早熟苹果花青苷积累与其相关酶活性及乙烯生成之间的关系

 以生长发育期相近但着色不同的早熟苹果‘泰山早霞’（红色）和‘辽伏’（绿色）为试材,研究果实生长发育过程中果皮花青苷含量和PAL、CHI、UFGT 活性,以及乙烯释放速率的变化。结果显示：①在果实发育过程中,‘泰山早霞’花青苷含量与苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查尔酮异构酶（CHI）、类黄酮半乳糖苷转移酶（UFGT）活性均明显高于‘辽伏’。②两个早熟苹果在采收前均有乙烯释放高峰,并且乙烯释放高峰早于花青苷的迅速积累;喷施1-MCP 后果实的乙烯释放速率降低,花青苷合成随之显著减少：说明乙烯启动并调控早熟苹果成熟期花青苷的积累。③‘泰山早霞’发育后期花青苷含量与UFGT活性显著正相关,乙烯可能是通过调控UFGT 酶的活性来促进花青苷的合成。     

猕猴桃花青素合成途径基因AcCHS 和AcLDOX的克隆与表达分析

 根据物种水平上蛋白保守序列设计特异引物,扩增获得‘红阳’猕猴桃花青素合成途径中查尔酮合成酶（chalcone synthase,CHS）和无色花青素双加氧酶（leucoanthocyanidin dioxygenase,LDOX）基因的特异片段,用RACE（rapid-amplification of cDNA ends）技术克隆出这两个基因的cDNA全长,长度分别为1501 bp（AcCHS）和1381 bp（AcLDOX）,分别编码389个和355个氨基酸。通过比对发现AcCHS与棉花（Gossypium hirsutum）、山茶（Camellia japonica）和黄蜀魁（Abelmoschus manihot）的CHS序列相似性较高,达到95%,与葡萄（Vitis vinifera）和苹果（Malus × domestica）的相似性分别为94%和93%;AcLDOX与山葡萄（Vitis amurensis）和葡葡的相似性分别高达94%和93%。用实时荧光定量PCR分析AcCHS和AcLDOX在‘红阳’（红肉）、‘金魁’（绿肉）和‘金农’（黄肉）3种不同果肉颜色的猕猴桃内果皮中的表达,发现AcCHS的表达量在‘红阳’果实转色期（花后65 d）较高,而在‘金农’开花后表达量呈持续下降趋势;AcLDOX在‘红阳’果实发育早期呈上升趋势,花后65 d后迅速下降,在‘金魁’果实发育后期呈明显上升趋势,在‘金农’开花后呈持续下降趋势。     

红皮梨花青苷调控基因PyMYBa的克隆与表达分析

以红皮梨‘奥冠’为试材,采用RT-PCR结合RACE技术获得1个MYB基因,命名为PyMYBa。该基因开放读码框共714 bp,编码237个氨基酸。PyMYBa分子量27.4 kD,等电点8.78。氨基酸序列分析显示,在其N端具有保守的R2R3-MYB结构域,R3-MYB结构域含有bHLH结合基序。进化树分析表明,PyMYBa与花青苷调控MYB转录因子的同源性很高。基因表达结果表明,PyMYBa在梨叶、花、果皮中表达量明显高于果肉,果皮中的表达量与花青苷调控基因PyMYB10相比,无显著差异。遮光及MeJA处理后果皮中PyMYBa、PyMYB10的表达量变化与花青苷合成量变化趋势相似,推测PyMYBa为梨花青苷合成中重要的正向调控因子。通过原核表达试验获得了该基因的重组蛋白,SDS-PAGE电泳检测结果与预期蛋白分子量一致。     

