橡胶树种质胶乳5种金属离子含量差异和年度变化研究

胶乳中的金属离子对胶乳稳定性和橡胶性能有重要影响,但这些离子在不同种质间的差异及其年度变化尚未见研究报道。本研究以国家橡胶树种质资源圃种植的少花橡胶、光亮矮生橡胶、巴西橡胶野生种和栽培种共13份种质为对象,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法,研究了胶乳中的Cu、Mn、Fe、Ca、Mg 5种离子含量及其年度变化。结果表明：Cu、Mn、Mg离子在种质间差异达到极显著水平,Ca、Fe离子在种质间差异达到显著水平,但5种离子在野生种和栽培种间无显著性差异;从年度（5—12月）变化看,Cu离子含量呈现从低到高的变化趋势,Ca离子含量年度内呈现从高到低的变化趋势,Mg、Mn和Fe离子含量年度内呈现小幅波动,推测这些变化趋势与天然橡胶年度割胶生产与产排胶有密切关系,也可为高性能天然橡胶的制备提供一定依据;对5种金属离子在种质间差异性和年度变异系数进行分析,认为Mn离子和Mg离子可以初步筛选作为胶乳特性的遗传指标,Mg、Mn、Cu、Ca 4种离子可以通过代表性月份或每月1次测定代表全年平均。     

‘马来西亚1号’菠萝蜜叶片氮磷钾动态的研究

通过对海南省文昌市南阳镇、琼海市大路镇、乐东县黄流镇3个地区‘马来西亚1号’菠萝蜜叶片氮、磷、钾3种营养元素的周年变化规律跟踪调查分析,结果表明：3个地区菠萝蜜叶片营养元素变化规律相似。元素年平均含量表现为氮>钾>磷。根据实际生产中的生育期调研分析,将菠萝蜜的生长周期大致划分为2个批次3个时期：第一批次养树期（11—12月）、花芽分化期（1—2月）、结果期（3—4月）;第二批次养树期（5—6月）、花芽分化期（7—8月）、结果期（9—10月）。生长周期内,氮元素含量年变化呈现“N”字型变化趋势;磷含量在1—4月呈先上升后下降的趋势,随后呈缓慢上升趋势;钾含量变化趋势与氮含量变化相似,但钾元素含量变化没有氮元素变化明显。菠萝蜜叶片中大量元素含量的适宜范围为：全氮21.03~22.15 g/kg,全磷2.86~3.40 g/kg,全钾13.49~14.47 g/kg。在生长发育过程中,菠萝蜜需氮、钾元素较多,特别是在花芽分化期和结果期,应注意增施氮肥与钾肥,磷肥应于养树期施足。     

橡胶树‘热研7-33-97’和‘PR107’胶乳和树皮中蔗糖代谢相关的酶活与基因表达研究

对2个产胶水平差异明显的橡胶树品种（‘热研7-33-97’和‘PR107’）产胶旺季时2个与产胶直接相关的碳库（胶乳和茎干树皮）中蔗糖代谢相关的酶活、基因表达以及胶乳生理参数、树皮非结构性碳水化合物（NSC）含量进行了比较研究。结果表明：‘PR107’干胶产量的季节性变动明显大于‘热研7-33-97’,但均在9月底出现一个产胶高峰;2个品种胶乳的总固形物、无机磷和蔗糖含量差异不明显,但‘热研7-33-97’的干胶含量显著高于‘PR107’;树皮NSC的主要成分为可溶性糖（占80%以上）,但品种间的NSC及其相关组分（淀粉、可溶性糖和还原性糖）的差异均不显著;胶乳中,蔗糖合成酶（Sus）主要催化蔗糖合成,品种间的中碱性转化酶（NIN）和Sus酶活差异均不显著;树皮中,‘热研7-33-97’的NIN酶活显著大于‘PR107’,而其他蔗糖代谢相关酶活品种间的差异不显著;在胶乳中,HbSWEET10a基因的表达量高,并且‘热研7-33-97’>‘PR107’,还是唯一在品种间表达显著差异的蔗糖代谢相关基因;在树皮中,‘PR107’的HbSus3和细胞壁转化酶基因HbCIN2的表达显著高于‘热研7-33-97’,HbSUT5显著低于‘热研7-33-97’,而其他4个蔗糖代谢相关基因的表达在品种间差异不显著。本研究结果为深入探究蔗糖代谢调控与胶乳再生的互作奠定了基础。     

