外源施硒对绿竹生长、光合作用以及硒含量的影响

【目的】为提高绿竹笋的硒含量并改善其品质提供参考。【方法】结合盆栽试验和田间试验,盆栽试验以2年生绿竹盆栽苗为试验材料,田间试验以成林绿竹为试验材料,研究外源施硒对绿竹生长、光合作用和硒含量的影响。用亚硒酸钠(Na_(2)SeO_(3))配制成不同质量浓度(0、100、200、300和400 mg/L)的硒溶液,以叶面喷施方式对绿竹进行喷施处理,盆栽试验每株喷施100 mL(以叶面形成均匀水滴但不滴落为准),田间试验每个处理喷施20 L溶液(为避免不同浓度溶液的交互影响,喷施时由低浓度到高浓度喷施)。测定绿竹生长、光合色素含量以及硒含量指标,探讨不同浓度硒处理对绿竹生长及硒富集的影响。【结果】经100、200和300 mg/L质量浓度硒处理后,绿竹的株高、基径、叶长和叶宽均有不同程度的提高。不同浓度硒处理对绿竹叶片光合色素含量和抗氧化酶活性也有一定程度的影响,主要表现为低促高抑。盆栽试验和田间试验的绿竹各器官硒含量变化趋势表现一致,随着施硒浓度的增加呈线性增加趋势。盆栽试验中,绿竹各器官按照硒含量由大到小排列依次为竹叶、竹鞭、竹枝、竹秆;田间试验中,绿竹各器官按照硒含量由大到小排列依次为竹叶、竹鞭、竹枝、竹秆、竹笋;田间试验中绿竹各器官硒含量低于盆栽试验,随着施硒浓度的增加,绿竹各器官硒含量的增加速率也有所降低。【结论】叶面喷施300 mg/L的亚硒酸钠溶液处理对盆栽和田间绿竹生长、光合作用以及硒富集的效果最好。

辣椒抗病分子育种研究进展

辣椒起源于南美洲,16世纪传入中国。辣椒的营养价值高,在保健、美容、食品、医药、制暴等行业均有重要作用,已成为我国最重要的蔬菜作物之一,栽培面积逐渐增加、目前位居我国蔬菜作物之首。辣椒栽培过程中会遭受各种病害的侵袭,给生产造成重大损失。通过化学防治方法、农业防治措施等可以在一定程度上减轻病虫为害,但选用抗病品种是防治病害最经济有效的措施。随着分子生物学的发展,抗病分子育种与常规育种方法相结合是将来取得突破的发展方向。近年来,辣椒抗病分子育种机理取得了重要成果,尤其是抗病分子机理取得一系列成果。分子育种主要包括两部分:一是分子标记辅助育种,首先必须找到分子标记,分子标记分为基因标记、构建分离群体进行连锁分析获得的标记以及通过大量材料测序进行关联分析获得的标记;二是基因工程育种,前提是分离获得抗病基因,然后将抗病基因导入到经济性状优良的育种材料中,或者通过基因编辑技术或基因沉默技术使负向调控的基因发生突变,从而提高植株抗病性。该文从辣椒抗病性分子标记及其辅助选择、辣椒抗病分子机理、采用基因工程技术获得抗病辣椒种质(抗病毒病、抗青枯病和抗疫病)等方面进行综合介绍,并对辣椒抗病分子育种的发展趋势和研究重点进行展望。

