8种豆梨无性系对盐胁迫的生理响应

以豆梨实生苗为试材,采用盆栽试验,浇灌浓度为0(CK)、4、8、12、16‰的NaCl溶液,观测其生理指标(SOD、POD、CAT、APX、H2O2和MDA)变化;再以8个豆梨品系(种)为试材,浇灌浓度为0(CK)、8‰的NaCl溶液,测定其生理指标,评价各品系(种)的耐盐性。结果表明:随着NaCl胁迫增强,豆梨MDA和H2O2有显著升高,随着保护酶系统的启动,代谢中产生的H2O2的含量又逐渐减少,避免了膜脂过氧化,有利于豆梨在较低浓度盐胁迫下正常生长;随着盐处理浓度增加,保护酶SOD、POD、CAT均呈先升高后降低的变化趋势,APX呈先减低后升高变化趋势;用8‰NaCl溶液分别处理各系号,发现与对照相比,各系号各指标变化规律不明显,各系号间有显著差异;采用模糊数学隶属函数法对8个豆梨品系(种)的耐盐能力进行综合排序,发现耐盐能力较强的有m11、m24和sd,j2、j8耐盐能力中等,m21、m10和m12耐盐能力较弱。

豆梨NADH型硝酸还原酶基因克隆、表达及酶活性分析

【目的】克隆豆梨硝酸还原酶基因(PcNR),并对其序列特征、表达特点及酶活性进行分析。【方法】采用电子克隆、RT-PCR和长片段PCR,得到PcNR的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,半定量RT-PCR检测其表达特点,并测定硝酸还原酶活性。【结果】获得了豆梨硝酸还原酶基因(PcNR)的cDNA编码区,其长度为2 712 bp,编码903个氨基酸,对应的基因组DNA序列长4 115 bp,包括4个外显子和3个内含子。PcNR编码的多肽含有硝酸还原酶特征序列:含钼因子、血红素结合区域和FAD绑定区域,属于NADH型硝酸还原酶。PcNR与湖北海棠MhNR(JN632526)、桃PpNR(AB061670)和野草莓FvNR(XM_004300392)蛋白间的相似性较高,并与蔷薇科植物NR处于系统进化树的同一分枝上。在无氮处理的豆梨叶片中几乎检测不到PcNR的表达;随着培养液中NO3-浓度的提高,其表达量先上升后下降;此外,供氮时间、环境温度及光照均可调控该基因的表达。豆梨叶片中硝酸还原酶的活性变化规律与PcNR表达量变化趋势相一致。【结论】首次从豆梨中克隆获得PcNR基因的cDNA和DNA序列,揭示了其序列特征,并对调控该基因表达和硝酸还原酶活性的相关因素进行分析,为开展梨砧木氮素营养研究提供资料。

北美豆梨秋冬叶色与生理变化的关系

为研究北美豆梨(Pyrus calleryana Decne)叶片变色期相关生理物质的变化,探索其叶色与生理变化之间的内在联系及变色机理。利用紫外分光光度计和便携式色差仪测定北美豆梨4个品种秋冬叶色变化过程中可溶性糖、花色素苷、叶绿素和类胡萝卜素含量与叶色的明度参数△L,色相参数△a和△b值。在叶片变色期,花色素苷含量总体呈上升趋势,叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐降低,可溶性糖含量较高且变化平稳。叶绿素与花色素苷含量具有相关关系;品种‘首都’和‘红塔’叶片中类胡萝卜素与花色素苷含量呈极显著负相关,品种‘贵族’和‘新布’相关不显著;4个品种可溶性糖与花色素苷含量不相关。叶色参数△a值均与花色素苷含量呈显著正相关,与叶绿素含量呈显著负相关,‘首都’和‘红塔’叶色参数△a值与类胡萝卜素呈极显著负相关;‘首都’△L值与花色素苷含量呈显著负相关,其他品种△L值与叶绿素、花色素苷含量之间均不相关;△b值与叶绿素、类胡萝卜素、花色素苷含量均相关性不显著。叶绿素和花色素苷含量是影响北美豆梨叶色的关键因素,类胡萝卜素不是主要色素,可溶性糖有利于叶色的表达。

