栽培西瓜与野生西瓜果实发育过程中的转录组比较分析

<正>目的与意义:西瓜是一种重要的水果作物,但其果实发育和成熟的分子机制尚不清楚。为了更好地了解导致其果实发育差异的遗传基础,对栽培西瓜自交系‘97103’和野生种质‘PI296341-FR’进行比较果实转录组分析,并对果实发育过程中特别的代谢产物进行综合分析,以便为深入了解西瓜果实品质形成和成熟过程中的基因表达调控网络提供依据。     

脱落酸途径调控西瓜果实成熟及品质进化

<正>目的与意义:西瓜是一种非呼吸跃变果实,经过漫长的进化,由不能正常成熟的野生西瓜进化成现代栽培西瓜。但是,西瓜的进化机制及脱落酸在进化中的作用机制尚不明确。以栽培西瓜(‘97103’)、半野生西瓜(‘PI179878’)及野生西瓜(‘PI296341’)为研究材料,测定不同西瓜品种成熟过程中游离态及结合态ABA的含量,并利用课题组已     

西瓜未成熟胚高效再生体系的建立

为了建立西瓜高效遗传转化的再生体系,以西瓜杂交品种‘秀玲’、自交系‘97103’和野生种质‘PI296341’的未成熟胚为外植体,分析了基因型、未成熟胚发育时间和植物生长调节剂等因素对体外再生率的影响,获得了西瓜离体培养再生植株。结果表明,以授粉后24 d的西瓜未成熟胚为外植体,在MS+SH维生素+6-BA2.2 mg·L-1培养基上,‘秀玲’、‘97103’和‘PI296341’的未成熟胚外植体能够诱导出不定芽,不定芽诱导率为87.78%、82.78%和86.11%,不定芽在MS+SH维生素+6-BA 0.2 mg·L-1+IAA 0.02 mg·L-1培养基上伸长、展叶,在MS+IBA 1.0mg·L-1的培养基上诱导生根得到完整的再生植株。以未成熟胚为外植体获得再生植株的途径,可为西瓜遗传转化提供有效的受体系统。     

‘纽荷尔’脐橙与‘尤力克’柠檬种间体细胞杂种的代谢特征分析

利用GC–MS(气相色谱—质谱)测定柑橘种间体细胞杂种——‘纽荷尔’脐橙(Citrus sinensis Osbeck)+‘尤力克’柠檬[Citrus limon(L.)Burm. F.]和其两个融合亲本果实的初生代谢物含量,包括可溶性糖、有机酸、氨基酸和脂肪酸;利用LC–MS(液相色谱—质谱)测定果实类黄酮含量,综合评估体细胞杂种果实的代谢特征。结果表明,体细胞杂种初生代谢物组成总体偏向‘尤力克’柠檬,苹果酸、柠檬酸和脂肪酸含量均高于两亲本,大多数氨基酸含量介于两亲本之间。体细胞杂种中共检测到48种类黄酮,整体偏向柠檬亲本;其中有33种物质含量介于两亲本之间,15种高于或低于两亲本。     

‘香妃’和‘早玫瑰香’葡萄温室与露地栽培单萜积累差异分析

温室栽培对鲜食葡萄果实单萜积累的影响尚不明确。以早熟鲜食葡萄品种‘香妃’和‘早玫瑰香’为试材进行温室栽培,以露地栽培作为对照。采用顶空固相微萃取(HS–SPME)结合气相色谱—质谱联用(GC–MS)技术,辅助自动质谱图解卷积和鉴定系统(AMDIS),检测葡萄果实中游离态单萜类化合物的含量。共检测到29种来源于异戊二烯代谢途径的单萜类化合物。两个葡萄品种单萜类化合物总含量随果实发育均呈升高趋势,且露地栽培均高于温室栽培,果实成熟期‘香妃’高于‘早玫瑰香’。利用主成分分析(PCA)可以明显区分开温室和露地栽培下的‘早玫瑰香’,但两种栽培条件下‘香妃’的单萜化合物在成熟期愈加接近;整体趋势表现为露地栽培葡萄果实具有更丰富的柠檬烯、(Z)–别罗勒烯、(E,Z)–别罗勒烯、里那醇、β–月桂烯、异松油烯、(Z)–β–罗勒烯、cis和trans–氧化玫瑰、β–香茅醇和cis–吡喃型氧化里那醇。     

