固相萃取-高效液相色谱法测定4种蔬果中2,4-D的残留量

为建立蔬果中2,4-D残留量高效液相色谱(HPLC)检测方法,以固相萃取为净化手段,采用HPLC法检测番茄、葡萄、枇杷和黄瓜4种蔬果中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的残留量。结果表明,样品经碱性水溶液提取、酸化,C18固相萃取小柱净化后,能够有效排除杂峰干扰,2,4-D残留量检测准确。该方法的线性相关系数为0.9980,检测限为0.0012 mg·kg~(-1),2,4-D的添加回收率为81.8%~116.0%,变异系数(CV)小于6%,表明方法准确度高,能满足番茄、葡萄、枇杷和黄瓜产品中2,4-D残留量的检测。采用此方法测定番茄等4种蔬果21份样品,样品中仅有2份番茄样品检测出2,4-D,残留量均小于0.02mg·kg~(-1)。本研究为利用HPLC检测果蔬中2,4-D残留量奠定了理论基础。     

T7RNAP基因的克隆及其质体定位表达载体的构建

为在番茄成熟果实组织中建立T7/T7RNAP质体转基因特异与高效表达系统,本文克隆了原核T7RNAP基因,在添加上质体定位信号肽编码序列后,由番茄果实成熟特异表达启动子PDS和Tnos终止子控制,构成了含有PDS-ptT7RNAP-Tnos基因表达盒的植物基因双元表达载体。该研究为在番茄质体工程中控制外源质体转基因在番茄成熟果实成熟组织中定点表达奠定了基础。     

单性结实与非单性结实樱桃番茄的蔗糖转化酶与相关基因的表达分析

蔗糖代谢,在植物库器官的发育,特别是在坐果及果实发育中发挥着重要作用.蔗糖转化酶(invertase,INV;EC 3.2.1.26)将蔗糖水解为葡萄糖和果糖,是蔗糖代谢的关键酶.分析蔗糖转化酶的酶活性、基因表达模式与单性结实的关系,可为解析蔗糖代谢调控植物坐果的分子机理提供目的基因和理论依据.本研究以单性结实(CP28)和非单性结实(CL26)樱桃番茄(Solanum lycopersicum vat.cerasiforme)为实验材料,对花与果实不同发育时期蔗糖转化酶的酶活性、糖含量和蔗糖转化酶相关基因的表达进行了分析.结果显示,2份番茄材料花蕾期与花期细胞壁蔗糖转化酶(cell wall invertase,CWIN)的活性均高于果实期,且CP28中花蕾期CWIN的活性显著高于CL26 (P＜0.05).对2份番茄材料花蕾期和花期编码CWIN的基因Lin5、Lin6和Lin7以及CWIN抑制因子基因SlINVINH1的qRT-PCR结果显示,Lin6基因在CP28中的表达量是CL26中的93～205倍,达到极显著性差异水平(P＜0.01),而Lin5、Lin7和SlINVINH1基因的表达在2份材料之间无显著性差异.据此推测,番茄CWIN基因Lin6可能是蔗糖转化酶参与调控樱桃番茄果实单性结实的重要功能基因.这一发现为进一步研究CWIN参与调控番茄果实单性结实的分子机理提供了参考.     

不同变种甜瓜糖分积累及蔗糖代谢酶活性动态变化

为了解不同类型甜瓜糖分积累及糖代谢特点,选用厚皮甜瓜品种X228、普通甜瓜品种B154及越瓜品种H227为材料,定期取样测定果实成熟过程中的葡萄糖、果糖、蔗糖含量和蔗糖代谢相关酶活性,研究不同变种甜瓜果实发育过程中糖分积累及相关酶动态变化差异。结果表明,授粉15 d至果实成熟期间,3个甜瓜品种的果实葡萄糖与果糖含量的变化均较小,品种间差异不显著。3个甜瓜品种果实蔗糖含量存在显著性差异,其中H227果实几乎无蔗糖积累,葡萄糖和果糖是果实的主要糖组分;B154和X228果实蔗糖含量随着果实发育而快速增加,蔗糖积累存在明显的转折点,蔗糖是B154和X228这2个品种成熟果实中最主要的糖组分,且果实蔗糖含量提高的同时蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性上升、酸性转化酶(AI)活性降低,蔗糖合成酶(SS)合成方向的活性与蔗糖含量关系不显著。根据蔗糖含量的差异,可将甜瓜分为蔗糖积累型和低蔗糖积累型两类,前者果实蔗糖含量的上升被认为是SPS活性上升与转化酶(特别是AI)活性下降共同作用的结果,后者果实内极低的蔗糖含量被认为是SPS活性较低导致的。本研究结果为甜瓜种质资源创新利用和甜瓜果实糖分积累调控研究奠定了理论基础。     

