰,α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶（α-L-Af）和β-半乳糖苷酶（β-Gal）活性在采收时就开始升高,并持续到贮藏末期,但纤维素酶活性呈降低趋势。相关分析表明,果实硬度与半纤维素、ISP和CSP呈极显著相关,与WSP和纤维素呈显著相关;而β-Gal和α-L-Af不仅与硬度呈极显著相关,且与细胞壁组分的相关度均大于其它细胞壁降解酶,但纤维素酶未表现出相关性。0℃和1-MCP处理显著抑制了‘京白梨’果实纤维素、半纤维素与CSP含量的下降和ISP与WSP含量的增加,降低了α-L-Af、β-Gal、PME和PG活性,推迟果实软化;乙烯利的作用不大。【结论】采后‘京白梨’果实软化与细胞壁组分变化密切相关,细胞壁降解酶中,β-Gal和α-L-Af可能是果实早期软化的主要因子,PME和PG促进了果实后期软化,但纤维素酶作用不大。0℃和1-MCP能显著抑制‘京白梨’果实细胞壁代谢,延缓果实软化;乙烯利未显著促进果实软化进程。     

猕猴桃果实软化过程中细胞壁多糖物质含量与果胶降解相关酶活性变化

为研究不同贮藏温度下不同品种猕猴桃果实软化过程中细胞壁多糖物质降解特性,以及相关果胶降解酶对猕猴桃果实软化进程的影响,测定25 ℃和4 ℃贮藏过程中徐香、金丽、晚绿猕猴桃果实的硬度、细胞壁多糖物质含量和果胶降解相关酶活性,并对其进行相关性分析。结果表明,3个品种猕猴桃果实软化过程中半纤维素、纤维素和共价型果胶(covalent soluble pectin,CSP)含量不断降低,水溶性果胶(water soluble pectin,WSP)含量不断增加,而离子结合型果胶(ionic soluble pectin,ISP)含量相对稳定。晚绿猕猴桃各细胞壁多糖组分含量变化速度最快,金丽次之,徐香最慢。4 ℃贮藏延缓了猕猴桃果实细胞壁多糖物质的降解。相关性分析结果表明,3个品种猕猴桃果实硬度与WSP含量之间均呈显著(P<0.05)负相关,与CSP、半纤维素、纤维素含量之间呈显著正相关。果胶降解酶活性测定结果显示,25 ℃贮藏前期,晚绿猕猴桃内切多聚半乳糖醛酸酶(endo-polygalacturonase,PG)和β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-Gal)活性显著高于其他两个品种,徐香猕猴桃PG和β-Gal的活性显著低于其他两个品种;4 ℃贮藏前期,晚绿猕猴桃中果胶酸裂解酶(pectate lyase,PL)和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-arabinofuranosidase,α-AF)活性显著高于其他两个品种,徐香猕猴桃中PL和α-AF活性显著低于其他两个品种。25 ℃贮藏条件下,与徐香果实软化显著相关的果胶降解酶是PG和β-Gal;4 ℃贮藏条件下,与徐香果实软化显著相关的果胶酶是α-AF和果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME);与金丽和晚绿果实软化显著相关的果胶酶分别是α-AF和PL。综上所述,软化最快的晚绿猕猴桃细胞壁多糖组分含量变化最快,软化最慢的徐香猕猴桃细胞壁多糖组分含量变化最慢。25 ℃贮藏前期,PG和β-Gal活性在晚绿中最高,在徐香中活性最低;4 ℃贮藏前期,PL和α-AF的活性在晚绿中最高,在徐香中最低。这些果胶酶活性的差异是导致晚绿果实软化较快而徐香果实软化较慢的原因之一。     

