世界苹果属植物的起源演化研究新进展

引用了瓦维诺夫Ｎ．Ｉ．Ｖａｖｉｌｏｖ,兰格菲尔德Ｖ．Ｔ．Ｌａｎｇｅｎｆｅｌｄ,斯泰司Ｃ．Ａ．Ｓｔａｃｅ 及俞德浚等关于苹果属等植物种、属起源和演化的学说,结合作者对世界苹果属植物今昔的自然分布和分类的研究工作,论证了世界苹果属植物的起源演化的中心位于中国的西南四川、云南、贵州三省。但不是苹果属的祖先种皆起源于该地或亚洲东南的亚热带地区,有不少种是直接起源于今天的北温带—它们过去在第三纪曾经有过亚热带气候。作者认为兰格菲尔德所作关于苹果属植物起源演化的系统发育树图谱中的六个分枝,都是指的次生遗传基因中心,而苹果属植物的初生遗传多样化中心是与其近缘的花揪属、梨属和山楂属相融合的。由于苹果属现代大多数的种都集中在中国西南云、贵、川三省,其中含有古老的多胜海棠等种类,因此将该地区视为苹果属的初生基因中心,是符合Ｃ．Ａ．Ｓｔａｃｅ 和Ｖ．Ｔ．Ｌａｎｇｅｎｆｅｌｄ 关于属的起源中心定位学说的,但苹果属古代的起源中心位置是否与现代起源中心位置相符,值得再行研究     

甲壳素对连作平邑甜茶生长、光合及抗氧化酶的影响

以苹果连作土盆栽的平邑甜茶幼苗为试材,探讨了0、0.5、1.0和2.5 g·kg-1不同施入量的甲壳素对其光合速率、活性氧含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,1.0 g·kg-1的甲壳素处理能显著促进幼苗株高、地径,干样质量和根冠比的增加,根冠比为对照的1.51倍;明显提高了幼苗叶片光合色素含量、净光合速率和蒸腾速率,其中光合速率为对照的1.30倍;同时提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,分别为对照的1.10倍、1.85倍、1.77倍和1.43倍;减少了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子的积累,分别为对照的73%、62%和34%,降低了脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量。当甲壳素施用量为2.5 g·kg-1时则显著抑制平邑甜茶幼苗生长,降低幼苗叶片光合速率和抗氧化酶活性,并使超氧阴离子和脯氨酸含量明显上升。因此,适宜用量的甲壳素能减轻苹果的连作障碍。     

木霉菌对苹果主要真菌病害的抑制及其在土壤中的定殖作用

以胶东半岛老的果园中土壤为试材,采用逐步稀释法,涂平板于孟加拉红培养基中,根据形态和分子方法鉴定分离木霉菌。分离出的木霉菌与苹果主要病害对峙培养在不同pH的培养基上,观察不同pH条件下,对真菌病害的抑制效果。土壤有机质和pH是目前胶东果园的主要问题,采用正交法设计,研究了不同的土壤条件对木霉菌生长的影响。结果表明:在不同pH条件下,木霉菌抑制苹果病原真菌的效果不同,木霉菌在不同的pH条件下对腐烂病(Valsa mali)和炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides)均可以抑制,但对轮纹病(Physalospora piricola Nose)只有在pH 6.0时没有效果外,其它pH时都对轮纹病有抑制作用。在土壤pH 6.5和土壤有机质含量为75 g·kg^-1时,最有利于木霉菌定殖。同时还发现木霉菌对土壤的pH具有调节作用,无论在碱性条件下,还是酸性条件下,均可以使土壤pH趋于中性,另外木霉菌可以增加土壤有机质含量,特别是在高土壤有机质含量的情况下,增加更加显著。总之,分离出的木霉菌对苹果腐烂病、炭疽病和轮纹病抑制效果好。土壤pH和有机质含量对木霉菌的生长有影响,高土壤有机质含量和中性土壤有利于木霉菌定殖。另外,木霉菌能有效地改良土壤有机质含量和土壤pH。     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列,基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异,从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp,共有173个多态性变异位点,其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中,trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个,单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个,合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775,Pi = 0.02143）,最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481,Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854,Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中,4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著,楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部,不同居群间基因交流频繁,多数居群间遗传分化较少,与地理距离不完全相关。     

