苹果矮化砧木GA20氧化酶基因的克隆及其表达分析

为了研究GA20氧化酶基因在苹果矮化砧木中的分子特征和表达特征,利用RT-PCR方法从苹果矮化砧木2号和36号c DNA中克隆了GA20氧化酶基因(GA20ox1),并对该基因及其编码氨基酸序列以及在不同时期砧木及嫁接品种中的表达分别进行了分析。结果表明,GA20ox1基因c DNA编码序列长1 179 bp,推导编码393个氨基酸(包括终止密码子),预测蛋白相对分子质量44.3 k Da,理论等电点5.89,编码的蛋白质包含GA20ox1基因家族所具有的特征保守结构域,系统进化分析表明该蛋白序列与苹果SH40的同源性达到96.9%。实时荧光定量PCR分析显示:36号砧木在6月份GA20ox1基因表达强度显著低于八棱海棠对照,而7-8月份的均显著高于对照,其上嫁接的品种7月份表达强度显著低于对照。在7-8月份2号砧木及嫁接品种GA20ox1基因的表达强度均显著低于对照。     

苹果种质资源枝干轮纹病抗性评价

将田间自然发病抗性鉴定法与利用苹果轮纹病菌ZZ26人工接种枝条鉴定法相结合,对189份栽培种苹果种质资源进行了苹果轮纹病综合抗性鉴定,并根据抗病性鉴定结果对其进行抗病类型分类和评价。结果表明:不同苹果种质资源抗病性表现存在差异,但参试种质中未发现免疫种质。通过人工接种,189份苹果种质资源的抗病类型可分为:高抗(16个);中抗(75个);中感(81个);高感(17个)。通过田间调查,2012年得到抗病类型3种,即高抗(144个);中抗(44个);中感(1个)。2013年同样是3个抗病类型:高抗(14个);中抗(162个);中感(13个)。两年调查均无高感品种。2017年再次调查,结果显示田间调查与人工接种鉴定结果有随种植年限增加一致率逐渐提高的趋势,2012年为13.23%,2013年为38.62%,2017年则超过一半,达到57.14%。经过综合抗性筛选,最终得到表现一致性较好的高抗种质2份:北之幸和秦冠。     

苹果Hsf家族成员的序列特征、表达与进化分析

为全面了解苹果基因组中热激转录因子(Hsf)的序列特征及进化,采用生物信息学手段,在苹果全基因组水平上鉴定出50个MdHsf基因,并对其系统发育关系、序列特征、表达情况以及选择压力进行详细分析。系统发育与序列分析显示:与拟南芥和水稻相似,50个MdHsf基因可分为A、B、C 3个亚族;2个或多个MdHsf基因位于同一个末端进化支,说明该基因家族在苹果中发生了物种特异性扩增;尽管MdHsf基因的内含子数目和长度变异较大,但其蛋白的保守基序和功能结构域具有较高的保守性,这可能与功能约束有关。基于EST数目,可推知:除了MdHsfA2a和MdHsfA3a/b/c等14个基因没有相应的EST外,其余72%的基因都有转录活性。选择压力检测和结构建模分析显示:在36个MdHsf蛋白的选择压力检测中,位点模型未鉴定到正选择位点的存在;而在显著水平下(P0.05),分支-位点模型在d和e进化分支上,共检测到5个正选择位点,它们是28R、30L、35D、51M、67V,其中28R和30L位于Hsf结构域中,35D、51M和67V位于Hsf结构域之外,这说明除了MdHsfA4d/e和MdHsf C1a/b发生快速进化外,其他成员受控于纯净选择,具有高度保守性。综合以上研究结果,苹果基因组中存在多种热激转录因子,其蛋白的保守基序和功能结构域具有较高保守性,大多具有转录活性,在进化上该家族受纯净选择主导。     

拉枝角度对‘SH1’矮化中间砧‘富士’苹果幼树生长和结果的影响

旨在为‘SH1’矮砧‘富士’提供幼树树形管理的科学依据。本研究以4年生‘SH1’矮砧‘富士’为试材,通过70°、90°、120°3种拉枝角度的处理,探讨不同拉枝角度对苹果幼树生长和结果的影响。结果表明:拉枝角度120°时叶片光合速率最大,且与其他2个处理差异显著(P0.05);拉枝角度90°时叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量最高、叶片厚度、百叶重最大,与其他2个处理差异显著(P0.05);拉枝角度90°时的冠下光合间接辐射最大,拉枝角度120°时株间光合间接辐射、光合直接辐射和叶面积指数均最大;拉枝角度90°时长枝的长度、粗度最大,中枝粗度最大,拉枝角度120°时中枝长度最长;拉枝角度90°时果实单果重、果形指数、可溶性固形物含量、硬度均最大。综合考虑树体生长势和果实品质等因素,90°为‘SH1’矮砧‘富士’枝条适宜的拉枝角度。     

