不同处理方法对朝天椒生长及品质的影响

为探索不同处理方法对朝天椒生长及品质的影响,以贵州地方朝天椒品种遵辣6号、遵辣9号和遵辣10号为试验材料,播种前对种子进行超声波处理,于辣椒定植期在根部施用草根8号生物有机肥,探究不同处理方式对辣椒营养生长、产量及品质的影响。结果表明,超声波处理的辣椒株高、基茎、根重等农艺性状比ck高,但低于既经过超声波处理,又施用草根8号的辣椒;超声波处理具有明显的增产效果,与ck相比,遵辣6号、9号、10号分别增产32.32%,30.29%,5.68%,既经过超声波处理,又施用草根8号的遵辣6号、9号、10号分别增产57.07%,36.00%,16.81%;此外,超声波处理和施用草根8号均具有一定的提质效果,特别是辣椒的维Vc含量和辣椒素含量。研究表明,超声波处理和施用草根8号均对辣椒的生长发育、增产和提质具有促进作用,以既经过超声波处理,又施用草根8号处理的效果最佳。     

超表达MdFLS2的拟南芥fls2突变体识别细菌鞭毛蛋白,提高对轮纹病菌的抗性

以红肉苹果‘紫红3号’愈伤组织为试材,克隆了细菌鞭毛蛋白受体基因MdFSL2,研究了其与拟南芥AtFLS2对细菌鞭毛蛋白敏感性差异以及对苹果轮纹病抗性的影响。进化树分析表明,MdFLS2与拟南芥AtFLS2亲缘关系较远,处于不同的进化树分支,与梨PbFLS2的亲缘关系最近。时空表达特异性研究表明,在苹果叶片中MdFLS2表达不随组织衰老而产生差异,能够被外源SA处理诱导,不受IAA、ACC处理影响;在根系中表达量最高,而在花与果实中表达量较低。在拟南芥中异源过表达MdFLS2,显著抑制植株生长,并出现叶片边缘枯死或细胞死亡的表型。在转基因拟南芥中受SA诱导的病程相关基因AtPR1、AtPR2和AtPR5,及衰老相关基因AtORE1和AtNAP的表达水平均显著高于野生型。为研究MdFLS2是否具有感知细菌鞭毛蛋白的能力,进行拟南芥根系生长抑制试验,MdFLS2超表达恢复了细菌鞭毛蛋白N端22个保守氨基酸肽段(flg22)对拟南芥fls2突变体根系生长的抑制作用,但flg22分别处理30和60 min,或20和40 min,flg22诱导的标志性基因表达水平及MAPK激酶活化水平在过表达MdFLS2的fls2突变体中显著低于同样处理的野生型。超表达MdFLS2提高了拟南芥叶片对轮纹病菌的抗性,并增强了拟南芥突变体fls2对假单胞菌DC3000的抗性。研究结果说明苹果MdFLS2是一个有功能的免疫相关基因,MdFLS2与AtFLS2在具体执行功能与作用机制上可能存在差异。     

基于转录组分析苹果水杨酸特异响应基因MdWRKY40的启动子鉴定

【目的】探明水杨酸(SA)对苹果叶片基因转录调控的影响,鉴定SA信号途径及其调控基因,为研究SA介导的抗病分子机制提供理论依据。【方法】生长30 d的‘嘎啦’组培苗叶片用2 mmol·L-1水杨酸(SA)处理12 h,以CTRL(0.2%乙醇)处理作为对照,利用Illumina Hi Seq TM 2000进行转录组测序,通过综合的生物信息学分析(差异基因筛选、条件特异性分析、GO分类及KEGG富集分析等)筛选SA信号途径的调控基因。克隆受SA特异性诱导表达基因的启动子,利用苹果细胞原生质体转化技术,进行启动子活性鉴定,确定对SA进行特异性响应的核苷酸序列。【结果】CTRL和SA处理分别获得750 439 459 bp和751 596 153 bp的原始数据,分别有44.77%和43.88%与‘金冠’苹果基因组完全匹配。获得3 329个显著性差异基因,包括苯丙烷类、类黄酮等次生代谢物生物合成途径的相关基因(如木质素合成关键酶CAD、细胞色素P450、真菌抗性相关的β-1,3-葡聚糖酶等),调控植物病原菌互作途径重要功能基因(钙调蛋白Ca M、抗病蛋白RPM1、热激蛋白HSP90、WRKY转录因子等)以及33个条件特异性诱导表达基因(NAC转录因子、NIMIN1、WRKY40、ERF转录因子等)。其中1 085个基因上调,2 244个基因下调。差异基因主要涉及细胞过程、代谢过程和基因绑定、催化活性等;根据转录组学的结果,将SA响应基因Md WRKY40的启动子序列克隆到含有荧光素酶基因的表达载体中,置于荧光素酶基因的上游,转化苹果原生质体细胞。SA处理的原生质体细胞,荧光素酶的活性为未经SA处理的20.6倍,而脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、1-氨基环丙烷羧酸(ACC)对荧光素酶的活性没有影响,说明该启动子为苹果中对SA进行特异性响应的启动子序列。不同区段的启动子片段对SA响应能力不同,从Md WRKY40翻译起始位点ATG向上游500—1 000 bp只能响应高浓度SA,而对低浓度SA不具有响应能力,1 500 bp片段对高浓度SA响应能力进一步显著增强,对低浓度SA响应也有微弱提高;而长度为2 000 bp的核苷酸片段无论对高浓度SA还是对低浓度SA都具有显著响应能力,且达到最强。与2 000 bp片段相比,2 500 bp的核苷酸片段没有进一步增强启动子片段对SA的响应能力。超表达Md WRKY40蛋白对其自身的转录具有抑制作用。【结论】2 mmol·L-1 SA处理所影响的基因主要参与了苯丙烷类、类黄酮的生物合成,植物病原菌互作及植物激素信号转导途径。位于Md WRKY40开放阅读框上游的2 500 bp核苷酸序列,为对SA进行特异性响应的核苷酸启动子序列。在1 000—1 500 bp及1 500—2 000 bp具有显著提高启动子对SA敏感性的未知核苷酸序列,另外,Md WRKY40转录调控存在反馈抑制机制。     

七种微生物菌剂对连作辣椒生长发育、产量和品质及土壤微生物特性的影响

通过田间对照试验的方法,研究不同微生物菌剂对连作辣椒的生长发育、产量和品质及土壤微生物在定植后不同时期的数量变化的影响。结果表明,T_1、T_2和T_3处理对辣椒丰产性能的影响最明显;T3和T5处理后的连作辣椒单株产量最好,比对照分别提高55.76%和57.30%,不但能增加单株的果实数量,而且有利于果实的增重;与ck相比,T_3、T_5处理对连作辣椒的病虫害防治效果最好,病害发生率较对照分别降低56.93%和60.56%,虫害的发生率分别下降55.56%和58.54%。进一步测定比较连作辣椒的4个品质指标,T_3、T_4能提高连作辣椒的辣椒素类物质含量,与对照相比提高13.05%和9.79%;T_3、T_5处理后辣椒的蛋白质质量分数比对照分别提高39.39%、38.44%,Vc含量比对照分别提高20.66%、19.05%,干物质质量分数比对照分别提高22.74%、18.79%;与对照相比,7种微生物菌剂处理对连作辣椒的根系微生物数量影响较大,均能减少土壤真菌的数量,增加土壤放线菌和细菌的数量。综合评价各种指标测定的分析结果,T_3、T_5处理对连作辣椒产量和品质及土壤微生态平衡的效果最为显著,其对应的微生物菌剂具有良好的推广价值。