不同类型甜瓜亲本及其F_1代果实挥发性物质成分的比较

以野生薄皮甜瓜("马泡",杂交父本)、厚皮网纹甜瓜(杂交母本)和二者杂交的F1代果实为试材,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术检测其成熟果实中挥发性物质的种类和相对含量的差异。结果表明:网纹厚皮甜瓜、野生甜瓜和F1检测到的挥发性物质成分分别为50、70、79种,3个不同类型甜瓜的果实中共检测出120种挥发性物质,其中包括58种酯类、10种醇类、4种醛类、12种烯类和36种其它物质;3个类型甜瓜的果实中共同含有的挥发性物质有23种。3个类型甜瓜的果实中主要的挥发性物质均为酯类物质,但种类和相对含量存在差异。其中F1代挥发性物质最为丰富,表明挥发性物质的种类具有超亲优势的潜力,该结果为研究甜瓜挥发性物质代谢提供一定的参考依据。     

等离子体活化水在种子播前处理中的研究进展

种子播前处理具有打破种子休眠、降低病虫害和促进作物生长的作用,是农业生产的重要环节。等离子体活化水(PAW)种子处理作为一种新兴的物理种子处理技术,因绿色环保、操作简单和批量均匀处理等优点而受到广泛关注。PAW富含各类活性粒子,具有优异的生物活性,能够促进种子萌发、减少种子表面病菌,应用前景广阔。本文在阐述了等离子体种子处理技术原理的基础上,综述了液相等离子体放电机理、PAW生产系统及存储方式,并探讨了PAW在促萌发和表面消毒的机理,总结了 PAW 在农业生产中的优势和局限,旨在为PAW种子处理的应用和推广提供参考。     

园艺作物褪黑素的研究进展

褪黑素是一种在生物体中广泛存在的吲哚胺类化合物,在动物中具有调节昼夜节律、提高免疫力和抗衰老的作用,是一种对人类健康有益的保健佳品。现已发现褪黑素在高等植物中广泛存在,其生物合成途径以L-色氨酸为底物,途径色胺、5-羟色胺、N-乙酰-5-羟色胺,最终生成褪黑素。目前,植物中鉴定到的褪黑素合成关键酶有:L-色氨酸脱羧酶(Trp DC)、色氨酸羟化酶(T5H)、5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAc T)、N-乙酰-5-羟色胺甲基转移酶(Ac SNMT)和羟基吲哚-O-甲基转移酶(HIOMT)。虽然目前有关褪黑素在园艺作物中的功能研究还不是很多,但已有研究表明,褪黑素在园艺作物中具有促进生长,增加产量,促进种子萌发,调节光周期,调控根系发育,延迟叶片衰老,影响果实成熟和贮藏等生理功能。而褪黑素的抗氧化特性又赋予它较强的活性氧(ROS)清除能力,且褪黑素能提高光照、温度、水分、盐碱、重金属和氧化胁迫下的抗氧化酶活性。此外,褪黑素还参与了包括生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、水杨酸(SA)、多胺(PAs)和一氧化氮(NO)等物质介导的信号转导途径,组成了控制园艺作物生长、发育和抗性获得的复杂信号网络。文中从"褪黑素在植物中的生物合成,园艺作物中的褪黑素含量及影响因素,褪黑素在园艺作物生长、发育中的作用,褪黑素在园艺作物胁迫应答中的作用,褪黑素调控植物生长发育和抗逆性的信号转导网络"5个方面对褪黑素在园艺生产中的作用进行综述。重点阐述已经发现的褪黑素在园艺作物上的功能作用,对其潜在生理功能进行了预测,并从提升园艺作物褪黑素含量方面展望了今后需重点开展的研究。     

嫁接番茄的耐盐性筛选及综合评价

土壤次生盐渍化是引起作物减产的重要非生物胁迫因素之一。因此,建立耐盐高效评价和筛选技术体系对耐盐番茄砧木选育和栽培技术的开发具有重要意义。本研究以‘青恋1号’番茄为供试接穗品种,自嫁接（G0）或嫁接在25个番茄砧木（G1～G25）品种上。在对照和盐胁迫条件下,测定砧木品种在发芽期、幼苗期和大田生长期时的主要农艺性状并利用数学模型进行多重分析。通过相关性分析,发现盐胁迫下嫁接番茄产量与发芽期和幼苗期相关指标呈显著正相关。通过主成分分析、隶属函数分析和聚类分析,可将砧木划分为耐盐性极强、较强、良好、中等和较差五个等级,并得出综合排名。通过回归分析,获得耐盐性综合评价指标和产量相关的回归方程。综上,本研究筛选出‘青抗1号’‘韩国砧木1号’和‘金棚砧木一号’为三个耐盐品种,并在此基础上,对砧木耐盐性进行了分级,确定了苗期核心耐盐指标,建立了嫁接番茄的耐盐性筛选及综合评价技术体系。     

