菊属植物SCoT分子标记技术在遗传多样性分析中的应用

 采用正交设计方法,对Mg²⁺、dNTPs和引物浓度、TaqDNA聚合酶及模板DNA用量等5个因素进行筛选,得到适于菊属植物的SCoT标记PCR反应体系,25 μL体系中含有：Mg²⁺ 1.2 mmol · L^-1、dNTPs 0.15 mmol · L^-1、引物0.8 μmol · L^-1、TaqDNA聚合酶1 U、模板DNA 50 ng。优化的最适退火温度为49.4 ℃。改进电泳方法,采用8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,银染法染色。运用不同倍性菊属材料基因组DNA对优化的SCoT-PCR反应体系进行验证,获得了多态性丰富、条带清晰的扩增图谱,表明确立的菊属植物SCoT分子标记技术体系稳定可靠。利用该体系及筛选出的12个SCoT引物,对18份菊花近缘种属材料的遗传多样性及亲缘关系进行分析,共检测到209个位点,其中多态性位点数189个,多态性比率为90.43%。应用NTSYS-pc2.1软件,计算菊花近缘种属材料之间的相似性系数并采用不加权成对算术平均法（UPGMA）进行聚类分析,结果18份菊花近缘种属材料的遗传相似性系数范围为0.4516 ~ 0.7035,平均遗传相似性系数为0.58。聚类分析显示在相似系数0.530处可以将18份材料分成Ⅰ、Ⅱ两个大组,Ⅱ组包括芙蓉菊和绢毛蒿,其余16份材料属于Ⅰ组。Ⅰ组在相似系数0.615水平又分为6个亚组。结果表明SCoT分子标记体系适用于菊属及其近缘属种遗传多样性及亲缘关系的研究。     

石榴AFLP反应体系的建立及优化

以提取的‘粉红牡丹’石榴叶片基因组DNA为材料,对影响AFLP反应体系的MseI/EcoRⅠ酶切时间、预扩增模板DNA稀释倍数及程序和选择性扩增模板DNA稀释倍数等关键因素进行优化。结果表明:在石榴AFLP反应体系为20μL双酶切反应体系中,基因组DNA为300ng的最佳酶切时间为6h;以不稀释DNA连接产物为预扩增模板,94℃为预扩增反应程序的起始解链温度;以稀释20倍预扩产物DNA为选扩模板。     

野生茄子原生质体制备及电融合条件研究

以野生茄子蒜芥茄（Solanum sisymbriifolium）和水茄（S. torvum）叶片为原生质体融合材料，对原生质体制备中酶解液浓度、酶解时间和电融合参数进行研究。结果显示：在0.3%（m/V）纤维素酶+0.1%（m/V）离析酶浓度条件下镜检观测到的单细胞数量最多；蒜芥茄酶解最适时间为14 h，原生质体产量达最大值15.06×10⁶个 · g^-1，水茄酶解最适时间为13 h，原生质体产量达最大值15.92×10⁶个 · g^-1；最适电融合参数为交流电场强度80 V · cm^-1，作用时间10 s，直流脉冲强度1 250 V ·cm-¹，作用时间 45 μs，次数1 次时，显微镜观测到融合效果最佳。     

芍药种子cDNA-AFLP体系的建立

以芍药品种‘粉玉奴’与‘粉中楼’的杂交种子为试材,通过对影响cDNA-AFLP反应的重要因素进行优化,建立了适合于芍药种子的cDNA-AFLP分析体系,并对打破上胚轴与下胚轴休眠前后的种子基因表达差异进行了初步分析。结果表明：使用RNAprep Pure植物总RNA提取试剂盒提取的RNA较完整;cDNA利用EcoRⅠ和MseⅠ进行双酶切37 ℃ 4 h,65 ℃ 20 min,酶切充分;连接产物稀释10倍用于预扩增;预扩增产物稀释10倍,取5 μL作为选择性扩增的模板,得到了较为清晰可辨的cDNA-AFLP谱带;打破下胚轴休眠前后约有3 700条差异条带,打破上胚轴休眠前后约有1 600条差异条带。     