不同混作模式下施氮对花椒光合特性及养分吸收的影响

【目的】为花椒生产实践提供参考。【方法】以2年生九叶青花椒为研究对象,采用2因素随机区组试验设计方法进行盆栽试验,设置3种种植模式(花椒-大豆、花椒-辣椒、花椒单作)和3个水平的施氮量(0、1.5、2.5 g/株),测定不同混作模式和施氮水平下花椒的干物质质量、光合指标及矿质养分含量。【结果】在3种种植模式中,施氮均能增加花椒干物质质量,在每株1.5 g施氮水平下,花椒-大豆混作能提高花椒的干物质质量。2种混作模式均会提高花椒的净光合速率,减少胞间CO_(2)浓度,增加叶绿素含量。在不施氮处理下,花椒-大豆混作模式和花椒-辣椒混作模式的花椒净光合速率比花椒单作分别增加了70.69%、59.28%。在每株0、1.5 g施氮水平下2种混作模式均降低了花椒胞间CO_(2)浓度。在3种氮素施用水平下,混作模式对花椒的气孔导度和蒸腾速率均无显著影响。在每株2.5 g施氮水平下,花椒-大豆混作模式和花椒-辣椒混作模式的叶绿素含量分别比花椒单作模式高了34.39%、42.81%。在花椒单作和花椒-大豆混作模式中,氮素水平对花椒总氮含量无显著影响。在花椒-辣椒混作模式中,每株2.5 g施氮水平的花椒总氮含量比不施氮处理增加了12.28%。在3种种植模式中,各氮素施用水平的总含磷量无显著差异。在单作模式中,氮素施用水平对总钾含量无显著影响。在花椒-大豆混作模式和花椒-辣椒混作模式中,施氮显著降低了花椒总钾含量。【结论】混作和施氮对花椒生长发育具有促进作用,其中花椒-大豆混作且每株施氮1.5 g时效果最佳。

果树果实脱落调控机理研究进展

果实脱落是果树生长发育过程中非常重要的一个阶段,是指果实脱离树体的过程,关乎果树生存、生长、繁殖和经济价值,因此解析调控果树果实脱落的分子机制对改良果树品种、提高果实品质显得尤为重要。果实脱落一般发生在离区,离区的产生和接受脱落刺激信号导致果实脱落是一个多种基因参与的调控过程,是细胞结构、碳水化合物、细胞壁代谢酶、乙烯合成及信号转导过程等多种因素作用的结果,但各影响因素的功能有待进一步挖掘,各影响因素之间的关系也有待进一步完善。基于此,本文通过对果树果实脱落过程中离区的形成和结构变化、碳水化合物、乙烯等物质的含量及相关基因的表达进行综述,以期为果实脱落机理研究提供新思路,也为果树生产过程中科学调控果实脱落、提高果实品质、减少损失提供理论依据。

磷硒配施对油茶硒吸收的影响

【目的】探究油茶最适磷硒施用浓度,为富硒油茶培育、深度开发提供参考。【方法】以赣无2号2年生嫁接油茶苗为研究对象,设置不同磷水平(单株每盆施用量分别为0.5648、1.1297、1.6855 g,分别编号P_(Ⅰ)、P_(Ⅱ)、P_(Ⅲ))、不同硒水平(单株每盆施用量分别为0、16、32、48 mg,分别编号Se_(0)、Se_(Ⅰ)、Se_(Ⅱ)、Se_(Ⅲ))处理,采取2因素完全随机试验设计,以富硒土壤为基质进行盆栽试验,研究不同浓度磷硒配施对油茶植株各器官硒吸收的影响。【结果】同一硒水平、不同磷水平处理下,低硒(施用量不大于16 mg)条件下,施磷可促进土壤有效磷含量增加。与Se_(0)处理相比,施硒会降低土壤有效磷含量;外源添加有机硒肥均可促进油茶植株对硒的吸收,硒含量增加,硒累积量增加;施磷可促进油茶植株对硒的吸收,硒含量增加,但效果不显著。土壤有效磷含量在Se_(0)P_(Ⅲ)处理下达到最高值19.203 mg/kg,与施硒处理的土壤有效磷含量有显著差异,是Se_(Ⅲ)P_(Ⅲ)处理的5.11倍;土壤硒含量在Se_(Ⅲ)P_(Ⅰ)处理下达到最大值8.712 mg/kg,与对照差异显著;油茶根系硒含量在Se_(Ⅱ)P_(Ⅲ)水平下达到峰值7.05 mg/kg,与其他处理有显著差异;油茶茎硒含量最大值出现在Se_(Ⅲ)P_(Ⅲ)处理下,为4.002 mg/kg,与对照之间差异显著;油茶叶片硒含量在Se_(Ⅲ)P_(Ⅲ)处理下达到最大值1.172 mg/kg;油茶硒累积量在Se_(Ⅲ)P_(Ⅲ)处理下达到最大,单株硒累积量高达52.154μg。磷处理对油茶各器官硒吸收无显著影响,硒处理显著影响油茶各器官的硒吸收,磷硒交互效应可以促进油茶根系对硒的吸收。【结论】磷硒配施可以促进油茶根系对硒的吸收,进而促进油茶各器官硒含量增加,油茶植株各器官按照从土壤转移的硒含量由高到低排序依次为根、茎、叶,土壤硒含量位于根茎的含量之间。从提高肥料利用效率的角度出发,Se_(Ⅱ)P_(Ⅰ)为促进油茶茎叶硒含量增加的最适浓度配比。