北美豆梨组培快繁技术研究

为探讨北美豆梨组培快繁技术体系,以引进的北美豆梨‘首都’为试验材料,进行不同灭菌时间、不同基本培养基、增殖及生根培养、移栽基质的选择等试验。结果表明,灭菌14 min为5种灭菌时间中最佳灭菌时间,其成活率虽略低于灭菌16 min,但外植体萌芽快,长势正常;MS培养基为北美豆梨理想的基本培养基;MS添加0.5 mg/LTDZ＋0.2 mg/LNAA＋0.05 mg/LGGR6＋琼脂粉6.0 g/L＋蔗糖30 g/L＋活性炭2.0 g/L为豆梨的最适增殖培养基配方;最佳生根培养基配方为MS＋TDZ 0.5 mg/L＋ABT1~#1.5 mg/L＋蔗糖20 g/L＋琼脂粉4.5 g/L＋活性炭2.0 g/L;草炭＋珍珠岩（比例2：1）作为栽培基质移栽成活率最高,生长表现最好,幼苗健壮,叶色深绿。

盐胁迫对豆梨种子萌发及生长的影响

以豆梨(Pyrus calleryana Decne.)进口栽培品种‘红塔’种子(HT)为试材,采用6个浓度(0(对照)、50、100、200、300、400 mmol/L)的NaCl胁迫处理,测定盐胁迫后豆梨种子发芽率、发芽势、培养1~5 d的胚根长和胚芽长;以进口栽培品种‘首都’种子(SD)为对照,以7份野生豆梨种子(J_(2)、J_(8)、J_(10)、M_(6)、M_(13)、M_(15)、M_(24))为试材,采用浓度为200 mmol/L的NaCl胁迫处理,测定盐胁迫后豆梨种子发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长。应用隶属函数法、系统聚类分析法对种子耐盐性进行综合评价,分析盐胁迫对豆梨种子萌发及生长的影响。结果表明:①不同浓度盐胁迫,对‘红塔’种子发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长存在不同程度的抑制。随着盐浓度的增加(0~200 mmol/L),各处理间各指标均存在显著差异。当NaCl溶液浓度为300、400 mmol/L时,胚根生长2~3 d后基本停滞甚至萎蔫。在材料稀缺或进行大批量种质种子耐盐性比较时,可直接选择浓度为200 mmol/L的NaCl溶液处理,快速测定豆梨种子的耐盐萌发。②NaCl胁迫,对各豆梨种质萌发期各性状指标均有显著抑制作用。③依据豆梨种质的隶属函数及聚类分析结果,将8份豆梨种质划分为高耐盐(M_(15))、中度耐盐(J_(8)、M_(6))、盐敏感(SD、M_(24)、M_(13)、J_(10)、J_(2))3种类型。

山东省6个豆梨野生群体的遗传多样性分析

【目的】探究山东省野生豆梨种质资源的遗传多样性及亲缘关系,为其种质资源收集、保存以及育种材料的选择提供理论依据。【方法】采用AFLP分子标记技术对山东省分布的6个群体61个野生豆梨单株的遗传多样性进行了分析。【结果】8对引物组合共扩增出清晰条带1344条,平均每对引物组合扩增出168条带,其中多态性条带有1340条,多态位点百分率为99.75%。扩增条带中包含特异性条带179条,通过这些特异性条带可对88.52%的野生豆梨单株进行鉴别。6个野生豆梨群体的多态位点百分率(PPB)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s多样性指数(H)及Shannon’s信息指数(I)的变化范围分别为24.07%~55.09%、1.2407~1.5509、1.1541~1.2378、0.0905~0.1455及0.1346~0.2271。AMOVA分析显示,12.53%的变异来自群体间,87.47%的变异来自种群内。UPMGA聚类分析得出,61个单株的遗传相似性系数介于0.7378~0.8843之间,平均值为0.8068。在遗传相似系数0.806处可划分为5组,其中部分来源于同一地区的单株并没有完全聚为一组,而在遗传相似性系数0.824处分割时,还可将第Ⅴ组分为8个亚组,且亚组中来源于同一地区的资源倾向于聚为一类,主效应分析结果和UPGMA结果基本一致。【结论】山东省野生豆梨群体间存在一定的基因交流,各群体内遗传分化程度大于群体间,且群体间的地理来源和遗传变异程度并没有严格的相关性。

北美豆梨嫁接技术研究

分4个不同时期进行芽接试验,结果表明,北美豆梨在春季树液开始流动后（4-9月）均可进行贴芽嫁接,但在夏季高温季节要注意保湿,贴芽接成活率可达84%以上;分析比较了贴芽、劈接、插皮接3种方法对嫁接成活率及芽萌动时间的影响,3种方法嫁接成活率分别为85%、80%、79%,芽接萌发时间主要集中在接后第12-16天,劈接和插皮接萌发时间主要集中在接后第14-18天。