两种不同肉色枇杷果实类胡萝卜素积累及合成#br# 相关基因的表达

 以‘早钟6 号’（黄肉）和‘白玉’（白肉）两类枇杷为材料,测定不同发育阶段果实果皮 和果肉中类胡萝卜素含量,并对15 个生物合成相关基因的表达进行了分析。随着果实发育成熟,β–胡 萝卜素含量在黄肉‘早钟6 号’果皮和果肉中增加,到成熟期达到最高值,分别为68.53 和11.92 μg ? g-1 FW; 在白肉的‘白玉’果皮中也呈增加趋势,到成熟期最高,为38.89 μg ? g-1 FW,但果肉中略有下降,从最 初的0.47 μg ? g-1 FW 降低至0.29 μg ? g-1 FW。两个品种果皮和果肉的β–隐黄质含量表现为持续增加,均 在成熟期达到最高值。叶黄质含量在‘早钟6 号’果皮中表现为下降,在果肉中则持续上升;在‘白玉’ 果皮中表现为先降后升,在果肉中变化不大,维持较低水平。‘早钟6 号’进入转色期后,与‘白玉’相 比,在果皮中的PSY 和CYCB 表达量较高,而在果肉中CYCB 和BCH 的表达量较高,提示枇杷不同发育 阶段类胡萝卜素的积累主要受PSY、CYCB、BCH 基因的共同调控。     

紫皮大蒜鳞茎外皮花青苷生物合成影响因素和相关酶的研究

 以紫皮大蒜品种‘G075’为试材,研究了鳞茎发育过程中鳞茎外皮花青苷的积累规律及与其生物合成相关的苯丙氨酸解氨酶（PAL）、查儿酮异构酶（CHI）和二氢黄酮醇还原酶（DFR）活性的关系,分析了不同设施栽培方式、基质pH值、基质氮素水平和磷素水平对花青苷生物合成的影响。研究结果表明：随着大蒜鳞茎的发育,鳞茎外皮花青苷含量逐步提高,CHI活性与鳞茎外皮花青苷积累关系密切,其活性变化与花青苷积累趋势吻合;露地栽培温度相对较低的紫皮大蒜花青苷积累高于保护地温度相对较高的栽培大蒜,基质pH 6.5和1/2氮素水平（7.5 mmol · L^-1）时对花青苷合成有利,花青苷积累随磷素水平提高呈现先升后降的变化趋势。     

新疆红肉苹果杂交后代绵/脆肉株系果实质地差异相关酶活性的初步研究

 以‘富士’× 新疆红肉苹果杂交F₁群体中的2个绵肉株系‘绵肉1号’、‘绵肉2号’和2个脆肉株系‘脆肉1号’、‘脆肉2号’不同发育时期的果实为试材,测定其果实硬度、脆度、乙烯释放量和细胞壁降解酶活性,分析探讨它们之间的相关性。结果表明：①2个脆肉株系各个时期的果实硬度和脆度均显著高于2个绵肉株系;②在幼果期和果实膨大期的乙烯释放量均小,绵肉株系与脆肉株系间差异不明显,在花后130 d的成熟期,2个绵肉株系的乙烯释放量是2个脆肉株系的10倍;③2个绵肉株系果实的果胶酶和β–半乳糖苷酶活性绝大部分发育时期高于2个脆肉株系,而α-L–阿拉伯呋喃糖苷酶、β–木糖苷酶、淀粉酶和脂氧合酶的活性在发育前期差异较小,到发育后期2个绵肉株系显著高于2个脆肉株系;④相关分析显示,绵肉脆肉特性与多聚半乳糖醛酸酶、α-L–阿拉伯呋喃糖苷酶及淀粉酶活性密切相关。     

苹果NBS-LRR1 基因的鉴定与表达分析

 NBS-LRR 蛋白是植物细胞内普遍存在的主要抗性蛋白家族,该家族的蛋白包含有NBS 结构域和LRR 结构基序,在植物抵御各种病原物的侵袭中发挥重要作用。从‘嘎啦’苹果中鉴定了一个NBS-LRR 类基因,命名为MdNBS-LRR1,（GenBank 登录号：JX126858）。该基因全长为3 116 bp,包含一个2 826 bp 的开放读码框,编码包含941 个氨基酸残基的蛋白质;其氨基酸序列含有典型的NBS-LRR类抗病基因所具有的NB-ARC 结构域。Blast 分析发现MdNBS-LRR1 与大豆NBS-LRR 类抗性蛋白具有较高的氨基酸序列一致性（60%）。RT-PCR 分析结果表明,MdNBS-LRR1 在‘嘎啦’苹果的幼叶、茎、功能叶、芽、皮和花等组织中均有表达,在幼叶中的表达量最高,茎中最低。苹果轮纹病病原菌侵染可促进MdNBS-LRR1 基因表达上调,接种后24 d 表达量最高,是对照的10.6 倍左右,另外,在‘嘎啦’苹果幼苗叶片中,SA、MeJA 和ACC 均可诱导该基因的表达,表明MdNBS-LRR1 基因的表达受到与抗病相关信号转导途径的调控。     

