火龙果节律钟输出基因HpGI的克隆与表达分析

节律钟输出基因GIGANTEA通过光周期途径促进植物开花,为研究火龙果GIGANTEA同源基因功能,应用RT-PCR克隆获得该基因的开放阅读框序列,命名为Hylocereus polyrhizus GIGANTEA (HpGI),GenBank登录号为MK609546。序列分析结果表明,HpGI开放阅读框长度为3537 bp,编码1178个氨基酸。系统进化分析显示,HpGI与甜菜BvGI、菠菜SoGI、丝石竹GpGI的分子进化距离较近。预测HpGI定位于细胞核,无信号肽和跨膜螺旋结构域,属于非分泌蛋白。基因表达分析结果表明,HpGI基因在茎和花芽中的表达量显著高于茎芽、果皮和根;相比对照,延长光周期处理8 d时,其表达量显著上调。推测HpGI基因可能通过光周期途径促进火龙果开花。     

基于转录组序列的火龙果SSR和SNP多态性分析

为深入挖掘火龙果SSR和SNP分子标记,以自交亲和型火龙果新种质‘黔蜜龙’转录组序列为基础,系统分析了SSR和SNP位点多态性和分布特征。转录组序列组装共获得96 800个unigene,其中28 471个unigene在数据库中得到注释,在各个数据库中均得到注释的有5 800个。从unigene中搜寻到26 167个SSR位点,出现频率为0.35个/kb。SSR重复类型共180种,单核苷酸重复最多(66.00%),其次为二核苷酸重复(23.01%)、三核苷酸重复(9.99%),其他类型较少(1.00%)。SSR长度在10~381 bp,10~11 bp的SSR有7 988条(30.53%),长度12~20 bp的有15 901条(60.77%),长度21~40 bp的有1373条(5.25%),长度大于40 bp的有905条(3.46%)。unigene中共有357 330个SNP位点,发生频率为1/204 bp,其中碱基转换位点226 165个(63.29%),碱基颠换位点141 165个(36.71%)。6种单碱基变异类型中,C/T、A/G的发生频率最高,分别占31.91%和30.38%。A/T、A/C、T/G和C/G这4种颠换类型分别占SNP总数的7.85%、7.85%、7.2%和13.09%,碱基转换类型比例高于颠换类型。火龙果转录组序列中的SSR和SNP位点丰富,筛选多态性、准确率高的引物,有望在火龙果遗传多样性分析、品种鉴定和遗传图谱构建等方面得到应用。     

火龙果紫红龙果实的生长发育特征

为火龙果科学的肥水管理和采收贮藏提供参考依据,以紫红龙果实为材料,研究其果实生长发育过程中果形指数、单果重、可食率、果皮厚度、可溶性固形物、可滴定总酸及果实色度等的变化。结果表明:果实生长发育过程中,果实纵横径、单果重、果肉鲜重和可溶性固形物含量逐渐增长,其中纵横径、单果重在授粉后30d趋于稳定,果肉鲜重和可溶性固形物含量一直增加至采样结束;果皮厚度呈快速变厚-缓慢变厚-快速变薄的变化趋势;可滴定酸含量呈小幅下降再升高后降低,在授粉后36d达最大值;果皮颜色呈黄绿色-粉红色-深红色-紫红色的变化规律。     

贵州火龙果丛枝菌根与土壤因子的相关性研究

火龙果(Hyloeereus undatus Britt)是一种多功能型植物,在贵州大面积种植。为探明火龙果丛枝菌根根系侵染特性与土壤因子的相关性,于2016年7月,在贵州省镇宁、罗甸、关岭、册亨四个地区按10~20 cm、20~30 cm两个土层进行根系采样,共分离鉴定出AM(Arbuscular mycorrhizal)真菌4属79种。结果表明:不同地区AM真菌的种类组成及孢子密度存在差异,AM真菌能与火龙果根系共生形成疆南星型丛枝菌根;其多样性与土壤环境密切相关,AM真菌侵染率与全磷呈显著负相关,孢子密度与有机质、水解氮、全氮呈显著正相关,真菌多样性指数与有机质呈显著负相关。     

火龙果对干旱胁迫的适应性研究

干旱胁迫是影响植物生长和发育的一个重要因子,当植物受到干旱胁迫后,其自身也会作出一些适应性变化。本研究以贵州地区广泛种植的火龙果（Hylocereus undatus）品种‘紫红龙’为试验对象,通过对其茎和根系生长量、茎含水量、气孔运动、叶温变化及叶绿素合成等方面进行研究,并对其抗旱适应性进行评价。结果表明：干旱处理16周,土壤含水量下降到15%（严重缺水）时,火龙果茎中含水量仍有80%（轻度失水）;干旱限制茎伸长和增粗生长,而促进根系萌发和伸长生长;干旱下,气孔开放率、气孔开放度、气孔密度和气孔大小均降低;火龙果新茎比老茎对于气温的升高或者降低更加敏感,而干旱处理的火龙果茎表温度比对照高;随着干旱程度的加深,光合色素显著降低,叶绿素荧光参数发生变化。火龙果茎具有很强的保水能力和耐干旱胁迫能力;干旱下,火龙果的水分优先提供根系促进根生长,维持茎伸长生长,而增粗生长受抑制;在轻度和中度水分胁迫下,火龙果茎光合能力不会明显下降,在重度水分胁迫时才会显著影响其光合效率。     

露地补光对贵州热区火龙果产量及产值的影响

为寻找在贵州热区促使火龙果提早开花及延后成熟的经济栽培方式,以3年生紫红龙品种为材料,常规栽培为对照,观察补光措施对贵州热区火龙果产量和产值影响。结果表明:采用60瓦照明灯于2月26日至5月20、9月22日至11月10日每天补光4小时(共540小时),较露地常规栽培火龙果产量高666.333公斤/亩,综合收益高5 255.857元/亩。     

火龙果种质资源表型性状的遗传多样性分析

对火龙果种质资源遗传多样性进行分析与评价，为火龙果品种资源的创新利用提供基础。以58份火龙果种质资源为研究对象，对其14个质量性状和9个数量性状进行描述和测定，采用变异分析、相关性分析方法，结合多样性指数，对火龙果表型性状进行评价。结果显示，58份种质资源绝大多数性状呈现出变异程度高、类型丰富的特点，质量性状多样性指数为0.234～1.809;9个数量性状变异范围较大，变异系数为11.25%～35.32%，其中Vc含量变异系数最大；各数量性状间大部分存在显著或极显著相关性。说明58个火龙果种质资源间存在真实的遗传差异，遗传多样性丰富。     

低温处理对火龙果种子萌发的影响

探索提高火龙果种子发芽率方法，为快速、高效获得火龙果实生苗，进而提高火龙果实生苗繁殖成功率及选育火龙果优良品种提供科学依据，以无刺红、以色列黄龙、黔蜜龙3个品种火龙果的种子为试验材料，比较低温（4℃）和常温条件下不同品种火龙果的种子发芽势和发芽率。结果表明：3种火龙果的种子发芽势和发芽率均表现为低温处理高于常温处理，且不同品种火龙果的种子发芽势、发芽率差异极显著；相同温度处理下，3种火龙果的种子发芽势、发芽率均表现为以色列黄龙>黔蜜龙>无刺红。低温对火龙果种子的发芽势和发芽率有显著影响，在一定程度上可促进火龙果种子的萌发。