NaCl胁迫对甜瓜生理指标及相关基因表达的影响

以薄皮甜瓜(IVF05、IVF89)和厚皮甜瓜(IVF117、IVF303)为试材,研究Na Cl(150 mmol·L~(-1))处理对4个甜瓜品种发芽、幼苗生长及相关基因表达的影响。结果表明,在Na Cl胁迫下,薄皮甜瓜IVF89的生长指标受到的抑制作用最大,其发芽率、发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降23百分点、76.24%、46.71%和39.27%;厚皮甜瓜IVF303的生长指标受到的抑制作用最小,其发芽率下降不明显,发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降46.52%、34.86%和23.08%;Na Cl胁迫提高了甜瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增加了游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白的含量;4个甜瓜品种幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和SPAD值均显著降低,IVF05、IVF89、IVF117和IVF303的Pn分别下降了64.44%、69.62%、61.23%、60.00%;4个甜瓜品种的卡尔文循环(Calvin)关键酶基因1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶基因(CmRubisco)、3-磷酸甘油酸激酶基因(CmPGK)和叶绿体型果糖-1,6-二磷酸酶基因(Cm FBPase)表达均显著下调,核酮糖-5-磷酸激酶基因(Cm PRK)表达大多上调;甜瓜耐盐相关基因质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(Cm SOS1)、液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(CmNHX1)、高亲和力K~+转运体基因(CmHKT1)和N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)的表达均上调,其中IVF303的基因表达上调幅度最大。通过主成分分析、相关分析和聚类分析等综合分析方法,将4个甜瓜品种分为3类,IVF05和IVF89为盐敏感类型,IVF117为中耐盐类型,IVF303为强耐盐类型。     

套种三叶草与不同施肥处理对温室黄瓜生长及土壤环境的影响

为了探索温室黄瓜有机栽培施肥模式,研究了套种三叶草与不同施肥处理对黄瓜产量、品质及土壤环境变化的影响。结果表明:施用70%的有机肥且套种白三叶草(Trifolium repens)的处理黄瓜单产较其他处理增加7.81%～18.86%;黄瓜中Vc含量较100%化肥和70%有机肥处理增加18.45%、6.85%,硝酸盐及亚硝酸盐含量比100%化肥处理分别下降9.72%、32.76%;且黄瓜从盛瓜期开始土壤速效养分含量显著增加,末瓜期土壤速效氮含量较其他处理增加幅度为21.46%～33.92%,速效钾含量增加20.13%～69.94%,速效磷含量增加7.5%～28.80%,并且种植白三叶草能显著提高黄瓜叶片中的氮、钾含量,有效地提高地表温度。从本试验结果看,施用70%的有机肥且套种三叶草是温室黄瓜有机栽培可选用的施肥方式。     

甜瓜CmGnT基因的克隆及非生物胁迫下的表达分析

为了探究非生物胁迫下甜瓜N–乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)的作用机制,根据甜瓜cDNA序列设计引物,利用RT-PCR技术克隆得到CmGnT。生物信息学分析表明,CmGnT的cDNA全长为2 193 bp,开放阅读框(ORF)为1 179 bp,编码392个氨基酸。CmGnT蛋白分子量约为46 kD,理论等电点(pI)为7.93。蛋白结构分析表明,CmGnT含有β–1,4–N–乙酰氨基葡萄糖转移酶结构域,属于糖基转移酶17家族。该基因编码的蛋白有1个强的跨膜螺旋结构。进化树分析表明,CmGnT氨基酸序列与黄瓜CsGnT(登录号:XP_004135275.1)亲缘关系最近,同源性为99.74%,与西瓜Cs Gn T的同源性为97.70%。实时荧光定量PCR分析结果表明,在NaCl、PEG、H_2O_2和ABA等非生物胁迫下的甜瓜叶片中CmGnT都显著上调表达,表明CmGnT受非生物胁迫诱导,推测其在甜瓜响09应非生物胁迫过程中起到重要作用。     

薄皮甜瓜离体再生体系的优化

通过器官发生途径诱导形成不定芽,建立薄皮甜瓜‘IVF05’植株再生体系,探讨不同外植体及不同的激素组合对不定芽再生的影响。结果表明,子叶近胚轴端外植体的不定芽再生率为90.00%,子叶节的再生率为85.00%,子叶远胚轴端外植体的再生率为31.43%,下胚轴的再生率为0,子叶近胚轴端是‘IVF05’不定芽分化的理想的外植体。不定芽诱导中最适宜的培养基为MS+ABA 0.5 mg·L-1+6-BA 1.0 mg·L-1,在此培养基上产生的愈伤较少,能正常分化的不定芽较多,不定芽的生长较快。在MS+6-BA 0.05 mg·L-1的不定芽伸长培养基上,分化的不定芽能够伸长长大。在MS+IAA 0.2 mg·L-1的生根培养基上无根苗容易生根。从外植体培养到获得完整再生植株需50⁶0 d。     