基于高光谱苹果品种叶片铁含量估测模型

【目的】 在叶片水平上构建基于高光谱的苹果品种叶片铁素含量估测模型,为探寻实时、高效、无损的果树树体营养诊断提供技术途径。【方法】以苹果品种岩富10号为材料,测定岩富10号叶片光谱数据和铁素含量,采用光谱分析和相关分析法,筛选与叶片铁素含量相关性较强的光谱组合,利用偏最小二乘法构建苹果叶片铁素含量光谱估测模型。【结果】岩富10号苹果叶片一阶微分光谱与铁素含量的敏感波段为R′₉₉₀、R′_{1 113}、R′_{1 360}、R′_{1 408},相关系数最高为-0.698 9。对敏感波段两两进行加、减、乘、除运算,最优波段组合形式R′₉₉₀×R′_{1 048}与铁素含量相关系数为0.846 2。估测模型拟合度(R²)最高为0.827 5。【结论】苹果叶片一阶微分光谱组合与铁素含量显著相关(P<0.05),光谱组合能够明显提高其相关性,偏最小二乘法与逐步回归建模相比估算模型的精度更佳,可以用于苹果叶片铁素含量的光谱估算。     

大白菜风味品质评价指标的筛选

【目的】探讨大白菜农艺性状、细胞壁成分及相关酶活性对易煮烂程度的影响,为大白菜风味品质的快速评价和优质育种提供理论依据。 【方法】选用 ‘114城阳青’、‘花273×114城阳青’、‘114福山’、‘卫固’、‘114福山×114城阳青’和‘卫固×114福山’6个质地品质差异明显的大白菜材料,在采收适期取样,进行感官品质评定,调查大白菜的农艺性状,测定大白菜的果胶、粗纤维、木质素含量及多聚半乳糖醛酸酶（PG）和纤维素酶（Cx）活性,研究大白菜农艺性状、细胞壁成分及相关酶活性对易煮烂程度的影响。【结果】大白菜干物质含量为3.39%～7.89%,水溶性果胶含量为14.07～32.67 mg/g,原果胶含量为8.71～23.10 mg/g,水溶性果胶/总果胶为38.02%～78.94%,PG活性为2.88～6.02 U/mg,Cx活性为1.65～4.29 U/mg。相关分析结果表明,大白菜易煮烂程度与干物质含量、原果胶含量、原果胶占总果胶比例呈极显著或显著负相关,与水溶性果胶占总果胶的比例、PG活性呈显著或极显著正相关。【结论】干物质含量、原果胶含量、原果胶或水溶性果胶占总果胶的比例和PG活性可以作为评价大白菜易煮烂程度的主要指标。     

超滤法分离苹果果胶及其理化性质

 【目的】对苹果果胶超滤法分离条件和不同相对分子质量的果胶与其结构及性质的关系进行研究。【方法】采用5种不同截流分子量的超滤膜分离苹果果胶,通过傅立叶变换红外光谱仪和气相色谱仪分别测定不同相对分子质量苹果果胶的结构和单糖组成。【结果】在跨膜压差为0.08 MPa,料液浓度为1 g?L-1,50℃条件下,获得6种不同相对分子质量的果胶。相对分子质量与其理化性质有着对应的关系,果胶半乳糖醛酸含量、酯化度和胶凝度随相对分子质量增大而增大,单糖组分也随相对分子质量增大而增多。同时,超滤对果胶液的脱色有良好作用。【结论】本研究可作为苹果果胶深度开发的新方法。     

不同贮藏条件对阿克苏苹果品质及糖心的影响

【目的】 研究最适宜阿克苏地区“冰糖心”苹果的贮藏条件。【方法】 以新疆阿克苏地区苹果为材料,监测不同贮藏条件下苹果的糖心消失及褐化的过程中,各项果实品质指标的变化情况。【结果】 贮藏100 d后,温度4℃,打孔条件下的果实糖心率、糖心指数显著高于、褐化指数显著低于其他贮藏条件;不同贮藏条件下果实的PPO(Polyphenol oxidase)活性、乙醇、甲醇和乙醛含量的变化情况没有显著性差异;果实的糖心指数与硬度、可溶性固形物、有机酸、PPO活性呈正相关关系。【结论】 温度4℃,打孔是最有利于新疆阿克苏地区糖心苹果贮藏的条件。     

