梨S基因与S基因型鉴定的研究进展

梨是由单一位点S等位基因控制的典型配子体自交不亲和性果树,其自交授粉结实率低,品质差,需配置授粉品种。因此,对梨品种S基因及品种授粉树合理配置进行深入研究具有重要意义。有鉴于此,详细介绍了梨S等位基因的研究现状,并对迄今国内外鉴定出的500多个梨品种的S基因型进行汇总,对应用较为广泛的PCR-RFLP技术和S基因DNA序列分析法以及梨S基因芯片杂交技术进行系统介绍。     

新疆地方梨品种S基因型的鉴定

【目的】鉴定与研究9个新疆地方梨品种S基因型,为库尔勒香梨授粉品种的筛选及其遗传改良提供理论依据。【方法】设计特异性引物对9 个新疆地方梨品种的基因组DNA 进行PCR扩增,片段回收、克隆、测序,使用生物信息学软件对各序列进行分析。【结果】褐色句句梨、轮台句句梨、霍城冬黄梨、八月梨、库尔勒黄酸梨、句句梨、奎克阿木特1号等7个品种的S基因型分别是:S28S4、S28S4、S28S1、S28S4、S22S35、S28S4、S36S34S22;可特阿木特和棋盘梨各鉴定出一条基因,S基因型分别是 S8Sx和 S28Sx。【结论】确定了7个新疆地方梨品种S基因型,可特阿木特和棋盘梨中各有 1条 S 基因没有被鉴别出。丰富了我国梨资源的S基因型信息,为库尔勒香梨的丰产栽培和遗传改良提供了依据。     

中国梨品种自交不亲和新基因的分离鉴定

采用分子生物学技术、田间杂交试验和生物信息学方法研究了中国梨自交不亲和基因和品种的S基因型．从中国白梨和沙梨品种中分离鉴定了15个梨自交不亲和新基因；分析了新S基因的序列特征；确定了中国白梨中至少存在17个S等位基因，中国沙梨中至少存在10个S等位基因；鉴别了34个梨品种的S基因型．这些新S基因的发现和品种S基因型的确定为中国梨品种的优化配置、丰产栽培和遗传改良提供了科学依据。     

6个新疆地方梨品种S基因型鉴定

通过对新疆地方梨品种S基因型的鉴定,为库尔勒香梨授粉品种的筛选提供理论依据,并以期丰富我国梨品种S基因型信息。设计特异性引物对6个新疆地方梨品种的基因组DNA进行PCR扩增,片段回收、克隆、测序。使用生物信息学软件对各序列进行分析,确定6个新疆地方梨品种S基因型分别为:褐色句句梨S28S4、霍城冬黄梨S28S4、八月梨S28S4、库尔勒黄酸梨S22S35、奎克阿木特2号S4S16、也历克阿木特S18S12。6个新疆地方梨品种S基因型鉴定,增加了我国6个新疆梨品种的S基因型信息;可为库尔勒香梨授粉筛选新疆地方梨品种提供理论依据。     

中国白梨S基因研究——I 7个品种S基因型的确定和2个新S基因的鉴定

梨S基因型的确定对授粉品种的选择具有指导作用．采用PCR—RFLP检测、DNA序列分析和田间杂交试验，鉴定了两个新S-RNase基因．分别为S17-RNase和S21-RNase．同时确定了7个白梨品种的S基因型．S17-RNase和S22—RNase基因的内含子大小分别为142bp和139bp．HV区长度分别为16个和15个氨基酸．信号肽-P2的推导氨基酸长度分别为99个和98个氨基酸．信号肽大小均为27个氨基酸．C1大小均为11个氨基酸，C2大小均为12个氨基酸．白梨品种海棠酥、六瓣、恩梨、鸭梨、大核白、香椿、青梨等品种的S基因型分别为S1S12S19、S17S19、S1S19、S1S21、S16S19、S3S19、S19S19．该研究可为梨遗传改良和丰产栽培提供重要的理论依据．     

核糖体RNA基因在酵母分类鉴定中的应用

核糖体DNA在酵母分类鉴定中发挥着重要作用。本文介绍了核糖体的构成,核糖体RNA基因26S rDNA D1/D2区域、18S rDNA、ITS-5.8S rDNA和IGS rDNA片段作为分子标记的原理方法、在酵母菌种鉴定和分子系统发育中的应用,同时对rDNA各个序列片段在国内外酵母分类鉴定应用中的问题和前景进行探讨。     

