蔗糖转化酶家族基因进化、表达及对草莓果实糖分积累的影响

在草莓蔗糖碱性/中性转化酶家族基因(Fa.A/N-Inv)成员序列分析的基础上,以‘申阳’和‘红颜’草莓为材料,利用实时定量PCR技术分析了Fa.A/N-Inv家族基因在不同条件下的表达模式,利用分光光度法测定了果实发育过程中A/N-Inv酶活性,利用高效液相色谱法分析了果实发育阶段糖分积累规律。结果表明:(1)Fa.A/N-Inv是由8个成员组成的多基因家族;(2)4个Fa.A/N-Invs不仅具有组织特异性,还具有果实发育阶段特异性和品种特异性表达特点;(3)4个Fa.A/N-Invs的表达受细胞分裂素(BA)、赤霉素(GA)和生长素(IAA)诱导;(4)蔗糖和葡萄糖作为A/N-Inv酶促反应的底物和产物,分别对4个Fa.A/N-Invs转录表达起正、负反馈调节作用,此外蔗糖还可作为一种信号分子诱导Fa.A/N-Invs表达;(5)‘申阳’草莓A/N-Inv酶活性在绿果阶段低于‘红颜’,其余阶段均高于‘红颜’;(6)成熟果实中蔗糖含量‘红颜’(50.7 mg·g~(-1) FW)约为‘申阳’(23.2 mg·g~(-1) FW)的2倍。     

不同间伐方式对密植苹果园生理生态的影响

为了选择最适宜黄土高原成龄‘红富士’苹果郁闭园采用的间伐方式,本文以18年生‘红富士’苹果树为试验材料,研究了隔行间伐(T1)、隔株间伐(T2)、隔2伐1(T3)等3种间伐方式对‘红富士’果园光照分布、叶片质量、叶片结构、果实分布、品质、产量及效益等的影响。结果表明:与未间伐对照(CK)相比,T1、T2和T3间伐方式株间透光率分别提高108.59%、191.98%和57.45%,行间透光率分别提高259.20%、220.11%和64.86%,冠下透光率分别提高102.80%、155.32%和37.43%,树冠光合有效辐射分别提高38.02%、45.18%和18.43%,单果重分别提高25.03%、34.83%和9.81%,着色指数分别提高6.00%、6.26%和3.30%,可溶性糖含量分别提高35.98%、39.14%和22.98%,果皮花青苷含量分别提高104.41%、101.47%和30.88%,可滴定酸含量分别降低15.38%、23.08%和17.95%。间伐有效改善了叶片的质量与结构,T1和T2显著提高了叶片的厚度、叶绿素含量、氮含量和钾含量;T2提高叶片的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量的幅度最大;T2的叶片栅栏组织较其他处理的排列更整齐紧密。T1、T2及T3每公顷产量分别下降7 601.89 kg、5 219.45 kg及6 056.80 kg,但其产值分别增加14 959.54元、34 363.70元及9 081.13元,T2增加幅度最大,是郁闭果园改造的首选间伐方式。     

