甜樱桃AsA合成基因GGP的克隆及在果实发育过程的表达

GGP(GDP-L-galactose phosphorylase)参与植物AsA合成过程。本研究以甜樱桃‘佐藤锦’(Satonishiki)为材料,采用PCR法,首次在甜樱桃上克隆了AsA合成相关基因PacGGP1和PacGGP2,基因片段长度分别为1 297 bp和1 765 bp,分别包含1 107 bp和1 341 bp,并分别编码368和446个氨基酸。通过氨基酸序列比对结果发现,与甜樱桃PacGGP1同源性较高的是枣GGP1,相似度100%,与甜樱桃PacGGP2同源性较高的是碧桃GGP2,相似度在98%左右。采用RT-PCR方法分析了PacGGP1和PacGGP2的表达模式。研究表明PacGGP2基因在‘佐藤锦’甜樱桃品种中的表达变化模式与T-AsA的含量变化趋势表现出明显的相似性,推测它可能是AsA L-半乳糖合成途径中的关键基因,可为甜樱桃分子育种奠定重要基础。     

九个中华类红肉猕猴桃品种的亲缘关系及其溃疡病抗性分析

为明确中华类红肉猕猴桃品种的亲缘关系并从中筛选溃疡病抗性种质,本研究使用SCo T分子标记对九个红肉猕猴桃品种的亲缘关系进行鉴定,同时使用离体枝条鉴定的方法对各品种的溃疡病抗性进行评价。结果表明:除红阳系品种‘红阳’、‘红昇’、‘红实1号’、‘红实2号’、‘东红’、‘脐红’等明显聚为一类外,野外实生选育品种‘湘吉红’也与红阳系有较近的亲缘关系,甚至比东红更优先聚类,说明其可能具有‘红阳’的遗传背景。而‘楚红’和‘桂红’与红阳系品种具有明显较远的遗传距离,甚至远于对照品种‘Hort16A’和‘Hayward’,说明其与红阳系有着明显不同的遗传背景。红阳系除‘红实2号’表现为感病外,其余均表现为高感。‘楚红’和‘桂红’被证明对溃疡病的抗性较强,甚至强于耐病对照品种‘Hayward’。研究明确了九个中华类红肉猕猴桃品种的亲缘关系及其对溃疡病的抗性,筛出了两个对溃疡病具有显著抗性的红肉猕猴桃资源,为进一步培育具有溃疡病抗性的红肉猕猴桃新品种提供了重要的物质基础。     

枸杞抗坏血酸合成酶基因的表达特征与含量的相关分析

本研究采用紫外分光光度法和实时定量PCR法,分别测定了枸杞各组织中(叶,茎,花,青果,红果)主要抗坏血酸(ascorbic acid,As A)含量以及抗坏血酸合成过程中3个相关酶基因的表达情况,分析了As A含量与各基因表达量之间的相关性。结果表明,枸杞As A在叶和茎中含量最低,青果和红果次之且表达水平较为一致,花中含量最高。As A合成过程中3个关键酶基因协同表达且各酶基因相对表达量变化规律相似。此外,发育过程合成相关酶基因表达量与As A含量相关性分析表明,GLDH、AAO、APX 3个基因共同调控了枸杞各个组织部位中As A的合成与积累,其表达量和As A含量呈现正相关,且有协同增减的表达趋势,导致不同生长时期植物组织中As A含量存在差异。进一步说明,在生态因子调控下,枸杞As A合成关键酶基因的表达影响枸杞As A的合成与积累。     

