枇杷气孔保卫细胞叶绿体数目与倍性相关性研究

以16个枇杷品种的二倍体和自然多倍体为试材,研究气孔保卫细胞叶绿体数目和气孔密度与倍性的相关性。结果表明:气孔密度与倍性相关性不显著;二倍体、三倍体和四倍体气孔叶绿体数平均值分别为14.22、17.98和17.46,多倍体气孔叶绿体数比二倍体有明显增多,差异均达极显著水平,而多倍体之间差异不显著;品种间叶绿体数有明显差异,但各品种叶绿体数分布有近似规律;以16为界来判定倍性,叶绿体数少于16的为二倍体,大于或等于16的为多倍体,对二倍体和多倍体判定的准确率分别达92.8%和94.2%。气孔保卫细胞叶绿体数对于多倍体枇杷细胞生物学特性研究具有重要的理论价值,可作为判定枇杷倍性的参考。     

温度对枇杷花粉管生长和胚囊寿命的影响

【目的】阐明温度对枇杷花粉原位萌发、花粉管生长和胚囊寿命的影响,明确枇杷花粉萌发、花粉管生长的最适温度,为枇杷花期管理及生态区划提供新的科学依据。【方法】以‘大五星’为试材,将其离体花枝置于不同温度的恒温箱中进行培养,用‘龙泉5号’进行异花授粉,授粉后不同时间段分别采集花朵,采用荧光显微观察方法观察统计花粉萌发和花粉管生长和胚囊活力情况。【结果】在10.0、15.0和20.0℃的温度条件下花粉萌发率、被花粉管生长穿过的花柱比率和有花粉管的胚珠比率显著高于其他温度,当温度为5.0℃时花粉的萌发率仅为10%,温度升高至25.0、30.0℃时,萌发率又分别显著下降至65%和45%。当温度为5.0、30.0℃时,在授粉后120 h均未发现有花粉管穿过花柱生长至胚珠。【结论】温度对枇杷花粉萌发、花粉管生长和胚囊寿命有显著影响,枇杷花粉萌发的最适温度为19.9℃,花粉管最适宜的生长温度为18.0℃。     

枇杷种子的退化及胚败育研究

枇杷Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl.是中国南方特产的常绿果树,果实成熟于水果淡季,果肉汁多味美,并具化痰润肺的功效。但其种子多而大,约占果实重量的1/3甚至更多,可食部分相对较少,从而影响了枇杷的食用价值与商品价值[1]。选育少核、小核和无核枇杷品种一直是枇杷育种工作的重要目标之一。胚中途败育对果树栽培是一个优良特性,能获得无子果实[2]。每个枇杷果实均有5个心室,每心室各有2粒种子,在果实发育过程中,由于各种原因多数种子不同程度退化,最终发育成熟的种子多在3~4粒,且退化程度不等的胚,出苗植株明显存在遗传多样性,这为…     

热激处理对枇杷2n花粉发生率的影响

以龙泉1号枇杷为试材,用热激处理诱导小孢子2n配子的发生;并通过观察天然四倍体枇杷花粉,研究其中正常花粉与2n花粉在形态上的异同及其所占的比例。结果表明:30℃/12 h的处理可以使枇杷2n花粉的发生率由对照的0.26％提高到2.64％,败育率约为2.44％。32℃/12 h处理过后的枇杷花粉由于败育率达到20％以上,不能准确计算2n花粉所占比例;在天然四倍体枇杷花粉中存在四种直径不同的花粉,即45μm左右的特大花粉、31μm左右的大花粉。25μm左右的中型花粉和18μm左右的败育花粉,其比例分别为0.1％、54.52％、19.32％和26.06％。     

枇杷属植物种间及近缘属杂交亲和性研究

采用去雄、套袋、人工授粉方法对7种枇杷属植物及2种枇杷近缘属植物共14份材料配置的91个种间、21个属间共112个杂交组合进行研究,结果发现：91个种间杂交组合中有28个坐果率为零,即杂交不亲和,约占30%;杂交组合大多为部分亲和,仅少数为完全亲和。枇杷属与其近缘属植物（石斑木、石楠）的正交基本不亲和,反交有5个组合能结果,但杂种胚中途败育,需要进行胚挽救。不同的种类作为父本或母本时,坐果率相差较大,以大渡河枇杷,栎叶枇杷、野生普通枇杷和‘解放钟’作母本,平均坐果率高达36.2% ~ 58.2%;而以台湾枇杷及其两个变型和椭圆枇杷作母本,平均坐果率仅为2.9% ~ 16.3%,作父本时,平均坐果率较高,达22.4% ~ 43.1%。花粉管生长的荧光观察显示,台湾枇杷恒春变型作母本与栎叶枇杷杂交为孢子体不亲和。     

