‘嘎啦’苹果花药培养种质创新

【目的】单倍体花药离体培养是农作物包括果树育种中种质资源创新的最有效方法之一,苹果是染色体高度杂合且自交不亲和树种之一。在当前苹果主栽品种中,‘嘎啦’具有早熟、丰产、稳产、多抗的优良性状,是苹果育种的重要种质资源之一。花药单倍体育种也是苹果新品种培育的重要手段。本研究通过‘嘎啦’苹果花药培养诱导胚状体并获得纯合再生植株,为创制新的纯合体种质资源,加速苹果新品种培育进程提供材料。【方法】采集‘嘎啦’苹果单核靠边期到双核早期的花药(未开放的花蕾),低温处理后进行离体培养,经胚状体诱导,分化培养形成再生苗,再经生根培养获得花药再生植株。之后利用FACS流式细胞仪对再生植株进行倍性分析。取再生植株叶片分离DNA,选用80个来源于苹果HIDRAS数据库的SSR标记对所有植株进行PCR扩增,经过凝胶电泳和荧光毛细管电泳鉴定再生植株纯合基因型。移栽成活后,对每个再生株系进行形态学特征观察及统计分析。【结果】过去3年中,共接种的74 200个‘嘎啦’花药,从未被污染的5万多个花药中成功诱导形成386个胚状体(胚状体诱导率0.7%),经分化培养获得64株再生苗(植株再生率16.6%),最终经生根培养、移栽获得30个成活再生株系。其中包括28个二倍体株系,1个单倍体株系和1个四倍体株系。SSR标记用于纯合性鉴定,PAGE结果表明再生株系均为花粉(小孢子)单倍体细胞来源。为了鉴定这些再生植株基因型,从80个SSR中筛选出17个SSR标记(其余SSR标记不具有多态性或带型杂乱)对所获得的30个再生株系进行基因型鉴定。17个SSR标记所对应的PCR扩增物能有效区分鉴定不同再生植株基因型。继代培养60 d后的形态学观察显示不同再生株系的株高、叶长、叶宽等特征差异明显。不同二倍体纯合植株的植物学特征也存在差异:Gala 5植株相对较高,叶基变宽,叶尖渐尖;Gala 7叶片变小、变厚,叶柄变短且基部宽大,叶色深且有很强的光泽度;Gala 18叶片较小,叶数较多。纯合二倍体再生植株长势弱于‘嘎啦’杂合供体,但强于单倍体和纯合四倍体。【结论】采用优化花药培养技术,成功获得了一批苹果纯合体再生植株种质并建立了SSR标记鉴定体系。这些新的种质很大程度丰富了苹果育种亲本种质资源,为挖掘‘嘎啦’苹果优良性状基因提供了重要材料,为后期的田间性状筛选,杂交育种奠定了基础。     

丹霞苹果纯合基因型株系形态学分析

丹霞苹果花药培养获得来自不同花粉粒的纯合基因型株系,这些纯合基因型株系的叶片形态特征、根系形态特征等具有差异性,选育出具有优良性状的株系对苹果种质创新具有重要意义。苹果花药培养试管苗与供体试管苗相比更加脆弱,在移栽过程中不容易存活。因此,探究丹霞苹果纯合基因型株系的移栽条件是进行新种质选育的关键性一步。以8个丹霞苹果纯合基因型株系为材料,通过观察分析根系生长特性、叶片形态特征,选出具有优良性状的株系,同时筛选再生株系的移栽条件。结果表明,丹霞苹果纯合基因型株系的根长、根数、叶长度、叶宽度、叶柄长度、叶缘、叶色等表现出明显差异,DH3-3,DH3-4,DH3-8株系的根系生长状态,叶宽度、叶长度、叶柄长度显著优于其他株系;丹霞苹果纯合基因型株系直接移栽的植株生长状态良好。     

