杜梨叶绿体基因组分析

利用高通量测序平台对杜梨（Pyrus betulaefolia）进行测序，并对其叶绿体全基因组序列的结构特征进行分析。结果表明，杜梨叶绿体基因组与大多数高等植物一样，具有典型的环状双链四分体结构。其叶绿体基因组大小为160 058 bp，共检测到61 个SSR 位点（58 个单核苷酸重复和3 个二核苷酸重复）和56 个RNA 编辑位点，这些RNA 编辑位点均引起了氨基酸的变化。与砂梨（Pyrus pyrifolia）、川梨（Pyrus pashia）和桃叶梨（Pyrus spinosa）的叶绿体基因组比较，其基因种类和数量都比较保守，表明了梨属植物进化的缓慢性。在4 个梨属植物中共检测到351 个SNP 和217 个InDel。     

新疆野苹果叶形性状变异及其与SSR标记关联分析

以从新疆天山地区新疆野苹果600个无性系中筛选得到的18个优系为研究对象,调查其叶形性状变异,并进行了SSR分子标记分析,探究叶形性状与SSR标记间的相关关系。结果表明,调查的15个叶形性状在无性系间均存在极显著差异;平均变异系数最大的为叶尖角α(达到25.39%),叶形指数L1/L3最小(仅为10.31%);叶片长的重复力最大(达到0.967),叶形指数L1/L3最小(仅为0.495)。以15个叶片性状为依据,可将各无性系完全区分开,并分为3类,各无性系间的遗传距离变化在1.293~7.235间。用均匀分布在17个染色体连锁群上的30对多态性SSR引物对18个无性系进行聚类分析,可将各无性系完全区分开,并可分为4类,各无性系间的遗传距离为0.089~0.689,平均遗传距离为0.433。所有叶形性状聚类结果与所有SSR标记聚类结果不相关。以单一叶形性状聚类结果与经过筛选的部分SSR标记聚类结果进行相关分析,绝大部分达到极显著相关,且大部分引物组合表现为累积效应,表明叶形性状与部分SSR位点具有紧密关联。     

中华金叶榆不同无性系光合特性和叶绿素荧光参数日变化研究

为了研究中华金叶榆不同无性系间的性状及光合特性的差异,选育优良无性系,以从中华金叶榆子一代中选择并培育的三个性状不同无性系（A、B和C）的嫁接苗为试材,以中华金叶榆母本嫁接苗为对照,对其形态特征、光合特性和叶绿素荧光参数日变化进行了研究。结果表明：各无性系和对照间的形态特征存在明显不同;净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳（Ci）日变化均存在差异。净光合速率日均值从大到小依次为：无性系C（12.35 μmol/m2·s）>对照（11.99 μmol/m2·s）>无性系B（11.98 μmol/m2·s）>无性系A（10.80 μmol/m2·s）,从理论上解释了无性系C生长速率较快,而无性系A生长速率较低原因。各无性系和对照的Fo、Fm以及Fv/Fm的日变化规律均存在明显差异。Fm和Fv/Fm都表现出下降后又上升的趋势,表明光合作用受到暂时抑制,但光合机构并没有受到损伤。不同无性的耐光抑制能力不同,无性系A受到的光抑制最强,无性系C受到光抑制最弱。     

基于SSR和ITS标记的杨树多态性及聚类分析

为研究杨树多样性和不同分子标记技术间的差异与联系,采用SSR和ITS标记分析12个杨树样品的DNA多态性,并在遗传距离的基础上对这两种标记方法进行相关性分析。SSR标记表明,13对引物共扩增条带54条,多态性条带51条,PIC值为0.36~0.76,能较好的区分不同样品。ITS分析结果显示,供试杨树之间差异不仅表现在碱基的差异,也表现在序列长度的差异。利用这两种标记方法对所有样品进行聚类分析发现,二者在派别间分类基本一致,但在细微分类中SSR标记相对于ITS技术能更准确的鉴别出来源相同或相似的植株个体。两种标记方法相关性分析表明,二者显著相关,相关系数R达到0.593(P=0.01,n=66,rα=0.314 966)。由此可见,它们均可用作杨树品种鉴定,同时结合这两种分子标记的遗传差异,可为快速准确的鉴定杨树资源提供技术依据。     