沙棘果实发育阶段苹果酸代谢关键基因的表达分析

为探讨沙棘果实苹果酸积累与相关基因表达间的关系,以偏低酸品种‘橙色’和偏高酸品种‘芬兰’不同发育期(D1～D5期)的果实为试材,测定可溶性固形物和苹果酸含量,采用实时荧光定量PCR分析苹果酸代谢关键基因的表达模式。结果表明,第一,可溶性固形物含量在果实发育过程中呈上升趋势,成熟时(D5期)最高,‘橙色’比‘芬兰’高;苹果酸含量的变化与之相反,果实发育阶段呈下降趋势,成熟时最低,‘橙色’比‘芬兰’低。第二,果实发育过程中,与苹果酸合成相关的PEPC基因表达水平呈下降趋势,且在成熟期(D4～D5期)‘橙色’比‘芬兰’下降迅速;cytMDH基因在‘芬兰’果实的表达整体上呈先升后降趋势,转色期(D3期)为转折点,在‘橙色’各时期的表达水平变化较小。第三,NADP-ME基因在整个果实发育阶段的表达呈上升趋势,‘橙色’比‘芬兰’明显;PEPCK基因的表达在两个品种间存在显著差异,在‘芬兰’中的表达水平变化较小;在‘橙色’中呈现升-降-升-降的趋势,转色期后迅速表达至峰值,与NADP-ME共同作用促进苹果酸在成熟期含量迅速降低,可溶性固形物含量迅速提高。本研究结果为进一步深入探讨沙棘苹果酸代谢调控基因的功能及表达提供科学依据。     

甜樱桃‘红灯’果实发育过程中AsA积累与相关酶活性变化

为了解甜樱桃果实抗坏血酸积累的特点及其生理机理,本研究以‘红灯’果实为试验材料,测定其发育过程中抗坏血酸(AsA)含量、谷胱甘肽(GSH)含量及AsA代谢相关酶活性的变化。结果表明:在‘红灯’果实发育过程中,AsA含量在花后0 d最高,之后快速下降再缓慢下降。GSH含量在花后10 d下降,随后迅速上升,在花后20 d达到最大值,后期又下降。AsA、GSH单果积累量发生于其整个发育期,在果实快速生长期积累量最大。果实发育过程中AsA代谢相关酶活性变化有所不同,L-半乳糖脱氢酶(GalDH)活性在整个果实发育期变化不大,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈现"降-升-降"的变化趋势;然而,L-半乳糖醛酸内酯酶(GalLDH)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性与AsA的含量变化趋势基本一致,均在花后0 d活性最高,随后是快速下降期和缓慢下降期。相关性分析表明,GalLDH、MDHAR活性与AsA含量呈极显著相关。本研究对提高甜樱桃抗坏血酸含量具有指导意义。     

2个杏品种不同成熟期果实品质变化研究

为探明金太阳(Prunus armeniaca‘Golden-sun’)和魁金杏(Prunusarmeniaca‘Kuijin’)不同成熟期果实品质的变化机理,利用常规品质指标测定方法,研究绿熟期、商熟期和完熟期三个成熟期杏果实中类黄酮、类胡萝卜素等品质指标的变化。结果表明:2个杏品种果实单果重、可溶性固形物、Vc、可溶性糖、类黄酮和类胡萝卜素含量均随着果实的成熟不断升高,在完熟期均达到最高,‘魁金’高于‘金太阳’;果实硬度和有机酸含量均随着果实成熟度的增加而降低,在完熟期达到最低,‘魁金’低于‘金太阳’,‘魁金’果实品质优于‘金太阳’。2个杏品种果实单果重、可溶性固形物、Vc均与类黄酮、类胡萝卜素含量呈显著正相关,相关系数均在0.8以上。杏果肉颜色的变化与类胡萝卜素合成途径有关。     