红富士苹果采后1-MCP 处理对果皮色素及其相关酶活性的影响

 以‘红富士’苹果为试材,研究了采后1–甲基环丙烯（1-MCP）处理对冷藏期间果实硬度, 叶绿素、类胡萝素及花青苷含量变化的影响,并重点研究了花青苷含量变化与其合成相关酶（PAL、CHI、 DFR、UFGT）和降解相关酶PPO、POD 活性变化的关系,结果显示：1-MCP 处理能抑制叶绿素降解及 贮藏前期花青苷的积累,延缓类胡萝素的积累及花青苷的后期降解;贮藏期间花青苷的合成与CHI、DFR 活性不相关,与PAL、UFGT 活性正相关;贮藏期间花青苷降解相关酶PPO、POD 活性都呈现先上升后 下降的趋势,对照的PPO 活性始终高于1-MCP 处理,1-MCP 处理明显抑制贮藏前期果皮POD 活性的上 升及贮藏后期POD 活性的下降。     

红肉苹果冷信号基因MdICE1的表达及其蛋白与MdMYB的互作

根据拟南芥AtICE1蛋白序列在苹果基因组中Blast比对得到苹果同源蛋白序列,利用DNAMAN软件设计特异性引物并克隆苹果冷信号基因（MDP0000662999）,暂命名为MdICE1。以从新疆红肉苹果与‘富士’杂交F1代中选出的‘紫红3号’叶片诱导出的红色愈伤组织为试材克隆MdICE1,测序发现该基因的开放阅读框长度为1 626 bp,编码541个氨基酸。进化树分析表明,MdICE1与AtICE1在同一进化支上,推测它们具有相似的功能。氨基酸序列比对发现,MdICE1存在bHLH基序。低温处理有利于苹果愈伤组织花青苷的累积;与培养在24 ℃下的愈伤组织相比,低温（8 ℃）诱导苹果愈伤组织冷信号基因MdICE1以及花青苷合成相关转录因子基因MdMYB10和MdbHLH3的表达。酵母双杂交试验证明MdICE1可以与MdMYB10相互作用;亚细胞定位发现MdICE1蛋白存在于细胞核内;转化大肠杆菌并诱导获得了MdICE1的重组蛋白,为进一步研究MdICE1蛋白在花青苷代谢途径中的功能奠定了基础。     

荔枝漆酶基因LcLac 的克隆与表达分析

 为了探明荔枝漆酶基因LcLac的表达与果皮褐变之间的关系,通过筛选‘妃子笑’荔枝果皮cDNA文库和3′-RACE技术,克隆获得了荔枝LcLac全长cDNA序列（EU 527187.1）。该序列全长1 779 bp,5′-UTR长26 bp,3′-UTR长52 bp,含一个1 701 bp的完整开放阅读框,编码含566个氨基酸残基的多肽。该氨基酸残基序列与欧亚槭树等物种的漆酶蛋白相似性较高。荧光定量PCR结果表明,LcLac在荔枝花中表达量最高,果肉中表达量最低。在采后贮藏前期,随LcLac表达量上升果皮褐变指数升高,且褐变指数较高的‘妃子笑’果皮中LcLac表达量高于褐变指数低的‘紫娘喜’果皮。贮藏中后期严重褐变果皮中LcLac表达量比贮藏前期低。采后贮藏前期果皮中LcLac的上调表达可能对其褐变起促进作用。     

云南杨梅中多酚类物质的提取与活性研究

以云南富民杨梅为原料,提取其中的多酚类活性物质进行总酚含量测定,并进一步研究其抗氧化、抑制亚硝胺能力。试验结果表明:杨梅总酚含量140.43mg/100g样品。DPPH自由基法显示,杨梅多酚提取物具有一定的清除DPPH自由基能力,其清除能力与多酚提取物浓度之间存在明显的剂量效应关系,随着杨梅多酚提取物浓度的增大,其清除二苯代苦味酰自由基(DPPH)的能力增强。在与2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的抗氧化性比较中,杨梅多酚提取物的抗氧化性明显要高于合成的抗氧化剂BHT,当杨梅多酚提取物的浓度0.20mg/ml时,清除羟自由基的清除率为91.60%,同等条件下,杨梅多酚提取物清除羟自由基的清除率是常用抗氧化剂BHT的1.52倍。杨梅中多酚类物质具有良好的阻断亚硝胺合成能力,有一定的清除亚硝胺能力,当杨梅多酚提取物含量为0.60mg/ml时,清除率最高。     

