杜梨组培快繁及组培苗微扦插技术研究

以种子来源的4个杜梨株系组培苗为试材,采用植物组织培养和组培苗微扦插的方法,研究了不同浓度细胞分裂素6-BA和IBA处理对杜梨丛生芽增殖的影响以及不同浓度IBA和生长素(NAA)处理对杜梨组培苗离体生根和微扦插生根的影响,以期为稳定高效杜梨组培快繁体系的建立提供参考依据。结果表明:基因型和6-BA浓度对杜梨增殖系数具有极显著影响,IBA浓度对增殖系数具有显著影响;低浓度的生长素更适合用于杜梨组培苗的生根诱导。综合考虑组培苗增殖和生根情况,DL30株系表现最优,其适宜的增殖培养基为MS+1.0 mg·L^(-1)6-BA+0.2 mg·L^(-1)IBA,增殖系数为3.4±0.35,适宜的生根培养基为1/2MS+0.2 mg·L^(-1)IBA,生根率达60.0%±20.0%。IBA和NAA蘸根处理对杜梨组培苗微扦插生根有显著影响,杜梨株系DL30组培苗通过1000 mg·L^(-1)的IBA蘸根处理后微扦插生根率为46.7%±8.8%。

接种土著和外源AM真菌对杜梨抗旱性的影响及其适应机制

【目的】丛枝菌根(AM)真菌可改善植物生长,提高抗环境胁迫能力。筛选对梨苗具有抵御干旱胁迫的AM真菌,为梨菌根化育苗提供理论依据与技术途径。【方法】采用盆栽试验及高通量测序技术,对杜梨苗分别接种梨土著AM真菌层状近明球囊霉(Claroideoglomus lamellosum,Cl)和外源菌株摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)及蜜色无梗囊霉(Acaulospora mellea,Am),探究干旱胁迫下单接种土著、外源菌株及混合接种(Mix)处理对杜梨幼苗生长的影响,分析干旱0、3和6周Mix处理下根系及根际土AM真菌群落变化。【结果】正常水分和干旱处理下,单接种梨土著菌株Cl、外源菌株Ri及Mix处理均显著提高株高、茎粗、叶面积、叶片相对含水量,干重增加35.26%—52.20%;地上部磷、钾、钙、镁等元素吸收增强,尤其增加磷的吸收,菌根磷吸收效应最高达1.0以上,而单接种外源菌株Am效果次之,正常供水条件下Fm抑制杜梨幼苗生长。回归性分析表明,菌根生长效应和元素吸收随侵染强度的增加而增加。干旱胁迫下,接种AM真菌显著降低杜梨幼苗叶片丙二醛含量,抗氧化酶活性和脯氨酸含量均有不同程度提高。测序结果显示,与正常水分相比,干旱胁迫下杜梨幼苗根系及根际土AM真菌群落结构发生显著改变,其中外源菌株Ri均占主导,Cl、Am丰度次之,Fm丰度最低,且随干旱胁迫程度增加,根内Ri的丰度显著上升。【结论】接种不同AM真菌对杜梨幼苗具有不同的生长效应,其中梨土著菌株Cl和外源菌株Ri表现出较强的促生和抗旱能力。AM真菌群落中Ri丰度的提高是杜梨幼苗适应干旱胁迫的重要途径。

杜梨绿枝扦插成苗技术

杜梨具有抗寒、抗旱、耐涝、耐盐碱等特性,常用于栽培梨品种砧木。然而杜梨种子播种后获得的苗木群体差异较大,因此,通过筛选出优良杜梨单株后,通过绿枝扦插繁殖苗木,能获得遗传性稳定的优良杜梨苗木。本文从插穗采集时期、扦插基质种类等方面介绍了杜梨绿枝扦插成苗技术。