4个新疆野苹果优系果实品质比较

以4个新疆野苹果优系的成熟果实为材料,研究其果实品质指标(单果质量、果实纵径、果实横径、果形指数、果柄长度、果柄粗度、果实硬度、可溶性固形物、酸度、可溶性糖、果皮色泽、果肉色泽、香气成分)的差异,旨在为新疆野苹果资源的合理利用提供资料。结果表明:4个优系之间在单果质量、可溶性固形物等部分品质指标上存在极显著(P0.01)或显著(P0.05)差异,果形指数等部分品质指标差异不显著;4个新疆野苹果优系果实含(E)-2-己烯醛、1-己醇等匹配度≥80%(NIST14谱库检索)的51种香气成分,其中(E)-2-己烯醛、1-己醇、(E)-2-己烯-2-醇乙酸酯等成分均在0.5%以上,总含量占测定香气物质总量的97.66%,为参试新疆野苹果的主要香气成分;4个新疆野苹果优系之间果实香气成分种类和含量均存在差异,且均含有独有的香气成分[优系M-1含有(E)-3-己烯醛、(E)-2-己烯-2-醇乙酸酯等,M-2含有2-己烯-1-醇乙酸酯、(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸等,M-3含有壬醛、癸醛等,M-4含有(Z)-2-己烯-1-醇、(E)-丁酸2-己烯基酯等],是新疆野苹果选育的一个重要评价指标。4个新疆野苹果优系的果实品质指标遗传差异较大,均有各自的特点,具有良好的选择潜力。     

5种榆树光合特性对比

本研究以5种榆树为材料,在生长季节采用Li6400、Porket PEA高速连续激发式荧光仪及Pam-2500调制叶绿素荧光仪对其光合效率及叶绿素荧光参数进行对比分析,结果表明:不同榆树的光合能力存在显著差异,黑榆的光合能力显著高于其他榆树,主要原因是黑榆具有较高的光能利用率,即在单位反应中心可以吸收更多的光能,且较大部分用于还原QA,从而有更多的能量用于固定CO2,进而促进光合作用;黑榆光合机构的光系统PSⅡ的实际光能转换效率较高,且通过热耗散散失的能量和光系统Ⅱ调节性能量耗散的量子产额较少,能量散失较低。综合分析表明,不同榆树影响净光合速率的主导因素及作用方式的不同,不同榆树的原初光化学活性、PSⅡ受体醌QA、QB及受体侧库PQ间的差异,是造成不同榆树光合能力差异的主要原因。     

新疆野苹果优良无性系光合作用及叶绿素荧光特性分析

以8个2年生新疆野苹果优良无性系嫁接苗为材料,采用Li-6400XT光合仪及Porket PEA高速连续激发式荧光仪对8个野苹果的光合、叶绿素荧光日变化进行测定,结果表明:1号、5号无性系在光合、叶绿素荧光等各参数等方面优于其他无性系。8个野苹果无性系Pn日变化为双峰模式,在11:00、15:00时达到高峰;Tr和Gs的日变化也为双峰模式,在9:00和15:00达到高峰。对叶绿素荧光分析可知,Fo、Fm、Fv、ψO、DIO/CSO的日变化呈双峰模式;Tfm、φPO、φEO、PIABS、PICS的日变化为单峰模式,均在11:00达到高峰。Fv、Tfm、ABS/CSm、TRO/CSO、ETO/CSO、RC/CSO与Pn极显著正相关,相关性最高的为RC/CSO,相关系数达到0.946,说明光化学反应中电子传递对光合影响较大。Tfm、ABS/CSO、ABS/CSm、ABS/CSm、RC/CSO、ETO/CSO、TRO/CSO与Tr达到显著正相关,说明Tr的变化与比活性参数联系比较紧密。φPo、φDo、ABS/CSO、ETO/CSO与Gs达到显著相关水平,与Tfm、ABS/CSm、TRO/CSO、RC/CSO均达到了极显著相关水平,说明Gs的变化与单位面积吸收、捕获的光能及反应中心的密度联系比较紧密。     

