不同茄子对瓜蓟马的抗性研究

为筛选出对瓜蓟马具有抗性的茄子材料,并探究抗感材料间部分代谢产物的差异,以101份茄子材料为试验材料,采用叶片为害指数法与盆栽虫口密度法进行筛选,并测定了抗虫与感虫材料叶片中可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白、类黄酮和总酚含量。结果表明,泽农A7(556007)、37号紫红(501011)、阳兴十一(327031)、烧烤短棒(403026)、早糯茄1号(003022)为抗瓜蓟马材料,虫情指数分别为40.21%、38.36%、39.47%、42.89%、40.01%。测定发现,感虫材料叶片中类黄酮和总酚的平均含量均显著高于抗虫材料,可溶性糖、游离脯氨酸和可溶性蛋白的平均含量在抗、感材料间差异不显著。为害指数最低的材料泽农A7(556007),其叶片中的类黄酮含量最低;为害指数最高的材料紫艳(626001),其叶片中的类黄酮和总酚含量均较高。综上,筛选出了5份抗瓜蓟马的茄子材料并揭示了叶片中的可溶性糖、类黄酮和总酚含量等的特点,这些研究可为抗蓟马茄子材料的进一步选育奠定理论基础。

茄子种质资源的ISSR遗传多样性分析

利用ISSR分子标记分析茄子种质多样性,从100条引物中筛选出20条能够扩增出多态性条带稳定清晰的ISSR引物,对48份茄子材料的DNA进行扩增,共获得了186条谱带,其中多态性带153条(占所有谱带的82.2%).利用UPGMA法建立了48份茄子及其近缘野生种间的遗传关系聚类图.聚类结果表明,48份供试种质间的遗传相似系数分布在0.52～0.98之间,可将其分为5大类群.其中又将44份栽培品种分为5组,其品种间相似遗传系数在0.84～0.98之间,表明栽培品种的遗传背景比较窄.聚类结果与茄子的果形以及地理来源有一定的相关性,而与果色呈现不完全相关.

利用EMS进行茄子种质资源创新

【目的】利用EMS诱变进行茄子种质资源创新,为茄子新品种选育及其相关基因功能研究提供良好材料。【方法】在25℃下利用不同浓度(0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的EMS溶液诱变处理茄子种子,筛选出适宜的EMS诱变浓度;然后以适宜浓度的EMS诱变液处理茄子种子,经过催芽后播种、定植,在植株的整个生育期进行相关性状调查。【结果】以1.0%EMS诱变处理18 h后,茄子种子的发芽率可达80%,适宜构建茄子突变体库。20 g茄子种子经1.0%EMS诱变处理18 h后催芽播种,最终获得984份M1代突变材料,且这些突变材料在长势、叶片形状、叶片颜色、分枝数、果实长度、果实颜色及雄性不育等方面表现出丰富的变异。【结论】经EMS诱变处理获得的M1代茄子表现出丰富的变异,可为其新品种选育及基因功能研究提供良好材料。

感染青枯病病原菌R.solanacearum的茄子酵母双杂交文库构建及评价

以高抗青枯病的茄子高代自交系‘Q31-1’为试材,采用同源重组法构建了感染青枯病原菌R.solanacearum的茄子根部酵母双杂交cDNA文库,以期为研究茄子（Solanum melongena L.）与青枯病病原菌R.solanacearum的互作机制奠定基础。结果表明：文库库容大于1.25×10^7 CFU,平均插入片段大于1.5kb,随机挑选24个单克隆进行PCR检测,阳性率为100%。表明该文库可用于进行下一步互作蛋白筛选的研究。

茄子Enhanced disease susceptibility 1互作蛋白的初步筛选与分析

前期研究表明,茄子Enhanced disease susceptibility 1(SmEDS1)正调控茄子青枯病抗性,但是其抗病机理有待进一步研究。为筛选SmEDS1的互作蛋白,本研究构建pGBK7-SmEDS1诱饵载体,并利用酵母双杂交技术对相应的均一化cDNA酵母文库进行筛选。从2次独立的实验中筛选到9个克隆,其非冗余地编码6种蛋白,即TCP转录因子、DNAJ分子伴侣、SnRK1蛋白α亚基、氰酸酯酶、CIP4蛋白和1个未知蛋白。基于这些蛋白的功能,推测SmEDS1可能通过与本研究筛选到TCP转录因子互作调控水杨酸的合成,进而调控茄子的青枯病抗性。

