苹果品种的SSR分析

 利用SSR方法对苹果25个品种进行了基因组多态性分析, 从20对引物中筛选出10对多态性引物用于正式扩增, 一共扩增出97个位点, 平均每对引物扩增出917个位点, 扩增条带的多态性百分率在56.4%～100%之间。用两对引物(GD142和02b1) 即可区分全部供试品种。根据SSR 分析结果, 应用NTSYS软件进行相似性系数计算, 利用UPGMA法构建聚类树状图。其结果表明, 供试苹果品种分为4个类群, 与传统系谱基本一致。     

小金海棠金属硫蛋白基因MxMT2克隆与生物信息学分析

以苹果属植物小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang)为试材,将差异筛选消减cDNA文库得到的27个金属硫蛋白cDNA片段序列构建成本地数据库,通过电子拼接和RT-PCR相结合的方法,分离到了小金海棠金属硫蛋白基因MxMT2(Genbank登录号为GQ906589),该基因全长610个碱基,开放阅读框(ORF)为240bp,编码80个氨基酸,推测分子量7.74kDa。该基因具有金属硫蛋白基因的典型结构域特征,编码的氨基酸含有14个半胱氨酸Cys,分布在蛋白质的N端和C端,呈Cys-Cys、Cys-X-Cys、Cys-X-X-Cys形式排列。通过系统进化树分析,小金海棠MxMT2与沙梨、杏树、美洲李等植物保持了较近的亲缘关系,与欧洲山毛榉、旱柳、红小豆、鼠尾草等植物亲缘关系较远。     

苹果MxNas1基因转化番茄突变体‘Chloronerva’的研究

将前期构建好的含苹果属小金海棠MxNas1基因的正义表达载体pBI121-FNas转化了番茄突变体‘Chloronerva’,从不同激素配比、筛选压梯度、侵染菌液的稀释浓度、侵染时间和酚类化合物等几方面对转化条件进行了优化。结果表明,培养基激素配比ZT 2.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L,菌液稀释10倍,农杆菌侵染5 min,卡那霉素(Kan)的选择压力浓度为50 mg/L条件下,大部分外植体还保持绿色,不定芽的分化较好,番茄子叶外植体的抗性芽生成率高达25%以上,是番茄突变体‘Chloronerva’适宜的转化条件。通过对转基因番茄的表型鉴定,转化后的不同番茄株系均能很好地互补突变体的表型,即叶脉和脉间出现了复绿现象,初步证明了MxNas1基因在植物铁代谢中的作用。     

不同砧木苹果树细根周转动态的研究

为了分析不同砧木苹果树细根的发生和周转动态,连续4年通过微根管技术研究不同砧木的5年生‘富士’苹果砧穗组合细根中的活根根长密度与死根根长密度的动态变化,以及细根年周转率和季节周转率。结果表明,乔砧树富士/八棱海棠的活根根长密度最大,矮化中间砧富士/M9/八棱海棠和富士/SH40/八棱海棠次之,矮化自根砧富士/M9、富士/SH40和富士/小金海棠最小,所有砧穗组合的活根根长密度随着树龄的增加而逐年减小。所有砧穗组合在夏秋季出现细根发生和死亡高峰期,乔砧树富士/八棱海棠的细根发生高峰期的活根根长密度和死根根长密度均最大。细根年周转率和季节周转率年度间差异大,矮化自根砧树细根的年周转率高于乔砧树。矮化自根砧和矮化中间砧树体ARLD低于乔砧树体可能与其致矮性相关。     

金冠/中砧1号苹果树耐低铁胁迫的评价

为了对苹果砧木‘中砧1号’耐低铁能力进行评价,本研究以金冠/山荆子为对照,设正常供铁（40 μmol ? L-1）和低铁胁迫（0、4、10、20和30 μmol ? L-1）,着重研究2年生金冠/中砧1号的形态以及生理生化指标的变化。研究表明,金冠/中砧1号在30 μmol ? L-1 Fe时,叶片未出现黄化,且新梢增长量、叶面积以及幼叶叶绿素含量、活性铁含量、光合速率与正常铁处理植株无显著差异;0 ~ 20 μmol ? L-1 Fe水平下,虽然出现黄化现象,但是其各项指标受影响程度均低于金冠/山荆子。金冠/山荆子在30 μmol ? L-1 Fe下15 d严重黄化;0 ~ 20 μmol ? L-1 Fe水平下在秋梢生长期出现了严重的小叶焦梢现象。表明在金冠长期低铁环境下,用中砧1号作砧木能耐30 μmol ? L-1低铁胁迫且生长发育基本正常。     

