‘乔纳金’苹果及其脆肉芽变果实质地发育机理

【目的】研究‘乔纳金’苹果及其脆肉芽变果实发育后期硬度与脆度的变化、果实香气成分含量以及果实软化相关基因的表达差异,旨在为全面认识该脆肉芽变的发育机理提供科学依据,并为进一步丰富苹果果实质地品质发育的理论体系提供基本资料。【方法】以‘乔纳金’苹果及其脆肉芽变苹果发育后期的果实为试材,检测果实硬度、脆度、香气成分含量以及乙烯生物合成基因ACO、ACS和果实软化有关基因PG、PME、β-Gal、α-L-Af、XET、AM、LOX及β-xyl的表达量。【结果】‘乔纳金’苹果及其脆肉芽变果实发育后期的果实硬度与脆度整体均呈下降趋势,其中在采前50-35 d有个快速下降过程,但脆肉芽变的果实硬度与脆度均显著高于‘乔纳金’;‘乔纳金’苹果酯类化合物的种类数与含量分别是其脆肉芽变的1.5倍和1.2倍,而醇类和醛类化合物含量分别仅是其脆肉芽变的15.1%和14.3%;‘乔纳金’苹果ACO基因表达量前后变化很大,在花后120 d有一个明显的表达峰,花后113-120 d表达量（2 995.8）占总表达量（3 039.6）的98.6%,而‘乔纳金’硬肉芽变果实ACS和ACO基因表达量前后变化不大,总表达量仅分别相当于‘乔纳金’的73.9%和1.1%,且表达峰均滞后于‘乔纳金’;‘乔纳金’苹果PG及XET等6个基因在花后113-120 d表达量均占总表达量的35%以上,是引起‘乔纳金’苹果果实硬度与脆度快速下降的主要原因,而‘乔纳金’脆肉芽变果实参试的12个基因总表达量（1 021.9）仅是‘乔纳金’（4 399.1）的23.2%,其中PG、α-L-Af、 XET和β-Gal等4个基因表达量分别是‘乔纳金’的12.5%、62.7%、72.6%和75.3%。【结论】‘乔纳金’苹果酯类成分种类多、含量高,而脆肉芽变醇类和醛类成分种类多、含量高;两份材料果实发育后期果实硬度和脆度的差异及其变化可能是ACS、ACO、PG、β-Gal、β-xyl、α-L-Af和 XET等多种基因协同作用的结果,其中ACO、PG、β-Gal和XET是关键基因。     

中国野生种葡萄及种间杂种VvmybA1基因型和表达分析

【目的】检测中国野生种葡萄以及山欧杂交品种VvmybA1基因型,并对不同材料VvmybA1基因序列进行比对分析,通过对山欧杂种VvmybA1的基因型和表达分析,揭示白色杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮无花色苷合成的分子机理。【方法】设计特异性引物,在DNA水平上利用分子克隆手段和绝对荧光定量PCR方法,检测葡萄属的不同样品VvmybA1基因型。采用相对荧光定量PCR手段,对山欧杂交品种果实转色过程中VvmybA1和UFGT的表达量进行分析。【结果】①检测的中国野生种葡萄材料不存在VvmybA1a等位基因;②与欧亚种葡萄相比,中国野生葡萄VvmybA1基因在启动子、内含子以及第三个外显子区域存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,表现出丰富的遗传多样性。而且许多野生种葡萄VvmybA1基因的内含子、外显子和启动子区域存在一些特有序列或突变,这些位点可筛选作为鉴别葡萄种和品种的分子标记;③在‘公酿1号’、‘北红’、‘熊岳白葡萄’等山欧杂交葡萄品种以及分类地位未定的‘宿晓红’葡萄中检测到VvmybA1a等位基因,并且‘熊岳白葡萄’为VvmybA1a纯合类型;④RT-PCR分析结果表明,在葡萄果皮转色过程中,‘公酿1号’葡萄果皮VvmybA1和UFGT的表达量增加,然而在‘熊岳白葡萄’果实成熟期未检测到VvmybA1和UFGT 的表达。【结论】证明VvmybA1a等位基因是欧亚种葡萄以及其杂交种独有的基因型,不存在于中国野生种葡萄中,推测‘宿晓红’葡萄具有欧亚种葡萄血缘;葡萄属不同种的VvmybA1基因序列比对分析揭示,山欧杂交品种‘熊岳白葡萄’果皮不能合成花色苷是由于VvmybA1a纯合,VvmybA1不表达。     