枇杷内生真菌多样性初步研究

以蒙自地区枇杷为试材,采用组织分离法和常规形态学鉴定法,对其内生真菌的种类组成、分布及数量变化进行了初步研究。结果表明:从枇杷1a生及多年生健康组织、1a生根腐病组织和叶斑病病叶组织中共分离获得144株内生真菌,共鉴定出16个属,分别为Acremonium、Alternaria、Aspergillus、Arthrinium、Cladosporium、Epicoccum、Fusiarium、Humicola、Monilia、Mucor、Nigrospora、Oidium、Penicillium、Phomopsis、Pythium和Sebacina;其中,Acremonium、Alternaria和Phomopsis 3个属为优势属。枇杷内生真菌在植株内的分布随器官、树龄、品种、病健组织不同而存在差异,具有丰富的多样性。     

枇杷叶片抗冻性测定法的初步研究

我国不同枇杷产区历年均产生不同程度的冻害,从而影响到枇杷的产量和品质。因此抗冻性的研究对于枇把抗寒育种和栽培都具有重要意义。研究果树抗冻性的方法很多,如生长恢复试验法、电导法、电阻法、叶片组织的细胞结构与抗冻性的关系及分离原生质的冰冻测定法等,对于枇杷抗冻性测定法研究目前国内外报道甚少。我们应用电导法和不同品种叶片组织细胞结构对枇杷抗冻性测定法进行初步研究,探讨这二种方法应用的可能性,以便为枇把抗寒育种和栽培提供依据。     

枇杷种子败育与内源激素含量的动态变化关系研究

采用酶联免疫法测定大五星枇杷果实发育早期果肉(花托)及不同败育程度种子内源激素IAA、GA3、ABA、ZR和i PA含量,分析其对枇杷种子退化的影响。结果表明:枇杷开花当天至花后20天,正常种子IAA、ZR、i PA与GA3含量均较高,并分别出现1次高峰值;花后35~80天,果肉IAA、ZR与GA3含量及其与ABA比值均高于种子,高度败育种子中ABA含量及其与其他内源激素的比值均明显高于果肉、正常种子与中度败育种子;花后70~80天,高度败育种子IAA/GA3值和IAA/(ZR+i PA)值均明显上升,花后80天时,这2个比值均高于正常种子和中度败育种子。上述研究结果表明,高含量与高比例的生长类激素对枇杷幼果与胚的正常发育有重要作用,在种子败育中起主导作用的是高含量与高比例的ABA。     

借助细胞流式仪进行枇杷基因组学测序材料的倍性鉴定

利用流式细胞仪进行测试枇杷品种的染色体倍数鉴定,并用低深度测序结果进行验证,据此为选择枇杷全基因组测序材料提供依据。结果表明,来自华南农业大学种质资源圃和四川石棉的‘大五星’均与‘解放钟’一样为二倍体,而来自四川农业大学的两份‘大五星’枇杷1号和188号材料均为三倍体。测序结果显示,来自华南农业大学资源圃的‘解放钟’枇杷为二倍体,773 Mb;而来自四川农大的‘大五星’枇杷1号和188号可能都为三倍体,基因组大小分别为749 Mb和765 Mb。以已确定基因组大小的植物萝卜、番茄和大豆为参照测定了‘解放钟’枇杷的基因组大小,结果为654.399 Mb。     

GA_3诱导枇杷无核的组织解剖学观察

为了阐明GA3处理枇杷导致无核的原因,以枇杷品种大五星为材料,采用石蜡切片法和花粉发芽试验等方法分别对花前经GA3处理枇杷花穗后的枇杷胚胎发育过程进行了研究。结果表明,1)枇杷的胚珠为倒生胚珠,双珠被,核型胚乳;2)花前用GA3处理枇杷导致无核的原因主要在于胚乳败育或者珠心退化导致胚退化,由于胚乳败育使胚发育所需要的营养不足,引起合子胚分裂异常,最终胚解体退化。但珠被在初期能够发育,所以形成败育种子(秕子)。     

