2个杏品种不同成熟期果实品质变化研究

为探明金太阳(Prunus armeniaca‘Golden-sun’)和魁金杏(Prunusarmeniaca‘Kuijin’)不同成熟期果实品质的变化机理,利用常规品质指标测定方法,研究绿熟期、商熟期和完熟期三个成熟期杏果实中类黄酮、类胡萝卜素等品质指标的变化。结果表明:2个杏品种果实单果重、可溶性固形物、Vc、可溶性糖、类黄酮和类胡萝卜素含量均随着果实的成熟不断升高,在完熟期均达到最高,‘魁金’高于‘金太阳’;果实硬度和有机酸含量均随着果实成熟度的增加而降低,在完熟期达到最低,‘魁金’低于‘金太阳’,‘魁金’果实品质优于‘金太阳’。2个杏品种果实单果重、可溶性固形物、Vc均与类黄酮、类胡萝卜素含量呈显著正相关,相关系数均在0.8以上。杏果肉颜色的变化与类胡萝卜素合成途径有关。     

中华猕猴桃‘金阳’果实生长发育动态分析

研究南京地区‘金阳’猕猴桃果实发育规律,为其在南京及其周边地区的推广及优质丰产提供理论依据。以5年生‘金阳’猕猴桃为试验材料,定期观察并记录‘金阳’猕猴桃从坐果到成熟软化过程中的鲜重、干重、纵横径、种子发育和果肉颜色等形态指标,并测定可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、有机酸、维生素C、叶绿素和类胡萝卜素等含量。结果表明,‘金阳’猕猴桃花后0～40 d果实迅速膨大,鲜重快速增加;花后20～116 d干物质不断积累;花后83 d种子开始变黑,花后97 d种子完全变黑成熟。‘金阳’果实成熟前,可溶性固形物变化幅度较小,可溶性糖含量呈上升趋势,维生素C和可滴定酸均呈先上升后下降的趋势,有机酸中奎宁酸、苹果酸、柠檬酸的含量较高。‘金阳’花后138～154 d,果实达到可采收状态。果实采收后,硬度迅速下降,并且类胡萝卜素/叶绿素的比值升高,果肉颜色由绿色转为黄绿色,再变为黄色。南京地区可食用状态下‘金阳’猕猴桃单果重为80.5 g,果肉金黄色,维生素C的含量为129 mg/100 g,可溶性固形物的含量为14%,可滴定酸的含量为1.4%,果实经济性状良好,因此‘金阳’猕猴桃适宜在南京地区推广。     

油蟠桃果实发育规律与品质相关因子变化研究

为研究油蟠桃果实生长发育规律以及主要品质指标的形成和变化规律,以‘紫月’、‘新月’、‘美月’油蟠桃为试材,对果实发育过程中纵横径、单果重、可溶性总糖、可滴定酸、淀粉含量和落果进行研究。结果表明：‘紫月’、‘新月’、‘美月’果实发育规律基本符合核果类果实双“S”型曲线。随着果实的生长发育,‘新月’、‘美月’可溶性总糖含量变化呈逐步上升趋势,可滴定酸变化呈先升后降趋势,果实淀粉含量呈递减趋势。落果波相观察‘美月’有3次落果高峰;‘紫月’、‘新月’分别有2次落果高峰,且第一次落果期时间较长,可能与‘紫月’、‘新月’果实发育期比‘美月’短有关。总体看来,油蟠桃果实生长发育规律以及主要品质相关因子的变化规律与普通桃、油桃相似。     

设施大棚铺设银色反光膜栽培杨梅试验研究

在设施大棚杨梅园铺设银色反光膜,试验研究大棚铺设反光膜对‘临海早大梅’物候期、果实品质及效益的影响。以大树移植3年的11年生‘临海早大梅’为试材,2013年1月11日对其进行大棚覆盖,并于2月13日大棚内铺设银色反光膜,以不盖为对照,观察记载棚内外温湿度、杨梅物候期的变化,测定果实单果质量、可溶性固形物含量和每公顷产量。大棚杨梅园铺设反光膜可显著增加棚内的温度和相对湿度,使杨梅的物候期显著提早,开花期提早16天,果实成熟期提早21天,果实单果质量增加10%,可溶性固形物含量增加2.1个百分点,每公顷产量提高45.6%,净增产值1265610元。‘临海早大梅’设施大棚铺设反光膜栽培,可以显著提早成熟期,显著提高单果质量和可溶性固形物含量。     

