苹果MADS-box转录因子的生物信息学及其在不同组织中的表达

【目的】分析已知苹果（Malus×domestica）MADS-box基因基本信息,研究其在不同组织中表达情况。【方法】利用NCBI数据库查询并获得苹果MADS-box基因,采用CLC Combined Workbench version 6、WebLogo 3、MEGA4.1、MapInspect和MEME等软件对其蛋白序列进行生物信息学分析。采用RT-PCR技术研究MdMADS基因在不同组织中的表达情况。【结果】共得到26个苹果MADS-box基因。MADS-box结构域分析显示,氨基酸10（I）、16-19（RQVT）、22-23（KR）、29-31（KKA）、33（E）、37-39（LCD）、42（V）和48（S）是保守不变的。保守元件分析表明,苹果MADS-box基因包含4个保守元件：元件1、3为MADS盒;元件2、4为K盒。所有苹果MADS-box蛋白都包含有MADS盒（除MdMADS9）和K盒。进化树分析结果显示,苹果MADS基因共分为5个亚组。MdMADS1、3、4、6、7、8、11、18属于SEP亚组;MdMADS2、5、12属于AP1亚组;MdMADS10、14、15、19、22和MdAGL属于AG亚组;MdMADS16、17、21、MdSOC1、MdSOC1a和MdSOC1c属于SOC1亚组;MdMADS13、23和MdPI属于AP3亚组;MdMADS20属于SVP亚组。染色体定位分析显示,MdMADS在8号染色体上分布最多,共有4个;其次是染色体2、14和17,均分布3个;染色体1、5、6、7、11和16均分布1个;染色体3、4、12和15则没有分布。RT-PCR结果分析显示,SEP和AGL亚组表达模式较为一致,主要在花和果实中表达;AP1亚组除在花和果实中表达外,在其它组织器官中也有表达。【结论】苹果MADS-box基因结构高度保守,多数成员参与调控花和果实发育过程。     

苹果树木质部及韧皮部组织基因组DNA的提取及质量检测

苹果树木质部及韧皮部中含有大量的酚类、多糖等次生代谢物质,严重影响基因组DNA提取的得率和纯度。采用3种不同方法,即改良的CTAB法、快速盐提法、试剂盒法,从苹果树木质部及韧皮部提取基因组DNA,并通过琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度法检测所提取基因组DNA的质量。结果表明,改良的CTAB法提取的组织基因组DNA不论是浓度、质量还是随机引物PCR扩增效果均能够满足进一步分子试验需要,而改进的快速盐提法和试剂盒法提取得率太低,不能用于分子生物学研究。因此改良的CTAB法是适合苹果树木质部及韧皮部组织基因组DNA提取的最佳方法。     

三种药剂对苹果树腐烂病的防治研究

筛选田间防效较好的药剂用于防治苹果腐烂病,通过生长速率法和离体枝条试验,从8种药剂中筛选出3种对苹果腐烂病菌有较强抑制作用的药剂供大田试验,分别为3%甲基硫菌灵可湿性粉剂、2.12%腐殖酸铜水剂和6.5%菌毒清水剂。田间试验表明,三种药剂均表现出超过55%的防效,其中以2.12%腐殖酸铜水剂为最优,其防效为58.03%;3%甲基硫菌灵可湿性粉剂500倍液可显著降低病斑复发率,仅为7.5%。三种药剂,对伤口有较好的愈合作用,显著高于CK(P0.05),愈合率从高到低依次为6.5%菌毒清水剂、2.12%腐殖酸铜水剂和50%甲基硫菌灵可湿性粉剂,增幅分别为70.50%、61.62%和54.96%。     

基于支持向量机的苹果叶部病害识别方法研究

为提高苹果叶部病害自动识别水平并实现快速有效地识别苹果叶部病害,本研究首先采用小波滤波算法对采集的苹果叶部锈病、斑点落叶病的图像进行去噪平滑,然后利用病斑颜色差异和边界跟踪算法对病斑进行分离,最后提取病斑颜色、形状和纹理等方面的特征,采用支持向量机(SVM)技术对病害进行自动识别。试验表明,该方法对苹果叶锈病和斑点落叶病样本进行处理识别的正确率较高,能够满足实际需求。该结果对苹果叶部病害的自动快速诊断和防治具有一定的指导意义。     