不同朝天椒种质资源品质和产量的综合评价

为了筛选适应贵州地区种植的朝天椒品种,以资源圃收集的48份朝天椒种质资源为研究对象,对其粗脂肪、蛋白质、维生素C、辣椒素、粗纤维、干物质等6项品质指标和产量进行测定,并利用隶属函数值法和聚类分析法对所得数据进行综合评价分析。结果表明：48份朝天椒种质资源的品质和产量存在较大差异。其中,粗脂肪含量范围在0.12~0.71 g/100 g之间,平均含量为0.47 g/100 g,品种‘黔辣10号’含量最高;蛋白质含量范围在2.36~3.67 g/100 g之间,平均含量为2.90 g/100 g,品种‘DZ-33’含量最高;维生素C含量范围在48.51~74.64 mg/100 g之间,平均含量为59.07 mg/100 g,品种‘子弹头’含量最高;辣椒素含量范围在6.63~72.54 mg/100 g之间,平均含量为31.49 mg/100 g,品种‘香脆白米椒’含量最高;粗纤维含量范围在2.32%~10.45%之间,平均含量为7.59%,品种‘黔辣18号’含量最高;干物质含量范围在11.12%~20.98%之间,平均含量为15.66%,品种‘单生理想’含量最高;干椒产量范围在189.66~442.81 kg/667 m²之间,平均产量为304.62 kg/667 m²,品种‘2018-70’平均干椒产量最高。6项品质指标的平均隶属度值在0.29~0.75之间,相差0.46,种质资源间差异较大。聚类分析可将48份朝天椒种质资源分为3大类群,第Ⅰ类群包括26份种质资源,占总资源数的54.17%,6项品质指标的平均含量和平均干椒产量都处于居中水平;第Ⅱ类群包括16份种质资源,占总资源数的33.33%,6项品质指标的平均含量都处于最低水平,但平均干椒产量处于最高水平;第Ⅲ类群包括6份种质资源,占总资源数的12.50%,6项品质指标的平均含量都处于最高水平,综合品质表现最好,但平均干椒产量最低。开展朝天椒种质资源品质和产量的综合评价分析,可为朝天椒种质资源的创新利用以及新品种选育奠定基础。     

3个橡胶树引进品种的胶乳生理特性研究

以3个橡胶树引进品种为研究对象,‘热研73397’和‘RRIM600’为对照,测定胶乳产量、干胶含量、排胶初速度及胶乳中蔗糖、无机磷、镁离子和硫醇等生理参数,比较分析不同品种的产排胶特性。结果表明,各测定参数在品种间存在较大差异。‘热试09-5’干胶产量高,蔗糖含量、排胶初速度低于‘热研73397’,干胶含量、硫醇含量、无机磷含量差异不显著,认为该品种产胶潜力大,胶乳稳定性好,排胶快,糖利用率高;‘热试09-6’干胶产量一般,与‘RRIM600’相比,干胶含量、堵塞指数高,排胶初速度和蔗糖含量差异不显著,认为该品种有较好的产胶潜力,但胶乳代谢强度低,可考虑通过刺激提高代谢强度,达到增产;‘热试09-7’干胶产量低,与‘RRIM600’相比,干胶含量高,排胶初速度低,蔗糖含量相当,认为该品种排胶障碍,糖的利用效率低,是否可以通过刺激割胶增加产量还需要进一步的试验验证。     

以数量为基准的橡胶粒子粒径多样性及年度变化研究

橡胶粒子是胶乳中的重要组分,对胶乳稳定性、橡胶生物合成和加工性能等方面具有重要影响,但橡胶粒子的大小和分布在不同种质间的差异及其年变化尚无系统研究。本研究以国家橡胶种质资源圃种植的486份巴西橡胶野生种和栽培种为研究对象,于2020—2021年割胶期间每月采割胶乳,应用激光散射粒度分布分析仪,对橡胶粒子平均径（Da）、中径（Di）、中径/平均径（Di/Da）、粒径≤0.259μm的橡胶粒子频度、粒径≤0.197μm的橡胶粒子频度进行分析研究。结果表明：（1）不同种质Da范围为0.313～0.439μm,变异系数为0.008～0.206;Di范围为0.209～0.366μm,变异系数为0.009～0.235;Di/Da为58.3%～84.9%,变异系数为0.015～0.123;粒径≤0.259μm的橡胶粒子频度范围为31.1%～61.8%,变异系数为0.013～0.322;粒径≤0.197μm的橡胶粒子频度范围为17.6%～46.4%,变异系数为0.018～0.588,且5项指标在不同种质间均达到极显著差异,适宜作为胶乳特性指标。（2）对5项指标进行相关性分析表明,Di与Da的相关系数为...     

