杧果PEPC基因家族全基因组鉴定及表达分析

PEPC家族蛋白在植物光合碳同化过程中起到重要作用，同时具有多种非光合生物学功能，目前杧果中尚未报道。本研究对杧果MiPEPCs进行了全基因组鉴定，并分析了它们在不同组织（包括成熟叶片、成熟树皮、种子、根、花、果肉和果皮）和两个品种（高糖品种‘台农1号’和低糖品种‘热农1号’）中的表达情况。结果获得4个杧果MiPEPC基因家族成员，其理化特征较为相似，且所有MiPEPCs蛋白亚细胞定位预测均存在与细胞质中。基因组定位发现杧果MiPEPCs分布于4条不同的染色体。联合拟南芥，水稻，菠萝的PEPCs进行系统进化分析显示可分为2个亚组，MiPEPCs分布在第I（PTPC）和II亚族（BTPC）。杧果植物型MiPEPCs和细菌型MiPEPCs分离时间早于单子叶植物和双子叶植物的分离时间，两者蛋白序列差异大，但仍具有一定的保守性。顺式作用元件分析显示，MiPEPCs含有数量较多的光响应元件和激素响应元件。转录组表达分析结合qPCR实验验证发现，MiPEPCs在不同杧果组织中的表达具有偏好性，可能参与杧果的多个生物学过程（包含光合和非光合过程），并初步推测MiPEPC1、MiPEPC3可能与杧果果实成熟过程。本研究为进一步探究MiPEPC家族在杧果中的生物学功能奠定了基础。     

钙镁叶面肥对‘妃子笑’荔枝果肉柠檬酸积累的影响

为探讨叶面喷施钙镁肥对‘妃子笑’荔枝果肉柠檬酸积累的影响,分别以树冠喷布0.3%氯化钙（Ca）、0.3%氯化镁（Mg）水溶液和0.3%氯化钙、0.3%氯化镁（Ca+Mg）混合水溶液为不同处理,以树冠喷布清水为对照（CK）,测定不同发育期果肉水溶性钙、水溶性镁、柠檬酸等含量变化及柠檬酸代谢相关酶活性的动态变化,并作多元线性相关分析。结果表明,柠檬酸含量呈“M”型动态变化趋势,Ca和Ca+Mg处理呈促进柠檬酸积累的趋势,而Mg处理呈先促进、后抑制的趋势;CK的ICL和Ca+Mg处理的CS酶活性分别与柠檬酸含量呈正相关;Ca+Mg处理的IDH活性与柠檬酸含量则呈负相关。果肉水溶性钙含量总体呈上升趋势,水溶性镁含量呈“上升、下降、上升、下降”的动态变化趋势;水溶性钙会抑制PEPC、ACO、CS这些酶的活性,仅CK的水溶性钙能提高PEPC的酶活性;水溶性镁能提高ICL和PEPC活性,对ACO、CS、IDH活性呈抑制作用。综上所述,喷施钙、镁叶面肥会影响果肉水溶性钙、镁含量,改变水溶性钙、镁等含量与柠檬酸相关酶活性之间的线性相关性,不同处理通过影响果肉柠檬酸积累而引起果肉总酸含量变化;Ca和Ca+Mg处理可能通过积累更多的柠檬酸而抑制果肉呼吸作用,进而使果肉减少糖分损失。     

