茄子新品种‘新丰3号’

‘新丰3号’是以‘中联1号’为母本、‘南新1号’为父本配制的紫红长茄杂交一代新品种。果实长筒形,底圆,纵径27.4～28.0 cm,横径5.06～5.38 cm。果皮紫红色,果面平滑、有光泽,果肉白色,感观品质良。单果质量257.5～267.1 g,单季产量35 301～44 565 kg·hm^-2。中抗青枯病。适合华南地区春季和秋季露地栽培。     

转录组及代谢组联合解析茄子果色上位遗传效应

【目的】 茄子果色与商品果外观品质和价值密切相关,花青素是决定茄子果色的重要天然色素之一。通过基因表达和代谢物差异比较,解析上位基因互作调控茄子果皮花青素合成的作用机制,为不同果色茄子选育提供理论基础。【方法】 以花青素合成结构基因ANS突变的白果色母本19141、花青素合成关键调控基因MYB1突变的白果色父本19147及其紫红果色F₁代E3316茄子为试验材料,对商品果期果皮进行转录组测序和广靶代谢组分析。【结果】 转录组测序分析表明,19141_vs_19147的差异表达基因（DEGs）最多,其次是E3316_vs_19141,两个比较组DEGs均在类黄酮途径富集程度最高;E3316_vs_19147筛选到的DEGs最少,未在类黄酮途径富集。广靶代谢组共检测分析到218个代谢物。E3316_vs_19141共检测到差异代谢物（DAMs）113个,E3316_vs_19147共检测到差异代谢物98个。转录组和代谢组联合分析发现花青素生物合成关键结构基因CHS、CHI、F3H、DFR和ANS,关键调节基因MYB1、AN1和AN11,修饰基因3GT、5GT、AT和OMT,还有转运基因AN9（GST）相对表达量均为19141>E3316>19147;果皮呈色相关的花青素类代谢物矢车菊素（CAS：528-58-5）、矢车菊素3,5-二葡萄糖苷（CAS：20905-74-2）含量为E3316>19147>19141。上位基因调控下,茄子果皮中同时表达F3′H与F3′5′H,但是F3′H表达水平远高于F3′5′H。E3316花青素含量高于亲本,绿原酸含量低于其亲本。【结论】 上位性基因互作控制果色的遗传背景下,亲本突变基因类型决定了花青素代谢通路基因表达趋势和果皮呈色抑制方式。两个白果色亲本杂交F₁代果皮呈紫红色是由于花青素生物合成途径两个互作突变基因位点功能互补;F3′H高水平表达是合成矢车菊型花青素的主要原因;果皮花青素和绿原酸生物合成间存在竞争关系。     

中国辣椒 BCAT 基因家族鉴定、表达分析及克隆

【目的】了解中国辣椒（Capsicum chinense Jacq.）BCAT 基因家族成员的分布、性质及表达模式。中国辣椒是辣椒的 5 个主要栽培种之一,果实通常具有由支链酯类形成的浓郁果香。支链氨基酸转氨酶（BCAT,Branched-chain Aminotransferase）负责催化支链氨基酸合成相应 2- 氧代酸,是催化合成支链酯类的第一步反应酶。【方法】使用生物信息学分析和实时荧光定量 PCR 等方法对中国辣椒的 BCAT 基因家族成员进行鉴定、表达分析和克隆。【结果】获得 5 个 BCAT 基因家族成员,分别命名为 CcBCAT1、CcBCAT2、CcBCAT3、CcBCAT4和 CcBCAT5,随后对其进行生物信息学分析并克隆 CcBCAT1~CcBCAT4。生物信息学分析显示,这些基因分布于辣椒的 4 条染色体上,蛋白均为亲水性蛋白,氨基酸长度在 184~557 aa,分子量为 20.29~89.60 ku,等电点为 5.57~8.34。亚细胞定位预测结果显示,CcBCAT1 定位于叶绿体和线粒体,其他基因家族成员均位于叶绿体。CcBCATs 基因时空表达分析显示,CcBCAT1-4 基因具有组织表达特异性,CcBCAT2~CcBCAT4 相对表达量随着辣椒的成熟呈现逐步上升的趋势,其中 CcBCAT4 最为明显、CcBCAT1 则相反、CcBCAT5 未检测到表达。【结论】明确中国辣椒 BCAT 基因家族的表达模式,推测 CcBCAT4 参与辣椒果实相关次生代谢物合成。     