西宁盆地黄土区坡形及植被类型对坡面土壤入渗影响

为进一步探讨青藏高原东北部黄土区草本植物护坡机理,选取西宁盆地长岭沟流域自建试验区,通过设计2种不同坡形和选取适宜当地气候条件生长的3种草本植物,采用野外试验区人工模拟降雨方法,首先分析了坡面土壤水文参数(土壤入渗、坡面土体含水量)分布变化,进而探讨了影响种植草本坡面土壤水分入渗的主要因素与特征,最后对坡面土壤水分入渗过程进行模型模拟与评价。结果表明:种植垂穗披碱草阶梯形边坡产流时间相对最晚,直形裸坡阶段产流量最大,其最大阶段累积径流量在降雨试验40~45 min时,为17 730 mL;2种坡形边坡坡面平均稳定入渗速率由大到小依次为阶梯形种植垂穗披碱草边坡(0.519 mm/min)、直形垂穗披碱草边坡(0.423 mm/min)、直形老芒麦边坡(0.422 mm/min)、直形细茎冰草边坡(0.318 mm/min)、阶梯形裸坡(0.321 mm/min)和直形裸坡(0.192 mm/min),且种植垂穗披碱草和老芒麦边坡土体含水量在地表以下0—50 cm增幅相对最高,说明种植草本有助于边坡土体内部水分入渗。在此基础上,采用Horton模型、Kostiakov模型和通用经验模型进行坡面土壤水分入渗模拟,结果表明直形边坡土壤水分入渗过程以Horton模型和通用经验模型的拟合效果相对较为理想;阶梯形边坡则以Horton模型得到的土壤水分入渗拟合效果相对最优;最后,通过Pearson相关性分析得出,区内边坡土壤水分入渗特性主要影响因素为土壤有机质与植被覆盖度,且土壤有机质与初始入渗率间呈显著正相关关系(R²为0.986),植被覆盖度与稳定入渗率间则呈极显著相关关系(R²为0.997)。研究结果对于科学有效防治高寒半干旱区水土流失以及研究不同植被类型及坡形水土保持能力具有理论研究价值和实际指导意义。     

百合种球低温处理过程中抗氧化酶活性的变化及其与休眠解除的关系

选用7个观赏百合品种为试验材料,研究冷藏处理 (2-5℃)打破种球休眠以及冻藏处理 (-1℃)抑制种球发芽过程中抗氧化酶活性及MDA的变化规律。结果表明：在127天的冷藏处理中,SOD、POD、CAT活性在处理的前期、中期持续下降,后期上升,除SOD活性在末期略有下降外,POD、CAT活性持续上升至冷藏结束。在151天的冻藏处理期,3种抗氧化酶类活性在初期下降,后持续升高,至贮藏中后期下降。MDA含量在冷藏处理前中期大幅上升,至后期略有下降。冻藏处理期MDA含量变化变化幅度较小,同一品种大种球MDA含量大于小种球MDA含量。冷藏前期POD酶活性降低对百合种球休眠解除具有重要作用。长期冻藏及冷藏处理所引起的活性氧代谢失调是种球产生低温逆境损伤的原因之一。     

东方百合鳞片组织培养研究

以鳞片为外植体,研究了7个东方百合品种的组织培养方法。结果表明,东方百合不同品种之间鳞片不定芽的分化率以及单个外植体上再分化不定芽的数量存在显著差异,以西伯利亚最高,分化率为68．04％,瑞塔较低,仅为12．96％,索蚌最差。不同部位鳞片不定芽的分化率也存在显著差异,分化能力由大到小依次为中层、外层、内层。适宜东方百合鳞片不定芽分化和增殖的最适培养基为MS＋6-BA0．50mg／L＋NAA0．05mg／L,不定芽生根最适培养基为1／2MS＋NAA0．20mg／L。     

草莓蔗糖转运基因FaSUT5对“申阳”草莓果实糖分积累的影响

为了研究草莓蔗糖转运基因FaSUT5对"申阳"草莓果实糖分积累的影响,提取草莓果实总RNA并反转录为c DNA,并根据GDR数据库中已登录的栽培草莓FaSUT5的全长序列设计引物,对注射了过表达载体35s:SUT5和空载体农杆菌菌株的草莓果实进行了定量分析。研究结果表明:与注射空载体相比,注射了过表达载体的草莓果实中FaSUT5基因的表达量明显提高,蔗糖含量明显提高,而柠檬酸和苹果酸的含量显著下降。     

高锌胁迫对八棱海棠幼苗锌积累、分配与9个MTP基因表达的影响

为了研究高锌(Zn)胁迫下苹果砧木八棱海棠(Malus robusta Rehd.)Zn积累、分配及分子响应机制,以其8叶龄实生苗为试验材料,采用溶液培养法进行不同浓度(4、25、50、100μmol·L~(-1))Zn处理。试验结果表明:过量Zn胁迫严重影响植株生长及Zn的积累与分配,随着Zn处理浓度的升高,八棱海棠幼苗根系中Zn含量显著高于茎和叶;富集系数(BAF)的增大和转运系数(TF)的减小都说明Zn在根系中大量积累,以减轻对地上部的伤害。根据对9个MTP基因的相对表达量以及相关性分析,认为在高Zn胁迫下MTP基因的表达与植株内Zn含量有密切联系。MTP1在茎、叶中显著表达,具有组织特异性。MTPC2-like的相对表达量在4μmol·L~(-1) Zn处理下与根、茎、叶的Zn含量显著正相关,而在较高浓度Zn胁迫下相关性减弱,这说明MTP基因的表达具有浓度效应。     