油茶成熟期喷施乙烯利对果实成熟及品质的影响

【目的】提高果实成熟整齐度,促进油茶鲜果机械化采收。【方法】以‘长林18号’‘赣石83-4’‘赣石447’为试验对象,在果实成熟期喷施0.2、0.6、0.8、1.2 g/L乙烯利和等量清水,调查油茶果实开裂动态,测定果实表观性状指标、种仁内营养物质含量和脂肪酸组分及含量,揭示乙烯利对油茶果实成熟和品质的影响。【结果】1.2 g/L乙烯利处理促进油茶果实开裂的效果最好,1.2 g/L处理的裂果率达到50%的所需时间比对照缩短了4 d,比0.6、0.8 g/L处理缩短了2 d。喷施乙烯利后,油茶的单果鲜质量、鲜果出籽率、鲜果出仁率、果实含水率以及连续2 a的单株产量无明显变化,种仁可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、油脂含量及各脂肪酸组分含量有不同程度的变化;‘长林18号’种仁的可溶性糖含量减少,油脂和可溶性蛋白含量有所增加;‘赣石447’种仁的可溶性糖和油脂含量整体上分别呈现减少和增加的趋势;‘赣石83-4’种仁的可溶性糖和可溶性蛋白含量均减少,油脂含量增加。‘长林18号’和‘赣石447’种仁的饱和脂肪酸含量明显升高,不饱和脂肪酸含量显著降低;‘赣石83-4’种仁的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸含量的变化不明显。【结论】在不影响果实产量和品质的前提下,可在成熟期对‘长林18号’和‘赣石83-4’喷施质量浓度为1.2 g/L的乙烯利溶液,对‘赣石447’喷施质量浓度为0.8 g/L的乙烯利溶液,来缩短油茶成熟进程,使其果实同步成熟。

不同龄级迷迭香生长指标及精油组分的比较

【目的】为迷迭香的科学采收、定向利用提供参考依据。【方法】以2、3、5、7年生迷迭香为试验材料,比较了不同龄级迷迭香的叶长、叶宽、叶厚、叶干质量、叶鲜质量、叶含水率、新梢长度等生长指标的差异,以及含精油率、精油主要成分及其含量等经济性状指标的差异,并分析了迷迭香生长指标与精油成分含量之间的相关性。【结果】不同龄级迷迭香的生长指标存在不同程度的差异,整体表现为3年生迷迭香相比其他龄级具有一定的优异性。在4个龄级中,3年生迷迭香的鲜质量、干质量均为最高,较其余龄级分别高出20.80%~77.00%、53.47%~120.00%;但其含水率最低,较其余龄级低8.13%~9.06%。各龄级内新梢长度差异均较大,且偏差有随其龄级增高而增大的趋势。迷迭香含精油率随其生长年限增长均有极显著提高,2、3、5、7年生迷迭香含精油率为0.48%~1.54%。精油成分种类随生长年限增加而增多,3、5、7年生迷迭香精油分别有47、53、64种成分,主要成分含量(峰面积占比大于1)先增加后下降,在3、5、7年生迷迭香精油中主要成分含量分别占总含量的90.92%、92.51%、91.20%,3、5、7年生迷迭香精油具有α-蒎烯、莰烯等18种共有主要成分。3年生迷迭香精油独有主要成分为(+)-2-冰片酮。【结论】不同龄级迷迭香的生长指标及精油成分间存在不同程度的差异性及相关性,以其生长指标等为监测依据筛选适宜收获期,有利于迷迭香定向利用。