不同叶背补光模式对戈壁温室番茄叶片光合性能与固碳效应的影响

针对南疆地区春季多沙尘、温室内光照不足的问题,以番茄NS3389 作为试验材料,以LED 为补光光源,研究当地时间6：00～22：00 期间内较低光强（100 μmol · m^-2 · s-¹）持续补光（T1）,揭帘之前与盖帘之后较高光强（200 μmol ·m^-2 · s^-1）补光（T2）,以及揭帘后室内光强低于150 μmol · m-² · s^-1 时自动补光（100 μmol · m^-2 · s^-1,T3）的叶背补光效果。结果表明：补光可有效提高番茄叶片光合性能和自身光保护能力。T1 处理的叶片净光合速率最高;补光处理通过缓解气孔限制因素,进而提升叶片光合作用。监测不同处理下功能叶片的固碳效应,结果表明,T1 和T2 处理的叶片光合产物用于果实干物质形成的部分在各叶片中占比均较高,且远离果穗的衰减幅度较小,固碳效果稳定性好。补光处理可以显著促进番茄植株生长、缩短开花时间、增加果实产量。经济效益分析显示,T1 和T2 处理具有较高的经济效益,可作为南疆设施番茄生产的有效补光模式推广应用。     

桃果实PpSIZ1基因对低温和外源褪黑素处理的响应

为了探索SUMO E3连接酶（SIZ1）基因与桃（Prunus persica L. Batsch）果实采后低温贮藏期间冷害发生的关系,对桃基因组中的SIZ1基因进行生物信息学分析,同时采用qRT-PCR分析该基因在‘湖景蜜露’桃果实低温贮藏以及外源褪黑素减轻冷害进程中的表达特征。结果表明,PpSIZ1开放阅读框全长2 637 bp,编码878个氨基酸组成的蛋白质多肽。进化树分析发现,PpSIZ1与梅PmSIZ1的同源性最高,含有与拟南芥AtSIZ1相似的SAP、PHD、PINIT、SP-RING和SXS保守结构域,属于SUMO E3连接酶家族。qRT-PCR分析表明,低温（0 ℃）胁迫能诱导桃果实PpSIZ1表达水平的提高;100和200 μmol · L^-1褪黑素处理能显著减轻桃果实低温贮藏期间冷害的发生,其中100 μmol · L^-1褪黑素处理抑制冷害的效果最好,这种效果可能与PpSIZ1介导的SUMO化有关。     

虾青素合成关键酶基因bkt 在‘Brookfield Gala’苹果中的遗传转化及表达

 虾青素是一种氧化型酮式红色类胡萝卜素,具有更强的抗光氧化能力。将β–胡萝卜素酮化酶（虾青素生物合成的关键酶）基因bkt构建入表达载体pCAMBIA1301中,获得植物表达载体p1301-bkt,转化根癌农杆菌EHA105,获得工程菌,以黄肉苹果‘Brookfield Gala’无菌试管苗叶片为受体,进行遗传转化。筛选压确定结果表明：‘Brookfield Gala’对潮霉素（Hyg）很敏感,叶片再生最佳Hyg选择压为3 mg · L^-1,试管苗增殖为4 mg · L^-1,生根为2 mg · L^-1;头孢霉素（Cef）浓度≤400 mg · L^-1时对叶片再生芽数的影响不明显。GUS染色、PCR和RT-PCR检测结果表明,有8株转基因植株整合bkt基因并获得了表达,其表型有红色产生;转基因植株类胡萝卜素的HPLC测定显示,虾青素和角黄素在叶片中的积累量达到2.85和1.79 μg · g^-1。本研究结果显示有望通过调控代谢途径,在苹果中合成虾青素,提高果实自身的抗光氧化能力,防止日灼。     

