全基因组DNA甲基化和转录组联合分析鉴定杜梨耐盐相关转录因子

【目的】鉴定不同杜梨株系根中响应盐胁迫信号的相关转录因子,分析盐胁迫下基因序列DNA甲基化变化与基因表达改变之间的关系,探讨参与调控不同杜梨株系耐盐能力的转录因子成员。【方法】以杜梨耐盐株系和普通株系为试材,在苗期使用200 mmol·L^(-1) NaCl对90日龄组培生根苗进行水培处理,以Hoagland营养液为对照。利用火焰石墨炉原子吸收光谱仪测定钠离子含量;利用全基因组DNA甲基化和转录组测序技术从表观遗传修饰和转录调控水平对盐胁迫下转录因子进行生物信息学分析;最后用McrBC-PCR和qPCR对差异转录因子进行验证。【结果】外源NaCl处理24 h后,杜梨植株中钠离子含量显著增加,其中耐盐株系的增加幅度比普通株系小,为普通株系钠含量的73.1%,但根中积累的钠是普通株系含量的1.1倍;杜梨根中检测到69类共2682个转录因子的表达,盐胁迫后243个转录因子在两个株系中都发生了差异表达,包括AP2/ERF(37个)、bHLH(19个)、bZIP(7个)、HD-Zip(10个)、MYB(30个)、NAC(18个)、WRKY(8个)和ZFP(23个)等家族成员;盐胁迫后,耐盐株系基因组中转录因子甲基化水平下降,而普通株系转录因子甲基化水平上升,其发生DNA差异甲基化区域主要在基因启动子位置,差异甲基化类型主要为mCHH,占mCG、mCHG、mCHH三种类型总和的93%以上。AP2/ERF、bHLH、DREB、GRAS、GT因子、HB Zip、MYB、NAC、Trihelix和Zinc finger ZFP家族的23个转录因子响应盐胁迫表达量上调而甲基化水平降低,可能参与调节钠在根中的吸收和积累。对部分候选基因的表达模式和启动子区域分别进行实时荧光定量(qPCR)和甲基化依赖型限制性内切酶PCR(McrBC-PCR),验证了生物信息学分析结果。【结论】盐胁迫后在两个杜梨株系根中均差异表达的转录因子数目为243个,其中8个转录因子(PbERF2、PbGT3、PbZAT10.1、PbSCL33、PbDREB1、PbZAT10.2、PbERF53、PbNAC72)DNA序列的甲基化改变与基因转录水平变化呈负相关,研究结果为揭示转录因子参与不同杜梨株系耐盐能力调控的分子机制提供了依据。

叶面喷施褐藻寡糖磷钾肥对早熟砂梨叶片与果实性状的影响

为探明不同稀释倍数褐藻寡糖磷钾叶面肥(APK)及不同类型磷钾叶面肥对早熟砂梨叶片和果实性状的影响,本研究以早熟砂梨苏翠1号为试验材料,于花后设置清水(CK1)、APK稀释250倍液、APK稀释500倍液和APK稀释1000倍液4个稀释倍数的叶面喷肥处理;以早熟砂梨翠玉为材料,于花后设置清水(CK2)、APK稀释500倍液和KH_(2)PO_(4)稀释500倍液3个叶面喷肥处理,分析不同稀释倍数褐藻寡糖磷钾叶面肥及不同类型磷钾叶面肥对早熟砂梨叶片SPAD值、叶面积、比叶质量、单果质量、可溶性糖含量和有机酸含量等叶片与果实性状指标的影响。结果表明,花后叶面喷施适宜稀释倍数APK(稀释500倍)能显著提高苏翠1号梨叶片SPAD值和比叶质量,增加单果质量、果实硬度和果实可溶性糖含量,显著降低果实苹果酸、总酸含量,达到增产提质的效果;花后叶面喷施APK稀释500倍液处理的翠玉梨叶片SPAD值、比叶质量以及果实果糖、总糖含量均显著高于磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))稀释500倍液处理,果实苹果酸含量显著低于磷酸二氢钾稀释500倍液处理。因此,叶面喷施APK是优质梨果提质增效的有效养分管理技术措施。