园艺植物韧皮部卸载研究进展

植物韧皮部卸载包括一系列复杂的过程,韧皮部卸载在园艺植物(果树、蔬菜、观赏植物)同化物的运输和分配中具有重要作用。本研究概述了韧皮部卸载的主要途径,并重点综述了韧皮部卸载在园艺植物生长发育方面的主要研究成果,内容包括:①韧皮部运输的主要糖分物质;②韧皮部卸载方式;③韧皮部卸载研究方法;④园艺植物韧皮部卸载研究。随着研究的深入和新技术的出现,园艺植物韧皮部卸载过程中涉及的关键酶与蔗糖转运蛋白等需得到更深入地阐释,进一步助力解析植物韧皮部卸载参与园艺植物生长发育的分子调控机制,并有望为更多的植物韧皮部卸载研究提供新的思路。

园艺作物果实着色类型及其光调控研究进展

色泽是果实品质重要的表观属性,光照是影响果实色素合成的重要因素之一,为掌握果实着色特征,以期通过调控和改造色素积累过程提高果实品质或培育新品种。结合国内外园艺作物果实着色类型及色素对光响应的研究成果进行系统的梳理和综述。近几年,关于果实着色及其光照调控的研究已有较多报道,不同园艺作物或同一园艺作物不同品种果实呈色的色素种类、组分及其变化规律存在差异,且不同色素对光响应的敏感程度存在差异以及响应光照的相关基因类型也不相同。但是,目前国内外关于导致果实着色差异的原因尚未有系统的归纳总结,光对果实着色物质及相关基因调控机理的研究尚未形成体系,仍需进一步深入探究。

油茶sRNA分析及其对光合油脂代谢的调控

【目的】分析鉴定油茶s RNA的种类、数量和特征,揭示mi RNA及靶基因的功能,为利用mi RNA及靶基因进行油茶遗传改良提供理论依据。【方法】以优良油茶品种‘横冲89’为材料,采集嫩叶和成熟种子,提取总RNA,磁珠分离富集m RNA,利用Illumina RNA-seq高通量测序技术构建s RNA文库,分析s RNA的结构特征、种类和数量、公共序列及特有序列。将s RNA定位到油茶转录组上,分析比对上的总s RNA种类和数量,进行已知mi RNA比对分析和首位碱基偏好性分析。利用mi REvo和mirdeep2软件分析新mi RNA的前体和成熟体,预测新mi RNA,进行mi RNA家族分析;进行mi RNA表达与差异分析、层次聚类分析。最后,进行mi RNA靶基因预测、候选靶基因的GO功能富集分析和KEGG通路富集分析以及参与光合作用、油酯代谢mi RNAs的表达分析和靶基因筛选。【结果】分别构建了油茶叶和种子的s RNA文库,18~40个核苷酸(nucleotide,nt)的净读长分别为14256189条和10822313条,属于6138179和4980518种s RNA。其中,24-nt sRNA最多。叶和种子s RNA的公共序列为773647种,特有序列分别为4206871种和5364532种。在两个s RNA文库中,比对上油茶转录组参照序列的总读长分别为5855009和4122070条,比对上的mi RNA前体为118种,mi RNA成熟体为78个。研究发现:18~23 nt已知mi RNA首位碱基多偏好U。鉴定出54个新mi RNA,22个已知mi RNA家族,包括105个已知家族成员;67个表达差异mi RNA,调控1346个靶基因。其中,26个mi RNAs为显著差异表达,调控644个靶基因。聚类分析表明:显著差异表达的mi RNA被分为2族,一族在叶和种子中表达较低,另一族则表达较高。GO分析揭示差异表达mi RNA的候选靶基因在生物学过程、细胞组分、分子功能3大类的51个条目中富集。KEGG分析表明:差异表达mi RNA的候选靶基因在萜类主链生物合成、甘油酯代谢、氨酰t RNA生物合成等代谢过程中显著富集。此外,研究发现:ath-mi R5658和gma-mi R169v在叶和种子中差异表达,确定它们分别对应碳固定、光合作用途径中的类NADP依赖型苹果酶、果糖二磷酸醛缩酶1、光系统I反应中心亚基ⅣB,以及甘油脂代谢中的单半乳糖酰二酰基甘油合酶2等靶基因。【结论】初步证实了“一个mi RNA调控多个靶基因,以及多个mi RNA调控一个靶基因的现象”;发现了ath-mi R5658可能调控碳固定代谢、光合作用、甘油磷酯代谢、甘油酯代谢、脂肪酸延长等途径中靶基因的表达,gma-mi R169v可能调控甘油磷酯代谢中靶基因的表达。本结论对于揭示油茶光合碳固定、脂肪酸油脂合成的调控机理,培育优质高产油茶新品种具有一定的理论价值。