响应辣椒疫霉菌诱导的CaWRKY转录因子筛选及其信号通路分析

在辣椒基因组中全面鉴定WRKY转录因子并筛选出受辣椒疫霉菌诱导的CaWRKY基因,并分析关键CaWRKY基因参与的信号通路。以CM334和NMCA10399为材料,基于辣椒基因组和RNA-seq数据,并在水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理下通过qRT-PCR技术检测基因表达并分析。全基因组共鉴定出69个CaWRKY基因。接菌后12 h,抗、感材料中分别鉴定出7个和3个差异表达基因;接菌后36 h,分别有13个和22个差异表达基因,表明抗病材料能更快速应答。在筛选出的8个关键CaWRKY基因中,CaWRKY19和CaWRKY65受SA诱导上调表达;CaWRKY50受MeJA诱导上调表达;CaWRKY25受SA诱导上调表达同时受到MeJA抑制下调表达,而CaWRKY49同时受SA和MeJA抑制下调表达,推测CaWRKY19和CaWRKY65通过SA,CaWRKY50通过JA,而CaWRKY25和CaWRKY49则通过SA和JA信号途径参与辣椒抗疫病防御反应。     

不同激素处理对假酸浆种子萌发的影响

【目的】假酸浆因种子外被胶质严重影响种子的萌发,探究不同处理对假酸浆种子萌发的影响,增加其种子的萌发率。【方法】以假酸浆种子为试材,采用随机区组法,设置种子放置在纱布上 4 ℃低温处理,以及赤霉素（GA3）、6- 苄氨基腺嘌呤（6-BA）和萘乙酸（NAA）的 MS 培养基处理,定期观察并作记录。【结果】与常温对照相比,种子放置在纱布上 4 ℃低温处理显著促进假酸浆种子萌发,以处理 48 h 发芽率最高为 25 个百分点。MS 培养基添加激素处理中,10 mg/L GA3 处理假酸浆种子发芽率和发芽指数分别为 92.00% 和9.58,比 CK 分别提高 4.27 个百分点和 1.33;1 mg/L 6-BA 处理假酸浆种子发芽率最高、为 96.63%,2 mg/L 6-BA处理发芽势最高、为 73.33%,比 CK 分别增加 8.9 个百分点和 10.07 个百分点;1、2 mg/L NAA 处理假酸浆种子发芽率均为 88.86%,但发芽势和发芽指数均比 CK 低;与 CK 相比,10、50 mg/L GA3 处理假酸浆种子下胚轴长度显著增加,而 6-BA 和 NAA 处理的下胚轴长度显著降低。【结论】低温处理能够显著促进假酸浆种子萌发,MS 培养基添加低浓度激素处理均能提高假酸浆种子的发芽率,通过发芽率、发芽势、发芽指数和下胚轴长度综合比较,假酸浆种子的最佳激素处理为 MS+10 mg/L GA3。     

辣椒种质材料疫病抗性鉴评及遗传多样性分析

【目的】了解辣椒种质材料的疫病抗性水平及材料的遗传多样性,以便为建立辣椒核心种质库和 辣椒抗疫病育种改良提供参考。【方法】采用改良后的辣椒疫病灌根接种法鉴定了 96 份辣椒种质材料的疫病抗 性水平,并利用全基因组筛选出的 20 个 SSR 分子标记对其进行遗传多样性分析。【结果】供试 96 份辣椒种质 材料中,免疫材料仅 1 份,高抗材料有 6 份,抗病材料有 24 份,感病和高感材料 分别有 53 份和 12 份,与田间 表现基本一致。遗传多样性分析结果显示,20 个 SSR 分子标记共检测出 79 个等位基因位点,每个标记检测到 的等位基因数为 2~9 个,平均等位基因数为 3.95 个;Shannon 信息指数在 0.2992~1.9893 之间,平均值为 0.9513, 表明所选用的 20 个 SSR 分子标记遗传多态性较高;Nei’s 遗传多样性指数在 0.1614~0.8440 之间,平均值为 0.5259, 表明材料间遗传多样性高。聚类分析结果显示,在遗传距离 0.37 处可以将供试材料分为 3 个大类群,分别包含 3、14、79 份材料,另外还有 8 组材料间的遗传距离接近为 0。【结论】改良后的辣椒疫病灌根接种法适用于辣 椒疫病鉴定,其结果与田间表现基本一致,且更简便。筛选出的 20 个 SSR 分子标记遗传多态性较高,适用于辣 椒种质材料的遗传多样性分析。96 份辣椒种质材料来源丰富,但存在同质材料,在种质保存时可以适当舍弃部 分材料。     

