中国野生毛葡萄芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23调控抗白粉病的研究

利用同源克隆法得到抗白粉病的中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23的开放阅读框,并构建过表达载体;通过器官发生途径诱导不抗白粉病的欧洲葡萄‘无核白’分生愈伤组织并采用农杆菌介导法对其进行转化;经过PCR检测和Western blot鉴定,获得了5株VqSTS11超量表达植株和3株VqSTS23超量表达植株;人工接种白粉菌发现,转基因植株中白粉菌菌丝生长速度慢,孢子萌发受到一定的抑制,并且转基因植株中芪合酶基因相对表达量升高,抗病相关基因表达上调,芪类物质含量积累增多。本研究结果进一步证明中国野生毛葡萄‘丹凤–2’芪合酶基因VqSTS11和VqSTS23对白粉菌具有抗性,‘丹凤–2’可以为改良欧洲葡萄品种抗病性提供抗病基因,作为抗病育种的资源。     

华东葡萄泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3的抗白粉病特性分析

【目的】分析华东葡萄抗白粉病株系‘白河-35-1’的Ring型泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3的转基因植株对葡萄白粉病的抗性,研究这2个基因的抗白粉病特性,为改良欧洲葡萄抗病性提供可用基因。【方法】利用同源克隆的方法获得中国野生华东葡萄‘白河-35-1’泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3的编码区序列(CDS);通过实时荧光定量PCR方法检测其在白粉菌诱导和水杨酸处理后的葡萄叶片中的表达;使用聚乙二醇(PEG)介导法转化拟南芥原生质体进行亚细胞定位;通过农杆菌介导法获得转基因‘无核白’和‘红地球’植株;经过苯胺蓝染色,利用血球计数板计数分析白粉菌在转基因植株叶片上的生长情况,鉴定转基因株系的抗病性。【结果】中国野生华东葡萄‘白河-35-1’泛素连接酶基因VpUIRP2和VpUIRP3响应白粉菌和水杨酸处理,表达模式明显区别于感病对照‘赤霞珠’。中国野生华东葡萄‘白河-35-1’VpUIRP2蛋白定位在细胞质,VpUIRP3蛋白定位无特异性。通过农杆菌介导的遗传转化获得4个VpUIRP2的转基因‘红地球’株系和1个‘无核白’株系,转基因株系对白粉病表现出抗性。【结论】中国野生华东葡萄‘白河-35-1’泛素连接酶基因VpUIRP2能增强葡萄对白粉病的抗性,可以作为抗病基因用于改良欧洲葡萄的抗病性。     

不同贮藏方式对梨果皮组织结构的影响

【目的】探讨‘库尔勒香梨’和‘新梨七号’果实采后贮藏5个月果皮组织结构变化。【方法】以‘库尔勒香梨’‘新梨七号’为研究对象,在室内、果窖、冷库、冰箱、冰柜贮藏条件下存放5个月,应用组织切片技术分析果皮组织结构的变化。【结果】‘库尔勒香梨’‘新梨七号’果皮组织结构由蜡质层、角质层、表皮细胞、亚表皮细胞构成,‘新梨七号’较‘库尔勒香梨’细胞排列紧密,细胞间隙小,表皮细胞和亚表皮细胞横径大,蜡质层厚,表现耐贮藏;‘新梨七号’亚表皮有2~3层细胞,‘库尔勒香梨’亚表皮有3~4层细胞,‘库尔勒香梨’果皮厚度显著大于‘新梨七号’。不同贮藏方式贮藏5个月后‘库尔勒香梨’‘新梨7号’果实的角质层、蜡质层、果皮厚度和表皮细胞、亚表皮层大小存在显著或极显著的差异。室内贮藏‘库尔勒香梨’和‘新梨7号’的果皮蜡质层、角质层增厚,显著高于其他处理,表皮细胞横径和亚表皮细胞横径显著变薄。室内、果窖和低温贮藏果皮组织结构差异明显。‘新梨七号’蜡质层、角质层、果皮厚度均小于‘库尔勒香梨’。【结论】不同贮藏方式下,‘库尔勒香梨’和‘新梨七号’的果皮组织结构差异明显;蜡质层、角质层和亚表皮细胞横径变化显著;‘新梨七号’耐贮藏。     

