种质资源·遗传育种·分子生物学

• 矮壮素处理促进葡萄二季果成花的分子机制研究

  时晓芳;韦荣福;黄桂媛;张瑛;林玲;韩佳宇;曹雄军;周思泓;王博;白先进;郭荣荣;

  【目的】探究矮壮素处理后'夏黑'葡萄二季果成花的主要生物学过程和重要基因,为促进二季果成花提供理论依据。【方法】以矮壮素处理后'夏黑'葡萄二季果第5～6节位冬芽为试验材料,采用转录组测序技术筛选差异表达基因(DEGs),并对其进行分析。【结果】与对照相比,矮壮素处理后-3 DAF、4 DAF、11 DAF冬芽样品中差异基因数分别为395、557和97个。其中-3 DAF、4 DAF、11 DAF冬芽样品中分别有52、21、39个DEGs上调表达,343、536、58个DEGs下调表达,共有879个DEGs得到注释,富集最显著的Pathway主要有苯丙素和类黄酮生物合成、激素信号转导等。【结论】通过转录组测序和qRT-PCR验证,发现矮壮素处理'夏黑'葡萄后,二季果成花关键节位冬芽内苯丙素生物合成途径中的POD47和PODN1、类黄酮生物合成途径中的STS6、生长素信号转导通路中的IAA26、赤霉素信号转导通路中的GARP6和GA3OX1等基因的表达量发生明显变化,说明矮壮素促进成花的功能可能通过改变树体内激素的含量及比值、次级代谢产物的合成和代谢来实现。

  2021年02期 v.38 153-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 2895K]
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• 蔗糖合成酶PavSS1调控甜樱桃果实成熟的功能分析

  齐希梁;刘聪利;宋露露;李明;

  【目的】明确甜樱桃PavSS基因家族在果实成熟过程中的功能。【方法】利用qRT-PCR技术分析了7个蔗糖合成酶基因PavSS1～7在果实发育过程中的表达情况,并分析了蔗糖对PavSS家族基因表达的影响,利用甜樱桃果实的VIGS技术分析了PavSS1与PavSS6基因影响果实成熟的功能。【结果】PavSS1和PavSS2基因在甜樱桃果实发育和成熟过程中均表达,且PavSS1基因表达量是PavSS2基因的10倍以上;PavSS1和PavSS2在果实发育前期表达量逐渐升高,后期表达量逐渐降低。PavSS3和PavSS5基因在整个果实发育期均低表达,且表达量差异不显著。PavSS4和PavSS7基因在果实发育前期表达量高,后期表达量低。PavSS6基因在果实发育初期低表达,随后表达量逐渐升高,并维持较高水平。外施蔗糖显著下调了PavSS1和PavSS6基因的表达,而PavSS2、PavSS3、PavSS4、PavSS5和PavSS7基因的表达变化不显著。沉默甜樱桃果实PavSS1基因抑制了甜樱桃果实成熟,包括果实硬度、ABA含量、花色苷含量和可溶性糖含量发生显著变化以及成熟相关基因的表达量显著下调;而沉默PavSS6基因的甜樱桃果实与空载对照相比,没有显著变化。【结论】PavSS1基因可能是控制甜樱桃果实蔗糖代谢的关键基因,参与了甜樱桃果实成熟过程的调控。

  2021年02期 v.38 168-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 4022K]
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• 红仁核桃自然杂交后代不同表型叶片差异表达CHS基因的鉴定及生物信息学分析

  赵伟;李琳;刘永辉;章露露;杨莹;孟海军;王磊;吴国良;

