观赏型芭蕾苹果新品种‘芭蕾玉棠’

‘芭蕾玉棠’（Malus hybrida‘Balei Yutang’）是以‘舞美’（Malus × domestica Borkh. ‘Maypole’）为母本,以西府海棠（Malus spectabilis）‘Reversii’为父本,在杂交后代中选育出的观赏型芭蕾苹果新品种。树体柱型、生长势中等。春季叶亮绿色,夏季浓绿,秋季金黄色。花蕾粉红色,花开放时花瓣粉白色。幼果绿色,成熟时果皮黄绿色,成熟期枝头硕果累累,观赏效果好。     

4个鲜食葡萄品种组培快繁体系的建立

为加快鲜食葡萄苗木的繁殖速度,提高苗木品质,以鲜食葡萄品种夏黑、红地球、巨峰和玫瑰香为试验材料,通过对无菌外植体的消毒、继代和驯化等环节技术的探究,建立适用于不同鲜食葡萄品种的组培快繁体系。结果表明,以葡萄茎段作为外植体在低浓度(0.3%～0.5%)次氯酸钠溶液中消毒15 min后,接种在MS+0.2 mg·L^-1IBA+1.0 mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-1KT+4.0 mg·L^-1腺嘌呤+30 g·L^-1蔗糖+8.2 g·L^-1琼脂的培养基上,成活率达到87.5%;以培养基WPM添加0.2 mg·L^(-1 )IBA增殖培养兼生根诱导,组培苗生长健壮,生根效果好。采用水培方法炼苗3周后4个品种组培苗移栽成活率均达到100%。综上,完整的基础组培快繁体系可应用于科学研究及工业化大规模生产。本研究为加快鲜食葡萄的繁殖速度、提高苗木质量提供了理论依据。     

苹果SUPERMAN类蛋白家族的基因克隆与生物信息学分析

SUPERMAN 类基因是植物生长发育中的重要转录因子。为了揭示苹果 SUPERMAN 类蛋白家族的生理基因功能,本研究以富士苹果(Malus domestica Borkh.cv. Fuji)为试材,利用 RT-PCR 方法和锚定PCR 方法克隆了 MdLIFa(GenBank 登录号 HM370493)和启动子序列,利用特异引物 PCR 方法克隆了苹果基因组中其余 11 个 SUPERMAN 类基因。12 个基因命名为 MdLIFa/MdLIFb (GenBank 登录号:HQ260429)、MdSUP1a (HQ418477)/MdSUP1b (HQ418478)、MdSUP4 (HQ418475)/MdSUP12 (HQ418476)、MdSUP5a (HQ418469)/MdSUP13b (HQ418470)、MdSUP9a (HQ418473)/MdSUP9b (HQ418474) 和 MdSUP5b(HQ418471)/MdSUP13a(HQ418472),分别位于 11/3、1/1、4/12、5/13、9/ 未知和 5/13 号染色体,每对基因间的同源性均在86%以上。通过基因枪法轰击洋葱(Allium cepa)表皮细胞,基因瞬时表达证明 MdLIFa 定位于细胞核内。MdLIFa 基因启动子序列中含有多个参与花粉发育、根特异性表达、与光诱导和 Dof 单锌指基因家族作用的调控元件等。系统进化分析表明,MdLIFa/b、MdSUP9a/9b 和 MdSUP5a/13b、以及MdSUP1a/b、MdSUP5b/MdSUP13a和 MdSUP4/12 分别聚类为一组,参与植株的形态建成和花器官发育。苹果 12 个 SUPERMAN 类基因成对高度同源,具有生物学功能的多样性,为深入的基因鉴定和遗传转化提供有用信息。     

苹果异戊烯基转移酶基因启动子调控特性研究

异戊烯基转移酶(IPT)是细胞分裂素合成途径的第一限速酶,过表达苹果MdIPT3a的转基因烟草表现出典型的细胞分裂素特异的生长表型,可作为苹果同源转基因的潜在筛选标记。为阐明MdIPT3a自主启动子对基因表达的调控作用,本试验克隆了富士苹果MdIPT3a基因上游启动子序列,分别构建不同长度的MdIPT3a启动子驱动GUS基因的植物表达载体,以CaMV35S驱动GUS基因的表达载体作为对照,遗传转化烟草W38,并对转基因植株进行GUS定性和定量分析,探讨不同长度的MdIPT3a启动子对GUS表达的影响。结果表明,转基因植株的各组织均有GUS染色,不同长度的MdIPT3a启动子均能驱动GUS基因表达,最小的有效启动子长446 bp,且含MdIPT3a启动子的转基因植株GUS表达水平显著低于含35S启动子的对照植株。本试验结果为MdIPT3a的同源转基因技术研究提供了一定的理论参考。     

苹果柱型基因的ISSR分子标记研究

 以普通型苹果品种‘富士’和柱型苹果‘舞姿’以及其杂交后代的柱型与非柱型实生苗为试材, 建立了苹果的ISSR ( Inter-Simple Squence Repeat polymorphic DNA) 分子标记体系, 并将ISSR 标记用于苹果柱型基因Co 的遗传分析。结果表明, 在20μL 反应体系中各组分的用量为Taq DNA 聚合酶1U、Mg²⁺ 的浓度为2.5 mmol·L^-1 、模板DNA 用量20 ng、引物浓度0.2μmol·L - 1及退火温度52 ℃, 80 %引物具有良好的扩增能力。调整模板DNA 的用量、引物浓度及退火温度能够优化苹果ISSR-PCR 扩增体系。从所筛选的65 个引物中获得了35 个ISSR 标记, 其中33 个标记呈现1∶1 分离, 可用于苹果柱型基因的遗传分析。     