采收期对‘黄冠’梨果实品质影响的研究

研究采收期对‘黄冠’梨果实品质的影响,旨在揭示‘黄冠’梨果实发育后期果实品质因子的变化规律,为生产中确定‘黄冠’梨的最佳采收期提供理论依据。以‘黄冠’梨为试材,通过测定不同采收期时的单果重、可溶性固形物含量、Vc含量、硬度,并利用液相色谱法测定不同采收期果实的糖酸组成和含量,分析‘黄冠’梨果实发育后期果实品质因子与采收期的关系。结果表明,自果实发育106天开始,随采收期的延后,果实硬度呈显著下降,果实可溶性固形物含量呈上升趋势,并于果实发育137天时达到高峰;Vc含量变化较小,仅在120天时显著较高;在近成熟期采收的果实中糖以果糖为主,占70.09%~84.00%,以果实发育137天时最高;果实中酸以苹果酸为主,苹果酸占酸总量的93.05%~97.28%,苹果酸D占苹果酸的82.92%~91.84%。随采收期的延后,果实发育天数延长,果酸含量下降,采收越晚糖酸比越高。‘黄冠’梨果实发育130~137天时,果实的可溶性固形物、果糖、葡萄糖、蔗糖和Vc含量都较高,糖酸比和果肉硬度适宜,以获得‘黄冠’梨最佳品质为目标的适宜的采收期为8月8—15日。     

菠萝果实生长发育过程中营养品质的变化

以‘巴厘（Ananas comosusr cv. Yellow Mauritius）’、‘卡因（Ananas comosusr cv. Cayenne）’和‘台农11号（Ananas comosusr cv. Tainung 11）’3个菠萝品种的果实为试材, 进行果实发育过程中糖、酸以及维生素C含量的分析。结果表明：蔗糖、葡萄糖和果糖是菠萝果实的主要糖类;在果实发育早期,各糖分含量较低,随着果实生长速度减慢,糖含量迅速增加,在果实成熟期达到最大值;在成熟果实中,不同品种间糖份的比例有较大差异,其中,‘巴厘’为3.71:1.11:1,‘卡因’为2.67:0.74:1。菠萝果实中所含有机酸有柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、草酸和马来酸;随着果实的发育,不同品种间有机酸的含量、比例以及变化规律有一定的差异;在成熟果实中有机酸含量由高到低依次,‘巴厘’为柠檬酸（约占65.7%）、苹果酸（约占24.9%）、乙酸、草酸和马来酸,酒石酸没有检测到,‘卡因’为柠檬酸（约占62.2%）、苹果酸（约占14.4%）、酒石酸、乙酸、草酸和马来酸。菠萝果实中也有较丰富的维生素C,不同品种维生素C含量差异较大,‘巴厘’最高（0.49mg/g）,‘卡因’次之（0.19mg/g）,‘台农11号’最低（0.11mg/g）。     

设施桃果实品质发育生理研究

以设施栽培的曙光、早红珠、春捷为试材,研究了桃果实发育过程中,主要品质指标的变化动态。结果表明:维生素C、可溶性蛋白、果皮叶绿素和类胡萝卜素含量随着果实的发育呈下降趋势,总糖、可溶性固形物含量及糖酸比不断增加。可滴定酸、总糖、维生素C和类胡萝卜素含量均在果实接近成熟期迅速变化。果实中淀粉含量很低且呈下降趋势,只是在果实发育前期有所升高。果实中干物质含量变化在花后50d内变化趋势是由低到高,此后,三者呈现不规则变化。可溶性蛋白在果实内含量由高到低递减,前期降减程度最大,后期含量保持相对稳定,其变化规律与果实生长一致。     