大蒜秸秆对番茄根结线虫病及根际微生态的影响

【目的】研究土壤添加大蒜秸秆对番茄根结线虫病及根际微生态的影响,旨在探明大蒜秸秆对植物、根结线虫病和根际微环境的综合效应,为合理开发大蒜秸秆资源提供理论依据和技术支撑。【方法】试验设置土壤添加0(CK)、1%(T1)、2%(T2)、4%(T3)和8%(T4)共5个大蒜秸秆添加浓度(w/w)。于日光温室中采用装有5 kg田园土的花盆(直径20 cm,深20 cm)进行番茄幼苗培养,缓苗后于番茄幼苗周围打洞接种南方根结线虫二龄幼虫(5 000 J2/株)。每30盆作为一个处理,培养温度控制在白天/夜晚为28—32℃/15—23℃。于处理10、30和50 d后取番茄根系样品,并采用抖动法收集根际土壤样品,测定番茄植株的生物量;统计根结线虫数、雌虫数、雌虫比例、卵块数、卵粒指数、繁殖系数、根结指数等病情指数和相对防治效果;分析根际土壤中的脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶等主要土壤酶活性;测定根际土壤中的细菌、真菌和放线菌的数量,以及植食性线虫、食细菌线虫、食真菌线虫和杂食捕食性线虫等不同营养类群的土壤线虫数。【结果】随着大蒜秸秆施用量的增加,番茄植株的生物量呈现先增加后降低的趋势。其中,T1处理略高于CK,而T2处理略低于CK。相对防治效果随着大蒜秸秆施用量的增加呈现递增趋势,分别达到13.6%、50.0%、72.7%和81.8%;土壤添加大蒜秸秆显著降低了根结线虫二龄幼虫向雌虫分化的比例,并降低其卵块数、卵粒指数和繁殖系数。土壤添加大蒜秸秆降低了根际土壤尿酶和磷酸酶活性,但提高了纤维素酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性。另外,土壤添加大蒜秸秆可显著增加根际土壤中细菌、真菌和放线菌的数量。其中,细菌数随着大蒜秸秆施用量的增加呈现先增后减的趋势,其峰值出现在T2处理;而真菌和放线菌则随着大蒜秸秆施用浓度的增加呈现递增趋势。土壤引入大蒜秸秆后,植食性线虫数量随着施用浓度的增加呈现递减趋势;同一浓度下,植食性线虫数随着施用时间的延长呈现递增趋势。而食细菌、食真菌和杂食捕食性线虫数量则随着大蒜秸秆施用量的增加呈现先增后减的趋势;相比之下,食真菌线虫数增幅相对较小。【结论】综合考虑大蒜秸秆对番茄旺盛生长期的植株生长、根结线虫病防控和根际微生态的影响,以T2处理(2%)的大蒜秸秆添加量较为适宜。     

西瓜品种对NaHCO3胁迫的生理响应差异

[目的]通过研究不同西瓜材料对NaHCO3胁迫的生理响应,选育耐碱西瓜品种,为其耐碱机理提供理论基础.[方法]以野生西瓜1号、18号和栽培品种京欣为试材,研究70 mM NaHCO3胁迫下不同西瓜材料的生物量、光合色素、光合特性、抗氧化酶及根和叶片中8种营养元素的含量变化.[结果]经碱胁迫后,西瓜的过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)显著升高,以野生西瓜1号含量最少,同时西瓜的抗氧化酶活性有显著提高,其中野生西瓜品种的超氧化物歧化酶(SOD),抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性上升幅度较大,京欣的APX活性上升显著.根和叶片中的K、Ca有显著降低,Na含量显著升高,1号品种叶片具有较高的K/Na,野生西瓜品种叶片中的N、P、Mg降低幅度相对较小.[结论]野生西瓜1号耐碱性最强.碱胁迫使各西瓜品种生物量,光合色素含量显著下降,且品种间差异显著,其中1号品种受抑制程度较轻.1号品种具有的高抗氧化酶活性和维持的较高K/Na是其耐碱性高的主要原因之一.     