不同品种番茄果实发育期间生理特性的比较

研究表明,“广西33”和“北京早红”两品种番茄果实发育过程中的生理生化变化总趋势基本一致。但不同发育时期有所不同。果实发育后期,“33”种呼吸强度大于“北早”种,与呼吸作用密切相关的多酚氧化酶活性也较高,但抗坏血酸氧化酶活性却明显低于“北早”。因此,果实成熟时的抗坏血酸含量亦高于“北早”。果实发育过程中,“33”种的叶绿素含量稍高于“北早”,番茄红素略低于“北早”。果实成熟时总糖及还原糖含量均以“33”种较高。由上可见,“33”种果实的化学品质优于“北早”。     

外源5-氨基乙酰丙酸对番茄成熟过程中果实品质和矿质元素含量的影响

5-氨基乙酰丙酸(ALA)为高等植物中叶绿素等卟啉类化合物的生物合成前体,在促进作物生长、增强抗逆性及提高产量方面发挥着重要作用。为探究ALA对番茄果实成熟过程中品质和矿质元素含量的影响,本研究以原味1号品种为试验材料,向绿熟期番茄果实表面涂抹不同浓度(0、50、100、200、300 mg·L^-1)ALA溶液,筛选出促进设施栽培番茄成熟及品质形成的最佳ALA施用浓度,并进一步研究其对设施番茄果实成熟过程中硬度、可溶性固形物以及矿质元素含量的影响。结果表明,外源ALA通过降低果实硬度促进了果实的成熟,并通过提高番茄果实中可溶性固形物含量提升了果实品质。另外,在坐果后40 d,200 mg·L^-1ALA处理的K、Ca和Fe元素含量分别比对照提高了21.82%、56.25%和12.86%,但P、Mg和Cu元素含量分别比对照降低了9.92%、21.74%和25.00%。相关性分析结果表明,可溶性固形物含量与K含量呈正相关关系,与Cu含量呈负相关关系;果实硬度与K含量呈负相关关系。成熟期番茄果实中P含量与Cu含量呈正相关,与Mn、K和Ca含量呈负相关...     

设施油桃果实发育过程中有机酸代谢的研究

以设施栽培"超红珠"油桃为试材,测定了果实发育过程有机酸含量及相关代谢酶——柠檬酸合酶(CS)、苹果酸酶(ME)、苹果酸脱氢酶(MDH)的活性,并对果实中有机酸积累及酶活性的关系进行了分析。研究结果表明:随油桃果实发育,其有机酸含量呈先升高后降低趋势,于盛花后49d达到最高值;苹果酸含量与总有机酸含量变化趋势相似;柠檬酸含量呈逐渐升高趋势,至果实成熟有所降低;果实成熟期苹果酸与柠檬酸含量相近。有机酸相关代谢酶CS活性变化与柠檬酸含量相关性不大;果实发育后期ME活性逐渐升高,促进了苹果酸的降解和转化;MDH活性变化与苹果酸含量显著相关。因此抑制果实发育前期MDH的活性、促进果实发育后期ME的活性可以降低果实酸含量,提高糖酸比。     

