西瓜果实表皮蜡粉的化学成分与基因定位

【目的】蜡粉是植物抵御外界胁迫的第一层保护性屏障,对西瓜果实表皮蜡粉的结构、化学成分、遗传规律进行研究,并预测控制该性状的基因,以便全面了解性状的生理生化作用,发掘候选基因。【方法】试验选用无蜡粉的西瓜自交系‘美佳选黑’（P₁）和有蜡粉的西瓜自交系‘FH’（P₂）为双亲配制杂交组合,构建六世代群体（P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁P₁、BC₁P₂）,利用扫描电子显微镜（SEM）对双亲成熟期果实表皮结构进行观察,通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对蜡粉的化学成分进行测定,以峰面积为指标,定量计算蜡粉化学成分的含量,采用BSA-seq对西瓜表皮蜡粉进行基因初定位,应用BLAST软件将定位区间内的编码基因与多个数据库比对完成基因信息注释,并通过详细的基因注释信息及突变位点分析,快速筛选候选基因。【结果】西瓜果实表皮蜡粉为灰白色,呈致密的板状结构,长度约为5 μm;无蜡粉材料表皮较为光滑,无蜡粉层附着。GC-MS分析显示,蜡粉中共检测到24种脂肪族化学成分,分别属于烃类、醇类、酯类、酸类、酚类和醛类。包括烃类物质10种,含量占表皮蜡粉有效化学提取物总含量的77.72%,链长变化范围为C17—36,主要为C27、C28、C29、C32、C33、C34、C36的饱和正链烷烃;醇类物质5种,占12.60%;酯类物质5种,占0.43%;酸类物质2种,占0.53%;酚类1种,占0.80%;醛类1种,占3.99%;含量最高的5种化学成分依次为：正三十四烷、正二十九烷、1,30-三十烷二醇、正三十三烷、正二十八烷。在后代群体中,F₁、BC₁P₂群体西瓜果实表皮全部有蜡粉,F₂群体有蜡粉和无蜡粉西瓜果实的分离比符合3﹕1的孟德尔分离比例,BC₁P₁回交群体有蜡粉和无蜡粉分离比符合1﹕1的理论比,说明蜡粉的有无符合单基因显性遗传模式,有蜡粉对无蜡粉为显性。对BSA-seq数据进行SNP和InDel关联分析,关联结果取交集得到1号染色体3.16—4.84 Mb的候选区域,该区域共含有144个基因。数据库比对结果显示,在关联区域中,共138个基因有功能注释,包括10个非同义突变,1个移码突变。结合已有文献报道,其中5个非同义突变基因可能与西瓜表皮蜡粉的生成有关：Cla002367为烯酰ACP-还原酶（ECR）类基因,该类基因是特长链脂肪酸合成所必须;Cla011514、Cla002337和Cla002342为细胞色素P450（CYP）家族基因,该家族部分编码蛋白能够通过烃基羟化等反应催化脂肪族化合物的生成;Cla002353的基因注释信息为ABC转运体,ABC转运体与蜡质分子的转运息息相关。【结论】西瓜果实表皮蜡粉为板状结构,主要由特长链脂肪酸衍生成的脂肪族化合物组成。该性状是单基因遗传,有蜡粉为显性性状。BSA关联分析得到1号染色体1.68 Mb的关联区域,并预测关联区域中Cla002367、Cla011514、Cla002337、Cla002342、Cla002353这5个非同义突变基因为调控西瓜果实表皮蜡粉性状的候选基因。     

黄皮无籽西瓜新品种‘红太阳无籽’的选育

‘红太阳无籽’是以自交系‘中9 4x’为母本、自交系‘94E1优系’为父本培育的杂交1代无籽西瓜新品种。该品种中晚熟,全生育期110～115 d,果实发育期35 d左右;果皮硬度超过20 kg·cm~(-2);三倍体种子大小中等,种皮颜色棕褐色,千粒重65 g左右;植株生长势中庸,抗病耐湿性好,生产性状优良;单瓜质量6.0 kg以上,667 m~2产量4 000～5 000 kg;果实圆球形,果皮颜色金黄无绿斑,外形非常美观;瓤质脆,瓤色红,中心可溶性固形物含量可达12.0%;无籽性好,瓜瓤致密不空心,口感好,风味正,品质优,耐贮运。全国各无籽西瓜主产区均可种植。2018年已申请农业部非主要农作物品种登记及农业植物新品种保护。     

