褪黑素在采后果品保鲜中的应用现状与研究进展

褪黑素是动植物体内广泛存在的一种小分子的神经内分泌激素,是天然的抗氧化剂,具有影响果品采后呼吸代谢及乙烯释放、影响成熟衰老、增强果品抗逆性等功效,目前已越来越多地应用于果品采后保鲜。该文就褪黑素对果品保鲜的作用机制、在采后果品保鲜中的应用及其影响因素进行分析研究,以期明确褪黑素在采后果品保鲜中的研究现状和发展趋势,为果品保鲜产业提供新的技术支撑。

小果型西瓜新品种西彩1号

西彩1号于2022年通过了农业农村部非主要农作物品种登记。该品种为早熟、彩瓤、小果型西瓜一代杂种。植株生长势强,第1雌花着生于第7~8节,每隔3~4节现1雌花,易坐瓜。瓜发育期28~30天,全生育期85~90天。瓜椭圆形,瓜皮绿色覆墨绿色细齿条纹,瓜皮厚0.4厘米,单瓜重2.0~2.5公斤。瓜肉以橙黄色为主,带有少量红色,口感酥、细腻、无渣,有清香味,中心可溶性固形物含量约13%,边部可溶性固形物含量约11%。每亩产量2600公斤左右。适宜在陕西省早春或秋延后保护地种植。

设施西瓜连作土壤生化性质及微生物群落变化

为探索设施连作西瓜土壤微生态环境变化,通过高通量测序对连作组(连作10年设施西瓜土壤)和对照组(连作10年设施西瓜棚外相同土质的露天西瓜土壤)样品进行测序分析,比较2组土壤细菌和真菌的群落结构差异,测定土壤理化性质及酶活性。结果表明,连作组土壤pH、铵态氮、速效钾、微生物量碳、土壤酶活性极显著低于对照,而硝态氮和有效磷极显著高于对照组。连作组土壤中细菌ACE指数和Chaol指数均极显著高于对照组,土壤中真菌ACE指数、Chaol指数、Simpson指数和Shannon指数均低于对照组。土壤微生物优势物种组成改变,连作组土壤细菌变形菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门及硝化螺旋菌门相对丰度较对照组分别增加了9.80%、20.83%、21.76%和27.12%(P<0.05),而酸杆菌门和疣微菌门较对照组分别减少了21.7%和26.27%(P<0.05);连作组土壤真菌子囊菌门相对丰度较对照组增加了10.96%(P<0.05),担子菌门和罗兹菌门的相对丰度分别较对照组减少了13.42%和93.77%(P<0.05)。相关性分析显示,优势菌门除Latescibacteria和己科河菌门丰度与所有土壤环境因子相关性均不显著外,其他优势菌群都与所测土壤环境因子(有机质除外)存在密切相关关系,土壤pH、铵态氮、有效磷、速效钾是影响土壤中微生物群落的主要因素,担子菌门和绿弯菌门能够指示土壤微生物量,微生物群落结构的变化对土壤酶活性有较大的影响。综上,设施西瓜连作10年土壤理化性质、酶活性及微生物群落结构皆显著变化,西瓜连作障碍是多种因素综合作用的结果。

西瓜蔗糖转运蛋白SUT家族的鉴定及其在果实发育和逆境响应中的表达分析

蔗糖转运蛋白(SUTs)作为蔗糖主动转运的主要载体,在分配同化物从源到库组织的转运中起着关键作用。尽管SUTs的特性及其生物学功能已在高等植物中得到了深入研究,但该基因家族尚未在西瓜中进行鉴定。本研究在西瓜基因组中共鉴定了4个ClSUT基因,并对其基因和蛋白结构、保守基序、亚细胞定位、染色体分布、进化关系、启动子元件等进行了全面分析。基因结构分析表明,亚族Ⅰ的ClSUT3和ClSUT4基因均只含有一个内含子。所有ClSUT均被预测定位在质膜中,它们均含有一个保守的MFS-2结构域,并且含有与之对应的5个保守基序。系统发育分析发现拟南芥、水稻和西瓜中的SUT分为5个亚族,西瓜ClSUT与拟南芥SUT的亲缘关系更近,被聚类在亚族Ⅰ、亚族Ⅱ和亚族Ⅴ。还在西瓜ClSUT基因的启动子中鉴定到一些与激素和逆境响应相关的作用元件。此外,转录组数据表明,西瓜ClSUT基因的表达对渗透和盐胁迫呈现多样性,很可能参与西瓜对这些逆境的响应。