洋葱高频离体再生体系的建立

 以洋葱（Allium cepa L.）品种‘W465’的幼嫩花序和不同发育时期的幼蕾为外植体材料,研究激素配比对其愈伤组织诱导、再生和生根驯化的影响,以建立洋葱高频离体再生体系。研究结果表明,洋葱幼嫩花序为最佳外植体材料,在含有1.0 mg · L^-1 2,4-D + 1.0 mg · L^-1 6-BA 的B5 培养基上愈伤诱导率为100%,在添加1.0 mg · L^-1 TDZ 的B5 培养基上再生芽分化率为78.13%,在1/2 MS + 0.01 mg · L^-1 NAA 培养基上可诱导生根,驯化移栽成活率达到95%。     

灰毡毛忍冬工厂化快繁生产体系的建立及再生苗遗传稳定性的分子鉴定

 以灰毡毛忍冬（Lonicera macranthoides Hand.-Mazz.）腋芽为材料,建立了一套适合工厂化 生产的离体再生技术体系。该体系包括腋芽诱导培养基MB + 1.0 mg · L^-1 6-BA + 0.2 mg · L^-1 NAA,继代 增殖培养基MB + 1.0 mg · L^-1 6-BA + 0.5 mg · L^-1 IAA 和MB + 1.5 mg · L^-1 6-BA + 0.8 mg · L-1 IAA 和生根 培养基1/2MB + 2.0 mg · L^-1 IBA + 0.2 mg · L^-1 IAA。分别从继代12、24、36 个月的再生植株中随机抽取8 株进行SRAP 分析其遗传的变化。在检出的147 条SRAP 条带中,继代12 个月的再生植株未发现变异, 继代24 个月的再生植株中有2 株发生变异,继代36 个月的再生植株中有4 株发生变异。结果表明,建 立的腋芽再生培养体系在一定继代周期内是稳定可靠的,适合灰毡毛忍冬的规模化生产。     

氮钾互作对番茄叶片碳氮代谢及产量和品质的影响

在温室基质栽培条件下，以番茄材料A20为试材，采用2因素5水平响应面中心复合设计，研究不同的氮钾营养组合处理对番茄单株产量、果实品质及叶片碳氮代谢产物和酶活性的影响。结果表明，随着氮营养的增加（74～414 mg · L^-1范围内），番茄叶片碳氮代谢产物和酶活性均呈先上升后下降趋势；随着钾营养的增加（101～525 mg · L^-1 范围内），番茄叶片糖含量和蔗糖磷酸合成酶（SPS）、酸性转化酶（AI）、中性转化酶（NI）活性呈增加趋势，而氮代谢产物和蔗糖合成酶（SS）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）活性呈先上升后下降趋势。通过建立各指标与氮钾二因子的二次回归方程发现，氮钾营养是影响番茄叶片氮代谢和碳代谢的主要因子，氮钾互作对叶片游离氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶活性影响显著。相关性分析显示番茄产量、品质与叶片碳氮代谢之间具有较高的相关性，氮钾共同作用于番茄叶片的碳氮代谢过程，进而影响番茄产量和品质。综合分析试验结果，当营养液氮营养为300～350 mg · L^-1、钾营养为370～520 mg · L^-1 时，番茄叶片碳氮代谢旺盛，产量和品质达到较高水平。     