南疆扁桃品种自交不亲和S-Rnase基因型鉴定

[目的]鉴定南疆扁桃品种自交不亲和S-RNase基因型,可为科学合理地配置授粉品种提供依据,有效提高南疆扁桃的产量.[方法]以南疆10个扁桃品种的叶片为试材,利用蔷薇科通用引物PaConsⅡ-F+PaConsⅡ-R、EM - PC2consFD+ EM - PC3consRD对叶片基因组DNA进行S-RNase特异性扩增,将克隆测序结果在GenBank上进行同源性比对.[结果]显示10个扁桃品种均获得2条带,共20条带,包含16种不同的S基因核苷酸序列,其中4个为GenBank上登录的已知S -RNase基因序列,分别为S1(1 370 bp)、S12(2 479bp)、S14(740bp)、S52(1 626bp),12个为新的S-RNase基因序列,暂时分别命名为SA(780bp)、SB(530bp)、SC(1261 bp)、SD(432 bp)、SE(1266bp)、5F(270 bp)、SG(1263 bp)、SH(272 bp)、SI(690 bp)、SJ(1 523bp)、SK(755bp)、SL(1 486bp).[结论]鉴定出10个品种的S- RNase基因型.     

利用酶联免疫反应鉴定梨树S基因型

梨是蔷薇科植物,具有典型的配子体自交不亲和性。获取各品种S基因型是果树生产中一项重要内容。现有S基因型鉴定方法存在一些缺陷。利用通用引物扩增S-RNase高变区,结合单链核苷酸探针杂交、酶联免疫反应,成功鉴定8个品种的7个S基因型。PCR酶联免疫法结果显示爱宕(S2S5),爱甘水(S4S5),二十世纪(S2S4),丰水(S3S5),今村秋(S1S6),新高(S3S9)和幸水(S4S5)7个品种都能与各自对应的S基因型探针杂交结合,颜色反应明显,无明显假阳性反应。秋荣(S4smS5)S4sm-RNase基因在花柱中不表达,只在秋荣花柱中检测到S5-RNase基因信号。与目前已有的方法相比,PCR酶联免疫法操作简单,结果可靠,能够广泛用于梨树S基因型鉴定。     

中国白梨S基因研究——Ⅱ9个主栽品种S基因型的确定及S29-RNase新基因的分离鉴定

以中国白梨9个品种为实验材料．在分子水平上对其基因组DNA进行了PCR—RFLP系统检测、DNA序列测定及生物信息学分析．鉴定了6个品种的S基因型和3个品种的一个S等位基因．并从天生伏和蜜梨中分离鉴定了一个新的S等位基因,命名为梨Szg-RNase基因．该基因与S13的DNA序列最接近，推导氨基酸序列与S13仅有2个氨基酸序列的差异．     

6个梨属砧木的S基因型鉴定

利用梨的自交不亲和基因(S - RNase)特异引物“FTQQYQ”和“anti - IIWPNV”,对6个梨砧木品种(山梨、S2、S5、S7、PDR54、极矮化种质)的基因组DNA进行S基因特异扩增,并对扩增片段进行回收、克隆、测序,使用生物信息学软件对各序列进行分析和同源性搜索比对,最终确定各品种的S基因型.鉴定结果:山梨为S12 Sx,S2为S1S17,S5为S17S31,S7为S1S17,PDR54为S4S8S17,极矮化种质为S1S17.     