不同光质果袋春夏季节套袋对番茄果实发育及品质的影响

通过测定分析透过5种不同果袋的光质组成,并以"东圣一号"番茄品种为试材,研究5种果袋果穗套袋处理对果实发育的微环境、鲜重增长率、产量、主要营养成分及生理病害等的影响。结果显示,套袋后,袋内光照强度极显著降低,光质组成中400 nm以下的短波紫外光减少,红膜袋内400～600 nm的光锐减;相对湿度普遍提高;温度有不同程度的变化。套袋后,番茄果实鲜重增长率、硬度、果形指数、单果重和穗果重均无显著变化;果实着色提早,成熟整齐度高;果实中番茄红素含量增加,Vc、游离氨基酸、可溶性蛋白质含量均无显著变化。鲜膜袋处理的果实固形物含量显著降低,红膜袋处理的可溶性糖含量极显著降低,白膜袋处理的有机酸含量显著降低。套袋后,番茄果实畸形果、穿孔果、脐部黑疤发生率降低,但裂果率提高,果梗容易增粗。春夏季节套袋有利于番茄果实发育和着色,袋材首选紫膜袋,次选白膜袋。     

源于Cupriavidus campinensis BJ71的cctfdA基因的遗传转化提高烟草2,4-D抗性

高浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)是一种选择性除草剂,被广泛应用于防除阔叶杂草。为了避免2,4-D喷施过程中的喷雾和蒸发漂移,有必要提高敏感植物的2,4-D抗性。来源于微生物的2,4-D降解基因编码蛋白可以将其代谢而解除毒性。本研究以前期从2,4-D降解菌Cupriavidus campinensis BJ71菌株中克隆得到的2,4-D降解基因cctfdA为模板进行适合于烟草(Nicotiana tabacum)表达的密码子优化,利用改造后的基因Nt-cctfdA构建植物表达载体pSH737-Nt-cctfdA遗传转化烟草。结果表明,与野生型烟草及转化空载体的烟草相比,转Nt-cctfdA基因烟草的离体叶片及丛生芽的2,4-D抗性明显高于对照;转基因烟草植株可以抗10 000 mg/L浓度的2,4-D,而对照植株经350 mg/L浓度处理后死亡,表明转基因烟草的2,4-D抗性显著高于对照烟草30倍以上,且可以对抗10倍的2,4-D田间使用剂量。转基因烟草在2,4-D喷施前后,叶绿素含量基本无变化,而对照烟草的叶绿素含量明显降低。研究结果表明转基因烟草的2,4-D抗性显著提高,为进一步阐明转基因烟草的2,4-D抗性机理及2,4-D抗性转基因烟草的研发提供了基础资料。     

番茄乙烯信号转导相关基因EIN3（Le-EIL）的克隆和表达

摘要：根据拟南芥?穴Arabidopsis thaliana ?雪、烟草?穴Nicotiana tabacum ?雪EIN3基因保守区序列设计简并引物，采用RT-PCR扩增从番茄(Lycopersicon esculentum )果实中得到一个486 bp的同源片段。以此片段作为探针，从番茄果实cDNA文库中分离到一个拟南芥EIN3的同源基因的cDNA克隆,命名为Le-EIL。该克隆含有一个1 845 bp的开放阅读框，编码615个氨基酸。经同源分析，它与烟草TEIL基因的同源性为79%，与拟南芥EIN3、EIL1、EIL2和EIL3的同源性分别为59%、56%、52%、46%。Le-EIL基因表达与番茄果实的成熟及乙烯生成情况具有较强的相关性。在普通番茄果实的不同成熟时期Le-EIL基因都有表达，并且随着成熟度的增加基因表达有明显的增强，在转色期和粉红期Le-EIL基因的表达最强, 在全红期后减弱。在转反义ACS基因的转基因番茄果实中，只有开花后60 d的果实中Le-EIL基因有微弱的表达，在其它成熟时期均没有表达。     

航天搭载茄子种子对其SP1生物学特性和SOD活性的影响

研究了航天搭载茄子种子SP1生物学特性。结果表明 ,航天搭载对茄子的生长发育有明显的影响 ,其变异表现在株高、生育进程、叶片大小、果实大小、结果率等方面 ,但最显著的变异是生育进程 ,从中可望选育出优良的茄子种质材料或品种。过氧化物岐化酶 (SOD)活性测定结果表明 ,变异株体内的SOD活性比非变异株或对照高出 1倍多 ,说明航天搭载可增加某些基因产物的表达量 ,从而表现出形态性状的显著变异     