橡胶无性系PR107胶乳生理参数的季节性变化

结果表明,橡胶无性系ＰＲ１０７的胶乳干胶含量、每株割次干胶产量、胶乳蔗糖含量、总酸性磷酸酶活性、胶乳硫酸、无机磷、镁含量和乳管堵塞指数有明显的季节性变化。ＰＲ１０７经过冬季休割后重新割胶初期,胶乳干胶含量、镁含量下降,而干胶产量、胶乳蔗糖含量、总酸性磷酸酶活性及堵塞指数逐渐上升。在５月份有一个产胶小高峰。第２次抽叶对胶乳的干胶含量影响不大,但此期胶乳的镁含量下降幅度最大,乳管堵塞指数最高,橡胶产量降至峰谷。抽叶后橡胶树的乳管堵塞指数下降,产胶量上升,至１０月达到全年最高峰。到冬季胶乳干含、产胶量及总酸性磷酸酶活性明显下降,而胶乳硫酸和无机磷含量显著上升,其它生理参数保持在较低值。胶乳蔗糖含量保持上升趋势至１１月份,胶乳硫酸和无机磷含量与气温变化里极显著负相关。     

盐分胁迫对小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态的影响

为了明确盐分对小麦籽粒蛋白质及其组分含量的影响，分析了3种不同盐分含量的土壤上小麦籽粒蛋白质及其组分含量的动态变化。结果表明，随着土壤盐分浓度的增加，小麦籽粒蛋白质含量提高，表现为S3（土壤盐分含量1．6129g／kg）〉S2（土壤盐分含量1．2656g／kg）〉SI（土壤盐分含量0．674g／kg）；小麦籽粒蛋白质积累量随盐分浓度的提高而下降，S2与S1处理间籽粒蛋白质含量和积累量差异均达显著水平，S3与S2和S1间差异均达极显著水平。盐分胁迫条件下小麦籽粒蛋白质含量呈高一低一高的“V”型变化，与正常生长条件下蛋白质含量的变化动态一致。小麦籽粒蛋白质各组分含量随土壤盐分浓度的增加而增加，各处理间的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量差异均达显著或极显著水平。从各组分占总蛋白的比例来看，清蛋白、球蛋白、谷蛋白的比例随着土壤含盐量的增加而下降，醇溶蛋白的比例则随土壤含盐量的增加而增加，谷／醇比随着土壤含盐量的增加而下降。     

不同砧木橡胶芽接树产排胶特性的初步研究

对同一批次苗木中按砧木大小及其胶乳分泌量选出的4种袋装苗和籽苗芽接苗(袋装苗)定植11年后的产排胶特性进行了初步研究。结果表明,不同砧木橡胶芽接树的干胶产量随季节变化而发生波动,且均出现两个高峰,分别在5月和10月,此时期不同处理间的干胶产量差异较大,而其余月份差异相对较小。月株次产量和小区产量、年株次产量和小区总产量均以多胶小苗和大砧木苗产量较高,其次是籽苗芽接苗,多胶大苗和随机砧木苗最低,但差异均不显著。在p H值、硫醇、无机磷和蔗糖含量4个生理参数中,高产时期不同砧木橡胶芽接树间的蔗糖含量差异最大,其次是硫醇和无机磷,p H值差异最小;在8~10月,多胶小苗的蔗糖含量均极显著或显著高于多胶大苗、大砧木苗和随机砧木苗。相关性分析表明,蔗糖含量与株次产量极显著正相关,总固形物与干含极显著正相关、硫醇与无机磷含量极显著正相关,总固形物和干含均与硫醇和无机磷含量极显著负相关。说明按砧木大小及其胶乳分泌量对同一批次苗木进行分级定植有利于橡胶树产量的提高。     

橡胶树PR107和CATAS8-79中胶乳蛋白的差异分析及磷酸化蛋白的鉴定

橡胶树是合成天然橡胶的重要植物。PR107和CATAS8-79是具有不同产排胶性状的2个无性系。在以往的研究中,胶乳中蛋白表达差异被认为是影响天然橡胶合成的关键因子之一。然而,这2个无性系之间与胶乳产量相关的蛋白质图谱尚未明确。本研究采用蛋白质组学方法对这些蛋白质进行鉴定,有助于探讨巴西橡胶树胶乳合成机理。经双向凝胶电泳和质谱鉴定分析,共获得65个差异表达蛋白信息。通过磷酸化蛋白质组分析,在PR107胶乳中鉴定出31个磷酸化蛋白质,含有74个磷酸化氨基酸残基,在CATAS8-79胶乳中鉴定出80个磷酸化蛋白质,含有166个磷酸化氨基酸残基。橡胶延伸因子/小橡胶粒子蛋白（REF/SRPP）家族成员被鉴定为差异表达蛋白和磷酸化修饰蛋白,这些蛋白在调节天然橡胶合成中起着重要作用。pro-hevein和hevamine也表现出不同的磷酸化修饰水平,它们主要在天然橡胶排胶过程中起作用。一种丝氨酸-苏氨酸蛋白磷酸酶激酶的磷酸化和去磷酸化修饰可能在天然橡胶合成中起调节作用。这些结果为天然橡胶生物合成调控机制的研究提供了新的理论依据。     