贵州不同种源普通油茶家系的遗传多样性

【目的】掌握贵州不同种源普通油茶家系的遗传变异情况,为家系内选择或良种选育提供参考。【方法】以贵州省7个种源的92个普通油茶家系的果实和叶片为材料,对其7个果实性状和6个叶片表型性状进行测定,通过方差分析、变异分析及聚类分析,了解不同种源或不同家系的遗传变异水平。【结果】不同种源、家系各性状的差异均达极显著水平(P<0.01)。在不同家系中,各家系遗传力为0.64~0.85,属于高遗传力,表明环境对其各性状的影响较小。在不同种源群体中,13个性状的群体间变异均大于群体内变异,叶片表型性状的群体间变异系数平均值是16.27%,果实表型性状的变异系数平均值是36.12%,果实性状变异系数明显高于叶片性状。果实、叶片表型性状的变异系数为9.75%~63.82%,其中单果种子数量的平均变异系数最高(53.03%),其次是单果种子质量(46.70%),表明单果种子数量和单果种子质量的改良空间较大。对于不同种源群体来说,平均变异系数最大的是玉屏县种源(24.68%),其次为锦屏县种源(23.96%),最小的是册亨县种源(22.08%),7个种源的变异系数相差不大。7个种源群体可被聚为3类,其中类群1包含望谟县种源、天柱县种源、黎平县种源和玉屏县种源,类群2包含松桃苗族自治县种源和锦屏县种源,类群3包含册亨县种源。92个家系也可被聚为3类,册亨县地区的种源相对集中,其他地区的种源不集中。【结论】贵州普通油茶资源具有较丰富的遗传多样性,不同种源或家系群体间的变异程度较高。

油茶林地中微量养分与果实经济性状的相关性

【目的】为油茶营养精准管理提供参考。【方法】以湖南省4个油茶栽培区油茶‘华金’林分为对象,测定林地土壤及油茶叶片中微量元素含量,并分析其与果实经济指标的关系。【结果】在不同产量水平下油茶林分土壤中Ca、Mg、Mn、B、Fe含量与叶片中Ca、Mg、Mn、Fe、Zn的含量及果实干出仁率、种仁含油率、种仁蛋白质、淀粉含量、茶油硬脂酸含量差异均达到显著水平(P<0.05)。回归分析结果显示土壤与叶片Ca含量是油茶产量的主控因子(F=9.210,7.649;P=0.006,0.011);土壤Mg含量和叶片Mn含量均与干出仁率呈显著正相关(F=6.584,4.566;P=0.018,0.044);种仁含油率与土壤Fe含量存在显著负相关,而与叶片Mg含量存在显著正相关(F=9.387,13.613;P=0.006,0.001)。土壤Mn含量分别与单果质量、棕榈酸含量、花生酸含量均存在显著正相关,与油酸含量存在一定的负相关(F=4.350,11.535,9.160,5.922;P=0.049,0.003,0.006,0.024)。相关性分析结果表明土壤B含量与叶片中Ca含量呈显著正相关(r=0.748);土壤Zn含量与叶片中Mn含量呈显著正相关(r=0.917)。【结论】土壤中B、Zn含量促进叶片对Ca、Mn元素的吸收,提高土壤与叶片中Ca含量则有利于产量的增加。叶片Mg含量有利于种仁含油率的提升,土壤中Fe含量过多可能会抑制油脂的积累。叶片Mn含量可促进干出仁率的增加,脂肪酸组成主要受土壤Mn含量影响。

Strategies and prospects for melatonin to alleviate abiotic stress in horticultural plants