利用SRAP分子标记技术分析茄子遗传多样性

利用SRAP技术对36份茄子栽培种进行遗传多样性分析。结果表明：22对引物对36份茄子DNA进行PCR扩增,经过染色后共获得292条多态性条带,平均每个引物组合扩增出13.27条多态性条带。36份茄子品种间遗传相似系数在0.568-0.870,平均遗传相似系数为0.757,这表明该群体的遗传背景相对狭窄。利用UPGMA法对36份茄子资源进行聚类分析,结果显示,在相似系数为0.690处,可将36份茄子资源划分为5个组。

茄子小孢子培养研究进展

茄子具有显著的杂种优势,传统的育种手段利用杂种优势所需时间长,选择效率低,而利用单倍体育种方法能显著缩短育种年限,提高选择效率。茄子单倍体育种已经取得了很大进步,并且成功的应用在生产上,然而仍然存在再生率低、倍性混杂等问题。本文将从茄子小孢子发育机理,影响小孢子再生的因素以及茄子小孢子培养取得的成就等方面进行综述,讨论了茄子小孢子培养中存在的问题以及未来的研究方向。

pBBR1MCS2-Tac-EGFP广宿主载体适宜标记Ralstonia solanacearum

利用标记基因追踪病原菌在植物体内的入侵和定殖,是研究病原菌-寄主互作的重要手段。本研究利用电转化法将广宿主载体pBBR1MCS2-Tac-EGFP导入青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)GMI1000菌株中,获得了青枯雷尔氏菌带绿色荧光标记的转化子。转接试验结果表明,转化子的抗生素抗性和绿色荧光强度有良好的遗传稳定性。pBBR1MCS2-Tac-EGFP不影响GMI1000菌株的致病力,且EGFP蛋白能够在植物中稳定表达。灌根法接种试验结果表明,病原菌在第1天即完成对根系的侵染,并在第6天扩散至其他组织,随后造成植株萎蔫。研究结果表明所获转化子可用于后续的病原菌侵染机理等方面的研究。

马铃薯抗青枯病育种研究进展

由茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的青枯病是危害马铃薯产业的重要病害,抗病品种的选育与推广是防控马铃薯青枯病最高效、经济的手段。国内外研究人员通过多种方法对马铃薯种质资源进行了青枯病抗性鉴定,结果表明马铃薯四倍体栽培种中缺乏青枯病抗源,但在马铃薯野生种中存在丰富的抗性种质资源。通过远缘杂交、体细胞融合、转基因以及诱变等技术创制了一批抗青枯病资源,为马铃薯新品种选育奠定了良好的基础。针对马铃薯抗青枯病资源缺乏的瓶颈,未来的研究重点应集中在筛选抗青枯病种质资源和通过多种途径创制抗青枯病材料,为马铃薯抗青枯病品种选育奠定基础。同时建立马铃薯青枯病分子标记辅助育种体系,提高抗青枯病品种选育的效率。

娄彻氏链霉菌XL-6的抑菌活性及对茄子幼苗的防病促生效应

本文研究了娄彻氏链霉菌Streptomyces rochei XL-6无菌发酵液在自然状态下的抑菌活性及对茄子幼苗的防病促生效果。结果表明,菌株XL-6发酵液的抑菌活性物质可耐70℃高温,在pH 5~8其抑菌活性保持稳定;该抑菌活性物质不受紫外线、蛋白酶K和胰蛋白酶的影响,在4℃条件下贮藏28 d仍可保持良好的抑菌活性。采用不同浓度的发酵液处理茄子幼苗均可提高茄苗对青枯病的抗性,其中,施用40倍发酵液显著降低茄子青枯病发病率和病情指数并显著提高PAL和PPO酶活性,对盆栽茄子的防治效果达64.78%。同时,40倍发酵液显著提高茄子种子发芽率、鲜重、叶绿素含量及根系活力,较病原菌菌体处理和无菌水处理,茄苗干重增幅分别达15.81%和27.95%,对茄苗的促生效果显著。说明适宜浓度的拮抗菌XL-6发酵液兼具防治茄子青枯病和促进植株生长的效果。