两种套袋方式对翠冠梨果实品质、农药残留及贮藏的影响

对翠冠梨分别进行1次套袋(仅在花后35 d套1次大袋)和2次套袋(花后20 d先套1次小袋,花后45 d再套1次大袋),研究其对果实品质、农药残留以及常温贮藏的影响。结果表明:果实2次套袋比1次套袋果锈少、果点不明显、果皮光洁亮丽,而且糖度较高、酸度较低;两次套袋果实的农药残留明显少于1次套袋;在常温贮藏条件下,2次套袋的果实失水率和腐烂率都比1次套袋低,果实硬度则无明显差异。可见,2次套袋比1次套袋更有利于生产优质高档果品。

套袋微环境对‘翠冠’梨果实外观品质的影响

【目的】明确了不同果袋套袋对梨果皮厚度、果点数量与直径、锈斑指数及外观色泽度的影响,探讨套袋微环境的温湿度变化规律及其与外观品质的相关性,为套袋栽培技术的进一步优化提供参考。【方法】以‘翠冠’梨为试材,以裸露果实为对照,采用温、湿度自动监测仪进行温湿度测定,研究了以蜡质双层袋(T1)、防水双层袋(T2)、纸+膜双层袋(T3)、防水+腊质双层袋(T4)和普通双层袋(T5)套袋时,套袋微环境对果实外观品质的影响。【结果】T1、T2、T3、T4和T5套袋处理时,果袋内的日温差和日湿差分别较裸露果实减少15.44%,1.47%,4.41%,-28.68%,-16.91%和-16.77%,-7.28%,-6.17%,-5.06%,25.00%。综合比较可知,5种果袋套袋处理果实外观品质的排序为T1>T4>T2>T3>T5。果袋内日温差、日湿差和相对透光率对果实锈斑指数、果皮厚度、果点直径及亮度指标L*、色度指标a*和b*均有极显著影响(P<0.01),3个环境因素综合作用的排序为日湿差>日温差>相对透光率。【结论】套袋果袋内的微环境对‘翠冠’梨外观品质有一定影响,要生产出外观品质优良的‘翠冠’梨,果袋内的日温差、日湿差和相对光强应分别控制在10.56℃,50.89%和4.39%。

梨三主枝开心形对光合及果实品质的影响

对丰水梨三主枝开心形生长表现及光照分布、光合速率等指标的测定,结果表明,三主枝开心形通风受光条件好,相对光强大于35%,净光合速率大于10.0μmol/(m2.s),果实主要分布在外围上层。果实外观亮泽,平均单果重达270 g,果实均匀整齐;肉质细、脆而多汁,每100 g鲜果中石细胞含量0.071 8 g;风味酸甜适口,可溶性固形物含量为12.93%,可滴定酸含量为0.14%,硬度6.7 kg/cm2,优质商品果实达95%以上。

砂梨种子休眠原因与解除休眠方法的研究

对砂梨（P．pyrifalia Nakai）种子休眠主要原因与解除休眠的主要方法进行了研究。结果表明，引起砂梨种子休眠的主要有种皮障碍、种胚休眠和种胚后熟；而解除休眠的主要方法为低温层积处理和植物生长调节剂处理。裸层积和沙层积在解除种子休眠上的发芽效果是一致的，使用GA3溶液浸种，不能完全打破种子休眠，用GA3 500～1000mg／L低温层积30d即可解除种子休眠，比直接沙层积缩短30d，其发芽率比直接沙层积高。

嘧霉胺对梨黑斑病菌(Alternaria alternata)的毒力及其药效评价

采用菌丝生长速率法测定了嘧霉胺对梨黑斑病病原菌链格孢菌（Alternaria alternata）的毒力，并进行其对梨黑斑病的田间药效试验。结果表明：嘧霉胺对梨黑斑病菌菌丝生长抑制的EC50为0．1268μg／mL；40％嘧霉胺可湿性粉剂250-500mg／L对梨黑斑病的防效为66％～82％，且该药剂在本试验剂量范围内对梨树安全。