不同施肥处理对‘阳光玫瑰’葡萄品质的影响

为解决河西走廊设施葡萄生产中化肥过度施用的问题,设置化肥、玉米秸秆、农家肥、帕尔奇公司生物有机肥、安琪酵母公司生物有机肥5种不同基肥施肥处理,连续施用3年,研究不同处理对葡萄果实品质的影响。结果表明:与施用化肥处理相比,施用有机肥均能不同程度地提高葡萄品质,生物有机肥的效果优于秸秆和农家肥;两种生物有机肥中,帕尔奇公司生物有机肥的效果最佳,果粒大小、果实功能性物质和可溶性糖含量均显著高于施用化肥处理,其中,葡萄单果质量、果实纵径、横径分别增加了34.53%、24.89%、20.39%,果实总糖含量提高了37.29%,有机酸含量降低了52.99%。综上所述,设施‘阳光玫瑰’葡萄生产中,增施生物有机肥对改善果实品质有良好的效果,在生物有机肥选择上宜选用含矿源黄腐酸钾的生物有机肥。     

11个海棠品种对‘阿斯’苹果花粉直感效应的综合评价

以11个海棠品种及‘宫崎富士’的花粉为试材,对‘阿斯’苹果进行授粉,测定与授粉特性有关的11项坐果及果实品质指标,基于熵权赋权法进行灰色关联度分析,综合评价授粉性能,并筛选‘阿斯’苹果适宜的海棠授粉品种。研究结果表明,与对照‘宫崎富士’相比,11个海棠品种授粉后均可显著提高‘阿斯’苹果的坐果率;增大果个、果形指数和果肉硬度;显著提高维生素C和花青苷质量分数;所有海棠品种与‘阿斯’的组合均优于对照。综合评价表明,‘阿斯’与‘红双’组成的授粉组合评判分为0.828,属一级方案,‘雪莱’组合评判分为0.769,属二级方案,‘红粉’、‘雪球’、‘红纱’、‘红亮’的评判分大于0.600,为三级方案;‘阿斯’最适宜的海棠授粉品种为‘红双’。     

水杨酸对草莓炭疽病响应基因FaNBS20 表达的影响

 以栽培草莓（Fragaria × ananassa Duch.）‘久香’叶片为试材,采用同源克隆和RT-PCR 方 法,克隆FaNBS20 全长cDNA 序列,并利用实时荧光定量PCR 技术检测外源SA 处理协同草莓炭疽病病 原菌侵染对FaNBS20 表达的影响。结果表明,FaNBS20 的开放阅读框为3 573 bp,编码1 190 个氨基酸, 预测的蛋白质分子量为134.5861 kD,含有1 个TIR 结构域、1 个NB-ARC 结构域和1 个亮氨酸的富集区, 与森林草莓（Fragaria vesca subsp. vesca）抗烟草花叶病毒蛋白（XP_004292718）同源性高达99%。接种 草莓炭疽病菌对草莓抗炭疽病品种‘甜查理’FaNBS20 的表达影响显著,易感病品种‘久香’FaNBS20 的表达则一直处于较低水平,表明该基因可能与对炭疽病的抗性相关。两个草莓品种在SA 处理后对草莓 炭疽病的抗性均明显增强,且持续期可以达到10 d 以上。在SA 和草莓炭疽菌协同诱导下,FaNBS20 基 因的表达量在抗性品种‘甜查理’和易感品种‘久香’中分别达到接种前的38 倍和7.2 倍。以上结果表 明,水杨酸能提高草莓对炭疽菌浸染的抗性,表达水平和炭疽病抗性水平相关的FaNBS20 基因可能是水 杨酸参与的对炭疽病抗性响应途径中一个重要的成员。