应用枇杷二代测序数据进行染色体步移研究

【目的】枇杷基因组数据尚未公布,限制了枇杷分子生物学的研究。当前很多研究集中在上游转录因子和下游基因启动子之间的调控关系上,所以获得目的基因的启动子显得尤为重要。传统方法使用PCR方式进行染色体步移来获得启动子区域,耗时且难出结果。【方法】对‘火炬’枇杷进行二代测序,二代测序为双端测序,片段含盖200到500bp的序列。根据下游基因序列通过测序片段来实现染色体步移。使用现有程序Magicblast和新开发的Promoter_Scan脚本程序来快速获取目的基因启动子区域。Promoter_Scan对每对Reads构建10 bp的索引序列,先使用索引匹配目的基因,匹配后使用目的基因前30 bp序列再次匹配目标Reads,最后完成拼接。【结果】通过二代测序共获得61.77 GB的‘火炬’枇杷基因组数据,测序深度约为85倍。使用Magicblast检索匹配Reads耗时长,难以二次开发,需要手动拼接延伸,每个基因启动子挖掘需要9.5 h。新开发Promoter_Scan脚本程序通过两次匹配,能够更快更准确地找到启动子序列。对枇杷中8个基因进行启动子查找,向上延长2 000 bp序列平均需要拼接11.7次,耗时21.3 min。根据步移后的序列设计引物进行验证,结果显示:Sanger测序结果和预测的序列高度一致。【结论】使用Magicblast检索方式能够达到实验要求,不需要编程技能,但是耗时长。Promoter_Scan能够实现自动延伸,显著缩短启动子挖掘时间。本研究中的两种方法不仅可以用于枇杷分子生物学的研究,对其他未公布基因组数据的物种同样适用。     

多倍体与二倍体枇杷叶片特征及抗旱性初步分析

【目的】探讨多倍体与二倍体枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)叶片生理形态特征差异并进行抗旱性初步评价,为枇杷倍性鉴定及抗旱性评价提供参考。【方法】以4个系列18个不同倍性枇杷株系为试验材料,对各株系叶片的形态解剖结构、失水率(RWL)、营养元素含量、叶绿素(Chl)含量进行观察、测定和分析。通过隶属函数法,对其抗旱能力进行初步评价。【结果】枇杷叶片长度、宽度与倍性呈极显著正相关(p 0.01),叶形指数与倍性呈极显著负相关(p 0.01);10项枇杷叶片解剖结构指标与倍性关联度强弱排序依次为:下表皮、上角质层、海绵组织、叶片组织细胞结构疏松度(SR)、叶厚、叶片组织细胞结构紧密度(CTR)、下角质层、栅栏组织、栅栏组织细胞层数、上表皮,其中上角质层、下角质层、CTR与倍性呈负相关;在40℃下干旱处理6 h后,A系列、H系列、K系列失水率与倍性均呈负相关,在24 h后失水率与倍性呈显著负相关(p 0.05);氮(N)、磷(P)、钾(K)、铁(Fe)、叶绿素a(Chl.a)、叶绿素b(Chl.b)、总叶绿素含量Chl.(a+b)含量与倍性关联度强弱排序依次为:N、K、P、Chl.b、Chl.(a+b)、Fe、Chl.a,其中N、P、K含量与倍性呈负相关;参考枇杷叶片解剖结构与失水率进行抗旱性隶属函数分析‘:A313’(3x)‘、A322’(3x)‘、B350’(3x)‘、B431’(4x)‘、4X(2)’(4x)‘、H324’(3x)‘、K3’(3x)‘、K4’(4x)抗旱性均强于同系列二倍体。【结论】枇杷叶片生理形态指标可作为枇杷倍性鉴定的参考指标,抗旱性评价中的8个抗旱性强的多倍体枇杷材料可用于进一步抗旱性研究,培育多倍体可作为提高枇杷抗旱性的一种途径。     

枇杷果实品质形成过程中差异表达蛋白的变化

【目的】研究枇杷果实成熟过程中不同发育阶段(青果期、转色期和成熟期)的生理代谢变化及果实品质形成机制。【方法】以‘解放钟’枇杷品种为试验材料,采用蛋白质双向凝胶电泳及MALDI-TOF/TOF-MS技术分离并鉴定蛋白质,采用RT-qPCR技术分析基因表达水平变化,同时应用生理生化技术分析生理代谢变化。【结果】成功鉴定出55个差异表达蛋白,这些蛋白主要参与糖代谢(16%)、三羧酸循环与能量代谢(9%)、抗坏血酸-谷胱甘肽循环(14%)、类胡萝卜素合成及乙烯合成(11%)、蛋白质合成(13%)、细胞结构(8%)、防御与胁迫(9%)以及其它调控(13%)等生物学过程。随着果实成熟,参与糖代谢、三羧酸循环与能量代谢以及类胡萝卜素合成及乙烯合成过程的相关蛋白均上调表达;RT-qPCR的结果与蛋白质丰度变化趋势相一致;同时,糖类物质、类胡萝卜素以及维生素C等的含量不断积累,有机酸含量不断减少。【结论】在蛋白质丰度、生理生化水平以及mRNA水平上的结果共同表明糖代谢、三羧酸循环及能量代谢、类胡萝卜素合成以及乙烯合成等代谢途径在枇杷果实品质形成过程中起着重要作用。这些结果为枇杷果实品质改良提供重要的理论依据,并为今后枇杷新品种的培育奠定分子生物学基础。     