大棚西甜瓜“半网架”式轻简化地爬栽培技术

北京市农业技术推广站研发的大棚西甜瓜“半网架”式轻简化地爬栽培模式,可减轻传统栽培技术整枝、打杈等人工操作,降低人工成本50%以上,商品果率提高27.3百分点,每667 m^(2)效益增加3500元,有利于轻简化和规模化种植。

不同甜瓜品种氮钾双高效评价指标筛选及鉴定

为鉴定甜瓜耐低氮低钾能力,筛选氮钾双高效评价指标,为甜瓜氮钾双高效品种选育提供理论依据。以河南省主推甜瓜品种为供试材料,苗期试验采用穴盘基质栽培,设正常供氮钾(CK,N含量4.88 mmol/L、K_(2)O含量2.50 mmol/L)、低氮(LN,N含量0.01 mmol/L)、低钾(LK,K_(2)O含量0.01 mmol/L)、低氮钾(LNK,N含量0.01 mmol/L、K_(2)O含量0.01 mmol/L)4个处理,采用主成分分析、隶属函数法及聚类分析等多元统计方法,对甜瓜氮钾双高效进行综合评价,同时利用田间产量进行验证。结果表明,与CK相比,除茎粗和氮含量外各性状在低氮、低钾、低氮钾处理下的降低幅度均达显著水平。综合耐低氮系数、耐低钾系数、耐低氮钾系数主成分分析结果,确立株高、氮积累量和钾积累量为甜瓜苗期氮钾双高效品种鉴定的主要指标,茎粗、叶面积、干重、氮含量、钾含量是次要指标。综合氮效率和钾效率D值聚类分析结果,初步确立钱隆蜜、雪彤9号、锦绣翠玉既是氮高效又是钾高效型甜瓜品种,世纪星靓丽瓜姿既是氮敏感型又是钾敏感型甜瓜品种,结合氮钾效率D值聚类分析结果,最终确立锦绣翠玉是甜瓜氮钾双高效型品种,世纪星靓丽瓜姿为氮钾双敏感型品种。结合田间产量表现,认为氮、钾高效型品种在低氮、低钾胁迫下也可获得相对较高的产量,具有稳产的特性。本研究综合分析了氮高效、钾高效、氮钾高效筛选结果,且结合了田间产量表现,选用的评价方法是准确可行的,可为今后甜瓜氮、钾养分逆境栽培及品种选育提供理论依据。

西瓜生长特性及春播栽培技术(一)

西瓜是世界十大水果之一,原产于非洲沙漠地区,汉代时从西域传入我国。西瓜为夏季水果之王,以成熟果鲜食为主,营养丰富,并具有解渴、清热、消暑、利尿、解毒、降血压等保健功效。西瓜在我国南北均可栽培,以春播为主。本文对西瓜生长特性及春播栽培技术作一介绍,以促进我国西瓜产业健康发展,实现高产、优质、高效。

寒地特色薄皮甜瓜转录组测序分析

以13份薄皮甜瓜为试材,采用转录组测序方法,研究了白粉病抗性相关基因的表达情况,以期获得薄皮甜瓜白粉病抗性相关候选基因。结果表明:上调表达谱中,有21个基因只出现在抗性较好的品种中;下调表达谱中,有42个基因只出现在低抗品种中。GO分析显示,基因产物的活动主要涉及碳-碳裂解酶活性、ADP焦磷酸水解酶活性、肌氨酸氧化酶活性和β-麦芽糖4-α-葡萄糖转移酶活性等。利用KEGG Pathway分析了解基因的生物学功能发现,上调和下调基因多集中于植物昼夜节律调节、鞘糖脂生物合成通路硫胺素代谢和细胞的包吞作用等。结合前期GWAS的分析结果,选定MELO3C033293.2和MELO3C006706.2等作为寒地薄皮甜瓜白粉病抗性相关候选基因,进行下一步定量表达分析。