苹果冠层叶绿素含量高光谱估算模型

【目的】 研究一种快速、简便、无损的苹果冠层叶绿素含量估测模型。探索苹果品种岩富10号冠层的高光谱特征和叶绿素含量的估测方法,为该地区岩富10号苹果营养的快速诊断奠定基础,为红富士苹果精准化管理和-7光谱尺度研究提供参考依据。【方法】以红富士苹果(Malus domestica Borkh. cv. Red Fuji)主栽品种岩富10号叶绿素含量以及冠层高光谱反射率为数据源,分析叶绿素含量与冠层原始光谱(R)、微分光谱(R')之间的相关关系,利用敏感波段建立新的对应关系,构建岩富10号叶绿素含量的多种回归估测模型,并对不同模型进行了精度评价。【结果】微分光谱用于岩富10号叶绿素含量的估测精度要显著高于原始光谱反射率;利用敏感波段组合新定义的衍生变量拟合程度更优;在多种回归方式中,三次多项式模型的拟合程度最好,最优模型为357 nm等7个波段组合定义的新植被指数所建立的三次多项式模型,其精度为0.839。【结论】应用光谱技术对南疆塔里木盆地阿克苏地区岩富10号叶绿素含量进行定量反演是可行的。     

4个苹果新品种及矮化中间砧木嫁接亲和力

【目的】 研究伊犁河谷不同苹果品种及矮化砧木嫁接亲和力。【方法】引进苹果新品种寒富、蜜脆、红盖露、华硕以及GM256砧木,通过嫁接亲和力试验,结合田间冻害调查,评价不同品种间的抗寒性。【结果】以新疆野苹果作基砧,嫁接GM256中间砧,成活率平均79.5%;以GM256作中间砧,嫁接寒富、蜜脆、红盖露、华硕不同苹果品种,嫁接成活率均高于对照,其中嫁接蜜脆成活率最高,为86%,但愈合状况差,风折率也最高,达33.7%;嫁接寒富成活率为72%,嫁接口愈合状况良好,但风折率最低,仅为4.2%;蜜脆苹果平均冻害指数仅为0.14%,具有较强的抗寒性;冻害指数最高的为红盖露,受冻害程度最重,抗寒性最弱。【结论】筛选出适宜砧穗组合为新疆野苹果/GM256/寒富。     

Difference Analysis of Pectin Content and Structure from Various Apple Cultivars

【Objective】 The differences in pectin structure of different apple raw materials were compared and analyzed to give assistance for variety identification, so as to provide theoretical data basis for the processing of apple-related products and the utilization of apple by-products. 【Method】 Twenty apple samples of fourteen cultivars from seven producing areas in China were researched. Three types of pectin were extracted from the alcohol-insoluble residue (AIR) of each apple, including water-soluble pectin (WSP), CDTA-soluble pectin (CSP) and Na₂CO₃-soluble pectin (NSP). The galacturonic acid (GalA) content, esterification degree, weight-average molar mass (Mw), neutral sugar content, and structural functional groups of pectin were analyzed, then the principal component analysis (PCA) and heat map analysis were performed. 【Result】 The results showed that the content and structure of pectin were different in varying degrees. Among the three types of pectin, the content of NSP was the highest (determined with GalA as standard), followed by WSP and CSP. The most pectin-rich apple variety was the Granny Smith (215.75 mg GalA·g ^-1 AIR). Fuji (Qixia, Xinjiang, Yan6-Qingdao and Hebei) from different regions had great differences in the contents of galacturonic acid. The DM of Qiujin was the highest among the WSP of various varieties of apples. CSP had relatively higher DM and the most of them were high DM pectin. The degree of acetylation of WSPs were all below 3.5%. The Mw of WSP was the most significant one among all apple varieties. The Mw of Huayue’s WSP showed the highest value. The Mw/Mn of Hongjiangjun’s WSP was the highest, but the Mw/Mn of Hongjiangjun’s CSP was the lowest one. Mw/Mn had a small difference between the three types of pectin. Through the heatmap analysis, Rhamnose (Rha), arabinose (Ara) and galactose (Gal) were three main neutral sugars, and fucose (Fuc), xylose (Xyl) and mannose (Man) were in trace amount. The reason for plenty of glucose might be due to the presence of soluble starch, dextrin or oligosaccharides during the extraction of pectin. The pectin structure mainly consisted of homogalacturonan and rhamnogalacturonan-II. The PCA showed that the main differential indexes of different apple cultivars were WSP-Gal, WSP-Ara, CSP-Gal, CSP-Rha, WSP-Fuc and CSP-Rha/GalA. 【Conclusion】 There were certain differences among the content and structure of three types of pectin from various apple cultivars. Which were related to the pectin structural characteristics of apple varieties with parental and maternal crosses. The study could provide a theoretical support for the structural adjustment of apple breeding and planting.     