杨梅早结丰产清洁栽培技术

针对杨梅栽植成活率不高,通常适龄不结果,果实不但不能剥(削)皮,而且因果实肉柱突出,果面凹凸不平,一旦被粉尘等污染很难清洗干净的问题,提出一套能将杨梅种植成活率提高到90%以上,且达到早结、丰产、清洁的栽培技术。     

杨梅果糖激酶基因MrFRK2的克隆及在成熟期果实中的表达分析

以‘荸荠’和‘东魁’杨梅果实为研究材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆得到果糖激酶基因MrF RK2的全长c DNA序列。MrF RK2全长1 279 bp,ORF阅读框全长996 bp,3′端非编码区227bp,5′端非编码区56 bp,编码332个氨基酸残基。通过氨基酸序列分析发现Mr FRK2含有pfk B碳水化合物磷酸果糖激酶家族高度保守的1个ATP结合域和2个底物结合域;Mr FRK2与杨树Pt FRK2相似性最高,达到85%。利用实时荧光定量PCR技术分析基因表达的结果表明,Mr FRK2在‘东魁’杨梅果实的发育早期大量表达,在成熟后期表达量下降,果实成熟初期Mr FPK2表达量‘东魁’显著高于‘荸荠’。果实成熟期间果糖含量‘东魁’显著高于‘荸荠’,与果实成熟期间Mr FPK2的表达量相反。这表明,MrF PK2在杨梅果实成熟期间果糖降解过程中可能起一定作用。     

铅对杨梅幼苗生长的影响

在水培条件下,研究了硝酸铅对1年生杨梅(Myricarubra)幼苗生长的影响。在含1mmol/L硝酸铅的1/4Hoagland培养基中培养2个月,杨梅幼苗能正常生长,但与对照相比,生长受到一定程度的抑制。即使在含5mmol/L硝酸铅的1/4Hoagland培养基中,也有1株杨梅幼苗能存活2个月。杨梅对铅离子有较强的吸收能力和抗性,叶片干重中铅含量达到1107.9mg/kg,植株没有出现铅毒害症状,而且生长正常。因而也可认为杨梅是一种铅超积累植物,可用于铅污染土壤的修复。     

太湖洞庭山不同杨梅品种的果实品质分析

选取了10个苏州洞庭山杨梅品种,对其进行果实经济性状与品质性状的测定和分析,旨在为苏州杨梅品种的选育和改良提供理论依据。结果表明:供试杨梅品种的果实果形均为近圆形,果形指数在0.93～1.00之间。果实可食率以大叶细蒂最高,为94.80%;除白杨梅和野杨梅外,各品种的平均单果重都11g以上,其中以"荔枝头"果实平均单果重最高。果实可溶性固形物的含量以选育单株为最高,为11.46%;紫条品种的果实可滴定酸含量最低。果实花青苷含量除白杨梅外,其含量都在200nmol/g左右。     

杨梅种间杂交及杂种F_1的胚培养

在杨梅属的杨梅种和矮杨梅种之间进行了人工远缘杂交,然后对其杂交F1代成熟种子作了胚培养研究,并用SSR分子标记对杂种的真实性进行了鉴定。结果表明,杨梅种和矮杨梅种有着较好的杂交亲和性,以杨梅种为母本、矮杨梅种为父本的F1杂交种中,70.5%的种子胚正常发育;以矮杨梅种为母本、杨梅种为父本的F1杂交种中,76.5%的种子胚发育正常。用MS添加0.5mg·L-1的6-BA培养基对矮杨梅种(♀)×杨梅种(♂)和杨梅种(♀)×矮杨梅种(♂)2个F1杂交组合以及杨梅品种晚稻杨梅(WD)、迟色(CS)等4份材料的胚培养中,绿苗诱导率分别为85.0%、28.6%、6.9%、0.0。在1/2MS添加0.5mg·L-1IBA的生根培养基中,矮杨梅种(♀)×杨梅种(♂)和杨梅种(♀)×矮杨梅种(♂)F1绿苗的生根率分别为29.2%和33.3%。SSR分子标记对杨梅种(♀)×矮杨梅种(♂)F1的鉴定表明杂交后代为真杂种。研究结果为杨梅育种提供了新的途径,并为杨梅遗传连锁作图研究的群体构建奠定了技术基础。     