物流实验员应具备的素质

实验室是培养学生实际动手能力、分析应用能力、创新能力等的重要场所,实验员承担着教学实验、科研实验等许多工作。只有建立一支德才兼备、相对稳定又具有新时代特征的实验员队伍,才能有效提高教学质量,才能培养出能够适应新时代的人才。物流实验员也应如此,笔者认为一个合格的物流实验人员就应该具备良好的品德修养、高尚的职业精神、精湛的业务能力三个方面的素质。     

施用钾肥对西瓜番茄红素的影响研究

比较了0,150,300,450和600 mg/L等5个钾水平下成熟西瓜果实中番茄红素含量的差异研究结果表明,随着施钾水平的提高,番茄红素的含量线性上升,它们分别为2.94,3.65,4.19,4.62和5.31 mg/100 g,且R2=0.993 5.     

四倍体和二倍体西瓜离体组织诱导与耐盐筛选研究

通过离体组织加倍创造四倍体种质是一种快速产生多倍体的方法,为了确认获得的材料为四倍体变异,进行有效的倍性鉴定是不可缺少的。利用二倍体和四倍体西瓜的耐盐性差异,选取生长一致的二倍体和四倍体西瓜子叶再生的不定芽丛,接于含有0、8、10、12、14、16、18、20和22g/L NaCl的芽诱导培养基中,盐处理30d后,统计盐害情况和生长状况,并对四倍体西瓜子叶不定芽丛进行分离和筛选,筛选出西瓜离体组织培养过程中最适宜分离二倍体和四倍体西瓜不定芽的盐质量浓度。结果表明:当NaCl质量浓度在14~16g/L时,可以作为有效分离西瓜二倍体和四倍体,从而最终筛选出大量的能够正常生长发育的四倍体的最适盐质量浓度范围。该研究在西瓜离体组织加倍创造四倍体新种质的技术体系中,可以在早期简单有效地鉴定和筛选西瓜四倍体,加快多倍体西瓜的育种进程。     

湖北省武穴市灰潮砂土壤棉花高产经验总结

<正>湖北省武穴市是全省的重要产棉区。进入21世纪后,武穴市一直作为湖北省重要产棉区参与全省棉花高产创建,从2011年起武穴市龙坪镇还作为整建制棉花高产创建区域参与农业部棉花高产创建活动。本市棉农先后获得过全省棉农个人竞赛单项第一、第二、第三名,武穴市及龙坪镇多次荣获全省多个单项及综合排名第一、第二,同时连年多次参与湖北省农业科学院重点棉花课题项目研究及攻关。1棉花高产创建区域土壤特性     

郑抗无籽五号西瓜瓜棉套种技术

郑抗无籽五号是中国农业科学院郑州果树所选育的中晚熟无籽西瓜新品种,已通过国家年度区域试验.该品种纯黑皮,果皮覆蜡粉,外形美观,抗病性强,耐湿,坐瓜整齐,易坐果,品质优,无籽性好,大红瓤,含糖量12%以上,瓜个均匀,商品果率高,667m2产量可达5000kg以上.进行瓜棉套种,两种作物均取得很好的经济效益,受到瓜农、瓜贩和消费者的欢迎.现将栽培技术介绍如下.     