苹小卷叶蛾在6个苹果品种上的发育与繁殖

为探索不同品种苹果对苹小卷叶蛾生长发育和繁殖的影响,在温度(26±1)℃、相对湿度(80±5)%、光周期L∶D=16 h∶8 h的室内条件下,测定了苹小卷叶蛾在小国光、大国光、红玉、祝光、红星和金帅上的发育历期、存活率和产卵量,并组建了其各自的生命周期表。结果显示,苹小卷叶蛾在6个品种上的发育历期差异显著,全世代发育历期以小国光最短(33.95 d),以红玉最长(39.76 d);平均单雌产卵量以红玉最高(107.24粒),小国光次之(85.00粒);而存活率则无显著差异。生命表参数中净生殖率(R0)、内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)均以小国光最高,世代平均周期(T)和种群加倍时间(Dt)以小国光最短,表明6种试验品种中小国光是苹小卷叶蛾最适宜的寄主品种。     

甜樱桃不同砧穗组合成花调控关键基因表达差异研究

为了研究甜樱桃(Prunus avium)成花调控关键基因在不同砧穗组合中表达差异,以甜樱桃‘艳阳’(Sunburst)为接穗,‘ZY-1’(P.cerasus)、马哈利(P.mahaleb)和‘兰丁2号’(P.avium × P.pseudocerasus)为砧木的嫁接组合为试材,调查统计4年干龄不同砧穗组合的总花芽量及开花情况;克隆甜樱桃成花调控网络中EARLY FLOWERING 3(ELF3)、CONSTANS(CO)、FLOWERING LOCUS T(FT)等9个关键作用基因,并利用实时荧光定量PCR对不同砧穗组合接穗的幼叶、叶芽、成龄叶、花芽、叶芽附近叶片叶柄及花芽附近叶片叶柄中这些基因的表达量鉴定。结果显示,艳阳/ZY-1、艳阳/马哈利和艳阳/兰丁2号组合的平均单株花芽量分别为279、288和317朵,不存在明显差异,但不同组合的花期却明显不同,当艳阳/马哈利有72%花芽处于开放期时,艳阳/兰丁2号的花开放比例只有7%,艳阳/ZY-1的花开放比例为49%;此外,PaELF3、PaCO、PaFT等9个成花关键基因,在同一时期不同砧穗组合的接穗组织中表达量存在差异,其中PaAP1在不同砧穗组合的花芽中表达模式与花期规律一致,表明PaAP1与樱桃花期调控密切相关。     

抗青枯病番茄砧木品种宝砧6号的选育

宝砧6号是以自交系Y0609-4-6为母本,自交系T0802-7-4为父本配置而成的番茄砧木一代杂交种。该品种为无限生长型,生长旺盛,茎秆粗壮,株型紧凑,高抗青枯病;与生产上主栽品种嫁接亲和性好,对果实品质、商品性无不良影响,作砧木嫁接栽培抗青枯病和抗早衰能力效果明显,嫁接种植田后期可延长采收15~20 d,增产幅度超过15%。目前该品种已成为资源车田、永福三皇等番茄产业基地嫁接砧木的主要应用品种,推广应用面积达400 hm~2。     

黄土高原旱地苹果园生草对土壤贮水的影响

通过田间定位观测,研究了生草对黄土高原旱地苹果园0～100 cm土层土壤贮水的影响.结果表明:生草能提高0～60 cm土层土壤贮水能力,扩大土壤贮水库容;生草种类及年限不同,土壤贮水特征存在差异;在苹果生长期,生草对土壤贮水增减量产生影响,其影响主要发生在春季与秋季;不同降水年型生草对果园土壤贮水量影响差异较大,丰水年种植白三叶能提高土壤贮水量,欠水年生草会加剧干旱对果树的影响.     

阳光玫瑰嫁接不同砧木上的生长表现

为了研究一年生和多年生砧木自根苗绿枝嫁接的生长差异,利用‘阳光玫瑰’新梢作为接穗,嫁接在一年生和多年生的‘3309C’‘SO4’‘5BB’砧木上。结果表明,嫁接在多年生砧木上的‘阳光玫瑰’叶片长、宽均比嫁接在一年生砧木上的大;嫁接在‘5BB’上的‘阳光玫瑰’生长状况（节间长、节间粗、叶片数和卷须数）比‘3309C’和‘SO4’上的差,叶绿素含量低;一年生苗嫁接的叶片薄壁细胞少、气孔数少、主脉最外侧细胞活跃排列更紧密,栅栏组织排列不紧密,海绵组织所占比例大;多年生嫁接的茎尖细胞活跃,排列紧密,分生能力强;大多数嫁接在砧木上的‘阳光玫瑰’叶片中开花基因的表达都降低;嫁接在一年生砧木上的基因表达水平比嫁接多年生砧木的高,VvFT基因表达量高于自根‘阳光玫瑰’,VvTFL低于自根‘阳光玫瑰’。本研究为生产中‘阳光玫瑰’的嫁接栽培提供了科学依据。     

单株幼龄苹果树修剪仿真研究

修剪是果树生产中重要的技术手段,要想研究更加合理的修剪技术体系,就必须保证能够对修剪反应有准确、直观和及时的判断,而仿真模拟技术提供了这种可能。以幼龄苹果树为研究对象,采用不同修剪处理对比的方法,在田间试验的基础上,总结修剪反应规律,构建苹果树结构和修剪模型。在此基础上基于Qt框架和OpenGL图形库,开发了单株苹果树修剪仿真软件平台。结合优化算法,通过仿真平台模拟了给定生产目标的修剪方案优化,优化结果对虚拟学习和实际生产提供了可视化指导。