粳稻品种间杂交F1代花药培养及后代鉴定评价

【目的】快速获得稳定的粳稻品种间杂交新材料,加强粳稻品种间杂种优势的利用。【方法】对垦育28和南粳44杂交的F1代进行花药培养,并对获得的花培株系进行主要农艺性状、倍性及稻瘟病抗性等鉴定。【结果】接种至愈伤诱导培养基5 d后花药开裂,10~15 d可诱导出2~3 mm的黄绿色愈伤组织,转移至分化培养基20 d后即可诱导出绿苗。有1696个花药可诱导出愈伤组织,诱导率为66.5%;在获得的382份花培再生株系中,单倍体、双单倍体、四倍体株系比例分别为27.5%、70.2%和2.3%,不同倍性株系出现株高矮化、不结实、分蘖数明显降低和保卫细胞叶绿体数明显减少等变异。经抗稻瘟病田间鉴定,获得综合性状好且抗或高抗稻瘟病的二倍体材料各3份;其中获得综合性状较好、结实率较高(89.6%~90.1%)、株高显著降低且抗稻瘟病的二倍体材料两份。【结论】利用粳稻品种间杂交F1代进行花药培养,可快速获得稳定的中间材料,是快速创制抗病等新材料的可行方法。     

附加秋水仙素培养基对烟草单倍体的加倍效应

【目的】探索秋水仙素在烟草单倍体染色体加倍应用中的新途径,并构建烟草DH(双单倍体)群体。【方法】以烟草‘TMK-12’ב吉烟5号’和‘NC71’ב净叶黄’2个杂交组合F₁代花药为材料,在单倍体诱导培养基上进行单倍体诱导,待单倍体幼苗生长至1~2 cm时,采用培养基附加秋水仙素加倍法,研究秋水仙素对烟草单倍体加倍效果的影响。【结果】在单倍体诱导培养基上烟草花药发育产生大量的白色胚状体并进一步发育为单倍体苗。0.02%秋水仙素处理4 d时,‘TMK 12’ב吉烟5号’和‘NC71’ב净叶黄’2个杂交组合烟草单倍体幼苗的存活率为66.56%~76.56%,染色体加倍率分别为50.60%和39.83%,利用这一技术体系建立了2个分别含61和68个加倍单倍体株的DH群体。【结论】烟草单倍体幼苗在附加0.02%秋水仙素的培养基中处理4 d时加倍效果最佳,利用这一技术体系能够有效建立烟草DH群体。     

Tg29诱导糯玉米单倍体的效率及DH系鉴定

【目的】检验新选诱导系Tg29诱导糯玉米单倍体的效率以及糯玉米DH系的稳定性,为单倍体技术在糯玉米育种上的应用提供参考。【方法】将玉米孤雌生殖诱导系Tg29与16份不同基因型的自交系和杂交种杂交,并根据籽粒Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统对所诱导的孤雌生殖单倍体进行筛选;分析从京糯6/Tyc115中诱导出的单倍体经秋水仙素加倍获得的16份DH系的田间和农艺性状表现,从而对糯玉米DH系进行鉴定。【结果】在16份糯玉米母本材料中,从JN18、JN18/BN2和Tyc115中诱导单倍体的频率较高,分别为10.41%,9.79%和9.25%;而从浚白34和京糯6中诱导单倍体的频率较低,分别为3.45%和3.13%;Tg29的平均单倍体诱导率为6.55%。在株高、穗位、株型性状上,糯玉米DH系内均呈高度的一致性,其中Tyc115、京糯6、JN18等DH系在生长势和果穗性状上符合育种要求。【结论】利用Navajo斑纹和ABPI紫色植株显性双标记系统来鉴别杂交诱导的糯玉米单倍体是可靠的;Tg29对不同糯玉米基因型材料均能诱导产生单倍体,但诱导率与母本基因型材料有很大关系;糯玉米单倍体加倍获得的DH系的群体遗传结构是同质的,是完全意义上的纯合。     

青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体长枝叶性状变异研究

【目的】探明青黑杨杂种全同胞二倍体与三倍体植株的扦插苗长枝叶叶片和气孔性状的遗传变异规律,解析基因型效应和倍性效应对长枝叶性状的影响。【方法】以‘哲引3号杨’ב北京杨’杂种全同胞二倍体和三倍体扦插苗为材料,对其长枝叶叶片和气孔性状的变异情况进行分析。【结果】长枝叶叶片长度、叶片宽度、叶片长宽比、叶面积、叶柄长度、叶绿素含量、气孔长度、气孔宽度、气孔密度等性状在不同基因型间存在极显著差异,各性状的变异系数范围为8.54%～36.20%,重复力介于0.645～0.916之间,表明叶片及气孔性状受到较强的遗传控制。三倍体群体叶片的叶绿素含量极显著高于二倍体,气孔长度、气孔宽度极显著大于二倍体,气孔密度极显著小于二倍体,而不同倍性群体间其他叶片各性状间未发现显著性差异。尽管如此,并非所有的三倍体基因型均显示出更优的性状表现。相关性分析显示,叶片长度与叶片宽度、叶面积和叶柄长度间相互均呈极显著正相关;叶绿素含量、气孔长度和气孔宽度间相互呈极显著正相关,均与气孔密度呈极显著负相关。进一步分析发现,叶片长度、叶片宽度、叶面积、叶柄长度等叶片性状主要受基因型效应影响,其基因型方差贡献率在59.5%～...     

