低温胁迫对嫁接苦瓜幼苗渗透调节物质的影响

为研究低温胁迫对苦瓜嫁接苗渗透调节物质的影响,以中原共荣与苦砧 2 号 2 个南瓜品种作为砧木与翠柳2号苦瓜分别靠接的嫁接苗为试材,对照采用苦瓜自根苗,使用人工气候培养箱进行低温处理,对低温下两种不同砧木嫁接苗的冷害指数及可溶性蛋白、游离脯氨酸、可溶性总糖、葡萄糖、果糖、蔗糖含量的变化进行测定。结果显示：在低温胁迫下,嫁接苗的冷害指数极显著低于自根苗,说明嫁接可以缓解幼苗所受的低温伤害。在冷胁迫期间,可溶性蛋白、游离脯氨酸以及可溶性总糖嫁接苗显著高于自根苗;在冷胁迫前期,嫁接苗葡萄糖含量显著高于自根苗;果糖含量嫁接苗与对照差异不显著;蔗糖含量在低温胁迫过程中,嫁接苗均显著高于自根苗。苦砧 2 号在可溶性蛋白,游离脯氨酸以及可溶性糖的含量上均高于中原共荣,综合表现上苦砧 2 号的抗冷性优于中原共荣以及自根苗,说明嫁接苗在低温胁迫时能有效地提高此 3 类渗透调节物质含量,以此提高苦瓜幼苗的耐冷性,而在冷胁迫前期正向响应的可溶性糖中的主要成分是葡萄糖,蔗糖在整个耐冷胁迫期间均表现了正向作用。     

不同生根剂对3个南美引进黄果西番莲品种的扦插生根效果

为南美引进黄果西番莲品种的种质保存及推广种植提供技术基础,以3个引进黄果西番莲为材料,选用生根粉(ABT)和吲哚丁酸(IBA)2种生根剂,分别设置3个浓度梯度;并对不同级别枝条进行生根试验。结果表明:IBA处理插条的生根效果优于ABT,其中IBA 200~300mg/L处理南美引黄1号和南美引黄2号的生根率最高,均在80%以上,而IBA 100mg/L处理的南美引黄3号生根率最高,在73.3%以上;南美引黄1号的根系优于南美引黄3号,南美引黄2号的根系生长情况较差;2级枝条即当年生半木质化茎段为最适宜的扦插材料。     

低温胁迫对嫁接苦瓜幼苗抗氧化系统的影响

为研究低温胁迫对嫁接苦瓜幼苗生长及活性氧代谢系统的影响,以翠柳2号苦瓜为接穗,以苦砧2号（黄籽南瓜）和中原共荣（白籽南瓜）为砧木,利用靠接法进行嫁接,在人工气候箱内模拟低温胁迫条件,并对嫁接苦瓜幼苗的冷害指数和抗氧化系统的生理生化物质活性或含量进行测定。结果显示:在低温环境中,苦瓜嫁接苗与自根苗冷害指数以及抗氧化系统相关指标都会受到显著的影响。低温胁迫处理苦瓜自根苗的冷害指数显著升高,苦瓜嫁接幼苗冷害指数显著低于自根苗,说明嫁接可以显著提高苦瓜幼苗的对低温的耐受力。嫁接苗抗氧化酶活性以及抗氧化物质含量明显高于自根苗,而丙二醛（MDA）含量、过氧化氢（H2O2）以及超氧阴离子(O2*-)的产生速率则显著低于自根苗,该结果说明嫁接能够降低低温胁迫所引起的活性氧积累和膜质过氧化对细胞膜造成的损伤。研究表明,低温胁迫下,苦瓜嫁接幼苗的抗氧化酶、抗氧化剂含量提高,可以维持AsA-GSH循环系统稳定性,降低了H2O2、MDA的累积以及产生速率,从而减轻活性氧对苦瓜幼苗的伤害,保护细胞膜结构的稳定性,增强了苦瓜幼苗的抗低温能力。     

苦瓜SSR-PCR体系优化及其引物在瓜类作物中的穿梭性

为构建高密度苦瓜SSR分子标记遗传图谱,利用正交设计L16(45)对苦瓜SSR-PCR体系进行优化。采用该体系和本实验室开发的300对SSR引物对4种表型差异较大的苦瓜材料基因组DNA进行了多态性引物筛选,并用筛选出来的多态性引物对黄瓜、甜瓜、西瓜、丝瓜、冬瓜、南瓜进行了PCR扩增,研究了苦瓜SSR引物对6种瓜类作物扩增的通用性及多态性。优化后的SSR反应体系为:d NTPs(2.5 mmol/L)0.5μL、Taq DNA聚合酶(5 U/μL)0.1μL、10×PCR-Buffer 1.5μL、SSR引物(10μmol/L)0.6μL、模板DNA(100 ng/μL)70 ng,总反应体系为10μL。在苦瓜300对SSR引物中,筛选出49对条带清晰的多态性引物,多态性比率为16.3%。其中苦瓜SSR引物对黄瓜、甜瓜、西瓜、丝瓜、冬瓜、南瓜扩增的通用性分别为61.2%、51.0%、59.2%、57.1%、49.0%、59.2%;每个物种不同类型间的多态性比率排序为丝瓜(22.4%)西瓜(16.3%)甜瓜(14.3%)、冬瓜(14.3%)黄瓜(8.2%)南瓜(2.0%)。即有棱丝瓜和无棱丝瓜之间、圆形西瓜和椭圆形西瓜之间多态性较高,瓜用南瓜和叶用南瓜之间多态性比率最低。说明部分苦瓜的SSR标记在其他葫芦科作物中具有通用性,并且在不同物种间扩增多态性存在明显差异,本研究将为葫芦科其他作物分子标记研究及后续苦瓜分子标记辅助育种和比较基因组等方面的研究和应用提供依据。     