嫁接番茄砧穗互作机理研究、应用现状与展望

番茄营养丰富且食用方式多样,是我国重要的蔬菜作物之一,产量稳居世界第一。目前,在我国许多地区,线虫、枯萎病、青枯病等土传病害及高温、干旱、涝害、盐渍化等不良环境对番茄产业造成的损失持续存在。嫁接作为一种环境友好型技术,操作简单且能显著提高番茄对不良环境的抗性,在我国番茄产业的应用空间巨大。近年来,随着植物嫁接相关研究的开展,人们对嫁接植物的愈合机理、砧穗互作及性状改良等方面的认识逐渐深入。总结了环境因素(如光照、温度、湿度等)及内在因素(如亲和力、激素等)对嫁接番茄成活与愈合的影响;从砧木与接穗之间的遗传物质转移、基因及蛋白质的表达等角度探讨了嫁接植物性状改变的影响因素;从抗旱性、耐热性、抗盐性、抗病性、产量与品质等角度探讨了嫁接番茄的应用潜力,以期为嫁接技术应用于番茄产业的生产提供参考,并对目前嫁接番茄产业中存在的一些问题提出了展望。     

茄子褐纹病菌的分离鉴定及产孢条件的优化

【目的】由茄褐纹拟茎点霉（Phomopsis vexans Harter）引起的褐纹病是当前茄子产业的重要病害，孢子富集是深入研究褐纹病菌孢子萌发及其致病机理的基础。进一步简化当前复杂的产孢过程，提高产孢效率。【方法】采用组织分离法开展病原菌的分离纯化，利用形态学特征观察及 rDNA-ITS 序列分析对病原菌进行鉴定；使用液体培养的方式，对茄子褐纹病菌的产孢条件进行优化。【结果】分离获得的病原菌 rDNA-ITS 序列经NCBI 序列比对，与茄子褐纹病菌遗传关系最近，同源性达 99%；相同培养条件下培养 1 d 后，液体培养基中的菌丝生长量较大；28 ℃培养 1 d 24 ℃培养 3 d 后的产孢量为 1.2×1010 个 /mL，大于 24 ℃培养 4 d 的产孢量（6×107个 /mL）；不同培养温度产孢量分别为 2.5×107（20 ℃）、1.2×1010（22 ℃）、9.4×109（24 ℃）、8.5×108（26 ℃）个 /mL；相同培养条件下，25% 葡萄糖马铃薯液体（PDB）培养基产孢量最高（1.2×1010 个 /mL）。【结论】分离并鉴定了茄褐纹病病原菌，优化了褐纹病菌产孢条件。优化后的产孢条件为：在 150 r/min 摇床中，使用 25%葡萄糖 PDB 培养基 28℃培养 1 d 后 24℃培养 3 d。     

华南地区番茄和茄子研究历史、现状与展望

华南地区是我国重要的北运蔬菜和粤港澳大湾区菜篮子基地，独特的热带亚热带气候地理条件形成了我国华南特色蔬菜育种和栽培区域。番茄和茄子是我国重要的蔬菜作物，由于华南地区高温、多雨、高湿的天气持续时间长，青枯病爆发等因素严重影响番茄和茄子产业的健康发展。因此，优质、耐热、抗病种质资源收集鉴评与创新，新品种选育与配套栽培技术研究，以及优质、高产、抗病相关的应用基础研究是华南地区番茄和茄子产业的重要研究课题。对60 多年来华南地区番茄和茄子研究的历史和现状、种质资源收集保存与创新利用、优质高产新品种培育、耐高温和抗青枯病等重要性状机理研究、新品种和新技术的产业化推广等方面进行概述，系统阐述了当前华南地区番茄和茄子育种和产业发展的现状，同时提出了华南地区番茄和茄子在种质创新和新品种选育、抗病抗逆和品质应用基础研究、新兴生物和农业技术研究与产业化应用等方面的发展方向，为我国华南地区番茄和茄子种业和产业发展提供参考。