  【目的】查尔酮合成酶(CHS)是植物黄酮类化合物合成途径中的第一个关键酶,探究关键CHS基因在红仁核桃花青苷生物合成过程中的功能,为探明红仁核桃花青苷合成的分子机制提供理论基础。【方法】以红仁核桃自然杂交后代不同表型(红叶和绿叶)株系3个发育时期的叶片为试材,观察颜色表型变化并测定其花青素含量,进一步通过转录组测序结果构建核桃CHSs基因表达图谱,筛选获得4个显著差异表达的JrCHS基因JrCHS1～JrCHS4,并利用生物信息学方法对相关序列、理化性质及结构功能进行预测分析。【结果】两种叶片在不同发育时期的颜色表型及花青素含量均存在显著差异;4个JrCHS基因在不同表型叶片的各发育时期均有表达,且均在时期1红叶中的表达量显著高于绿叶,与颜色表型变化及花青素含量呈正相关。生物信息分析表明,4个JrCHS基因分别位于不同染色体上,均只含有1个内含子结构,分布差异较小;各基因编码蛋白主要分布于细胞质中,蛋白保守结构域数量及位置、CHS功能结构域数量均相同,属于亲水酸性蛋白质,不存在跨膜结构;二级、三级结构预测显示该蛋白以α螺旋为主;通过与其他物种花青苷合成相关CHS蛋白进化分析发现,JrCHS1和JrCHS2与金花茶CnCHS、杜鹃花RsCHS及蓝莓VaCHS亲缘关系较近,JrCHS3与毛果杨PtCHS、荔枝LcCHS以及龙眼DlCHS亲缘关系较近,JrCHS4与木薯MeCHS及石榴PgCHS1、PgCHS2亲缘关系较近,表明其功能也较为相似;分析启动子顺式作用元件发现,4个JrCHS基因启动子序列中均包含多个MYB、MYC转录因子结合位点。【结论】4个JrCHS基因及其编码蛋白的结构与功能等较为相似,可能为红仁核桃自然杂交后代不同表型叶片花青苷代谢相关差异表达基因。

  2021年02期 v.38 179-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 2049K]
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栽培·生理·生态

• 黄土区旱作苹果园系统的热量特征及其在不同生育期的变化

  陈帅;党宏忠;慕彪彪;冯金超;王檬檬;

  【目的】明确黄土区旱作苹果园种植系统的热量特征及其在不同生育期的变化规律,对于提高果园精准管理水平有重要指导意义。【方法】对该区果园冠层外太阳总辐射(R_s)、净辐射(R_n)、大气温度(T_(air))、冠下近地表层空气温度(T_(ground))、表层土壤温度(T_(soil))和土壤热通量(G)等要素开展完整生长季内的定位观测与比较分析。【结果】从花期、幼果期、果实膨大期到果实成熟期,T_(air)、T_(ground)、T_(soil)、R_s和R_n均呈现先增大后减小的季节变化规律,G则表现为整体递减的季节变化趋势。从花期到果实膨大期(4—8月),T_(ground)高于T_(air)和T_(soil),G为正值,土壤以吸收热量为主要特征;在果实成熟期(9—10月),T_(soil)高于T_(ground)和T_(air),G为负值,土壤以释放热量为主要特征。温度类变量(T_(air)和T_(ground))比辐射类变量(R_s和R_n)与土壤热通量间的相关性更紧密。花期(4月份)既有近地面气温高于30℃的高温日(时长77 h),又有低于0℃的低温日(时长18 h)出现,分别增加了灼害和冻害落花落果的风险。【结论】果园种植系统显著改变了地-气间热量循环与分配的过程。近地表大气温度显著高于冠层外大气温度,应根据果树不同生育期特点有针对性地采取烟熏、风机、喷雾、灌溉等温度调控措施,重点预防花期的低温冻害和果实膨大期的高温日灼伤害。

  2021年02期 v.38 192-201页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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• 8个杂交柑橘品种的糖酸组分含量及特征研究

  林媚;姚周麟;王天玉;徐阳;徐建国;张伟清;

  【目的】明确8个新兴杂柑品种的糖酸组分及甜酸风味特征,为柑橘的品质评价及品种选育提供理论依据。【方法】分别采用离子色谱法和高效液相色谱法测定果实的糖、酸组成及含量,并以甜度值、甜酸比、糖酸比指标进行评价。【结果】可溶性总糖质量分数83.78～127.66 mg·g~(-1),蔗糖占总糖的41.54%～64.60%,葡萄糖与果糖含量接近。总酸质量分数6.28～10.70 mg·g~(-1),其中柠檬酸、苹果酸、莽草酸含量分别占总酸含量的45.58%～88.06%、7.84%～53.22%和1.14%～9.59%';春香''091沃柑'的苹果酸含量较高',黄美人'的莽草酸含量最高',红美人'的总甜度、甜酸比和糖酸比均为最高。以甜酸比、糖酸比对各品种品质评价排序较一致,固酸比偏差较大。【结论】'黄美人''明日见''甘平'的糖以己糖与蔗糖的形式共同积累,其余以蔗糖为主';春香'和'091沃柑'的苹果酸和柠檬酸比例相近,其余以柠檬酸为主。建议以甜酸比或糖酸比为杂柑类品质评价指标。

  2021年02期 v.38 202-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 2139K]
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• GA₃和TDZ对‘红艳无核’葡萄果实品质的影响

