‘库尔勒香梨’果实发育过程中石细胞形成与细胞凋亡的关系研究

【目的】探讨‘库尔勒香梨’果实发育过程中石细胞的形成与细胞凋亡(PCD)之间可能存在的关系,为调控‘库尔勒香梨’果实石细胞含量、改善果实品质提供科学依据。【方法】以15 a(年)生‘库尔勒香梨’(Pyrus sinkiangensis Yü)为试材,通过显微观察和含量测定,研究果实发育过程中石细胞的形成规律和活性氧(ROS)的积累特性,同时用3种不同细胞凋亡的检测方法检测了果肉细胞细胞核浓缩情况、DNA的片段化现象。【结果】‘库尔勒香梨’果实发育过程中,石细胞含量呈先上升后下降趋势,最大值出现在花后50 d,为20.22%。随后,石细胞含量随着果实的膨大迅速下降;到花后120 d,石细胞含量降低到3.37%。石细胞的染色结果表明,花后10～20 d大部分石细胞还处于松散聚集的初始阶段,一部分石细胞团已经成型,但未达到最大体积,花后30 d石细胞开始大量聚簇,形成石细胞团,至花后50 d石细胞数量和大小趋于稳定。ROS含量变化与果实中石细胞含量变化相一致,果实发育前期积累多,后期逐渐减少。细胞凋亡检测显示,香梨果实发育过程中确实出现细胞凋亡现象。TUNEL、DAPI和Hoechst染色都表明,果实发育早期阶段(花后10～40 d)是‘库尔勒香梨’果肉细胞发生凋亡的关键时期,花后75 d开始,PCD荧光信号较弱或基本检测不到凋亡信号。【结论】‘库尔勒香梨’果实石细胞形成的关键时期是花后10～50 d。PCD发生时期和ROS积累时期与石细胞形成时期基本重叠。     

提取方法对库尔勒香梨果实表皮蜡质提取效果的影响

以库尔勒香梨为试材，三氯甲烷和正己烷为提取剂，采用常温法、加热法和常温加热组合法提取香梨果实表皮蜡质，探讨香梨果皮蜡质的提取方法，为研究香梨果皮蜡质结构及成分提供基础。结果表明：以三氯甲烷为提取剂的效果明显优于正己烷，采取常温结合加热法提取表皮蜡质的含量最高，常温法提取的蜡质含量最低。扫描电镜观察结果表明：采用常温加热结合法，以三氯甲烷作溶剂可充分提取香梨表皮蜡质，而正己烷提取果实表皮呈不明显网状结构，仍有晶体残留；采用加热法，以三氯甲烷提取香梨果实表皮蜡质后，表皮蜡质有小部分残留，而正己烷提取后残留晶体较三氯甲烷提取后多，有不规则的小粒状晶体残存；用常温法则两种溶剂均不能将香梨表皮蜡质提取干净。综合提取蜡质含量和扫描电镜分析的结果得出，以三氯甲烷为溶剂、采用常温加热结合法是有效且易行的提取库尔勒香梨表皮蜡质的方法。     

稳定同位素技术鉴别库尔勒香梨产地可行性研究

为开展碳、氮、氢、氧(C、H、O、N)稳定同位素鉴别库尔勒香梨产地的可行性研究,明确新疆库尔勒香梨δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值,本研究以甘肃香梨和陕西红香酥梨作为对照,采用稳定同位素比值质谱仪(IRMS)分析新疆库尔勒香梨与对照样品的δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值,并采用正交校正的偏最小二乘判别分析(OPLS-DA) 鉴别新疆库尔勒香梨产地真实性。结果表明,新疆、甘肃两个产区香梨与陕西产区红香酥梨的δ¹³C、δ¹⁵N、δ²H、δ¹⁸O值存在显著差异(P<0.05)。新疆产区的66份库尔勒香梨判别准确率为95.45%;甘肃产区的20份香梨样品判别准确率为60%;陕西产区的23份红香酥梨样品判别准确率为95.65%。C、N、H、O 4种稳定同位素可有效鉴别新疆库尔勒香梨和陕西红香酥梨,但在新疆库尔勒香梨与甘肃香梨鉴别方面,误判率较高,如果能结合其他鉴别技术,则有可能出现较好的鉴别效果。本研究为库尔勒香梨产地真实性鉴别提供了科学依据。     