葡萄果实组织结构与耐贮性的关系

 通过对‘巨峰’、‘红地球’、‘秋红’、‘秋黑’葡萄果实解剖结构和超微结构的比较, 探讨葡萄果实品种间耐贮性差异的生理学原因。结果表明: 葡萄的耐贮性与果皮和果肉的组织结构有密切关系。耐贮性好的品种其角质层及表皮组织均比较厚, 表皮细胞排列整齐而致密, 且与亚表皮细胞的结合紧密,其果肉组织排列也比较紧密, 且果肉细胞大小均匀。不同葡萄品种之间, 表面蜡质超微结构相差很大, 蜡质层较厚、蜡质分布均匀而致密的品种对SO₂ 抗性较强; 相反, 蜡质层薄、蜡质排列疏松、蜡层之间空隙较大的品种对SO₂ 较为敏感。     

三种鲜食葡萄在山西省引种表现及与亲本比较

以从河北省昌黎市引进的‘春光’‘蜜光’‘宝光’与其亲本为试材，采用田间调查方法进行物候期和植株抗病性的比较，采用物性分析仪对果实硬度进行分析，研究了自育品种在当地的品质表现，以期发现适合清徐及黄土高原产区种植的葡萄新品种，优化地区葡萄产业结构，满足多元化市场需求。结果表明：‘春光’‘蜜光’‘宝光’3种鲜食后代属欧美杂种，在山西省清徐县表现果实品质上等，抗病性强。其中，‘蜜光’成熟期与父本‘早黑宝’相似，在8月初，为早熟品种；‘宝光’成熟期与其母本‘巨峰’相似，在8月下旬，为中熟品种。‘蜜光’和‘宝光’果穗较松，‘蜜光’葡萄果实含淡玫瑰香味，‘宝光’葡萄含玫瑰香味和草莓香味，‘蜜光’和‘宝光’葡萄果皮和果肉硬度差异不显著，但均显著高于双亲。‘春光’葡萄果皮颜色为紫黑，果粉厚度较厚，其果实可溶性固形物含量达22.21%,且‘春光’葡萄果皮和果肉硬度最高，表现较好的耐储性。3种鲜食葡萄后代抗病性与亲本相似，均抗霜霉病和白腐病，其中‘春光’葡萄抗白腐病优于‘巨峰’。3种后代均适合在山西省清徐县推广栽培，其中‘春光’葡萄果实品质表现优于母本‘巨峰’,且具有母本的草莓香，表现较强的抗病性，可作为替...     

野生毛葡萄芪合成酶基因双向启动子活性分析

【目的】研究中国野生毛葡萄‘丹凤-2’(Vitis quinquangularis‘Danfeng-2’)芪合成酶(stilbene synthase)基因双向启动子的启动活性与差异。【方法】通过染色体步移技术克隆中国野生毛葡萄‘丹凤-2’芪合成酶基因双向启动子,并与Uid A基因(β-葡萄糖苷酶基因,GUS)融合,利用真空渗透法在葡萄叶片中瞬时表达,组织化学染色和GUS蛋白定量法分别检测白粉菌接种、温度处理、茉莉酸甲酯、脱落酸和水杨酸处理对双向启动子活性的影响。以毛葡萄‘丹凤-2’和欧洲葡萄‘赤霞珠’不同成熟时期果实的c DNA为模板,通过荧光实时定量PCR的方法分析Vq STS12/Vv STS31和Vq STS33/Vv STS32的表达情况。【结果】Pvq DSTS12受到白粉菌、茉莉酸甲酯、高温和低温的诱导后,启动活性增强,对水杨酸和脱落酸处理不敏感;Pvq DSTS33在茉莉酸甲酯处理下启动活性增强,在高温和低温的处理下启动活性降低,对水杨酸、脱落酸和白粉病处理不敏感。荧光实时定量PCR结果显示,在果实发育的6个时期中,‘丹凤-2’Vq STS12和Vq STS33的表达量均高于‘赤霞珠’Vv STS31和Vv STS32。4个基因的基本表达趋势为:浆果转色期之前持续增长,转色后期下降,浆果半熟期达到最高峰,浆果成熟期表达降低。其中毛葡萄‘丹凤-2’Vq STS12的表达量在转色后期并未降低且增加到上一时期的2.3倍;欧洲葡萄Vv STS32基因在成熟期表达量升高为前一时期的1.42倍。【结论】双向启动子活性的研究为利用植物天然双向启动子提供依据。     

