苹果园种植长柔毛野豌豆结合自然生草对土壤综合肥力的影响

以种植长柔毛野豌豆（Vicia villosa Roth.）结合自然生草2、4和6年及各自的清耕除草（对照）苹果园耕作层（0 ~ 20 cm）土壤为试材,测定土壤有机质、养分、酶及微生物特性的变化,旨在为长柔毛野豌豆在果园生草中的推广应用提供科学依据。试验结果表明,生草2、4和6年的果园0 ~ 20 cm耕作层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的含量、土壤磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性及土壤微生物呼吸、活性与活跃微生物量大多高于其各自的清耕对照;生草2年的土壤微生物碳源利用能力低于其清耕对照或差异不显著,而生草4年和6年的土壤微生物碳源利用能力均高于其清耕对照。表明果园种植长柔毛野豌豆结合自然生草能全面提升土壤综合肥力。     

苹果液泡膜蔗糖转运蛋白基因MdSUT4的表达分析与功能鉴定

以新疆红肉苹果杂种一代优系‘红脆1号’为试材,克隆MdSUT4并原核诱导获得其重组蛋白,对其进行生物信息学分析,测定其在不同组织及不同发育时期果实中的表达,通过亚细胞定位及转基因鉴定其功能。结果发现,MdSUT4编码的蛋白大小为55 kD左右,定位于8号染色体,由5个外显子和4个内含子组成;糖代谢相关基因系统进化树分析发现,MdSUT4与AtSUC4、PpSUT4在同一个进化支上;定量表达分析发现,MdSUT4在苹果的花、叶和幼果中均有较高的表达,且在果实发育中的表达水平与蔗糖含量显著负相关;MdSUT4启动子含有与糖信号及激素信号相关的顺式作用元件;在‘王林’苹果愈伤组织中过表达MdSUT4,能降低蔗糖含量,但却提高类黄酮含量;MdSUT4定位于‘王林’愈伤组织原生质体的液泡膜上。以上结果表明,MdSUT4可能参与了蔗糖从液泡膜中的外排,并可能促进类黄酮的合成。     

两个耐贮性不同的红肉苹果株系果实硬度与香气成分及相关酶活性与基因表达差异分析

以‘红心7号’和‘红心9号’两个红肉苹果新品系的成熟果实为试材,检测贮藏期间硬度与香气成分及其相关酶活性与基因表达量。‘红心9号’苹果贮藏期间果实硬度极显著低于‘红心7号’,而乙烯释放速率极显著高于‘红心7号’;总香气物质、酯类含量及AAT1、AAT2和LOX基因表达量均极显著高于‘红心7号’,而在贮藏后期(90~120 d)果实醇类与醛类含量及HPL和ADH基因表达量均极显著低于‘红心7号’;PG、XET、PME、AM、α-L-Af和β-Gal等6个果实软化相关基因表达量及其酶活性大都极显著高于‘红心7号’。上述结果表明乙烯释放速率和酯类含量高及酯类生物合成和果实软化相关基因上调表达可能是导致‘红心9号’苹果贮藏期间果实硬度显著低于‘红心7号’的主要原因。香气物质种类、含量及其变化能作为果实贮藏品质评价的指标之一。     

红肉苹果愈伤组织生长素信号相关基因MdARF3的克隆与表达分析

以红肉苹果‘紫红3号’(新疆红肉苹果与‘富士’F_1代)的红色幼嫩叶片为外植体诱导的红色愈伤组织为试材,初步探讨生长素调控苹果花青苷代谢机理。根据拟南芥AtARF3蛋白序列在苹果基因组中Blast比对得到一个生长素信号相关基因(MDP0000173151),暂命名为MdARF3。克隆测序发现该基因的开放阅读框长度为2 127 bp,编码708个氨基酸。进化树分析表明,MdARF3与AtARF3在同一进化支上,推测它们具有相似的功能。愈伤组织在含有0.3 mg·L~(-1) NAA的MS培养基培养2 h之后其MdARF3上调表达,表达量极显著高于无NAA培养基(对照),而CHS、CHI、F3H、DFR、UFGT及LDOX等花青苷合成结构基因的表达量均极显著低于对照,并且MdARF3表达量与培养基中NAA浓度呈显著正相关(相关系数为0.98),与愈伤组织花青苷含量呈显著负相关(相关系数为–0.89),推测MdARF3对培养基中生长素快速做出反应调控花青苷合成;通过原核诱导获得了MdARF3的重组蛋白,为进一步研究MdARF3蛋白在花青苷代谢途径中的功能奠定了基础。     

晚熟梨新品种‘新慈香’

‘新慈香’梨是从‘新梨7号’ב莱阳慈梨’杂种后代选育出的大果优质晚熟新品种。果实大,圆形,平均单果质量597 g,最大单果质量达780 g;黄绿色,果点不明显,梗洼深,萼片残存;果心居中;果肉白色细腻,汁多,味甘甜,香气独特,品质优良。在山东冠县4月上旬开花,9月底果实成熟,果实发育期170 ~ 180 d;对梨黑星病、轮纹病及叶斑与褐斑病等病害具有较强抗性,坐果率高,丰产性强。     

