不同砂梨果实中糖酸含量及代谢相关基因表达分析

【目的】探讨糖酸含量对梨果实口感的影响,并找出砂梨果实发育过程中可能的糖酸代谢关键基因。【方法】使用高效液相色谱仪对4个不同类型的砂梨果实中主要糖酸含量进行分析,从梨基因组注释数据中检索并分离获得糖酸代谢密切相关的基因家族,并使用‘雪青’梨转录组数据对这些基因家族在果实不同发育时期进行表达分析。【结果】‘翠冠’梨中糖含量高,‘1-8-34’梨酸含量高。口感偏酸的‘新酥’梨和‘1-8-34’果实中的总糖含量与口感偏甜的‘金二十世纪’梨差异不显著。研究共分离获得糖酸代谢密切相关的10个基因家族共44成员,其中23个成员在不同果实发育时期发生表达。2个蔗糖磷酸合成酶(SPS1和SPS2)、1个磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC3)和2个苹果酸脱氢酶(MDH3和MDH4)在梨果实成熟期均表现出较高表达量。【结论】梨果实口感酸的主要原因是果肉中酸含量高。SPS1,SPS2,PEPC3,MDH3和MDH4在梨果实糖酸合成中起关键作用。     

苹果果实酸/低酸性状的SSR分析

 以91株‘东光’和‘富士’的正反交F₁ 代群体为试材, 测定了成熟果实可滴定酸含量和果实不同发育阶段苹果酸含量的变化, 从表型上分析了苹果酸的遗传规律。利用140对共显性遗传的SSR引物对高酸和低酸个体群体分离分析, 筛选到一个与果实酸/低酸性状连锁的标记SDY085, 遗传距离为8.89 cM, 表型分析和标记分析都表明苹果果实酸/低酸性状由一对主效基因Ma/ma控制, 并且Ma对ma为完全显性, 而酸个体中苹果酸的连续分布则是加性多基因作用的结果。     

采前茉莉酸甲酯(MeJA)处理对梨果实抗病性的影响

【目的】研究采前Me JA浸泡处理对梨果实抗病性的影响。【方法】将梨黑斑病病原菌链格孢菌(Alternaria alternata)接种在含有不同浓度MeJA的PDA(potato dextrose agar)培养基上并在1周后测量其病斑直径,筛选出能有效抑制黑斑病病原菌生长的MeJA浓度;以‘新梨7号’为试材,在果实成熟前30 d每隔10 d用有效浓度的MeJA浸泡处理1次,清水浸泡为对照;采后用梨黑斑病病原菌链格孢菌孢子悬浮液对果实进行损伤接种,发病后测定病斑直径以及抗病相关酶活性。【结果】7 mmol·L~(-1)的MeJA能有效抑制黑斑病病原菌的生长,其病斑直径比对照降低了91%。果实损伤接种后第5天开始,对照果实发病率为85%且病斑直径持续增加,采前MeJA浸泡处理的果实一直未发病。采前MeJA浸泡处理提高了梨果实中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化氢酶(CAT)、β-1,3-葡聚糖酶(GLU)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶(CHT)等活性。【结论】MeJA可以抑制黑斑病病菌的生长,通过采前MeJA浸泡处理能提高梨果实抗病相关酶的活性,激活果实抗病防御系统,抑制成熟梨果实发病。     

梨果实褐皮性状的SSR标记

以梨品种‘黄金’（Pyrus pyrifolia Nakai‘Whangkeumbae’）与‘砀山酥’（Pyrus bretschneideri Rehd.‘Dangshansu’）的F1代杂交分离群体为试材,用分离群体分组分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA）对果实褐皮性状进行了SSR分子标记研究。通过对源自梨和苹果基因组的281对SSR引物的筛选,获得了与梨果实褐皮性状相连锁的SSR标记CH01c06和Hi20b03,遗传连锁距离分别为4.8 cM和12.0 cM,据此,将控制该性状的基因定位在梨公共遗传图谱的LG8上。     