柱状苹果Co基因的筛选与候选基因分析

【目的】柱状苹果是一种特殊的矮生突变类型,其节间短、短枝多、侧生分枝少、主干粗壮直立,是苹果实行矮化密植栽培的重要资源。本研究在前期Co精细定位的基础上,对定位区间的基因进行筛选,为阐明柱状苹果形成的分子机制和选育柱状苹果新品种奠定基础。【方法】以柱状苹果‘舞佳’和‘润太一号’,普通型苹果‘富士’和‘华硕’的芽、茎尖和叶片为试材,根据最新的苹果基因组以及与柱状相关的转录组信息,对Co精细定位区间27.66—29.05 Mb的基因进行注释分类,选择目标基因,查找其CDS序列,使用RT-PCR技术检测引物特异性,利用实时荧光定量PCR分析预测基因在不同组织器官中的表达特征,筛选出差异基因并将其作为候选基因。【结果】在苹果第10号染色体27.66—29.05 Mb区域内包含67个基因,其中12个为非编码RNA（ncRNA）,其余为编码蛋白质的基因。根据RNA-seq分析,柱状和普通型苹果基因相对表达差异倍数在1倍以上的有25个基因,其中13个基因在柱状苹果中上调表达,12个基因在柱状苹果中下调表达。在预测的14个基因中,发现4个基因MD10G1184100、MD10G1185400、MD10G1185600和MD10G1190500在柱状和普通型苹果的主枝茎尖或侧枝茎尖中相对表达存在显著差异。其中,MD10G1184100和MD10G1185600在两个柱状苹果主枝茎尖中的相对表达量均显著高于两个普通型苹果。MD10G1185400和MD10G1190500在两个柱状苹果侧枝茎尖的表达量显著高于两个普通型苹果,而MD10G1184100在两个柱状苹果中的表达量显著低于普通型苹果。进一步对这4个候选基因进行不同组织或器官的基因表达特征进行分析,发现基因MD10G1184100在柱状苹果根部的表达显著高于其他部位,MD10G1185400和MD10G1185600在柱状苹果的侧枝茎尖中显著高表达,而MD10G1190500在柱状苹果的顶芽中显著高表达。【结论】在柱状和普通型苹果茎尖中筛选到4个表达显著差异的基因,可作为Co候选基因,为该基因的克隆和功能验证及苹果树树型定向遗传改良奠定了基础。     

基质固相分散-气相色谱法测定苹果中的多种农药残留

 【目的】研究适合苹果中35种有机磷、有机氯及拟除虫菊酯类农药的多残留快速检测方法。【方法】通过对35种农药的色谱条件试验、基质固相分散（MSPD）材料的选择及其与样品的比例试验、洗脱条件试验以及加标回收率试验,建立和优化35种农药的MSPD-GC多残留分析方法。【结果】MSPD-GC-FPD法对苹果样品中16种有机磷农药回收率为79.67%～104.68%,变异系数≤4.15%,方法的最低检出限为0.0032～0.010 mg•kg-1;MSPD-GC-ECD法对苹果中19种有机氯和菊酯类农药的回收率为78.6%～103.4%,变异系数≤4.06%,方法的最低检出限为0.000098～0.007 mg•kg-1。对苹果中上述35种农药的最低检出限均低于国内及国际上对苹果中农药残留的MRL值。【结论】基质固相分散-气相色谱方法简便、快速、准确、灵敏、节省样品和有机溶剂,可满足苹果中多种常见农药残留同时检测的实际需要。     

基于高光谱成像技术识别苹果轻微损伤的有效波段研究

为了筛选出适用于开发苹果轻微损伤自动分级仪器的有效波段，以200个烟台富士苹果为对象进行研究。首先获取400～1 000 nm波长范围内完好和轻微损伤后0、0.5、1 h的苹果高光谱图像，然后提取完好与损伤样本感兴趣区域的平均光谱反射率数据，再利用载荷系数法（x LW）、连续投影法（SPA）和二阶导数（second derivative）法提取特征波长，分别提取3、9和20个特征波长，并根据特征波长建立基于遗传算法优化的BP神经网络（GA BP）和支持向量机（SVM）损伤识别模型。结果显示，三种基于特征波长提取方法建立的SVM模型对测试集的识别率（分别为77.50%、91.88%、96.88%）均高于BP GA模型（分别为75.63%、90.63%、93.75%）,因此，SVM被确定为最佳苹果轻微损伤识别模型。最后，利用每一特征波长分别作为变量建立SVM模型。结果发现，波段811 nm识别率达到90.63%，优于其他波段，被确定为苹果轻微损伤识别的最优波段。     

苹果中克百威残留快检测定及方法评估

【目的】提高苹果中克百威残留快速检测方法的灵敏度与准确度,确保苹果产品中克百威农药残留抽查的高效和准确性。【方法】以新疆阿克苏当地6个点位市售苹果为检测样品,采用行业标准NY/T 761-2008第3部分的液相色谱法为参比方法,分别选择3家快检试剂盒,根据《食品快速检测方法评价技术规范》对其快检适应性进行评估。【结果】利用参比方法和快检试剂盒均未从苹果样品中检出克百威残留。3家快检试剂盒可在0.01 mg/kg以上呈阳性显色反应,低于GB/T 2763-2019《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中的限量要求;试剂盒灵敏度均为100%、特异性均为50%、假阴性率均为0、假阳性率均为50%、相对准确度均为90%。【结论】所测试剂盒适用于苹果中克百威残留量的快速筛查。     

A procedure for estimating the number of green mature apples in night-time orchard images using light distribution and its application to yield estimation