葫芦科作物重要性状基因定位研究进展

瓜类是重要的蔬菜、水果类作物,随着生活水平的不断提高,人们更加注重农产品的品质和产量,因此进一步提高瓜类产品的品质和产量,满足人们对优质农产品的需求成为当前科学研究的重要任务之一。优良品种选育是进一步提高葫芦科蔬菜作物品质和产量的有效方法,分子育种是加速育种进程的重要手段,而基因定位是现代分子育种研究的基础。本文综述了主要葫芦科作物重要性状基因定位的策略、方法以及初步定位和精细定位工作的研究进展,为相关作物的基因精细定位、基因克隆研究提供参考依据,并对今后的葫芦科作物精细定位技术提出了展望。      

苦瓜白粉病病原菌和生理小种的鉴定及苦瓜对白粉病的抗性遗传分析

为明确海南省苦瓜白粉病的病原菌、生理小种及苦瓜对白粉病的抗性遗传规律,结合形态学鉴定和分子鉴定解析白粉病菌及生理小种种类,通过显微镜观察白粉病菌侵染过程,并应用主基因+多基因混合遗传模型分析法探讨苦瓜对白粉病的主要抗性遗传规律。结果表明:采集自海南省6个市(县)的苦瓜白粉病病原菌均为单囊壳白粉菌Sphaerotheca fuliginea,属生理小种2F,该菌在侵染苦瓜叶片时有4个关键时期:接种后4 h为分生孢子萌发高峰期,8 h为附着孢形成高峰期,16～24 h为次生菌丝形成高峰期,5 d为分生孢子梗形成高峰期。将其接种于苦瓜抗、感品系,对白粉病的抗性符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型,主基因和多基因共同控制苦瓜对白粉病的抗性,其中以主基因遗传为主,且会受到环境变异的影响。根据苦瓜抗性遗传规律,F2代主基因遗传率最高,受环境影响最小,在苦瓜的白粉病抗性育种中,以早期世代F2代作为有效选择世代。研究表明白粉病菌侵染叶片的前2 d是白粉病防治的最佳时期,所以在白粉病易发的物候期,可将防治时间提前1～2 d。     

葫芦科主要蔬菜再生体系建立影响因素的研究进展

葫芦科主要蔬菜建立再生体系是基因工程研究中关键性的基础工作。本文就近些年来国内外在激素水平、培养基类型、基因型、苗龄、外植体部位、不同的消毒处理方法等因素对葫芦科主要蔬菜再生体系建立的影响方面的研究进展进行综述,分析了目前葫芦科主要蔬菜再生体系研究进展缓慢的原因,以期为葫芦科主要蔬菜的遗传转化研究和分子育种提供借鉴。     

苦瓜MSAP反应体系的优化及其种质资源表观遗传多样性

为研究苦瓜表观遗传多样性,通过正交设计方法优化了MSAP技术中预扩增和选择性扩增系统的关键因素,构建了适用于苦瓜的MSAP反应体系,并利用其对52份苦瓜种质资源的表观遗传多样性进行分析。结果表明:30μL MSAP双酶切反应体系中,加入Eco RⅠ和MspⅠ/HpaⅡ各10 U,于37℃水浴酶切4 h时使酶切完全;最佳预扩增反应体系20μL,包含连接产物4μL,10×PCR buffer 2.0μL(25 mmol/L),d NTPs0.3μL(2.5 mmol/μL),Taq酶0.1μL(5 U/μL),10 mmol/L上下游引物各1.0μL;最佳选择性扩增反应体系20μL,包含4μL稀释150倍的预扩增产物。从110对引物中选出扩增效果好,条带清晰的12对引物组合利用最佳反应体系对52份苦瓜种质资源进行MSAP扩增,共得到430条条带,其中多态性条带218条,多态性比率为50.70%。对DNA甲基化模式进行分析,其中类型Ⅰ(非甲基化类型)3109条,类型Ⅱ(半甲基化类型)633条,类型Ⅲ(全甲基化类型)606条,类型Ⅳ(外部甲基化)1250条,苦瓜甲基化模式主要为外部甲基化为主。Nei's基因多样性指数和Shannon信息指数分别为0.226 5、0.372 6,该结果表明试验中所用的苦瓜种质资源具有丰富的遗传多样性,遗传变异和进化水平较高。UPGMA聚类分析结果表明12个不同地区苦瓜种质资源在相似性系数0.88处可分为4大类,大部分种质被聚集在第1类中,又可以分为5个亚群,亚群Ⅰ:中国海南、中国广东、中国福建和日本;亚群Ⅱ:中国云南;亚群Ⅲ:泰国和格林纳达;亚群Ⅳ:中国北京;亚群Ⅴ:中国台湾。本研究通过利用正交优化建立MSAP反应体系,并对苦瓜种质资源甲基化表观遗传多样性进行研究,这种基因组结构水平上的研究将为苦瓜种质资源的种群分化及物种进化的进一步研究提供依据。