新疆红肉苹果果实性状及MYB10启动子基因型鉴定分析

【目的】 分析新疆红肉苹果(Malus sieversii f. Neidzwetzkyana (Dieck) Langenf.)的果实特性及MYB10基因的启动子类型,为研究新疆的红肉基因类型及红肉苹果资源的利用研究奠定基础。【方法】 测定果实单果重、纵径、横径等性状指标并观察果肉颜色,设计引物,利用PCR克隆的方法,进行启动子类型检测。【结果】 果肉颜色多为淡红色,丝状或片状分布,HX-1为血红色果肉全红,单果重变异系数较大,最大单果重为124.57 g,果形指数最大值1.01,最小值0.82;可溶性固形物最大值17.36,最小值10.66;果梗粗最大值2.50 mm,最小值1.02 mm;果梗长度最大值34.36 mm,最小值13.48 mm;MYB10启动子类型全部为R₆R₁型。【结论】 29份资源的果实性状的遗传多样性较为丰富,果肉的呈色各有特点,但MYB10启动子类型全部一致为R6R₁型。     

不同苹果砧木实生苗对盐碱复合胁迫的生理响应

【目的】综合评价不同苹果砧木的耐盐碱性,筛选适合新疆南疆盐碱土壤栽培的苹果砧木。【方法】以湖北海棠、小金海棠、八棱海棠、平邑甜茶、野苹果、白海棠、山定子7个4年生苹果砧木为材料,将NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃、Na₂CO₃按1∶9∶9∶1的比例混合,采用盆栽浇灌1/2 Hoagland营养液,模拟浓度为0、15、30、45、60 mmol/L的盐碱复合胁迫,测定7个苹果砧木在盐碱复合胁迫下叶片的叶绿素含量、相对电导率、脯氨酸含量等5项生理指标,利用隶属函数法综合评价各砧木的耐盐性。【结果】随着胁迫强度的增大,各砧木叶片叶绿素含量不断减小,相对电导率和脯氨酸含量总体呈上升趋势,可溶性总糖含量总体呈先上升后下降,可溶性蛋白含量呈先上升后下降和“升高—降低—升高”2种变化趋势。【结论】7种供试苹果砧木的耐盐碱能力由强到弱依次为八棱海棠>野苹果>平邑甜茶>小金海棠>山定子>白海棠>湖北海棠。     

基于高通量测序的技术检测梨树病毒

【目的】 研究运用基于高通量测序的技术检测梨树病毒,为梨树病毒的检测提供新方法。【方法】 于2014年、2017年、2018年4月中旬采集库尔勒香梨花朵若干,分别进行转录组测序,将得到的序列经过转录本拼接、层次聚类和基因功能注释,筛选出注释为植物病毒的序列作为候选病毒序列。利用RT-PCR方法检测随机采集的香梨枝条样品,验证高通量测序结果的可靠性。【结果】 根据3组转录组测序数据的生物信息学分析结果,分别对注释为来源于植物病毒的66、202和921条基因序列进行分析。3种梨树中已报道的病毒,分别是苹果茎痘病毒、苹果茎沟病毒和苹果褪绿叶斑病毒,以及梨树中未报道的芸薹黄化病毒。采用设计的特异性引物,通过RT-PCR技术对筛选出的4种病毒进行扩增验证,结果扩增出苹果茎痘病毒和苹果茎沟病毒的目的片段。【结论】 高通量测序技术可作为检测梨树病毒的一种快速、有效手段。     

