NaCl胁迫对中国杂交南瓜和黑籽南瓜幼苗生长的影响

在组织培养条件下,对中国南瓜杂交种和黑籽南瓜的幼苗分别进行不同NaCl浓度(0、40、80、120、160、200、240 mmol/L)胁迫处理,10 d后调查不同处理单株幼苗的下胚轴长度、鲜质量、干质量和盐害程度。结果表明,360-3×112-2杂交种和黑籽南瓜在幼苗期存在明显的耐盐性差异,360-3×112-2杂交种耐盐性比黑籽南瓜强,360-3×112-2的最高耐盐浓度是160 mmol/L,黑籽南瓜的最高耐盐浓度是120 mmol/L,其耐盐性具有较大的利用价值。     

NaCl胁迫下中国南瓜杂交种和黑籽南瓜植株离子吸收与积累特性研究

营养液栽培条件下,在成株期以 80 mmol/L NaCl 胁迫中国南瓜 360-3×112-2 F1和黑籽南瓜植株,10d 后,测定了植株的生长量和不同器官中Na+、K+、Ca2+、Mg2+的含量。结果表明,NaCl 胁迫下两种材料的生长受到明显抑制,360-3×112-2杂交种的生长抑制比黑籽南瓜植株较轻。NaCl 胁迫后两种南瓜植株体内Na+含量升高,360-3×112-2杂交种的Na+主要累积在根部,黑籽南瓜主要积累在茎中;K+、Ca2+、Mg2+的含量在植株体内呈下降的趋势,但360-3×112-2杂交种的上位叶中的含量却上升。NaCl胁迫下,因Na+的积累抑制了K+的吸收,植株各器官的K+/Na+普遍降低,但黑籽南瓜比360-3×112-2杂交种的K+/Na+下降明显。这些结果说明,两种南瓜受到盐胁迫后Na+的主要积累器官不同,致使地上部各器官有不同的K+、Ca2+、Mg2+吸收和积累特性,K+/Na+降低幅度也不同,从而影响了植株的生长,产生了耐盐性的差异。360-3×112-2杂交种耐盐性比黑籽南瓜强,可望作为耐盐砧木在瓜类生产上使用。     

胁迫下不同砧木对嫁接黄瓜叶片氮素代谢的影响

采用营养液栽培,研究了以中国南瓜“360-3×112-2”杂交种和黑籽南瓜为砧木,以“津春2号”为接穗的2种嫁接黄瓜和“津春2号”自根黄瓜成株期在 80 mmol/L NaCl 胁迫12 d 后的生长状况和光合能力,以及试验期间叶片氮素代谢及其关键酶活性的动态变化。结果表明,NaCl 胁迫12 d 后以中国南瓜“360-3×112-2”杂交种为砧木嫁接黄瓜植株的主蔓生长速率、第一片功能叶面积、全株鲜重和光合参数均高于自根黄瓜和以黑籽南瓜为砧木的嫁接黄瓜; 且以“360-3×112-2”杂交种为砧木嫁接黄瓜的生长状况好于以黑籽南瓜为砧木的嫁接黄瓜。NaCl 胁迫处理植株叶片中硝态氮、铵态氮含量、谷氨酰胺合成酶(Gs)活性和可溶性蛋白含量比对照先高后低; 而硝酸还原酶(NR)活性先低后回升,但仍低于对照,说明NaCl 胁迫下,黄瓜叶片氮素代谢能力的降低。不同处理氮素代谢能力的差异其原因在于根系吸收氮源的能力差异。NaCl 胁迫对以“360-3×112-2”杂交种为砧木的黄瓜植株生长抑制较小,氮素代谢能力下降较少,表现出较强的耐盐性,可以作为一个黄瓜耐盐砧木在生产上使用。     