5- 氨基乙酰丙酸对马铃薯叶片光合特性及产量和品质的影响

以马铃薯品种荷兰806 为材料，在植株生长发育不同时期叶面喷施50 mg · L^-1 外源5- 氨基乙酰丙酸（ALA）溶液，研究ALA 对马铃薯叶片光合特性及产量和品质的影响。结果表明：ALA 可以提高马铃薯叶片叶绿素相对含量，尤其提高正午和下午叶片的光合能力，降低光合午休程度。测试分析结果表明，ALA 处理提高了马铃薯叶片PS Ⅱ和PSⅠ反应中心最大光化学效率（φP_o 和φR_o），降低PS Ⅱ反应中心最大关闭速率（M_o），维持较高的光合电子传递量子产额（φE_o）和较低的能量热耗散量子产额（φD_o），提高以吸收为基础的光合性能指数（PI_abs）和包括PSⅠ和PS Ⅱ在内的整体光合性能指数（PI_total）。ALA 处理还能上调PS Ⅱ反应中心核心蛋白D1 和D2 编码基因Psb A 和Psb D 转录水平。此外，ALA 处理显著提高马铃薯块茎产量，提高可溶性糖和VC 含量，但对淀粉含量影响不显著。可见，ALA 这种全天然的非蛋白质氨基酸类物质，在马铃薯产业上具有推广应用前景。     

不同浓度调环酸钙对黄瓜幼苗徒长防控的影响

以黄瓜品种绿剑为材料,幼苗出土后外源施用不同浓度(100、150、200 mg·L~(-1))的调环酸钙(Pro-Ca),研究调环酸钙对黄瓜穴盘幼苗徒长的防控效果。结果表明,喷施一定浓度调环酸钙可有效抑制下胚轴长和株高,提高G值、根冠比、壮苗指数和根系活力,促进光合作用,显著提高叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,显著降低胞间二氧化碳浓度,降低幼苗叶片中IAA和GA_3水平,提高ZR的水平。外源施用150 mg·L~(-1)调环酸钙效果最好,可有效调控黄瓜幼苗株型,提高幼苗素质,利于壮苗培育。     

亚精胺浸种对番茄种子萌发及幼苗高温抗性的影响

以番茄品种合作903为试验材料,设置0、0.1、0.2、0.4 mmol · L~(-1 )亚精胺(Spd)浸种10 h,研究不同浓度Spd浸种对番茄种子萌发、幼苗生长及高温抗性的影响。结果表明:不同浓度Spd浸种处理均能显著提高番茄种子的发芽指数和活力指数,幼苗地下部干质量和壮苗指数明显提高,其中0.2 mmol · L~(-1 )Spd浸种处理发芽最快,活力指数最高。Spd浸种处理降低了高温胁迫下番茄叶片的相对电解质渗透率、丙二醛(MDA)和H_2O_2含量,其中0.2 mmol · L~(-1 )Spd处理的相对电解质渗透率、MDA和H_2O_2含量最低;抗氧化酶(SOD、APX、DHAR)活性增加,并在0.2 mmol · L~(-1)时达到最大值。综上,0.2 mmol · L~(-1 )Spd浸种能有效促进番茄种子萌发和幼苗生长,提高番茄幼苗高温抗性。     

硅对水培大蒜生长和生理特性的影响

以金乡白皮蒜为试材，设置5 个硅水平（0、0.75、1.50、2.25、3.00 mmol·L^-1），探讨了硅对水培大蒜根系生长、
光合特性及产量的影响。结果表明：在0～3.00 mmol·L^-1 硅浓度范围内，大蒜的根系生长量、植株鲜质量、蒜薹鲜质量、
鳞茎鲜质量及根系活力均随硅浓度增加呈先升高后降低的趋势，当硅浓度1.50 mmol·L^-1 时最高；同时叶片中色素含量、净
光合速率和气孔导度也随着硅浓度增加呈先升高后降低的趋势，当硅浓度1.50 mmol·L^-1 时最大；蒸腾速率变化趋势则恰好
相反，硅浓度1.50 mmol·L-¹ 时最低，比不施硅处理降低了17.78%。     