Melatonin is a conserved pleiotropic molecule in animals and plants.Melatonin is involved in many development processes and stress responses;thus,exploring its function in plants,particularly in horticultural plants,has become a rapidly developing field.Many studies have revealed that phytomelatonin acts as a plant biostimulant and increase its tolerance to various abiotic stressors,including extreme temperature,drought,osmotic disturbance,heavy metals,and ultraviolet(UV).Melatonin appears to have roles in the scavenging of reactive oxygen species(ROS)and other free radicals,affecting the primary and secondary metabolism of plants,regulating the transcripts of stress-related enzymes and transcription factors,and crosstalk with other hormones under different environmental conditions.This pleiotropy makes phytomelatonin an attractive regulator to improve resistance to abiotic stress in plants.The recent discovery of the potential phytomelatonin receptor CAND2/PMTR1 and the proposition of putative models related to the phytomelatonin signaling pathways makes phytomelatonin a new plant hormone.Based on relevant studies from our laboratory,this review summarizes the phytomelatonin biosynthetic and metabolic pathways in plants and the latest research progress on phytomelatonin in abiotic stress of horticultural plants.This study will provide a reference for elucidating the regulatory mechanism of phytomelatonin affecting the resistance to abiotic stress in plants.

油茶叶片形态结构及内含物与炭疽病抗性的相关性

【目的】为油茶抗炭疽病品种选育及抗性评价提供参考。【方法】以长林系列8个油茶品系(CL4、CL18、CL40、CL53、CL166、CL150、CL76、CL102)为研究对象,进行油茶炭疽病发病率调查,通过石蜡切片使用光学显微镜、扫描电镜和高效液相色谱仪等仪器,分析各品系油茶叶片形态组织结构与抗性内含物含量间的差异,解析各指标与炭疽病发病率的相关性。【结果】CL150为抗病品系,CL76、CL102为易感病品系。油茶叶片属于异面叶,有2~3层栅栏组织,最下层栅栏组织排列疏松,上表皮和下表皮为单层排列紧密的不规则细胞,并且上表皮厚度大于下表皮厚度。油茶炭疽病抗性不同的品系间叶片组织结构存在较大差异,抗病品系的叶长和叶周长较大,并且具有较厚的下表皮,以及较薄的海绵组织和较小的海绵组织占比。发病率与叶片栅海比极显著负相关,相关系数为-0.937;发病率与叶片海绵组织厚度和组织疏松度极显著正相关,相关系数分别为0.900和0.952;发病率与叶长、叶周长及下表皮厚度显著负相关,相关系数分别为-0.777、-0.733和-0.736。基于6个抗性指标进行多元回归分析,初步构建了以油茶炭疽病发病率为(y)因变量的评价模型y=584.5565-0.9168x2+0.2062x4-2.7347x5-5.6463x6,模型的拟合度较好(P<0.001,R^(2)=0.997)。【结论】叶片的海绵组织厚度、栅海比和组织疏松度可被作为评价油茶炭疽病抗性的主要参考因子,叶长、叶周长和下表皮厚度可被作为油茶炭疽病抗性鉴定的辅助指标。以叶周长、海绵组织厚度、栅海比、组织疏松度为变量,可构建油茶抗炭疽病的评价模型。

夏季疏花疏果对油茶生长与主要经济性状的影响

【目的】油茶是我国南方重要的木本食用油料树种,发展油茶产业对山区乡村振兴和绿色增长具有重要意义。探讨疏花疏果对油茶生长与产量的影响,为油茶丰产稳产栽培提供科学依据。【方法】以油茶主栽品种‘湘林210’的6年生植株为试验材料,运用裂区试验设计,在7—8月分别进行不同程度的疏花芽疏果处理,对油茶的叶片、春梢、成花数量、产量等性状进行对比分析,明确疏花疏果对油茶生长和产量的影响。【结果】不同时间疏花疏果(A)对油茶侧梢的数量、生长和开花影响显著;不同程度疏花疏果处理(B)对叶片叶绿素SPAD值、坐果率影响显著,其中在A1B1处理下,油茶叶片叶绿素SPAD值最大(36.21);在A2B2处理下,油茶叶片氮含量最高(15.87 mg/g);在A2B4处理下,油茶侧梢数量最多(280条/m2),一级侧梢生长最长(33.76 cm)且开花数量最多;在A2B1处理下,一级和三级侧梢叶片数量最多,二级侧梢粗度和叶片数量值均最大;在A3B4处理下,油茶的坐果率最高(33.84%)。疏1/2花芽处理的油茶结果数量最多为155个/株;疏1/2果处理的油茶产量最高为8.23 kg/株。【结论】疏花疏果明显改变了当年油茶树的生长状况,提高了当年油茶果实的经济性状,同时也影响了翌年侧梢生长与花芽分化,在一定程度上改变了不同年份油茶产量大小年的格局。

