菠菜种子的处理及栽培基本技术

1种子处理 菠菜种子实为胞果,每个果实内含有种子1粒,种皮为革质,外层可以通气和吸水,而内层为厚壁组织,水分空气不易透入,发芽困难,播种前一般多采用浸种催芽处理。具体处理方法如下：     

基于低场核磁共振的柑橘汁胞粒化评级

为更加准确、客观、快速地评定柑橘汁胞粒化程度,改变目前主要依靠肉眼感官评级的现状。该文进行了机器打分研究,并与感官评价进行了相关分析。该研究将低场核磁成像及磁弛豫时间测试结果与柑橘汁胞含水率及汁胞粒化程度的感官分级等指标相对应,应用于柑橘汁胞粒化程度的人工智能鉴定和识别。相关分析、F检验和多重比较等数学分析表明,利用低场核磁横向弛豫时间的响应值可有效反应汁胞粒化程度。横向弛豫时间3个峰的响应值与不同汁胞粒化程度柑橘的感官评价等级及汁胞含水率、果实失重率等存在显著相关(P0.05)或极显著相关(P0.01)。经成对t检验分析,基于低场核磁建立的汁胞粒化评级模型与评价员得到感官平均评分的评价结果间没有显著差异(P=0.4982t=0.7143)。研究结果为柑橘汁胞粒化程度感官分级的理化技术替代研究提供了有益尝试。     

授粉期气象因子对水稻细胞质雄性不育系种子裂颖特性的影响

以4个具有不同裂颖特性的不育系和相应保持系为材料,分3期进行播种试验,研究授粉期气象因子对不育系种子裂颖的影响。结果表明：在自然条件下,同一品种不育系不同播期种子裂颖率差异显著,说明气象因子对裂颖有很大的影响,裂颖率与授粉期总降水量、相对湿度呈极显著正相关关系,与日照时数呈极显著负相关关系;裂颖特性相近的不育系对温度的反应是一致的,裂颖率高的不育系裂颖率与温度负相关,裂颖率低的不育系裂颖率与温度正相关,裂颖率高的不育系对气象因子的敏感性高于裂颖率低的不育系;不同品种不育系的裂颖率对不同气象因子的敏感程度也有差异。研究结果对根据气象条件加强田间管理、提高杂交稻制种质量有益。     

沙田柚果实贮藏期水分变化与枯水的关系

沙田柚采后经１０ｄ预贮藏于常温室内,用＾３Ｈ２Ｏ示踪,定期测定果蒂部、果皮,果肉（汁胞）的放射性比活度和果实的失重率,果汁率,组织含水量,呼吸速率及营养物质含量变化,结果表明,沙田柚贮藏期间,果瓣之间,果肉和果皮之间水分是相互流动的,果实枯水时,水分从果肉到果皮的转移速度大于正常果,沙田柚果实枯水的原因可能与果肉营养物质消耗和果皮组织相对再生长同步进行有关。     

蝴蝶兰PhAG1b基因的克隆及在突变体花器官中的表达分析

为深入研究兰科植物花器官发育的调控机理,采用RT-PCR和RACE技术从蝴蝶兰聚宝红玫瑰中克隆了一个C类MADS-box基因PhAG1b(GenBank登录号:KY475587),并分析了该基因在蝴蝶兰不同组织和5类突变体花器官中的表达水平。序列分析表明,该基因的cDNA全长为1 250 bp,含完整的开放阅读框,编码234个氨基酸,包含MADS和K-box结构域及AG基序。系统进化树分析显示,该基因编码蛋白与木石斛的DcOAG1和建兰的CeMADS2一致性最高。转录表达分析表明,PhAG1b基因在营养器官中不表达,在花器官的萼片、侧瓣和唇瓣中也不表达,只在花器官的蕊柱和子房中表达,在授粉后的子房中表达水平降低;在退化雄蕊变异为花瓣的突变体花器官中,PhAG1b基因的表达水平没有变化;在侧萼和侧瓣变异为唇瓣的突变体中,PhAG1b基因在蕊柱中的表达水平明显降低,而在侧瓣退化与蕊柱合生和侧瓣顶端长出花药的突变花器官中,PhAG1b基因在蕊柱中的表达显著升高。由此可见,PhAG1b基因主要参与花器官中蕊柱和子房的发育调控,其功能可能与B类基因的功能互为消长。该研究结果为进一步探究兰科植物花器官发育的分子调控机理提供了依据。     