套袋对五个新疆野苹果优系果实品质的影响

以5个新疆野苹果优系为试材,研究套袋对新疆野苹果果实部分品质指标的影响。结果表明:未套袋处理和套袋处理下,5个新疆野苹果优系单果质量、可溶性固形物含量、酸度、果形指数等均有显著性差异,套袋果实较未套袋果实在单果质量、可溶性固形物含量、酸度有降低趋势,部分优系达到显著性差异(P0.05),套袋果实与未套袋果实间果形指数没有显著性差异;套袋对5个新疆野苹果优系果实香气成分的影响不一致,优系M-1、M-2、M-5的醛类和酸类的相对含量降低,醇类和酯类的相对含量升高,优系M-3和M-4的醛类和酸类相对含量升高,酯类相对含量降低,优系M-3醇类相对含量降低,M-4醇类的相对含量升高;套袋对5个新疆野苹果优系果实香气成分的多样性影响不一致,其中套袋使香气成分的丰富度均降低,优系M-3和M-4香气成分的多样性指数和均匀度指数均没有明显变化,而优系M-1、M-2、M-5多样性指数和均匀度指数变化较大,表现为优系M-1的多样性指数和均匀度指数降低,优系M-2和M-5的多样性指数和均匀度指数升高。     

新疆野苹果光合和叶绿素荧光参数季节变化

以天山地区收集的600个无性系中优选得到的18个新疆野苹果无性系为试材,在生长季节采用Li-6400XT光合仪和Porket PEA高速连续激发式荧光仪对各无性系光合和叶绿素荧光参数进行了动态变化测定和分析。结果表明:不同月份影响光合的主导因素存在差异,6月份影响净光合速率(Pn)的主导因素为气孔导度(Gs),7、8月份均为胞间CO2浓度(Ci),9月份影响Pn的主导因子为蒸腾速率(Tr)、Gs,10月份Tr、Gs、Ci对Pn的影响因差异不明显;叶绿素荧光年动态分析表明,初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、最大荧光发出时间(Tfm)、单位面积的热耗散(DIO/CSO)、单位面积反应中心的数量(RC/CSO)、单位面积为基础的性能指数(PIcs)、荧光诱导曲线和F=Fm之间的面积(Area)均与Pn达到极显著相关水平,说明光化学反应对Pn的影响较大。不同月份间光合速率差异不显著;无性系间存在显著差异,1号无性系年平均光合速率显著高于其它无性系。     

新疆野苹果自然群体叶形遗传多样性分析

以伊犁地区10个新疆野苹果天然群体为研究对象,对其天然群体叶形遗传多样性进行了分析。结果表明:新疆野苹果群体叶形性状在群体间和群体内都存在丰富的变异。新疆野苹果叶片长/叶宽(L1/A1)的变异系数为11.99%,在所有的性状中最稳定。所有性状平均变异系数最大的为XY1群体(17.18%),最小的为XY2群体(14.09%)。群体内个体间的广义重复力平均值为0.8877;群体间广义重复力平均值为0.7536,叶片长/叶柄长(L1/L2)、叶柄长(L2)的群体间广义重复力较小,分别为0.3022和0.5800,说明这2个性状在群体间的表现不稳定,易受环境的影响。10个群体根据叶形指标聚类分为4类,聚类结果和地域相吻合,说明叶形受环境影响较大。主成分分析表明,贡献率较高的前3个性状分别为叶尖角α、叶基角γ、叶长L1,说明这几个性状参数在新疆野苹果的表型分类中起到重要作用,可以作为野苹果表型分析的重要指标。