外源γ-氨基丁酸和外源褪黑素处理对红酥宝梨果实品质及糖代谢相关酶的影响

【目的】研究外源γ-氨基丁酸和外源褪黑素处理后,红酥宝梨果实不同发育阶段的糖代谢相关酶活性及果实糖含量的变化规律,明晰影响红酥宝梨果实糖积累的关键酶类,为红酥宝梨果实品质调控技术研发提供理论依据。【方法】以红酥宝梨为试验材料,于果实膨大期用5 mmol·L^(-1)、10 mmol·L^(-1)、20 mmol·L^(-1)的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)溶液和50μmol·L^(-1)、100μmol·L^(-1)、200μmol·L^(-1)的褪黑素(melatonin,MT)溶液进行叶面喷施,对照为叶面喷施蒸馏水,研究其对梨果实发育过程中果实品质相关指标以及糖代谢相关酶活性的影响。【结果】适宜浓度的外源GABA处理和外源MT处理显著提高了红酥宝梨果实品质,其中,50μmol·L^(-1)MT处理显著提高了单果质量、增强了果实阳面着色效果、果肉硬度和蔗糖、山梨醇、果糖、总糖含量,以及甜度值和糖酸比。适宜浓度外源处理还能显著提高红酥宝梨发育过程中糖代谢相关酶类的活性,其中10 mmol·L^(-1)GABA处理对可溶性酸性转化酶(S-AI)活性、5 mmol·L^(-1)GA-BA处理对中性转化酶(NI)活性、200μmol·L^(-1)MT处理对蔗糖合成酶(分解方向)(SS-Ⅰ)活性、20 mmol·L^(-1)GABA处理对蔗糖合成酶(合成方向)(SS-Ⅱ)活性、50μmol·L^(-1)MT处理对蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性均有显著提高。【结论】利用50μmol·L^(-1)浓度的褪黑素溶液对红酥宝梨进行叶面喷施,可显著提高单果质量、色差、可溶性固形物含量等果实经济性状和蔗糖磷酸合成酶活性,提高梨果实中蔗糖、山梨醇、果糖和有机酸含量、增加糖酸比和果实甜度,进而提高果实品质。

不同脱萼处理对库尔勒香梨果实脱萼率和果实品质的影响

【目的】为筛选出适合库尔勒香梨的绿色、安全果实脱萼方案。【方法】以库尔勒香梨为试验材料,分别在初花期、盛花期喷施不同浓度的母梨剂、氟硅唑、苯甲·丙环唑、美翠、金村秋进行脱萼处理,喷清水为对照,研究不同脱萼剂的不同处理对库尔勒香梨果实脱萼率及果实单果质量、果形指数、可溶性固形物等外观和内质指标的影响。【结果】母梨剂处理后,脱萼率与对照相比均显著提高,果形指数与对照相比均有不同程度的降低,效果较好的是处理T2(2000倍液盛花期喷施1次),脱萼率为79.28%,对果实品质无不良影响。氟硅唑处理后,脱萼率与对照相比均显著提高,不同氟硅唑处理的果形指数、果柄长度均低于对照,且呈现随着处理浓度的升高而降低的趋势。脱萼效果较好的是处理T6(4000倍液,初花期和盛花期各喷1次),脱萼率为98.68%,比对照提高了49.50%,平均单果质量显著高于对照。苯甲·丙环唑处理后,脱萼率与对照相比显著提高,脱萼率呈现随处理浓度增大而提高的趋势,果形指数、心果比和果柄长度均低于对照。脱萼效果比较好的是处理T12(4000倍液,初花期和盛花期各喷施1次),脱萼率为88.43%,比对照提高了39.25%,可提高果实可溶性固形物。美翠初花期处理,脱萼率随着处理浓度的提高而提高,处理T17(20倍液,初花期喷施1次)的脱萼率效果最好,脱萼率80.89%,约是对照的1.6倍,果实的心果比、果柄粗度显著低于对照,可溶性固形物显著高于对照。金村秋处理后,盛花期低浓度处理T30(1000倍液,盛花期喷施1次)的脱萼率效果较好,脱萼率为75.14%,果实单果质量、果形指数、心果比和可溶性固形物等均与对照差异不显著。【结论】几种脱萼剂处理后,均可以提高香梨果实脱萼率,形成更多的脱萼果(俗称母梨),效果依次为氟硅唑>苯甲·丙环唑>母梨剂、美翠和金村秋。