豆梨中谷胱甘肽还原酶基因的分离、表达特点及酶活性分析

【目的】测定谷胱甘肽还原酶活性变化,结合其催化产物含量、编码基因表达特点分析,明确该酶是否参与豆梨应对镉胁迫的调控过程。【方法】采用紫外/可见分光光度法检测谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性、谷胱甘肽池组成及过氧化氢(hydrogen peroxide,H_2O_2)含量,RT-PCR和PCR克隆PcGRchl和PcGRcyt的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列比较分析,荧光定量PCR检测它们在镉胁迫下转录水平变化。【结果】镉胁迫情况下,豆梨叶片GR活性上升,谷胱甘肽池中总谷胱甘肽(total glutathione,T-GSH)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)减少、氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione,GSSG)上升,H_2O_2积累增加。豆梨叶绿体PcGRchl和胞质PcGRcyt的序列长度、基因结构及所编码蛋白特征各不相同,它们在豆梨叶片中的表达量上调以响应镉胁迫信号,以PcGRchl的转录占主导。外源GSH预处理有助于豆梨预先储存GSH,减缓镉胁迫下H_2O_2的积累,与Cd(2 mmol·L^(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组相比较,GC(2 mmol·L^(-1),GSH预处理12 h转入2 mmol·L^(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组PcGRchl和PcGRcyt的表达水平没有太大变化,但GR活性部分受抑制;外源BSO预处理抑制植株叶片GSH合成,镉胁迫下BC(2 mmol·L^(-1)丁硫氨酸-亚砜亚胺预处理12 h转入2 mmol·L^(-1)CdCl2·2.5H_2O+Hoagland营养液)组H_2O_2产生加剧,GR活性上升幅度变大,但PcGRchl和PcGRcyt的转录不受影响。上述结果表明,GSH预处理或BSO预处理,可改变豆梨叶片GSH池的组成,从而在蛋白质水平上反馈调节镉胁迫情况下GR活性。【结论】豆梨GR参与应对镉胁迫的调控过程。镉处理后,豆梨叶片中GSH减少,促使GR酶活性上升,以补充植株应对逆境所需GSH,这一过程主要通过叶绿体PcGRchl的转录上调来实现;GSH或BSO预处理,改变植株GSH含量,从而影响GR活性,减缓或加剧镉胁迫下H_2O_2的产生,这一过程主要是在GR基因翻译后的蛋白水平上进行反馈调节。

南方优质梨翠冠在广西生态环境下的砧木选择试验

以翠冠为接穗,以鸟梨和沙梨为砧木,研究了不同砧穗组合的亲和力、开花结果习性、物候表现、抗逆性及产量表现。结果显示,翠冠以鸟梨为砧木,具有良好的亲和力,嫁接成活率为91.5%,接合部位断裂率仅2.8%,五年生植株保存率97%,生长指数高达0.92,病死株率为3.0,物候期相对稳定,萌芽率高,连续3年产量显著高于沙梨砧的嫁接体。因此鸟梨可作为翠冠梨嫁接的适宜砧木。

北美豆梨引种试验

引进北美豆梨优良品种6个,通过多年栽培试验,对其生物学特性、物候期、生长量、抗寒抗病性进行了研究。结果表明:引进品种均能适应引种地的环境条件,正常生长,其中‘贵族’、‘新布拉德福’、‘首都’3个品种表现突出,在观赏性、生长势、抗寒抗病性等方面都优于其他3个品种,是不可多得的观花、观果、观叶的优质绿化树种,可广泛应用于公园、休闲绿地、小区庭院、道路和风景区的绿化美化。

豆梨磷转运蛋白质基因(PcPht1)的克隆、表达及启动子分析

为明确梨砧木豆梨(Pyrus calleryana Dcne.)磷转运蛋白质基因的序列特点和表达模式,采用同源克隆、RACE技术和染色体步移法克隆获得1个Pht基因PcPht1的cDNA、DNA及启动子序列,并利用RT-PCR检测在不同供磷水平下该基因在豆梨幼苗中的表达情况。结果表明PcPht1 cDNA序列编码区长1 617 bp,编码1个由538个氨基酸组成的蛋白质,其相对分子质量为5.908×104。该基因编码区DNA序列没有内含子,其启动子除了具有TATA/CAAT-box外还包含防御与胁迫响应元件、光响应元件和茉莉酸甲酯响应顺式作用元件。PcPht1所编码蛋白质由12个疏水的跨膜区域组成,包括H2PO4-/nH+共运体、糖转运体和MFS通用底物转运体3个Pht1蛋白质特征结构域。PcPht1与大豆GmPht1;7和橡胶HbPht1间有较高的一致性(分别为88.0%和87.0%);与拟南芥Pht1蛋白质家族处于系统进化树的同一分支,并与AtPht1;4和AtPht1;7的亲缘关系最近。正常供磷条件下,PcPht1基因主要在根中表达,低磷时该基因的表达上调,提高供磷浓度其表达受到抑制,说明PcPht1的表达受环境磷浓度调控。