猕猴桃AcWRKY70基因序列克隆及其对溃疡病病原菌和激素处理表达模式分析

为探究猕猴桃AcWRKY70转录因子在不同抗病性品种中响应猕猴桃溃疡病胁迫的作用机制,以抗性病品种徐香和高感病品种红阳猕猴桃叶片cDNA为模板克隆AcWRKY70基因,并对红阳AcWRKY70基因序列特征进行分析,对编码蛋白进行系统进化分析及亚细胞定位预测。通过RT-qPCR分析AcWRKY70基因的组织特异性,不同抗性猕猴桃品种对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Psa)和水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)处理下表达模式的差异。结果显示,红阳AcWRKY70基因序列总长906 bp(GenBank登录号：MW881147),开放阅读框885 bp,编码294个氨基酸;含有典型的WRKYGQK保守结构域,锌指结构为C2-HC,属于WRKY家族第Ⅲ类组,亚细胞定位预测表明,其定位于细胞核,系统进化树分析表明,其与茶树亲缘关系最近。红阳和徐香AcWRKY70基因均在叶片中表达量最高。在Psa处理下,12 h徐香品种AcWRKY70基因相对表达量迅速上升至对照的80.58倍;而在红阳中48 h该基因相对表达水平上升至最高。在SA与Psa(SA+Psa)和MeJA与Psa(MeJA+Psa)共...     

涩柿生长成熟过程和采后不同处理果实中单宁、抗坏血酸及糖含量的变化

对涩柿‘Rojo Brillante’与‘Kaki Tipo’生长成熟过程中和经采后不同处理的果实中单宁、抗坏血酸及糖含量的变化进行了研究。结果表明,在果实生长初期,可溶性单宁含量显著增加,而在果实成熟后期可溶性单宁含量显著下降,含量仅为0.2~0.3 g/100 g(FW)。在整个果实生长成熟过程中,可溶性单宁含量仅占总单宁组成的一小部分(Rojo Brillante中9%~27%,Kaki Tipo中17%~32%);在软化果实中,不可溶性单宁含量约等于或高于可溶性单宁。果实生长成熟过程中的VC总量从0.18~0.20 g/100 g(FW)下降到0.08 g/100 g(FW)左右,这可能是由于果实的生长而不是VC的降解所致。果实中的总糖含量从生长发育初期的4 g/100 g(FW)增加到商品成熟期的17 g/100 g(FW)。在整个果实成熟进程中,葡萄糖和果糖含量逐渐增大,而蔗糖含量则先增大后逐渐减小,这可能是由于转化酶的活性增强所致。柿子果实抗自由基的能力与果实中相关单宁的组分关系密切,对于‘Rojo Bril-lante’和‘Kaki Tipo’这两个涩柿品种,采后CO2处理相对于乙烯利处理在降低果实中可溶性单宁含量方面具有更好的作用效果。     

甜瓜ACS基因家族表达与相关基因的定点编辑分析

果实软化是甜瓜果实储藏和保鲜的瓶颈,乙烯与果实软化密切相关,而ACS基因是合成乙烯的关键限速酶。本研究在果实呼吸跃变型‘T4’和非呼吸跃变型‘T5’品种中,分析了11个甜瓜ACS基因家族成员的表达模式,获得了果实发育不同阶段差异ACS基因,并对其进行了CRISPR/Cas9遗传转化。结果表明,甜瓜ACS基因家族成员在受试甜瓜品种中具有不同的组织表达模式,在发育的果实中,CmACS1、CmACS2和CmACS5主要在果实成熟和软化过程中高表达;CmACS3、CmACS7、CmACS13、CmACS14和CmACS15表达量低;CmACS5在果实成熟期40 d高表达;CmACS10在两个品种果实发育过程中变化趋势相同;CmACS12在两个品种果实发育过程中变化趋势相反;CmACS2在‘T4’整个果实发育期高表达。结合软肉甜瓜‘老汉瓜’和硬肉甜瓜‘皇后’在果实发育过程中的定量分析表明,不同呼吸跃变类型甜瓜在果实成熟过程中ACS的作用基因和基因表达量均差异显著。此外,通过构建以CmACS1、CmACS2、CmACS5为靶标基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体,采用子房注射法转化甜瓜,其中C...     