生草覆盖对梨园土壤理化性状的影响

以自然生草为对照,综合比较鲁梅克斯、三叶草、菊苣、紫花苜蓿、高羊茅、黑麦草几种牧草生草覆盖对梨园土壤理化性质及养分含量的影响,结果表明:与自然生草相比,几种生草处理表现为土壤温度、含水量、N及P含量降低,土壤容重、K含量升高。紫花苜蓿、黑麦草和自然生草覆盖有机质含量相当,是本地区果园生草管理较理想的选择,其它各处理显著低于自然生草处理。

套袋对梨果实品质的影响

研究了不同类型果袋对华酥、翠冠和丰水梨果实品质的影响,结果表明:套袋处理使梨果皮颜色变淡而且均匀,果面也由暗变亮,果锈由多变少,果点由明显变为不明显,套袋明显改善了果实的外观;不同类型果袋相比,套“好果袋”牌果袋的梨果实外观品质最好;套袋对华酥梨的糖度、酸度无影响,对翠冠和丰水梨的酸度没有影响,但对糖度有一定影响,不同处理间虽有一定差异,但与对照相比差异不明显。

不同套袋材料对翠冠梨贮藏期间果实生理及品质的影响

为研究不同套袋材料对翠冠梨贮藏果实生理及主要品质指标的影响,选用防水胶+腊质双层袋(T1)、普通双层袋(T2)和蜡质双层袋(T3)3种果袋进行套袋试验。结果表明,套T1和T2果袋果实呼吸高峰比套T3果袋处理分别延迟了5 d和10 d,而果实乙烯释放速率峰值出现时间均比套T3果袋处理延迟了5 d;在整个贮藏过程中,套袋果实中总糖和总酸含量都呈现低-高-低的相同变化趋势;套T2果袋果实失重率一直比套T1和T3果袋高,果实硬度下降速度套T2果袋处理>套T3果袋处理>套T1果袋处理;而贮藏15 d时果实好果率,套T1、T2和T3果袋处理分别为93.0%、62.0%和6.9%。说明套T1果袋能减缓果实在贮藏过程中硬度和失重率的下降,明显地延迟果实呼吸高峰和乙烯释放速率峰值的出现时间,从而延缓果实的衰老。

梨杂种苗童区和成年区叶片光合荧光特征及超微结构研究

为进一步揭示梨实生树童区和成年区的生理差异,以7 a生华酥×西子绿梨杂种单株为试材,比较分析了童区和成年区叶片光合荧光特性及超微结构差异。结果表明,童年区和成年区叶片光合荧光各参数随光强增加的变化趋势基本一致,但是在同一光强下,成年区叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)以及光饱和点(Im)、表观量子效率(AQY)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)、PSⅡ电子传递量子产率(ФPSⅡ)、电子传递速率(ETR)等指标参数均显著高于童区叶片。其原因可能在于成年区叶片具有较高的叶绿素含量、叶绿体紧贴细胞壁、个体大、片层清晰、排列有序,而童区叶绿体个体相对较小、片层结构垛叠紧密且数量较多。

3种纸袋套袋对红茄梨果实外观品质的影响

研究了3种纸袋(红色袋、黄色袋和纸+膜袋)套袋对红茄梨(Starkrimson)果皮着色及色素含量的影响,结果表明:套袋使果实底色变浅,盖色鲜艳,色调明亮,外观品质比不套袋的对照果实显著提高;3种纸袋套袋处理中,以套红色袋的果实着色指数最高,果皮盖色最深而且均匀、底色最浅,使果皮盖色更加突出鲜艳、美观,表明红色袋对改善‘红茄梨’的外观品质效果最好,其次是纸+膜袋,套黄色袋的效果最差。