白姜花胚性愈伤组织的诱导与植株再生体系的建立

将白姜花（Hedychium coronarium）未成熟花丝接种在MS + 4 mg ? L^-1 2,4-D + 4 mg ? L^-1 NAA + 1 mg ? L^-1 6-BA的培养基上,经过180 d的培养,诱导出3种愈伤组织：Ⅰ,浅黄色松散易碎;Ⅱ,白色疏松半透明水渍状;Ⅲ,黄色致密颗粒状。对愈伤组织继代培养基中的2,4-D、NAA和6-BA浓度进行优化,结果表明培养基中含有1 mg ? L^-1 2,4-D、0.25 mg ? L^-1 NAA、0.25 mg ? L^-1 6-BA时可获得胚性状态良好的愈伤组织。胚性愈伤组织在MS无机盐 + 0.25 mg ? L^-1 NAA + 0.5 mg ? L^-1 TDZ + 维生素B₅ + 100 mg ? L^-1谷氨酰胺 + 230 mg ? L^-1脯氨酸 + 100 mg ? L^-1麦芽提取物 + 45 g ? L^-1蔗糖的体胚诱导培养基中培养20 d后,转移到MS基本培养基上培养30 d,1 g胚性愈伤组织可获得50 ~ 60个体胚。成熟体胚在MS + 0.2 mg ? L^-1 IAA + 0. 5 mg ? L^-1 6-BA的萌发培养基上培养20 d时,体胚萌发率为85%。萌发的体胚转移到1/2 MS + 1 g ? L^-1活性炭的成苗培养基中可发育成正常植株,植株室外栽培成活率达90%。对100株再生植株的染色体数进行分析,发现3株三倍体（2n = 3x = 51）、6株四倍体（2n = 4x = 68）和2株六倍体（2n = 6x = 102）。     

腐植酸对NaCl胁迫下西瓜幼苗的缓解效应

以京欣1号为试材,采用Hoagland营养液水培方式,研究不同浓度腐植酸(0、0.1、0.3、0.6、1.0g·L~()-1))对盐胁迫(100mmol·L~()-1)Na Cl)下西瓜幼苗光合特性、叶绿素含量、生物量、电解质渗漏率、抗氧化酶、脯氨酸及Na~+、K~+含量的影响。结果表明:盐胁迫下营养液中添加腐植酸能不同程度改善植株生长状况,以腐植酸浓度为0.3g·L~()-1)时缓解效果最佳,显著提高了盐胁迫下西瓜幼苗的叶绿素含量、光合作用、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ),改善了植株体内Na~+、K~+分布,提高了SOD、CAT活性,降低了植株的电解质渗漏率和MDA积累,促进了西瓜植株的生长。     

光质对西瓜幼苗生长及光合特性的影响

以西瓜（Citrullus lanatus L.）品种青峰为试验材料，在人工光植物工厂育苗条件下，研究光质对西瓜幼苗的生长 及光合特性的影响，探索提高育苗质量、缩短育苗周期的高效人工光质环境。结果表明：与传统育苗光源荧光灯（CK）相 比，光质5R/4B/1Y（红光150 μmol·m^-2·s^-1，蓝光120μmol·m^-2·s^-1，黄光30μmol·m^-2·s^-1）处理下的西瓜幼苗矮壮、茎粗增 大，叶绿素含量、净光合速率和壮苗指数均显著高于对照，表现出较佳的育苗优势，可推荐作为西瓜人工光育苗较优的光质 配方。     

光强对黑豆芽苗菜生长和营养品质的影响

采用发光二极管（light emitting diode，LED）精确调制光强，研究不同光强对黑豆芽苗菜生
长和营养品质的影响。结果表明：与黑暗培养相比，光强为3、9、15 μmol·m^-2·s^-1 时黑豆芽苗菜的下胚
轴直径显著增加；光强为3 μmol·m^-2·s^-1 时黑豆芽苗菜的VC 含量显著增加；光强为9 μmol·m^-2·s^-1
时黑豆芽苗菜的可溶性蛋白、可溶性糖和蔗糖含量显著增加， 并且POD 活性显著提高。在3～15
μmol·m^-2·s^-1 的光强范围内，黑豆芽苗菜的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b 及类胡萝卜素含量均显著
高于黑暗培养，并且各色素含量均随着光强的增大而显著增加。总体而言，3～9 μmol·m^-2·s^-1 的光强
培养有利于黑豆芽苗菜的生长和部分营养品质的改善。