1-MCP处理对“丽格”海棠果实采后生理及品质的影响

以"丽格"海棠果实为试材,研究经1.0μL/L的1-MCP处理后,室温(20±1)℃条件下贮藏的海棠果实品质和生理变化,并利用主成分对采后测定的各项生理指标进行分析。结果表明,与不加1-MCP的对照组相比,1-MCP处理可保持海棠果实硬度,抑制可溶性固形物(TSS)含量的升高,减缓VC含量的降低、果皮叶绿素的分解和过氧化物酶(POD)活性的下降,降低呼吸强度和乙烯生成速率,有效地延缓果实衰老,使海棠果更耐贮藏。主成分分析在特征值大于1时将经1-MCP处理后的海棠果实8个生理指标综合为2个因子,累积方差贡献率达到84.44%,其中第1主成分主要代表果肉硬度和叶绿素信息,第2主成分主要代表乙烯释放量信息。     

天山野果林塞威士苹果和短距凤仙花叶斑病病原真菌的鉴定

为了解新疆天山野果林中塞威士苹果Malus sieversii与其林下伴生植物短距凤仙花Impatiens brachycentra两种植物叶斑病病原菌的多样性及同源性,采用组织分离法获得病原菌,基于rDNA-ITS序列构建系统发育树,并进行ITS序列BLAST同源性比对,对病原菌进行鉴定分类,并依据科赫氏法则测定致病性。结果显示,从新疆新源县天山野果林中的塞威士苹果及短距凤仙花病叶上共分离得到18株菌落形态各异的病原菌,分属于2属4种,绝大多数属于半知菌亚门。其中,链格孢属Alternaria sp.为塞威士苹果和短距凤仙花叶斑病病原真菌中的优势菌群。致病性测定结果显示,其中11株病原真菌对塞威士苹果具有致病性,7株病原真菌对短距凤仙花具有致病性;塞威士苹果所有的病原真菌对短距凤仙花均有致病性,而且短距凤仙花所有的病原真菌对塞威士苹果也有致病性。推测2种植物叶斑病可能由相同来源的病原真菌引发,短距凤仙花染病加剧了塞威士苹果叶斑病暴发,可能是野果林退化的重要原因。     

Einfluss selektiver mechanischer Fruchtbehangsregulierung auf Ethylensynthese als Stressindikator sowie Ertrag und Fruchtqualität bei Kernobst

The overall objective of this work was to improve fruit quality, break alternate bearing and reduce hand thinning using fewer chemicals in fruit crops. A device was constructed for mechanical thinning, which consisted of three independent horizontal rotors with ropes and freely adjustable angles on a frame, mounted on a front three point hitch and powered by the tractor hydraulics. This can be adapted to any fruit tree trained as spindle, Solaxe, (tall) vertical axis or fruit wall (le mur fruitier) irrespective of rootstock employed. Rotor speed varied from 300 to 460?rpm at either 5 or 7.5?km/h tractor speed. Eight-year-old or twelve-old apple trees cvs. ‘Gala’ and ‘Golden Delicious’ were mechanically thinned in 2007 between pink bud and full bloom (flower bud stages 6–8 or F1–F2) near Bonn, Germany; non-thinned and hand-thinned apple trees of the same block and variety served as control. Mechanically thinned flowering branches showed a similar amount of ethylene efflux (0.4–0.6?ppm C₂H₄/branch) as non-thinned flower branches, preventing potentially unexpected subsequent fruit drop, except for those removed by the rotors. The impact of the horizontal rotors on the branches was from the upper side and removed excessive flowers right to the tree trunk viz. the centre of the tree canopy, where fruits of lesser quality are expected leaving 2–3 flowers per cluster. Leaf damage was less than??10%, even at the fast rotor speed of 420?rpm, which was associated with negligible wood injury. Mechanical thinning induced firmer and sweeter fruit, i.e. tastier apples with longer shelf life, relative to control fruit from non-thinned apple trees. The greatest efficacy in terms of final fruit quality in the grading/sorting was achieved by a rotor speed of 360?rpm at a tractor speed of 5?km/h: Fruit mass increased by up to 20?g and the proportion of fruit larger than 70–75?mm by 10–30% compared with the fruit from non-thinned trees. Mechanical thinning with this newly constructed device led to a 10–20% reduction in yield, but increased returns due to better fruit size and colouration in apple with the potential to overcome alternate bearing.     