转Barnase基因无籽植物的研究

种子败育的无籽瓜果具有较强的市场竞争力和可观的经济价值.来源于解淀粉芽胞杆菌(Bacillus A myloliquefaciens)的Barnase基因编码12kD的胞外小分子核糖核酸酶(RNAase).在缺乏其天然抑制物Barstar的情况下,单独表达Barnase通常会造成宿主细胞的死亡.本研究用油菜(Brassica napus)种子特异启动子Napin调控Barnase基因,构建T-DNA表达载体,并用叶盘转化法转化烟草(Nicotiana benthamiana),获得55株转基因植株.随机抽取10株对其花器官进行形态学分析,并比较转基因植株和非转基因植株在不同发育时期花器官的形态学变化,发现转基因植株和非转基因植株在授粉前的花器官形态没有明显差异,但是受精以后转基因植株花瓣逐渐枯萎,不能正常发育形成种子,而非转基因植株能够正常形成种子.为了进一步了解转基因烟草种子败育的原因,将转基因植株和非转基因植株正反杂交,均不能正常结籽,表明转基因烟草的种子败育不是由自交不亲和性引起的.将转基因植株和非转基因植株花粉分别使用亚历山大染液染色,显微观察花粉的大小、形状和色泽,发现转基因花粉和非转基因花粉无明显差别,转基因植株和非转基因植株均能产生具有正常授粉活性的花粉.以上研究表明,使用种子特异性启动子驱动Barnase基因表达,外源基因不会通过花粉渗漏表达.本研究成功获得了Barnase基因在种子中特异表达的无籽转基因烟草,该研究为无籽植物的研制提供了一种全新的模式和思路.     

长期干旱环境对柑橘生长及养分吸收和相关生理的影响

为了揭示长期干旱环境下柑橘生长及养分吸收和相关生理响应的特点,探索长期干旱对柑橘的不良影响,以红橘(Citrus tangerina Hort.cv."Chuanju")为材料,以有灌溉条件为对照,在贵州北盘江喀斯特河谷长期自然干旱环境下连续4年观察和取样分析测定红橘的物候期,新梢和果实生长发育状况,叶片寿命,果实及叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、B等元素的含量,分析果实生理病害与干旱及元素含量的关系;测定与抗旱相关的形态、组织解剖及生理特征,研究红橘对长期干旱的生理响应与适应长期干旱的关系。结果表明:长期干旱环境下红橘新梢生长、开花及生理落果物候期明显推迟,果实成熟期提早,叶寿命缩短;新梢短而细且数量及叶片数减少,枯死严重;叶片革质化程度加重,叶片变小变厚,新梢叶缺N、Zn、Fe、B等症状明显;果实的鲜重、干物质质量、水分含量、种子数、果汁含量减少,春梢叶中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、B及果实的N、P、Ca、Fe、B素的含量明显降低,果皮流胶和汁胞粒化程度加重,品质下降;叶片的栅栏组织增厚,海绵组织变薄,组织紧密度和气孔密度增大,气孔变小,组织疏松度降低;在周年中叶片的脯氨酸及可溶性糖含量增加,临界水分饱和亏增大,失水速率及相对含水量和叶水势变小,Pn及Tr明显降低,夏季的WUE明显提高。红橘适应长期抗旱的能力强。在长期干旱的环境中红橘的生长节律、植株及叶片形态和寿命、叶片厚度及组织结构、气孔密度与大小、叶片的临界水分饱和亏、失水速率、相对含水量、叶水势及脯氨酸和可溶性糖含量、光合速率与蒸腾速率都发生了有利于抵御长期干旱的特异性变化。长期干旱是导致红橘树冠枝梢大量枯死、果实发育缓慢变小、种子败育、果皮流胶及汁胞粒化和果实及叶片中营养元素含量减少的主要原因。     