干旱胁迫下 rolB 基因对杜梨生长和抗旱性的影响

以转rolB基因杜梨和非转基因杜梨杜梨组培苗为试材,研究轻度(土壤相对含水量50%~55%,T2)、中度(土壤相对含水量40%~45%,T3)和重度(土壤相对含水量30%~35%,T4)干旱胁迫对植株生长、活性氧含量、MDA含量和抗氧化酶活性的影响,以土壤相对含量水70%~75%处理(T1)为对照,旨在明确rolB基因对转基因杜梨抗旱性的影响,为今后选育抗旱性强的杜梨种质资源提供依据。结果表明:胁迫处理前(T0)转rolB基因杜梨的根冠比、叶片中总叶绿素、类胡萝卜素含量和CAT活性显著高于非转基因杜梨,活性氧(O-2、H 2O 2)、MDA含量和SOD、POD活性无显著差异。与对照(T1)相比,轻度胁迫(T2)对转基因杜梨总鲜重、总干重、活性氧和抗氧化酶活性无显著影响,显著降低了非转基因杜梨总鲜重、总干重、根冠比。中度(T3)、重度(T4)胁迫显著降低了2株系总鲜重、总干重、根冠比,而O-2、H 2O 2含量和SOD、POD、CAT活性显著增加。但是,中度和重度干旱胁迫下转基因杜梨的活性氧、丙二醛含量显著低于非转基因杜梨,SOD、POD、CAT活性和叶片相对含水量显著高于非转基因杜梨。由此可知,rolB基因提高了转基因植株的根冠比、叶片中色素含量,增强了干旱胁迫下抗氧化酶活性,降低活性氧和MDA的积累,缓解了干旱对转基因杜梨生长的抑制作用。

叠氮化钠对杜梨的诱变效应研究

以杜梨种子为材料,研究了叠氮化钠处理对杜梨种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,不同浓度叠氮化钠处理对杜梨种子发芽率、发芽势、幼苗株高和地径生长均有抑制作用,且浓度越大,抑制作用越显著;10 mmol/L叠氮化钠处理杜梨种子的相对发芽率和相对发芽势分别为53.00%和51.33%;8 mmol/L和10 mmol/L叠氮化钠处理的株高抑制率分别为47.38%和58.81%,均接近50%,因此,叠氮化钠诱变杜梨种子的半致死浓度为8~10 m M。叠氮化钠处理抑制了叶长、叶宽和叶面积生长,对叶形指数的影响不尽相同,低浓度2 mmol/L叠氮化钠处理的叶形指数显著大于对照,叶形趋于狭长,高浓度10 mmol/L叠氮化钠处理的叶形指数显著小于对照,叶形趋于宽圆,叶形指数的改变导致了幼苗丰富的叶形变化,为新种质选育奠定了基础。

杜梨LRR-XI-a亚家族的鉴定及调控腐烂病抗性的成员筛选

为探究LRR-XI-a基因家族在杜梨免疫系统中的作用机制,基于GDR数据库的杜梨基因组数据鉴定了杜梨LRR-XI-a家族成员,经进化特征、基因重复事件和表达模式分析筛选了响应腐烂病信号的成员,并结合果实瞬时表达和抗性基因表达分析对部分成员的功能进行了初步分析。结果表明,杜梨LRR-XI-a基因家族包含91个成员,进化上可分为6个亚组。基因重复分析结果表明,杜梨中GroupⅠ成员数的迅速增加可能由串联复制(TD)和全基因组复制(WGD)共同导致,而GroupⅥ成员的增加仅由WGD所致。顺式作用元件分析结果表明,杜梨LRR-XI-a亚组Ⅱ和Ⅵ可能主要参与杜梨对非生物逆境信号的响应,而其余4个亚组同时参与对生物和非生物逆境信号的响应。表达分析结果表明,LRR-XI-4和LRR-XI-5在腐烂病侵染后呈不同程度的上调表达,其中LRR-XI-5上调表达量可达对照的586倍以上。果实瞬时表达分析结果表明,过表达LRR-XI-4和LRR-XI-5降低了梨果实对腐烂病的抗性,抑制了JA信号通路基因的表达,但激活了超敏反应响应基因的表达。综上,基因重复导致杜梨LRR-XI-a家族成员发生迅速增加;LRR-XI-a家族成员响应不同的生物胁迫和非生物胁迫;LRR-XI-4和LRR-XI-5通过激活超敏反应(HR)相关基因的表达负调控腐烂病抗性,可作为后期腐烂病抗性研究的候选基因。本研究结果为后续开展梨抗病机理研究和分子育种奠定了基础。

