华南型黄瓜主要农艺性状遗传多样性评价

为研究华南型黄瓜的遗传多样性及亲缘关系,以69份黄瓜自交系为试材,对其24个主要农艺性状进行遗传变异、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,不同农艺性状的变异系数为6.19%~73.89%,各性状至少与其他1个性状存在极显著或显著相关。选取累积贡献率为73.597%的前7个主成分,其包含的17个农艺性状是黄瓜种质评价的主要指标,其中14份材料综合表现较优(F1.5)。进一步系统聚类,可将黄瓜种质分为4类:第Ⅰ类下胚轴较长,第1雌花节位低,瓜呈短圆筒形、具点状黄色斑纹,可用于早熟品种选育;第Ⅱ类下胚轴和节间短、第1分枝节位低,叶片小,第1雌花节位较低,瓜小、具点状黄色斑纹,综合性状与近缘野生种接近,可用于早熟、稳产、抗逆品种的选育;第Ⅲ类下胚轴和节间长,瓜皮白绿、具点状白色斑纹,可用于白皮品种选育;第Ⅳ类节间长、主蔓粗、第1分枝节位高,叶片大,第1雌花节位高,瓜大、呈长圆筒形、具点状白色斑纹,可用于黄瓜高产育种。综合评价结果表明华南型黄瓜种质具有丰富的遗传多样性,适用于黄瓜优异资源的挖掘及品种选育。本研究结果为华南型黄瓜资源利用和新品种选育奠定了基础。     

缺铁胁迫对温州盘菜幼苗叶片光合特性和抗氧化酶活性的影响

以五叶一心的温州盘菜幼苗为材料,利用Hoagland营养液进行正常供铁（100 μmol·L-1）和缺铁（01 μmol·L-1）处理20 d,取顶端完全展开叶探讨缺铁对盘菜幼苗叶片的光合色素、光合特性、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明：缺铁胁迫降低了叶片的叶绿素总量（Chl）、叶绿素a（Chl a）和叶绿素b（Chl b）含量及Chl a/b比值,类胡萝卜素含量（Car）变化不大;降低了叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）,但胞间CO2浓度（Ci）大幅度升高,表明Pn的下降主要是由非气孔因子引起;显著降低了PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）、有效量子产额（ΦPSⅡ）和光化学猝灭参数（qP）,但非光化学猝灭参数（NPQ）明显升高;显著降低叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性和可溶性蛋白的含量,POD的活性有所升高,丙二醛（MDA）含量显著升高,说明缺铁胁迫后细胞膜脂过氧化水平升高;大幅降低植株的地上部和根的生物量,但对根冠比影响不大。缺铁胁迫显著降低了植株新叶Fe元素含量,Mn和Mg两种金属含量差异不大,Cu和Zn两种金属含量显著增加。综上所述,缺铁胁迫使盘菜幼苗叶片光合色素严重下降,引起光合速率大幅降低,缺铁也降低了Fv/Fm和抗氧化酶活性,引起细胞膜脂过氧化水平的升高,最终导致植株生物量的下降。     

安全保鲜新技术在果蔬上的应用

作为一种碱性食品,果蔬是维生素、矿物质和膳食纤维等营养物的主要来源,对均衡人体营养结构和保证身体健康发挥着重要作用。我国果蔬产量巨大,但损失惊人,故合理有效的采后贮藏保鲜是充分发挥其价值的关键。现从冰温技术、超声波和结构化水的应用等物理方法,保鲜剂、纳米材料和电生功能水的应用等化学方法,生物防治和基因工程应用等生物方法综述了果蔬保鲜新技术,旨在为减少浪费、保护环境、增加效益和相关研究提供一定参考。     

栽培番茄与野生番茄NBS-LRR类抗病基因家族的全基因组鉴定及表达分析

【目的】对栽培番茄和野生番茄NBS-LRR类抗病基因家族进行全基因组鉴定及表达分析,为NBS-LRR类抗病基因功能研究及其在植物抗病育种中的应用提供理论参考。【方法】应用生物信息学和比较基因组学方法,从栽培番茄和野生番茄［潘那利番茄（Solanum pennellii）和醋栗番茄（Solanum pimpinellifolium）］基因组中鉴定出NBS-LRR类抗病基因家族成员,明确其类型,并进行序列特征、染色体定位、系统进化及生物胁迫下表达模式分析。【结果】从栽培番茄、潘那利番茄和醋栗番茄基因组中分别鉴定获得238、202和217个NBS-LRR类抗病基因家族成员,根据这些抗病基因编码的结构域差异,将其分为TNL（TIR-NBS-LRR）、CNL（CC-NBS-LRR）、RNL（RPW8-NBS-LRR）、TN（TIRNBS）、CN（CC-NBS）、RN（RPW8-NBS）、NL（NBS-LRR）和N（NBS）8种类型,其中TNL、CNL和RNL型基因分别为58、87和13个。番茄NBS-LRR类抗病蛋白整体呈弱酸性,具有不稳定性和亲水性,以丝氨酸（Ser）磷酸化为主,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,定位于细胞核、细胞质和叶绿体。栽培番茄和野生潘那利番茄的NBS-LRR类抗病基因不均匀地散布在13条染色体（0号虚拟染色体~12号染色体）上,分别有58.47%和52.48%的基因形成多个基因簇,有35.59%和22.77%的基因形成串联重复。栽培番茄和2个野生番茄共477个NBS-LRR类抗病蛋白可聚为十大类群,其中N端为TIR的蛋白基本聚在一起,但N端为CC和RPW8结构域的蛋白未能很好分开,聚在多个类群中;NL和N型基因散布于各类群中。在477个番茄NBS-LRR类抗病基因中共发现115对直系同源基因和8对旁系同源基因,主要分布在4号和5号染色体上,其中51.57%的NBS-LRR类抗病基因以同源基因形式存在,大多数Ka/Ks均小于1,说明其进化中主要受到纯化选择。基于转录组测序数据（RNA-Seq）分析结果表明,多数NBS-LRR类抗病基因能响应不同细菌胁迫。【结论】番茄NBS-LRR类抗病基因具有成簇存在的特点,在进化过程中经重复扩张,已形成大量同源基因,且能响应多种细菌胁迫。     

