番茄果实特异表达启动子ESp1的克隆及表达

E8启动子是番茄果实成熟乙烯响应性基因E8的启动子区。这个区域中存在着一些响应乙烯以及在果实发育和成熟过程中起调节作用的顺式作用元件，调节E8基因在果实成熟过程中表达（Deikmaa et al．，1998）。本研究根据GenBank中E8基因的启动子区序列设计引物，从番茄基因组中克隆了该启动子，构建了番茄果实特异表达载体，并通过RT-PCR和gus基因检测了该表达载体的果实特异表达活性。     

番茄果实特异表达启动子E8p1的克隆及表达

E8启动子是番茄果实成熟乙烯响应性基因E8的启动子区。这个区域中存在着一些响应乙烯以及在果实发育和成熟过程中起调节作用的顺式作用元件,调节E8基因在果实     

生殖生长期弱光对番茄表型特征和果实品质的影响

在人工光型植物工厂中以番茄品种“丰收74-560 RZ F1”为试材,分别在花期、果实膨大期、转色期、采收期进行160μmol·m⁻²·s⁻¹的弱光处理,非处理的生殖生长期光强度均保持在1000μmol·m⁻²·s⁻¹,通过番茄生长和果实品质指标评估不同生殖生长期弱光对番茄的影响。结果表明：（1）花期或膨大期弱光处理对番茄植株形态结构影响较大,其中花期弱光处理下的番茄植株徒长趋势最突出,且平均单株叶片数和节数最少,较对照分别减少了3.5个和1.6个;膨大期弱光处理后番茄叶片叶绿素a/b值及类胡萝卜素含量较其他处理显著降低;花期弱光处理后单株第一果穗坐果数较对照降低了53%,其他发育期弱光处理后坐果数均未受到显著影响;花期或膨大期弱光处理后平均单株第一、二、三果穗产量均显著低于其他发育期弱光处理;（2）与对照相比,各发育期弱光处理导致番茄第一穗果实可溶性固形物含量均出现不同程度的降低,其中花期降低25%,转色期弱光处理后番茄果实可溶性糖含量较对照降低15%,但总酸含量提高了26%,导致该处理下番茄果实糖酸比最低;与对照相比,所有发育期弱光处理后果实维生素C含量均有所降低,以采收期弱光处理后番茄果实维生素C含量最低。研究表明弱光导致番茄产量和品质降低,且不同生殖阶段番茄对弱光的敏感性有所差异。根据不同时期番茄生长特性及其对弱光的响应特点进行针对性补光对设施番茄稳质稳产具有一定的意义。     

昼夜温差对番茄果实品质动态变化的影响及模拟

为了研究昼夜温差对番茄果实膨大-成熟期各阶段果实品质动态变化的影响,并构建昼夜温差对果实品质影响的模拟模型,以番茄品种"金冠5号"为试验材料,在人工气候箱对坐果后的番茄植株进行昼夜温差处理,设置25℃日平均温度下5个昼夜温差(DIF)水平,即-18℃(16℃/34℃,昼温/夜温)、-12℃(19℃/31℃)、0℃(25℃/25℃)、+12℃(31℃/19℃)、+18℃(34℃/16℃),测定各处理下番茄果实品质指标。结果表明:正昼夜温差可提高番茄果实营养成分含量和品质,而负昼夜温差使其降低。正昼夜温差使可溶性糖、糖酸比、可溶性蛋白、Vc含量增加,+12℃DIF处理下各营养品质含量高于+18℃DIF下,而负昼夜温差使其降低,且随负昼夜温差的增大而降低。有机酸含量在正昼夜温差下减少,而在负昼夜温差下增加。番茄红素含量在+12℃DIF下上升,而在+18℃DIF和负昼夜温差下降低。不同昼夜温差处理下,可溶性糖、可溶性蛋白含量均与辐热积呈Logistic模型关系,通过拟合昼夜温差值与Logistic模型参数的数量关系,得到昼夜温差对可溶性糖、可溶性蛋白动态变化影响的模拟模型。有机酸、Vc含量均与辐热积呈二次多项式关系,通过拟合昼夜温差与二次多项式模型参数的数量关系,得到昼夜温差对有机酸、Vc动态变化影响的模拟模型。检验结果表明,模型模拟效果良好。     

高温逆境下嫁接番茄耐热特性研究

以赤茄、粘毛茄、北农茄砧和托鲁巴姆为砧木，研究了嫁接番茄对夏季高温的抵御能力，以及对果实品质的影响。结果表明：高温下北农茄砧嫁接番茄叶片游离脯氨酸、蛋白质的含量均较番茄自根苗多，同时POD与APX活性较高，表现出较强的抗热能力；以赤茄为砧木嫁接番茄叶片POD与APX活性较低，叶片游离脯氨酸、蛋白质的含量减少，耐热性降低。嫁接显著地提高了番茄果实有机酸含量，降低了果实蛋白质含量。嫁接对果实维生素C、还原糖含量影响较小。     