豆梨半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆及胁迫表达

采用RT-PCR结合RACE技术,从中国梨砧木——豆梨成熟种子中克隆获得豆梨半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因（PcCPI）的cDNA全长序列,并通过半定量RT-PCR分析不同胁迫处理对该基因表达水平的影响.结果表明：（1）PcCPIcDNA序列长度为980 bp,开放阅读框78~812 bp,编码的多肽由信号肽（29个氨基酸）和成熟肽（216个氨基酸）组成,具有3个植物半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因家族的高保守特征序列模式——LARFAVQEHN、QX-VXG和YQAKVWVKPW.（2）该蛋白与蔷薇科植物的CPI蛋白处于系统发育树的同一分支,且与苹果CPI蛋白的一致性最高（95.9%）.（3）半定量RT-PCR结果显示：PcCPI基因在豆梨叶片中为诱导型表达,在人工模拟逆境条件下（包括喷施50μmol/L MeJA或100μmol/L ABA、刀片2次机械损伤2、00 mmol/L NaCl胁迫、4℃低温或30℃高温胁迫）处理4 h后,豆梨叶片中PcCPI基因表达量明显上升,表明该基因参与了豆梨对生物或非生物胁迫的防御机制.

豆梨和杜梨砧木根系中多胺代谢与高温胁迫的关系研究

[目的]探讨豆梨(Pyrus calleryana Dcne)和杜梨(P.betulaefolia Bunge)砧木根系中多胺代谢与其耐高温胁迫的关系,对维持根系正常代谢具有重要意义。[方法]以豆梨和杜梨实生苗为试材,比较了45℃处理下2种砧木叶片落叶率的变化,以及在30和45℃下供试材料根系内源多胺种类、形态和含量变化。[结果]豆梨达到65%落叶率的时间比杜梨早8 d;2种砧木根系中均存在游离态和结合态腐胺、己二胺、亚精胺和精胺4种内源多胺;高温胁迫导致2种供试材料的游离态和结合态腐胺、亚精胺及精胺的含量均升高,其中杜梨根系中游离态腐胺、亚精胺和精胺含量,以及结合态精胺含量显著高于豆梨。[结论]多胺代谢变化与供试材料的耐高温胁迫能力有密切关系。

山东省豆梨资源表型性状多样性分析

为探究山东省豆梨资源表型性状多样性,本研究对37个山东省野生豆梨资源和3个引进的豆梨栽培种进行了9个数量性状的变异分析和相关性分析,对5个质量性状进行多样性指数分析,并对40个豆梨种质的枝叶性状进行聚类分析。结果表明:山东省豆梨资源具有丰富的表型多样性。其9个枝叶数量性状的变异系数为9.7%~34.8%,叶长/叶柄长的最高,叶柄长的次之,为31.2%。5个质量性状的平均多样性指数为0.77,当年生枝条颜色(1.35)的多样性指数最高,叶片被毛(0.30)的多样性指数最低。聚类分析结果显示,在欧氏距离9.0处,可将40个豆梨资源分为两大类,而在欧氏距离8.10处可将参试资源分为四大类,表明山东省豆梨资源的表型性状主要受地域环境影响,但也有少数野生杂交型的表型更多受基因型的影响。

豆梨发酵果酒工艺研究

研究豆梨发酵酒酿造工艺和参数。以豆梨果浆为原料,经过主发酵、后发酵和澄清等工艺酿制成发酵酒。采用单因素试验和正交试验,研究适宜豆梨酒发酵的料水比、糖度、酵母接种量、发酵温度和发酵时间。结果表明,豆梨酒主发酵最佳工艺为:料水比1∶2、糖度25%、0.03%果酒专用酵母、发酵温度25℃。豆梨酒适宜的后发酵温度为15℃、发酵期为20d。成品酒呈宝石红色、酒度较高与透亮诱人,且色、香、味俱佳与具有独特的豆梨酒风格。