西瓜回交世代酸味株系基因型分析

有机酸的组分与含量是影响西瓜果实品质的重要因素,对果实的营养品质和代谢起重要作用。本试验以野生种西瓜‘PI 271769’为供体亲本,栽培种西瓜‘203Z’为轮回亲本进行高代回交,在BC7F1世代发现了果实变酸的材料。通过SSR分子标记和图示基因型软件GGT对酸味株系进行基因型分析,发现有2~4个含有供体亲本的外源片段,推测外源片段上存在与有机酸合成途径相关的关键基因。研究结果为有机酸合成途径关键基因的精细定位和克隆提供了良好的试验材料,同时也丰富了西瓜的种质资源类型,有助于选育酸甜风味的西瓜新品种。     

不同砧木对西瓜镉积累和品质的影响

【目的】探明不同砧木对西瓜根、茎、叶和果实等不同部位镉的积累规律,不同砧木对西瓜果实品质的影响,评价嫁接西瓜生产的安全性,筛选低积累高品质嫁接砧木。【方法】以‘早佳8424’为接穗,以‘野郎’‘西嫁强生’等8个品种为砧木,采用顶插接的方法,爬地栽培,2蔓整枝,留1果。果实成熟后测定根、不同部位茎、叶和果实镉含量,测定单瓜质量、果型指数、中心糖和边糖含量等品质性状。【结果】不同砧木嫁接西瓜植株各部位茎叶镉的积累规律为基部中部上部,西瓜果实镉含量低于食品安全国家标准食品中污染物限量GB 2762—2012规定的0.05 mg·kg~(-1),通过对果实镉含量和品质的测定,初步筛选出T1和T5在降低西瓜果实镉含量的同时,增产效果显著。【结论】不同砧木对西瓜镉的积累规律与实生苗相比存在差异,葫芦砧木增加了果实中的镉含量,因此应根据生产需要选择高积累或低积累砧木用于生产。     

不同砧木对西瓜镉积累和品质的影响北大核心CSCD

【目的】探明不同砧木对西瓜根、茎、叶和果实等不同部位镉的积累规律,不同砧木对西瓜果实品质的影响,评价嫁接西瓜生产的安全性,筛选低积累高品质嫁接砧木。【方法】以‘早佳8424’为接穗,以‘野郎’‘西嫁强生’等8个品种为砧木,采用顶插接的方法,爬地栽培,2蔓整枝,留1果。果实成熟后测定根、不同部位茎、叶和果实镉含量,测定单瓜质量、果型指数、中心糖和边糖含量等品质性状。【结果】不同砧木嫁接西瓜植株各部位茎叶镉的积累规律为基部>中部>上部,西瓜果实镉含量低于食品安全国家标准食品中污染物限量GB 2762—2012规定的0.05 mg·kg^(-1),通过对果实镉含量和品质的测定,初步筛选出T1和T5在降低西瓜果实镉含量的同时,增产效果显著。【结论】不同砧木对西瓜镉的积累规律与实生苗相比存在差异,葫芦砧木增加了果实中的镉含量,因此应根据生产需要选择高积累或低积累砧木用于生产。     

甜和不甜西瓜果实中糖积累及相关酶活性初析

<正>目的与意义:棉子糖半乳糖苷系列寡糖(RFO)的水解对于西瓜果实中糖的积累至关重要,然而大众对于α-半乳糖苷酶在西瓜果实发育过程中的作用知之甚少。之前并没有关于高糖西瓜和低糖西瓜中糖积累及酶活性进行过系统的报道。研究了高糖西瓜和低糖西瓜两个亚种中果实糖代谢机制的差异,及2种西瓜中心果肉和中果皮的糖代谢相     

设施栽培下‘冬枣’果实品质特性研究

为了明确设施栽培‘冬枣’的果实品质特性,以5～7年生‘冬枣’为试材,比较其温棚、棉被冷棚、双膜冷棚和普通冷棚4种设施栽培和露地栽培下果实外观品质、营养品质及功能成分的差异。结果表明:设施栽培可以显著提高‘冬枣’果实含水量,降低果皮及果肉硬度,改善口感;与露地栽培‘冬枣’相比,设施栽培‘冬枣’大小均匀,整齐度高;设施栽培提高了‘冬枣’果实可溶性固形物、总糖含量及糖酸比,对总酚含量的积累也有促进作用。综合来看,设施栽培提高了‘冬枣’果实品质,其中温棚栽培的‘冬枣’果实品质较佳,且成熟最早、效益更高。     