人工诱导的同源四倍体西瓜种子形态结构变异研究

四倍体西瓜作为三倍体无籽西瓜的母本,其性状对三倍体西瓜组合选配起着重要作用,其中四倍体西瓜种子性状对三倍体西瓜品种的种子发芽率、成苗率、采种量起关键作用。为研究四倍体西瓜种子的性状变异,以41组秋水仙素诱导的T6同源四倍体西瓜为试验材料,以其诱导前的同源二倍体为对照,比较加倍后四倍体西瓜种子发芽率、单瓜种子数、百粒重和形态结构变异。结果表明,秋水仙素诱导加倍后,四倍体种子发芽率、单瓜种子数均低于其同源二倍体,但种子长度、宽度、厚度、喙宽、种皮厚度和百粒重均大于其二倍体。四倍体西瓜的单瓜种子数与其二倍体西瓜的种子数极显著相关,二倍体和四倍体西瓜的百粒重与其本身的长度和宽度极显著相关,四倍体西瓜种子种皮厚度与多个性状都显著相关,但四倍体种子的发芽率除与其种子的喙宽显著相关外,与其他性状都无显著相关性。本研究通过比较人工诱导的同源四倍体与其原始二倍体西瓜种子的差异,为诱导四倍体的选择及多倍体西瓜育种提供了一定的理论依据。     

辐照花粉辅助授粉对百合远缘杂交结实的影响及杂种早期分子鉴定

研究了辐照花粉辅助授粉对百合‘pollyanna’(♀)×毛百合杂交结实的影响。结果表明:采用普通柱头授粉能获得许多膨大果实和饱满种子,表明该组合为亲合性组合。用经1000和2500Gy的60Coγ射线辐照的母本花粉进行辅助授粉明显提高了果实中饱满种子的结籽率,表明2种剂量的辐照花粉辅助授粉均能有效克服该组合的杂交障碍。结籽数的提高能获得更多的后代,增加了从F1代中选育新优单株的几率。随机选取辐照花粉辅助授粉获得的杂交子代15株,采用ISSR技术对其组培苗进行亲子鉴定,6条ISSR随机引物在15个子代中共扩增出372个条带,其中具有父本特征带114条,具有母本特征带67条,具有双亲共有带65条。ISSR鉴定结果证实了杂种的真实性。     

低温贮藏对美味猕猴桃布鲁诺果实主要挥发性物质和脂肪酸代谢的影响

为探讨贮藏温度对美味猕猴桃果实风味品质的影响,将猕猴桃布鲁诺果实贮藏于常温(20±0.5℃)、低温(1±0.5℃)下,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)测定猕猴桃果实常温和低温贮藏后主要挥发性成分的种类和含量变化;同时,分析果实挥发性成分合成的脂肪酸代谢途径底物(亚麻酸、亚油酸)含量、关键酶活性及其基因表达量的变化。结果表明,与常温相比,低温贮藏降低了猕猴桃果实中酯类物质的种类和相对含量,保持较高醛酮类物质种类和相对含量;常温贮藏下猕猴桃果实风味物质随贮藏时间变化明显,而低温则能够较好维持猕猴桃果实的特征风味。与常温贮藏相比,低温贮藏抑制了脂肪酸代谢中脂氧合酶(LOX)、脂氢过氧化物裂解酶(HPL)、乙醇脱氢酶(ADH)以及醇酰基转移酶(AAT)等关键酶活性及其基因的表达,降低了果实亚油酸和亚麻酸的分解,通过脂肪酸代谢途径合成的酯类物质也因此有所降低。本研究为低温贮藏调控猕猴桃果实风味物质合成及维持猕猴桃果实特征风味提供了理论依据。     