北美豆梨叶变色期花色苷含量与相关酶活性的研究

为研究北美豆梨(Pyrus calleryana Decne)叶色变化机理,以3个品种为试材,在叶色变化期测定花色苷含量及花色苷合成相关酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查儿酮异构酶(CHI)、类黄酮糖基转移酶(UFGT)的活性变化。结果表明:在叶片变色期,花色苷含量随叶片着色呈上升趋势;在花色苷大量合成期,PAL活性呈下降趋势,说明PAL不是限制花色苷合成的关键酶;CHI酶活性在品种‘贵族’中与花色苷含量呈极显著复合曲线关系,其他2个品种与花色苷合成的关系不密切;UFGT酶活性一直保持较高,与花色苷稳定有关,是花色苷合成的重要酶。

外源调节物质对豆梨叶变色期及生理特性的影响

通过研究外源调节物质对豆梨叶色变化和生理指标的影响,为豆梨栽培技术及园林应用提供理论依据。本试验以豆梨‘首都’为材料,设置不同浓度和配比外源调节物质的组合处理,研究其对豆梨叶变色期、光合作用、花色苷和可溶性糖含量的影响。结果表明:各处理中,叶面喷施0.5 mg/L植物生长调节剂+1500 mg/L微肥+8000 mg/L蔗糖+20 mL/L白醋处理(T3)更能有效延长豆梨叶观赏期,观赏期可达29 d。各处理净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均有不同程度地增加,其中T3处理Pn和Gs分别比对照增加8.32%、6.78%,与其它处理存在显著性差异。T3处理10月14日叶片即开始变色,整个变色期花色苷变化曲线与其它处理及对照差异明显。一定时间内可溶性糖含量先缓慢上升,后明显上升,达到峰值后缓慢下降,T3处理可溶性糖净增长量最大。综之,豆梨叶面喷施0.5 mg/L植物生长调节剂+1500 mg/L微肥+8000 mg/L蔗糖+20 mL/L白醋更能提高植株的光合性能、有效调控叶片各类色素的比例及组成、增加叶片可溶性糖含量,继而延长落叶期、利于花色苷呈色。

不同基质配方对豆梨生长发育的影响

以‘首都’豆梨的一年生嫁接苗为试材,以园土为对照,对4种不同基质配方下豆梨的生长状况、光合性能及根活力进行了比较。结果表明:豆梨在4种配方基质中的表现均优于园土,C配方比较适合豆梨容器栽培。

低温胁迫对北美豆梨电阻抗参数与抗寒性的影响

以北美豆梨的一年生休眠枝条为材料,研究冷冻处理对其枝条电阻抗参数、相对电导率和丙二醛含量的影响。结果表明,随着温度的下降,北美豆梨枝条的胞外电阻Re、豫驰时间τ和豫驰时间分布系数φ均呈现逐渐下降的趋势,相对电导率、丙二醛和胞内电阻Ri则呈逐渐上升的趋势;相关性分析表明,北美豆梨的胞内电阻Ri与相对电导率和丙二醛含量呈极显著正相关。应用Logistics方程对北美豆梨胞内电阻Ri和相对电导率进行拟合,所得方程拐点温度分别为-22.66℃和-22.33℃,其结果非常接近,表明胞内电阻Ri可作为分析北美豆梨抗寒性的适宜参数。

不同豆梨品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

【目的】对8个豆梨品种的抗寒性进行综合性评价,为我国北方地区北美豆梨引种时的品种选择提供借鉴。【方法】以3年生8个品种豆梨及杜梨苗木的当年生休眠枝条为材料,研究低温胁迫(-10,-15,-20,-25和-30℃)对其相对电导率,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响,采用隶属函数法对不同品种豆梨的抗寒性进行综合评价。【结果】随着处理温度的降低,豆梨相对电导率呈逐渐升高趋势,各豆梨品种的低温伤害起始温度为-12.57^-20.36℃,可忍耐的最低温度为-33.95^-40.27℃,低温半致死温度(LT50)为-25.61^-29.38℃。低温胁迫过程中,各品种豆梨SOD和POD活性整体呈先升高后降低趋势,-25℃时达到峰值;MDA、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量随着处理温度的降低逐渐升高。采用隶属函数综合评价的抗寒性强弱顺序为:克利夫兰>新布拉德福德>殿级堂>贵族>资本>三体>杜梨>秋火焰>红塔。【结论】在我国杜梨天然分布区引种北美豆梨克利夫兰、新布拉德福德、殿级堂、贵族、资本和三体可安全越冬,而引种秋火焰和红塔则应注意在越冬期间采取一定的防寒保护措施。