黄瓜、西瓜和南瓜EIN3基因片段的克隆与序列分析

EIN3(ethylene insensitive 3)位于细胞核的核蛋白,为乙烯信号转导的下游调控基因,根据GenBank植物EIN3基因家族的保守序列设计了1对引物,以黄瓜(Cucumis sativus)、西瓜(Citrullus lanatus)和南瓜(Cucurbita maxima)总DNA为模板PCR扩增到3个725bp的基因片段CsEIN3、ClEIN3和CmEIN3,并提交GenBank,登录号分别为AY973275、DQ023225和DQ023224。将片段序列在NCBI数据库中Blastn同源搜寻,显示151条有同源性的序列全部是EIN3基因。NCBI网站的ORF(open reading frame)Finder找到正确的开放式阅读框,翻译成为氨基酸序列,对CsEIN3、ClEIN3及CmEIN3氨基酸序列在NCBI网站进行Blastp比对,在大分子结构数据库(molecular modelling database,MMDB)搜索,3个推测蛋白保守结构域三级结构与拟南芥EIN3的DNA结合域(MMDB:30598;PDB:1WIJ)完全相同,系统进化分析表明,黄瓜、西瓜和南瓜与双子叶植物甜瓜、绿豆、蒺藜状苜蓿、烟草、番茄、拟南芥及单子叶水稻、桃红蝴蝶兰等的EIN3家族成员都有较高的相似性。     

适宜棚栽培的南瓜优良品种

1叶儿三南瓜 茎蔓性,植株生长势强、分枝性强。叶片较大,掌状五角形,第8母节始见雌花。早熟,果实呈扁圆形,嫩瓜墨绿有黄白斑。老熟瓜棕黄色,有肉色斑。瓜表面有明显白色深棱,有蜡粉。单瓜重1-1．5kg。生育期95-105天。较抗病毒病,不抗白粉病。     

南瓜发芽期对Na2CO3胁迫的生理响应及耐受性评价

研究了南瓜发芽期对Na2CO3胁迫的生理响应及耐受性评价。结果显示,在不同Na2CO3胁迫下,南瓜的发芽率、幼苗鲜重、主根长、侧根数和下胚轴长与对照相比均有显著差异,但下胚轴粗度变化不显著。随Na2CO3胁迫程度的加大,3个南瓜品种的相对电导率、可溶性糖含量和SOD活性呈上升趋势,丙二醛含量和根系活力则呈先升后降趋势。对11个指标进行的主成分分析显示,下胚轴长、侧根数、下胚轴粗度、发芽率、丙二醛含量和可溶性糖含量,6项指标在评价南瓜Na2CO3耐性方面比较重要。     

与南瓜矮生基因连锁的分子标记

以中国南瓜(Cucurbita moschata Duch)矮生突变体(矮10)为供体亲本,以印度蔓生南瓜(C.maxima Duch)(蒙日南瓜)为轮回亲本,经6代回交和2代自交选育出S1~S9共9个南瓜矮生近等基因纯合株系,其中S2株系再与蒙日南瓜杂交获得F2分离群体共306株。利用RAPD技术,采用近等基因系(near isogenic lines,NILs)分析法,结果表明,在640条随机引物中,发现RAPD标记S1225-548与矮生单基因D呈现连锁关系,遗传距离为2.29cM。RAPD标记成功转化成更为稳定的SCAR标记SCAR3-398。     

利用辐射选育南瓜新品种

用~(60)Coγ射线100Gy辐照食用小型南瓜小菊的干种子,其后代果实形状、重量在M_1即有变异,M_2果实形状、皮色、肉色、重量等变异广泛,M_3以后,果实变异逐渐减少,至M_5各性状基本稳定。从M_2后连续选择,现已选育出早熟、优质、抗病、耐贮的3个优良品系。     

土壤重金属元素测定方法比较

采用3种方法:M3-双硫腙、DTPA-AAS、EDTA-AAS测定了土壤中有效态锌的含量,并且进行比较,研究了M3-双硫腙方法的精密度、重现性,并分别进行了M3浸提剂及双硫腙萃取剂重现性的重现性实验。结果表明:M3-双硫腙法与标准参比法呈显著相关,M3浸提剂及双硫腙萃取剂的重现性好。M3-双硫腙法精密度高、工效快,可用于土壤重金属的联合速测。     

