亚砷酸钠抑制柑橘果实柠檬酸积累的机制

以亚砷酸钠(NaAsO_(2))溶液(含6.16 g/L MgSO4·7H2O、1 mL/L Triton X–100、0.17 g/L NaAsO_(2))喷施处理‘山下红’温州蜜柑、‘橘湘早’温州蜜柑、‘大红甜橙’树体,离体处理‘冰糖橙’汁胞(MS培养基含1.0 mg/L NaAsO_(2))及愈伤组织(MS培养基含0.5、1.0 mg/L NaAsO_(2)),测定可溶性固形物(TSS)、苹果酸和柠檬酸的含量,分析CsAN1和CsPH8基因的表达及其启动子活性。结果表明:NaAsO_(2)可有效降低果实、汁胞和愈伤组织的柠檬酸含量;NaAsO_(2)处理后,‘山下红’‘橘湘早’和‘大红甜橙’果实柠檬酸含量分别较对照降低4.59%~61.57%、0.67%~14.92%、13.22%~54.35%;NaAsO_(2)处理60 d的‘橘湘早’果实中CsAN1和CsPH8的表达量分别下降73%和32%,在NaAsO_(2)处理21 d的‘冰糖橙’汁胞中的表达量分别降低55%和27%,在0.5 mg/L NaAsO_(2)处理20 d的‘冰糖橙’愈伤组织中分别降低73%和84%;启动子区域缺失试验结果表明,干旱信号可能作用在CsAN1和CsPH8启动子的ABRE元件上,并调控它们的表达,NaAsO_(2)处理后含有ABRE元件的启动子区段活性明显减弱,推测NaAsO_(2)抑制了柑橘中CsAN1和CsPH8启动子活性进而降低其表达,从而减弱了柠檬酸在果实中的积累。

UV-B对不同发育时期离体蓝莓主要果实品质及相关酶活性的影响

该研究以幼果期、白果期、转色期的离体‘北陆’蓝莓果实为试材,设置0(CK)、5、10、15min紫外光辐照处理,24h后取样分析蓝莓果实中可溶性糖、总酚、类黄酮和花青苷含量,以及苯丙氨酸裂解酶(PAL)和查尔酮异构酶(CHI)活性的变化,探究UV-B紫外照射处理对不同发育时期蓝莓主要果实品质及相关酶活的影响。结果显示:(1)对于幼果期蓝莓,5min UV-B处理可显著增加果实内可溶性糖含量;10min UV-B处理果实PAL活性增加效果最为显著;15min UV-B处理对果实总酚和花青苷积累的促进作用最大,但显著降低了类黄酮含量和CHI活性。(2)对于白果期蓝莓,5min UV-B处理显著增加了果实类黄酮含量和CHI活性,10min处理使果实可溶性糖和总酚含量较对照分别增加25%和18%;15min处理对果实花青苷含量和PAL活性影响作用最大。(3)对于转色期蓝莓,各处理除果实可溶性糖及类黄酮含量降低外,其余物质含量均显著增加。(4)UV-B处理并未改变果实发育过程中可溶性糖、总酚、类黄酮和花青苷含量及PAL、CHI酶活性的积累规律。(5)蓝莓果内PAL活性与其可溶性糖、总酚和类黄酮的积累呈极显著正相关关系,而CHI活性仅与其可溶性糖呈极显著正相关。研究表明,UV-B辐照处理促进了幼果期和白果期可溶性糖的积累,也能促进不同发育时期蓝莓果实总酚和花青苷及白果期类黄酮的积累,对蓝莓果实主要品质能够产生积极的影响。

UV-C对蓝莓酚类物质及其相关酶活性的影响

为了探究UV-C照射处理对蓝莓不同发育期果实的酚类物质及相关酶活的影响,以品种北陆为试材,辐照时间分别为5,10,15 min,以不照射为对照。处理后避光贮存于人工气候箱(温度23℃,相对湿度95%)中,24 h后取样分析果实中总酚、类黄酮含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和查尔酮异构酶(CHI)活性的变化。研究结果表明,UV-C处理能促进不同发育时期蓝莓果实总酚和类黄酮的积累,显著降低幼果CHI活性,增加其余发育时期果实的PAL及CHI活性,且照射10 min的剂量效果最为显著。PAL与CHI活性均与总酚和类黄酮的积累呈正相关。