枇杷在北京温室的栽培试验

枇杷是我国南方特有的常绿果树,果实营养丰富,口感独特,但不耐贮运。为丰富我国北方冬季鲜果市场,2001—2003年,我们先后引进枇杷早熟品种早钟6号,在北京市农林科学院林业果树研究所进行温室栽培。经过观察,发现早钟6号枇杷可以在北京进行温室栽培。2001年开始,在北京市海淀区、平谷区、昌平区、怀柔区、大兴区的郊区县等地试栽,目前总计达到近40个棚,生长良好。部分大棚已经见效益,枇杷果实在北京上市价格60～100元/kg,在观光采摘园售价最高达到360元/kg,经济效益显著。现将试验结果及栽培技术简介如下。1材料和方法试验地点位于北京市海淀…     

枇杷果实类胡萝卜素研究进展

类胡萝卜素是成熟枇杷果实的主要色素,其种类和含量决定果实的外观品质和营养价值。枇杷根据果肉颜色分为白肉枇杷和红肉枇杷2种类型,不同类型颜色的差异是由枇杷类胡萝卜素的种类及主要类胡萝卜素的含量差异所致。笔者综述了近年来国内外学者在枇杷果实类胡萝卜素研究方面取得的进展,阐述了枇杷果实类胡萝卜素的种类和含量、枇杷果实发育和贮藏过程中类胡萝卜素含量的变化规律、生物合成途径中相关基因的表达,以及质体结构与类胡萝卜素积累的关系,提出了今后的研究方向。     

采后热处理对枇杷果实冷藏期间品质的影响

以解放钟枇杷为材料,研究热水和热空气处理对枇杷冷藏(4℃)期间品质的影响。结果表明,38℃36h和48h热空气处理均能够延缓枇杷果实可溶性固形物和出汁率的下降,阻止木质素、硬度、细胞膜透性以及果心褐变指数的上升,显著抑制枇杷果实腐烂的发生,冷藏后枇杷保持较好的食用品质。2组处理相比38℃热空气处理48h的效果较好一点,但是该处理出现了轻微的热伤害。50℃10min、20min热水处理导致严重的热伤害,加剧了枇杷果实的腐烂,在冷藏14d后失去了商品价值,该热水处理不适合枇杷果实的采后保鲜。     

枇杷春季定植技术

(一)整地平地建枇杷园应挖定植沟,一般沟宽0.80～1.0m,深0.80m左右,定植沟间的距离一般为3m左右,定植沟的长度根据园地大小或坡面长而定。挖沟时将表土、心土分开放,表土放在上沿,回填时先回填表土,并分3～4层用来压埋秸秆、稻草、农家肥、磷肥等。一般栽前提前1～2个月施基肥。枇杷对土壤适应性广,一般沙质或砾质壤土都能栽培,但以土层深厚、土质疏松,含腐殖质多,保水保肥力强,而又不易积水的土壤为佳。土壤过分粘重的可掺如一些沙土,土壤酸性较重的,应结合施肥,适当增施石灰以便改良土壤。坡地,必须修成等高水平梯田。山地土质较瘠薄,必须…     

大果枇杷在云南蒙自的丰产栽培技术

大果批杷是上世纪九十年代开始引入蒙自的，之前都是在各农户庭院、村头有零星少量的本地品种栽培，其特点是果小、核大、味酸甜、品质较差，为了提高批把的品质和产值，探索大果枇杷在蒙自及周边一些地区栽培技术，我们于1996—2004年在云南蒙自县红寨乡小新寨村进行了大果枇杷丰产栽培实验，历时8年，取得了显著的经济效益，总结出一套栽培管理技术，至今大枇杷在蒙自已发展到2．1万亩，并且发展势头不减，给当地带来了巨大经济效益。并且带动了周边地区开远、个旧、屏边等地的发展。     

枇杷果实锈斑病的发生原因及其控制

以早钟6号、长红3号和解放钟3个枇杷品种为试材,观察果实锈斑发生规律,探讨发病原因,并提出其防治的措施。3个枇杷品种锈斑病的易感性有很大的差异,早钟6号最感病,解放钟次之,长红3号锈斑果发病率最低;果皮蜡质层和细胞壁自发荧光强弱与锈斑病的感病程度有密切的关系,发病率高的早钟6号果皮蜡质层薄,果皮细胞壁自发荧光最弱,而发病率低的长红3号果皮蜡质层最厚,细胞壁自发荧光强且均匀。枇杷果实锈斑的发生主要原因是在不良外界条件下形成微创口,随着果实膨大生长,伤口撕裂,表皮下的局部细胞恢复分生能力,形成木栓形成层,木栓细胞团突破表皮而形成肉眼可见的锈斑;人工抹去表皮毛,可形成微创口,显著加剧锈斑果的发生,而套袋处理可大大降低锈斑发生率,并且越早套袋效果越好。