四倍体西瓜抗枯萎病菌生理小种1的机理

【目的】近年来由于西瓜重茬种植面积的不断增加及连作障碍的发生导致枯萎病在西瓜上迅速蔓延,该病害已经成为限制西瓜生产的主要因素之一。田间观察发现四倍体西瓜比其同源二倍体西瓜抗枯萎病。本研究通过对比四倍体与二倍体抗性差异,揭示四倍体西瓜抗枯萎病的机理,为西瓜多倍体育种和抗病育种提供理论依据。【方法】以同基因型的郑州3号二倍体和四倍体西瓜幼苗为材料,在一叶一心时期接种枯萎病菌生理小种1(Fusarium oxysporum f.sp.niveum race 1,Fon 1),比较不同倍性西瓜苗期枯萎病抗性差异;运用绿色荧光蛋白标记技术观察枯萎病菌的侵染过程;并分析过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、丙二醛(MDA)、总酚及类黄酮等与抗病相关代谢物质活性/含量差异,及PR3、MPK7、PAL、MYB基因表达变化。【结果】西瓜苗期接种枯萎病菌后,二倍体西瓜幼苗4 d发病,10 d时大部分枯死;四倍体西瓜幼苗7 d开始发病,13 d时大部分枯死,四倍体相对其同源二倍体延后3 d发病。枯萎病菌侵染过程对比发现,病菌在二倍体和四倍体西瓜中的侵染路径相同;此外不同倍性西瓜根系分生孢子的萌发率无明显差别,但是随着病菌的侵染,枯萎病菌在四倍体幼苗中的侵染速度明显较慢,细胞间菌丝较少;枯萎病菌在四倍体西瓜幼苗维管束中的定殖率比其同源二倍体低,且在幼苗根部差异显著、叶柄部差异极显著,病菌在四倍体植株茎部及叶部的扩展得到了一定的限制;枯萎病菌在四倍体西瓜中的侵染过程明显滞后,与枯萎病的发病症状相吻合。接种枯萎病菌后,四倍体西瓜幼苗根系POD、PAL活性均呈增加的趋势,且四倍体幼苗根系POD活性增加的幅度比二倍体大,病菌侵染后四倍体根系生成了更多的PAL和POD以增强植物抗病能力,保护细胞免受伤害;四倍体西瓜根系中总酚、类黄酮含量的增加量明显高于同源二倍体,这些次生代谢物质含量的优势,使得四倍体植株更易于抵御枯萎病菌的入侵;另外四倍体西瓜根系MDA含量明显比同时期的二倍体低,表明接种枯萎病菌后四倍体西瓜幼苗根系细胞膜损伤程度更小。抗病基因的表达分析发现,接种枯萎病菌后四倍体PR3的表达量不断增加,在接种后10 d表达量达到最大,是二倍体同时期表达量的10倍;接种后期四倍体根系能表达更多的MPK7,传递抗病信号,促进抗病基因的表达,从而降低枯萎病菌对西瓜幼苗的伤害;PAL的表达量呈现先增高后降低的趋势,表达量均高于同时期的二倍体幼苗,最大表达量是二倍体PAL表达量的6倍;四倍体MYB的表达量明显高于其同源二倍体,接种后7、10 d四倍体根系的表达量分别是二倍体的80、35倍。【结论】通过苗期枯萎病菌接种鉴定、病菌侵染过程观察、代谢物质含量及基因表达水平变化等多方面的研究,表明四倍体西瓜幼苗比同源二倍体抗枯萎病。     

秋水仙素和胺磺灵除草剂诱导小型西瓜四倍体研究

用0.2%秋水仙素水溶液和不同浓度胺磺灵除草剂滴苗处理诱导小型西瓜四倍体。结果表明,用秋水仙素处理,诱变频率基因型间差异较大,高的可以达到26.3%,低的仅有1.4%。胺磺灵诱导小型西瓜四倍体有一定的效果,但整体诱导频率不高。     

不同倍性西瓜果实不同糖含量比较

试验采用8组高代自交二倍体品种西瓜,相应人工诱导的同源四倍体及二倍体和四倍体杂交的同源三倍体为材料,分析不同倍性西瓜总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量的差异。结果表明,不同倍性西瓜果实成熟时期总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量存在差异,总糖和果糖含量有同样趋势,为四倍体〉三倍体〉二倍体;葡萄糖含量为四倍体〉二倍体〉三倍体;蔗糖含量为三倍体〉四倍体〉二倍体。