外源甜菜碱对盐胁迫杜梨种子的萌发及生理特性研究

探讨5个浓度0、0.5、1.0、5.0、10.0 mmol/L的外源甜菜碱对100 mmol/LNaCl胁迫下杜梨种子萌发、幼苗生长及其生理特性的影响,以不添加甜菜碱的处理作为对照。结果表明,甜菜碱处理对盐胁迫下杜梨种子发芽、幼苗生长及生理代谢均有显著促进作用。其中以1.0 mmol/L浓度处理的效果最显著,杜梨种子的萌发率、发芽势、幼苗株高、地上部鲜重、叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性、叶绿素含量、净光合速率均显著高于对照和另外3个浓度处理;丙二醛含量均低于对照和另3个处理。

同朔地区杜梨栽培管理技术

杜梨是同朔地区的一个优良乡土荒山造林树种,具有耐寒、耐土壤瘠薄、抗旱,适应恶劣环境的优点,经济效益和生态效益兼备。介绍了杜梨的生态学特性和栽培管理技术。

杜梨扦插育苗期水肥管理策略研究

杜梨扦插育苗期水肥管理对苗木质量至关重要,但现有育苗方式下存在土壤养分失衡、水分调控困难、根系发育不良以及病虫害威胁等问题。文章提出了精准测土配方施肥、实施精细化灌溉技术、增强根系活力、综合防治病虫害等对策,旨在优化该阶段的水肥管理,维持养分平衡、精准控制水分、提升根系活力和水肥利用率、创造有利生长环境,为培育高质量杜梨苗木奠定基础,推动果树产业升级。

全基因组DNA甲基化和转录组联合分析鉴定杜梨耐盐相关转录因子

【目的】鉴定不同杜梨株系根中响应盐胁迫信号的相关转录因子,分析盐胁迫下基因序列DNA甲基化变化与基因表达改变之间的关系,探讨参与调控不同杜梨株系耐盐能力的转录因子成员。【方法】以杜梨耐盐株系和普通株系为试材,在苗期使用200 mmol·L^(-1) NaCl对90日龄组培生根苗进行水培处理,以Hoagland营养液为对照。利用火焰石墨炉原子吸收光谱仪测定钠离子含量;利用全基因组DNA甲基化和转录组测序技术从表观遗传修饰和转录调控水平对盐胁迫下转录因子进行生物信息学分析;最后用McrBC-PCR和qPCR对差异转录因子进行验证。【结果】外源NaCl处理24 h后,杜梨植株中钠离子含量显著增加,其中耐盐株系的增加幅度比普通株系小,为普通株系钠含量的73.1%,但根中积累的钠是普通株系含量的1.1倍;杜梨根中检测到69类共2682个转录因子的表达,盐胁迫后243个转录因子在两个株系中都发生了差异表达,包括AP2/ERF(37个)、bHLH(19个)、bZIP(7个)、HD-Zip(10个)、MYB(30个)、NAC(18个)、WRKY(8个)和ZFP(23个)等家族成员;盐胁迫后,耐盐株系基因组中转录因子甲基化水平下降,而普通株系转录因子甲基化水平上升,其发生DNA差异甲基化区域主要在基因启动子位置,差异甲基化类型主要为mCHH,占mCG、mCHG、mCHH三种类型总和的93%以上。AP2/ERF、bHLH、DREB、GRAS、GT因子、HB Zip、MYB、NAC、Trihelix和Zinc finger ZFP家族的23个转录因子响应盐胁迫表达量上调而甲基化水平降低,可能参与调节钠在根中的吸收和积累。对部分候选基因的表达模式和启动子区域分别进行实时荧光定量(qPCR)和甲基化依赖型限制性内切酶PCR(McrBC-PCR),验证了生物信息学分析结果。【结论】盐胁迫后在两个杜梨株系根中均差异表达的转录因子数目为243个,其中8个转录因子(PbERF2、PbGT3、PbZAT10.1、PbSCL33、PbDREB1、PbZAT10.2、PbERF53、PbNAC72)DNA序列的甲基化改变与基因转录水平变化呈负相关,研究结果为揭示转录因子参与不同杜梨株系耐盐能力调控的分子机制提供了依据。