不同猕猴桃品种贮藏特性的研究

在冷库温度（0±1）℃、相对湿度78％～85％贮藏条件下,研究分析了皖翠、81—5、海沃德3种猕猴桃的贮藏特性。结果表明：在相同的低温贮藏条件下,皖翠、81—5猕猴桃较海沃德猕猴桃呼吸强度高,果实硬度下降明显,可溶性固形物和可溶性总糖含量在贮藏90天后达最高值,皖翠猕猴桃糖酸比和VC含量较高,海沃德猕猴桃耐贮性优于皖翠,81—5猕猴桃不适宜长期贮藏。     

不同香型烟叶产区烟叶质体色素降解产物差异分析

为明确不同烤烟品种质体色素含量在不同香型烟叶产区的差异,采用GC/MS法分别检测种植在典型浓香型、中间香型、清香型烟叶产区‘K326’、‘云烟87’和‘湘烟3号’第9~12叶位烟叶的质体色素降解产物。结果表明:检测到的绝大多数质体色素降解产物含量在不同品种间存在显著差异,且‘云烟87’的叶黄素和β-胡萝卜素类降解产物含量显著高于‘K326’和‘湘烟3号’;检测到的全部的质体色素降解产物在不同香型烟叶产区间存在显著差异,质体色素降解产物中的巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮D含量在2个浓香型烟叶产区无显著差异,但一致地显著高于中间香型和清香型烟叶产区,且按浓香型、中间香型、清香型烟叶产区的顺序依次递减。烟叶质体色素降解产物含量在不同品种、不同香型烟叶产区间差异的存在,揭示了不同生态产区烟叶香型特色形成的物质基础,对彰显不同烟叶香型烟草品种的选育具有一定意义。     

中华猕猴桃‘金阳’果实生长发育动态分析

研究南京地区‘金阳’猕猴桃果实发育规律,为其在南京及其周边地区的推广及优质丰产提供理论依据。以5年生‘金阳’猕猴桃为试验材料,定期观察并记录‘金阳’猕猴桃从坐果到成熟软化过程中的鲜重、干重、纵横径、种子发育和果肉颜色等形态指标,并测定可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、有机酸、维生素C、叶绿素和类胡萝卜素等含量。结果表明,‘金阳’猕猴桃花后0～40 d果实迅速膨大,鲜重快速增加;花后20～116 d干物质不断积累;花后83 d种子开始变黑,花后97 d种子完全变黑成熟。‘金阳’果实成熟前,可溶性固形物变化幅度较小,可溶性糖含量呈上升趋势,维生素C和可滴定酸均呈先上升后下降的趋势,有机酸中奎宁酸、苹果酸、柠檬酸的含量较高。‘金阳’花后138～154 d,果实达到可采收状态。果实采收后,硬度迅速下降,并且类胡萝卜素/叶绿素的比值升高,果肉颜色由绿色转为黄绿色,再变为黄色。南京地区可食用状态下‘金阳’猕猴桃单果重为80.5 g,果肉金黄色,维生素C的含量为129 mg/100 g,可溶性固形物的含量为14%,可滴定酸的含量为1.4%,果实经济性状良好,因此‘金阳’猕猴桃适宜在南京地区推广。     

‘红颜’草莓果实黄烷酮3-羟化酶基因克隆及表达分析

为探究八倍体‘红颜’草莓(Fragaria×ananassa Duch.)果实着色过程中的关键基因,本研究通过对前期果实表皮部位RNA-Seq数据的研究,筛选花色素苷合成途径的差异表达基因黄烷酮3-羟化酶基因(Flavanone 3-hydroxylase)。根据‘红颜’草莓F3H基因序列设计一对引物,利用RT-PCR技术从中克隆F3H核苷酸序列,命名为FaF3H。将基因上传GenBank数据库获得八倍体‘红颜’草莓F3H基因登录号(MZ190021),并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量方法分析草莓果实着色过程中该基因表达水平。结果显示,‘红颜’草莓FaF3H基因长度为1 095 bp,编码364个氨基酸。保守结构域分析显示,具有一个PLN02515超家族结构域。RT-qPCR结果表明FaF3H基因在草莓果实大绿期到白果期表达量下降,全红期表达量最高。FaF3H基因在草莓果实花色素苷合成过程中发挥重要作用。     