高温逆境下嫁接番茄耐热特性研究

以赤茄、粘毛茄、北农茄砧和托鲁巴姆为砧木,研究了嫁接番茄对夏季高温的抵御能力,以及对果实品质的影响。结果表明:高温下北农茄砧嫁接番茄叶片游离脯氨酸、蛋白质的含量均较番茄自根苗多,同时POD与APX活性较高,表现出较强的抗热能力;以赤茄为砧木嫁接番茄叶片POD与APX活性较低,叶片游离脯氨酸、蛋白质的含量减少,耐热性降低。嫁接显著地提高了番茄果实有机酸含量,降低了果实蛋白质含量。嫁接对果实维生素C、还原糖含量影响较小。     

不同LED光源对番茄果实转色期品质的影响

采用新型半导体光源发光二极管（LED）精量调制光质（红光、蓝光和红蓝组合光）,以普通日光灯（白光）为对照,研究不同光质对番茄果实转色期品质的影响。结果表明,红光处理下番茄果实番茄红素含量最高,显著高于对照和其他处理,但Vc含量最低。蓝光处理下番茄果实维生素C（Vc）含量、可溶性蛋白含量均显著提高。红蓝组合光处理番茄果实Vc含量与对照差异不明显,但可溶性蛋白的含量显著提高。红光和红蓝组合光处理能够显著提高番茄果实糖、酸含量;各处理糖酸比均显著高于对照,且红蓝组合光处理番茄果实的糖/酸值最高。红光和蓝光是影响番茄果实转色期品质变化的主要光质。     

质构仪测定番茄硬度方法的比较

研究质构仪以不同探头直径大小以及在不同果实、不同测定距离下测定番茄硬度的各种方法,结果表明：随着探头测定距离的增加,反弹力增大;番茄横向的果实硬度低于纵向;本试验中以刺穿法于10mm和12mm测定番茄能区别果实的硬度。     

不同施钙措施对番茄果实钙含量和钙形态的影响

在营养液中加钙及在花期、幼果期分别向花、叶、幼果喷施20mg.L萘乙酸(NAA)+0.5%CaCl2混合液能够显著增加果实钙含量,其中营养液高钙和喷叶处理增钙效果最好,喷幼果和喷花处理也有较明显的效果,3周大果喷钙对果实增钙效果不明显。增钙的同时,不同措施不同程度影响了果实K、Mg、P及某些微量元素的含量。果实增钙主要是增加了果胶酸钙含量,以营养液高钙、喷叶和喷幼果处理增加程度最高;各种施钙措施显著增加了果实Vc含量,降低了可滴定酸度,改善了果实品质。还探讨了不同施钙措施对植株各部位钙含量和果实钙含量的影响机理。     

不同光质果袋春夏季节套袋对番茄果实发育及品质的影响

通过测定分析透过5种不同果袋的光质组成,并以"东圣一号"番茄品种为试材,研究5种果袋果穗套袋处理对果实发育的微环境、鲜重增长率、产量、主要营养成分及生理病害等的影响。结果显示,套袋后,袋内光照强度极显著降低,光质组成中400 nm以下的短波紫外光减少,红膜袋内400～600 nm的光锐减;相对湿度普遍提高;温度有不同程度的变化。套袋后,番茄果实鲜重增长率、硬度、果形指数、单果重和穗果重均无显著变化;果实着色提早,成熟整齐度高;果实中番茄红素含量增加,Vc、游离氨基酸、可溶性蛋白质含量均无显著变化。鲜膜袋处理的果实固形物含量显著降低,红膜袋处理的可溶性糖含量极显著降低,白膜袋处理的有机酸含量显著降低。套袋后,番茄果实畸形果、穿孔果、脐部黑疤发生率降低,但裂果率提高,果梗容易增粗。春夏季节套袋有利于番茄果实发育和着色,袋材首选紫膜袋,次选白膜袋。     

施钾对加工番茄产量与品质的影响

通过2年的加工番茄钾肥用量田间试验和示范,研究加工番茄的钾肥效应。结果表明,施用钾肥可以显著增加加工番茄产量,经济效益显著;由钾肥的效应方程可以得出:推荐施钾(K2O)量为144~146 kg/hm2,N∶K2O为1∶0.8。施钾可以显著降低番茄果实硝酸盐含量,提高加工番茄果实茄红素含量,减少烂果量,同时可提高果实糖酸比、果实Vc和可溶性固形物含量,从而改善加工番茄品质。     