秋水仙素对杜梨四倍体的诱导及鉴定

为探明秋水仙素诱导杜梨四倍体的最佳处理组合,本次试验以杜梨萌动种子为材料,研究了不同质量分数秋水仙素处理对杜梨种子的诱变效应,对诱变植株进行了倍性鉴定。结果表明:经质量分数0.5%秋水仙素处理48 h的杜梨种子诱导效果最佳,诱导率为26.67%。四倍体诱变株染色体数4n=68条,是二倍体植株(2n=34)的2倍;流式细胞仪进一步检测表明,四倍体诱变株叶片细胞DNA数量是二倍体植株的2倍。杜梨四倍体呈现有植株矮化、节间缩短、叶片变大等表型特征,还表现出叶绿素质量分数提高、净光合速率增大等生理特性。

杜梨嫩枝扦插影响因素探究

为探究杜梨嫩枝扦插的影响因素,筛选出最佳扦插方法,提高其扦插成活率,以杜梨嫩枝为试材,采用单因素试验设计筛选最优插条来源、新梢部段、插条长度和扦插基质,正交试验设计筛选最佳扦插生长调节剂配比。结果表明:连栋温室中采集的杜梨新梢中部段、长10~15 cm的插条更适合杜梨嫩枝扦插;IBA对扦插生根的影响大于NAA和IAA,IBA主要影响生根率和平均根数,NAA和IAA主要影响平均根长;基质湿度和基质配比是影响扦插成活的2个重要因素,其中基质湿度对嫩枝扦插的影响大于基质配比。综上,以长10~15 cm的温室杜梨新梢中部段为插条,在100 mg/L IBA+40 mg/L NAA+10 mg/L IAA中浸泡1 h,再插入河沙∶珍珠岩∶草炭土=1∶2∶2的半干湿基质中,扦插生根率可达70%。

不同基质配比对杜梨容器苗生长及光合参数的影响

为了筛选最适宜的杜梨容器育苗基质配比,以泥炭、椰糠、珍珠岩、蛭石为原料,研究了不同基质配比对杜梨容器苗的株高、地径、高径比、生物量、根系总长、根系表面积、根系体积、苗木质量指数及光合荧光参数的影响。结果表明:(1)T1(泥炭∶珍珠岩=4∶1)株高最大,为24.44 cm,T2(泥炭∶珍珠岩=3∶1)、T6(泥炭∶珍珠岩∶椰糠=2∶1∶1)次之,分别为23.69 cm和22.96 cm;(2)T6高径比最大,其次为T1、T2;(3)T1根系总长、根系表面积及根系体积最大,分别为601.35 cm、181.49 cm~2、4.22 cm~3;T6主根长最大,为21.24 cm;(4)T6总鲜重、总干重和苗木质量指数最大,分别为4.37、2.09 g和0.33。(5)T1叶绿素含量最高,其次为T6;T6净光合速率、F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(0)最大。(6)隶属函数综合评价表明,T6(泥炭:珍珠岩:椰糠=2∶1∶1)是杜梨容器苗培育的最适宜基质配比。