A procedure for estimating the number of mature apples in orchard images captured at night-time with artificial illumination was developed and its potential for estimating yield was investigated. The procedure was tested using four datasets totaling more than 800 images taken with cameras positioned at three heights. The procedure for detecting apples was based on the observation that the light distribution on apples follows a simple pattern in which the perceived light intensity decreases with the distance from a local maximum due to specular reflection. Accordingly, apple detection was achieved by detecting concentric circles (or parts of circles) in binary images obtained via threshold operations. For each dataset, after calibration of the procedure using 12 images, the estimates of the number of apples were within a few percent of the number of apples counted by visual inspection. Yield estimations were obtained via multi-linear models that used between two and six images per tree. The results obtained using all three cameras were only slightly better than those obtained using only two cameras. Using images from only one side of the tree did not worsen the results significantly. Overall, the yield estimated by the best models was within \(\pm\)10 % of the actual yield. However, the standard deviation of the yield estimation errors corresponded to ~26–37 % of the average tree yield, indicating that improvements are still needed in order to achieve accurate yield estimation at the single-tree level.     

苹果花叶病研究进展

苹果花叶病是一种世界性的病害,在各苹果产区危害日趋严重,给苹果高产优质带来巨大影响。为了对苹果花叶病更加系统全面的认识,寻找更有效的防治方法与措施。笔者从苹果花叶病对生长结果、叶绿素含量、光合作用和细胞性态结构等方面的影响、花叶病的症状表现、果树病毒的检测方法、苹果花叶病病原种类及检测、花叶病的防治方法等方面进行综述。同时提出今后研究的方向。     

苹果果皮蜡质组分的GC-MS分析

为进一步给研究苹果果皮蜡质组分同苹果贮藏特性之间的关系提供有效的技术手段,以蜜脆和嘎拉苹果为试材,建立一套适合苹果果皮蜡质的气相色谱-质谱(GC-MS)分离和鉴定方法。通过硅胶和氧化铝柱将氯仿提取物分为非极性、弱极性和极性3个馏分,再进行GC-MS分析,并比较分析品种之间的组分。蜜脆鉴定出20种烷烃,18种脂肪酸,18种酯类和4种烯烃。嘎拉鉴定16种烷烃,21种脂肪酸,19种酯类和5种烯烃。蜜脆和嘎拉烷烃均以C29烷和C27烷为主,脂肪酸以饱和脂肪酸为主,嘎拉和蜜脆的烷烃和脂肪酸分别表现出奇数碳优势和偶数碳优势。不同品种间组分存在差异,嘎拉烷烃组分中缺少nC16、nC17、nC32和nC33烷烃,蜜脆中质量分数最高的脂肪酸为饱和脂肪酸十六烷酸,而嘎拉中质量分数最高的脂肪酸为不饱和脂肪酸亚油酸。酯类组分差异最大,仅有6种共有组分。     

陕西套袋苹果黑点病发生规律研究

研究了陕西果产区套袋苹果黑点病发生规律。结果表明:套袋苹果黑点病在7月初发病,8月上、中旬病情迅速加重,8月底达到高峰;低海拔地区果园发病率显著高于高海拔地区;树冠中、下部和内膛发病率高于上部和外围;使用不同种类的果袋,苹果发病率不同。在洛川,苹果黑点病发病率较低的果袋为:小林袋、三秦袋和精工袋,杨陵为:兆丰袋、精工袋和小林袋。加大透气孔和扎死透气孔均对黑点病的发生有显著影响;去花萼后套袋发病率显著低于对照;套袋前一天喷8 000倍杜帮福星时,发病率显著低于其他药剂。     

苹果贮藏中水心消失速率的研究

利用可见-近红外光谱和X射线成像技术研究了水心苹果贮藏中水心消失速率.采用PLSDA和平均灰度值法对水心判别,研究120水心苹果贮藏中的光谱及灰度图像的变化规律.结果表明:PLSDA和平均灰度值法对水心判别,判别正确率分别为96.7%和97.43%;水心消失速率在贮藏前期高于贮藏后期;水心苹果平均光谱峰面积与贮藏时间拟合方程为:y=-0.0002x3 0.0733x2-7.405x 342.06;该实验条件下,近红外平均能量谱峰面积和X射线图像平均灰度值的贮藏临界值分别为110.21,143.91.实验结果表明可见-近红外能量光谱和X射线成像技术可以快速、无损、准确鉴别苹果水心及检测贮藏变化规律.