大兴安岭笃斯越橘叶片、根系及根系层土壤养分特性研究

【目的】分析大兴安岭地区笃斯越橘叶片和根系矿质元素含量及根系集中分布层的土壤养分特性,明确土壤养分对笃斯越橘叶片及根系中矿质元素含量的影响。【方法】以大兴安岭地区水湿地有土壤类型、水湿地无土壤类型、水湿地沟谷草甸类型和山地类型中的笃斯越橘为研究对象,使用多元统计分析法,研究笃斯越橘叶片和根系中的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu含量与土壤有机质、全N、全P、全K、全Ca、全Mg、全Fe、全Mn、全Cu、碱解N、有效P、速效K含量及pH间的相互关系。【结果】(1)大兴安岭笃斯越橘分布区不同立地类型中的土壤养分含量差异显著(P<0.05);立地类型对笃斯越橘叶片中N、P、K含量的影响较大,而叶片Ca、Mg及根系中各矿质元素含量受其影响相对较小;根系集中分布层的土壤养分含量丰度在植株体内具有一定程度的反应。(2)从叶片矿质元素间的相关性分析得知,叶片中N与K、Mn与Cu呈极显著正相关(r=0.751**,r=0.834**),Mn与N、Fe呈显著正相关(r=0.586*,r=0.566*);简单相关分析结果表明,土壤养分含量与笃斯越橘植株矿质元素相关性复杂,仅得到叶片N、根系N和根系Fe与其对应土壤养分含量呈显著正相关(r=0.596*,r=0.587*,r=0.570*);典型相关分析表明,土壤有机质和pH对笃斯越橘叶片矿质元素含量具有重要影响,尤其土壤pH对叶片P、Fe、Mg、Mn、Cu含量影响较大,其含量随土壤pH的升高均可能呈现降低趋势;而根系矿质元素主要受土壤pH、P、Ca、Mg影响,尤其土壤全Mg对根系Ca、Mg、Fe含量影响较大。【结论】大兴安岭4种典型立地类型中的笃斯越橘植株均呈现高N、K、Mn,低P、Mg的营养特性;根系集中分布层的土壤养分总体呈现高有机质、高N、高Fe、低P的特点;提高土壤有机质、N、Fe含量并配合调节土壤pH,是笃斯越橘栽培管理的重点。

大兴安岭地区立地条件对笃斯越橘生长的影响

为给笃斯越橘资源的开发利用和栽培驯化提供参考依据,针对大兴安岭笃斯越橘的4种典型立地类型:水湿地无土壤层类型、水湿地有土壤层类型、水湿地沟谷草甸类型和山地类型,研究大兴安岭地区不同立地条件下着生基质的有机质含量、氮含量对笃斯越桔的株高、地径、果实大小、单果质量等指标的影响,以及各指标间的相互关系。结果表明:4种立地类型中,不同立地类型间的有机质含量和氮含量差异显著,并且呈显著正相关,相关系数r=0.818;不同立地类型间笃斯越橘的氮含量、株高、地径、果实横纵径和单果质量差异显著,其中笃斯越橘叶片氮含量与茎段氮含量、根段氮含量呈极显著的正相关,相关系数分别为r=0.906、r=0.854;4种立地类型的土壤有机质和土壤氮含量均能满足笃斯越橘正常生长的需要。

大兴安岭16个地区笃斯越桔花粉形态观察

笃斯越桔是大兴安岭地区的重要经济树种。为给其遗传育种和引种栽培提供参考依据,应用扫描电子显微镜,对大兴安岭16个地区的笃斯越桔花粉形态进行了观察,并根据花粉的大小、萌发沟长、花粉壁纹饰等性状指标对不同地区的花粉进行了聚类分析。观测结果表明:大兴安岭16个地区的笃斯越桔花粉在其部分形态特征上保持了一致性,均为四合花粉、六条萌发沟、近球形等;同时,在花粉部分形态特征上也表现出了特异性,如花粉大小、萌发沟长、极面观及花粉壁纹饰等;其花粉直径在24.12~39.12μm之间,萌发沟长在13.86~26.76μm之间,极面观为圆形和三角形,花粉壁纹饰主要有疣状纹饰、颗粒状纹饰、波纹状纹饰等。分析结果表明:大兴安岭地区的笃斯越桔具有丰富的遗传多样性。