杏山梨醇脱氢酶基因克隆及其在果实发育过程中的表达与酶活性分析

为研究杏山梨醇脱氢酶(SDH)的基因序列特征、在杏果实发育过程中的表达及其酶活变化,以金太阳杏为试验材料,采用同源克隆的方法克隆杏NAD⁺依赖的SDH编码基因的cDNA序列,命名为PaSDH,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析PaSDH在杏果实发育过程中的表达水平,检测酶活变化。序列分析结果表明,PaSDH基因全长1 104 bp,编码367个氨基酸,其编码蛋白具有含锌乙醇脱氢酶特征,具有催化锌结合位点、结构锌结合位点和NAD结合位点;与蔷薇科李属梅、桃和李的NAD⁺-SDH编码基因进化关系最接近,cDNA序列相似性达98%以上。随着杏果实的生长,NAD⁺-SDH酶活性与PaSDH相对表达量总体呈下降趋势;花后7 d,NAD⁺-SDH酶活性及PaSDH相对表达量最高,说明其可能在杏坐果和果实早期发育中具有重要作用,转录水平的调控可能是PaSDH表达调控的关键环节。本研究为探索杏果实营养积累和品质形成的机理提供了参考。     

香菇对木质纤维素的降解及其有关酶活的变化

以木糠加20%麦麸为基质,栽培香菇7917,7923,LcB,在不同生长阶段,测定培养物的主要化学组分和有关酶活的变化。结果表明,从接种到子实体收获,所试菌株培养物的干物质重、纤维素、半纤维素、木质素、全碳和 C/N 等都持续不断地下降,全氮和粗灰分相对含量却逐渐升高。基质中纤维素酶活性在子实体形成期间达到最高峰,而此时可溶性糖含量较低;多酚氧化酶活性在菌丝生长阶段呈上升趋势,子实体形成时降低或消失.     

半定量RT-PCR研究氮素形态对樱桃番茄果实中有机酸代谢相关酶基因表达的影响

研究了全硝（100%NO-3）、铵硝配施（75%NO-3: 25%NH+4）及全铵（100%NH+4）营养对樱桃番茄果实有机酸含量的影响,测定了与有机酸合成相关的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）、柠檬酸合成酶（CS）、苹果酸脱氢酶（MDH）活性变化,并利用RT-PCR检测了相应的基因在转录水平上的表达差异。结果表明, 1）全硝和铵硝配施处理下果实柠檬酸含量在整个生育期均显著高于全铵处理,而铵硝配施处理下果实中柠檬酸和苹果酸含量在成熟期均显著低于全硝处理。2）不同形态氮素及配施处理下,果实中柠檬酸含量与CS活性的变化趋势均呈单峰型,但到达峰值的时间不同。全铵处理下果实苹果酸含量与PEPC活性呈显著正相关,全硝、铵硝配施处理下果实苹果酸和柠檬酸含量都与MDH活性呈显著正相关。3）在膨大期和成熟期,全硝处理和铵硝配施处理下PEPC基因（PPC1、PPC2）表达显著高于全铵处理; 线粒体苹果酸脱氢酶（mMDH）的表达对果实苹果酸脱氢酶活性和苹果酸积累起主要作用,表明适当比例的铵硝配施可能通过影响果实中PEPC和MDH的活性和基因表达从而显著降低成熟果实有机酸的含量。     

Functional characterization of FaCCD1: a carotenoid cleavage dioxygenase from strawberry involved in lutein degradation during fruit ripening

