豆梨中谷胱甘肽还原酶基因的分离、表达特点及酶活性分析

【目的】测定谷胱甘肽还原酶活性变化,结合其催化产物含量、编码基因表达特点分析,明确该酶是否参与豆梨应对镉胁迫的调控过程。【方法】采用紫外/可见分光光度法检测谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性、谷胱甘肽池组成及过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)含量,RT-PCR和PCR克隆PcGRchl和PcGRcyt的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列比较分析,荧光定量PCR检测它们在镉胁迫下转录水平变化。【结果】镉胁迫情况下,豆梨叶片GR活性上升,谷胱甘肽池中总谷胱甘肽(total glutathione,T-GSH)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)减少、氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)上升,H_2O_2积累增加。豆梨叶绿体PcGRchl和胞质PcGRcyt的序列长度、基因结构及所编码蛋白特征各不相同,它们在豆梨叶片中的表达量上调以响应镉胁迫信号,以PcGRchl的转录占主导。外源GSH预处理有助于豆梨预先储存GSH,减缓镉胁迫下H_2O_2的积累,与Cd(2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组相比较,GC(2 mmol·L~(-1),GSH预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组PcGRchl和PcGRcyt的表达水平没有太大变化,但GR活性部分受抑制;外源BSO预处理抑制植株叶片GSH合成,镉胁迫下BC(2 mmol·L~(-1)丁硫氨酸-亚砜亚胺预处理12 h转入2 mmol·L~(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组H_2O_2产生加剧,GR活性上升幅度变大,但PcGRchl和PcGRcyt的转录不受影响。上述结果表明,GSH预处理或BSO预处理,可改变豆梨叶片GSH池的组成,从而在蛋白质水平上反馈调节镉胁迫情况下GR活性。【结论】豆梨GR参与应对镉胁迫的调控过程。镉处理后,豆梨叶片中GSH减少,促使GR酶活性上升,以补充植株应对逆境所需GSH,这一过程主要通过叶绿体PcGRchl的转录上调来实现;GSH或BSO预处理,改变植株GSH含量,从而影响GR活性,减缓或加剧镉胁迫下H_2O_2的产生,这一过程主要是在GR基因翻译后的蛋白水平上进行反馈调节。     

梨极早熟品种 ‘珍珠梨’在南京的引种表现及配套栽培技术

‘珍珠梨’为国内育成的极早熟梨品种,品质优良,经济价值较好。本文通过对珍珠梨的物候期、植物学特性、果实性状和适应性等引种表现进行观察,总结出了‘珍珠梨’在南京地区的栽培定植、整形修剪、花果管理、水肥管理、病虫害防控以及适时采收等主要栽培技术,为‘珍珠梨’在长江中下游地区的栽培推广提供理论指导。     

豆梨NAC转录因子基因PcNAC1的克隆、亚细胞定位及功能初探

根据豆梨(Pyrus calleryana Dence)接种黑斑病菌后的转录组测序结果,筛选出一个上调表达的NAC转录因子基因。从豆梨中获得了该基因的全长片段,并将其命名为PcNAC1。该基因的开放阅读框为792 bp,编码263个氨基酸。将PcNAC1蛋白序列与其他物种蛋白序列进行对比,并构建系统进化树后发现,其与小麦TaNAC4及拟南芥ATAF1具有较高同源性。通过实时荧光定量分析PcNAC1在豆梨不同组中的表达发现,PcNAC1在茎、叶和根中表达量较高,在花和果中表达量较低。构建了亚细胞定位载体,瞬时侵染本氏烟,通过激光共聚焦显微镜观察融合蛋白在细胞内的分布情况,发现该基因行使功能的主要区域定位在细胞核。进一步在本氏烟中瞬时表达PcNAC1,接种烟草疫霉病菌后发现PcNAC1可以通过调控植物激素通路防卫反应基因的表达来增强植物的抗病性。     

不同温度处理打破早熟砂梨苏翠1号种子休眠的作用

种子休眠的解除是一个十分复杂的过程，为明确温度对于打破梨极早熟优新品种苏翠1号种子休眠的作用以及对萌发后幼苗生长的影响，提高杂交后代种子的成苗率，以苏翠1号种子为试材，采用4、8、12、25℃恒温和8℃—4℃—8℃、4℃—8℃—12℃变温对种子进行破除休眠处理。通过对种子萌发、生长等各指标进行调查评价，结果表明，不同温度处理后，种子萌发及生长均表现出明显差异。其中，4℃—8℃—12℃变温处理后种子的萌发率、生根率、子叶伸展率分别高达78.83%、76.67%、45.83%,且萌发后的幼苗长势较好，培根长为5.19 cm,地上部分长3.62 cm,单株质量为183.65 mg。综合各项指标，对促进解除苏翠1号种子休眠的温度组合的效果表现为4℃—8℃—12℃处理>8℃处理>8℃—4℃—8℃处理>12℃处理>4℃处理>25℃处理，可将4℃—8℃—12℃变温处理作为打破砂梨苏翠1号休眠、促进种胚生长的最佳处理方式。本研究结果可为梨等果树和林木的育种以及种苗的生产提供技术路径和理论指导。     

叶面喷施褐藻寡糖磷钾肥对早熟砂梨叶片与果实性状的影响

为探明不同稀释倍数褐藻寡糖磷钾叶面肥(APK)及不同类型磷钾叶面肥对早熟砂梨叶片和果实性状的影响，本研究以早熟砂梨苏翠1号为试验材料，于花后设置清水(CK1)、APK稀释250倍液、APK稀释500倍液和APK稀释1 000倍液4个稀释倍数的叶面喷肥处理；以早熟砂梨翠玉为材料，于花后设置清水(CK2)、APK稀释500倍液和KH₂PO₄稀释500倍液3个叶面喷肥处理，分析不同稀释倍数褐藻寡糖磷钾叶面肥及不同类型磷钾叶面肥对早熟砂梨叶片SPAD值、叶面积、比叶质量、单果质量、可溶性糖含量和有机酸含量等叶片与果实性状指标的影响。结果表明，花后叶面喷施适宜稀释倍数APK(稀释500倍)能显著提高苏翠1号梨叶片SPAD值和比叶质量，增加单果质量、果实硬度和果实可溶性糖含量，显著降低果实苹果酸、总酸含量，达到增产提质的效果；花后叶面喷施APK稀释500倍液处理的翠玉梨叶片SPAD值、比叶质量以及果实果糖、总糖含量均显著高于磷酸二氢钾(KH₂PO₄)稀释500倍液处理，果实苹果酸含量显著低于磷酸二氢钾稀释500...