杜梨响应低钾和盐胁迫基因PbHAK17的克隆及功能分析

【目的】杜梨(Pyrus betulaefolia)是栽培中常用的耐盐胁迫砧木。对前期杜梨转录组数据筛选出的可能同时响应钾胁迫和盐胁迫的钾转运体基因PbHAK17进行生物信息学、时空表达和遗传转化分析,旨在明确PbHAK17响应钾营养吸收转运及耐盐的表达特征及作用机理。【方法】通过克隆PbHAK17基因,分析该蛋白结构以及系统进化关系。通过亚细胞定位和组织表达分析明确该基因的时空表达特征,采用钾缺陷型酵母和转基因拟南芥进行异源功能验证。在缺钾与适钾(0、3 mmol/L K^(+))、正常与盐胁迫(50、200 mmol/L Na^(+))条件下,培养超表达拟南芥株系与野生型拟南芥株系,分析其生长状况、K^(+)和Na^(+)积累量。【结果】PbHAK17基因长度为2370 bp,编码789个氨基酸。亚细胞定位结果表明,PbHAK17蛋白定位于细胞膜上。实时荧光定量PCR结果表明,PbHAK17主要在杜梨根系中表达,缺钾和盐胁迫诱导其表达量显著上调。酵母异源验证结果表明,在低钾条件下PbHAK17酵母转化子回补钾缺陷型酵母生长效果明显,同时在盐胁迫下仍可恢复缺陷型酵母生长。缺钾处理下,超表达PbHAK17拟南芥叶片和根部的K^(+)积累量均高于野生型拟南芥。同一盐浓度处理下,PbHAK17转基因拟南芥比野生型拟南芥莲座叶更大、更密,根系的K^(+)/Na^(+)值显著高于野生型拟南芥。【结论】杜梨钾转运体基因PbHAK17定位于细胞质膜上,缺钾和盐胁迫可以诱导杜梨PbHAK17基因在根部的过表达,提升植物中钾积累量和K^(+)/Na^(+)比例,进而提高杜梨的耐低钾和盐胁迫能力。

杜梨实生苗遗传多样性分析及火疫病抗性鉴定评价

【目的】杜梨是新疆梨产区广泛应用的砧木,但其对梨火疫病的抗性较差。探究杜梨实生后代的遗传多样性和抗病性,对后续杜梨分子水平上遗传多样性的分析以及抗病基因的挖掘具有重要意义。【方法】对人工培育的196份杜梨实生苗的19个质量性状和6个数量性状进行形态遗传多样性分析,采用室内人工接种梨火疫病菌的方法进行种质的抗病性鉴定,并结合田间发病情况进行综合评价。【结果】19个质量性状中裂刻、刺芒、叶背茸毛、托叶、针刺这5个性状的遗传较为稳定,其他14个性状的变异系数在2.33%~57.03%之间,遗传多样性指数在0.03~1.20之间,叶尖性状变异系数最大(57.03%),叶缘的变异系数最小(2.33%);6个数量性状的变异系数在11.14%~22.27%之间,遗传多样性指数在1.95~2.07之间,叶面积的变异系数最大(22.27%),叶形指数和叶长的变异系数相对较低,分别为11.14%和11.73%,数量性状表型遗传多样性相对更为丰富。抗病性鉴定筛选出4个抗病材料和10个中抗材料。田间发病规律表现为童期发病程度较轻,进入开花期后发病程度加重较快,树势越强,发病率越高,发病程度越重。【结论】研究结果为进一步探讨杜梨种质多样性、开展抗梨火疫病砧木育种和挖掘相关抗病基因奠定了材料基础。