甜瓜肌醇半乳糖苷合成酶基因CmGAS1的表达与功能分析

甜瓜（Cucumis melo L.）是棉子糖系列寡糖（Raffinose Family Oligosaccharides,RFOs）转运型植物。肌醇半乳糖苷合成酶（GAS）是催化RFOs合成的关键酶。甜瓜CmGAS1基因（GenBank登录号为AY077642.1）的cDNA全长为1 903 bp,开放阅读框（ORF）为996 bp,编码331个氨基酸。CmGAS1蛋白分子量约为38 kD,理论等电点（pI）为4.81。氨基酸序列比对和系统进化树分析表明,CmGAS1氨基酸序列与黄瓜（AAO84915.1）亲缘关系最近,同源性为98.79%,与西瓜（Cla009222）同源性为97.58%。荧光定量结果表明,甜瓜叶片从幼叶（库）至成熟叶（源）CmGAS1的表达显著升高,第5节位叶片达到最大值。去掉50%叶片植株与对照相比,完全展开功能叶片的CmGAS1表达量明显升高。应用CmGAS1特异性启动子构建CmGAS1的过表达载体,并采用农杆菌介导进行甜瓜遗传转化,获得了PCR阳性转化植株,转化植株完全展开功能叶片的净光合速率以及叶片中的蔗糖、棉子糖、水苏糖含量与野生型相比均有所提高。推测CmGAS1在甜瓜叶片棉子糖系列寡糖合成过程中起重要作用。     

水分胁迫对番茄生长及光合系统结构性能的影响

以普通番茄和樱桃番茄为试材,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究不同生态型番茄生长指标及光合系统结构的变化。水分胁迫显著抑制了番茄的生长,叶片水势及叶片相对含水量显著下降,普通番茄和樱桃番茄单株总干重分别下降了59.36%和51.17%,二者的根冠比分别上升了37.93%和29.17%。水分胁迫后,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSⅡ光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)及光合电子传递速率(ETR)均下降,非光化学猝灭系数(NPQ)和水分利用效率(WUE)提高。水分胁迫后叶片气孔密度、气孔大小均有所下降,大部分气孔关闭且深陷。叶绿体变大变圆,基粒片层排列紊乱,淀粉粒减少或消失。     

甜瓜酸性性状相关QTL定位分析

以果实口感无酸味的材料60和酸甜味的材料61为亲本构建的含有153株单株的F2群体为试验材料,对其进行SSR标记遗传连锁分析,构建遗传图谱。图谱包含15个连锁群,总长度923.2c M,平均距离8.71c M。利用Map QTL4.0软件采用多座位QTL模型(MQM)进行QTL分析。分别检测到3个与柠檬酸含量有关的QTL,其中1个主效QTL(贡献率≥10%)为cit 8.1,贡献率为34.8%;4个与可滴定酸(TA)有关的QTL,其中1个主效QTL为ta 8.1,贡献率为47.5%;2个与p H有关的QTL,其中1个主效QTL为ph 8.1,贡献率为82.7%。与酸性性状有关的3个主效QTLs均位于第Ⅷ条连锁群上同一位置。     

甜瓜遗传图谱与基因定位研究进展

甜瓜是重要的葫芦科蔬菜作物之一,其遗传育种学广受研究者的关注。高密度分子遗传图谱有助于提高甜瓜的育种水平,加快育种进程。自1996年第一张甜瓜分子遗传图谱报道后,AFLP等分子标记逐步被应用于甜瓜分子遗传图谱的构建及基因定位。近年来,基因组测序技术发展迅速,全基因组重测序、简化基因组测序、转录组测序等技术逐渐被应用于构建覆盖全基因组的、更加饱和的甜瓜遗传连锁图谱。本研究着重对甜瓜分子遗传图谱、重要农艺性状基因定位研究进展进行了综述,以期为甜瓜生物学研究及分子改良提供理论参考。     

不同授粉方式对设施厚皮甜瓜果实品质的影响

比较了蜜蜂授粉、人工授粉及氯吡脲喷花对设施厚皮甜瓜果实品质的影响。结果表明：蜜蜂授粉、氯吡脲喷花与人工授粉相比,可以显著提高厚皮甜瓜的单瓜质量、果实纵径、横径、果肉厚以及果实中葡萄糖、果糖和蔗糖的含量。但是,采用氯吡脲喷花显著降低了种子中可溶性糖含量及千粒重,明显减少了果实中风味物质的种类和含量。氯吡脲喷花后 30 d果实中的氯吡脲残留量仅为 0.62 μg · kg^-1,残留量在安全范围之内。因此,采用蜜蜂授粉可以显著改善果实品质,是设施甜瓜实现安全、优质、高效生产的重要配套技术之一。     

甜瓜果肉β-胡萝卜素含量的遗传分析

以父本200932（果肉橙红色）与母本200930（果肉绿色）为亲本,建立了6个联合世代（P1、P2、F1、F2、BC1P1及BC2P2）群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,进行多世代联合分析,探讨甜瓜果肉β-胡萝卜素含量性状的遗传特点。结果表明：组合200930×200932的β-胡萝卜素含量性状遗传受两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型（E-1）控制,F2群体主基因遗传率为92.66%,多基因遗传率为5.40%,BC1P1群体主基因遗传率为86.80%,多基因遗传率为0,BC2P2群体主基因遗传率为59.88%,多基因遗传率为38.60%。