杨梅栽培气候区划与应用研究

根据杨梅对生态条件的要求和杨梅的地理分布,选择45个站点,13项气候参数进行聚类分析,将我国杨梅划分为5个栽培区:适宜区(Ⅰ)、较适宜区(Ⅱ)、次适宜区(Ⅲ)、较次适宜区(Ⅳ)和边缘区(Ⅴ),适宜区和较适宜区是我国杨梅生产的主要区域。提出了栽培区划与适地适树相结合、合理配置品种、作为生态经济型树种推广等技术措施。     

基于光温效应的杨梅生育期模型的建立与验证

 根据杨梅发育对光温的反应过程,利用不同的地点、年份和品种试验资料,建立了以光温效应（Photo-thermal effectiveness,PTE）为尺度参数的杨梅生育期模拟模型,并运用独立的数据对其进行验证。结果表明,模型对杨梅雌花序出现、雌花开放、展叶、坐果、果实成熟等生育期所需天数的模拟值与实测值之间的回归估计标准误差（RMSE）分别为2.51、1.83、2.68、2.70和2.45 d;与以有效积温法（RMSE分别为8.02、7.81、5.46、5.40和11.83 d）和PAR日积分法（RMSE分别为8.28、11.0、8.52、5.56和6.87 d）为尺度的发育模型相比,模拟精度分别提高了8.6%和10.2%。     

笃斯越橘响应低温和短光周期的蛋白质组分析

以3年生笃斯越橘苗为材料,将苗木分别置于对照(23℃,日照长度14 h),低温短日照(4℃,日照长度10 h)和低温长日照(4℃,日照长度14 h)的人工气候室中。处理21 d后,采用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)蛋白质组学技术测定枝条蛋白质表达变化情况。结果显示:通过质谱鉴定出5 972个蛋白质,600个差异表达蛋白,其中在低温短日照与对照比对组中,丰度显著上调蛋白有140个,丰度显著下调蛋白有114个;在低温长日照与对照比对组中,丰度显著上调蛋白有255个,丰度显著下调蛋白有122个;在低温短日照与低温长日照比对组中,丰度显著上调蛋白有39个,丰度显著下调蛋白有187个。这些蛋白主要参与(1)RNA代谢,(2)蛋白质翻译后修饰,(3)碳水化合物转运和代谢,(4)能量代谢和转换,(5)脂质代谢,(6)次生代谢产物合成,(7)抗氧化与胁迫防御,(8)光合作用,(9)无机离子转运和代谢。结果表明与抗冻性有关的蛋白差异表达主要受低温诱导,少数蛋白表达受低温和光周期共同影响,低温短光周期更有利于抗冻性形成。低温锻炼可显著提高RNA代谢、蛋白质翻译后修饰、抗氧化和防御反应、次生代谢产物合成以及脂质代谢过程中许多蛋白质的丰度,提示这些代谢途径和相关蛋白可能在笃斯越橘抗冻机制中起重要作用。     

杨梅根瘤内生菌超微结构及其固氮酶结构基因的研究

用透射电镜首次观察到杨梅根瘤内生菌泡囊结构存在两种类型,有隔或无隔,椭圆形,直径1.3～3.0μm。并首次从杨梅根瘤共生固氮的内生菌中通过PCR反应克隆了2675bp的固氮酶结构基因,包括nifH和nifD全长基因及nifK基因片段,对其nifH和nifD基因的核苷酸序列分析结果表明,其核苷酸与已报道的Frankia菌株同类基因的核苷酸的同源性高,达89%以上。861bp的nifH基因开放阅读框架和1458bp的nifD基因开放阅读框架的氨基酸序列与已报道的其他Frankia菌株同类基因的氨基酸序列的同源性分别为92%以上和89%以上,特别是起重要作用的氨基酸残基非常保守。nifH、nifD及nifK基因是连锁在一起的,nifH和nifD及nifD和nifK之间的间隔序列分别为49bp和205bp,与已报道的Frankia菌株同类基因之间的间隔序列在长度和同源性上差异较大,因而杨梅根瘤共生固氮的内生菌与其它属植物根瘤共生固氮内生菌及分离株存在菌株之间的差异。