枣果皮结构与枣裂果性的相关性

以晋枣、赞皇枣、无名大枣为试材,通过制作石蜡切片,对枣果的上、中、下及其环碗部的解剖结构进行观察和测定,研究枣裂果性与果皮解剖结构的关系。结果表明:枣果皮结构上、中、下各部差异性显著;枣果皮解剖结构与裂果性密切相关,蜡层厚、表皮层数、亚表皮层数、亚表皮厚与裂果指数间相关性不显著,角质层细胞密度、表皮厚度以及环碗部表皮厚度与裂果指数间存在负相关关系。     

葡萄种质资源对叶片白腐病的抗性鉴定及评价

【目的】葡萄白腐病是葡萄生产中导致重大损失的主要原因之一,挖掘抗病种质,阐明抗病机制,以期为抗病育种提供种质资源储备。【方法】利用离体接种的方法系统评价了中国野生葡萄种质、欧亚种及部分杂交种对葡萄白腐病的抗性,并以葡萄抗病中的关键基因为指示基因,探讨抗病种质和感病种质的不同抗病模式。【结果】对78株葡萄属17个种进行离体接菌评价后,对不同来源的种质进行了抗性分类,其中刺葡萄♂(Vitis davidii)是最抗白腐病种质,欧亚种‘美人指’(Vitis vinifera‘Manicure Finger’)最为感病。5个WRKY基因已经验证在葡萄抗病中起作用,笔者以最抗病的刺葡萄和最感病的‘美人指’进行基因型表达分析。以WRKY基因为指示性基因,检测了其介导的抗性途径中的关键基因PR、NPR1等在抗性葡萄刺葡萄和感病葡萄‘美人指’中的表达,并探讨WRKY基因及关键基因对病原菌的响应机制。WRKY基因及病程相关基因在刺葡萄和‘美人指’分别受到葡萄白腐病病原菌侵染诱导后,具有不同的时空表达差异和量化差异,WRKY基因和相关基因在刺葡萄中表达迅速且上调倍数高,但在‘美人指’中表达迟缓,且上调程度低。【结论】经过系统的鉴定评价筛选到一批抗性种质,可作为潜在育种材料。通过抗病基因表达分析检测,发现抗病基因在刺葡萄中反应迅速,从而使刺葡萄具备高抗病性。     

葡萄种质资源对叶片白腐病的抗性鉴定及评价北大核心CSCD

【目的】葡萄白腐病是葡萄生产中导致重大损失的主要原因之一,挖掘抗病种质,阐明抗病机制,以期为抗病育种提供种质资源储备。【方法】利用离体接种的方法系统评价了中国野生葡萄种质、欧亚种及部分杂交种对葡萄白腐病的抗性,并以葡萄抗病中的关键基因为指示基因,探讨抗病种质和感病种质的不同抗病模式。【结果】对78株葡萄属17个种进行离体接菌评价后,对不同来源的种质进行了抗性分类,其中刺葡萄♂(Vitis davidii)是最抗白腐病种质,欧亚种‘美人指’(Vitis vinifera‘Manicure Finger’)最为感病。5个WRKY基因已经验证在葡萄抗病中起作用,笔者以最抗病的刺葡萄和最感病的‘美人指’进行基因型表达分析。以WRKY基因为指示性基因,检测了其介导的抗性途径中的关键基因PR、NPR1等在抗性葡萄刺葡萄和感病葡萄‘美人指’中的表达,并探讨WRKY基因及关键基因对病原菌的响应机制。WRKY基因及病程相关基因在刺葡萄和‘美人指’分别受到葡萄白腐病病原菌侵染诱导后,具有不同的时空表达差异和量化差异,WRKY基因和相关基因在刺葡萄中表达迅速且上调倍数高,但在‘美人指’中表达迟缓,且上调程度低。【结论】经过系统的鉴定评价筛选到一批抗性种质,可作为潜在育种材料。通过抗病基因表达分析检测,发现抗病基因在刺葡萄中反应迅速,从而使刺葡萄具备高抗病性。     