F型小麦雄性不育系小孢子发育的细胞学观察

为明确F型小麦雄性不育系雄性败育的细胞学机理,以西农979为对照,采用醋酸洋红染色制片等方法观察花粉母细胞减数分裂、小孢子发育过程及成熟花粉粒育性表现,并套袋自交,于成熟期统计结实率。结果发现,F型小麦雄性不育系仅有2.15%的花粉母细胞减数分裂Ⅱ异常,其余绝大多数花粉母细胞减数分裂正常,但小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解,导致无核小孢子的出现,其比率为77.04%。成熟花粉粒经1%I2-KI染色后显示异常的花粉粒比率高达94.8%,其中包括圆败、典败和染败类型,但以染败型为主。F型小麦雄性不育系套袋自交结实率为2.5%。上述三方面的研究结果彼此相符,据此认为,小孢子由单核期进入二核期后,生殖核和营养核先后降解导致无核小孢子的产生是F型小麦雄性不育系雄性败育的主要细胞学原因。

F型小麦雄性不育系测恢研究及杂种优势分析

小麦F型雄性不育系是具有普通小麦细胞质的新型细胞质雄性不育系。本研究利用364个普通小麦品种(系)与F型雄性不育系FA杂交配制F1,测定其育性恢复性。结果表明,49个小麦品种(系)对F型不育系具有完全恢复性,其F1的自交结实率(国际法)达到甚至超过对照(黄淮冬麦区主栽品种周麦18),这些材料可作为FA的恢复系供进一步研究利用。这一结果说明,小麦F型雄性不育系的育性较易恢复。另外,7个小麦品种(系)对不育系FA不具有恢复力,可用于转育新不育系。从364个组合初选出15个组合,经超标杂种优势分析,7个组合表现更优,具有不同程度的增产潜力,需进一步升级试验、筛选鉴定。

小麦品系91260抗白粉基因的分子标记定位（英文）

白粉病是小麦的重要病害之一,可造成小麦严重减产。小麦品系91260具有优良的成株期白粉病抗性并对白粉菌生理小种E09免疫。为给抗白粉病小麦育种提供参考,本研究对抗病品系91260和感病品种豫麦49的杂交F2代群体进行遗传分析。结果发现,F2代群体中抗感植株的分离比为9∶7,表明91260含有两对显性互补的抗白粉基因,暂时命名为Ml91260-1和Ml91260-2。SSR分子标记分析表明,Ml91260-1位于2AL染色体上,侧翼分子标记为Xcfa2263和Xwmc170,遗传距离分别是8.3 c M和4.1 c M;Ml91260-2位于2BL染色体上,侧翼分子标记为Xgpw4103和Xwmc332,遗传距离分别是4.1 c M和6.7 c M。其中,Ml91260-2是2BL上新的抗白粉病基因。

红梨新品种红酥蜜黄化原因及矫治效果研究

【目的】探寻红梨新品种红酥蜜树体黄化的原因及最佳治疗方案。【方法】以树体黄化的红酥蜜为试材,设3个治疗性肥料处理和黄化树、正常树2个对照,通过分析正常树、黄化树土壤中pH值和氮、有效磷、速效钾、总铁、有效铁、有效锌、有效铜、有效锰矿质元素含量的差异找出树体黄化的根本原因。选用3种新型肥料进行黄化病治疗处理,通过观察叶片颜色变化,结合分析3种处理对果实品质的影响及土壤、叶片中矿质元素含量的变化,筛选出最佳的矫治处理。【结果】碱性土壤易造成土壤有效铁、有效磷、速效钾、有效锰的缺失,土壤中有效铁含量与土壤中锰含量呈极显著正相关,与土壤中氮、有效磷、有效锌的含量呈显著正相关。红酥蜜黄化树土壤中有机质以及有效铁、有效磷、有效锌和有效铜的含量显著低于正常树。黄化树叶片中氮、总铁、活性铁、锰、锌含量与正常树差异不显著,叶片中磷、钾、铜含量显著高于正常树。土壤中有效铁含量的缺乏是红酥蜜树体黄化的直接原因,必益铁+微晶C和福绿来+海藻素处理均可显著提高土壤中有效铁的含量,对黄化树矫治效果十分显著,土壤调理剂对黄化树矫治没有效果。必益铁+微晶C处理后土壤中有效磷、有效锌、有效铁、有效锰和有效铜的含量显著高于对照。福绿来+海藻素处理后土壤中有效铁、有效铜的含量显著高于对照,果实品质最好。【结论】红酥蜜是生理性缺铁引起的黄化,用必益铁+微晶C和福绿来+海藻素进行黄化矫治效果显著。黄化树土壤中有效铁、有效磷、有效锌和有效铜含量显著低于正常树。土壤中有效铁含量与土壤中氮、有效锰、有效磷、有效锌的含量呈显著正相关。