温室番茄果实生长模型的建立与实现

为深入研究果实坐果机理,在现有模型基础上,以温室番茄为研究对象开展温室试验,结合温室环境的可控性和计算机软件设计,观察不同密度植株的动态坐果率,通过模型分析动态坐果率与植株内部动态同化物供给与需求比率（Q/D）之间的关系,建立反映果实从坐果到发育与全局生物量动态反馈的生长模型,并用独立数据进行了生长模拟,生物量和几何尺寸的模拟值与试验数据接近,验证了模型的有效性。模型的建立完善了GreenLab模型在果实方面的处理功能,实现了植株坐果的定量化研究。     

减压贮藏对冷藏枇杷果实品质和木质化败坏的影响(英)

为阐明低温减压贮藏对枇杷果实品质和木质化败坏的影响,该研究应用40～50 kPa压力于（0±0.5）℃下贮藏果实49 d,并每隔7 d测定果实的营养品质、出汁率、硬度、褐变指数、呼吸速率、乙烯产生速率、过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）等木质化相关酶活性及木质素含量的变化。结果表明,减压处理可明显抑制冷藏枇杷果实的呼吸强度、乙烯产生和果实褐变,并保持较高的果实可溶性固形物、可滴定酸度和维生素C含量,抑制贮藏21 d后果实硬度的增加,减轻出汁率的下降,降低POD和PAL酶活性的上升趋势,抑制木质素含量的增加。另外,减压贮藏减轻冷藏枇杷果实的木质化败坏,可能与抑制POD和PAL酶活性有关。低温减压贮藏可有效保持果实食用品质,延长贮藏期,是适合枇杷果实贮藏的有效方法。     

减压贮藏对冷藏枇杷果实品质和木质化败坏的影响

为阐明低温减压贮藏对枇杷果实品质和木质化败坏的影响,该研究应用40～50 kPa压力于(0±0.5)℃下贮藏果实49 d,并每隔7 d测定果实的营养品质、出汁率、硬度、褐变指数、呼吸速率、乙烯产生速率、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等木质化相关酶活性及木质素含量的变化.结果表明,减压处理可明显抑制冷藏枇杷果实的呼吸强度、乙烯产生和果实褐变,并保持较高的果实可溶性固形物、可滴定酸度和维生素C含量,抑制贮藏21 d后果实硬度的增加,减轻出汁率的下降,降低POD和PAL酶活性的上升趋势,抑制木质素含量的增加.另外,减压贮藏减轻冷藏枇杷果实的木质化败坏,可能与抑制POD和PAL酶活性有关.低温减压贮藏可有效保持果实食用品质,延长贮藏期,是适合枇杷果实贮藏的有效方法.     

Fruit growth,carbon allocation,and related enzymes in tomato under different irrigation and potassium application regimes

Background

The increasing concentration of atmospheric CO₂ not only affects the growing environment of crops but also aggravates the global greenhouse effect and further aggravates the problem of water shortage. The combined effect of water deficit and potassium (K) application has not been widely studied.

Aims

A pot experiment was conducted to investigate the effect of deficit irrigation (DI) and K application at different growth stages on carbon allocation and enzyme activities related to sugar metabolism.

Methods

Tomatoes were transplanted and planted on April 26, 2017 and harvested on August 15, 2017. Four irrigation regimes were implemented with two water levels (full irrigation-W and DI-W/2) in different growth stages, and each water treatment was equally divided into two subgroups: with K (K1) and without K (K0). Fruits from the first to fourth trusses of the tomato plants were sampled. Tomato growth, carbon allocation, and related enzyme activities were measured.

Results

The fresh weight (FW), dry weight, and relative growth rate of dry mass were sensitive to irrigation amount under K fertilization, enhancing the promotion effect of irrigation on fruit. Meanwhile, carbon allocation was sensitive to irrigation amount under K regime. Sucrose synthase (SuSy), acid invertase (AI), and sucrose phosphate synthase (SPS) were also highly sensitive to irrigation amount under K application condition. Starch phosphorylase displayed a quadratic parabola for irrigation amount, and adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase (AGPase) was highly sensitive to irrigation amount without K fertilization. Carbon in the form of other carbohydrates, carbon in the form of soluble sugar (Csol), and fruit water content were the factors that had the greatest influence on the principal components. Classification by K-means algorithm and canonical correlation analysis showed that FW, fructose, sucrose, and starch could be used as significant indicators of the dry matter components of the fruit for the treatment without K. In the case of K regime, SuSy, AGPase, AI, and Csol could be used as a significant indicator of the correlation analysis of carbon metabolism activity.

Conclusions

The factors related to the improvement of fruit quality and carbon allocation by deficient irrigation and K application were explored. Water stress changed the distribution of photosynthetic carbon between starch and soluble sugar. K application further changed the balance between soluble sugars and other compounds. In particular, it significantly increased the carbon content of soluble sugars and decreased that of other compounds. AI and SuSy are key enzymes affecting carbon metabolism under water-deficient conditions.     