流式细胞术鉴定苹果花药培养再生植株倍性的方法

苹果花药培养再生获得的纯合基因型植株倍性各异。为了进一步在育种和遗传分析中应用这些株系,需要准确鉴定其倍性,而流式细胞术测定植物细胞DNA含量是一种简单、快速、精确的倍性鉴定方法。试验用4种不同的解离液对苹果花药培养再生植株的叶片样品进行解离,并进行了DNA含量检测。结果表明,WPB解离液解离样品后上机检测,主峰高且明显。利用WPB解离液对苹果花药培养再生植株叶片进行解离,解离后不经过离心,直接染色,是用流式细胞术鉴定苹果花药培养再生植株倍性的最佳方法。     

基于小孢子培养的芥蓝单倍体育种技术研究

【目的】为提高芥蓝育种效率,对基于小孢子培养的芥蓝单倍体育种技术流程进行研究。【方法】利用离心管进行机械破碎替代手工研磨提取芥蓝游离小孢子,采用秋水仙素处理芥蓝再生苗,并对其他技术环节进行优化。【结果】机械破碎提取芥蓝小孢子的胚状体诱导率(11.96%)与手工研磨的胚状体诱导率(10.80%)无显著差异,可用于批量处理样品、提高芥蓝小孢子提取效率;两种方法采集芥蓝小孢子进行培养,共诱导产生胚状体255个,经继代、生根培养获得112个芥蓝再生株系;再生植株大多为单倍体,秋水仙素处理使其存活率和染色体加倍频率提高;再生株系单株自交获得芥蓝DH系41个,其中秋水仙素处理的DH成系率达56.45%,是未处理的4.07倍。【结论】建立了一套较完整有效的芥蓝单倍体育种技术流程,可在芥蓝育种实践中有推广应用,提高芥蓝育种效率。     

小麦抗白粉病基因Pm21连锁标记的比较与应用

【目的】探讨与Pm21基因共分离的共显性标记CINAU15902和CINAU161650在育种实践中应用的可行性。【方法】利用8个已知Pm21基因型的小麦品种（系）,将共显性标记CINAU15902和CINAU161650与显性标记SCAR1400在不同遗传背景下的稳定性以及检测效率进行比较。【结果】共显性标记CINAU161650稳定可靠,可有效区分Pm21的纯合和杂合基因型。在利用CINAU161650辅助选择的3个株系中,BC-1-特2株系共116个单株,筛选出纯合抗病单株37个;BC-1-特6株系共206个单株,筛选出纯合抗病单株49个;BC-1-特10株系共28个单株,筛选出纯合抗病单株10个。【结论】在抗白粉病育种中,利用共显性标记CINAU161650对Pm21基因进行辅助选择是高效可行的。     

小麦花药培养材料加倍特性研究

利用流式细胞技术对不同基因型小麦花药培养愈伤组织的倍性进行了分析。结果表明,花药培养材料在分化愈伤时期已经加倍,且倍性组成具有多样性,单倍体、二倍体、多倍体、非整倍体和嵌合体并存;不同类型愈伤组织的倍性组成比例不同,分化绿苗的愈伤组织二倍体比例最高,达34.46%。     