高州油茶与小果油茶种仁蛋白质组差异比较

【目的】探索高州油茶Camellia drupifera和小果油茶Camellia meiocarpa调控种仁油脂合成、积累和代谢的关键差异蛋白质。【方法】使用非标记技术对2种油茶种仁的蛋白质组进行鉴定,采用亚细胞定位分析、结构域分析、聚类分析、GO和KEGG分析、蛋白质互作网络等生物信息学分析方法进行差异表达蛋白质的筛选和功能分类。【结果】在油茶种仁中共鉴定出5712个蛋白质,其中740个蛋白质表达量差异显著。与小果油茶相比,337个差异蛋白在高州油茶种仁中上调表达,403个差异蛋白在高州油茶种仁中下调表达。GO功能分类结果表明,差异表达蛋白质主要参与氧化还原的过程以及核糖体的组成。KEGG富集分析结果显示,视黄醇代谢、丙酮酸代谢、萘降解、氧化磷酸化和核糖体是差异表达蛋白质显著富集的关键代谢通路。与小果油茶相比,高州油茶种仁的6个显著差异表达蛋白质(淀粉合酶、ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、海藻糖-6-磷酸合酶/磷酸酶、UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、果糖激酶和己糖激酶)在淀粉和蔗糖代谢通路下调,可能与脂肪酸的合成和积累有关。此外,在高州油茶种仁中,11个显著差异表达蛋白质参与了与脂肪酸代谢相关的4个重要通路,其中3个显著差异表达蛋白质参与多个通路,长链酰基辅酶A合成酶和烯酰基载体蛋白还原酶/反式-2-烯酰-辅酶A还原酶在脂肪酸的生物合成、脂肪酸降解和脂肪酸延伸通路中下调,而酰基-[酰基载体蛋白]去饱和酶在脂肪酸的生物合成通路中下调,在不饱和脂肪酸的生物合成通路中上调。【结论】与糖类和脂肪酸代谢相关的蛋白在高州油茶种仁中显著差异表达,揭示了高州油茶和小果油茶种仁中的糖类和脂肪积累与代谢模式的差异,推测糖类合成相关蛋白表达下调与糖类在油茶种仁中转化为脂肪酸有关。差异表达蛋白质在不饱和脂肪酸的生物合成和视黄醇代谢通路显著富集,可能是山茶油富含不饱和脂肪酸和维生素的生物学基础。

白屈菜种子萌发特性研究

【目的】白屈菜(Chelidonium majus L.)是多年生草本植物,具有较高观赏价值,目前对白屈菜种子的研究还处于探索阶段,为探究浸种温度、KMnO_(4)消毒浓度和时间以及培养温度和光照对白屈菜种子萌发的影响。【方法】本研究以北华大学校内白屈菜种子为研究对象,对浸种温度进行单因素实验,KMnO_(4)消毒浓度和时间、培养温度和光照进行双因素实验,探究不同处理对白屈菜种子萌发的影响。【结果】15℃水浴浸种下白屈菜的发芽率、发芽势、发芽指数最高,0.3%KMnO_(4)消毒10 min白屈菜种子发芽率最高。25℃全光条件下各项萌发指标最大。【结论】在0.3%KMnO_(4)消毒10 min,15℃水浴浸泡12 h,培养温度25℃,光照12 h/黑暗12 h条件下白屈菜萌发率最高达60%。