不同杏品种果实营养成分分析及综合评价

为综合评价不同杏品种果实营养品质,选择具开发利用前景的品种,测定11个杏品种果实的3项外观品质（果形指数、单果重、可食率）和8项营养物质含量（可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白、可滴定酸、类胡萝卜素、Vc、固酸比、糖酸比）,并通过相关性分析和主成分分析对所测杏品种进行综合品质评价。结果显示,11个杏品种果实的营养成分等各项指标均存在差异,但变异程度不大。相关性分析结果表明,杏果实单果重与可食率、可溶性固形物与Vc、可溶性糖与糖酸比、固酸比与糖酸比均呈极显著正相关,可滴定酸与固酸比、糖酸比呈极显著负相关,可溶性糖与Vc、Vc与固酸比呈显著正相关。主成分分析共提取了4个主成分,累积方差贡献率为91.002%,表明影响杏果品质的主要指标为糖酸比、固酸比、可食率、单果重、果形指数、可溶性固形物等。根据这几项指标数据杏农可以进行品种选择,杏育种者可以确定新品种的开发利用前景。‘金荷包’、‘凯特’、‘兰州大接杏’、‘晚红杏’、‘新疆杏晚熟’5个品种的营养品质更优。。     

不同品种蓝靛果果实品质比较研究

通过研究不同品种蓝靛果果实品质间的差异,确定了不同蓝靛果的开发利用方向,旨在为蓝靛果品种的筛选提供科学依据。对5个品种的蓝靛果品质进行了综合分析和评价：果实大小、可溶性固形物含量、矿物质元素含量和活性物质含量。结果表明,‘蓝精灵’平均单果重最大,极显著高于‘L32’、‘蓓蕾’和‘L54’,并且‘蓝精灵’的感官综合评价最好;L系3个品种果实较大,但是苦涩味比较重、感官评分最低;但除铁含量之外,其他矿物质元素含量显著高于‘蓝精灵’和‘蓓蕾’;‘蓓蕾’果实指数和果纵径极显著低于其余4个品种,但是可溶性固形物含量、活性物质含量极显著高于其余4个品种,并且‘蓓蕾’的风味最好,其感官评分也仅次于‘蓝精灵’。5个蓝靛果品种中,‘蓝精灵’果实大、口感好,最适合鲜食;‘蓓蕾’风味好、矿物质和活性物质含量高,适合鲜食和加工;蓝靛果L品系矿物质含量高,适合用于开发矿物质饮料。     

不同品种甜樱桃花色苷的积累及PacMYBA表达分析

针对果实成熟时表现不同颜色的甜樱桃品种(黄色品种‘佐藤锦’,红色品种‘拉宾斯’),采用高效液相法测定分析其果实生长中花色苷主要成分及含量,采用RT-PCR克隆‘佐藤锦’的一个MYB基因,同时利用荧光定量PCR分析Pac MYBA基因在两个品种甜樱桃果实生长过程中的表达情况。结果表明,‘拉宾斯’果实转色后花色苷的积累上升趋势明显,成熟后花色苷含量高且组分由单一的一种逐渐丰富为3种;‘佐藤锦’果实转色后花色苷含量有所增加但增加幅度不大,且花色苷组分单一;二者在转色后Pac MYBA的相对表达上升趋势明显,成熟时‘拉宾斯’Pac MYBA的相对表达远高于‘佐藤锦’。本研究对解释甜樱桃果实生长过程中色泽变化及推测Pac MYBA对甜樱桃果实花色苷起正调控作用提供理论基础。     

桂花(Osmanthus fragrans)转录组SSR特征分析

为解析桂花转录组数据中SSR的特点及潜在利用价值,本研究基于‘早银桂’和‘橙红丹桂’转录组数据信息,利用MISA软件从桂花的117 595个Unigenes中进行SSR位点的查找、分析,共检测到16 015个SSR位点,平均密度是1/5.2 kb。桂花SSR基序97.73%的重复次数在5～10次之间,重复次数最多的是6次(28.12%);SSR长度分布在12～36 bp之间,其中12～16 bp的最多,占66.8%,其总体变化趋势是随着重复次数增加重复次数急速下降。基于已知的SSR位点,利用primer3设计引物并从中挑选出196对引物,其中92对引物(占46.94%)已被注释到参与信号的转录翻译、苯丙氨酸代谢、植物激素信号转导等功能。综上所述‘,早银桂’和‘橙红丹桂’转录组SSR位点出现频率高,类型较丰富、多态性潜能较高,为今后桂花分子育种提供了理论依据。     