A gene encoding a carotenoid cleavage dioxygenase class 1 enzyme (FaCCD1) was identified among a strawberry fruit expressed sequence tag collection. The full-length cDNA was isolated, and the expression profiles along fruit receptacle development and ripening, determined by quantitative real time polymerase chain reaction, showed that FaCCD1 is a ripening-related gene that reaches its maximal level of expression in the red fully ripe stage. FaCCD1 was expressed in Escherichia coli, and the products formed by the recombinant protein through oxidative cleavage of carotenoids were identified by liquid chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-mass spectrometry analyses. The FaCCD1 protein cleaves zeaxanthin, lutein, and beta-apo-8'-carotenal in vitro. Although beta-carotene is not a good substrate for FaCCD1 in vitro, the expression of FaCCD1 in an engineered carotenoid-producing E. coli strain caused the degradation of beta-carotene in vivo. Additionally, the carotenoid profile in strawberry was analyzed by high-performance liquid chromatography-photodiode detection, and a correlation between the increase of the expression level of FaCCD1 during ripening and the decrease of the lutein content suggests that lutein could constitute the main natural substrate of FaCCD1 activity in vivo.     

冷诱导基因转录因子CBF1的组成型表达对植物的抗寒性及生长发育的影响

通过农杆菌介导法将玉米泛素启动子(Pubi)调控的CBF1基因以及CaMV35启动子调控的GUS基因一起转化烟草,研究了冷诱导基因的转录因子CBF1(CRT/DRE binding factor 1)对植物抗寒性及生长发育的影响。结果表明:CBF1的组成型表达增强了冷敏感植物的抗寒性;在表型上使植株矮壮,叶片着生密集,叶色深绿,叶厚度增加;促进侧枝生长,延长营养生长期,推迟花期;对植株的结实性无明显影响。植株抗寒能力以及表型变化程度与CBF1的表达强度相关。因此,利用CBF1基因进行植物遗传改良时应根据物种的应用特点采用合适的表达调控策略。     

钙处理对葡萄柚果实细胞壁物质代谢及其相关基因表达的影响

【目的】研究采前、 采后钙处理对葡萄柚果实细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性变化及其相关基因表达的影响,可为了解钙与果实细胞壁物质代谢之间的关系,揭示钙对果实软化的作用机理,为调控葡萄柚果实膳食纤维含量,提高果实质地品质提供理论依据。【方法】试验于2011年2月至11月在云南省玉溪市葡萄柚果园进行,供试品种为‘里约红’葡萄柚,该品种于2005年嫁接于当地砧木,株行距为3 m×3 m。试验由采前和采后钙处理两部分组成。采前钙处理在幼果初期、 幼果末期、 膨大初期、 膨大末期、 转色期,叶面喷施2% CaCl2; 采后钙处理在果实成熟采后浸于2% CaCl2溶液5 min, 室温贮藏。之后每15天取样一次,每次取10个果实,测定葡萄柚果肉细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性及其基因表达量。【结果】随葡萄柚果实后熟软化,紧密结合型果胶(共价结合型果胶)解聚为松散结合型果胶(水溶性果胶、 离子结合型果胶),紧密结合型半纤维素(24% KOH可溶性半纤维素)解聚使其含量下降,而松散结合型半纤维素含量增加(4%KOH可溶性半纤维素)。果实PG、 PME、 Cx、 α-L-Af和β-Gal酶活性及其基因表达量均随果实软化呈不同程度增加。PME活性在果实采收后表现出较高含量,而PG活性在果实贮藏前期急剧增加,其酶基因的表达量与酶活性变化趋势基本一致。Cx、 α-L-Af和β-Gal活性在贮藏中、 后期上升较快,相关酶基因的表达量亦明显增加。钙处理显著地降低果实细胞壁降解酶活性和基因表达水平,其中采后钙处理对α-L-Af和β-Gal活性和基因表达在贮藏中、 后期的调控作用较显著,酶活性和基因表达均维持在较低水平。【结论】外源钙处理降低细胞壁降解酶活性及其基因表达,抑制了细胞壁物质的解聚,采后钙处理对细胞壁物质代谢的调控效果优于采前钙处理。外源钙处理抑制了细胞壁降解酶基因表达水平,降低了细胞壁降解酶活性,减缓了果胶、 半纤维素的解聚,从而达到调控果实膳食纤维含量、 维持果实质地品质、 延长果实货架期寿命的目的。     

品种和坐果对厚皮甜瓜光合特性及果实品质的影响

以2个网纹甜瓜品种和2个哈密瓜品种为材料,研究了叶片光合特性的品种间差异以及坐果对厚皮甜瓜叶片光合速率、果实质量及可溶性固形物含量的影响。结果表明,4个厚皮甜瓜品种的光合日变化均为双峰型曲线,第1个高峰在上午11：00点前后,第2个高峰在下午14：00前后,第2个峰值低于第1个高峰。授粉后,植株光合速率逐渐上升,至授粉...     