BSA联合转录组分析发掘西瓜叶片黄化候选基因

叶片是植物重要的功能器官之一,不仅是植株进行光合作用的主要场所,也可作为重要的形态标记,应用于育种中。叶片颜色作为形态标记,不仅可用于苗期杂种的清除,亦可用于种子纯度的测定。以西瓜全生育期叶片黄化突变体纯合自交系ly104为母本(P_(1))、绿叶自交系w3为父本(P_(2)),通过杂交创制F_(1)代、F_(2)代、BC_(1)代群体。遗传分析结果表明,该突变体的叶片黄化由单隐性基因控制。采用混合分组分析(BSA)进行初定位,通过简化基因组测序(RAD)开发全基因组单核苷酸多态性(SNP)标记构建西瓜高密度遗传图谱,将西瓜叶片黄化基因定位于2号染色体13950306~15517591 bp(大小约为1.57 Mb)。以西瓜97103v2为参考基因组,该区间包含24个注释基因。对P_(1)(P1Y)、P_(2)(P2G)和F 2代群体中黄叶(F2Y)、绿叶(F2G)株系进行转录组水平分析,结果表明,目标区间内基因Cla97C02G035950、Cla97C02G036010、Cla97C02G036020、Cla97C02G036060在黄化叶片与正常绿叶材料中的表达量差异显著,可能是西瓜叶片的黄化候选基因。研究结果可为进一步解析西瓜叶片黄化基因功能和生物学特性奠定重要基础。

薄皮甜瓜新品种“蜜脆9号”的选育

“蜜脆9号”是以‘HC3’作母本,‘PI6’作父本杂交育成的优质抗病丰产薄皮甜瓜新品种。植株长势强健,果实直筒形,平均单果质量500~550 g,果面灰白覆有墨绿条带,果肉绿色,中心可溶性固形物含量14%~16%,耐贮运。全生育期103~108 d,果实发育期30~35 d,抗病、抗逆性较强。适于陕西、河北、山东、内蒙古等地区保护地栽培。

黄腐酸钾对灵武长枣氮素吸收、分配及利用的影响

以5年生的灵武长枣(Ziziphus jujuba Mill. cv. Lingwuchangzao)树为试材,采用15N示踪法进行田间试验,研究0 kg/株(CK)、0.5 kg/株(T1)、1.0 kg/株(T2)、1.5 kg/株(T3)不同黄腐酸钾有机肥施用量对灵武长枣氮素吸收、分配、利用的影响。结果表明,灵武长枣树体氮积累量随黄腐酸钾供应水平的提高而增加,1.5 kg/株黄腐酸钾处理在果实成熟期氮积累量最高,达59.66 g/株,各处理以叶片、果实氮积累量较高;3个黄腐酸钾处理均显著提高了植株对氮素的吸收征调能力(NdFF)和15N吸收量(P<0.05),表现为T3>T2>T1>CK,不同器官的NdFF表现为果实最高;不同施肥处理的植株各器官15N分配率存在差异,以贮藏器官(果实)较高;与CK相比,3个黄腐酸钾处理15N当季利用率增加了2.27~5.34个百分点,以T3处理最佳,为8.92%。综合分析认为,配施1.5 kg/株黄腐酸钾有机肥,灵武长枣植株15N的吸收利用效果最佳。

绿肥还田对土壤改良及哈密瓜产量和品质的影响

设施大棚内长期连茬种植哈密瓜会导致土壤结构板结、土壤肥力降低,绿肥与哈密瓜轮作可有效改善土壤环境,提高土壤有机质含量。为探明不同绿肥还田对土壤肥力和哈密瓜产量和品质的影响,作者以紫云英、草头、蚕豆、燕麦为研究对象,开展了相关试验。试验结果表明,参试绿肥中燕麦的鲜质量最大,其次为蚕豆、紫云英、草头;不同绿肥还田对土壤理化性状的影响不同,绿肥翻压还田后,各处理土壤的有机质、全氮、碱解氮含量有不同程度的提高,各处理土壤的有效磷、速效钾含量有升有降,各处理土壤pH值均有所下降,蚕豆处理土壤的水溶性盐含量有所下降;不同绿肥还田对哈密瓜的果实性状影响不大,蚕豆处理哈密瓜的产量最高。由此可知,绿肥还田对土壤改良具有一定的促进作用;种植蚕豆产生的绿肥量虽次于燕麦,但蚕豆绿肥还田能提高土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量,降低土壤的pH值和水溶性盐含量,可有效缓解土壤盐渍化,同时蚕豆处理哈密瓜的产量和品质均优于其他绿肥处理。