文冠果种仁油脂脂肪酸形成的多基因协同调控

文冠果是中国北方重要的木本油料树种,种仁油脂富含油酸、亚油酸,特别是含有3%～5%其他食用植物油缺乏的神经酸。为探讨文冠果种仁油脂脂肪酸形成的基因调控机制,以品系‘12-03’4个不同发育期(6月22日, 7月6日, 7月19日, 8月1日)的种仁为材料,利用GC-TOF/MS (气相色谱飞行时间质谱)方法测定种仁油脂脂肪酸组份及不同组份的相对百分比;利用q RT-PCR分析种仁油脂脂肪酸形成相关基因KAR、EAR、HAD、FATA、FATB、SAD、FAE1、KCR、HCD、ECR、FAD2和FAD3的表达模式;分析不同基因表达对种仁油脂脂肪酸形成积累的影响。结果表明:(1)品系‘12-03’种仁成熟期油脂中油酸占29.87%、亚油酸占42.96%、神经酸占3.27%;种仁发育期间,油酸含量呈一直上升趋势,亚油酸含量呈先下降后上升趋势,神经酸呈先上升后下降趋势。(2) KAR、HAD和EAR基因的高表达协同FATA和FATB基因的低表达,为文冠果种仁油脂碳十八以上不饱和脂肪酸的形成积累提供了充足硬脂酸合成前体C16:0-ACP。(3)种仁成熟期前的SAD基因高表达催化硬脂酸快速去饱和为油酸,为C18:1以上不饱和脂肪酸形成提供了充足底物。(4)不同发育期种仁中FAE代谢通路的FAE1和KCR基因表达量均较低,HCD基因表达量在种仁成熟期前呈快速上升趋势;HCD基因是文冠果神经酸合成FAE代谢通路上的关键基因。(5)种仁发育期FAD2基因的持续高表达和FAD3基因的持续低表达促成种仁高积累亚油酸和低积累亚麻酸。SAD和FAD2基因的协同高表达促成文冠果种仁油脂富含油酸和亚油酸,而种仁成熟前期不断上升的HCD基因表达量促进了神经酸的合成积累。这不仅可为进一步理解文冠果种仁油脂脂肪酸合成积累的基因调控提供理论依据,而且对木本油料脂肪酸的遗传改良具有重要意义。     

牛大力漆酶基因CsLAC17的克隆与载体构建

为研究漆酶在牛大力生长发育过程中的生物学功能,本实验以牛大力叶片为材料,从反转录PCR获得的cDNA中扩增出漆酶基因CsLAC17全长。序列分析表明,CsLAC17 c DNA全长为2 010 bp,开放阅读框大小为1 755 bp,编码一个由584个氨基酸组成的蛋白质。结构域分析表明,Cs LAC17蛋白的保守结构域具有漆酶典型结构域的特征——铜离子结合域(Cu-oxidase和Cu-oxidase-2)。同源序列分析表明,Cs LAC17蛋白序列与绿豆(Vigna radiata var. radiata)和野生大豆(Glycine soja)同源性为88%、藜豆(Mucuna pruriens)87%、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula) 85%。组织特异性表达分析显示,CsLAC17在茎中表达量最高,叶中表达量次之,根中较少。此外,进一步构建了pBI121-CsLAC17过表达载体并转入农杆菌。本研究为日后CsLAC17基因的功能验证以及为牛大力开展分子生物学研究提供帮助。     

杨树PeNHLd基因的克隆与表达模式分析

含有NHL结构域的基因在人类、动物和微生物的生长发育过程中扮演着重要角色,但是在植物中关于该类基因的研究还未曾有过报道。为了探究该类基因在植物中的表达模式,本研究以"南林895"杨为材料,采用RACE技术克隆得到了PeNHLd基因,并通过RT-PCR对预测的ORF框进行了验证。杨树PeNHLd基因包含7个外显子和6个内含子,其c DNA全长为1 971 bp,包括1个1 449 bp的开放阅读框,可编码482个氨基酸,预测其蛋白质分子质量为53.9 kD,理论等电点7.24;该蛋白含有3个跨膜螺旋和2个保守的NHL结构域。实时定量PCR结果显示,Pe NHLd基因在干旱、高盐、激素、病原菌侵染等胁迫下有着明显的动态表达模式,对这些胁迫做出了迅速而强烈的响应;同时该基因在杨树根、茎、叶等不同组织器官中存在显著的表达差异,有着明显的组织特异性。本研究为探究PeNHLd基因在植物中的表达模式提供理论依据。     