苹果绵肉与脆肉株系果实质地差异的分子机理

【目的】研究新疆红肉苹果（Malus sieversii脆2号’ f. neidzwetzkyana）与‘富士’苹果品种（M. domestica cv. Fuji）杂交后代绵/脆肉株系果实质地差异的分子机理,旨在为进一步完善功能型苹果育种的理论与技术体系提供科学依据。【方法】以新疆红肉苹果杂交后代‘红绵2号’和‘红脆2号’不同发育时期的果实为试材,检测乙烯释放量、果实硬度与脆度以及ACS1等4个乙烯生物合成基因和PG等30个果实软化相关基因的相对表达量,观察其变化。【结果】‘红绵2号’和‘红脆2号’苹果果实发育期间的硬度和脆度均呈下降趋势,但‘红脆2号’各时期果实硬度和脆度均明显高于‘红绵2号’。‘红绵2号’花后120 d乙烯释放速率明显上升,并出现明显的乙烯释放峰;而‘红脆2号’花后120 d乙烯释放速率上升不明显,且无明显的乙烯释放峰。‘红苹果果实各时期的ACS1、ACS3、ACO1和ACO2 4个乙烯生物合成相关基因表达量均明显低于‘红绵2号’;4个乙烯生物合成相关基因的表达模式存在明显差异,其中‘红绵2号’ACS1、ACO1和ACO2三个基因在果实发育后期的表达量均在94%以上,而ACS3a在果实发育前、后期表达量分别占50%,表现为组成型表达。所检测的与果实软化相关的30个基因表达的时间顺序存在明显差异,其中PL、AF1、EG2及XET1等15个基因主要在果实发育前期表达,PG、AF3、XET2、XET10和XET11 5个基因主要在果实发育后期表达,基因表达量均占总表达量的70%以上;除PL和AF1等6个基因外,‘红脆2号’PG等24个基因的总表达量均极显著低于‘红绵2号’。【结论】果实发育后期乙烯释放高峰的到来以及果实发育前、后期不同乙烯生物合成与果实软化相关基因的上调表达,是导致‘红绵2号’果实在采收前就已软化变绵及其与‘红脆2号’质地差异的主要原因。     

‘幸香’草莓白肉突变体与野生型的生物学特性和品质比较

【目的】比较‘幸香’草莓白肉突变体与野生型在生物学特性及果实品质上的差别,为探讨草莓白肉果实形成原因,以及进一步揭示草莓果实品质形成机理奠定基础。【方法】以‘幸香’草莓白肉突变体及野生型植株为试材,记录物候期,调查植株形态指标,测定光合特性,统计产量,测定糖含量、花色素苷含量、香气等果实品质相关指标,分析白肉突变体与野生型在各项指标上的差异。【结果】白肉突变体与野生型在物候期上相近;白肉突变体的叶片数显著低于野生型,而中间小叶的叶面积大于野生型,二者的单株总叶面积和光合特性相关指标差异不显著;在红熟期,白肉突变体果肉中花色素苷含量仅是野生型中的13.7%,而白肉突变体可溶性总糖含量显著高于野生型;白肉突变体果实中酯类物质含量高于野生型,在粉熟期,突变体果实中橙花叔醇和沉香醇的含量分别是野生型的40.8倍和3.1倍。【结论】‘幸香’草莓白肉突变体果实中花色素苷含量比野生型大幅度减少,同时糖含量和香气物质含量增加,但是,突变体与野生型的单株总叶面积和光合特性没有明显差异。     