沙田柚开花座果期子房内源激素变化研究

对开花座果期不同授粉处理的沙田柚子房内源吲哚乙酸、玉米素、脱落酸、赤霉素进行了定量测定。结果表明,不同授粉处理．子房内源激素的变化出现明显差异,在酸柚异花授粉的子房中,生长促进物质的含量水平明显高于自花授粉的子房,而生长抑制物质的变化则相反,认为这种激素的动态变化差异,是沙田柚自花不实的主要原因。     

养分优化管理实现蜜柚高产高效和降低碳排放

[目的]科学施肥是实现低碳排放和绿色可持续发展的基础.针对当前果园施肥量过大的问题,以福建省平和县琯溪蜜柚[Citrus grandis(L.)Osbeck cv.Guanximiyou]为例,研究通过因地制宜的养分优化管理,缓解果园土壤质量下降和次生环境风险的潜力.[方法]于2019—2020年,以10年生盛果期红肉...     

套袋对马家柚果实外观及内在品质的影响

为提升江西省特色品种马家柚果实品质,以不套袋处理为对照(CK),研究了5种纸袋类型[单层黄色纸袋(T1)、双层外黄内黑纸袋(T2)、三层外黄内黑纸袋(T3)、双层外红内黑纸袋(T4)、三层外红内黑纸袋(T5)]和4个摘袋时期[9月25日(Z1)、10月10日(Z2)、10月25日(Z3)、11月10日(Z4)]对马家柚果实外观及内在品质的影响。结果表明,使用双层或三层纸袋套袋的马家柚果实外观品质(CCI值为-0.38~-0.08)显著高于不套袋和套单层纸袋处理(CCI值为-1.69~-1.40),但不同颜色对品质的影响差异较小。套袋对马家柚的果型、可食率和果实主要内含物(总糖、可滴定酸、Vc等)含量无显著影响,而T2、T3、T4在增加主要类胡萝卜素含量方面效果更好,其中T3的果实β-胡萝卜素含量最高(22.64 μg·g^-1),T2的番茄红素含量最高(29.06 μg·g^-1)。不同摘袋时期处理并不会显著改变马家柚原有的果型、可食率和果实主要内含物含量,但对果皮和果肉的色泽以及主要类胡萝卜素含量会产生影响,其中Z3的果实果皮色泽最佳(CCI值为26.44),且果实β-胡萝卜素(23.17 μg·g^-1)和番茄红素含量(29.14 μg·g^-1)最高,但与带袋采收(Z4)无显著差异。综合劳动力考虑,以套袋后带袋采收为佳。本研究结果为改善马家柚的果实品质提供了理论依据。     

基于目标像素变化的柚果单目测距算法

针对山地果园光线变化和枝叶遮挡干扰果实距离检测的问题,该研究提出一种利用目标区域像素数量变化预测成像距离的算法。根据单目测距原理和柚果成像特性,以具备尺寸和形状代表性的离树柚果样本为研究对象,在采摘作业距离范围内利用单一相机以固定间隔步距对果实某一侧面连续获取图像数据,用以建立并验证目标区域像素数量变化与成像距离变化之间的多元回归关系。随后将该算法应用于果园中树上柚果样本以检验其适用性,并讨论初始成像距离和步距取值对测距精度的影响。研究结果表明,在125 cm以内,6个树上柚果样本的测距相对误差均低于5%,满足采摘机械手目标定位的精度要求;初始成像距离对该算法测距精度具有显著影响。该研究单目测距算法满足果园环境中柚果目标与相机间距离检测需求,为相关采摘机械手的柚果目标识别提供了一种可行方案。     