不同授粉组合对‘富士’和‘新红星’苹果品质的影响

【目的】探讨不同授粉品种对苹果品质和香气物质成分差异的影响,为高效授粉树的选育和苹果品质的提高提供依据。【方法】采用自育高效授粉树‘红菱’‘红锦’‘红雾’的花粉,在‘富士’(Malus domestica‘Fuji’)、‘新红星’(M.domestica‘Starkrimson’)铃铛花期进行授粉,以授‘嘎拉’(M.domestica‘Gala’)花粉的果实为对照,对果实发育期间总类黄酮含量的变化进行研究,并在果实成熟时测定可溶性固形物、花色苷含量等品质指标及香气物质成分。【结果】不同的授粉品种条件下,‘富士’和‘新红星’苹果除可滴定酸外的各项品质指标均高于对照。‘富士’苹果经‘红菱’授粉后,其果形指数、硬度、花色苷、可溶性糖含量显著提高,分别为对照的1.12、1.15、1.28、1.12倍。‘新红星’苹果经‘红雾’授粉后,其单果重、果形指数、花色苷、可溶性固形物、可溶性糖含量均显著提高,分别为对照的1.22、1.12、2.48、1.10、1.11倍,其可滴定酸含量显著降低,仅为对照的75%。在果实发育的整个生长期内,不同授粉品种处理的‘富士’和‘新红星’苹果总类黄酮含量均高于对照,且不同品种间存在显著差异。在花后160 d,‘富士’经‘红菱’‘红锦’‘红雾’花粉授粉后,果实内总类黄酮含量与对照相比分别增长19.63%、28.72%、13.97%,‘新红星’在花后120 d分别增长14.18%、15.26%、4.24%,差异显著。‘红菱’‘红雾’‘红锦’和对照授粉处理的‘富士’和‘新红星’苹果总酯类挥发性物质的相对含量分别为50.20%、52.03%、42.68%、45.10%和71.08%、68.85%、71.83%、66.03%,‘红菱’授粉后‘富士’‘新红星’果实总酯类挥发性物质含量明显增加,其中2-甲基丁酸乙酯的含量分别为对照的1.14和203.91倍。‘富士’苹果中,‘红菱’‘红雾’‘红锦’授粉处理的果实乙酸-2-甲基丁酯的含量分别为对照的1.73、1.07、1.36倍;其己酸乙酯和乙酸丁酯的含量分别为对照的1.09、1.12、1.29倍和1.50、0.77、1.30倍。而在‘新红星’苹果中,经‘红菱’‘红雾’‘红锦’授粉后,乙酸-2-甲基丁酯和己酸乙酯的含量分别为对照的1.82、1.27、0.93倍和2.57、1.15、0.27倍;乙酸丁酯的含量分别为对照的7.83、3.48、3.30倍。此外,‘富士’和‘新红星’苹果经‘红菱’授粉后,其烃类物质含量明显高于对照,主要表现为法呢烯的增多。【结论】高效授粉树能显著提高‘富士’和‘新红星’苹果的外观和内在品质,并且与对照存在显著差异。不同授粉组合对‘富士’和‘新红星’苹果品质影响差异较大,经‘红菱’授粉,‘富士’和‘新红星’苹果品质有显著提高。     

SH6矮化中间砧‘富士’苹果不同树形对树体生长和果实产量、品质的影响

【目的】探讨矮化中间砧‘富士’(宫藤富士/SH6/平邑甜茶)苹果3种不同树形(自由纺锤形、V字形和篱壁形)的树体生长和果实产量、品质的差异,为矮化中间砧苹果的早果、优质最佳树形选择应用提供理论依据。【方法】以2010年春季定植的3年根1年干SH6矮化中间砧‘富士’成品苗(宫藤富士/SH6/平邑甜茶)为试材,单位面积种植株数相同,分别为自由纺锤形(2 m×4.5 m)、V字形(1.5 m×6 m)和篱壁形(3 m×3 m)3种方式建园,自栽植后分别采用相应的树形修剪方法,连续6年调查不同树形SH6矮化中间砧‘富士’苹果树体生长、枝类组成及果实产量、单果重、固酸比等品质指标。【结果】不同树形SH6矮化中间砧‘富士’苹果树体生长和果实产量、品质存在较大差异。自栽植后第3年开始,不同树形的树体总枝量和覆盖率开始呈现显著差异,自由纺锤形树体总枝量和覆盖率最大,V字形次之,篱壁形最小;3种树形的枝类组成差异不显著。种植后第4年初结果和5—6年结果期的单株产量和累计产量均为自由纺锤形最高,显著高于V字形和篱壁形;自由纺锤形果实的平均单果重最大,V字形最小;各树形果实的果形指数、可溶性糖含量、可滴定酸含量、固酸比和果肉硬度均无显著差异。【结论】SH6矮化中间砧‘富士’苹果树采用自由纺锤形树形与V字形和蓠壁形相比,具有幼树生长快、成形早、总枝量高、枝类组成合理,结果早、稳产丰产、大果比例高、果实单果重高等特点。自由纺锤形是苹果矮砧规模化生产的适宜树形。     