橡胶树前纤维蛋白（profilin）基因家族的鉴定及表达分析

肌动蛋白细胞骨架可能在橡胶树乳管伤口堵塞过程中发挥重要作用。前纤维蛋白（profilin）是肌动蛋白动态平衡的重要调节子,但对橡胶树profilin基因家族系统研究的报道较少。通过分析橡胶树基因组和转录组数据,鉴定到6个橡胶树profilin基因,对其基本特性及蛋白保守基序、结构特征、进化关系和表达模式等进行分析。基因结构分析表明,橡胶树profilin基因都包含3个外显子2个内含子,编码的蛋白序列含有profilin蛋白特有的保守基序KYMVIQGE和VIRGKKG。进化分析显示,橡胶树profilin并未严格分为营养型和生殖型2种类型。profilin蛋白二级结构以无规则卷曲为主,三级结构均包含3个α螺旋和7个β折叠。表达分析结果显示,4个profilin基因在胶乳中高表达,橡胶树排胶和碘化钾处理调控这4个profilin基因表达,推测profilin基因参与橡胶树排胶过程。该研究结果为进一步阐明橡胶树profilin基因在乳管伤口堵塞和排胶中的作用奠定基础。     

橡胶树树皮中ACC氧化酶基因（HbACO7）的表达特性及功能探究

天然橡胶是重要的工业原材料,主要来自橡胶树树皮中的乳管。乙烯能促进橡胶树乳管产胶和排胶,在树皮上施用乙烯利（一种乙烯释放剂）或乙烯可显著提高胶乳产量。基于本课题组前期获得的橡胶树基因组和转录组数据,克隆橡胶树中乙烯合成通路关键酶——1-氨基环丙烷基-1-羧酸（ACC）氧化酶基因家族（HbACOs）的全部8个家族基因,研究其组织表达模式。结果表明：在分析的7种组织中,尽管HbACO基因存在不同程度的冗余表达,但每种基因的组织表达模式具有明显的特异性,其中HbACO7是树皮中表达量最高的家族基因。HbACO7基因的表达在割胶季节的不同月份发生明显变化,其中在8月的表达量最高。成功构建了HbACO7基因的原核表达载体,实现其在大肠杆菌BL21中的诱导表达。纯化后的HbACO7重组蛋白具有明显的ACO酶催化活性,成功地催化了乙烯的体外合成。该结果将为后续橡胶树树皮中的乙烯生物合成调控机制研究提供参考。     

橡胶树魏克汉种质成龄树经预割诱导后次生乳管分化的比较

巴西橡胶树树干中次生乳管列的多少与胶乳产量密切正相关,而割胶伤害能诱导次生乳管分化。分析不同魏克汉种质成龄树在预割伤害后树皮次生乳管的分化,不仅为不同种质鉴定和评价提供依据,也为成龄大树割胶后次生乳管分化能力提供预测。采用碘-溴染色方法和石蜡切片技术,对不同种质材料新分化的次生乳管进行了统计分析。研究结果表明,选取的110份魏克汉种质预割后新分化的次生乳管列数不同,具有明显的种质特征。根据分化次生乳管列数的多少,将预割诱导乳管分化的级别由低到高分为1、2、3、4级。在110份种质中,对应1级32份、2级49份、3级24份和4级5份的种质,所占比例分别为29.09%、44.55%、21.82%和4.55%,可见,分化能力强的种质占比较低,大部分种质为2级乳管分化。国外直接引种和国内自主选育的种质在预割诱导分化能力上也存在差异。在110份种质中,国外引种58份种质中对应分化能力1、2、3、4级的种质占比分别为29.31%、44.83%、22.41%以及3.45%;国内选育的52份种质中对应1、2、3、4级的种质占比分别为28.85%、44.23%、21.15%和5.77%;可见,国内选育种质受预割诱导乳管分化的能力优于国外引种的种质,尤其是4级分化能力的种质比例明显高于国外引种的种质。不同系列来源的种质乳管分化能力也存在差异,其中,国外PB、RRIM和RRIC系列和国内的大岭、海垦和大丰系列表现出较强的乳管分化能力。比较分析2个杂交组合后代的乳管分化情况发现,PB86×PR107的4份子代中次生乳管有3份为3级,1份为4级,后代表现出较强的乳管分化能力;而RRIM600×PR107的6份子代中1级2份,2级2份,3级2份,可见其后代乳管分化能力略差。PB86和PR107后代的乳管分化表现出较强的双超亲现象,可作为优良的育种亲本。通过预割判断乳管分化能力不仅为魏克汉种质鉴定和评价奠定基础,也为橡胶树高产育种以及早熟、晚熟品种的早期预测提供有效指标。     

