苹果CTK响应因子MdRR1的克隆和功能初步分析

为了探究B型细胞分裂素响应因子RR在苹果腋芽萌发中的功能,以难分枝的一年生‘长富2号’/T337/八棱海棠苹果苗为试验材料,从其腋芽中克隆得到细胞分裂素响应因子家族的1个关键基因MdRR1,其开放阅读框长度为2 025 bp,编码674个氨基酸。实时荧光定量PCR分析表明,MdRR1在根中表达量最高,而在腋芽等其他部位较少;6-BA和去顶处理后,MdRR1在腋芽中的表达量显著下调,去顶加Lovastatin(细胞分裂素合成抑制剂)处理与仅去顶处理相比,MdRR1的表达量在处理6 h显著上调。亚细胞定位发现苹果MdRR1基因定位于细胞核。拟南芥中异源过表达苹果MdRR1后其分枝数量较野生型没有显著差异,但对外源独脚金内酯的敏感性降低。这些结果表明,MdRR1可能参与调控苹果腋芽萌发。本研究为苹果优质苗木繁育和省力化栽培中的分枝发育调控提供了理论基础。     

苹果冠层枝梢类型对光能截获效率和光合生产力影响的模拟分析

为了探究苹果冠层枝梢类型对光能截获效率和光合生产力的影响,以苹果短枝型品种'礼泉短富'和长枝型品种'丽嘎拉'为试材,利用三维数字化技术结合枝梢和叶片尺度异速生长关系建立枝梢及冠层尺度的三维虚拟植物模型,利用RATP功能结构模型结合虚拟试验系统比较枝梢类型对枝梢形态结构、光能截获效率及枝梢相对比例对冠层光能截获效率和光合...     

苹果生长素运输基因MdABCB19的克隆及其在矮化砧木中的表达分析

以苹果矮化砧木M9和乔化砧木MM106为材料,克隆到一个3 753 bp的核苷酸序列,其编码1 250个氨基酸,含有两个ABC_membrance结构域,两个ABC_tran结构域,与梨、油菜和拟南芥的ABCB19基因高度同源,命名为MdABCB19。该序列在M9和MM106中存在一个非同义SNP,编码氨基酸由A突变为S,导致M9α螺旋少了一段。表达量分析表明,MdABCB19在砧木M9和MM106、长富2号/M9和长富2号/MM106均差异表达。启动子序列分析发现M9的MdABCB19启动子在起始密码子上游170 bp处有6个碱基(CTCTGT)缺失,导致缺失一个5'UTR Py-rich stretch motif。MM106的MdABCB19启动子活性高于M9,并且受光照调控。推测M9的MdABCB19启动子5'UTR Py-rich stretch motif缺失可能与其MdABCB19低表达有关;而氨基酸突变导致蛋白质三级结构α螺旋结构改变是否影响生长素运输,有待进一步研究。上述研究表明苹果MdABCB19可能通过调控生长素转运参与砧木苗矮化性状的调控。     

苹果miR396家族鉴定及在不定根发育过程中的表达分析

分析了苹果miR396家族进化特性及其在苹果不定根发育过程中的表达模式。结果表明：苹果miR396家族有4条成熟体和7条前体序列（pre-miRNA）。Mfold预测显示Pre-miR396家族7个成员序列均可形成典型稳定的茎环二级结构，最小折叠自由能介于–62.9 kal ? mol-1（pre-miR396b）~–51.9 kal ? mol-1（pre-miR396g）之间。系统发育进化树分析显示，pre-miR396家族亲缘关系可分为3个亚组（G1、G2、G3），每个亚组内基因数量不同，分别含有11、9、19个。靶基因预测显示，苹果miR396靶基因包括MdGRF1、MdGRF2和MdGRF5等，降解组测序进一步验证了miR396对其候选靶基因MdGRF1、MdGRF2和MdGRF5的剪切关系。苹果miR396家族成员在侧根和果实中的表达量显著高于其他组织，其候选靶基因表达量则在花芽和腋芽中显著高于其他组织；不定根发育过程中，miR396家族不同成员表达模式存在显著差异，整体上呈上调表达趋势，其候选靶基因呈下调表达趋势；外源IBA处理显著诱导miR396家族成员的表达，尤其是在不定根诱导期和根系生长期更为显著。     