不同时期追施氮肥对成熟期蜜柚树体氮素分配的影响

  【目的】   研究不同时期追施氮肥对成熟期蜜柚树体氮素分配的影响，为蜜柚果园氮肥的合理运筹和高效利用提供理论依据。   【方法】   以7年生红肉蜜柚[Citrus grandis (L.) Osbeck. cv. Hongroumiyou]为试材进行高量 (对照) 和减量施肥试验。供试尿素以5∶3∶2的比例分别在春梢萌发期、稳果期和果实膨大期追施，在每个时期的追施尿素中加入5%的15N-尿素。在成熟期，采集蜜柚各部位器官样品，测定生物量、氮浓度、15N丰度，计算不同器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率 (Ndff)、15N分配率以及15N利用率。   【结果】   对照处理中，在春梢萌发期追施15N-尿素的蜜柚果实、当年生挂果枝上的叶和枝的Ndff值较高；在稳果期追施15N-尿素的蜜柚果实的Ndff值显著高于其它器官；在果实膨大期追施15N-尿素的蜜柚，则以当年生未挂果枝和叶的Ndff值最高。减量施肥处理中，在春梢萌发期和稳果期追施15N-尿素的，Ndff值在果实、营养器官和贮藏器官与对照相似；在果实膨大期追施15N-尿素的，枝条中的Ndff值都高于叶片，这与对照处理当年生未挂果枝叶Ndff值最高有所差异。成熟期不同器官的15N分配率表现为:对照处理中，在春梢萌发期追施15N-尿素的，果实15N分配率 (52.5%) 显著高于营养器官 (25.5%) 和贮藏器官 (22.1%)；在稳果期追施15N-尿素的，15N分配率以果实中最高 (61.3%)，其次是贮藏器官 (25.4%)，显著高于营养器官 (13.3%)；在果实膨大期追施15N-尿素的，15N分配率在贮藏器官进一步增加至最高 (44.0%)，其次为营养器官 (35.8%)，最低为果实 (20.3%)。减量施肥中，在春梢萌发期和稳果期追施15N-尿素的，15N在不同器官的分配率与对照相似，而在果实膨大期追施15N-尿素，15N分配率以贮藏器官最大 (45.8%)，其次为果实 (34.3%)，最低为营养器官 (19.9%)。对照和减量施肥两个处理的氮肥利用率均以春梢萌发期施入15N-尿素的处理最低。对照处理中，15N利用率总体随15N-尿素施用时期的后移而逐步提高，减量施肥中，以稳果期施入15N-尿素处理的利用率最高 (37.5%)，且减量施肥蜜柚树体各器官的15N利用率均高于对照，并以果实中15N利用率的增幅最大。   【结论】   利用15N示踪技术研究发现，春梢萌发期施入的氮肥，主要分配到果实以及当年生枝叶中，稳果期施入的氮肥较多分配在果实中，而果实膨大期施入的氮肥可以显著提高贮藏器官的氮素积累，有利于来年果实的生长。因此，在蜜柚生产上，春梢萌发期施肥量可以适当减少，以避免氮肥的大量损失；稳果期施肥作为果实氮素积累的关键施肥时期，施肥量需得到保障；同时需要追施果实膨大肥增加贮藏营养，用于果树的花芽分化，提高翌年果实的产量与品质。适当优化氮肥用量有利于抑制蜜柚果树的过度营养生长，提高果实的氮素利用率，具体优化比例还需进一步研究。     

Juice components of a new pigmented citrus hybrid Citrus sinensis (L.) Osbeck x Citrus clementina Hort. ex Tan

Fruit juice of a new pigmented citrus hybrid named Omo-31 and those of its parents clementine cv. Oroval (Citrus clementina Hort. ex Tan.) and Moro orange [Citrus sinensis (L.) Osbeck] were analyzed during fruit maturation to determine juice yield, total soluble solids (TSS), total acidity (TA), TSS/TA ratio (classical parameters of quality), and potential health beneficial components, such as vitamin C, flavanones, anthocyanins, and phenolic acids. Results showed that juice yield, TA, TSS, and TSS/TA ratio values of Omo-31 were similar to those of the Moro orange. Vitamin C content of the new hybrid was slightly higher than that of clementine and lower than that of the Moro orange, but at maturity stage no differences were observed among the three genotypes. The phenolic compounds content of the new hybrid and those of the parents and their evolution during maturation were studied. At maturity stage the amount of anthocyanins, flavanones, and hydroxycinnamic acids in Omo-31 was found to be notably higher than those of the parents. The high level of antioxidant substances makes this new fruit important for its nutritional benefits.     