有机肥对葡萄产量及品质的影响

<正>‘无核白’葡萄是目前我地区主要栽培的鲜食品种之一。多年来我地区葡萄施肥基本上停留在经验施肥阶段,过量施肥或投施不足现象时有发生,‘无核白’葡萄增产潜力和优良性状不能充分发挥出来。近几年来,‘无核白’葡萄的品质严重下滑,主要表现为果实成熟     

刺葡萄果实及酿酒过程中白藜芦醇含量变化研究

以湖南省内不同类型刺葡萄为试材,以酿酒葡萄品种‘赤霞珠’为对照,采用高效液相色谱法检测刺葡萄果实不同部位白藜芦醇含量,同时选用干红葡萄酒酿酒工艺进行酿造,研究刺葡萄果实及果实在酿造过程中白藜芦醇含量的动态变化规律。结果表明:大部分类型刺葡萄果皮中均检测到白藜芦醇,澧县-1刺葡萄和中方-2刺葡萄果皮含量最高,均为34.08μg/g,是‘赤霞珠’的1.70倍;长沙-2刺葡萄籽中白藜芦醇含量为28.36μg/g,是‘赤霞珠’籽的3.83倍,其他类型刺葡萄籽和所有类型刺葡萄果肉中均未检测到白藜芦醇。酿酒过程中添加F15酵母的葡萄酒中白藜芦醇含量始终高于添加VL1酵母的葡萄酒,陈酿结束后,芷江-1刺葡萄酒白藜芦醇含量最高,为0.17μg/mL,比‘赤霞珠’葡萄酒高21.4%。     

不同海拔对刺葡萄果实风味物质的影响

【目的】以湖南省中方县的‘紫秋’和‘涩葡萄’2个刺葡萄品种(品系)为试材,研究其位于3个不同海拔(240、620、700 m)葡萄园的果实风味物质含量的变化,为湖南省优质酒用刺葡萄果实生产及葡萄酒酿造提供理论依据。【方法】采用高效液相色谱-电喷雾-质谱(HPLC-ESI-MS)法对2个刺葡萄品种(品系)成熟期果皮花色苷及非花色苷酚类物质组分及含量进行测定分析,采用顶空固相微萃取气质联用(HS-SPME-GC-MS)法测定成熟期果皮香气物质含量。【结果】(1)‘紫秋’葡萄在海拔240 m,其果实还原糖、花色苷单体含量、非花色苷单体酚类物质种类及含量和果实香气物质含量在3个园中最高。(2)‘涩葡萄’在海拔700 m,其果皮花色苷单体、非花色苷酚类物质单体含量和果实香气物质种类和含量均显著高于其他2个海拔的葡萄。【结论】海拔240 m的‘紫秋’葡萄及海拔700 m的‘涩葡萄’风味物质含量最佳,更有利于葡萄酒酿造。     

4个无核鲜食葡萄品种及其亲本果实香气成分分析

【目的】研究以母本‘瑰宝’和父本‘无核白鸡心’杂交选育出的无核葡萄新品种‘早康宝’、‘无核翠宝’、‘无核丽红宝’和‘晶红宝’果实的芳香化合物组分,为了解其品质特性提供理论依据。【方法】采用顶空固相微萃取结合气质联用技术对这4个无核葡萄及其亲本果实香气成分进行分析测定,研究4个无核葡萄及其亲本成熟果实芳香物质差异。【结果】6个葡萄品种果实的芳香物质成分种类和相对含量差异较大。醛类物质是6个葡萄品种果实中主要的芳香物质,其中相对含量最高的是具有绿叶清香和果香的2-己烯醛,在35.88%~50.04%,‘早康宝’中含量最低,‘丽红宝’最高;其次是具有绿叶清香和果香的己醛,相对含量在16.91%~30.41%,‘瑰宝’最低。‘瑰宝’、‘无核白鸡心’及其具有香味的杂交后代‘早康宝’和‘无核翠宝’中含有相对含量较高的萜烯醇(11.21%~25.39%),特别是里那醇,其中‘瑰宝’含量最高为25.20%,‘无核白鸡心’含量最低(0.18%),而‘丽红宝’和‘晶红宝’中含量甚微或无;其次是香叶醇,‘早康宝’中最高14.58%,‘无核白鸡心’和‘无核翠宝’分别占8.20%、4.42%。【结论】里那醇+香叶醇+橙花醇+香茅醇之和对4个玫瑰香味葡萄品种(‘瑰宝’、‘无核白鸡心’、‘早康宝’和‘无核翠宝’)果实玫瑰香气贡献最大。C6化合物中的2-己烯醛是6个葡萄品种果实芳香物质中的主要成分。     