长筒石蒜类胡萝卜素裂解双加氧酶基因LlCCD4的克隆与表达

长筒石蒜(Lycoris longituba)是石蒜属植物,为中国特有的观赏花卉,具有极高的观赏价值也是石蒜属少有的香花品种,然而目前尚未有关于其花香方面的报道。故本研究以长筒石蒜花瓣为材料,在长筒石蒜中开展了花香基因CCD4的研究。利用课题组已获得的长筒石蒜花瓣转录组数据库,我们筛选到1个与拟南芥CCD4基因同源性最高的序列,并克隆得到了其完整的编码区,命名为LlCCD4。该基因编码区全长为1 815 bp,编码604 aa,蛋白质分子量约为66.20 kD,理论等电点为6.43,属于酸性不稳定的疏水性蛋白,且具有CCD4基因共有的保守结构域。进化分析进一步表明该基因为CCDs基因家族中的CCD4成员,与单子叶植物番红花中的CCD4基因具有较高的同源性。实时荧光定量分析证实该基因在长筒石蒜的盛花期即长筒石蒜花瓣最香的时期表达量最高。本研究将有助于揭示长筒石蒜花香形成的分子机理,并为石蒜属植物花香改良提供基因资源。     

玉屏油茶炭疽病病原菌鉴定及同源性分析

油茶是贵州玉屏脱贫致富的重要产业,但近年来,炭疽病危害日益严重。为了防治油茶炭疽病,本研究采用林间病情观察、科赫氏法则验证、形态学鉴定及多基因分子鉴定的方法,对分离的3株炭疽病病原菌进行了系统鉴定。在ITS-CAL-GADPH 3基因所构建的系统发育树中,3株病原菌与ICMP10643*、ICMP-10646*两炭疽属模式菌株聚为一个独立的进化枝且置信度为99%,结合其形态特征,将其鉴定为山茶炭疽菌(Colletotrichum camelliae)。依据林间观察结果与玉屏油茶的生长发育规律,提出了防治油茶炭疽病的关键时间。玉屏油茶炭疽病种类的分子鉴定可为抗病种质的分子育种及该病的防治提供科学依据。     

USDA-ARS 2016年公布的蓝莓新品种及其育种趋势分析

随着蓝莓产业的蓬勃发展,国外育种学家一直在致力于蓝莓新品种的开发工作,2016年美国农业部(USDA-ARS)推出58个蓝莓新品种,本研究对这些新品种的总体特征进行了全面介绍,并对国外近年来的育种趋势加以剖析。此次公布的蓝莓新品种共58个,其中包括北高丛蓝莓7个,南高丛蓝莓40个,兔眼蓝莓2个,半高丛蓝莓1个,观赏类蓝莓3个,未知类别的蓝莓4个,并且还有1个5倍体蓝莓新品种。通过分析结果可以看出,近年来的育种趋势加大了南高丛蓝莓的育种比例,且改良的新品种具有果个大、成熟期早、风味好、耐贮运、树势旺盛以及土壤适应性强等特点;北高丛蓝莓新品种的开发则侧重于提高果实品质、土壤的适应能力以及增强树势等方面,并将其与南高丛蓝莓品种杂交,以改变其遗传基础狭窄的现状。另外,数据分析也表明鲜食品种多于加工品种,并且具有特殊性状的观赏类蓝莓和5倍体无籽蓝莓的开发也开始受到重视。国外蓝莓新品种的开发趋势对于中国蓝莓育种工作有很多启示,利用本土丰富的野生越桔属资源开发出更加适宜不同区域自然环境的蓝莓新品种已迫在眉睫,而且开发出具有自主知识产权的蓝莓新品种对于促进中国蓝莓产业的发展以及提高在国际市场的竞争力都具有重要的价值。     