植物种子重要成分的代谢工程

本文综述了植物种子重要成分(淀粉、糖类、蛋白质和油脂等)以及块茎、果实的代谢工程研究进展。     

“风味2号”甜瓜果实成熟过程中的品质变化

以60Coγ射线育出甜瓜新品种"风味2号"为材料,研究其果实发育和品质形成的动态变化。结果表明,从授粉后第5天开始果实快速膨大,第30天时鲜重达最大。从授粉后第29天开始,果肉可溶性糖含量迅速增加,其后保持稳定,至第34天显著降低。可滴定酸含量随果实的发育逐渐增加,糖酸比的高峰出现在授粉后第30-34天。气相色谱表明,"风味2号"果实中主要可溶性糖为果糖、葡萄糖和蔗糖,有机酸为苹果酸和柠檬酸,其中柠檬酸是主要有机酸。气相色谱-质谱联用分析显示:果实有35种挥发性物质,其中酯类占35.24%,酸类占19.21%,醇类为14.28%,醛类为11.71%。     

基于最优二叉树支持向量机的蜜柚叶部病害识别

为了提高蜜柚叶部中晚期病害的识别准确率,确保蜜柚叶部病害对症施药与病害防治的效果,该文提出了一种基于最优二叉树支持向量机(support vector machine,SVM)的蜜柚叶部病害识别方法,该方法首先将蜜柚叶部病害图像转换为B分量、2G-R-B分量、(G+R+B)/3分量以及YIQ颜色模型中的Q分量的4个灰度图像,再利用5尺度8方向的Gabor小波分别与4个分量灰度图像进行卷积运算,获得5个尺度下不同方向的幅值均值作为病害的特征向量,并结合提出的最优二叉树支持向量机病害识别模型,对黄斑病、炭疽病、疮痂病、煤烟病等4种蜜柚叶部病害进行分类识别。通过交叉验证的方法进行分类识别测试,结果表明:黄斑病、炭疽病、疮痂病、煤烟病识别准确率分别为90%、96.66%、93.33%、96.66%,平均识别率达到94.16%,并将该方法与BP神经网络、一对一SVM与一对多SVM进行比较,试验结果表明该方法可有效识别4种蜜柚叶部病害,在训练时间和识别精度上都优于其他3种方法。该方法可为蜜柚病害准确识别与防治提供有效的技术支持。     

Changes in antioxidant and metabolite profiles during production of tomato paste

Tomato products and especially concentrated tomato paste are important sources of antioxidants in the Mediterranean diet. Tomato fruit contain well-known antioxidants such as vitamin C, carotenoids, flavonoids, and hydroxycinnamic acids. The industrial processing of this fruit into tomato paste involves several treatments that potentially affect the final profile of antioxidants and other metabolites in the commercial product. Here we have used both biochemical and metabolomic techniques to assess the effect of each separate step in the industrial production chain starting from fresh fruit to the final tomato paste. Material was collected from five independent tomato paste production events spread over two successive years. Samples comprised the intact ripe fruits and semifinished products after fruit-breaking, separation of the pulp from skin and seeds, evaporation, and finally after canning and pasteurization. The effect of each processing step was determined by different types of analysis. First, the total antioxidant capacity and total phenolic content were determined by commonly used spectrophotometric methods. Second, individual antioxidants in the extracts were identified and compared using an HPLC with online antioxidant detection. Third, in each sample the levels of the major individual antioxidants present, i.e., vitamin C, phenolic compounds (such as rutin and chlorogenic acid), tocopherols, and carotenoids, were quantified. Fourth, an untargeted metabolomic approach using LC-QTOF-MS was used to identify those production steps that have the largest impact on the overall metabolic profile in the final paste as compared to the original fruits. This multifaceted approach has revealed that each processing step induces specific alterations in the metabolic profile, as determined by the different analysis procedures, and that in particular the fruit-breaking step and the removal of seed and skin significantly affect the levels of antioxidants and many other metabolites present in commercial tomato paste.