  程大伟;何莎莎;谷世超;李明;郭西智;顾红;陈锦永;

  【目的】研究赤霉酸(gibberellin acid,GA_3)和噻苯隆(thidiazuron,TDZ)对'红艳无核'葡萄果实品质的影响,筛选适宜'红艳无核'品质提升的植物生长调节剂类型和浓度配比,为'红艳无核'葡萄合理施用植物生长调节剂提供理论依据,为其优质化栽培提供参考。【方法】以4 a(年)生'红艳无核'葡萄为试材,在果实膨大初期分别用不同浓度的GA_3、TDZ以及二者混合液浸蘸果穗,在果实成熟期对不同处理的果实外观品质和内在品质指标进行测定。【结果】经GA_3和TDZ处理后,果实的果穗质量、单果质量、纵横径、固酸比等均得到显著提升,其中以GA_3处理和混合液处理的值相对较高;此外,GA_3处理的果实着色指数达3.91,着色一致性显著优于其他处理,病果率较低(6.67%)。综合评价不同处理的果实品质,结果为GA_3处理>混合液处理>TDZ处理>对照。【结论】GA_3对'红艳无核'葡萄综合品质的提升效果最好,其中以25 mg·L~(-1)GA_3处理的效果最佳。

  2021年02期 v.38 212-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K]
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• 不同核桃品种内种皮苦涩味物质差异分析

  刘雨霞;田鑫;杨笑;张小军;段国锋;刘群龙;

  【目的】比较不同程度苦涩味核桃品种内种皮苦涩味物质的差异,寻找核桃内种皮的主要苦涩味物质,发掘苦涩味轻的品种。【方法】以'中林3号''京861''香玲''薄壳香'和'农核1号'5个核桃品种的内种皮为试验材料,测定了总单宁、酚酸类组分、黄酮类组分和生物碱组分等苦涩味物质的含量,并进行了相关性和主成分分析。【结果】总单宁含量以'中林3号'最高',农核1号'最低,其他3个品种居中。在酚酸类组分含量上',中林3号'显著高于其他品种,其中没食子酸的含量最多。黄酮类组分含量',中林3号'和'京861'显著高于其他品种,其中儿茶素的含量最多。生物碱组分含量',中林3号'和'薄壳香'显著高于其他品种',农核1号'最低,其中咖啡碱含量最多。相关性分析发现所有苦涩味物质与苦味、涩味之间均呈正相关,没食子儿茶素与苦味呈极显著正相关,对香豆酸、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯与苦味呈显著正相关,总单宁、表儿茶素与涩味呈显著正相关。从主成分分析的结果可以看出所有苦涩味物质对第1主成分均有贡献,按第1主成分得分排序可分为苦涩味较轻和较重两大类。【结论】总单宁、绿原酸、表儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯等是影响核桃内种皮苦涩味的主要物质,这为改善核桃内种皮口感品质和筛选低苦涩味的核桃品种等提供了参考。

  2021年02期 v.38 222-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 3489K]
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植物保护·果品质量与安全

• 橘小实蝇危害3种苹果的风险评估

  郭腾达;姜莉莉;孙瑞红;宫庆涛;叶保华;

  【目的】探究橘小实蝇在'金冠''新红星''富士'苹果上的产卵选择及幼虫发育特点,评估橘小实蝇对苹果的危害风险。【方法】观察成虫活动趋向,测定3种苹果果实生理指标,观测果皮和产卵器显微结构,统计橘小实蝇在苹果上的访问量、产卵孔数、幼虫数量和体重等,并分析其相关性。【结果】橘小实蝇对不同苹果访问规律不同,访问量与果肉硬度、含水量呈显著正相关。在3种苹果上的产卵孔数和单孔产卵数均存在显著差异,产卵孔数与淀粉含量呈显著正相关,每孔产卵数与可滴定酸含量呈显著负相关。产卵器最容易通过'金冠'表皮裂缝进入果肉产卵,产卵孔数与果皮表面裂缝长度、宽度及蜡质层厚度有显著正相关性,与果皮细胞层数为极显著负相关。【结论】橘小实蝇选择苹果产卵会受到果实颜色、果皮结构、果肉硬度、内含物质等多因素影响'。富士'果皮薄、表面裂纹多、成熟期晚,因此遭受夏秋季节来自南方的橘小实蝇危害风险最大。

  2021年02期 v.38 231-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 2628K]
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• 葡萄炭疽病菌（Colletotrichum spp.）种群对多菌灵的抗药性监测