菠萝果实发育过程中的内源激素变化及品质形成特点

【目的】探讨菠萝果实生长发育过程中的内源激素变化及品质形成特点,为菠萝品种改良和优质栽培提供参考依据。【方法】采用酶联免疫法(ELISA)和高效液相色谱法(HPLC)测定巴厘菠萝果实发育过程中的主要内源激素、可溶性糖、有机酸和维生素C(Vc)含量,并分析其变化规律。【结果】在菠萝果实发育过程中,其单果重呈不典型的单S形曲线变化趋势;玉米素(ZT)含量最高,呈先升高后下降再升高的变化趋势;吲哚乙酸(IAA)含量呈先降后升、再降再升的动态变化;脱落酸(ABA)含量变化与ZT相似,幼果期ABA含量随着果实发育不断升高,进入果实膨大期后趋于稳定,成熟期缓慢上升;赤霉素(GA3)微量存在。在菠萝果实发育过程中,糖分积累以果糖、葡萄糖和蔗糖为主,果糖和葡萄糖含量随果实发育逐渐升高,而幼果期蔗糖含量逐渐下降,进入果实膨大期至成熟期后蔗糖含量急剧升高;有机酸积累以马来酸、柠檬酸和苹果酸为主,幼果期以苹果酸和马来酸积累为主,进入果实膨大期后柠檬酸含量急剧升高,成为成熟菠萝的主要有机酸;此外,在菠萝果实发育过程中检测到微量的富马酸和酒石酸。Vc含量在果实发育初期不断升高,进入成熟期后急剧下降。【结论】ZT和ABA是影响菠萝果实发育及成熟的重要内源激素,其含量随果实的发育呈动态变化;蔗糖和柠檬酸是决定巴厘菠萝果实品质的主要可溶性糖和主要有机酸。

高温胁迫下茄子耐热性表现及耐热指标的筛选

对7份茄子材料分别进行室内高温鉴定和田间自然高温鉴定,并探讨2种鉴定方式的相关性,以筛选适宜、快速、准确的鉴定指标。结果表明:除可溶性糖外,幼苗热害指数、细胞膜相对电导率、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)可有效的评价不同茄子幼苗的耐热性。田间高温条件下,经室内鉴定为耐热品种的正常花率和坐果率均高于不耐热品种。经相关分析结果可知,各品种的正常花率和坐果率与苗期热害指数、细胞膜相对电导率、脯氨酸含量、MDA含量呈显著性相关。本研究结果表明细胞膜相对电导率、脯氨酸含量、MDA及热害指数可作为茄子耐热性快速鉴定的指标。

硅与青枯菌互作对茄子幼苗抗氧化酶活性的影响

以抗性不同的2个茄子品种为试材,通过水培试验,探讨青枯菌侵染下外源硅对茄子青枯病的抗性及抗氧化酶活性的影响,为茄子青枯病的预防提供参考依据。结果表明:Si+Rs可显著降低病情指数,同时,显著提高茄子根系活力;对于感病品种而言,接菌前,加硅与否对茄苗叶片中的PAL和PPO活性无显著影响,接菌后,Si+Rs的PAL和PPO活性显著高于Rs;而在抗病品种中,不论接菌与否,加硅处理的茄苗叶片中PAL和PPO活性均显著高于不加硅处理。说明施加外源硅能提高叶片中相关抗氧化酶活性并增强茄子对青枯病的抗性。

EDS1正调控茄子抗青枯病反应

EDS1(Enhanced Disease Susceptibility 1)在植物抗病过程中起着关键的作用。为进一步研究其在调控茄子抗青枯病中的作用,根据茄子基因组序列设计引物克隆了EDS1,将其命名为SmEDS1。生物信息学分析表明SmEDS1最大开放阅读框包含1 809 bp,编码602个氨基酸残基。其包含该基因家族典型的LP结构域和EP结构域。为了进一步验证其功能,通过VIGS技术沉默茄子抗青枯病材料SmEDS1后接种青枯病病原菌,7 d后植株枯萎,结果表明EDS1正调控茄子抗青枯病。半定量结果表明,SmEDS1沉默后对其他信号基因的表达量有着显著影响,其中MAPK6、RAR1的表达量上调,而MAPK3、SIPK、PAD4、SGT1、TGA、EDR1、NPR1、ICS1、GLUA、EIL1和HSP90等基因的表达量下调,EBF2和ACO5的表达量不受SmEDS1的调控。此结果表明EDS1在调控茄子抗青枯病中起着重要的作用。