矮化砧及对应中间砧苹果叶片光合对光照和CO2响应的模型模拟与评价

为了阐明矮化砧木调控苹果叶片光合作用对光照度和CO₂响应的机制,筛选适宜的苹果叶片光合模型,以8 a生''长富2号''苹果为试材,设置4 种砧木处理：M9、M26、M9/八棱海棠和M26/八棱海棠。结果表明：各个模型均可用于模拟不同砧木苹果叶片光合-光响应（P_n-PAR）和光合-二氧化碳（P_n-CO₂）响应过程,决定系数（R）均大于0.99。非直角双曲线模型（NRH）对M9/八棱海棠和M26/八棱海棠叶片的P_n-PAR曲线模拟的R最大,均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）最小,直角双曲线修正模型（MRH）对M9和M26叶片的P_n-PAR曲线模拟的R最大,RMSE和MAE最小,且MRH模型对各处理的P_n-CO₂曲线模拟精度最高。与实测值相比,基于MRH模型的光合参数估计值相对误差最小,且获得的参数信息最全面,NRH模型次之。M26和M26/八棱海棠的初始量子效率、最大净光合速率、光饱和点、羧化效率、光呼吸速率高于M9和M9/八棱海棠,而光补偿点、CO₂补偿点、暗呼吸速率低于M9和M9/八棱海棠,说明M26对弱光和低CO₂浓度的利用效率高,耐弱光能力强,呼吸消耗少。结论：基于叶片尺度光合模型的砧木光合能力评价可优先考虑使用NRH和MRH模型。M26在作为基砧及中间砧的叶片光合能力优于M9。     

双主干并棒树形对矮化自根砧苹果幼树生长和结果的影响

为了探究双主干并棒（Bibaum?）树形‘富士’系苹果在中国渭北黄土高原地区的生长和结果表现，以 M9-T337 矮化自根砧长枝型‘富士’系‘富姬酷’（‘Fujiko’）为试材，调查了并棒形（1.2 m × 3.5 m）与高纺锤形（1.0 m × 3.5 m）幼树树体生长、枝（梢）类组成、成花率、果实品质和产量等指标。结果表明：并棒形树高、干径小于高纺锤形，砧木粗度大于高纺锤形，2016 年东西方向冠幅（行间冠幅）及平均冠幅小于高纺锤形；单株枝量及单位面积枝量 2016 年高纺锤形较高，2017 年无差异；并棒形2016—2017 年间树高、干径、砧木粗度以及单位面积枝量的年增长速率大于高纺锤形；并棒形 2016 年中枝（5 ~ 15 cm）比例、果台副梢长枝比例高于高纺锤形，2017 年营养长枝（> 30 cm）比例低于高纺锤形，同时并棒形 2018 年枝梢成花率高于高纺锤形；两种树形果实品质及单位面积产量无差异，并棒形单株果实数量、2017 年单株产量以及 2016—2017 年单位面积产量在增长速率大于高纺锤形。综合认为，矮化自根砧‘富士’系幼树采用并棒树形，可以显著削弱树体高度，减小行间冠幅，树体生长及枝量增长速度快，长枝比例低，易成花，果实产量上升潜力大。     

纬度和海拔对主要苹果品种花芽分化期的影响

花芽分化调控是苹果优质高产高效栽培的关键环节之一,准确把握花芽分化时期是精准调控的前提和基础,为探究纬度和海拔对苹果花芽分化期的影响,在陕西省杨凌示范区、甘肃省静宁县和四川省茂县3个苹果产区,用摘叶和摘果的方法研究了茂县(海拔1 425、1 680和2 050 m)、静宁(海拔1 601 m)‘长富2号’苹果,杨凌地区(海拔525 m)‘长富2号’、‘烟富6号’、‘嘎拉’和‘秦冠’苹果的花芽分化差异。结果表明:在杨凌地区花芽生理分化的时间为‘长富2号’56 d,‘烟富6号’49 d,‘嘎拉’56 d,‘秦冠’42 d。在茂县不同海拔试验点,‘长富2号’花芽生理分化期持续的时间长短为低海拔高海拔(海拔1 425 m试验点为75 d,1 680 m为70 d,2 050 m为65 d)。‘长富2号’在不同地区,花芽分化持续时间的长短为低纬度高纬度[茂县(31o33′N)为70 d,杨凌(34o18′N)为56 d,静宁(35o41′N)为49 d]。枝条停长时间与花芽分化密切相关,枝条停长越晚越不易形成花芽。在高纬度和高海拔地区枝条停长晚,但是花芽分化持续时间相对短。‘嘎拉’和‘长富2号’花芽分化从6月初开始至10月底分为6个时期,每个时期有明显的特征,各个时期相互交叉重叠;‘长富2号’各分化时期比‘嘎拉’开始的早,结束的晚,并且持续时间长,相对分散,认为这可能与富士苹果成花难有关。     

不同移栽基质对苹果砧木B9无糖组培苗生长的影响

以苹果砧木B9无糖组培苗为试材，研究了不同成分配比基质对无糖组培苗移栽的影响。结果表明：5种基质处理无糖组培苗B9的移栽成活率均达到100%。其中，以成品基质∶蛭石∶珍珠岩∶锯末=2∶1∶1∶1配比作为移栽基质，B9组培苗茎粗显著高于对照组，地上部长势较好，根系指标中根冠比、根系粗度、根系表面积、根系体积指标均最高，根长也显著高于对照组，根系最发达。综上，最适合根系生长的移栽基质配比为成品基质：蛭石：珍珠岩：锯末=2∶1∶1∶1。