橡胶树产胶生物学研究进展

天然橡胶（顺式-1,4-聚异戊二烯）是一种重要的工业原料,主要来自橡胶树。以天然橡胶的生物合成与产量形成为主要内容的产胶生物学研究为橡胶树高产遗传改良提供理论指导,近10年取得了重要进展。本文从橡胶树基因组测序、橡胶转移酶、转基因、以及转录组和蛋白质组等4个方面介绍产胶生物学研究主要进展,并讨论了相关领域研究存在的问题,对未来5~10年需重点关注的研究内容提出了建议。在介绍橡胶转移酶时,同时概述其他几种产胶植物的相关研究进展。     

橡胶树KT/HAK/KUP基因家族成员的鉴定与表达分析

为研究巴西橡胶树钾转蛋白(KT/HAK/KUP)基因家族在生长发育和逆境胁迫方面的生物学功能,从橡胶树基因组中鉴定得到31个KT/HAK/KUP基因家族成员,并从基因结构、染色体定位、系统进化和表达分析等方面进行全面系统的分析.研究结果发现,KT/HAK/KUP基因家族31个成员分布在3个Contig和15个染色体上,...     

中国辣椒(Capsicum chinense)对象耳豆根结线虫的抗性鉴定及机理研究

根结线虫(Meloidogyne spp.)是一类高度专化性的杂食性植物病原线虫.目前,世界上已报道的根结线虫种类有98种,我国危害农作物最为严重的根结线虫有6种,包括南方根结线虫(M.incognita)、北方根结线虫(M.hapla)、爪哇根结线虫(M.javanica)、花生根结线虫(M.arenaria)、拟禾...     

我国白及属植物资源评价及其筛选

采用层次分析法（AHP）对12份不同来源地的白及属植物从观赏特性、适应性、栽培与管理三方面13个指标因子进行系统的资源评价,建立白及属植物资源综合评价模型。结果表明：根据AHP评价结果及聚类分析可将12份引种的白及属植物分为两个等级：Ⅰ级优异种源6份;Ⅱ级优良种源6份;筛选出观赏性优良且适应性良好的5个白及种源陕西白及、江西白及、重庆白及、湖北白及、安徽白及,优良的黄花白及种源湖北黄花白及。可见,层次分析法可有效地进行白及属植物综合评价,并快速筛选出观赏性好、适应性强的白及属植物;其次观赏特性是影响白及属植物资源评价的主要影响因子。     

基于SRAP标记的国兰种质资源遗传多样性分析

采用SRAP（sequence related amplified polymorphism）技术对154份国兰（杂交兰）种质资源的亲缘关系进行分析。从168对SRAP引物中筛选出16对条带多、带型清晰、多态性强的引物组合对所有样品进行扩增,共获得874条带,其中多态性条带857条,多态性比率为98.1%,平均每对引物每个样品产生5.74条带。UPGMA聚类分析表明:Me6-Em3引物能较好地揭示154份国兰种质间的遗传多样性与亲缘关系,在遗传相似系数0.818处将它们分为8个类群,遗传相似系数变化范围为0.772~1.000。此外,发现引物Me8-Em4、Me11-Em2和Me12-Em11可以较可靠地联合鉴定建兰。该研究结果可为国兰种质资源利用及杂种后代鉴定提供参考。     

加热对浓缩胶乳稳定性的影响

本文的试验结果表明,加热能加速浓乳机稳的上升,但不能真正提高它的机稳。不仅如此,加热强度越大,胶乳在贮存过程中所达的最高机稳值越低,但变异幅度明显减小。胶乳经加热后,热稳一般降低,但在贮存过程中的变异幅度同样减小。以上这些结果都是由于胶乳非胶物质加快和较完全水解所致。我们根据试验结果认为,只要首先将胶乳在适当条件下加热,使其机稳降至低而恒定的程度,再加入适量的肥皂,有可能使获得的浓乳机稳基本上恒定并满足消费者的要求。