重茬土对相同砧木不同苹果品种生理指标及叶片抗氧化酶活性的影响

【目的】研究重茬土对相同砧木不同苹果品种幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响,为缓解苹果重茬障碍的品种选择提供依据。【方法】以苹果常用砧木‘平邑甜茶’（M. hupehensis）为基砧,嫁接5种不同苹果品种（‘烟富3号’‘红将军’‘富士2001’‘宫崎短枝富士’（以下简称‘宫崎’）‘首富1号’）,使用重茬土进行盆栽试验,以重茬土蒸汽消毒后种植的相同幼苗为各重茬土的对照,测定苹果幼苗生长量、叶绿素含量、叶片抗氧化酶活性、叶片净光合速率（Pn）的动态变化及叶片荧光参数。【结果】重茬土对同一砧木不同苹果品种幼苗株高、径粗、叶绿素含量、净光合速率、荧光参数及叶片抗氧化酶活性均有不同程度的抑制作用。与消毒土（对照）种植的植株相比,‘富士2001’‘宫崎’幼苗的生长量差异不显著,其他品种的生长量差异显著;重茬土植株超氧化物歧化酶（SOD）活性从7—9月均低于对照,‘富士2001’比对照分别降低了40.24%、20.96%、18.16%,与对照差距逐渐变小,‘烟富3号’‘红将军’‘宫崎’和‘首富1号’与对照相比差距较大。各品种叶片中过氧化物酶（POD）活性随着时间的推移表现为先升高后降低的趋势,8月和9月,‘富士2001’和‘宫崎’POD活性与对照差异不显著,分别比对照平均降低了3.02%和5.76%,‘烟富3号’‘红将军’和‘首富1号’从7—9月的POD活性均显著低于对照。在8月,重茬土的‘宫崎’过氧化氢酶（CAT）活性比对照高27.21%,差异显著;其他均显著低于对照。‘烟富3号’和‘红将军’的Pn从6—9月均显著低于对照,‘首富1号’5个月均显著低于对照,其他差异不显著。‘富士2001’和‘宫崎’的荧光参数与对照差异不显著;‘烟富3号’‘红将军’和‘首富1号’的非光化学淬灭系数（NPQ）显著高于对照。【结论】重茬土对相同砧木不同苹果品种幼苗生理指标及叶片抗氧化酶活性的影响不同,‘富士2001’‘宫崎’均能在一定程度上抵抗重茬障碍的影响,‘烟富3号’‘红将军’和‘首富1号’在保护自身方面表现较弱,受重茬障碍的影响大于‘富士2001’和‘宫崎’。在苹果老果园更新中,‘富士2001’和‘宫崎’可以作为首选苹果品种。     

‘红富士’苹果蠕变特性与果实品质的相关分析

【目的】分析‘红富士’苹果整果蠕变特性与其质构特性和营养成分的相关性,探索利用蠕变特性参数检测‘红富士’苹果营养成分含量和质地品质的可行性。【方法】测定不同贮藏期‘红富士’苹果样品的蠕变特性、质地多面分析(texture profile analysis,TPA)各项指标及营养成分含量;确定蠕变模型,探讨蠕变模型参数与苹果TPA指标和营养成分含量的相关性;建立蠕变参数预测‘红富士’苹果品质的数学模型,并对其进行验证。【结果】四元件伯格斯模型可以很好地描述‘红富士’苹果整果的蠕变特性,模型拟合的决定系数达到0.982。苹果的可溶性固形物含量、可滴定酸度、Vc含量、硬度、内聚性、耐咀性和回复性与延迟弹性系数E2和黏性系数η1达到极显著正相关(r=0.56—0.94);可溶性固形物含量和可滴定酸度与黏性系数η2呈极显著负相关(r=-0.40,r=-0.45),Vc含量与黏性系数η2呈显著负相关关系(r=-0.34);而苹果的弹性和黏性与蠕变四参数均未表现出显著的相关性。建立的苹果可溶性固形物含量、可滴定酸度、Vc含量、硬度、内聚性、耐咀性和回复性预测模型的相关系数分别为0.939、0.922、0.881、0.917、0.594、0.857和0.584,且均具有统计学意义(P0.05)。模型对验证集的预测值与实测值间无显著差异,相关系数分别为0.929、0.917、0.875、0.920、0.628、0.824和0.633。【结论】‘红富士’苹果蠕变特性与质构特性和营养成分含量有密切的相关性。建立的苹果可溶性固形物含量、可滴定酸度、Vc含量、硬度和耐咀性的预测模型具有较高的拟合精度,可以实现用蠕变参数来预测‘红富士’苹果品质。     