夹持压力可控的香梨采摘末端执行器设计与试验

库尔勒香梨是新疆特色水果,其酥脆特点为香梨机械化采摘带来较大挑战。为了降低香梨机械损伤及实现自动采摘,在分析物理特性、力学模型的基础上研制了夹持压力可控的夹持-扭转协同工作的香梨采摘末端执行器,主要包括夹持部件、旋转部件、压力反馈单元及控制单元等。以夹持-扭断时间、放果时间和采摘成功率为指标,进行采摘试验,结果表明:夹持压力阈值和扭转角度分别为7N和60°时,夹持-扭转时间在1.01～1.75s之间,放果时间在0.43～0.91s之间,采摘成功率约为94.6%。该末端执行器采摘速度快、成功率高,可为香梨采摘机器人的研发提供参考。     

内蒙古达拉特旗黄河灌区春季返盐气象条件分析

研究旨在分析内蒙古达拉特旗沿黄河灌溉区春季返盐气象条件，探究土壤盐分表聚过程中的可预报性气象指标。采用达拉特旗国家气象观测站1980—2013年间的月观测统计资料建立数据集，选择温度、降水、风速等方面的20个气象指标为分析变量，运用SAS 8.1统计分析软件进行多元统计分析。结果显示：20个气象指标中的9个指标在个别月份之间的差异不显著，土壤返盐较为严重的春季所含月份为3月和4月。选出了达拉特旗气象条件的8个关键性气象因子，其中空气相对湿度、月平均风速、月最大风速与冬、春季6个月份的对应关系较好。得出达拉特旗黄灌区土壤春季返盐的可预报性气象指标为：2月到3月中旬的月平均气温、月平均最高气温、月平均地表温度和月平均最高地表温度，以及3月下旬到5月份的月平均风速和月最大风速。     

新疆梨品种与‘库尔勒香梨’授粉亲和性及花粉直感

【目的】探明新疆梨品种与‘库尔勒香梨’的授粉亲和性和花粉直感。【方法】以9个新疆梨品种和‘砀山酥梨’为‘库尔勒香梨’授粉树,对其花粉萌发伸长、坐果率、果实品质等进行研究。【结果】‘库尔勒香梨’与‘绿梨’和‘砀山酥梨’授粉亲和性最好,亲和性与单果质量呈正相关,与果形指数呈负相关‘。库车阿木特‘’艾温切克’和‘绿梨’授粉单果质量最大‘;砀山酥梨‘’绿梨’和‘阿克苏句句梨’授粉果形指数最小‘;绿梨’授粉果实硬度最小‘;库车阿木特’和‘库尔勒黄酸梨’授粉糖酸比最高‘;库车阿木特’授粉可溶性固形物含量最高‘;库尔勒香梨’自花和‘阿克苏句句梨’授粉维生素C含量最高‘;绿梨’和‘砀山酥梨’授粉正常种子数最多,种子数与其果形指数呈显著负相关。【结论‘】绿梨’与‘库尔勒香梨’的亲和性高,单果质量最大、果实硬度最小,糖酸比、可溶性固形物和维生素C含量适中,适宜作为‘库尔勒香梨’授粉品种。     