外源亚精胺对高温胁迫下生姜叶片内源激素及叶绿体超微结构的影响

【目的】生姜具喜温怕热的特性,生产中极易遭受高温伤害。本文旨在通过研究高温胁迫条件下外源亚精胺（Spd）与内源激素的关系,以及对叶绿体的保护作用,探讨外源Spd缓解生姜高温胁迫的生理机制。【方法】以砂培莱芜大姜为试材,置光周期12 h/12 h、昼夜温度28℃/18℃和38℃/28℃的光照培养箱内,分别采用0.5 mmol·L^-1Spd处理生姜根系,在处理后0、5、10、15和20 d时测定功能叶片的相对含水量、叶绿素含量、MDA含量、电解质渗透率、叶绿素荧光参数、活性氧（ROS）和内源激素代谢等相关指标,并于处理后第20 天观察叶绿体及类囊体超微结构。【结果】高温胁迫导致生姜叶片叶绿体和类囊体严重受损,叶绿素含量降低;随着高温胁迫时间的延长,叶片F_v/F_m、Ф_PSII、F_v′/F_m′、q_P和P持续降低,NPQ、β/α-1和D显著升高;主要表现为PSII反应中心的光化学活性降低,致使光能过剩,诱发 和H₂O₂大量积累,导致叶片MDA含量和电解质渗透率升高。高温胁迫下SOD活性、ABA含量和脯氨酸含量先升后降;APX活性、CTK含量和KT含量持续下降。外源添加Spd可恢复叶片相对含水量和叶绿素含量,降低MDA含量和电解质渗透率,维持叶绿体和类囊体结构的完整性,促使叶绿素荧光参数趋于正常水平,提高高温胁迫下抗氧化酶活性及内源激素水平,进而降低ROS水平,缓解高温对生姜幼苗产生的伤害。【结论】38℃/28℃的高温胁迫导致生姜叶片受损,叶绿体和PSII功能紊乱,活性氧和内源激素水平异常;外源添加0.5 mmol·L^-1Spd可降低高温胁迫下生姜叶片损伤程度,维护叶绿体的正常生理功能,维持内源激素的正常代谢,进而提高生姜植株的耐热性。     

松杉树皮和玉米秸秆堆肥对番茄根结线虫病的防治及土壤微生物的影响

日光温室栽培条件下,通过盆栽试验研究了松杉树皮、玉米秸秆堆肥对番茄的生长、产量、根结线虫发病情况及土壤微生物的影响。结果表明,松杉树皮、玉米秸秆堆肥对番茄根结线虫病具有一定的防治效果,以松杉树皮、玉米秸秆堆肥混施效果最好,同时各种堆肥的施用均增加了番茄的生物量及土壤微生物数量。通过相关性分析得知,根结线虫与土壤微生物数量存在显著负相关,说明土壤微生物群落的多样性对根结线虫病的发生产生了抑制作用。     

超表达SlSAMS1对番茄镉胁迫的缓解效应及抗氧化系统的影响

为探讨硫代腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因与番茄抗镉性的关系,以番茄自交系和超表达SlSAMS1的3个株系为试验材料,采用营养液水培法研究SlSAMS1对镉胁迫下番茄抗氧化系统及镉积累量的影响,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测番茄自交系中SlSAMS1基因在镉处理条件下的表达情况。结果表明,番茄SlSAMS1受镉胁迫显著诱导,而超表达SlSAMS1基因显著缓解了镉胁迫诱导的番茄叶片失绿和对植株生长的抑制作用。进一步研究表明,超表达SlSAMS1显著提高了镉胁迫下抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环效率,以及愈创木酚过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,降低了镉胁迫诱导的活性氧积累和膜脂过氧化水平。同时,超表达SlSAMS1降低了镉在番茄根系中的积累,降低了镉对番茄根系的危害。本试验结果为进一步研究番茄SlSAMS1基因的功能奠定了一定的理论基础,也为缓解番茄镉胁迫的生理机制提供了一定的理论依据。     

腐植酸对NaCl胁迫下西瓜幼苗的缓解效应

以京欣1号为试材,采用Hoagland营养液水培方式,研究不同浓度腐植酸(0、0.1、0.3、0.6、1.0g·L~()-1))对盐胁迫(100mmol·L~()-1)Na Cl)下西瓜幼苗光合特性、叶绿素含量、生物量、电解质渗漏率、抗氧化酶、脯氨酸及Na~+、K~+含量的影响。结果表明:盐胁迫下营养液中添加腐植酸能不同程度改善植株生长状况,以腐植酸浓度为0.3g·L~()-1)时缓解效果最佳,显著提高了盐胁迫下西瓜幼苗的叶绿素含量、光合作用、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ),改善了植株体内Na~+、K~+分布,提高了SOD、CAT活性,降低了植株的电解质渗漏率和MDA积累,促进了西瓜植株的生长。