加工番茄果秧分离参数优化及验证

为满足自走式番茄收获机国产化研究不断推进的需要,采用CCD(central composite design)设计与响应曲面分析(response surface methodology,RSM)对果秧分离性能作优化研究。以收获生产率、摇摆器转速、输料链速度为自变量,果秧分离性能(果秧分离率和果实破损率)为响应指标,建立了二者间的多元数学回归模型,探究了因素间的影响规律及最佳水平组合。通过Design Expert 9.0软件对试验参数进行优化,确定了在满足果秧分离率、果实破损率符合番茄收获机作业质量标准(NYT1824-2009)条件下的最优分离参数组合。结果表明:果秧分离率影响因素显著程度顺序为:摇摆器转速收获生产率输料链速;果实破损率影响因素显著程度顺序为:摇摆器转速输料链速收获生产率;最优参数组合为收获生产率34.2t/h、摇摆器转速为409.3r/min、输料链速为0.71m/s;对应的果秧分离率、果实破损率预测值分别为96.27%、2.12%。经验证,应用响应曲面分析法所得到的果秧分离参数是可行的,该研究可为加工番茄果秧振动分离技术的进一步研究提供理论基础和科学依据,亦可为果品振动收获技术参数的优化提供参考。     

微酸性电解水结合壳聚糖对水蜜桃护色保鲜的效果

为了防止水蜜桃(Prunus persicaL.Batsch)采后的果肉颜色变化而严重影响其商品价值。该研究以南汇水蜜桃为材料,分别利用自制羧甲基壳聚糖复合保鲜剂,以及微酸性电解水对水蜜桃进行护色保鲜处理,并对冷藏条件下(2℃)水蜜桃果肉颜色及与颜色品质变化相关的指标进行了检测,同时还利用核磁共振成像(MRI)合成T2-MAP图研究了冷藏开始和结束后水蜜桃内部变化的规律。结果表明,在贮藏结束后,对照组果肉颜色的L*值、H*值、C*值分别是羧甲基壳聚糖复合保鲜剂和微酸性电解水处理组的85%～91%、85%～93%和114%～122%(p<0.05)。显然,羧甲基壳聚糖复合保鲜剂和微酸性电解水由于可以抑制水果自身乙烯的产生,减少水果的细胞膜透性和T2-MAP图中T2弛豫常数的变化,降低了多酚氧化酶(PPO)活性的增加速度,减少了酚类物质的累积,进而延缓了果肉的变色。另外,与仅用电解水处理相比,结合羧甲基壳聚糖处理具有较好的护色保鲜效果。通过该研究,可以为提高采后南汇水蜜桃的果肉护色保鲜效果提供参考。     

营养液浓度和用量对醋糟基质栽培番茄生长、产量和品质的影响

以番茄‘合作906’为试材,采用醋糟基质桶栽的方法,研究了不同营养液浓度和用量对番茄植株生长和果实产量及品质的影响,并对栽培基质化学性状的变化进行了测试。实验设0、1/4、1/2、3/4倍4个Hoagland营养液浓度和600、900、1 200 mL/次3个用量,共12个处理。结果表明:在番茄营养生长期和开花期,醋糟栽培基质的pH值降低,变化范围在6.79～6.29之间;基质的EC值增大,变化范围在1.50～2.77 mS/cm之间。醋糟混配基质中只浇清水不能满足植株生长需求,1/4倍Hoagland营养液900 mL/次用量对番茄植株生长最有利,且开花期对营养液需求增大,但1/2倍浓度、900 mL/次施用量番茄果实的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量都最高,又以1/2倍浓度1 200 mL/次处理产量最高。结果说明,醋糟混配基质栽培番茄的最佳水肥管理方式为:营养生长期浇灌1/4倍的Hoagland营养液可促进番茄植株的生长,并在开花期略提高营养液的用量,结果期可用1/2倍的Hoagland、900～1 200 mL/次施用量以提高果实的品质和产量。     

利用高光谱成像技术和多变量校正方法检测苹果的硬度（英）

高光谱图像集图像信息与光谱信息于一身,应用于农产品品质无损检测领域。该研究尝试利用高光谱图像技术结合多变量校正方法检测苹果硬度的可行性。试验通过获取的高光谱图像中提取有效的光谱信息来建立预测苹果硬度的预测模型。在建立模型过程中,偏最小二乘（PLS）和支持向量回归（SVR）两种多变量校正方法被比较,结果表明在785.11～872.45 nm范围内,SVR模型的性能优于PLS模型,模型对硬度预测结果的相关系数为0.6808。试验结果表明高光谱图像技术可以被用来检测苹果的硬度。