苹果属小金海棠MxIrt1基因特异性片段的原核表达及多克隆抗体的制备

 MxIrt1是从苹果属植物小金海棠中克隆出的二价阳离子转运膜蛋白基因。为进一步研究该基 因的功能, 利用MxIrt1基因位于第3和第4跨膜区之间的162 bp片段, 构建了原核表达载体pGEX-MxIrt1,经原核表达、亲和层析、获得GST2MxIRT1融合蛋白, 以融合蛋白为抗原, 制备多克隆抗体, ELISA方法检测抗体效价阳性, 蛋白质印迹检测植物体内总蛋白, 获得与预期大小一致的特异性条带。上述结果表明,表达的目的蛋白可用于免疫组织化学、蛋白质印迹检测。     

平邑甜茶后代双胚苗的倍性鉴定及核型分析

为了确定平邑甜茶双胚苗的倍性特征和核型特点,采用压片和流式细胞仪观测的方法对平邑甜茶后代中双胚苗进行染色体倍性观察和核型分析。结果表明:4株供试材料均为三倍体,2n=3x=51,染色体为小型,染色体长度比差异不大;核型组成由中部着丝点染色体(m)和亚中部着丝点染色体(sm)组成;株系8-1、8-2、12-1和12-2的核型公式分别为2n=3x=45m+6sm,2n=3x=48m+3sm,2n=3x=27m+24sm,2n=3x=33m+18sm;染色体相对长度和着丝点指数的变异范围分别为1.21%～2.68%和34.19%～42.37%,1.44%～2.63%和35.59%～44.08%,1.36%～3.02%和32.85%～42.18%,1.43%～2.87%和34.23%～44.02%;核型分别属于1B、1A、2B和1B类型,表现为株系之间的核型不完全相同。本研究为丰富无融合生殖型砧木的育种理论,获得新的苹果无融合生殖型砧木提供有益的借鉴。     

晋西苹果与大豆间作系统土壤养分分布特征

为了研究晋西黄土区果农间作系统中土壤养分分布特征,选取研究区具有典型代表性的4,6和8年生苹果(Malus pumila)+大豆(Glycine max)间作系统为研究对象,对间作系统土壤养分(速效钾、速效磷、有机质、全氮)含量进行了定位、定量监测。结果表明:(1)在垂直方向上,不同树龄苹果+大豆间作系统速效钾、速效磷和有机质含量均随着土层深度增加而减少,而全氮含量表现为先增加再减少;(2)在水平方向上,随着距树行距离的增加,4年生间作系统与6年生间作系统土壤养分总体上呈现"W"型分布,而在8年生间作系统中呈现"M"型分布(全氮除外),极值分别出现在距树行1.5,2.5,3.5m处,且极大值点养分含量与极小值点含量有显著差异(p0.05);(3)随着树龄增长,果树与农作物的养分竞争关系逐渐发生变化,且在8年生间作系统中养分竞争最激烈。基于间作系统土壤养分特征,建议在田间施肥管理时,应以施氮肥为主,且随着树龄的增长应该适时增大复合界面的距离或停止复合经营。