苹果中4种常用农药残留及其膳食暴露评估

【目的】对国产苹果中多菌灵、甲基硫菌灵、吡虫啉和灭幼脲4种常用农药残留及其膳食暴露进行评估,明确并量化中国居民食用苹果途径的上述4种常用农药膳食摄入风险水平,为苹果安全生产、消费及质量安全监管提供依据。【方法】基于渤海湾（辽宁、山东、河北）和西北黄土高原（陕西、山西、河南）两大苹果优势主产区采集的282份苹果样品,运用专业风险评估软件@Risk,尝试构建非参数概率评估模型,对中国居民食用苹果途径的农药膳食摄入（暴露）风险进行概率评估。首先对282份苹果样品中上述4种农药残留检测值进行分布拟合,拟合度运用Chi-Squared、Anderson-Darling、Kolmogorov-Smirnov 3种统计方法进行检验,综合考虑3种评估拟合结果,确定最佳拟合分布。STMR、HR取最佳分布拟合值,%ADI和%ARfD分别表示慢性膳食摄入风险和急性膳食摄入风险。【结果】参试的282份苹果样品,255份（占90.4%）苹果样品中检出了农药残留。在检出的4种常用农药中,多菌灵的检出率最高,达到81.9%;其次为甲基硫菌灵和吡虫啉,分别为52.1%和39.0%;灭幼脲的检出率最低,仅为31.2%。绝大多数苹果样品中农药残留量处于较低水平,最大检出浓度为0.9251 mg·kg^-1（多菌灵）,但仍远低于最大残留限量值3.0 mg·kg^-1。样品中4种常用农药残留量均值依次为多菌灵（0.1042 mg·kg^-1）＞灭幼脲（0.0182 mg·kg^-1）＞甲基硫菌灵（0.0082 mg·kg^-1）＞吡虫啉（0.0050 mg·kg^-1）。样品中4种常用农药残留量离散程度有异,变异系数分别达到232.8%（甲基硫菌灵）、214.8%（吡虫啉）、174.1%（灭幼脲）和136.4%（多菌灵）。282份苹果样品农药残留量分布规律较明显,随着农药残留浓度的升高,样品所占的比例均呈逐渐降低的趋势。27份（占9.6%）苹果样品中未检出上述4种常用农药,198份（占70.2%）苹果样品中检出2种及以上农药残留,19份（占6.7%）苹果样品甚至检出4种农药残留。不同年龄组人群食用苹果途径的上述4种常用农药慢性膳食摄入风险（%ADI）分别为0.2120%-35.1100%（多菌灵）、0.0051%-0.8240%（吡虫啉）、0.0049%-0.1710%（甲基硫菌灵）和0.0004%-0.0152%（灭幼脲）;急性膳食摄入风险（%ARfD）分别为0.1940%-16.0500%（多菌灵）和0.0122%-0.9400%（吡虫啉）。幼儿（2-6岁）和儿童（7-13岁）2个年龄组人群由于体重较轻,而苹果摄入量相对较高,膳食摄入风险明显高于其他年龄组人群,为重点监控对象。不同年龄组人群之间,随着年龄的增加,农药膳食摄入风险整体呈逐渐下降趋势;同一年龄组人群,选取的百分位点值越高,农药膳食摄入风险越大。【结论】中国苹果中多菌灵、甲基硫菌灵、吡虫啉和灭幼脲这4种常用农药检出率较高,但所有样品农药残留量均低于最大残留限量。中国居民食用苹果途径的上述4种常用农药慢性和急性膳食摄入风险均很低,幼儿和儿童2个年龄组人群膳食摄入风险明显高于其他年龄组人群,需重点关注。     

偏最小二乘回归在苹果土壤养分与果实品质关系的研究与应用

[目的]阐明土壤养分的多重复共线性诊断方法,为果树的多自变量和多因变量间关系的回归模型建立提供依据.[方法]2010-2011年对我国苹果产区51个县153个乔砧‘富士’苹果园的土壤养分和果实品质调查分析,首先应用回归过程对土壤养分进行复共性诊断,然后用偏最小二乘回归方法分析影响果实品质因素的不同土壤养分权重和筛选主要土壤养分因子.[结果]土壤养分含量间的条件数为61.31,并且土壤pH与有效钙和铁的相关系数分别为0.82和-0.824,不同养分含量间存在复共线性;土壤有机质、全氮、有效氮、有效磷、有效钾、有效铁、有效锌和有效硼对果实品质有正的效应载荷和权重,而有效钙和pH对果实品质影响有负的载荷和权重;采用变量投影重要性方法获得了影响不同果实品质因素的主要土壤养分因子的大小顺序,影响果实质量的土壤养分大小顺序为土壤有效钙、氮、有效铁、有效磷、有机质和有效硼,果实可溶性固形物含量主要受土壤有效硼、有机质、有效铁、pH和有效磷影响.[结论]该研究为果树多自变量、多目标关系研究和土壤养分对果实品质影响的分析等提供分析方法和理论依据.     