北京地区小型西瓜长季节栽培技术

小型西瓜具有适应性强、生育期短、持续结果能力强的特性,而长季节栽培规避了生产成本高、恶劣天气等因素的影响。笔者从园区的建立、品种选择、田间管理、应用现状4方面总结了北京地区小型西瓜长季节栽培技术要点,供种植者参考。

辣椒基因组学研究进展

辣椒是我国重要蔬菜作物和调味品之一。开展辣椒基因组学研究对于认识辣椒遗传与进化、挖掘辣椒重要功能基因以及利用生物技术开展品种遗传改良等具有重要意义。2014年辣椒基因组草图发布标志辣椒步入基因组学研究时代。近10年来,辣椒基因组学研究取得显著进展,包括深入揭示辣椒基因组的基本特征,并初步构建辣椒泛基因组等。同时,辣椒基因组学还在探究辣椒种间分化和基因渗入、解析辣椒重要性状进化机制、阐明辣椒遗传多样性特征、揭示辣椒人工驯化特征、追溯辣椒全球扩张传播历史和挖掘辣椒重要性状控制基因等方面得到广泛应用。该文主要回顾和总结过去近10年辣椒基因组研究领域取得的进展,并对构建更高质量辣椒参考基因组和泛基因组以及完善辣椒功能基因组学研究平台进行展望,旨在为辣椒基因组学及其相关应用研究提供参考。

西瓜果实网条突变体的转录组分析

以条纹自交系西瓜(TD)和网条突变体西瓜(WT)为材料,通过分离群体的条纹性状比例探索西瓜的条性状遗传基础;以转录组测序及表达差异分析为基础,探索网条突变体西瓜在不同发育阶段的表达谱变化,筛选出条纹自交系与网条突变体西瓜之间表达差异显著的基因57个,主要富集于光合作用天线蛋白通路、生物碱生物合成通路、氨基酸代谢通路等7种代谢途径;通过加权基因共表达网络对核心基因的进一步分析,初步挖掘出部分网条突变体西瓜中有关生物胁迫抗性的基因变化情况,进一步筛选确定西瓜深绿条纹基因(ClGS,watermelon dark-green stripe)、类半胱氨酸蛋白酶抑制剂5编码基因、UDP-葡萄糖基转移酶编码基因、类长春碱合成酶编码基因、叶绿素a-b结合蛋白编码基因可能是决定西瓜网条果皮性状的核心基因;qRT-PCR验证结果表明,条纹自交系西瓜与网条突变体西瓜在基因表达上存在明显差异。本研究为西瓜不同果皮条纹育种提供了新的种质资源,也为阐明西瓜不同果皮条纹性状形成的分子调控机制提供了一定的理论依据。

盐碱地花生棉花等幅间作对花生光合特性及产量效益的影响

为充分利用盐碱地土地及温光热资源,明确盐碱地花生/棉花等幅间作种植模式下,不同垄行位置对花生光合产物积累和光合特性的影响,提高盐碱地农业生产综合效益,在田间条件下,采用花生/棉花6∶4等幅间作周年轮作高效种植模式,研究花生带不同垄行位置对其光合产物积累、光照强度、叶绿素荧光特性等的影响及产量和效益的变化。结果表明:(1)盐碱地花生/棉花等幅间作种植模式较花生单作可显著增加花生主茎高、侧枝长、功能叶片非光化学荧光淬灭系数(NPQ),显著降低生物量、相对叶绿素含量(SPAD)、叶面积系数(LAI)、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r)),产量明显降低;间作棉花果枝数、单株铃数、铃重和产量均明显提高,间作系统综合经济效益显著提高。(2)间作系统中花生带两边垄行(IP1、IP3)、单作花生和单作棉花的冠层光照强度峰值均出现在12:00,但中间垄行(IP2)花生冠层辐射强度峰值滞后到14:00,且间作花生带两边垄行冠层光照度显著低于花生单作处理。(3)间作系统中,花生花针期后垄行位置对光合效率的影响显著,中间垄行SPAD、LAI和NPQ值均显著高于两边垄行,而两边垄行间无明显差异;但P_(n)、气孔导度(G_(s))和T_(r)受试点和垄行位置影响显著,其中东营市试点花生各生育期的各垄行位置间均无显著差异,而高唐县试点间作花生功能叶P_(n)、G_(s)和T_(r)均显著低于单作处理,且间作处理的IP2垄行显著高于IP1、IP3两边垄行。(4)两试点间作棉花和花生产量低于其单作处理,但综合效益较传统植棉收益分别提高11.94%(东营)和27.08%(高唐),间作系统土地当量比大于1.02。

