RNAi沉默Fa4CL基因对草莓果实花色苷代谢的影响

【目的】探讨Fa4CL与花色苷代谢之间的关系,构建RNA干扰载体转染草莓果实,研究Fa4CL基因在草莓花色苷代谢中的功能。【方法】用RT-PCR方法从‘阿尔比’草莓(Fragaria×ananassa‘Albion’)果实中克隆Fa4CL基因。构建不含内含子的发夹结构干扰载体p BI-4CLi,将其转入农杆菌GV3101,采用无菌注射器注入到授粉后14 d的‘阿尔比’草莓果实中转染,与对照果比较表型变化、物质变化,半定量RT-PCR检测Fa4CL基因的表达量的变化。【结果】克隆的Fa4CL的CDS,长1638 bp,编码545个氨基酸。与森林草莓Fv4CL2基因序列的同源性较高,为98.4%。p BI-4CLi转染果与对照果相比,转染果的果皮红色变浅。进一步利用RT-PCR分析发现,p BI-4CLi转染果Fa4CL基因表达量明显低于对照果。分析果实花色苷含量发现,p BI-4CLi转染果的花青素糖苷和花葵素糖苷分别比对照果降低了93.5%和97.0%,差异均达到显著水平。【结论】RNA干扰载体转染草莓果实的结果证明Fa4CL成功沉默,Fa4CL基因与花色苷的合成关系密切。

红颜草莓日光温室不同栽植密度试验

以草莓品种红颜为试材,研究在日光温室垄栽行距为15 cm时,不同株距栽植的草莓植株生长、果实品质、产量、产值的差异,以确定红颜在日光温室内栽培适宜的栽植密度。试验结果表明,栽植株距为15 cm的草莓植株生长特性和果实品质没有发生明显改变,但产量高,尤其是前期产量较高,生产效益突出,说明红颜草莓可在日光温室内进行高密度栽培。

立体栽培草莓的光温效应及其对光合的影响

选用中型玻璃温室、中型塑料温室和大型塑料温室3种日光温室,采用立体A字架模式下,基质栽培‘章姬’草莓,研究温室环境对立体栽培草莓光合的影响。结果表明:立体架上层草莓根际温度高于中、下层。上层草莓叶片净光合速率日变化呈双峰型,而中、下层呈单峰型。面东与面西草莓叶片净光合速率及光合有效辐射日变化在中、下层有显著差异。中、下层叶片日平均光合有效辐射值分别为上层的51.21%～62.49%和33.64%～44.86%,日平均净光合速率分别为上层的62.42%～77.98%和42.14%～53.51%。表明‘章姬’草莓对弱光环境具有一定的适应能力。相关性分析结果显示,温室立体栽培模式下草莓叶片的净光合速率的大小以受光合有效辐射大小的影响为主,受空气温度的影响为辅,且不受根际温度影响的制约。

草莓果实基因表达与花色苷代谢的关系

为进一步探究草莓果实花色苷合成过程中各个酶的作用,明确草莓果实花色苷的代谢机制,以‘阿尔比’草莓(Fragaria×ananassa‘Albion’)为试材,利用RT-PCR从草莓果实中克隆到DFR、ANS和LAR基因的编码序列,对预测的氨基酸序列进行分析,结果表明:各基因与NCBI(美国国立生物技术信息中心)上已有的草莓品种‘Queen Elisa’及‘Korona’(Fragaria×ananassa)所对应基因的同源性高达99%～100%。半定量RT-PCR分析表明,DFR基因依次在幼果期、白熟期和红熟期出现了3个表达峰值,其中红熟期最大;ANS基因的表达量在白熟期后迅速增加,红熟期达最大值;LAR基因的最大表达量出现在幼果期,后呈降低趋势。草莓果实发育过程中,DFR基因在幼果期和红熟期的表达峰值分别与黄烷-3-醇类和花色苷的合成峰值相一致,ANS及LAR分别与花色苷和黄烷-3-醇类的合成密切相关。