无核抗病葡萄胚挽救育种与应用

以无核的欧洲葡萄作母本,抗病性强的‘北醇’‘左优红’‘塘尾’作父本,大田杂交后在胚败育前采集幼果,无菌条件下采用离体胚挽救的方法获得杂种后代植株,研究了亲本基因型、胚萌发培养基中蔗糖浓度和GA_3浓度对无核葡萄胚挽救育种效率的影响,并对杂种幼苗进行分子标记辅助选择,以期为无核葡萄胚挽救育种效率的提高提供参考依据,并初步筛选出无核抗病葡萄新材料。结果表明:获得232个杂交株系,练苗成活株系227株。以‘无核白鸡心’‘昆香无核’为母本的杂交组合胚挽救效果较好,适宜在无核葡萄胚挽救中作母本。胚萌发培养基中最适蔗糖浓度为2.0%,胚萌发培养基中最适GA_3浓度为0.5μmol·L^-1;对获得的杂种后代幼苗,利用2种葡萄无核标记SCF27-2000、SCC8-1018对124株胚挽救杂交子代无核基因进行分子标记检测,初步确定无核株系74株,胚挽救后代无核率为59.7%,利用葡萄抗白粉病标记ScORN3-R对65株胚挽救杂交子代进行抗白粉病基因检测,65个胚挽救杂交后代株系均未扩增出760bp抗白粉病标记特异性条带。     

黑穗醋栗新品种'绥研1号'

黑穗醋栗‘绥研1号’是从俄罗斯引入的黑穗醋栗品种‘波列特玛丽’自然实生株中选育出的新品种。果实近圆形, 较大, 果皮黑色, 厚度中等。平均单果质量1.62 g, 最大5.2 g, 口感好, 熟期一致。在哈尔滨地区7月9日左右果实成熟, 属于中早熟品种。高抗白粉病。     

无籽西瓜新品种‘农康丽丰无籽’的选育

‘农康丽丰无籽’是以‘花圆M-405’四倍体为母本、‘花圆F-361A’为父本杂交选育的中熟无籽西瓜新品种,该品种全生育期105 d,果实发育期34 d,植株生长稳健,茎蔓粗壮,叶片较大且厚,易坐果,果实圆形,果皮浅绿底覆狭齿条带,外形美观,瓜瓤大红,质细脆多汁,中心可溶性固形物含量12%左右,无籽性好,果皮厚度1.1 cm,耐贮运,单瓜质量8 kg左右,抗病耐湿,适应性强,田间表现较抗枯萎病。2015年通过湖南省主要农作物品种审定委员会审定。适宜湖南、湖北等无籽西瓜区域种植。     