黄瓜、西瓜、南瓜EIN3基因片段的克隆与序列分析

EIN3（Ethylene insensitive 3）是位于细胞核的核蛋白为乙烯信号转导的下游调控基因,根据GenBank所报道的植物EIN3基因mRNA的保守序列设计两个引物,以黄瓜、西瓜、南瓜总DNA为模板PCR扩增到3个725bp的基因片段，将片段序列在NCBI数据库中Blastn同源搜寻，显示151条有同源性的序列全部是EIN3基因，因此推断克隆的3个片段均为EIN3基因家族成员。NCBI网站的ORF Finder找到正确的开放式阅读框，翻译成为氨基酸序列，对CsEIN3、ClEIN3及CmEIN3氨基酸序列在NCBI网站进行Blastp比对, 在大分子结构数据库MMDB (Molecular Modelling Database) 搜索,3个推测蛋白保守结构域三级结构与拟南芥EIN3的DNA结合域(MMDB: 30598 PDB: 1WIJ )完全相同，系统进化分析表明，黄瓜、西瓜、南瓜与双子叶植物甜瓜、绿豆、蒺藜状苜蓿、烟草、番茄、拟南芥及单子叶水稻、桃红蝴蝶兰等的EIN3家族成员都有较高的相似性。     

印度南瓜Na+/H+逆向转运蛋白基因CmaSOS1的克隆与表达分析

Na⁺/H⁺逆向转运蛋白(SOS1)是植物耐盐的关键因子之一,在植物响应非生物胁迫过程中发挥着重要作用。为解析印度南瓜SOS1基因的序列特征和功能,利用生物信息学和分子生物学方法对其进行研究。结果表明,克隆获得印度南瓜SOS1基因cDNA全长序列,命名为CmaSOS1,GenBank登录号:NW_019272028。序列分析表明,CmaSOS1基因的cDNA全长3 940 bp,包含一个3 429 bp的开放阅读框架,编码1 142个氨基酸。CmaSOS1基因含有23个外显子和22个内含子,全长46 314 bp。CmaSOS1蛋白的分子量为126.7 kDa,理论等电点为5.92,包含12个跨膜结构区域,具有一个Na_H_Exchanger superfamily结构域和一个CAP_ED superfamily结构域;CmaSOS1蛋白属于疏水性稳定蛋白,二级结构元件多为无规卷曲和α-螺旋。CmaSOS1蛋白与葫芦科的中国南瓜、西葫芦、甜瓜、黄瓜和苦瓜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白的同源性较高,序列一致性分别为98%、98%、90%、89%和89%。实时荧光定量PCR分析表明,CmaSOS1基因在印度南瓜的根和叶中表达量较高,在茎、花、果实中的表达量较低;该基因受NaCl和聚乙二醇(PEG)诱导后均呈上调表达,推测CmaSOS1基因可能在印度南瓜抵御盐分胁迫和干旱胁迫过程中发挥重要作用。本研究为进一步揭示CmSOS1在非生物胁迫下的功能奠定了基础。     

与南瓜矮生基因连锁的分子标记研究

本研究以世界上首次发现的中国南瓜矮生突变体（矮10）为供体亲本，以印度蔓生南瓜（蒙日南瓜）为轮回亲本，经6代回交2代自交选育出S1—S9共9个南瓜矮生近等基因纯合株系，其中S2株系再与蒙日南瓜杂交获得F2代分离群体共306株。利用RAPD技术, 采用近等基因系（Near isogenic lines, NILs）分析法，对上述材料进行分析。在640条随机引物中，发现RAPD标记S1225-548与矮生单基因D呈现连锁关系，遗传距离为2.29cM。并且本研究进一步将此RAPD标记成功转化成更为稳定的SCAR标记SCAR3-398。     

观赏蔬菜新品种

鲍鱼瓜 葫芦科南瓜属一年生蔓性草本。花雌雄同株,单生,果黄色。3—6月播种,每穴1～2粒种子、尖部向下,覆土2cm左右。种子发芽温度18～25℃,发芽天数10～15天,生长适宜温度18～35℃,从播种到观赏约70天。不耐寒,喜肥沃、湿润、排水良好的土壤,可食用。     