减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜的影响

【目的】研究减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜产量及品质的影响,为甜瓜生产中减施化肥增效提供基础数据。【方法】以甜瓜品种黄梦脆为材料,在优化施肥基础上配施4个蚯蚓粪有机肥梯度处理,研究减施化肥增施蚯蚓粪有机肥对连作甜瓜生理、光合特性、产量、品质和线虫根结数量的影响。【结果】相较于常规施肥,T_(2)处理的蔓长、蔓鲜重、蔓干重、根鲜重、根干重较对照分别增加了26.3%、39.9%、23.5%、80.6%和53.3%;光合指标T_(2)处理的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率较对照分别提升了38.6%、45.4%和66.1%,与对照差异显著;甜瓜品质关键指标在T_(2)处理下达到最大,与对照差异显著。【结论】T_(2)处理(蚯蚓粪有机肥300 kg/667m^(2)+复合肥50 kg/667m^(2))综合表现最佳,可作为连作甜瓜施肥。

不同砧木嫁接对金冠王甜瓜生长及品质的影响

以薄皮甜瓜金冠王为接穗,强势、伊丽莎白、勇士和强力为砧木进行嫁接,自根苗作为对照(CK),调查嫁接后甜瓜植株生长、果实产量及品质等指标并进行比较分析,采用主成分分析法进行综合评价,以期筛选出适宜薄皮甜瓜金冠王嫁接的砧木品种。各项指标调查与分析结果表明,勇士嫁接苗的株高、子蔓数和节间数显著高于自根苗,与CK相比,强势嫁接苗单果质量显著升高46.65%,强势、伊丽莎白和勇士嫁接苗每667 m^(2)产量分别显著提高24.54%、10.36%、19.96%,强势、勇士、强力嫁接苗的维生素C含量分别显著升高44.48%、82.23%、89.25%。主成分分析结果表明,强势和勇士2个砧木的嫁接苗表现最好,适宜作为金冠王的嫁接砧木。

低温胁迫下西瓜嫁接苗的蛋白质组学分析

为了研究西瓜嫁接苗遭遇到低温胁迫后,蛋白表达丰度的变化,深入了解西瓜苗期耐冷响应过程中所涉及的代谢途径,探讨相关的分子调控机理。本研究对西瓜嫁接苗和自根苗进行低温处理,采用iTRAQ技术对其进行蛋白质组学的鉴定和定量分析,然后利用数据库进行比对,并采用GO及KEGG注释其功能和代谢通路,最终获得了差异蛋白985个,其中上调蛋白545个,下调蛋白440个,涉及以下4种主要类别的蛋白质:碳水化合物代谢(26.52%)、遗传信息翻译(19.78%)、能量代谢(17.83%)和氨基酸代谢(13.70%)。蛋白质组学分析显示,与自根苗相比,嫁接苗低温耐受性的增加与甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)和核酮糖二磷酸羧化酶(Rubisco)的积累有关。

西瓜新品种农科大15号的选育

农科大15号是以自交系M08为母本、自交系1207为父本选育而成的杂交1代西瓜新品种。该品种在陕西关中地区早春塑料大棚种植全生育期100 d,果实发育期36 d;易坐果,果实椭圆形,果形指数1.44;果皮浅绿色上覆深绿色中细齿条,果皮厚度1.2 cm,果皮硬韧、耐贮运;瓜瓤红色,瓤质脆,口感佳,中心可溶性固形物含量(w,后同)11.7%;抗病、抗逆性强;单瓜质量8.7 kg,平均667 m^(2)产量4584.7 kg。适宜在西北生态区陕西省关中和陕北地区春季保护地和露地种植。2021年通过农业农村部非主要农作物品种登记。