不同发育期小玉竹种子大小变异特性及萌发规律

【目的】种子是植物繁衍的基础,探究小玉竹种子不同采收期形态特征和萌发规律,以期揭示小玉竹种子的形态特征及变异、适宜采收期,为培育小玉竹优质种苗提供科学依据。【方法】以吉林市东团山野生小玉竹种子为研究对象,精确测定其不同发育期长径、宽径、纵径、形态指数、大小指数、千粒重等大小特征指标,利用标准主轴估计法分析种子形态特征的异速生长关系;低温沙藏处理30 d并通过培养皿纸上发芽方法进行种子发芽规律研究。【结果】不同发育期小玉竹种子大小各性状变异均为连续分布的数量性状,发育期变异系数:重量>纵径>宽径>长径,分别集中在在成熟期变异系数:重量>长径>纵径>宽径。4℃沙藏30 d显著提升发芽率、发芽势。【结论】小玉竹种子近似椭圆形,在三维角度下越大越立体饱满形状趋于“圆球”。种子重量变异最大,可以利用此特性进行分级,9月底采收更合适,4℃沙藏30 d,发芽更快更整齐,发芽率可达87.78%。研究结果可以指导小玉竹的产业实践,促进小玉竹有性繁殖发展。

蒙古扁桃潜在地理分布对气候变化的响应

为了解蒙古高原第三纪孑遗珍稀濒危物种蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)潜在分布特征及其对未来气候变化的响应,利用121个蒙古扁桃种群分布点数据,选取气候和土壤变量,通过在R软件Biomod2建模平台构建物种综合适宜生境模型(CHS),模拟当前气候条件和预测未来两个时期(2050S和2090S)共3种不同气候情景下(SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5)蒙古扁桃的潜在分布、时空演变特征及适宜生境迁移。结果显示:气候适宜性模型(EM)的TSS>0.75,分布限制模型(Li)的受试者工作特征曲线(ROC)>0.90,表明选择综合适宜生境模型能精确地模拟不同气候情景蒙古扁桃潜在地理分布特征。当前气候条件下蒙古扁桃的适宜生境面积为64.00万km2,占全国总面积的6.67%,主要分布于蒙甘宁等地,少量分布于青海、新疆、陕西、山西、河北等地。未来(2050S、2090S)SSP1-2.6、SSP3-7.0、SSP5-8.5三种气候情景下,蒙古扁桃的适宜生境面积均呈现出减少趋势,且2090S不同气候情景下适宜生境面积均小于2050S。蒙古扁桃适宜生境质心整体上有逐步向西和向高纬度地区迁移的趋势。

油茶林生草栽培对土壤理化性质、微生物多样性及酶活性的影响

【目的】为油茶林生草栽培模式的应用提供参考。【方法】2018年,在4年生油茶林行间进行生草试验,供试草种为百喜草、金鸡菊,以清耕自然生草为对照。2020年,测定土壤理化性质、微生物多样性及酶活性,分析生草对油茶林土壤生物特性的影响。【结果】间种百喜草和金鸡菊能提高油茶林0~30 cm土层土壤含水率、孔隙度及pH值(P>0.05),分别比对照增加了45.55%、10.18%、6.97%和26.64%、17.54%、4.98%。间种百喜草和金鸡菊能提高土壤有机质、全氮含量(P>0.05),分别比对照增加了35.91%、16.22%和23.09%、33.78%,但降低了土壤全磷含量(P>0.05),分别减少了8.47%、18.64%。间种百喜草提高了土壤细菌多样性(P<0.05),Sobs指数、Shannon指数、Simpson指数分别比对照增加了42.20%、6.40%、1.02%,但降低了土壤真菌多样性(P>0.05);间种金鸡菊提高了土壤细菌多样性和真菌多样性(P<0.05),Sobs指数、Shannon指数、Simpson指数分别比对照增加了62.49%、9.60%、1.02%和46.00%%、13.68%、3.26%。间种百喜草、金鸡菊可提高土壤脲酶活性(P>0.05),分别比对照增加了36.69%、20.13%,但降低了土壤多酚氧化酶活性(P<0.05),分别比对照减少了24.22%、29.19%。【结论】间作百喜草、金鸡菊在一定程度上提高了油茶林地土壤肥力水平,对油茶林地土壤改良和可持续生产具有积极的作用。推荐将百喜草和金鸡菊作为油茶林地生草草种使用。