苹果实生砧木种质资源耐缺铁和耐盐碱性评价

为了解苹果实生砧木资源抗逆性的种间、居群间和株系间差异及株系内性状分离,用8个种20份苹果资源的二年生实生苗和16个种81份苹果资源当年实生苗分别进行低铁、高盐和高pH胁迫处理,并调查缺铁黄化指数、盐害指数和碱害指数。山定子和新疆野苹果不同居群间3个性状的变异均小于苹果属种间差异,株系间、株系内实生苗3个性状分离程度最严重,但新疆野苹果同居群内株系间各性状的变异与种间差异相当。苹果属种质资源耐缺铁黄化和耐碱2个性状之间相关性显著,而缺铁黄化和耐盐之间、耐盐和耐碱之间不相关。筛选出草原海棠、小金海棠和楸子为耐缺铁黄化、耐盐、耐碱优异实生砧木资源。苹果属种质资源耐缺铁黄化、耐盐、耐碱3个性状不仅存在显著的种间差异,也存在显著的居群间变异,株系间和株系内的变异更广泛。     

叶施钙、硼对苹果果实糖含量及叶片矿质元素的影响

为探究叶面喷施Ca、B后苹果果实糖含量和叶片中P、K增加的原因,分别以20年生富士/八楞和一年生的富士/SH6嫁接苗为试材,前者在座果期(盛花期后10d)叶面喷施10.00g/L的CaCl_2、果实迅速生长期(盛花后85d)叶面喷施1.05g/L的Na_2B_4O_7,之后测定叶片光合作用、叶片与果实的矿质元素及相关糖含量、叶片6-磷酸-山梨醇脱氢酶(S6PDH)活性;后者在嫁接苗长到6月时叶面分别涂抹10.00g/L的CaCl_2和1.05g/L的Na_2B_4O_7,之后测定叶片光合作用、矿质元素。结果显示:1)喷施Ca、B后,从盛花后85d开始,叶片S6PDH活性增强、山梨醇含量增加,果实中的果糖和总糖含量在生长后期也显著增加;2)Ca、B处理后,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著加强;3)在涂抹Ca、B后,叶片中其他矿质元素Mn、Zn、Cu、K也显著增加。上述结果表明,喷施Ca、B能够提高苹果叶片光合作用,进而通过增加光合产物来提高果实的糖含量;Ca、B加强了叶片蒸腾作用,使得其他矿质元素可能随着蒸腾流运输到叶片而得到增加。     

小金海棠MxYSL1基因的克隆与表达分析

小金海棠属于铁高效基因型。为了研究小金海棠的抗缺铁分子机理,根据苹果的EST库得到一个791 bp的YSL(yellow stripe 1-like protein)基因片段序列,设计特异引物,在苹果铁高效基因型小金海棠（Malus xiaojinenesis）中克隆到此基因片段。3'-RACE得到YSL基因的3'端序列,拼接后得到1 114 bp的3'端基因序列。预测该基因片段编码一个含7个跨膜区的蛋白多肽,与拟南芥AtYSL1同源性达74%,命名为MxYSL1。RT-PCR及Northern blot分析表明,该基因在小金海棠各个检测部位都有表达。在根、茎与成熟叶中,该基因在低铁(EDTA-NaFe,4 μmol/L)时减弱表达,在过量铁(EDTA-NaFe,320 μmol/L)供应时增强表达。MxYSL1基因在新叶中的表达趋势与以上器官中的表达趋势正好相反。     

小金海棠Fe3+-螯合还原酶MxFRO2基因启动子的克隆与表达分析

通过染色体步移法从小金海棠（Malus xiaojinensis）基因组中克隆了三价铁螯合还原酶（ferric chelate reductase, MxFRO2）基因翻译起始位点上游1 738 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子片段中存在光响应元件G-box、生长素应答元件、铜元素响应元件、TATA-box、CAAT-box等顺式作用元件。从TAIR网站获得了拟南芥（Arabidopsis thaliana）中8个FRO基因上游的启动子序列,通过PlantCARE分析了其与MxFRO2启动子的异同。根据在线预测结果,克隆了翻译起始位点上游1 644 bp（MxFul）和259 bp（MxD1）两段序列,构建了其与GFP融合的瞬时表达载体,并将重组质粒通过PEG介导法分别转化拟南芥叶片原生质体,结果表明,小金海棠MxFul和MxD1两段启动子序列都能驱动GFP蛋白在拟南芥原生质体中的瞬时表达。     

苹果属小金海棠种的遗传一致性研究

 应用AFLP 技术, 用8 对引物对20 株小金海棠家植实生群体进行遗传一致性分析。结果表明,小金海棠实生群体内具有高度的遗传一致性, 遗传相似系数为98. 92 %; 1. 08 %的遗传差异可能是由于有性杂交的基因重组导致差异片段出现所造成的。