适宜浓度的硅可提高茄子青枯病抗性和抗氧化酶活性

以高感青枯病的茄子品种"快圆茄"为实验材料,在水培条件下,分别用含不同浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mmol/L)K_2SiO_3的营养液培养茄苗,研究不同浓度的硅对茄苗干物质积累的影响;接菌条件下,研究不同浓度的硅对青枯病的防治效果以及关键抗氧化酶活性的影响。结果表明:接菌前,与其他处理相比,1.5 mmol/L和2.0 mmol/L硅处理均显著增加茄苗的干物质重、根部和茎部硅含量;接菌后,两个处理的根系活力一直显著高于其他处理,而MDA含量及病情指数均显著低于其他处理,其防病效果分别达36.77%和37.43%。整个侵染过程中,上述2个处理的PAL和PPO活性均显著高于其他几个浓度处理,至接菌13 d后,1.5 mmol/L和2.0 mmol/L硅处理的PAL活性分别比0.0 mmol/L硅处理(对照)高55.32%和59.87%;而PPO活性则分别高52.38%和49.77%。同时,茄苗青枯病病情指数与根部硅含量、PAL和PPO活性呈极显著负相关,而与根部MDA含量表现为极显著正相关。综合评价不同硅浓度处理对茄苗促生效果和防病效应,以1.5~2.0 mmol/L的硅浓度处理较为适宜。

茄子种质资源主要性状评价及其相关性分析

为筛选出高产、耐高低温、适合华南地区种植的紫红长茄,从国内收集茄子种质资源15份,对株高、熟性、果色、单果重、单株产量和果形等主要性状进行描述和相关性分析,并进行单性结实性鉴定。茄子资源主要性状的相关性分析结果显示,单株产量与果实纵径、单果重呈极显著正相关,相关系数(r)分别为0.910和0.880;株高与果形指数呈极显著正相关(r=0.740);熟性与花冠色呈显著正相关,即当花冠色较深时,熟性就较晚。综合来看,比对照显著高产的是‘庆丰二号’,但‘庆丰二号’主茎有刺,果萼也有少量刺,这给果实采摘带来不便;且‘庆丰二号’不具有单性结实能力。‘春秀’和‘公牛长茄’的单株产量与对照相当,但‘春秀’和‘公牛长茄’都具有单性结实能力,即使遭遇高低温障碍也能正常结果,而对照不具有单性结实能力。因此,‘春秀’和‘公牛长茄’优于对照,在华南地区具有一定的推广前景。

茄子青枯病诱导的cDNA文库构建与鉴定

以茄子抗青枯病自交系E-31为材料,在4叶期接种青枯病菌,48 h后采集叶片提取RNA,利用Gateway技术构建茄子uncut型cDNA文库。经检测,本研究获得的茄子叶片cDNA文库滴度达到0.01亿CFU/mL,总库容量为0.15亿CFU,平均插入片段长度在1.2 kb以上,重组率为100%。说明构建的文库能达到所需要的标准,可用于分离茄子的功能基因。

利用HPLC分析菠萝愈伤组织DNA甲基化水平

建立菠萝DNA甲基化水平的HPLC测定方法,分析菠萝愈伤组织DNA甲基化水平变化,为进一步研究菠萝体细胞无性系变异机理奠定基础。通过对流动相和水解温度等条件的优化,建立菠萝DNA甲基化水平的检测方法。结果表明,分离C和5m-C的最佳流动相为甲醇∶磷酸二氢钾∶三乙胺为10∶90∶0.2(V/V),pH 3.0,DNA的最佳水解温度为90℃。利用此体系分析菠萝愈伤组织和胚性愈伤组织的DNA甲基化变化,结果表明,菠萝愈伤组织在分化过程中DNA总甲基化水平呈动态变化,变化范围为5.14%～96.86%。此外,胚性愈伤组织甲基化水平低于非胚性愈伤组织。推测DNA甲基化影响菠萝愈伤组织的分化及胚性愈伤组织的形成。

‘巴厘’菠萝离体培养技术

以菠萝品种‘巴厘’的吸芽或腋芽为外植体,从灭菌消毒、愈伤组织和芽的诱导、继代增殖、生根培养和练苗移栽等方面,阐述了菠萝组织培养技术及存在问题。

马铃薯新品种适应性和丰产性分析

为筛选适宜湛江地区种植的马铃薯新品种,对引进的9个华薯系列新品种进行适应性、丰产性试验,以"洋人洋"品种为对照,对9个品种进行了物候期及植株形态观察、各品种田间性状及块茎性状评价和产量测定。结果表明:9个品种均为中早熟品种,"华薯1号"和"华薯2号"综合表现优良,具有生长势强、产量高等特点,折合产量分别为38019kg/hm^2和34850.7kg/hm^2,较对照"洋人洋"分别增产21.93%和11.76%,可在湛江地区推广;"RJB"品种为紫皮纹状紫肉品种,综合性状表现良好,可作为彩色马铃薯品种在湛江地区进行推广;其他品种需进一步试验,确定是否在湛江地区有推广价值。