  杨敬辉;许媛;肖婷;褚姝频;芮东明;姚克兵;

  【目的】阐明江苏丘陵地区葡萄炭疽病菌(Colletotrichum spp.)种群(GG)对多菌灵的抗药性流行动态及抗性分子机制。【方法】采用区分剂量法和菌丝生长速率法分别测定GG的抗药性流行动态和敏感性;田间人工接种GG后再检测回分离菌株对药剂敏感性的方法评价GG的抗药性流行演化;药剂作用标靶基因序列分析阐明抗性分子机制。【结果】2013年和2017年GG对多菌灵的EC50均值(ρ)分别为0.528 5 mg·L-1和7.787 8 mg·L~(-1)。GG对多菌灵的抗性菌株比率从2013年的2.34%上升至2017年的32.21%。2017年和2018年多菌灵接种抗性菌株处理的防效分别为0.64%和4.18%。回分离GG中抗性菌株/敏感菌株的比率2017年和2018年分别为65.00%和68.18%,均高于接种比率50%。抗性菌株靶标基因(TUB2)第198位的谷氨酸突变成丙氨酸(E198A),或第200位的苯丙氨酸突变成络氨酸(F200Y)。【结论】江苏丘陵地区GG对多菌灵已形成抗药性流行。多菌灵持续施用是GG田间抗药性流行的驱动因子。GG抗性菌株标靶基因突变类型为E198A或F200Y。

  2021年02期 v.38 242-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K]
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贮藏·加工

• 黄芩等中药提取复配物对猕猴桃果实耐贮性的影响

  石浩;王仁才;庞立;王琰;卜范文;何小娥;

  【目的】探讨中药提取物处理对猕猴桃果实耐贮性的效果,为其绿色采后保鲜技术的提出提供理论基础。【方法】以'红阳'猕猴桃果实为试材,采用0.8 mg·mL~(-1)中药提取物分别处理好果和病果,实验共分为4组,分别为药剂处理组、对照组、菌+药剂处理组和菌处理组。贮藏在(4±1)℃冷库中,每10 d测定1次相关指标。【结果】两类果实经提取物处理均可(1)延缓果实软化、降低果实失重率、提高果实好果率,如贮藏80 d时,4组好果率分别为86%、65%、70%、6%。(2)延缓果实维生素C、可滴定酸含量的降低以及还原糖、可溶性固形物、可溶性果胶、可溶性淀粉、可溶性蛋白及氨基酸在贮藏前期的增加,例如在贮藏10 d时,4组维生素C含量分别为233.71、204、175.19、130.62 mg·100 g~(-1)。(3)提高氧自由基清除酶SOD酶、CAT酶和POD酶的活性,抑制或降低淀粉酶、果胶酶和纤维素酶的活性。(4)延缓呼吸和乙烯最大强度出现时间,以及降低其呼吸、乙烯释放量,例如菌处理组果实在贮藏20 d时乙烯释放量达到峰值(2 440.36nmol·kg~(-1)·h~(-1)),而其余3组在第30天时才达到峰值,此时药剂处理组最低,仅为1 939.61 nmol·kg~(-1)·h~(-1)。采用转录组分析,各组果实代谢通路的转录水平与所测定理化指标基本一致。采用主成分分析法分析猕猴桃耐贮性,主成分分析结果的变化规律与测定结果的变化规律一致,每个处理均得到2个主成分,主成分1贡献率为55%左右,主要体现果实体内一系列生化指标,总体上呈现"高到低"的变化趋势;主成分2贡献率为40%左右,主要体现在果实体内个别生化指标出现"低-高-低"的变化趋势。【结论】菌处理组果实耐贮性效果最差,对照和菌+药剂处理组果实耐贮性效果一般,药剂处理组果实耐贮性最佳,中药提取物有利于提高果实的耐贮性,是一种较好的植物源防腐保鲜剂。

  2021年02期 v.38 250-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 4133K]
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专论与综述

• C₁₃-降异戊二烯衍生物在葡萄和葡萄酒中积累与调控的研究进展

  王雅琛;韦漪;潘秋红;

  葡萄及葡萄酒中的C_(13)-降异戊二烯衍生物由于较低的阈值和独特的花果香气特征备受关注,它们是非芳香型葡萄品种所酿造的葡萄酒中品种香的重要组分。笔者综述了C_(13)-降异戊二烯衍生物的合成和转化以及在葡萄果实发育和葡萄酒发酵与陈酿中的主要影响因素,并对未来该领域的研究方向进行了展望。