水稻CMS-WA和CMS-Y育性恢复基因Rf3和Rf4的等位性分化

为了检测水稻第1染色体上恢复基因Rf3和第10染色体上恢复基因f4的等位性分化,利用8个携带Rf3基因座位,16个携带f4基因座位的染色体单片段代换系(chromosome single segment substitution line,SSSL)和华粳籼74(HJX74)为父本,野败型(WA)细胞质雄性不育系珍汕97A(ZsA)和Y型(Y)细胞质雄性不育系Y华农A(HnA)为母本杂交,采用分子标记辅助选择的方法,鉴定携带基因型Rf3rf3/Rf4rf4的F1杂种株并对其花粉和小穗育性进行考察.结果表明:(1)24个SSSLs和HJX74对于2个不育系的恢复力存在着显著的不同,携带Rf3基因座位的SSSLs恢复力均低于携带Rf4基因座位的SSSLs,并且低于对照品种HJX74;SSSL S6对于WA-CMS的花粉小穗育性分别为7.2％和15.5％,对于Y-CMS的花粉小穗育性分别为1.3％和12.4％,表现出最弱的恢复力;SSSLs S14-S18和SSSL S20对这2种不育系的平均花粉和小穗育性分别高于70％和85％,表现出较强的恢复力.(2)在恢复基因Rf3和Rf4基因座分别鉴定出3个和4个等位基因,由弱到强依次命名为Rf3-1、Rf3-2、Rf3-3和Rf4-1、Rf4-2、Rf4-3、Rf4-4,受体亲本HJX74的基因型为Rf3Rf3/Rf4Rf4,其Rf3的恢复性强于Rf4恢复性.(3)在HJX74的遗传背景下,WA型不育细胞质的可恢复性好于Y型不育细胞质.     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M8657-1抗条锈病基因遗传分析与SSR标记

为明确小麦(Triticum aestivum)-柔软滨麦草(Leymus mollis(Trin.)Hara)易位系M8657-1的抗条锈性,用中国小麦条锈菌(Puccinia striiform f.sp.stritici)流行小种条中30号、条中31号、水源11-4和水源11-11生理小种,对M8657-1和铭贤169的杂交后代进行苗期抗条锈性遗传分析.结果表明,易位系M8657-1对条中30号和水源11-11的抗条锈性均1对隐性核基因控制;对条中31号的抗条锈性由2对显性核基因(互补作用)控制;对水源11-4的抗条锈性由1对显性核基因控制.将控制水源11-4抗病性的基因暂时命名为YrElm1-4,以接种水源11-4的F2正交群体为研究对象,应用BSA法进行了SSR分析.从320对SSR引物组合中筛选到3个与主效抗病基因YrElm1-4连锁的多态性微卫星标记,它们分别是Xgwm636、Xwmc522和Xwmc453,根据3个微卫星标记位点的染色体位置,推出YrElm1-4位于小麦2AS染色体上,这3个标记可用丁分子标记辅助育种.     

水稻CMS-WA和CMS-DA育性恢复基因Rf3和Rf4的聚合效应分析

为了选育水稻野败型(WA)和矮败型(DA)细胞质雄性不育(CMS)的较强恢复系和分析恢复基因Rf3和Rf4的聚合效应,本研究选取7个携带恢复基因Rf3(或者Rf4)的单片段代换系(indica)两两杂交,配制了10个杂交组合。利用分子标记辅助选择从这10个杂交组合的F2和F3群体中筛选鉴定6个携带基因型Rf3Rf3/Rf4Rf4的双片段聚合系和5个携带Rf3或者Rf4基因的次级单片段代换系。对于野败型和矮败型不育细胞质,这些双片段聚合系具有不同的恢复性。其中,双片段聚合系DSPL11-01/14-10P的基因型为Rf3-4Rf3-4/Rf4-4Rf4-4,表现出最强的恢复性,DSPL07-01/14-10P的基因型为Rf3-1Rf3-1/Rf4-1Rf4-1,表现出最弱的恢复性,其余双片段聚合系的恢复性介于二者之间。5个次级单片段代换系代换片段的总长度为93.5cM,分布在0.1～45.5 cM之间,平均长度为18.7 cM。利用恢复性最强的DSPL11-01/14-10P及其相应的单片段代换系分别与野败型不育系博白A和矮败型不育系协青早A杂交,通过考察F1杂种株的花粉育性以研究DSPL11-01/14-10P中的恢复基因Rf3和Rf4的聚合效应。结果表明,虽然DSPL11-01/14-10P与其相应的单片段代换系相比能够明显提高F1杂种株的花粉育性,但其差异没有达到显著水平,该聚合系聚合的恢复基因Rf3和Rf4之间没有互作效应。本研究结果将为水稻"三系"的选育和恢复基因的转移提供基础数据。     