中国主栽葡萄柚果肉酚类物质组成及其抗氧化活性

【目的】对不同品种葡萄柚（Citrus paradis Macfad.）的酚类物质组成及其抗氧化能力进行比较研究,为柑橘育种及葡萄柚资源的利用提供科学依据。【方法】以中国主栽的9个葡萄柚品种为材料,使用高效液相色谱（high performance liquid chromatography, HPLC）法检测分析各品种果肉酚类物质的组成、含量与分布情况,用自由基清除（2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radicals, DPPH）、铁离子还原（ferricreducing antioxidant power, FRAP）和自由基抗氧化（2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiozoline-6)-sulphonic acid, ABTS）3种方法对各品种果肉提取物的总抗氧化活性进行评价,并使用相关系数法分析抗氧化能力与多酚含量的相关性。【结果】结果表明,供试葡萄柚总酚含量变异范围为6.93-21.18 mg·g^-1 DW,‘四倍体马叙’葡萄柚的总酚含量最高;总黄酮含量变异范围为5.56-23.24 mg·g^-1 DW,‘四倍体马叙’的总黄酮含量最高。葡萄柚中的黄烷酮以柚皮苷和新橙皮苷为主,柚皮苷含量变异范围为1 180.58-3 065.33 μg·g^-1 DW,‘火焰’葡萄柚的柚皮苷含量最高,新橙皮苷含量变异范围为94.05-637.24 μg·g^-1 DW,‘鸡尾’葡萄柚的新橙皮苷含量最高。多甲氧基黄酮以橘皮素为主,其变异范围在0.56-4.66 μg·g^-1 DW之间,‘奥罗勃朗卡’的橘皮素含量最高。酚酸以没食子酸为主,其变异范围为60.42-385.53 μg·g^-1 DW,‘四倍体马叙’没食子酸含量最高。‘鸡尾’含有丰富的圣草次苷（111.23 μg·g^-1 DW）,‘马叙’含有丰富的橙皮苷（130.90 μg·g^-1 DW）,‘火焰’‘瑞红’‘四倍体马叙’和‘红马叙’含有丰富的没食子酸（＞300 μg·g^-1 DW）,‘鸡尾’含有丰富的绿原酸、咖啡酸和阿魏酸。供试葡萄柚的综合抗氧化指数（an overall antioxidant potency composite index, APCI）变异范围大,在36.70-97.50之间,除‘奥罗勃朗卡’和‘鸡尾’外,其他葡萄柚的APCI都比较高（＞80）。柚皮苷、新橙皮苷、橙皮素、川陈皮素、橘皮素和绿原酸与果实抗氧化能力呈显著的正相关关系。【结论】中国主栽的9个葡萄柚品种多酚含量丰富,变异范围大,具有明显的组成和含量特点。柚皮苷、橘皮素和没食子酸是中国主栽葡萄柚的主要多酚类物质,各品种间多酚类物质的含量差异较大,抗氧化能力也有明显差异。‘火焰’‘瑞红’‘四倍体马叙’和‘红马叙’是没食子酸的良好来源,而‘鸡尾’是绿原酸、咖啡酸和阿魏酸的良好来源。总体上,在这些供试葡萄柚品种中,‘粉红汤姆逊’‘马叙’‘火焰’‘瑞红’‘四倍体马叙’和‘红马叙’不仅多酚含量极其丰富,而且抗氧化能力也高,是具有良好开发前景的天然抗氧化剂和保健食品及生物药品基料。     

基于GBS技术开展柚类资源群体遗传评价并发掘酸含量相关基因

【目的】弄清我国柚类种质资源的起源与演化、群体遗传结构和多样性水平，高效利用柚类自然资源群体发掘与果实重要品质性状相关的基因，为柚类种质资源群体的遗传结构研究、起源演化和柚类种质创新提供重要的理论及实践依据。【方法】利用国家果树种质重庆柑橘资源圃中保存的具有广泛遗传多样性和不同地理来源的282份柚类资源作为材料，采用Eco R I限制性内切酶消化基因组DNA后构建GBS文库，然后进行Illumina HiSeq PE150二代测序获得短读序列，通过BWA软件将序列映射到柚参考基因组上，利用SAMTOOLS软件鉴定SNP位点。依据SNP的基因分型结果，进行主成分分析和群体结构分析,并采用邻接法构建系统演化树，分析亚群的遗传多样性水平。选择23个低酸种质和32个高酸种质构成两个群体进行Fst、XP-CLR分析，同时利用282个柚类种质的基因型数据与果实可滴定酸含量的表型数据进行GWAS全基因组关联分析。【结果】利用GBS简化基因组测序技术对282份柚类种质进行测序，获得201.66 Gb的原始测序数据，每个样本的平均测序数据量为0.72 Gb，经过测序深度为5×次要等位基因频率>0....     

欧洲葡萄品种‘无核白’不同营养系果实的酚类物质

 【目的】更有效地发挥欧洲葡萄品种‘无核白’不同营养系鲜食或制干的用途,筛选‘无核白’系列大粒与白藜芦醇含量较高的鲜食品系,酚类物质浓度与多酚氧化酶活性较低而适宜绿色葡萄干制备的制干品系。【方法】以‘无核白’葡萄为对照,以其性状上有变异的10个营养系成熟果实为材料,取样测定其果粒重,用折光仪测定可溶性固形物含量,HPLC法测定果皮与全果白藜芦醇含量、酚类物质,比色法测定多酚氧化酶活性。【结果】大粒无核白和W3等营养系浆果单粒重为对照的1.3286—1.4682倍;W2、W8、长穗无核白和W7等营养系果实白藜芦醇含量为对照的110.65%—128.41%;‘无核白’葡萄营养系果实中总酚含量具有明显差异,含量较低的有长粒无核白、W8、W3和大粒无核白等;不同营养系果皮中多酚氧化酶活性是全果的1.06—13.19倍。【结论】与对照相比,供试10个‘无核白’葡萄营养系中,单粒重、可溶性固形物含量、果皮与全果的白藜芦醇含量较高的有W3、大粒无核白、长粒无核白和W5等;酚类物质总量较低的营养系有大粒无核白、长粒无核白、W3等;多酚氧化酶活性较低的营养系有W7、长穗无核白、W3、W8。本研究结果为‘无核白’系列无核葡萄品种选育提供了部分依据。     