不同生态型杜梨对缺铁胁迫的生理响应及耐缺铁性评价

【目的】杜梨在中国分布广泛,常被用作梨砧木。探索不同生态型杜梨的耐缺铁性及其机制,为解决梨树缺铁问题提供理论依据。【方法】以来源于山东、甘肃、河南3个地区的杜梨实生苗为试材,利用沙培的方法,通过比较不同生态型杜梨的缺铁胁迫生理响应差异,进行耐缺铁性评价。【结果】3种不同生态型的杜梨在正常情况下生长势不同,以山东杜梨最强,甘肃杜梨次之,河南杜梨最弱。缺铁影响杜梨生长,以生长量大的山东杜梨受到的影响最大,甘肃杜梨次之,河南杜梨最小。株高、干质量和叶片黄化指数等能一定程度反映植株缺铁状况。缺铁不同程度地降低了3种不同生态型杜梨叶片的叶绿素含量和净光合速率,甘肃杜梨的净光合能力受缺铁影响最大,山东杜梨次之,河南杜梨最小,这与其叶片黄化指数变化一致。在缺铁处理下,3种杜梨的根尖数和根表面积显著增加,河南杜梨的根尖数增加幅度和幼苗根际酸化能力显著高于其他2种生态型的杜梨,同时,根系Fe3+还原酶活性与根际酸化能力变化提高趋势一致,各器官中的全铁和活性铁含量也以河南杜梨最高,根部活性铁和全铁积累量以山东杜梨最高,甘肃杜梨最低。3种杜梨各器官中的氮、磷、钾元素含量受缺铁影响最大的是甘肃杜梨,河南杜梨最小,山东杜梨居中。【结论】不同生态型的杜梨对缺铁胁迫生理响应敏感性不同,综合不同生态型杜梨本身生长势及对缺铁的响应,认为河南杜梨和山东杜梨的耐缺铁性优于甘肃杜梨。

杜梨嫩枝扦插的影响因素

据《中国果树》2023年第3期《杜梨嫩枝扦插影响因素探究》(作者王艺衡等)报道,为探究杜梨嫩枝扦插的影响因素,采用单因素试验设计筛选最优插条来源、新梢部段、插条长度和扦插基质,正交试验设计筛选最佳扦插生长调节剂配比。结果表明,连栋温室中采集的杜梨新梢中部段、长10~15 cm的插条更适合杜梨嫩枝扦插;IBA(吲哚丁酸)对扦插生根的影响大于NAA(萘乙酸)和IAA(吲哚乙酸),IBA主要影响生根率和平均根数,NAA和IAA主要影响平均根长;基质湿度和基质配比是影响扦插成活的2个重要因素,其中基质湿度对嫩枝扦插的影响大于基质配比。综上,以长10~15 cm的温室杜梨新梢中部段为插条,在100 mg/L IBA+40 mg/L NAA+10 mg/L IAA中浸泡1小时,再插入河沙∶珍珠岩∶草炭土=1∶2∶2的半干湿基质中,扦插生根率可达70%。

清本正源盆景植物名(三十五)--棠梨、杜梨与豆梨

盆景中的棠梨是对杜梨以及豆梨、褐梨、沙梨、麻梨等几种果实不大、表皮呈褐色的蔷薇科梨属植物的统称,其春季白花素雅,夏季绿叶婆娑,秋季累累的果实悬挂枝头,冬季落叶后枝干苍劲,可谓花、果、姿俱佳,适合制作多种造型的盆景。

有序样本聚类分析在杜梨苗高生长期划分中的应用

笔者以杜梨5 d苗高净生长量为样本,采用有序样本聚类分析法对其生长规律进行研究。结果表明,杜梨苗高生长过程可划分为4个时期,出苗期为3月5日至4月5日,生长初期为4月6日至4月30日,速生期为5月1日至6月15日,生长后期为6月16日至7月25日。结合不同的生长期、苗高净生长量及其占总生长量的百分数,提出了各时期应采取的育苗措施,可为培育杜梨优质壮苗提供依据。

甘肃子午岭杜梨的播种繁育技术探究

杜梨是一种具有强大生存力的蔷薇科植物,生命力和适应性极强,无论在严寒的北方,还是在土地荒芜的西北,都可以通过科学的种植技术来提高杜梨存活率,增加当地农民的经济收入,促进当地经济发展,让社会经济效益得到显著提升。本文以甘肃子午岭杜梨为例,阐述相关播种繁育技术,以期为当地果农提供技术参考。