缺锌胁迫对苹果叶片光合速率及叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究不同程度的缺锌胁迫对大田苹果树叶片的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光特性等的影响,进一步揭示缺锌对叶片光系统的伤害机理。【方法】以大田盛果期‘红富士/平邑甜茶’正常树和缺锌小叶病树为试材,对叶片锌含量、叶绿素含量、净光合速率、荧光参数等指标进行测定。【结果】缺锌胁迫下,苹果叶片叶绿素含量下降,单叶面积、比叶重显著减小;气孔导度降低,胞间CO2浓度升高,净光合速率和水分利用效率下降。随缺锌程度加重,叶片初始荧光Fo上升,PSⅡ潜在活性Fv/Fo 、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ、光化学淬灭系数qP及PSⅡ天线转化效率Fv’/Fm’显著下降;J点相对可变荧光VJ和K点的相对变化Wk上升,电子传递的量子产额ETo/ABS和单位面积有活性的反应中心数量RC/CSo下降,光合性能指数PIABS显著降低。【结论】缺锌时非气孔限制是导致苹果叶片光合速率降低的原因之一;缺锌时首先引起放氧复合体（OEC）的破坏,进而使PSⅡ反应中心受损,PSⅡ供体侧、受体侧电子传递受抑制,影响叶片对光能的吸收、传递与利用。     

SH6矮化中间砧富士苹果幼树至结果初期树冠结构、产量和品质的形成

【目的】研究高纺锤形SH6矮化中间砧富士苹果幼树至结果初期树体结构和产量的形成动态,为苹果矮砧树整形修剪和早果优质高效生产提供理论和应用依据。【方法】以2005年春季栽植的矮化中间砧富士（宫藤富士/SH6/八棱海棠）苹果为试材,2006—2011年连续6年调查树体生长、枝类组成和果实产量品质的变化。【结果】4年生前,树体高度和干周粗度增加迅速,第4年树高和覆盖率分别为3.05 m和33.64%;第2—7年间总枝量随树龄的增长而增加,4年和6年生平均枝条总量分别为26.54×104条/hm2和45.74×104条/hm2;优质短枝以种植后第3和4年间增加最多,随着树龄的增长和结果,不同类型枝条的数量发生变化,30 cm以上的长枝数量逐渐减少;优质短枝比例第2—4年间随树龄增长而增加,第4年后其比例稳定在30%以上,而30—60 cm长枝的比例降至10%以下;种植后第3年结果,第4—6年的产量分别为10.8、22.9 和39.6 t•hm-2;第7年时树冠果实平均单果质量为299.79 g,着色面积达97.56%,可溶性固形物含量为14.60%。【结论】4年生前树冠总枝量少、覆盖率低是导致早期产量低的主要因素;通过增加栽植密度和改进修剪方法（多留枝）等使第4年的树体高度达到3 m以上、覆盖率60%、总枝量50×104—80×104条/hm2、优质短枝比例稳定在30%—35%,大于30 cm的长枝比例为5%—10%是高纺锤形矮砧富士苹果早果优质丰产的关键技术措施。     

地下穴灌对苹果冠下土壤水分分布及叶片水分利用效率的影响

【目的】探讨地下穴灌技术对苹果树冠下土壤水分分布和叶片水分利用率的影响,明确地下穴灌方法的作用特点。【方法】以8年生苹果树为试材,通过穴贮肥水和地面集中灌溉的比较,研究地下穴灌处理果树冠下土壤水分时空分布,分析苹果叶片光合性能和水分利用效率。【结果】采用地面集中灌溉处理,果树冠下土壤含水量在灌溉后第3天快速下降,土壤水分主要集中于10—30 cm土层,水分分布区呈“盘子状”。采用地下穴灌土壤含水量在灌溉7 d后迅速下降,土壤水分主要集中在40—60 cm土层。地下穴灌使土壤含水量在较长时间内维持最高水平,土壤水分“上少下多”,分布区如正立的“葫芦状”;采用穴贮肥水灌溉处理后,土壤水分主要分布在10—60 cm土层,分布区如“圆筒形”。采用地下穴灌的果树叶片叶绿素含量、光合速率及水分利用率在3种灌溉方式中均最高。【结论】地下穴灌将土壤水分稳定在根系集中分布层,提高了光合速率和叶片水分利用率。     