华东葡萄抗白粉病VpMYBR1基因表达与功能分析

【目的】从华东葡萄抗白粉病株系‘白河-35-1’中克隆VpMYBR1基因,并进行基因表达与功能分析,为揭示抗白粉病机制提供理论依据。【方法】采用RT-PCR 和RACE技术克隆VpMYBR1 基因cDNA全长序列,并利用半定量和定量RT-PCR技术进行不同器官和不同处理后的表达分析;通过花序浸染法转化拟南芥,对转基因及未转化对照植株抗白粉病鉴定、台盼蓝染色和抗病标记基因表达分析研究基因功能。【结果】VpMYBR1基因cDNA序列全长539 bp,有228 bp的完整开放阅读框,编码75个氨基酸,包含1个Sant/myb结构域,GenBank 登录号为HQ284197;VpMYBR1基因在‘白河-35-1’不同器官中均有表达,且叶中的表达量最强,花序和果实中表达量最弱;VpMYBR1基因的表达在抗白粉病的华东葡萄‘白河-35-1’与感病的‘湖南-1’、抗病的毛葡萄‘商-24’叶片接种白粉菌6 h后达到最大值,而且在‘白河-35-1’中最高,达接种前的28倍。同样,VpMYBR1基因在SA、MeJA处理后的‘白河-35-1’中的表达量明显高于‘商-24’和‘湖南-1’;将VpMYBR1基因导入野生型拟南芥,提高了转基因株系的抗病性;台盼蓝染色和抗病标记基因表达分析表明,该基因可能通过过敏反应（hypersensitive reaction, HR)提高了转基因株系的抗病性。【结论】从华东葡萄克隆了VpMYBR1基因,基因表达及功能分析表明,该基因具有提高转基因植株白粉病抗性的功能。     

野生秋子梨（Pyrus ussuriensis Maxim）果实性状的遗传多样性

【目的】探讨野生秋子梨果实形态、香气物质及糖酸组分的遗传变异及遗传多样性,为野生秋子梨种质资源的保护与利用提供基本资料。【方法】以迁地保存圃的35个野生秋子梨实生株系的果实为试材,以‘小香水’梨、‘京白’梨和‘南果’梨3个秋子梨栽培品种为对照,测量果实的纵径、横径、果形指数（纵径/横径）及单果重,采用静态顶空和气相色谱-质谱联用、高效液相色谱技术,定性、定量分析果实的糖酸组分和香气物质。【结果】 野生秋子梨各实生株系果实大小、香气成分总含量、各类香气成分种类数及其含量、主要香气成分分离比率与具体含量、各糖酸组分的含量、总糖以及总酸含量等均存在广泛的遗传变异,变异系数均在17%以上,各株系间差异明显,表现出丰富的遗传多样性;进一步与3个栽培品种比较发现,野生秋子梨的果实纵径、横径及单果重均小于3个栽培品种,但果形指数比较接近;野生秋子梨平均每个株系检测出41种香气成分,明显高于栽培品种的平均香气种类（25种）;野生秋子梨平均香气成分含量为9.44 μg•g-1,显著高于3个栽培品种的平均含量（5.71 μg•g-1）;野生秋子梨与栽培品种相比,含有酸类和烃衍生物类2类特有化合物,含有酯类等9类111种特有成分;野生秋子梨与3个栽培品种共检测出16种特征香气,其中1-己醇和己醛等8种化合物为野生秋子梨与3个栽培品种共有的特征香气,乙酸己酯和乙酸戊酯等8种特征香气为野生秋子梨特有;35个野生秋子梨实生株系和栽培品种中几乎均能检测出果糖、葡萄糖和蔗糖等3种糖组分以及苹果酸、酒石酸和柠檬酸等6种酸组分,且均以果糖和苹果酸含量最高;野生秋子梨中酒石酸及蔗糖含量明显高于栽培品种,其他糖酸组分、总糖及总酸含量最大值均高于3个栽培品种。【结论】野生秋子梨在果实形态、糖酸组分及香气成分上存在广泛的遗传变异,参试的35个实生株系间差异明显,遗传多样性极为丰富,并且含有酸类和烃衍生物类2类特有化合物和111种特有成分,进一步挖掘利用的潜力巨大。     