脱落酸调节长春花中单萜吲哚生物碱的生物合成

利用病毒诱导的基因沉默技术沉默长春花幼苗中ABA生物合成途径基因八氢番茄红素脱氢酶(Cr PDS)的表达,控制内源ABA的含量,并对其进行外源ABA处理,从而研究脱落酸(abscisic acid, ABA)对长春花中单萜吲哚生物碱(monoterpenoid indole alkaloids, MIAs)生物合成的影响。Real-time PCR结果显示,在ABA处理后,单萜吲哚生物碱生物合成基因CrTDC、CrNMT和CrD4H表达量显著上升。进一步实验表明,ABA生物合成途径基因CrPDS的沉默能够降低内源ABA水平,并通过下调单萜吲哚生物碱生物合成途径基因降低长春质碱和文朵灵的积累。外源ABA处理能够恢复这些基因的正常表达,由此确定单萜吲哚生物碱生物合成基因CrTDC、CrNMT和CrD4H能够响应ABA信号,并且在ABA介导的长春花单萜吲哚生物碱生物合成调控中发挥重要作用。     

柳杉维管形成层及木质部区转录组序列及基因表达分析

柳杉是中国南方重要的针叶用材树种,具有树形高大,纹理直等特点,已广泛用于板材和建筑生产中,研究柳杉木材形成过程中维管形成层及木质部区转录组特征,为木材形成主要过程的分子机理,木材形成有关基因调控,培育优良材质的林木提供理论参考。本研究以柳杉形成层组织为材料,通过Illumina Hiseq测序平台对4个不同发育阶段的柳杉维管形成层进行转录组测序;对Unigene进行了蛋白功能注释、分类及KEGG代谢通路分析等。测序数据参照无参转录组测序流程进行分析,一共产生105.9 Gb的数据,过滤后Clean reads均达到90%以上。Clean reads经Trinity软件进行组装,一共产生64 969个Unigene,对Unigene进行拼接,拼接后的Contigs序列有29 381条、Singletons有35 588条,总长度为83 003 836 bp。将Unigen与七大功能数据库(NR, NT, GO, COG, KEGG, Swissprot, Interpro)进行比对,共有42 836个Unigene得到注释,占总Unigene的66.05%。GO注释共有89 644个转录本得到注释。对GO注释转录本进行分类,其中有38 432个转录本(42.87%)注释为生物过程,有32 749个转录本(36.53%)注释为细胞组分,有18 463个转录本(20.6%)注释为分子功能。KEGG注释有31 580个Unigene得到注释。分为6大类为:细胞代谢过程、环境信息处理、遗传信息处理、人类疾病、代谢作用、生物体系统。其中代谢作用涉及的Unigene最多达18 580个,占KEGG总注释Unigene的58.83%。另有37 762个Unigene得到COG注释,被分为25类,其中注释数目最多的类型是仅预测一般功能的Unigene,占总数的16.9%;其次是转录,比例为8.8%;再次是复制、重组及修复,占总数的7.8%。本研究最后分析了可能参与木材形成重要功能基因,为探讨木材发育的分子机制及进行重要功能基因的挖掘提供了提供了依据。     

AFP2基因调控拟南芥茉莉酸合成与开花时间的分析

拟南芥AFPs (ABI five interaction proteins)是一类与植物激素脱落酸(ABA)信号途径中转录因子ABI5互作的蛋白,以前报道它们可以通过促进ABI5的降解来调控种子萌发,但是AFPs的新功能鲜有报道。我们发现过表达AFPs家族成员之一AFP2可以促进拟南芥小苗茉莉酸(JA)的合成并延迟开花,反之,拟南芥突变体afp2表现为较低的茉莉酸积累与较早的开花时间。突变茉莉酸合成酶LOX2或受体COI1都可以部分缓解AFP2-ox的晚花表型,同时过表达AFP2增强了AFP2类转录因子TOE1结合到成花素FT启动子区域的能力,并抑制FT的转录导致晚花。以上结果揭示了AFP2参与ABA与JA信号调控开花时间的新功能。