不同矮化中间砧木对库尔勒香梨光合特性的影响

【目的】 研究中矮1号、中矮2号、中矮3号和杜梨对库尔勒香梨光合荧光特性的影响,为筛选适宜库尔勒香梨矮化密植栽培的砧木提供理论基础。【方法】 采用Li-6400光合仪及FMS-2脉冲调制式荧光仪对4种不同矮化中间砧木库尔勒香梨叶片进行光合及荧光参数的测定,分析不同砧木的库尔勒香梨的光合特性和叶绿素荧光特性差异。【结果】 不同矮化中间砧木库尔勒香梨的Pn日变化均呈“双峰”曲线,都有明显的光合“午休”现象,光合“午休”现象是由非气孔限制因素导致;中矮1号的净光合速率(Pn)日均值、水分利用率(WUE)日均值均高于其他3个砧木的Pn日均值和WUE日均值;不同矮化中间砧木对库尔勒香梨的气孔导度(Gs)没有显著影响;中矮1号的实际光化学效率(ΦPSII)、非光化学淬灭系数(CNPQ)、PSII电子传递速率(ETR)的值为最高;不同矮化中间砧木对库尔勒香梨的光化学淬灭系数(CqP)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)值没有显著影响。【结论】 中矮1号作为库尔勒香梨的砧木优于其他2个矮化砧木和杜梨,可以作为库尔勒香梨的优良砧木。     

‘库尔勒香梨’园测土配方推荐施肥研究

【目的】制定不同树龄‘库尔勒香梨’园的推荐施肥方案。【方法】以‘库尔勒香梨’为试材,在库尔勒市大致等间距选定100个香梨园,运用GPS定位技术进行田间调查与采样,并结合室内养分测定,分析不同树龄段‘库尔勒香梨’园土壤养分分布特征,并根据养分平衡法和地力差减法制定了不同树龄‘库尔勒香梨’园的推荐施肥方案。【结果】随着树龄的增加香梨园土壤碱解氮含量表现为先升高后降低的趋势,树龄8～10 a(年)香梨园土壤碱解氮含量属于5级缺的水平,树龄12～15 a、16～20 a、22～25 a香梨园土壤碱解氮含量属于4级平的水平。随着树龄的增加香梨园土壤有效磷含量表现为先降低后升高的趋势。不同树龄段的‘库尔勒香梨’园有效磷含量均属于3级平的水平。随着树龄的增加香梨园土壤速效钾含量表现为先升高后降低的趋势,树龄8～10、12～15 a香梨园土壤速效钾含量属于3级平的水平,树龄16～20 a香梨园土壤速效钾含量属于1级丰的水平,树龄22～25 a香梨园土壤速效钾含量属于2级丰的水平。【结论】树龄8～10 a果园目标产量下氮(N)、磷(P2O5)、钾肥(K_2O)推荐施用量分别为76、80、20 kg·hm~(-2)。树龄12～15 a果园目标产量下氮(N)、磷(P2O_5)、钾肥(K_2O)推荐施用量分别为158、258、30 kg·hm~(-2)。树龄16～20 a的果园目标产量下氮(N)、磷(P_2O_5)、钾肥(K_2O)推荐施用量分别为232、374、38 kg·hm~(-2)。树龄22～25 a的果园目标产量下氮(N)、磷(P_2O_5)、钾肥(K_2O)推荐施用量为300、476、50 kg·hm~(-2)。     

玉露香梨生长期内干物质和氮磷钾元素积累规律分析

为明确玉露香梨生长期内干物质及氮磷钾元素变化规律以优化玉露香梨施肥方案,测定6年生玉露香梨树萌芽期至成熟期内不同器官干物质及氮磷钾元素的积累量。结果表明,生长期内玉露香梨干物质、氮、磷和钾的净积累量分别为4 083、34.24、3.09、10.06 g/株,其中,萌芽期至坐果期内玉露香梨干物质、氮、磷和钾的积累量均呈现降低趋势,较萌芽期分别减少1 381、2.69、11.07、2.40 g/株;而在坐果期至成熟期大幅升高,较坐果期分别增加5 465、36.93、14.16、12.45 g/株,表明该阶段是干物质和养分积累的关键时期。