猪IGF-I基因SNP位点与生长性能的相关分析

【目的】分析猪胰岛素样生长因子I（IGF-I）基因SNP位点与生长性能的相关性,为后期猪的品种选育提供理论依据。【方法】采用PCR-RFLP对长白猪、环江香猪、广西巴马小型猪及长×巴F1代、F2代杂交猪的IGF-I基因SNP位点（rs322131043）进行分型,统计不同猪种该位点的基因型频率和等位基因频率,并分析长×巴F2代杂交猪的基因型频率与其生长性能的相关性。【结果】IGF-I基因SNP位点在广西巴马小型猪中以AA型为优势基因型,长白猪中以GG为优势基因型,其中A基因频率在广西巴马小型猪、环江香猪、长白猪3个品种中依次降低。不同基因型的长×巴F2代杂交猪中,基因杂合（AG）型猪的体重、体长、胸围、体高平均值在各日龄基本上都比基因纯合（AA/GG）型的低。【结论】猪IGF-I基因SNP位点与其生长性能密切相关,但该位点是否可应用于品种选育仍需进一步验证。     

应用抑制性差减杂交技术筛选锦橙CTV应答基因

【目的】探讨易感柑橘衰退病病毒（Citrus tristeza virus,CTV）品种锦橙CTV应答分子机理,筛选和分析CTV应答基因。【方法】以嫁接CTV强毒株TRL514的锦橙阳性材料叶片为试验方（Tester）,用嫁接无毒枝条的CTV阴性锦橙叶片为驱动方（Driver）,构建CTV侵染的锦橙的正向差减文库。【结果】随机挑选850个阳性克隆测序,其中742条测序成功,去除载体片段和接头序列后得到有效EST 692条。将所有EST序列对应到柑橘的预测基因组转录物,共涉及137个柑橘基因。应用BLAST2GO对这些特异性表达的基因进行功能归类和KEGG分析。结果表明,受CTV侵染的影响,锦橙能量代谢相关基因上调明显,与光合器官碳固定、氮代谢、淀粉和蔗糖代谢等途径相关的EST出现频率较高。另外,与抗逆防御以及苯基丙氨酸合成、类苯基丙烷代谢、类胡萝卜素合成等与植物防御素类物质合成密切相关的代谢途径相关基因较多。【结论】由于CTV的侵染,CTV易感品种锦橙基础代谢改变明显,须通过增强能量代谢和提高自身防御能力来维持自身生长和发育。     

柑橘砧木对砂糖橘果实糖积累的影响

【目的】分析不同砧木对砂糖橘果实糖积累、相关酶活性与基因表达水平的影响,以及激素在其中发挥的作用,揭示不同砧木影响砂糖橘果实糖积累的生理与分子机制,为生产上柑橘砧木的使用提供理论依据。【方法】以砂糖橘为接穗,枳壳和红黎檬为砧木,测定果实成熟过程中糖含量及蔗糖代谢相关酶活性变化,并利用实时荧光定量 PCR对蔗糖代谢相关酶及蔗糖转运蛋白的基因表达模式进行分析;同时测定果实中脱落酸（ABA）水平和ABA生物合成中的限速酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED）的基因表达变化。【结果】砂糖橘果皮以积累还原糖为主,而果肉以积累蔗糖为主。在果实成熟期,枳壳砧砂糖橘果皮和果肉中可溶性总糖及蔗糖含量皆显著高于红黎檬砧的。枳壳砧砂糖橘果实中蔗糖合成酶（SS）活性更高。荧光定量PCR分析显示,在成熟期枳壳砧砂糖橘果皮与果肉中蔗糖合成酶基因SS2的表达量显著高于红黎檬砧的,而酸性转化酶基因CWINV1表达明显低于红黎檬砧的,且CWINV1表达量与蔗糖积累呈显著负相关（r=-0.648*）。同时,果皮与果肉中蔗糖转运蛋白基因SUC3表达随果实成熟呈上升趋势,且与可溶性总糖含量呈显著正相关（r=0.87*）,后期都为枳壳砧的显著高于红黎檬砧的。此外,随着果实的成熟两种砧木砂糖橘果皮中ABA含量逐渐升高,且与SS2、SUC3表达呈显著正相关,后期枳壳砧的果皮ABA含量显著高于红黎檬砧的;果肉中ABA含量变化波动不大,同样是枳壳砧的ABA水平更高。在果皮中,ABA生物合成中的限速酶NCED的基因NCED1表达趋势与ABA含量变化相似,呈上升趋势,后期枳壳砧的表达量明显高于红黎檬砧的;果肉中,枳壳砧的NCED1表达在后期明显上调,其表达量也显著高于红黎檬砧的。【结论】不同砧木对砂糖橘果实糖积累产生显著的影响。柑橘砧木主要通过影响砂糖橘果实蔗糖代谢酶的活性及其相关基因表达如SS2和CWINV1等来调节糖的代谢从而调控果实糖的积累;不同砧木也影响砂糖橘果实中内源激素ABA水平及果实糖的转运,从而影响果实糖积累。     