苹果新品种福丽无袋化栽培特性及技术

福丽苹果是青岛农业大学苹果育种课题组通过杂交育种育成的优良晚熟鲜食苹果新品种,亲本为特拉蒙(Telamon)×富士(Fuji)。果实近圆形,单果重239.8 g;果面光洁,未套袋果实全面着浓红色;汁液中多,风味甘甜,香气浓郁,可溶性固形物含量16.7%,可滴定酸含量0.28%,果实硬度9.5 kg/cm2,品质上乘;果实极耐储藏,无需套袋栽培。在青岛10月中旬成熟,是晚熟苹果的优良品种。简要介绍了其性状特点及栽培技术要点。     

‘秦冠’和‘富士’质地差异的解剖学观察及相关酶活性研究

以质地品质差异明显的2个苹果品种‘富士’和‘秦冠’为试材,观察发育过程中果肉细胞显微结构,测定果实的脆度和硬度及细胞壁相关代谢酶和淀粉酶(AM)的活性,并进行相关性分析,找出导致这2个品种质地差异的关键因素。结果表明:1花后85d前,2个品种的果肉细胞大小相似,而在花后85d时,‘富士’果肉细胞明显增大,显著大于‘秦冠’果肉细胞,并且在花后115d时细胞又一次显著增大。而‘秦冠’果肉细胞仅在花后100d时显著增大,此后增长不显著。2在果实发育过程中,‘秦冠’和‘富士’的果实硬度和脆度均逐渐降低。‘富士’果实的脆度一直较‘秦冠’高。花后100d前‘富士’果实的硬度高于‘秦冠’,而花后115d至果实成熟期间均显著低于‘秦冠’。3花后115d以后‘秦冠’的果胶甲酯酶(PME)活性明显高于‘富士’,而‘富士’的β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性明显高于‘秦冠’。相关性分析表明,多聚半乳糖醛酸酶(PG)和PME活性与‘秦冠’的质地呈显著负相关,而β-Gal活性与‘富士’的质地呈显著负相关。可见,随着果实生长发育,‘秦冠’和‘富士’质地品质的差异除表现在果肉细胞显微结构上外,还与一些代谢酶密切相关,PG和PME是‘秦冠’果实质地变化的关键酶,而β-Gal在‘富士’质地变化中发挥关键作用。     

80%克菌丹水分散粒剂在苹果和土壤中的残留及消解动态

通过2年3地动态消解及最终残留试验,研究80%克菌丹水分散粒剂在苹果及土壤中的降解情况,并通过气相色谱法对苹果及土壤中克菌丹残留量进行测定。结果表明,动态试验中克菌丹在苹果和土壤中降解速率较快,均符合一级动力学方程,克菌丹在苹果和土壤中降解的半衰期分别为7.3~12.6 d、9.8~17.8 d,且动态及终残试验中克菌丹残留量均低于最大残留限量15 mg/kg。在苹果种植中,其推荐剂量为800倍稀释液(有效成分4 000 mg/kg),最多施药3次。     

套袋对两个苹果品种果实香气成分的影响

为了解套袋对苹果品种新富1号(Malus domestica Borkh.cv.Xinfu No.1)、长富2号(M.domestica cv.Fuji Nagafu No.2)果实香气成分的影响。利用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术,分别测定了套袋后2个苹果品种的香气成分。结果表明,2个富士苹果品种果实香气成分均以酯类和醇类化合物为主。在酯类化合物相对含量上,未套袋果实套袋果实;在醇类化合物相对含量上,套袋果实未套袋果实。新富1号果实香气成分以乙酸乙酯、乙酸丁酯、2-甲基乙酸丁酯、丁酸乙酯、乙酸己酯为主,长富2号果实香气成分以2-甲基乙酸丁酯、乙酸己酯、正戊酸己酯、2-甲基-1-丁醇、丁酸乙酯、丁酸丙酯、乙酸丁酯、2-甲基丁酸乙酯、丙酸乙酯为主,2个苹果品种的果实主要香气成分基本一致。不过套袋果实乙酸酯型香气成分相对含量均低于未套袋果实。