榴莲PEPC基因家族全基因组鉴定及表达分析

本研究从榴莲全基因组中鉴定榴莲PEPC基因,并分析了它们在‘猫山王’榴莲不同组织(根,茎,叶和果肉)与3个不同品种(‘猫山王’,‘金枕头’和‘普玛尼’)果肉中的表达情况。结果共获得6个榴莲Dz PEPC家族成员,其蛋白理化特征较为相似,且所有榴莲PEPC蛋白亚细胞定位预测均可能存在于细胞质中。染色体定位显示榴莲PEPC位于5条不同的染色体。联合榴莲、水稻、菠萝、拟南芥的PEPC蛋白共同进行系统进化分析,结果显示共可分为2个亚组,Dz PEPC1、Dz PEPC3、Dz PEPC4和Dz PEPC5为PTPC亚族(植物型),Dz PEPC2和Dz PEPC6为BTPC亚族(细菌型),且发现榴莲PTBC和BTPC分离时间早于单子叶植物和双子叶植物的分离时间,两者基因结构和蛋白序列差异大,但仍具有一定的保守性。顺式作用元件分析显示,DzPEPC含有数量较多的光响应元件和激素响应元件。转录组表达分析发现,DzPEPCs在不同榴莲组织中的表达具有偏好性,可能参与榴莲的多个生物学过程(包含光合和非光合过程),并初步推测DzPEPC4与榴莲果肉发育过程相关。本研究可为进一步探究DzPEPC家族在榴莲中的生物学功能提供参考。     

叶面喷施钙镁肥对妃子笑荔枝果实品质的影响

【目的】探讨喷施钙镁叶面营养对荔枝果实主要品质的影响,为我国荔枝生产提供理论参考和技术支持。【方法】以妃子笑荔枝（Litchi chinensis Sonn.cv.Feizixiao）为试验材料,在果实生长发育期间进行叶面喷施0.3%氯化镁、0.3%氯化钙及二者混合液处理,分别记为Mg处理、Ca处理和Ca+Mg处理,以喷清水为对照（CK）,通过观测果皮色度角和果肉矿质营养、可溶性糖和可滴定酸含量等的动态变化,分析果肉营养风味品质的变化特点及其与钙镁营养的关系。【结果】Mg处理、Ca处理、Ca+Mg处理和CK的可溶性糖含量在花后63 d均达最高值,Ca处理和Ca+Mg处理促进可溶性糖含量积累,Mg处理和Ca处理提前着色且Mg处理最终色泽最红,Ca+Mg处理虽延缓着色,但其在花后73 d与其他处理和CK果皮一样均完全着色且其果肉未退糖,而Ca处理、Mg处理和CK则表现退糖,Ca处理和Ca+Mg处理可能抑制了果肉可滴定酸的积累量,而Mg处理则促进了果肉可滴定酸的积累。从糖酸比来看,Ca处理和Ca+Mg处理改善了果肉综合风味品质,Mg处理对果肉综合风味品质无影响,且其在后期受可滴定酸含量影响较大。不同处理对果肉水溶性钙含量基本上无明显影响,仅显著影响花后50 d前的水溶镁含量（P<0.05）。一元线性回归分析显示,不同处理与CK的果肉水溶性钙、镁含量之间均极显著正相关（P<0.01）。典型相关分析结果表明,所有处理的果肉主要表现出可滴定酸含量与水溶性钙或水溶性镁含量正相关,Ca+Mg处理的果肉还表现出可溶性糖含量与水溶性镁含量正相关,因此喷施钙镁肥对妃子笑荔枝果实品质有积极作用。【结论】叶面喷施钙镁肥对妃子笑荔枝果实品质确实存在影响,喷施0.3%氯化镁水溶液解决了果皮滞绿问题,喷施0.3%氯化钙水溶液提高了果肉食用品质,喷施0.3%氯化钙和0.3%氯化镁混合水溶液克服了果肉退糖现象,在生产中可作为施肥技术而应用。     

越南油茶40年生实生林优株筛选与遗传多样性分析

为了筛选越南油茶实生老林优株和探讨实生变异的遗传多样性,在海南省保梅岭生态保护区以40年生油茶老林32个丰产单株为试验材料,开展了主要农艺性状、经济性状和品质性状的田间调查和实验室检测。结果表明：从32个丰产单株中筛选出果实丰产性良好或果实、种子含油率较高的优株共20株,其中金波5号和23号果实丰产、果实和种子含油率较高;32个单株茶籽油理化性质和脂肪酸含量基本上都达到了《油茶籽油》（GB/T11765-2018）的要求;依据农艺和经济性状、茶籽油理化性质和茶籽油脂肪酸组成等差异分别作聚类分析,可以分别归属成6类（r ²=0.932）、10类（r ²=0.864）和7类（r ²=0.937）,3项聚类分析结果都能区分出丰度较高和较低的基因型种类,20个优株分别归属到全部6类、10类中的7类和全部6类中,说明越南油茶实生变异存在丰富的遗传多样性、不同种类基因型存在丰度差异,不同优株分属不同基因型种类。可见,越南油茶的育种目标应以丰产性和稳产性为主,金波5号和23号是有希望上升为品种的优株;越南油茶具备丰富的遗传多样性,且不乏有特色的稀有种质。     