梨杂交种子催芽新方法及最佳冷藏时间研究

种子休眠是指在预定的时间范围内本该有生命活力体征的种子,在预计正常、利于种子萌发的一些环境因子的组合条件下,不能按期正常萌发的一种生物现象。休眠是植物的一种生存策略,不仅为种子的传播扩散争取了时间,还能促使种子在最理想的环境条件下萌发。用杂交种子培育杂交苗是梨育种过程中一个非常关键的阶段,低温处理是梨种子打破休眠进入萌发一个必要的处理过程。

梨真的分“公母”吗?

入秋之后,最应景的一种水果那就是梨,砀山酥梨、库尔勒香梨等传统的名优品种陆续热闹上市。因梨能“降火润燥”,汁多味甜而深受人们喜爱,所以人们都说秋季要多吃梨。那怎么挑选美味的梨呢?细心人会推荐大家要选择“母梨”,认为“母梨”比“公梨”好吃。那同一个品种的梨真有“公梨”“母梨”之分吗?它们的区别在哪里?我们应该怎么选择呢?。

MeJA和PDJ对3个红皮梨品种果实着色及糖酸含量的影响

为了探究茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)和二氢茉莉酸丙酯(Prohydrojasmon,PDJ)对红皮梨果实着色和糖酸含量的影响。以红玛瑙、红酥宝、红香酥3个红皮梨品种为试验材料,通过叶面喷施浓度为0.5、1.0、2.0 mmol/L的MeJA和PDJ,研究不同浓度的MeJA和PDJ对果皮色泽、叶绿素含量、花色苷含量及果实糖酸含量的影响。结果表明,不同浓度的MeJA和PDJ处理后,3个红皮梨品种果皮的a^(*)值和花色苷含量提高,果实果糖、葡萄糖、山梨醇、总糖含量及糖酸比上升,但果皮的L^(*)值、b^(*)值、叶绿素含量和果实总酸含量下降。在同样提高果实品质的前提下,0.5 mmol/L PDJ处理红玛瑙和红酥宝果实着色较好,0.5 mmol/L MeJA处理红香酥果实着色较好。

梨296份种质资源果点性状综合评价

以国家园艺种质资源库郑州梨分库296份种质资源为试材,在果实成熟期测定果实表面果点大小、密度、凹凸、单位果面果点面积之和,对不同种质资源果实外观品质进行感官综合评价,利用灰色关联分析(Grey relation analysis,GRA)和聚类分析(Cluster analysis,CA)建立不同种质资源果点性状综合评价模型。利用灰色关联分析法得出296份梨种质资源果点性状的相对关联度变化范围在0.3158~0.6526之间,将296份资源划分为优、良、中、差、极差5个等级。筛选出‘Autumn Red’‘Red Sensatian’‘中梨美萃’‘巴梨’‘大巴梨’等果点性状优良、外观品质优异的种质,及‘蒲瓜梨’‘细花麻壳’‘茌梨’‘恩梨’等果点性状差、外观品质不佳的种质。这一结果与感官评价结果一致。系统聚类分析法将296份梨种质资源聚为5类,对应果点性状优、良、中、差、极差5个等级,分别占种质资源的7.8%、8.8%、37.2%、34.1%、12.1%。综合以上分析方法筛选出的果点性状优异的种质资源可作为梨外观品质改良的基础材料,果点性状极差的种质资源可作为研究梨果点性状的形成和调控机制的材料。

采前套袋栽培对“红香酥”梨果品质和鲜切保鲜效果的影响

以“红香酥”梨为试材,采用采前套袋栽培的方法,研究了采前套袋栽培方式对“红香酥”梨果实品质和鲜切保鲜效果的影响,以期为鲜切果蔬的保鲜研究提供参考依据。结果表明:套袋栽培的梨果实硬度和琥珀酸含量显著增加,可溶性糖、葡萄糖、果糖、山梨醇含量显著降低;随着贮藏时间的延长鲜切梨的失重率、褐变度、a*值、b*值不断上升,硬度不断下降,可溶性固形物和可溶性糖含量先上升后下降,多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性呈升-降-升的趋势;其中套袋栽培总体上加快了鲜切梨果实的失重率和褐变度、PPO活性、POD活性、总酚含量上升,还加快了果实可溶性固形物和可溶性糖含量的下降。未套袋栽培“红香酥”梨果实外观品质有所降低,但整体上能够提高其内在品质,并且有利于鲜切保鲜,“红香酥”梨鲜切保鲜选择未套袋栽培的梨果实更好。