西瓜重组自交系群体的AFLP 分子图谱构建

 以可溶性固形物含量高、皮薄、感枯萎病的栽培西瓜自交系( Citrullus lanatus var. lanatus)97103 和可溶性固形物含量低、皮厚、抗病的野生西瓜种质( Citrullus lanatus var. citroides) PI296341 为亲本构建获得F₂S₇ 的重组自交系群体, 通过AFLP 技术对该群体进行扩增, 建立了一个包括150 个标记组成的分子图谱。该图谱包括17 个连锁群, 覆盖基因组范围1240.2 cM, 两个标记间的平均图距为8.3 cM。图谱的建立对于西瓜高密度遗传图谱的构建、重要农艺性状的QTL 定位以及重要基因的图谱克隆均具有重要的参考价值。     

不同倍性西瓜果实不同糖含量比较

试验采用8组高代自交二倍体品种西瓜,相应人工诱导的同源四倍体及二倍体和四倍体杂交的同源三倍体为材料,分析不同倍性西瓜总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量的差异。结果表明,不同倍性西瓜果实成熟时期总糖、果糖、葡萄糖和蔗糖含量存在差异,总糖和果糖含量有同样趋势,为四倍体〉三倍体〉二倍体;葡萄糖含量为四倍体〉二倍体〉三倍体;蔗糖含量为三倍体〉四倍体〉二倍体。     

西瓜糖含量相关性状的QTL分析

以高糖西瓜品系花园母本为母本、低糖西瓜品系LSW-177为父本配制杂交组合,构建含有125个单株的F2S7重组自交系群体(RILs),利用CAPS分子标记构建了1张包含245个CAPS标记、11个连锁群的遗传连锁图谱,该图谱覆盖基因组长度2423.9c M,标记间的平均距离9.9c M。采用复合区间作图法对西瓜糖含量相关性状进行QTL分析,定位到与可溶性固形物相关的QTL4个,表型贡献率分别为14.80%、11.50%、32.10%、8.60%;与果糖相关的QTL3个,表型贡献率分别为8.80%、20.50%、9.50%;与蔗糖和葡萄糖相关的QTL各1个,表型贡献率分别为11.34%、24.10%。这9个QTL均表现为对糖含量的正加性效应,表明系高糖西瓜品系花园母本提供了对糖含量的贡献。     

不同环境效应对西瓜果实可溶性固形物含量的QTL的影响

利用西瓜栽培品种97103和野生品种PI296341-FR为亲本构建重组自交系群体及其分子遗传连锁图谱,在新疆和北京不同生长环境中对果实可溶性固形物含量进行QTL比较分析。结果表明,共检测到6个QTL, 两种环境中能重复检出的QTL 1个,这些QTL在不同的环境中的加性效应方向一致,但遗传效应差异较大,表明数量性状基因的表达易受环境的影响。根据不同环境条件下的QTL比较分析结果,认为第6连锁组群的qSSC-6a 可能是控制可溶性固形物含量性状表达的主要QTL位点。     

镉低积累西瓜品种筛选研究

2014~2015年在镉污染土壤上进行镉低积累西瓜品种筛选试验,对参试西瓜品种的茎蔓、叶片、根和果实中镉含量进行检测分析。试验结果表明:茎蔓中镉平均含量为0.0570mg·kg~(-1),叶片中镉平均含量为0.0621mg·kg~(-1),根中镉平均含量为0.0548mg·kg~(-1),果实中镉平均含量为0.0092mg·kg-1。参试西瓜品种果实中镉的含量均低于GB18406.1—2001农产品安全质量无公害蔬菜安全标准〔镉(Cd)≤0.05mg·kg~(-1)〕;西瓜各部位镉积累量:叶茎蔓根果实;在土壤镉含量0.310~9.480mg·kg~(-1)范围内,随着土壤中镉含量增大,西瓜果实中镉含量有逐渐增多的趋势。湘西瓜11号(洞庭1号)、湘西瓜19号(洞庭3号)、金丽黄、绿虎、蜜童、东方娇子、泉鑫2号、黑迷人等8个西瓜品种,在土壤镉含量9.480mg·kg-1以下均可作为镉污染地区耕地修复及种植结构调整的优选品种。     

