Ascorbic acid level of Belgian apple genetic resources

With the help of the public, a wide collection of old apple cultivars (cvs) was established progressively at our Department from 1975 onwards. Currently, more than 1400 apple accessions are being maintained and three quarters of them are subjected to field evaluation for disease resistance and agronomic characters. This paper presents results of the ascorbic acid (Vitamin C) contents of old cvs combining interesting disease resistance and agronomic features in order to promote them as cvs adapted to production systems which are more environmentally friendly or to be used as parents in breeding programmes. First, a methodological study shows the importance of the variability of ascorbic acid content depending on fruit position in the trees, fruit size, fruit skin colour and maturity stage. Statistical analyses show that the sample size of six fruits per cv is sufficient to detect a difference of 20% between cvs. Old apple cvs such as Grenadier^RGF, Transparente de Croncels, Bramley’s Seedling, Reinette des Capucins, Reinette Libotte and Reinette de Waleffe contain three and seven times more ascorbic acid than the commercial cvs Gala and Elstar, respectively. The paper highlights the need to evaluate the rich potential in our genetic resources.     

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。     

葡萄‘小白玫瑰’及其突变品种‘小红玫瑰’果皮颜色变异机理分析

‘小红玫瑰’葡萄是源自于‘小白玫瑰’的突变品种,二者都是优良的酿酒葡萄品种,但其果实颜色变异的分子机理尚不清楚。用12对SSR(Simple sequence repeats)荧光标记特征引物对两品种进行分析,结果表明这些位点在二者之间无差别。对色泽变异决定基因Vvmyb A1的基因型进行分析,‘小白玫瑰’仅检测到含有插入逆转座子Gret1(grapevine retrotransposon 1)的VvmybA1a,说明其为VvmybA1a/VvmybA1a纯合体;而‘小红玫瑰’检测到了Vvmyb A1a和残留Gret1 3′-LTR(long terminal repeat)的VvmybA1b,说明其为VvmybA1a/VvmybA1b的杂合体。花色苷合成相关基因的表达分析表明,VvmybA1、UFGT、F3′5′H、CHS、GST和OMT在‘小红玫瑰’及有色对照品种‘黑比诺’中大量表达,而在‘小白玫瑰’和无色对照品种‘白比诺’中几乎不表达。通过HPLC–ESI–MS/MS对花色苷主要成分进行测定,结果表明矢车菊素3–O–葡萄糖苷(CyG)、矢车菊素3,5–O–双葡萄糖苷(Cy2G)、飞燕草素3–O–葡萄糖苷(DpG)、锦葵色素3–O–葡萄糖苷(MvG)、芍药色素3–O–葡萄糖苷(PnG)和矮牵牛色素3–O–葡萄糖苷(PtG)等6种花色苷在有色品种‘小红玫瑰’和‘黑比诺’果皮中的含量均显著高于无色品种,花葵素3–O–葡萄糖苷(Pg G)、花葵素3,5–O–双葡萄糖苷(Pg2G)在有色/无色品种间无显著差异,且含量很低。说明‘小红玫瑰’的着色是由于转录因子基因Vvmyb A1及其调控结构基因的表达引起的,而无功能的VvmybA1a等位基因突变为有功能的VvmybA1b等位基因是其果皮颜色变异的遗传学原因。     

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。     

海城地区杨树烂皮病的突发原因及其对策

辽宁省海城地区2011年突发的杨树烂皮病,危害严重,面积达2549hm2,阐述了杨树烂皮病发生危害情况,分析了突发原因,提出了防治对策。