桃果实非酸/酸性状SCAR标记的转化与验证

 根据筛选到的与桃果实非酸/酸性状紧密连锁的3个AFLP标记特异片段序列信息, 设计特异引物BFPA1/A2、BFPB1/B2和BFPC1/C2。3个特异引物在‘京玉’桃、‘美味’油桃及其正反交F¹代69株群体中的PCR检测结果表明: 引物BFPB1/B2在果实性状表现为酸的后代个体中扩增出分子量大小为158 bp的特异条带, 且根据特异片段AT-CTA₁₉₉不同部位设计的引物都能稳定扩增, 只是片段大小有所差异;特异扩增检测F¹群体分离结果与原先AFLP_AT/CTA标记完全一致, 表明AFLP标记已成功转化为SCAR标记,该SCAR BFPB1/B2标记与D基因的连锁距离为2199 cM。利用SCAR BFPB1/B2标记对‘大久保’桃ב兴津’油桃的F²群体60株个体的果实非酸/酸性状进行检测, 基因型与表型性状符合率为96.7% , 并且表现为共显性标记。特异引物BFPA1/A2和BFPC1/C2的扩增多态性条带在亲本及后代中消失。     

‘玉露香’梨果实发育过程中糖、酸积累特性研究

【目的】了解‘玉露香’梨果实发育中糖、酸含量变化。【方法】采用高效液相色谱法,对其糖、酸组分含量进行测定。【结果】在‘玉露香’梨果实生长发育过程中,总糖含量呈"慢—快—慢—快"的上升趋势;总酸含量呈先上升后下降的趋势;幼果期果实中的糖以山梨醇为主,酸以苹果酸为主;成熟果实中的糖以果糖为主,酸仍以苹果酸为主,成熟时果糖含量占总糖含量的43.07%,柠檬酸和苹果酸含量占总酸含量的71.9%。蔗糖含量从坐果到花后60 d内一直保持较低水平,从花后60 d开始迅速上升,直到成熟期其含量上升了3.81倍。山梨醇含量从坐果到花后75 d,含量逐渐上升并达到最大值,之后开始下降。【结论】‘玉露香’梨为高果糖型果实;按照苹果酸型、柠檬酸型和酒石酸型三大果实类型分类,属苹果酸型。     

山葡萄种内和种间杂交F1～F4代果实酸和糖含量的遗传分析

1973 ~2005年对我国东北地区山葡萄抗寒的种质资源(品种、品系)进行种内杂交,并与果实高糖低酸、不抗寒的欧亚种酿造葡萄品种进行种间杂交、回交和重复杂交(8种杂交模式),共73个组合,杂种苗成活10 544株。共分离出低酸高糖3 049株,占杂种苗总株数28.9%。8种杂交模式果实总酸含量(低→高)排列顺序是: (山—欧) F2×欧亚种→ (山—欧) F1×欧亚种→山葡萄×欧亚种→ (山—欧) F1× (山—欧) F1→ (山—欧) F2× (山—欧) F2→ (山—欧) F2×山葡萄→ (山—欧) F1×山葡萄→山葡萄×山葡萄。果实糖含量(高→低)排列顺序是: (山—欧) F2×欧亚种→ (山—欧) F1×欧亚种→ (山—欧) F2× (山—欧) F2→ (山—欧) F1× (山—欧) F1→山葡萄×欧亚种→ (山—欧) F1×山葡萄→ (山—欧) F2×山葡萄→山葡萄×山葡萄。遗传规律是:山葡萄种内和种间杂交后代(F1~F4)果实总酸和糖含量性状分离,表现为连续分布,趋向于高酸和低糖亲本,杂交组合中高酸低糖亲本越多,分离出的高酸低糖单株越多,为多基因控制的数量性状遗传。已从(山—欧) F1×山葡萄、 (山—欧) F1× (山—欧) F1和(山—欧) F2× (山—欧) F2杂交模式中选育出酿造干红山葡萄酒新品种‘左优红’、品系94-7-75、94-8-168、98-17-121和酿造冰红酒新品系2002-1-135。     

梨AFLP标记遗传图谱构建及果实相关性状的QTL定位

以‘八月红’ב砀山酥梨’的97株F1群体为试材,利用AFLP技术构建梨（2n=34）的分子遗传连锁图谱,共获得17个连锁群,包含209个标记位点,覆盖基因组1506.3cM,平均图距为7.21cM;用区间作图法进行梨果实可溶性固形物、单果质量、果实纵径、果实横径和纵横径比等5个性状的QTL定位,其中在LG1连锁群上定...     