不同品种甜樱桃花色苷的积累及PacMYBA表达分析

针对果实成熟时表现不同颜色的甜樱桃品种(黄色品种‘佐藤锦’,红色品种‘拉宾斯’),采用高效液相法测定分析其果实生长中花色苷主要成分及含量,采用RT-PCR克隆‘佐藤锦’的一个MYB基因,同时利用荧光定量PCR分析Pac MYBA基因在两个品种甜樱桃果实生长过程中的表达情况。结果表明,‘拉宾斯’果实转色后花色苷的积累上升趋势明显,成熟后花色苷含量高且组分由单一的一种逐渐丰富为3种;‘佐藤锦’果实转色后花色苷含量有所增加但增加幅度不大,且花色苷组分单一;二者在转色后Pac MYBA的相对表达上升趋势明显,成熟时‘拉宾斯’Pac MYBA的相对表达远高于‘佐藤锦’。本研究对解释甜樱桃果实生长过程中色泽变化及推测Pac MYBA对甜樱桃果实花色苷起正调控作用提供理论基础。     

高山红阳猕猴桃栽培管理技术

红阳猕猴桃是我国特有的红肉果型品种,其果实细嫩甜美、外形美观,具有丰富的营养价值,同时具有一定的药用价值,受到人民群众的普遍喜爱和欢迎。随着社会经济的发展,人们生活水平逐渐提升,对高档水果的需求逐渐增加。主要从建园选择、定植时间及方法、幼树管理、整形修剪、水肥管理、病虫害管理、果实套袋与果实采收8个方面,对高山红阳猕猴桃栽培管理技术进行了详细分析。     

不同品种蓝靛果果实品质比较研究

通过研究不同品种蓝靛果果实品质间的差异,确定了不同蓝靛果的开发利用方向,旨在为蓝靛果品种的筛选提供科学依据。对5个品种的蓝靛果品质进行了综合分析和评价：果实大小、可溶性固形物含量、矿物质元素含量和活性物质含量。结果表明,‘蓝精灵’平均单果重最大,极显著高于‘L32’、‘蓓蕾’和‘L54’,并且‘蓝精灵’的感官综合评价最好;L系3个品种果实较大,但是苦涩味比较重、感官评分最低;但除铁含量之外,其他矿物质元素含量显著高于‘蓝精灵’和‘蓓蕾’;‘蓓蕾’果实指数和果纵径极显著低于其余4个品种,但是可溶性固形物含量、活性物质含量极显著高于其余4个品种,并且‘蓓蕾’的风味最好,其感官评分也仅次于‘蓝精灵’。5个蓝靛果品种中,‘蓝精灵’果实大、口感好,最适合鲜食;‘蓓蕾’风味好、矿物质和活性物质含量高,适合鲜食和加工;蓝靛果L品系矿物质含量高,适合用于开发矿物质饮料。     

湖北省不同生态区烤烟质体色素代谢差异研究

为解决襄阳和神农架生态区烤烟质体色素代谢差异问题,以‘云烟87’为材料,分别种植在湖北襄阳（浓香型产区）和神农架（清香型产区）2 个典型生态区。从细胞组织结构、分子机理以及物质代谢3个层面进行系统研究,探究不同生态环境对烤烟质体色素代谢的影响。超微结构分析表明,中部叶发育前期,襄阳‘云烟87’类囊体片层积累较丰富,发育后期降解更充分。基因表达分析显示,中部叶发育前期,叶绿素降解有关的基因在神农架地区表达更活跃,发育中后期,叶绿素合成有关的基因在襄阳地区表达更强。而类胡萝卜素降解基因的表达襄阳均高于神农架,合成基因除叶龄70 天外,神农架表达更活跃。物质代谢分析表明,生长发育过程中襄阳的叶绿素含量高于神农架,而类胡萝卜素含量则低于神农架,后期差异逐渐变小;烤后样襄阳的类胡萝卜素含量低于神农架,降解产物则相反,叶绿素降解产物新植二烯神农架含量更高。这些差异可能是襄阳烤烟呈现浓香型、神农架烤烟表现淡雅香型的重要原因。这为特色烟叶形成机理的解析提供理论依据和研究思路。     