‘徐香’与‘海沃德’猕猴桃冷藏期间组织结构与生理变化差异

以猕猴桃‘徐香’（较不耐贮藏）和‘海沃德’（耐贮藏）果实为试材,研究其在0 ℃贮藏期间生理及组织结构的变化差异,从而探究其与耐贮性的关系。结果表明：贮藏期间两品种果肉硬度均不断下将,‘海沃德’果肉硬度降至10 N的时间为150 d,而‘徐香’仅为95 d;‘徐香’的呼吸高峰和乙烯释放高峰的出现分别较‘海沃德’早20 d和10 d,且峰值分别高出16%和250%。贮藏期间‘徐香’果实的质量减少率也显著高于‘海沃德’。在整个贮藏期间,‘海沃德’果实的淀粉、原果胶、纤维素含量均高于‘徐香’,而淀粉酶（AM）、果胶代谢相关酶（多聚半乳糖醛酸酶PG、果胶甲酯酶PE、β–半乳糖苷酶β-Gal）和纤维素酶（Cx）的活性高峰值均低于‘徐香’。‘海沃德’的表皮毛极显著细短于‘徐香’;且角质层厚度及表皮细胞层数都大于‘徐香’;贮藏期间果肉细胞的形变程度‘海沃德’小于‘徐香’;‘海沃德’的细胞壁厚于‘徐香’,且贮藏期间中胶层分裂缓慢,线粒体较完整。总之,耐贮性好的猕猴桃品种角质层和表皮细胞厚,质量减少率较低,呼吸速率和乙烯释放速率慢,细胞壁酶活性低。     

西南地区不同海拔对酿酒葡萄叶片解剖结构特征的影响

以酿酒葡萄品种‘赤霞珠’‘霞多丽’‘玫瑰蜜’‘美乐’为试材,采用石蜡切片技术对我国西南地区不同海拔葡萄叶片进行解剖观察,研究葡萄叶片上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片厚度等相关结构参数与海拔的关系。结果表明:随海拔升高,4个酿酒葡萄品种叶片栅栏组织结构明显增厚,上表皮厚度、下表皮厚度、海绵组织厚度和叶片厚度变化规律不明显;4个酿酒葡萄品种叶片组织结构紧密度(CTR)、栅栏组织与海绵组织比值(PS)与海拔呈正相关,均随海拔升高而明显增加,叶片组织结构疏松度(SR)与海拔呈负相关,均随海拔升高而明显减小。综上,西南地区4个酿酒葡萄品种叶片解剖结构变化体现出其对高海拔生境的适应性。     

毛欧杂种葡萄‘NW196’花色苷组成与相关基因表达分析

以不同发育期毛欧杂种葡萄‘NW196’为试验材料,利用HPLC–MS检测其果皮中花色苷的组成及含量,Real-time PCR检测花色苷合成相关基因表达水平,并与欧亚种‘赤霞珠’比较。结果表明,成熟后期‘NW196’果皮中花色苷总量显著高于‘赤霞珠’;采收期‘NW196’葡萄果皮中共检测到23种花色苷,成熟后期单糖苷所占比例高于双糖苷,其中含量最高的是花翠素–3–O–葡萄糖苷,3’5’–羟基取代花色苷比例高于3’–羟基取代花色苷;与欧亚种‘赤霞珠’相比,‘NW196’果皮中酰化和甲基化花色苷比例较低。结论:毛欧杂种‘NW196’花色苷组成与欧亚种‘赤霞珠’差异明显,这与其品种特性有关,并受到类黄酮代谢路径相关基因的调控;此外,花色素双糖苷主要在转色初期合成。     

刺葡萄0943抗白腐病转录因子VdWRKY49的克隆及序列分析

【目的】获得来源于中国野生抗病种质刺葡萄0943的转录因子Vd WRKY49基因,揭示其序列特征、基因功能与抗葡萄白腐病之间的关系,初步揭示抗病种质抗病机制。【方法】利用同源克隆的方法分别获得刺葡萄0943的转录因子Vd WRKY49基因的编码区和启动子区域,分析其序列特征,通过实时荧光定量检测其对白腐病菌和水杨酸诱导的反应,同时以感病品种欧亚种‘黑比诺’为对照,分析不同种质中的转录因子Vd WRKY49基因序列及表达差异。【结果】来源于中国野生种质刺葡萄0943的Vd WRKY49基因,在其编码区和启动子区域都有抗病基因的序列特征和位点特征,同时也存在不同,在DNA和氨基酸水平上与来源于欧亚种的‘黑比诺’Vv WRKY49有差异,这些差异可能造成了其结构功能的差异;受到葡萄白腐病和水杨酸诱导后,Vd WRKY49基因的表达量明显高于Vv WRKY49。【结论】来源于刺葡萄0943的Vd WRKY49基因受到白腐病菌和水杨酸诱导后表达量和表达模式明显区别来源于‘黑比诺’的Vv WRKY49基因,推测在葡萄抗病途径中转录因子WRKY49具有重要的生物学作用。