梨新品种——雪青

 ‘雪青’系由‘雪花’ב新世纪’梨种间杂交育成的优质早熟梨新品种, 其果实大( 300~400 g) , 圆球形, 果皮绿色, 肉质细脆, 汁多, 味甜, 微香, 品质佳, 丰产, 稳产, 抗轮纹病和黑星病。     

吉宝林酸在绿宝石梨上的应用试验

吉宝林酸(Gibberellic)主要成分为GA4 7,使用后可显著加快果实膨大,并对提高果实品质和产量有一定促进作用,为探讨其对绿宝石梨果实品质的影响及适用剂量和时间,作者做了如下试验。1　材料和方法供试2 .7%吉宝林酸乳膏由浙江升华拜克生物技术股份有限公司提供;1 998年在1 2年     

梨矮化基因pcDw的SSR标记定位

以矮化梨(Pyrus communis L.)与茌梨(P.bretschneideri Rehd.)的F1杂交分离群体共110个单株(3a生,矮化型和正常型各55株)为试材,对来自西洋梨的矮化型突变基因pcDw进行了SSR分子标记研究。用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA),通过对源自梨、苹果和桃基因组的共40对SSR(Simple Sequence Repeat)引物的筛选,获得了一个与pcDw基因连锁距离为9.3cM的SSR标记KA14210,由此将该基因定位到了梨品种Barlett遗传图谱的第16连锁群上。     

与梨黑星病抗性基因连锁的AFLP标记筛选及SCAR标记转化

以‘鸭梨’（Pyrus bretschneideri）ב雪青’梨（P. bretschneideri × P. pyrifolia）F1代群体（97株）为试材,采用扩增片段长度多态性（amplified fragment length polymorphism,AFLP）技术和集群分类法（bulked segregant analysis,BSA）筛选与梨抗黑星病基因连锁的分子标记。通过64对AFLP标记引物在亲本和分离群体中的筛选和验证,获得与梨抗黑星病基因紧密连锁标记两个,即ACA/CAA-179和AAC/CAG-198。它们与抗黑星病基因的遗传距离分别为5.2和8.3 cM。对AFLP标记片段的克隆和测序结果显示其长度分别为179和198 bp。根据序列信息设计特异引物,在杂交后代群体上的PCR分析表明AFLPACA/CAA-179标记被成功转换成SCAR标记,命名为SCAR-117。本研究结果将有助于对抗黑星病梨品种资源的分子鉴定及杂种后代的早期辅助选择。     

苹果酸度基因（Ma）SSR 标记及遗传分析

 研究果实含酸量的遗传特性及其酸度基因的分子标记可以为果品品质育种提供辅助手段。以果实低酸的‘短枝富士’（Spur Fuji）和高酸的‘粉红女士’（Pink Lady）F₁代群体（216株）为试材，利用SSR（simple sequence repeat）技术，结合集群分类分析法（bulked segregation analysis，BSA）进行了苹果酸度基因（Ma）分子标记研究。经过102对SSR引物的筛选，获得了与果实酸性状紧密连锁的分子标记CH03d12₁₀₄和CH03d12₁₁₈两个位点，连锁距离分别为3.24和2.31 cM。分析表明Ma₁与Ma₂对果实含酸量有控制作用，Ma对ma表现为完全显性。     