中国柑橘黄龙病病原菌两个原噬菌体超变异基因遗传多样性

【目的】通过原噬菌体区域高度变异的基因位点研究柑橘黄龙病病原菌亚洲种（‘Candidatus Liberibacter asiaticus’）的种群分化,探讨病原菌种群遗传多样性水平和遗传结构。【方法】基于2种原噬菌体类型（SC1和SC2）对应的超变异基因区域设计2对引物（Lap-TJ-F/Lap-TJ-R1和Lap-TJ-F/Lap-TJ-R2）,对中国不同柑橘产区的224个‘Ca. L. asiaticus’株系进行PCR检测和序列分析。【结果】PCR扩增的条带类型呈多态性,具有4种条带类型（SC1-1、SC1-2、SC2-1和SC2-2）,西南地区以SC1-1型为主,广东、广西地区以SC2-1型为主,福建、江西、浙江地区没有明显优势的扩增型。分析SC1-1和SC1-2对应序列表明,其差异系由于132 bp的卫星序列和24 bp的小卫星序列2种串联重复序列数不同引起,而SC2-1和SC2-2的差异系由原噬菌体内部基因重排引起。【结论】中国不同地理来源病原菌株系在原噬菌体区域具有较丰富的多态性,对该基因区域研究将有助于揭示中国‘Ca. L. asiaticus’种群的遗传多样性。     

‘京白梨’果实后熟软化与糖、淀粉代谢及其基因表达的关系

【目的】探讨糖和淀粉代谢及其基因表达与京白梨果实软化的关系,为果实贮藏保鲜技术提供依据。【方法】以‘京白梨’果实为试材,经低温和1-MCP处理,测定果实后熟软化过程中硬度、呼吸速率、可溶性糖和淀粉含量及相关酶活性,并对其关键酶基因(AM、SPS、SS和AI)进行实时荧光定量PCR分析。【结果】采后‘京白梨’果实淀粉快速降解,与硬度下降呈极显著正相关关系,低温和1-MCP处理极显著抑制了淀粉含量的下降,降低了其与硬度间的相关水平。同时,淀粉酶(AM)活性快速增加,与硬度和淀粉含量变化极显著相关,且AM的表达量也迅速积累,淀粉酶活性和AM表达量的增加均显著受到低温和1-MCP处理的抑制。常温下,可溶性糖中唯有葡萄糖含量显著下降,果糖和蔗糖含量则有所增加,低温和1-MCP处理则显著抑制了葡萄糖含量的下降以及果糖和葡萄糖含量的增加。蔗糖代谢酶中仅酸性转化酶(AI)活性与果实软化显著相关,其活性和基因表达量的增加时期主要表现在呼吸跃变后期,滞后于AM。蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性与硬度变化相关性不显著,但随果实软化均表现较高活性和基因表达水平,与蔗糖和果糖间相关性显著,受到低温和1-MCP处理的显著调节。【结论】淀粉降解与‘京白梨’果实软化的关系较为密切,AM是果实软化初期的重要酶;蔗糖代谢参与了‘京白梨’果实后熟软化,AI主要作用于果实后熟软化的后期阶段,SPS和SS能通过调控可溶性糖分的组成和含量来参与果实软化的生理过程。     

mRNA差异显示法筛选‘砀山酥梨’褐皮芽变相关差异表达基因

【目的】研究‘砀山酥梨’褐皮芽变形成机理。【方法】以‘砀山酥梨’及其褐皮芽变‘锈酥’花后110 d幼果果皮为试材,利用mRNA差异显示技术筛选相关差异表达基因,基于Gene Ontology方法、采用Blast2 Go软件进行基因功能分析,结合real-time RT-PCR技术验证差异表达基因在花后不同时期的表达水平差异。【结果】筛选出的63条目的片段中,60条质量较高、3条质量较低;差异表达基因包含α-微管蛋白、甲基转移酶、甘露糖- 6-磷酸异构酶、液泡膜焦磷酸酶和泛素等数十个基因。花后90—150 d,α-微管蛋白基因在‘锈酥’中表达量均高于‘砀山酥梨’,特别是在花后90和110 d,其表达量分别为‘砀山酥梨’的5倍和3倍。而在花后90和110 d时,Ca2+/CaM基因在‘锈酥’果皮中的表达略高于‘砀山酥梨’;在120—150 d时,Ca2+/CaM依赖的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因在‘锈酥’果皮中的表达明显低于‘砀山酥梨’。除花后130 d,甘露糖- 6-磷酸异构酶基因在‘砀山酥梨’和‘锈酥’果皮中表达差异不明显。【结论】由试验结果推测,α-微管蛋白基因在果实发育全程的增量表达,以及蛋白激酶基因在果实发育后期表达水平下调,使‘锈酥’果皮细胞壁加厚、木栓化程度加大,导致了‘锈酥’褐色果皮的形成。     