  2021年02期 v.38 264-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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• 国内外葡萄枝干病害的发生危害与病原菌种类

  叶清桐;李亚萌;周悦妍;李兴红;张玮;孙倩;韩昌坪;燕继晔;

  葡萄枝干病害(Grapevine trunk diseases, GTDs)是一类主要引起葡萄枝干木质部坏死、溃疡和顶梢枯死,严重时导致整株死亡的真菌性病害的总称,在全球主要葡萄种植国家均有发生,严重影响着全球葡萄的产量及品质,是近年来葡萄的重要"病害杀手"。目前,国际上已经报道了真菌相关的5种葡萄枝干病害,即葡萄衰枯病(Esca disease complex)、葡萄黑根病(Black foot disease)、葡萄溃疡病(Botryosphaeria dieback)、葡萄蔓枯病(Diaporthe dieback)和葡萄顶枯病(Eutypa dieback)。笔者重点梳理和归纳了上述5种葡萄枝干病害的分布、田间症状与病原真菌的分离鉴定,以期为今后我国葡萄枝干的精准诊断、病原鉴定和病害防控提供一定的参考。

  2021年02期 v.38 278-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K]
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新品种选育报告

• 晚熟杏新品种‘金硕杏’的选育

  吕丽霞;王维;王秀荣;许建铭;刘晓婕;王毅敏;王伟军;郝建宇;

  '金硕杏'是由'金寿杏'×'供佛杏'杂交选育出的杏晚熟新品种。果实卵圆形;果皮底色为黄色,片红;果肉黄色,肉质细腻,纤维中,汁液多;果个大,平均单果质量85 g,最大单果质量达134 g;离核;核仁味道苦。可溶性固形物含量(w,后同)15.5%,可滴定酸含量0.89%。果实成熟期晚,张家口地区7月中下旬成熟,发育期100 d左右;萌芽力强,成枝力中等。抗寒性强,抗旱性好,病虫害少。在我国北方地区均可栽培,定植第2年见果,丰产性好,第6年产量19 048.5 kg·hm~(-2)。

  2021年02期 v.38 293-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1019K]
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• 鲜食果桑新品种‘粤椹143’的选育

  王振江;唐翠明;戴凡炜;肖更生;林森;李智毅;罗国庆;

  '粤椹143'是从广东桑种(Morus atropurpurea Roxb.)资源母本'塘10'和父本'航诱18'杂交后代群体中经秋水仙碱诱导筛选变异单株而育成的果桑新品种。该品种生长势较强,树形稍开展,主枝发条数多,花芽易形成,花芽萌发率96.2%～99.6%,单芽坐果数4～9粒。成熟桑果长圆筒形,果形端正整齐,商品果率高;单果较大,平均单果质量7.8 g,成熟后不易落果,适宜鲜食开发。品质优,平均出汁率76.4%,可溶性固形物含量(w,后同)为12.2%,总酸含量为3.8 g·kg-1,花色苷含量为1.2 mg·g~(-1)。在广州地区种植3月中旬桑果盛熟,持续采收期30～35 d。1年生嫁接苗当年春季种植第2年即可挂果,第3年即可进入丰产期,产量27 000 kg·hm~(-2)以上。耐寒性较差,适宜在长江流域以南地区种植。

  2021年02期 v.38 296-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K]
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• 杧果新品种‘金苹芒’的选育

  凡超;刘传滨;肖维强;王松标;匡石滋;向旭;姚全胜;林立红;曾继吾;

  '金苹芒'杧果是从实生群体中单株选育而成的杧果新品种。其树势较强、枝条柔软,表现出明显的矮化性状。果实近圆球形,外观似苹果,果皮橙黄色、皮薄易剥,果肉橙黄色、汁多味甜、香气浓郁。平均单果质量380 g,可食率83.3%,可溶性固形物含量(w,后同)为16.7%,总糖含量11.2%,总酸含量4.26 g·kg~(-1),维生素C含量234 mg·kg~(-1),粗纤维含量0.2%。潮州地区果实发育期110～130 d,晚熟,成熟期为8月中旬到9月上旬。高接树第2年结果,避雨设施栽培条件下平均每666.7 m~2产量可达608 kg。该品种品质优良,适宜在广东杧果产区种植,因花果期易受多雨天气影响,宜避雨栽培。

  2021年02期 v.38 300-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]
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