紫外光对‘北陆’越橘转色果花青苷积累、关键酶活性及其基因表达的影响

以3年生‘北陆’越橘为试材,对发育过程中果实花青苷含量及合成酶活性变化进行研究,并进一步利用3种紫外光(UV-A、UV-B、UV-C)分别照射转色期越橘果实,测定了果实中花青苷等酚类物质的含量、生物合成酶活性及其基因表达,从底物、酶活性、基因转录水平阐明了不同紫外光对花青苷生物合成途径的影响。3种紫外光都明显诱导了果实花青苷的积累,特别是UV-C照射后果实花青苷含量提高了2.36倍。UV照射显著诱导果实PAL、UFGT酶活性升高,VcPAL、VcUFGT转录增强,但同时也抑制了DFR酶活性及基因表达,其中PAL、UFGT酶活性与花青苷的积累极显著正相关(r=0.807**,r=0.894**),而DFR酶则相反(r=–0.854**)。结果表明,UV照射能诱导丙苯氨酸途径中响应紫外处理的一些关键基因的转录激活(如VcPAL,VcUFGT)或抑制(如VcDFR),并影响相应酶活性的变化,促使花青苷等酚类物质的积累。

越橘叶片秋季变色期间花青苷和叶绿素的变化特性

以4年生‘北陆’越橘为试材,对秋季叶色变化期间花青苷和叶绿素的含量和组分进行了研究。结果表明,随着叶色变化,花青苷总量升高,越到后期增幅越大,叶绿素总量下降,初期降幅较大;全绿叶片中解析出5种花青苷组分,随叶色变化组分增多,全红叶片中解析出11种组分,分别属于飞燕草素、牵牛花素、锦葵色素和矢车菊素;飞燕草素–3–O–阿拉伯糖苷、牵牛花素–3–O–葡萄糖苷和牵牛花素–3–O–半乳糖苷是主要的花青苷组分,共同主导了花青苷总量的变化趋势;飞燕草素和牵牛花素总量随叶色变化增加,但比值不变;叶绿素a与叶绿素b变化趋势一致,但叶绿素a含量较高,变化幅度较大。综合分析认为,花青苷积累量的增加和叶绿素积累量的减少是叶片变色的关键因素;飞燕草素与牵牛花素是主要的两类花青素,其含量和配比可能决定了叶片的红色;‘北陆’叶色变化过程中主要积累3种花青苷组分:飞燕草素–3–O–阿拉伯糖苷、牵牛花素–3–O–半乳糖苷和牵牛花素–3–O–葡萄糖苷,影响了花青苷总量及主要色素的配比,进一步影响了叶片颜色。

‘北陆’蓝莓叶片变色过程中类黄酮和糖的变化特性

以4年生‘北陆’蓝莓(V.corymbosum L.×V.angustifolium Aiton)为试材,对秋季叶色变化期间可溶性糖和类黄酮物质的变化规律及其相关关系,尤其是3种类黄酮代谢途径终产物的组成和含量进行了研究,阐明了秋季蓝莓叶色变化过程中不同状态叶片的可溶性糖和类黄酮物质特性,分析了这两类物质及其与温度之间的关系。结果表明:绿色叶片中原花青素含量较高,红色叶片中花青苷含量相对较高;随着叶色变化,花青苷总量和主要的花青苷组分持续升高,且越到后期增幅越大;原花青素总量总体下降,且初期变化幅度大,黄酮醇持续升高,但增幅较小;可溶性原花青素与不可溶性原花青素变化规律不一致,可溶性原花青素中期有所升高,不可溶性原花青素始终降低;可溶性糖含量随叶色变化总体升高,其中蔗糖所占比例最高,主导糖的变化规律,果糖和葡萄糖与蔗糖变化规律不一致,但均总体升高;温度与可溶性糖总量变化显著负相关;果糖与类黄酮总量和花青苷显著正相关,蔗糖与原花青素显著负相关。综合分析认为,蓝莓叶色变化过程中不同状态叶片中类黄酮和可溶性糖物质有所差异,绿色叶片中原花青素含量较高,红色叶片中可溶性糖和花青苷含量较高;随叶色变化,花青苷和黄酮醇含量升高,而原花青素含量降低;低温有利于可溶性糖的合成积累;类黄酮物质,尤其是花青苷的积累伴随着可溶性糖的分解和消耗。该结果有助于更好地挖掘叶片多功能保健作用和产品研发价值,并为类黄酮物质与可溶性糖之间关系的研究垫定一定的理论基础。