冬枣果实发育期结果枝叶与营养枝叶矿质元素动态变化的比较

对比研究冬枣果实发育期内结果枝叶和营养枝叶片矿质元素动态变化的差异性,可为制定冬枣不同类型叶片的营养诊断标准提供理论依据。以沾化冬枣为试验材料,比较研究了沾化冬枣不同果实发育阶段（始花期、盛花期、末花期、硬核期、完熟期）结果枝叶和营养枝叶中矿质元素N、P、K、Ca、Mg、Na的含量动态变化及其差异性。结果表明,冬枣果实发育过程中,自始花期至完熟期叶片N、P含量呈下降趋势,K含量呈逐渐增高趋势,而Ca及Mg含量则呈先增高后降低的变化趋势,叶片Na含量在果实发育过程中变化较小,只有在完熟期呈现突然增高现象。在上述各生长发育阶段内,结果枝叶K含量多大于营养枝叶,而N、P、Ca、Mg、Na含量则呈相反的变化规律。方差分析表明,在盛花期至末花期内,两种类型叶片Ca、Mg含量的差异均达到显著水平（P<0.05）,N含量只有在盛花期存在显著差异,而两种类型叶片K和Na含量在各果实发育阶段内均无显著差异。叶片元素含量比值分析表明,冬枣叶片N/P在盛花期至完熟期逐渐增高,其值均大于16,可知该阶段冬枣叶片生长主要受P元素限制;K/Na、Ca/Na、Mg/Na在果实发育期内的变化规律与K、Ca、Mg元素变化规律基本类似,在完熟期这3个比值均较前期明显降低。相关分析结果表明,冬枣叶片中N/P主要由P含量决定,Ca/Na、Mg/Na分别由Ca与Na、Mg与Na共同决定,而在营养枝叶中K/Na主要由Na含量决定。综上,盛花期至末花期（6—7月）是冬枣矿质元素相对稳定时期,可作为冬枣结果枝叶和营养枝叶营养诊断的适宜时期,同时冬枣结果枝叶该时期可适当施加适量Ca、Mg肥料,从而保证冬枣的果实品质和产量。     

INFLUENCE OF NITROGEN FERTILIZATION ON NICKEL ACCUMULATION AND CHEMICAL COMPOSITION OF COFFEE PLANTS DURING FRUIT DEVELOPMENT

Nutritional and physiological significance of micronutrients in coffee plants, especially with regard to nickel (Ni) is still unknown. The dynamics of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and Ni accumulation in coffee fruits, as well as their relationships with total soluble protein, amino acids, reducing sugars, and starch content during coffee fruit development (green, ripe, and dry fruits), were investigated. Coffee trees received three N fertilizer rates (0, 150, and 300 kg of N ha^?1) as ammonium sulfate split into three applications per year. Nitrogen fertilization increased reducing sugars and starch concentrations in ripe fruits. In contrast, green fruits showed the highest amino acid and Ni concentrations. Fruit Ni concentration decreased in both green and ripe fruits as N rates increased; thus, indicating the possibility of either a N-associated dilution effect on Ni concentration or that Ni uptake by roots and/or transport to developing fruit was limiting. Plant nutritional status and fruit development stage influenced the coffee grain chemical composition. Furthermore, the variation in reducing sugars and starch content was more closely linked to the stage of fruit development than to N supply. A supposed relationship among the decreased of caffeine, starch, amino acids, and proteins with Ni content during green fruit development suggests a fundamental role for Ni in coffee fruit ripening. The interaction between N and Ni metabolism during fruit ripening might influence the chemical parameters involved in the coffee grain quality. This is the first report documenting changes in Ni concentrations of coffee fruit as a function of N fertilization rates and the development stage, but further research is needed to better understand the significance of N-Ni interaction in developing coffee fruit.