不同授粉组合对‘富士’和‘新红星’苹果品质的影响

【目的】探讨不同授粉品种对苹果品质和香气物质成分差异的影响,为高效授粉树的选育和苹果品质的提高提供依据。【方法】采用自育高效授粉树‘红菱’‘红锦’‘红雾’的花粉,在‘富士’(Malus domestica‘Fuji’)、‘新红星’(M.domestica‘Starkrimson’)铃铛花期进行授粉,以授‘嘎拉’(M.domestica‘Gala’)花粉的果实为对照,对果实发育期间总类黄酮含量的变化进行研究,并在果实成熟时测定可溶性固形物、花色苷含量等品质指标及香气物质成分。【结果】不同的授粉品种条件下,‘富士’和‘新红星’苹果除可滴定酸外的各项品质指标均高于对照。‘富士’苹果经‘红菱’授粉后,其果形指数、硬度、花色苷、可溶性糖含量显著提高,分别为对照的1.12、1.15、1.28、1.12倍。‘新红星’苹果经‘红雾’授粉后,其单果重、果形指数、花色苷、可溶性固形物、可溶性糖含量均显著提高,分别为对照的1.22、1.12、2.48、1.10、1.11倍,其可滴定酸含量显著降低,仅为对照的75%。在果实发育的整个生长期内,不同授粉品种处理的‘富士’和‘新红星’苹果总类黄酮含量均高于对照,且不同品种间存在显著差异。在花后160 d,‘富士’经‘红菱’‘红锦’‘红雾’花粉授粉后,果实内总类黄酮含量与对照相比分别增长19.63%、28.72%、13.97%,‘新红星’在花后120 d分别增长14.18%、15.26%、4.24%,差异显著。‘红菱’‘红雾’‘红锦’和对照授粉处理的‘富士’和‘新红星’苹果总酯类挥发性物质的相对含量分别为50.20%、52.03%、42.68%、45.10%和71.08%、68.85%、71.83%、66.03%,‘红菱’授粉后‘富士’‘新红星’果实总酯类挥发性物质含量明显增加,其中2-甲基丁酸乙酯的含量分别为对照的1.14和203.91倍。‘富士’苹果中,‘红菱’‘红雾’‘红锦’授粉处理的果实乙酸-2-甲基丁酯的含量分别为对照的1.73、1.07、1.36倍;其己酸乙酯和乙酸丁酯的含量分别为对照的1.09、1.12、1.29倍和1.50、0.77、1.30倍。而在‘新红星’苹果中,经‘红菱’‘红雾’‘红锦’授粉后,乙酸-2-甲基丁酯和己酸乙酯的含量分别为对照的1.82、1.27、0.93倍和2.57、1.15、0.27倍;乙酸丁酯的含量分别为对照的7.83、3.48、3.30倍。此外,‘富士’和‘新红星’苹果经‘红菱’授粉后,其烃类物质含量明显高于对照,主要表现为法呢烯的增多。【结论】高效授粉树能显著提高‘富士’和‘新红星’苹果的外观和内在品质,并且与对照存在显著差异。不同授粉组合对‘富士’和‘新红星’苹果品质影响差异较大,经‘红菱’授粉,‘富士’和‘新红星’苹果品质有显著提高。     