生境因子作用下NO_3~-/NH_4~+吸收及硝酸还原酶活性变化

土壤中的氮素因土壤类型和季节变化产生异质性。在长期的进化过程中,植物适应各自的氮营养生境,形成了对NO3-/NH4+吸收的分子机制。饱和高亲和传输系统(HATS)中,植物在不同的转录基因控制下吸收NO3-/NH4+,表现出对两种氮源的偏选性。这种偏选性主要取决于植物种的特性,但是NO3-/NH4+的吸收受光照、介质N强度、pH值、外源氨基酸和温度等生境因子的影响,同时植物的营养生境也因NO3-/NH4+的吸收被深刻改造。硝酸还原酶(NR)在氮同化过程中作用于NO3-还原阶段,其活性受各种生境因子的制约,影响植物对NO3-吸收利用。     

鲜南瓜片冷冻-真空干燥工艺优化

为了优化鲜南瓜片冷冻-真空干燥工艺,通过Design-expert软件的Central Composite Design方法设计,研究冷冻后原料含水率、真空干燥温度和真空脱水时间对产品含水量、膨化度、色泽的影响,在此基础上由试验数据推导出描述三个响应值的二次回归模型,并对变量进行响应面分析。结果表明:南瓜冷冻后原料含水率、真空干燥温度、真空脱水时间对南瓜脆片的含水率、膨化度、色差值均有极显著的影响。得出非油炸南瓜脆片最佳冷冻-真空干燥工艺条件为:冷冻后原料含水率70%,真空干燥温度为90℃,真空脱水时间为120min。该研究为开发休闲食品南瓜脆片的产业化生产提供理论依据。     

南瓜片超声-远红外辐射干燥特性及微观结构

为了探索直触式超声强化远红外辐射干燥的干燥特性,该文以南瓜片为试材,利用超声-远红外辐射干燥设备,研究了不同超声功率及远红外辐射温度对干燥时间、干燥速率、扩散系数、微观结构以及能耗的影响。结果表明,远红外辐射板温度越高,热效率越高,有利于提高干燥速率及缩短干燥时间;在辐射板温度为200℃的条件下,超声功率为30、60 W时南瓜片所需干燥时间比未加超声所需干燥时间分别缩短了13.3%、26.7%,平均干燥速率分别提高了15.2%、36.1%,说明将物料直接放在超声辐射板上,可实现对物料内部传质过程的有效强化,但超声强化效果随着物料含水率的降低而减弱;有效水分扩散系数的数值在0.98×10-9~2.85×10-9 m2/s之间;提高超声功率可增加物料表面与物料内部的微细孔道尺寸与数量;提高远红外辐射温度会导致物料表面及内部热源区域中微细管道的扩张与增多;将远红外辐射加热技术与超声强化技术联合用于干燥,可对物料内部微观结构及质热传递产生协同强化;采用直触式超声技术对远红外辐射干燥过程进行强化,可降低干燥能耗6.67%~20.21%。远红外辐射温度在200~240℃、超声功率在30~60 W时,可以实现较快的干燥速率、较低的干燥能耗。研究结果可为超声-远红外辐射干燥技术的研究与应用提供参考。     

影响玉米幼胚愈伤组织再生率的因素分析

为探讨影响玉米幼胚愈伤组织的再生率的因素,本试验以3个优良玉米自交系为材料,对影响幼胚的胚性愈伤组织诱导率、克隆指数和分化率的因素进行了研究。结果表明,3个玉米自交系幼胚的愈伤诱导率差异极显著。 生长环境对975-12影响显著,对18-599和416051影响不显著。18-599和416051的胚大小为2mm时II型胚性愈伤组织的诱导率最高,而975-12在胚大小为2.5mm时II型胚性愈伤诱导率最高。3个自交系的克隆指数和分化率一般在第3或第4代时达到最大值。综合分析表明,18-599和416051这2个自交系具有愈伤组织诱导率高、克隆能力强、易分化的优点,是玉米转基因研究中具有潜在利用价值的优良自交系。