一株不动杆菌次生代谢活性产物的抑菌作用及对果树病害的防治效果

采用菌丝生长速率法在室内测定了鲍曼菌素活性粗浸膏对梨黑斑病、轮纹病、炭疽病及草莓立枯病的毒力,并采用接种法测试了它对梨果实轮纹病的防治效果。结果表明:鲍曼菌素活性粗浸膏抑制梨黑斑病、轮纹病、炭疽病病菌菌丝生长的EC50值分别为0.022、0.027和0.079mg/L。用鲍曼菌素活性粗浸膏333～666mg/L对感染梨轮纹病的果实接种后的防治效果为84%～94%。

鲍曼菌素对梨轮纹病病菌的毒力及其药效评价

采用菌丝生长速率法测定鲍曼菌素对梨轮纹病病菌的毒力,并进行田间药效试验。结果表明：鲍曼菌素对梨轮纹病菌菌丝生长抑制EC50为0.022 mg/L;Mg^2＋、Ca^2＋、Mn^2＋与鲍曼菌素混用,对梨轮纹病菌菌丝生长有显著的抑菌增效作用,其中Ca^2＋的抑菌增效作用显著高于Mg^2＋和Mn^2＋,且Mg^2＋显著高于Mn^2＋。鲍曼菌素226-500 mg/L对采收期和贮藏期梨轮纹病防效分别为74.56%-80.67%和69.51%-75.72%,且对梨树生长安全。

套膜+纸袋对丰水梨果实品质及货架期的影响

研究了膜+纸袋、黑色双层纸袋、黄色双层纸袋3种类型纸袋套袋对丰水梨果实品质及货架期的影响。结果表明,3种纸袋套袋处理对梨果实外观均有明显效应,以套膜+纸袋处理果实外观品质最优,平均单果重比其他套袋处理显著提高,贮藏前后能保持果实较高可溶性固形物含量、可滴定酸含量和果实硬度,货架期结束时果实腐烂率和失重率显著低于未套袋对照果实。综合评价得出,以套膜+纸袋套袋处理果实效果最好,其次为套黑色双层纸袋处理,套黄色双层纸袋处理效果最差。

沙梨新品种苏翠1号组培快繁体系研究

为了加快沙梨新品种苏翠1号的繁殖过程,本试验以该品种的嫩梢作为外植体,建立了离体快繁技术体系。研究结果表明:苏翠1号组培苗的适宜增殖培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L,增值系数可达到5.6;在该培养基上继代2次后转入生根培养基(1/2MS+IBA 1.5 mg/L),诱导生根30 d后移栽,植株于温室生长半年后即可用于嫁接,可极大缩短育苗时间。

应用果形剂提高苹果果形指数

用果形剂宝丰灵和普尔马林 70 0倍液于花期喷布玫瑰红和红富士苹果 1次 (初花期 )或2次 (初花期 +落瓣期 ) ,显著提高了苹果的果形指数和高桩果率 ;花序坐果率和花朵坐果率也显著提高 ;果形剂处理对果实的单果重、硬度及可溶性固形物含量无影响 ;各处理间的差异不明显。由于进口普尔马林价格较贵 ,生产中可以在初花期喷布 70 0倍液的宝丰灵 。

套袋对翠冠梨叶片光合特性及果实品质的影响

为进一步明确果实套袋对翠冠梨光合特性及果实品质的影响,测定了套袋与不套袋梨树外围新梢和内膛短枝叶片的净光合速率(Pn)日变化规律、光响应曲线(Pn-PFD)和C02响应曲线(Pn-Ci)变化规律,同时对相应部位的果实品质进行了调查。结果表明:果实套袋对树体外围叶片光合特性无显著影响,但对树体内膛叶片的光合特性影响显著;与对照相比,套袋使内膛叶片的光量子通量密度(PFD)、日均净光合速率(DMPn)、光合能力(Pc)、光补偿点(Lc)、光饱和点(Lm)、表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)显著降低,但对CO2饱和点(CSP)、CO2补偿点(CCP)、Rubisco最大羧化效率、RuBP最大再生速率无显著影响;套袋使内膛和外围果实的硬度、石细胞含量和可滴定酸含量升高,使可溶性固形物含量降低,但对单果重无显著影响。可见,果实套袋能明显降低树体内膛的光合有效辐射,使内膛叶片的光合能力降低,从而导致果实品质下降。