光照和渗透胁迫对枸杞离体叶片花青苷积累的影响

为研究不同光照和渗透胁迫条件对枸杞离体叶片花青苷积累的影响，该研究使用萌发后25 d的‘宁杞7号’红枸杞和黑果枸杞无菌苗离体叶片进行不同光照（白光、红光、蓝光、远红光）和渗透胁迫（蔗糖浓度梯度）处理7 d，然后测定枸杞离体叶片中花青苷含量。结果表明:1）枸杞离体叶片中花青苷积累受培养基中不同浓度蔗糖影响差异显著，花青苷积累随培养基中蔗糖浓度的升高先升高再降低，在白光（15 000 lx）下蔗糖浓度500 mmol/L时，‘宁杞7号’红枸杞和黑果枸杞离体叶片花青苷的积累均达到最大值；2）相同浓度蔗糖的渗透胁迫下，不同波长单色光对枸杞离体叶片中花青苷积累的影响差异显著:蓝光（450 nm）下，黑果枸杞离体叶片中花青苷的积累显著高于‘宁杞7号’红枸杞，黑果枸杞离体叶片中花青苷积累量最高值超过相同渗透胁迫白光处理时花青苷积累量的3倍；红光（650 nm）和远红光（730 nm）下，‘宁杞7号’红枸杞离体叶片中花青苷的积累显著高于黑果枸杞，且远红光下2种枸杞离体叶片花青苷积累差异更显著，但绝对值较低。结果表明，蔗糖浓度400~500 mmol/L的渗透胁迫条件下可适于诱导枸杞离体叶片中花青苷积累，短波长的蓝光较适合黑果枸杞离体叶片中花青苷诱导，而长波长的红光更适合红枸杞离体叶片中花青苷诱导。该研究结果为后续以枸杞离体叶片或悬浮细胞作为生物反应器低成本大规模生产花青苷提供了重要依据。     

厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量QTL定位及候选基因分析

【目的】运用QTL分析厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量,挖掘影响该性状的候选基因,为厚皮甜瓜甜味性状的遗传改良奠定理论基础。【方法】以高糖材料VZX(V醉仙)为母本和低糖材料HP(高代自交系)为父本杂交衍生的F₂群体为研究对象,利用高效液相色谱仪测定果实赤道位置心部果肉蔗糖含量,从F₂群体中挑选蔗糖含量极端高和极端低的单株各20个,分别构建高蔗糖池和低蔗糖池,对双亲及混合池均进行全基因组重测序(约20×覆盖深度),定位蔗糖性状的关联区间,并结合生物信息学分析候选基因。【结果】厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量在F₂群体中基本呈正态分布,符合典型的数量性状遗传特征;对双亲及混池进行全基因组重测序,共获得有效数据32.62 G,Q20在95%以上,平均覆盖深度为17.76,比对到参考基因组上的总reads数目比例在98.72%~99.02%,测序数据质量高,参考基因组选择合理有效;在8号染色体定位到1个3.29 Mb的区间,共注释到108个基因;在初定位区间内获得1个参与糖酵解和糖异生生化过程的候选基因EVM0000647,在高糖和低糖亲本间编码区无非同义突变,但启动子区域具有大量差异位点,且表达量具有明显差异。【结论】极端混池测序(BSA)方法,在8号染色体上定位到1个影响厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量的QTL,大小为3.29 Mb,共注释到108个基因,其中候选基因EVM0000647,通过差异表达负调控厚皮甜瓜心部果肉蔗糖的积累。     

非生物胁迫对能源作物糖分产量影响的研究进展

利用受环境因子胁迫不利于生产粮食的农田种植能源作物,不仅能保证农业的可持续发展,还可为生产生物质能源提供原料,缓解能源危机。由于能源作物中的糖分是生产生物质燃料乙醇的基础,所以本文综述了水分、盐碱、温度、NPK（氮、磷、钾）养分、种植密度、植物激素和重金属等因子对能源作物糖分积累的影响,发现干旱、盐碱、适宜低温等非生物胁迫及适量的施用NPK肥、稀土元素或ABA（脱落酸）有利于促进作物糖分的积累,表明合适的非生物胁迫及适量的补施肥料或叶面微肥可极大促进乙醇产量,这将为更好地利用受环境胁迫不适宜生产粮食的农田种植能源作物提供理论依据和技术支撑。     

红掌“一叶一花”竞争生长特性及蔗糖促花处理研究

为探究红掌发育过程中叶与花的营养分配关系,以Alabama为试材,测定各时期植株的形态特征指标、叶片不同发育时期的净光合速率和海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)活性,并以蔗糖溶液处理叶片统计花芽发育状况。结果表明,对于在同一生长点上的叶片与对应的苞片,T1-T3时期主要发育叶片;T3-T5时期,叶片逐步停止面积扩大及叶柄伸长,自身消耗减少,并向苞片提供养分,使其迅速发育;苞片的TPS活性在T1、T4及T5时期高于叶片,T2及T3时期与叶片差异不大;质量分数为15‰、20‰及25‰的蔗糖溶液均使花芽出现百分率提高。综上,红掌“一叶一花”的特性使其不同时期花叶存在不同的营养竞争关系,蔗糖在红掌花发育过程中发挥重要作用。