越橘果实糖酸含量和不同发育阶段的变化及其与叶片中可溶性糖含量的相关关系

【目的】了解高丛、半高丛和矮丛越橘品种果实糖酸含量及不同发育阶段的变化特点,探讨果实糖积累与叶片中可溶性糖含量的相关关系,为越橘糖酸代谢机理和品质调控提供参考资料。【方法】应用高效液相色谱（HPLC）技术对5个越橘品种（高丛越橘：‘斯巴坦’、‘泽西’,半高丛越橘：‘北村’、‘北蓝’,矮丛越橘：‘美登’）不同发育阶段果实的糖酸组分和叶片中糖组分进行测定。【结果】供试的5个越橘品种成熟果实总糖平均含量为102.04 mg•g-1 FW,其中‘斯巴坦’含量最高,‘北村’最低。葡萄糖和果糖占总糖含量的97.90%—99.47%,二者含量比值1﹕1,均随果实发育呈迅速增加趋势,蔗糖和山梨醇在果实发育早期含量很低并随果实发育降低,在成熟果实中含量极微。供试高丛和半高丛越橘成熟果实总酸平均含量为7.10 mg•g-1 FW,柠檬酸是主要有机酸,占总酸含量的76.94%,随果实发育先上升后下降,奎宁酸和苹果酸在幼果期占较大比重,随果实成熟含量下降。供试矮丛越橘品种‘美登’和半高丛越橘品种‘北村’酸组成及变化趋势相似,即奎宁酸是成熟果实的主要酸,含量明显高于其它品种,且随果实发育持续下降,其次是柠檬酸和酒石酸。叶片中山梨醇占叶片总糖含量的67.28%,花后42 d（成熟前15 d）达到最高值,之后迅速降低。【结论】矮丛越橘品种‘美登’和半高丛越橘品种‘北村’有机酸构成特点区别于供试的高丛品种和半高丛品种‘北蓝’;山梨醇是越橘碳水化合物积累的主要形式;越橘成熟前15 d是果实膨大、糖分积累的关键时期。     

核桃种子油体发育及不同品种种子子叶油体特征差异分析

【目的】通过观察不同核桃品种种子油体发育过程,分析其成熟期子叶油体特征,旨在寻找核桃种子油体合成的起始时间及发生位置,了解不同品种种子在子叶油体特征上的差异及其与含油率间的关系,加深对新疆早实核桃品种种子细胞超微结构的认识。【方法】以新疆早实核桃品种‘温185’和‘新新2号’为试验材料,采用索式脂肪测定仪检测核桃种子脂肪含量,并运用透射电子显微镜技术观察种子发育进程中细胞器的发育消解及油体发育过程。【结果】花后30 d,核桃种子胚中开始存在单独的细胞,各细胞壁之间界限清晰;单独细胞中开始形成各种细胞器。花后50 d,细胞内的细胞器更为丰富,同时内质网数量不断增多,且以条状为主。花后60 d,内质网两端开始膨胀增厚,零星出现油体,随后种子胚中的油体数量不断增加直至成熟。细胞中的内质网数量于花后90 d开始减少,其余各种细胞器于花后110 d开始消解。花后120 d,细胞被油体和蛋白体填满。子叶细胞中的油体积累滞后于胚中的油体积累,花后60 d才开始形成单独细胞且细胞内已出现各种细胞器,同时子叶细胞中的内质网已开始膨胀增厚。至花后80 d,内质网才开始分泌小泡,形成油体,晚于胚20 d。成熟期核桃种子子叶细胞完全被油体和少量蛋白体充实,油体呈椭球体或不规则多面体,较少为球体,且油体个体间的形态与大小特征存在较大差异。种子含油率相对较高的‘温185’子叶贮藏细胞内油体数量较种子含油率相对较低的‘新新2号’少,但其直径和截面积之和却较大,且在两个品种间分别存在极显著（P＜0.01）和显著（P＜0.05）差异。【结论】核桃种子胚和子叶中的油体主要发生于内质网,在花后60 d开始积累,且子叶中油体的积累滞后于胚,二者不具有同步性。成熟后种子子叶贮藏细胞内油体直径大小和截面积之和是导致‘温185’与‘新新2号’种仁含油率产生差异的内在主要因素。     

十种柚类及柚杂种果实中类黄酮含量的超高效液相色谱分析

【目的】利用超高效液相色谱法同时检测10种柚及柚杂种果实中11种类黄酮含量,测定分析各品种果实类黄酮的种类及其含量变化规律。【方法】超高效液相色谱法,色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18 分析柱（2.1 mm×100 mm,1.7 μm）;流动相：0.1%乙酸水溶液（A）和甲醇（B）,采用梯度洗脱,洗脱程序为：（1） 0—5 min,90%—80% A;（2）5—10 min,80%—30% A;（3）10—15 min,30%—20% A;（4）15—16 min,20%—90% A;柱温：35℃;流速：0.3 mL•min-1。【结果】类黄酮组分及含量与柑橘的遗传基因型有关,柚果实中类黄酮以柚皮苷为主,葡萄柚果实中以柚皮苷和新橙皮苷为主。柚皮苷在瑞红中含量最高（果皮：27.5 mg•g-1 DW,果肉：2.73 mg•g-1 DW）,新橙皮苷在鸡尾中含量最高（果皮：14.93 mg•g-1 DW,果肉：0.70 mg•g-1 DW）。杂种后代类黄酮累积受其亲本影响。【结论】超高效液相色谱法是一种定性定量柑橘果实类黄酮的有效方法,柚果实中类黄酮含量丰富且各种类之间组分含量差异显著。