不同UV-B辐射对杧果树果实品质及其抗氧化的影响

以‘台农一号’杧果树为试验材料,自然光为对照（CK）,研究不同UV-B辐射[24、96 kJ/(m ²·d)]对杧果果实的损伤及其抗氧化的影响,并监测株产、果实品质和生理损伤、抗氧化保护机制等有关的生理生化指标的动态变化。结果表明：与CK相比,96 kJ/(m ²·d)的杧果树体株产和单果重均显著下降,其果实可溶性糖下降、可滴定酸含量升高继而糖酸比下降,导致果实品质变劣。2个UV-B辐射处理的果皮丙二醛含量与CK无显著差异,而果肉则显著高于CK。96 kJ/(m ²·d)处理的果皮维生素C和未知化合物含量均显著高于CK,而过氧化物酶（POD）活性显著低于CK,对其他抗氧化酶活性和还原性保护性成分含量则一直无显著影响。2个UV-B辐射处理的果肉抗氧化酶活性及还原型GSH含量随时间均呈先上升后下降的趋势。与CK相比,2个UV-B辐射处理的果肉超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均显著下降,96 kJ/(m ²·d)处理的果肉POD活性、类黄酮和还原型GSH含量均显著低于CK,而24 kJ/(m ²·d)处理的POD活性与CK无显著差异,类黄酮和还原型GSH含量仅在后熟期显著低于CK,而多酚含量几乎不受影响。可见,增强UV-B辐射[96 kJ/(m ²·d)]对树体和果肉引起损伤,对果皮无损伤。     

越南油茶脂肪酸积累及相关基因表达动态分析

越南油茶(Camellia vietnamensis)茶籽油脂肪酸组成差异是影响其营养和医疗保健价值的重要因素,但目前关于其种子油主要脂肪酸含量动态变化及其分子调控机制仍不清楚。本文以16年生越南油茶实生树种子为试验材料,采用索氏提取法提油,采用气相色谱法鉴定脂肪酸种类和测定脂肪酸含量,采用荧光定量PCR法测定4个关键酶基因的相对表达量。结果表明,越南油茶茶籽油中共含有15种脂肪酸,其中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸和二十四碳一烯酸的含量在其动态变化的不同时期间存在显著变化,且油酸和亚油酸、饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸等的含量之间分别呈极显著负相关关系;8月5日到9月5日是油酸快速积累期,且油酸的积累随着种子的成熟而增加,亚油酸的积累则与之相反;不同脂肪酸含量与控制其转化的关键酶基因相对表达量动态变化特点基本一致,关键酶基因的相对表达量与硬脂酸(底物)、亚麻酸和花生一烯酸(最终的生成物)等含量之间具有极显著的典型性相关性;△9硬脂酰-ACP脱饱和酶基因(SAD)相对表达量与硬脂酸含量的偏相关系数显著且呈负相关,硬脂酸含量与脂肪酸脱饱和酶2基因(FAD2)相对表达量、SAD与FAD2和脂肪酸脱饱和酶3基因(FAD3)相对表达量、亚油酸含量与FAD3基因相对表达量等之间的偏相关系数均显著且呈正相关。可见,越南油茶茶籽油存在棕榈酸向硬脂酸、硬脂酸向油酸、油酸向亚油酸和亚油酸向亚麻酸的直接转化过程,选择合适的采果日期是提高茶籽油不饱和脂肪酸比例的有效手段之一,SAD基因表达增强促进硬脂酸向油酸转化,硬脂酸含量对FAD2基因表达、亚油酸含量对FAD3基因表达、SAD基因表达对FAD2和FAD3基因表达等均表现正调控作用。