西瓜cDNA 表达文库构建及镰刀菌致病因子FonSIX6 互作蛋白的筛选和鉴定

 尖孢镰刀菌在与寄主的相互作用中分泌几个特定的富含半胱氨酸的小分子量蛋白（15.8 ~ 29.9 kD）进入木质部中启动致病力,被称为SIX（Secreted in xylem）蛋白。其中,SIX6蛋白是一个致病因子。西瓜专化型尖孢镰刀菌Fon（Fusarium oxysporum f. sp. niveurn）是引起西瓜枯萎病的病原真菌。为了解与FonSIX6存在相互作用的西瓜蛋白及其信号传导途径,克隆了FonSIX6基因,将FonSIX6的编码区与酵母GAL4的DNA结合功能区融合,构建成酵母诱饵蛋白表达载体pGBKT7-SIX6,进而转化到酵母菌株Y2H Gold中,经检测证实不具有毒性和自激活功能,可以用于酵母双杂交研究。同时,以国际上公认的抗枯萎病材料PI296341-FR构建酵母表达文库。采用酵母双杂交的方法,筛选到14个相互作用靶蛋白。分析筛选到的蛋白主要参与寄主的能量代谢、光合作用和基因表达调控,推测FonSIX6作用的靶位点主要是破坏寄主能量系统并影响光合作用,而寄主对其响应的方式是调控抗病基因的表达。     

磁化水灌溉对冬枣生长及品质的影响

以‘沾化冬枣1号’和‘沾化冬枣2号’为试材,利用磁化处理的淡水和地下浅表层微咸水灌溉,通过对枣吊、叶片及果实的生长和养分含量测定分析,探究磁化水灌溉对枣生长及品质的影响。结果表明：（1）磁化水灌溉处理能显著提高叶片叶绿素含量和鲜质量,果实有机酸、维生素C、花青素含量,并且大幅度提高果实的耐贮性。（2）沾化冬枣1号经磁化（进口磁化器A400p）淡水灌溉处理,相比淡水对照枣吊长度与直径提高了11.375%和15.810%,单叶面积提高了12.418%,单果质量、含水量、果实横径和纵径分别提高了23.779%、2.377%、3.650%和5.071%;沾化冬枣2号经磁化（进口磁化器A400p）淡水灌溉处理,枣吊长度与直径提高了23.602%和13.710%,单叶面积与叶片厚度提高了23.622%和13.825%,单果质量和还原糖含量提高了12.526%和12.110%。（3）利用磁化（自主研发磁化器DS-948-1）地下浅表层微咸水灌溉处理沾化冬枣2号,与微咸水对照相比,果实含水量和还原糖含量分别提高了4.386%和9.158%。（4）灌溉水经磁化处理后,冬枣叶片矿质元素N、P、Cu含量提高（P < 0.05）。磁化水灌溉处理有效促进了沾化冬枣的枝叶和果实生长发育,提高了果实的品质和耐贮性。     

不同丛枝菌根真菌对西瓜嫁接苗生长和光合作用的影响

分别以南瓜杂交种(Cucurbita maxima×C.moschata)青农2号、青农3号为砧木,以西瓜(Citrullus lanatus)品种京欣2号为接穗,对2种砧木嫁接的西瓜苗分别接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)、地表球囊霉(Glomus versiforme)、根内球囊霉(Glomus intraradices),以不接菌的嫁接苗为对照,评价不同丛枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungi,AMF)对西瓜嫁接苗生长和光合作用的改善效应。结果表明,接种AMF能促进西瓜嫁接苗的生长和光合作用,其中,地表球囊霉的效应最大。青农2号嫁接苗接种地表球囊霉处理的生物量显著高于其他处理,AMF侵染率、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、瞬时水分利用效率(WUE)、叶绿素相对含量(SPAD)等亦不同程度高于其他处理,青农2号嫁接西瓜苗接种地表球囊霉的组合在西瓜育苗生产中具有较好的应用前景。     

五味子新品种‘嫣红’

‘嫣红’五味子是从野生五味子中选育而成的新品种。果实在9月上旬成熟。果穗平均质量18.07 g,果粒近球形,平均单粒质量0.59 g,成熟果深红色,含可溶性固形物13.5%,还原糖5.63%,总酸6.42%,鲜果出汁率58.4%,适于药用和制汁。     

南瓜新品种‘金铃’

‘金铃’是以‘蜜33’为母本、‘台1-1’为父本配制而成的小果型中国南瓜一代杂种。主蔓第1雌花节位约17节,低节位果实扁圆形,高节位梨形。单果质量1.3 kg,肉厚2.6 cm;表皮光滑,光泽强,口感粉、甜、糯、香,商品性佳,耐贮运。生长势和抗逆性强,田间表现抗白粉病,耐病毒病和疫病。从出苗至初收约95 d,收获期长,产量19 500 kg ? hm-2。适宜广东、广西、海南、湖南南部等地区种植。