采收成熟度对‘金艳’猕猴桃果实品质及香气成分的影响

以不同采收期的中华猕猴桃‘金艳’为试材,研究不同采收成熟度对果实品质及香气种类和相对含量的影响。以盛花期后110天为第一次采样时间,之后每隔10天采一次样,共采样6次（采收期Ⅰ~Ⅵ）。果实采收后立即测定外观品质和内在品质,于果实达可食状态后测定果实内在品质,并采用固相微萃取-色谱-质谱联用法(SPME-GC-MS)分析可食期果实香气成分。结果表明,采收期越晚,单果重越大,果实可溶性固形物含量越高。采收期Ⅵ果实硬度较前期急剧下降。采收期Ⅴ果实达到可食时的总酸含量最低,固酸比及总抗坏血酸含量最高,对香气成分分析时发现酯类种类最多,相对含量最高。研究认为‘金艳’猕猴桃在采收期Ⅴ时,果实适宜采收,果实可食期内在品质最好,酯类香气种类最多,果实可溶性固形物在7.5%左右,总酸含量在1.3左右,固酸比在5.5左右。     

2种甜度差异型甜瓜果实糖分积累及其相关酶代谢特征研究

为研究不同甜度甜瓜果实糖代谢的酶学机制,以具有甜度差异的2种甜瓜‘河套蜜瓜’和‘楼兰王’为试验材料,测定果实发育时期果实糖含量、淀粉含量以及蔗糖代谢相关酶活性变化。结果显示,2种甜瓜果实均呈现单S型动态生长,‘楼兰王’果实膨大期生长速率显著高于‘河套密瓜’。2种甜瓜果实发育期间糖分积累动态基本一致,前期以葡萄糖的积累为主,且‘河套密瓜’葡萄糖积累量显著高于‘楼兰王’;进入转色期后葡萄糖含量下降,蔗糖含量增加,‘河套密瓜’蔗糖含量远高于‘楼兰王’。甜瓜果实糖分积累由蔗糖代谢相关酶协同调控,认为‘河套密瓜’转色期后蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向活性升高,是其蔗糖含量增加的主要原因,成熟期蔗糖磷酸合成酶活性升高是‘楼兰王’果实中蔗糖积累的主要原因。     

菠萝果实生长发育过程中营养品质的变化

以‘巴厘（Ananas comosusr cv. Yellow Mauritius）’、‘卡因（Ananas comosusr cv. Cayenne）’和‘台农11号（Ananas comosusr cv. Tainung 11）’3个菠萝品种的果实为试材, 进行果实发育过程中糖、酸以及维生素C含量的分析。结果表明：蔗糖、葡萄糖和果糖是菠萝果实的主要糖类;在果实发育早期,各糖分含量较低,随着果实生长速度减慢,糖含量迅速增加,在果实成熟期达到最大值;在成熟果实中,不同品种间糖份的比例有较大差异,其中,‘巴厘’为3.71:1.11:1,‘卡因’为2.67:0.74:1。菠萝果实中所含有机酸有柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸、草酸和马来酸;随着果实的发育,不同品种间有机酸的含量、比例以及变化规律有一定的差异;在成熟果实中有机酸含量由高到低依次,‘巴厘’为柠檬酸（约占65.7%）、苹果酸（约占24.9%）、乙酸、草酸和马来酸,酒石酸没有检测到,‘卡因’为柠檬酸（约占62.2%）、苹果酸（约占14.4%）、酒石酸、乙酸、草酸和马来酸。菠萝果实中也有较丰富的维生素C,不同品种维生素C含量差异较大,‘巴厘’最高（0.49mg/g）,‘卡因’次之（0.19mg/g）,‘台农11号’最低（0.11mg/g）。