基于表型的樱桃番茄种质遗传多样性分析

为研究樱桃番茄种质的遗传多样性,科学评价种质,以21份自交系为材料,对其12个表型性状进行遗传变异、主成分和聚类分析。结果表明:各性状的变异系数为14.97%~216.48%,Shannon多样性指数为0.66~1.34。选取累积贡献率为76.619%的前4个主成分,所包含的9个表型性状是种质评价的主要指标,5份材料综合表现优良(F>0.8)。进一步系统聚类,在欧氏距离8~11之间将供试种质分为四类,分别包含6、10、4和1份材料,可用于不同类型品种的选育。21份樱桃番茄种质具有较丰富的遗传多样性,为相关资源的利用及品种选育提供了参考。     

辣椒叶片花青素含量的遗传分析

选用3个紫色辣椒和2个绿色辣椒品种配制杂交组合,并构建3个杂交组合的6世代群体(P1、P2、F1、B1、B2和F2),用分光光度法测定辣椒叶片花青素相对含量,研究其遗传规律.结果表明:3个杂交组合的分离群体叶片花青素含量呈现出多峰或单峰偏态分布,表现为主基因+多基因的数量遗传特征;通过多世代联合分析表明,辣椒叶片花青素含量遗传模式符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型(E-0模型);F2群体主基因遗传率较高,为78.89%～91.47%,多基因遗传率较低,为5.19%～17.00%.建议:对辣椒紫叶性状的遗传选择可在分离早期世代进行.     

黄瓜染色体片段导入系的构建与遗传评价

以综合性状优良的栽培黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=14)北京截头为受体亲本,以携带有多种抗性性状的黄瓜珍稀野生种酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.,2n=24)为供体亲本,在本实验室前期获得种间杂交异源四倍体的基础上,通过多代回交和自交,结合SSR标记辅助选择构建了以北京截头为遗传背景的黄瓜野生种染色体片段导入系,并对其导入片段的数目、分布、大小和覆盖率等进行了评价。结果表明:该导入系群体携带的38个供体片段不均匀地分布于黄瓜7条染色体上,其长度介于1.1~14.9 cM,平均长度为5.3 cM,总长度为201.9 cM,在黄瓜基因组上的覆盖率为23.5%。     

基于RNA-seq的番茄青枯病响应基因鉴定与表达分析

为了挖掘番茄青枯病抗性基因，对青枯菌侵染前后的不同番茄自交系进行转录组测序(RNA-seq)。结果发现，在12个样本中共获得75.02 Gb的高质量数据，以差异倍数(FC)≥2且错误发现率(FDR)<0.01为标准，在抗、感番茄中分别获得970,695个差异表达基因(DEGs),共计1 312个，占基因总数的3.71%。其中，上调基因数目分别为457,450个，共计693个；下调基因数目分别为513,245个，共计621个。这些DEGs中，有836个材料特异DEGs。通过GO和KEGG注释，这些DEGs主要分为代谢、调控、响应、结合和催化等47个功能组和DNA复制、次生物质合成、植物-病原物互作、信号转导等88个代谢通路，涉及4个NBS类抗病基因、6个植病互作基因、11个植物激素信号转导基因、22个防御反应基因、32个蛋白激酶、65个转录因子和多个其他重要功能基因，表明这些基因在响应Rs方面扮演着重要角色。启动子分析发现，这些基因含有多个防御与胁迫响应相关元件。选取50个代表基因进行RT-qPCR验证，发现超过1/2的基因表达变化趋势与RNA-seq结果一致。Solyc02g08...     

番茄WRKY转录因子比较鉴定及细菌胁迫响应

【目的】深入了解番茄WRKY转录因子的组学特征及其生物胁迫响应。【方法】基于最新公共数据，利用生物信息学和比较基因组学方法对番茄WRKY进行系统鉴定，结合抗、感2个番茄自交系在青枯菌侵染前后的RNA-seq数据，挖掘青枯病抗性相关WRKY。【结果】85个番茄WRKY转录因子被鉴定，可分为Ⅰ、Ⅱa+b、Ⅱc、Ⅱd+e和Ⅲ等类别，Ⅱe基因最多。其中，9个基因七肽基序发生了单一氨基酸变异，WRKYGKK为优势突变型。这些WRKY主要分布在5号染色体，且具有端部和成簇分布现象，尤其是Ⅱe亚类。45.88%的番茄WRKY具有共线性。58.82%的番茄WRKY（主要是Ⅰ和Ⅱc类）与拟南芥和辣椒WRKY形成73对直系同源基因，其选择压力（Ka/Ks）均小于1。16个番茄WRKY（主要是Ⅱa+b和Ⅱc类）对几种生物胁迫反应强烈，且主要在根中表达。12个差异表达WRKY（主要是Ⅲ和Ⅱb类）被鉴定，其中Solyc03g095770.3(Ⅲ)与Solyc09g014990.4(Ⅰ)互作在番茄青枯病响应中发挥重要作用。【结论】综合鉴定了番茄WRKY转录因子，筛选到12个青枯病响应基因。