晚熟梨新品种‘山农酥’

‘山农酥’梨是从‘新梨7号’ב砀山酥梨’杂种后代选育出的新品种。果实大,纺锤形,平均单果质量460 g,最大单果质量738 g;果实底色黄绿色,果面光滑;果梗斜生,梗洼深度浅,萼片宿存,呈聚合态,萼洼隆起;果肉白色,质地细密,酥脆,汁多味甜,具香味,可溶性固形物含量12.7%,品质优良。在山东冠县4月上旬开花,9月底果实成熟,果实发育期175 d左右;对梨黑星病、轮纹病及叶斑与褐斑病等病害具有较强抗性,坐果率高,丰产性强,属大果型优质晚熟梨新品种。     

苹果液泡膜葡萄糖转运蛋白基因MdVGT1的克隆与表达分析

【目的】研究新疆红肉苹果杂种一代优系‘红脆1号’液泡膜葡萄糖转运蛋白基因MdVGT1生物学信息、表达水平及其在糖代谢中的功能,旨在为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供参考。【方法】以新疆红肉苹果杂种一代优系‘红脆1号’为试材,克隆MdVGT1,对其进行生物信息学分析;并采用荧光定量PCR分析该基因在不同组织及不同发育时期的表达,分析‘嘎啦’组培苗中该基因在葡萄糖诱导下的表达,通过酵母双杂交验证其互作关系,并通过原核诱导获得重组蛋白。【结果】在‘红脆1号’中克隆获得MdVGT1全长,测序发现其包含1 506 bp完整的开放阅读框,编码501个氨基酸,预测其编码蛋白质分子量为53.16 kD,等电点为5.92,定位于苹果基因组的1号染色体上,由14个外显子和13个内含子构成;糖代谢相关基因系统进化树分析表明,MdVGT1与AtVGT1、VvVGT1、CsVGT1在同一个进化枝上,功能域分析表明,MdVGT1蛋白含有12个跨膜区域;MdVGT1在苹果的花、叶和幼果中均有较高的表达,在果实发育中,其表达量与葡萄糖含量有显著的相关性;MdVGT1启动子含有与抗逆、糖信号及激素信号相关的顺式作用元件;葡萄糖处理‘嘎啦’组培苗一周后,MdVGT1的表达量明显提高;酵母双杂交试验表明,MdVGT1与MdTMT1在体外能相互作用,并通过原核诱导获得了MdVGT1的重组蛋白。【结论】在‘红脆1号’苹果中克隆获得了液泡膜葡萄糖转运蛋白基因MdVGT1,其可能与MdTMT1互作共同转运葡萄糖进入液泡膜。     

新疆红肉苹果杂种一代4个株系类黄酮含量及其合成相关基因表达分析

【目的】研究新疆红肉苹果(Malus sieversii f.neidzwetzkyana(Dieck)Langenf.)与‘富士’(M.domestica cv.Fuji)等苹果品种杂交后代株系间果实类黄酮合成差异的分子机理,为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以紫红2号及红脆1、2、4号等红肉程度存在明显差异的4个苹果株系发育后期的果实为试材,进行MYB10启动子基因型鉴定,并测定类黄酮组分和含量,分析类黄酮合成相关基因的表达。【结果】红脆1、2、4号MYB10启动子基因型均是R6R1型,而紫红2号启动子类型为R6R6型。红脆1号和紫红2号果实成熟期类黄酮含量分别为3.0 mg·g~(-1)和3.1 mg·g~(-1);紫红2号花青苷含量(23.9 U·g~(-1) FW)是红脆1号(12.2 U·g~(-1) FW)的2倍,其他类黄酮组分含量(1 635.3 mg·kg~(-1))仅是红脆1号的69%。紫红2号MYB10和UFGT等转录因子及花青苷合成基因在果实发育后期(花后110—125 d)均具有较高的表达量;红脆4号的MYB10虽然在果实发育后期(花后110—125 d)表达量较高,但b HLH3、TTG1、ANS和UFGT表达量较低。红脆1、2、4号类黄酮组分含量分别为2 355.0、1 247.5和1 337.5 mg·kg~(-1),差异显著;红脆1号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较高,而MYB16和MYB111表达量较低;红脆2、4号MYB12转录因子及FLS、LAR和ANR等类黄酮生物合成相关结构基因表达量较低,而MYB16和MYB111转录因子表达量较高。【结论】MYB10、b HLH3和TTG1等转录因子及ANS和UFGT等花青苷生物合成结构基因在果实发育后期高水平表达,可能是导致紫红2号成熟期果肉花青苷含量高的主要原因,而MYB12、MYB16和MYB111等转录因子及DFR、FLS、LAR和ANR类黄酮生物合成相关结构基因的差异表达,可能是导致红脆1、2、4号等3个株系类黄酮组分及含量差异的主要原因。