桃果实非酸/酸性状AFLP标记的筛选

桃果实的甜酸是影响其风味品质和经济价值的重要因素,也是育种中的重要选择目标。筛选与桃果实非酸／酸性状紧密连锁的分子标记,对于育种工作具有重要的实践和指导意义。试验以69株京玉、美味正反交F1代群体为试材,采用AFLP与BSA相结合的方法筛选与甜酸性状紧密连锁的分子标记。通过64对AFLP引物组合在两分离集群间的分析,结果表明,11对引物组合产生多态性。单株验证结果表明,只有2对引物组合E-TA／M-CTC、E-AT／M-CTA产生的多态性片段与果实酸性状连锁,片段大小约140、200 bp,连锁距离分别为1.47、2.99 cM。     

梨分子遗传连锁图构建及重要农艺性状定位

梨分子遗传连锁图谱的构建始于21世纪初,构建高密度的分子遗传图谱将有助于提高梨的分子育种水平。我们就目前国内外梨分子遗传连锁图谱的构建及其在抗病虫、果实性状及树形性状的基因定位和QTL定位,包括其在梨和苹果比较作图研究中的应用等方面进行简要阐述,指出了梨分子遗传图谱构建中存在的图谱密度较低和作图群体偏小等问题。梨育种工作者在今后的梨分子遗传图谱构建工作中,应注意适当扩大作图群体,充分利用蔷薇科基因组数据开发共显性标记,提高图谱标记密度,从而为标记辅助育种和重要农艺性状基因的图位克隆奠定基础。     

Study of Genetic Diversity of Pear Genotypes and Cultivars (<Emphasis Type="Italic">Pyrus communis</Emphasis> L.) Using Inter<Emphasis Type="Italic">-</Emphasis>Simple Sequence Repeat Markers (ISSR)

ISSR molecular marker was used to investigate genetic diversity of ‘Dare Gazi’ genotypes of Mashhad Esteghlal orchard and its relationship with other commercial and native cultivars of pear. Among ‘Dare Gazi’ genotypes of Mashhad Esteghlal orchard 23 genotypes were selected base on difference in tree vigor, leaf color, shape and color of fruit and also 33 other commercial and native pear cultivars from Esteghlal orchard and other Mashhad commercial orchards were studied. A total number of 230 DNA fragments were obtained using 11 primers of which 225 were polymorphic. On average, each primer produced 20.9 bands. Dice similarity coefficient ranged from 0.27 (between ‘Dom Kaj’ and Asian pear) to 1 (between ‘Dare Gazi’ 1 and 2 genotypes). Sample cluster dendrogram indicated that 56 genotypes were divided into 12 distinct clusters. The dendogram generated on the principle of Unweight Pair Wise Method using Arithmetic Average (UPGMA) was constructed by Dice coefficient and the genotypes were grouped into 12 clusters. ‘Dare Gazi’ genotypes did not show 100% similarity due to seed propagation or mutation, as ‘Dare Gazi’ 3 and 18 genotypes had the lowest similarity coefficient (0.64). Asian pears were placed in a separate group from European pears. And ‘Dare Gazi’ genotypes from different orchards were grouped separately, but all of them are called as ‘Dare Gazi’ pear for convenience. ISSR molecular marker can well identify the genetic variability among genotypes and cultivars and found suitable for grouping them.     

基于梨贝壳杉烯氧化酶基因PpKO 序列的功能性SNP 标记

 基于基因序列的功能性标记是基因分型、图谱定位和相关性状标记辅助选择的理想标记。以‘矮生梨’ב茌梨’的梨杂交分离群体和9个梨栽培品种为试材,以梨赤霉素合成代谢途径的关键酶基因--贝壳杉烯氧化酶基因（PpKO）的cDNA序列为基础,设计5对PCR引物,通过高通量熔解曲线（high resolution melting,HRM）分析,筛选到可对基因进行良好分型的1对引物。通过对杂种后代和测试品种的测序分析表明,此对引物的扩增子是一个位于PpKO第8外显子上的长度为200 bp的序列,从中共检测到两处单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）变化,且均为非同义cSNP。这两处SNP标记均可以作为适合高通量分析的遗传标记在遗传作图、基因定位或资源鉴定中加以利用。