新疆野苹果次生代谢产物对虫害胁迫的响应

【目的】研究新疆野苹果(Malus sieversii)受到虫害胁迫诱导后相关次生代谢物质的变化及其产生规律,为保护利用新疆野苹果资源提供理论依据。【方法】以经过前期鉴定稳定遗传的抗虫株系为材料,利用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术,定性定量测定次生代谢物质含量变化趋势。【结果】在自然条件下,香豆酸含量显著高于抗虫株系,含量分别为2.2×10⁴和0.5×10⁴ μg/mL,差异倍数达到4.4倍。反式肉桂酸、咖啡酸、香草酸、阿魏酸含量变化不大;虫害侵染胁迫条件下,羟基肉桂酰衍生物中的反式肉桂酸含量上升明显,达到极显著水平,含量分别为3.3×10⁴和2.2×10⁶ μg/mL,差异倍数为6.8倍。抗虫株系的咖啡酸含量极显著高于对照株系,提升倍数为3.8,阿魏酸含量也得到显著提升。对照株系榭皮素含量显著高于抗虫株系,达到44.3%,生物碱各组分及苯甲酸、绿原酸含量变化均不显著。【结论】新疆野苹果被苹果小吉丁虫(Agrilusmali Mats.)侵染诱导胁迫后,羟基肉桂酰衍生物等相关次生代谢产物产生积极响应。     

拉枝、环割(剥)对干旱荒漠区富士苹果成花坐果的影响

【目的】研究拉枝、环割(剥)对干旱荒漠区富士苹果成花坐果的影响,为干旱荒漠区富士苹果促花促果技术的推广提供依据。【方法】以4年生富士苹果幼树为试材,采用拉枝+主枝环剥和拉枝+主枝、主干环割的方式促花促果。【结果】富士苹果幼树的树高较对照显著降低,冠径较对照显著减小,中心延长枝与主枝延长枝长度较对照显著缩短;1年生枝量分别是对照的1.99和2.59倍,短枝率分别比对照增加了20.87和23.42个百分点;单株成花率分别比对照增加了43.00和47.00个百分点,单株花芽量分别是对照的3.59和4.68倍,单株花序坐果率分别比对照增加了6.47和8.07个百分点;新梢叶片的叶长、叶宽及叶面积较对照显著减小,叶绿素SPAD值较对照显著降低。【结论】拉枝+主枝环剥和拉枝+主枝、主干环割处理既可控制富士苹果幼树的树冠大小,抑制新梢生长,增加枝量,促生短枝;又可提高单株、主枝以及长、中、短枝的花芽量、成花率、坐果率;还能抑制新梢叶片的生长和叶绿素的合成,其中以拉枝+主枝、主干环割处理的促花效果更好。     

石河子垦区果树食心虫迷向技术

【目的】研究迷向丝对果园食心虫的迷向效果。【方法】2018年在石河子垦区以桃单植园和苹果单植园为研究对象,利用梨小食心虫和苹果蠹蛾的混合迷向丝进行防治,并使用3种食心虫的性诱剂,诱捕调查石河子垦区果树食心虫的发生种类及其种群消长动态。【结果】桃园中果树食心虫的优势种群为梨小食心虫;苹果园优势种群为梨小食心虫和苹果蠹蛾,石河子垦区桃园和苹果园未悬挂迷向丝的对照区域虫口诱集数量均高于悬挂迷向丝的试验区域。【结论】石河子垦区桃园和苹果园利用悬挂迷向丝作为防治手段效果显著。     

寒地苹果主栽品种果实品质及香气组分

【目的】分析4种抗寒主栽苹果品种果实中主要糖、有机酸的种类和含量及其它果实性状,研究主要香气成分,为寒地苹果品种改良提供依据。【方法】选择黑龙江4个主栽抗寒品种为试材,检测果实的总酚、抗氧化能力、类黄酮、果皮花青苷、可溶性固形物、VC含量等成分。采用高效液相色谱法分析糖酸,HS-SPME法检测分析香气主要组成及其含量。【结果】4个苹果果实中可溶性固形物含量由高到低的顺序是龙冠>龙丰>七月鲜>金红。总糖含量由高到低顺序为:金红>龙丰>七月鲜>龙冠。总酸含量金红>七月鲜>龙丰>龙冠。共检测出9类挥发性化合物,其中起主要作用的有7类,各成分排序由大到小:酯类>烯烃类>杂环类>酸类>醇类>醛类>烷烃类。香气成分种类和含量存在很大差异,果实香味物质主要集中在醇类、烯烃类和酯类,其中酯类含量最高(56.24%),表现为“果香”味。不同参试品种糖酸比和味感评价存在明显差异,龙冠最高为22.96,七月鲜最低为9.92,表现出酸的味感。【结论】4个苹果品种果实的糖酸组成与含量之间差异显著,均为“酯香型”苹果,酯类物质可能对这4个品种果实风味的形成起决定作用。