五个SH系矮化中间砧对‘富士’苹果树体生长、产量和品质的影响

【目的】探讨SH不同系号中间砧对宫藤富士苹果幼树生长、早果性、果实产量和品质的影响,为苹果矮化砧木的评价、筛选和合理选择提供理论依据和应用建议。【方法】以2009年春季定植的3年根1年干的矮化中间苹果成品苗(宫藤富士/SH1、SH3、SH6、SH9和SH40/平邑甜茶)为试材,株行距为1.5 m×5.0 m,细纺锤整形修剪,栽植第2年开始,连续6年调查分析SH不同系号中间砧对宫藤富士苹果树体生长、果实产量和品质的影响。【结果】SH不同系号中间砧对宫藤富士苹果树体生长、果实产量和品质的影响存在较大差异。SH6树体最小,树体干周粗度显著小于其他系号,SH3和SH40的干周粗度显著大于其他系号;SH6树体新梢年生长量在栽植7年内均最低,SH3树体新梢年生长量先高后低;各系号总枝量无明显差异,但枝类组成差异较大,SH6树体树势中庸,树体短枝比例最高(63.81%),长枝比例最小(7.80%)。栽植第4年各系号树体开始有产量,SH3、SH6、SH9和SH40四个系号树体3年累计单株产量超过75 kg,4个系号间无显著差异,但均显著高于SH1系号树体;SH6产量连续稳定性最好,SH9产量稳定性最差;SH6树体果实产量在树冠不同部位的分布最均匀,表现突出;各系号果实大果率(单果重200 g的果实占总产量的比例)由高到低依次为:SH40SH6SH3SH9SH1。各系号树体果实的平均单果重、果形指数和果实硬度均无显著差异;SH6树体果实的果形指数的变异系数最小,果实果形一致性最好;SH6果实可溶性固形物含量和固酸比显著优于其他4种中间砧。【结论】SH6作为中间砧嫁接宫藤富士与其他系号相比,具有树体小、新梢平均长度小、短枝比例高、枝类组成合理、产量稳定、果实品质优等特点。     

苹果绵肉与脆肉株系果实质地差异的分子机理

【目的】研究新疆红肉苹果（Malus sieversii脆2号’ f. neidzwetzkyana）与‘富士’苹果品种（M. domestica cv. Fuji）杂交后代绵/脆肉株系果实质地差异的分子机理,旨在为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以新疆红肉苹果杂交后代‘红绵2号’和‘红脆2号’不同发育时期的果实为试材,检测乙烯释放量、果实硬度与脆度以及ACS1等4个乙烯生物合成基因和PG等30个果实软化相关基因的相对表达量,观察其变化。【结果】‘红绵2号’和‘红脆2号’苹果果实发育期间的硬度和脆度均呈下降趋势,但‘红脆2号’各时期果实硬度和脆度均明显高于‘红绵2号’。‘红绵2号’花后120 d乙烯释放速率明显上升,并出现明显的乙烯释放峰;而‘红脆2号’花后120 d乙烯释放速率上升不明显,且无明显的乙烯释放峰。‘红苹果果实各时期的ACS1、ACS3、ACO1和ACO2 4个乙烯生物合成相关基因表达量均明显低于‘红绵2号’;4个乙烯生物合成相关基因的表达模式存在明显差异,其中‘红绵2号’ACS1、ACO1和ACO2三个基因在果实发育后期的表达量均在94%以上,而ACS3a在果实发育前、后期表达量分别占50%,表现为组成型表达。所检测的与果实软化相关的30个基因表达的时间顺序存在明显差异,其中PL、AF1、EG2及XET1等15个基因主要在果实发育前期表达,PG、AF3、XET2、XET10和XET11 5个基因主要在果实发育后期表达,基因表达量均占总表达量的70%以上;除PL和AF1等6个基因外,‘红脆2号’PG等24个基因的总表达量均极显著低于‘红绵2号’。【结论】果实发育后期乙烯释放高峰的到来以及果实发育前、后期不同乙烯生物合成与果实软化相关基因的上调表达,是导致‘红绵2号’果实在采收前就已软化变绵及其与‘红脆2号’质地差异的主要原因。