梨果实发育过程中褐变度、酚类物质及相关酶的变化研究

梨果肉褐变是影响其品质的重要问题,为深入探讨梨果肉褐变的生理机制,以易褐变品种‘宝珠’‘苹果梨’和不易褐变品种‘丰水’‘崇化大梨’为试验材料,测定其果实发育过程中褐变度、酚类物质及相关酶活性的变化。结果表明,梨果肉褐变程度、酚类物质含量和部分酶活性均随着果实的生长发育呈逐渐降低的趋势;从幼果至果实成熟,熊果苷、绿原酸、表儿茶素是果实中主要的酚类物质,三者含量占总酚含量的90%以上,2个易褐变品种‘宝珠’‘苹果梨’果实中熊果苷、绿原酸含量高于2个不易褐变品种‘丰水’‘崇化大梨’。从果实褐变度与酚类物质含量的相关性分析看,在幼果期,单个的酚类物质对果实褐变影响不大,在果实生长后期与果实褐变相关性强的酚类物质主要有熊果苷、儿茶素、绿原酸和咖啡酸。在整个果实发育期,易褐变品种的多酚氧化酶(PPO)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和总酚含量均高于不易褐变品种;幼果期易褐变品种果实PPO活性与不易褐变品种差异显著(P<0.05),成熟期差异不显著。4个品种果实中PPO、PAL活性与大多数酚类物质含量均显著相关,对不同发育阶段果实褐变的研究要综合考虑PPO活性与总酚的含量。

小麦RNA解旋酶基因TaDEAD1-B的原核表达、纯化及解旋酶功能验证

RNA解旋酶(RNA helicase)参与多种逆境胁迫应答,是重要的抗逆候选基因。本研究成功从小白麦(Triticum aestivum)中克隆了一个参与干旱、高温胁迫响应的DEAD-boxRNA解旋酶基因TaDEAD1-B的CDS全长序列并对其在逆境胁迫的表达模式进行了分析。进而将TaDEAD1-B基因的编码区构建到原核表达载体pColdTMTF,转化大肠杆菌(Escherichiacoli)BL21(DE3)菌株后,对其最优原核表达条件(异丙基硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导浓度、培养温度和时间进行了分析。采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)对重组蛋白pColdTMTF-TaDEAD1-B的可溶性进行了研究,进而利用磁珠法对重组蛋白进行了分离纯化;最后利用甲醛变性凝胶(Formaldehy dedenaturedgel)电泳法验证了TaDEAD1-B的解旋酶功能。结果表明,TaDEAD1-B的cDNA(GenBank登录号:MG888432)含有68bp的5'UTR,1905bp的基因编码区和79bp的3'UTR,编码634个氨基酸;理论分子量为67.06kD,理论等电点pI7.69。干旱胁迫和高温胁迫下的表达分析表明TaDEAD1-B的表达量分别在胁迫后6h和4h达到最高峰值,组织特异性表达分析表明TaDEAD1-B在生殖器官小穗中优势表达。重组蛋白pColdTMTF-TaDEAD1-B的最佳诱导表达条件为IPTG(1.0mmol/L),16℃,150r/min诱导16h,且重组蛋白是可溶的。甲醛变性凝胶电泳证明TaDEAD1-B蛋白具有ATP依赖型RNA解旋酶活性。逆境胁迫和组织表达模式分析以及其解旋酶功能验证为研究TaDEAD1-B在小麦中的生物学功能提供了理论参考。

红皮梨新品种‘丹霞红’

‘丹霞红’是中国农业科学院郑州果树研究所以‘中梨1号’为母本,‘红香酥’为父本,人工杂交选育而成的红皮梨新品种。果个大,平均单果质量260 g,果实近圆形,果皮底色绿色,阳面着橘红色,外观漂亮,肉质脆而多汁,果肉质地极细,风味甘甜,有微香,可溶性固形物含量13.5%,在河南郑州地区8月中下旬果实成熟,果实发育期130~140 d,营养生长期210 d。果实耐贮藏,不耐磕碰。盛果期果实产量45000 kg·hm^(-2)。