利用c DNA-AFLP 技术研究苹果柱型与非柱型c DNA的差异表达

 以苹果(Malus×domestica Borkh. ) 柱型品种舞姿、非柱型品种富士及其杂交F₁群体中柱型、非柱型单株为研究试材, 应用cDNA-AFLP ( cDNA-amp lified fragment length polymorphism) 技术, 研究柱型与非柱型苹果cDNA的差异表达, 探讨了苹果柱型基因Co表达的分子机制。通过64对引物组合的cDNA-AFLP分析获得了1 630条在柱型与非柱型苹果中差异表达的片段。经过BSA ( bulked segregant analysis) 分析和反向Northern杂交鉴定, 获得了11个差异表达的cDNA片段, 并进行了克隆、测序和序列同源性检索分析。有5个片段在GenBank数据库中发现同源序列, 其余的6个功能未知。核酸和氨基酸比对分析中同源性最高的是片段A7和A16。A7的核苷酸序列同源于红叶石楠Photinia fraseri 26S核糖体RNA (97% ) 、蛋白同源于玉米的细胞色素P450单加氧酶(91% ) , A16的核苷酸(85% ) 及蛋白(93% ) 同源于直果草属Triphysaria versicolor的α-expansin 2基因。对A7、A16两个候选基因片段再进行正向Northern杂交验证,在富士中表达最强, 在非柱型后代、柱型后代及舞姿中表达依次减弱。由此推断, 由细胞色素P450单加氧酶基因所调控的赤霉素GAS变化影响了苹果柱型性状的表达。     

杜梨组培苗两步生根技术体系优化

为解决杜梨组培苗生根率低和移栽成活率低的问题,本研究以杜梨组培苗为试材,通过不定根诱导、不定根生长培养和试管苗驯化移栽环节,筛选出最适杜梨组培苗生长的培养基配方和炼苗方式。结果表明:1)健壮组培苗在添加了1.0 mg/L吲哚乙酸(IAA)和1.0 mg/L萘乙酸(NAA)的NN₆₉(Nitsch & Nitsch Medium)培养基中暗培养7 d后进行不定根诱导,再转接至无生长素类物质的相同培养基中光照培养,组培苗生根率达96%;2)生根组培苗闭瓶炼苗和水培炼苗3周后移栽,成活率均达90%以上。综上所述,前期“高浓度生长素和黑暗培养”和后期“无激素和光照培养”的“两步生根法”适宜杜梨组培苗的生根诱导。杜梨组培苗生根技术的优化,为杜梨无性系砧木的商业化生产提供了技术支持。     

北京野生软枣猕猴桃果实品质综合评价体系

为评价北京野生软枣猕猴桃资源的驯化栽培价值,构建野生软枣猕猴桃品质综合评价体系,采集怀柔地区野生软枣猕猴桃11个样本的果实,以市售的栽培猕猴桃果实为对照,测定了单果重、果形指数、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、Vc含量、总酚含量和黄酮含量8个果实品质指标,利用隶属函数值法对测定的8个指标进行主成分分析;测定果实的DPPH抗氧化活性,探究其与果实的Vc、总酚和黄酮类物质含量的相关性。结果表明:主成分分析将8个品质指标综合成3个主成分因子,前3个主成分的累计贡献率为84.71%,样本S9和S6的果实品质综合评价为优。DPPH自由基清除率与果实的Vc含量、总酚黄酮类物质含量的相关指数分别为0.783 5、0.897 2和0.004,说明野生软枣猕猴桃的DPPH抗氧化作用与Vc和总酚含量相关性高,与黄酮类物质含量不相关。野生软枣猕猴桃个体间果实品质差异大,评价果实品质的重要指标是果实的总酚含量、Vc含量、固酸比、平均单果重、可溶性固形物和可滴定酸。     

苹果异戊烯基转移酶基因家族(MdlPTs)的克隆与MdlPT5a功能分析

[目的]克隆苹果(Malus domestica Borkh.)异戊烯基转移酶(isopentenyltransferase,IPT)基因家族MdIPTs,分析MdIPT5a的生理功能,为深入研究MdIPTs在苹果细胞分裂素生物合成途径中的作用和基因的遗传转化提供理论依据.[方法]以‘富士’苹果为试材,利用RACE和苹果基因组信息克隆MdIPTs;利用洋葱表皮和拟南芥原生质体的瞬时表达研究MdIPT5a的亚细胞定位;通过农杆菌介导法遗传转化‘W38’烟草(Nicotiana tabacum cv.Wisconsin 38)过量表达MdIPT5a,RT-PCR鉴定转基因烟草.[结果]克隆了10个MdIPTs的cDNA 序列,其中7个编码细胞分裂素生物合成主要途径中的腺苷-IPTs,具有N端的保守结构域GxxGxGK[S,T]序列,分别位于苹果第13、16、3、11、13、16、6号染色体上,命名为MdIPT1a、MdIPT1b、MdIPT3a、MdIPT3b、MdIPT5a、MdIPT5b和MdIPT7a,均无内含子,编码284-370个氨基酸.MdIPT5a-GFP融合蛋白定位于细胞质中,但不定位于质体内.过量表达MdIPT5a的转基因烟草组培苗生根困难、叶片和不定芽增多.[结论]苹果中腺苷-异戊烯基转移酶基因具有成对高度同源现象,与苹果17条染色体起源于9条始祖染色体的同源起源学说相一致,MdIPT5a具有催化合成细胞分裂素的功能.