基于广泛代谢组学解析不同品种李果实代谢物的差异

利用非靶向代谢组学对广东5个不同品种/系李果实进行代谢物分析,共检出951种代谢物,其中初级代谢物489种、次级代谢物315种。5个品种李果实初级代谢物中脂类含量最高,其次是糖类、醇类、氨基酸类、有机酸类,核苷酸和维生素含量相对较少;次级代谢物中多酚类化合物含量最高,其次是植物激素、生物碱和萜类,苯丙素和木脂素类含量较少。大蜜李果实中脂类含量最高的是十一烷酸,占脂类总量的92.9%;糖类含量在大蜜李果实中仅次于脂类,其中松二糖含量最高,其含量为蔗糖的9.5倍、葡萄糖的8倍及果糖的14.6倍,可能是其具有蜜味的主要贡献因子;初级代谢物种类最多的是氨基酸及其衍生物,共鉴定到170种;L-苹果酸是主要的有机酸组分,占总有机酸及其衍生物含量的57.1%;维生素类中VB6含量最高,占比达51.5%;多酚类化合物中含量最多的是类黄酮,占比达77.7%。对其余4个品种与大蜜李果实分别进行代谢物差异分析,结果表明:青皮李与大蜜李的差异代谢物84种;小蜜李与大蜜李的差异代谢物73种;红线李与大蜜李的差异代谢物113种;大果迟熟三华李与大蜜李的差异代谢物34种,对差异代谢物富集的代谢途径进行分析发现,4组的差异代谢物主要富集于氨基酸、类黄酮、花青素、生物碱等合成代谢途径。大果迟熟三华李与大蜜李差异代谢物主要有C-戊糖基-木犀草素-C-己糖苷、多巴胺、三叶苷等类黄酮和酚类物质,以及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、β-烟酰胺单核苷酸等核苷酸类,这些物质可能是二者出现成熟期差异的关键物质。

无核黄皮果皮总黄酮的提取鉴定及其抗氧化活性分析

旨在从无核黄皮的果皮中提取获得高纯度的总黄酮,定性定量分析常见的类黄酮组分,并考察其体外抗氧化活性。采用超声波辅助醇提及大孔树脂纯化获得总黄酮提取物,以超高效液相色谱-高分辨质谱(Ultra Performance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry,UPLC-HRMS)检测提取物的黄酮类化合物主要组分及含量,生理生化法离体测试其抗氧化活性。结果表明,75%乙醇,料液比1∶14(g/mL),超声提取60 min,提取2次,总黄酮得率最高,提取液中总黄酮浓度达43.2 mg/mL,纯化后含量达235 mg/g、纯度为86.45%;无核黄皮果皮总黄酮提取物的主要黄酮类组分构成及含量从高到低依次为芦丁、槲皮素、山奈酚和异鼠李素;总黄酮提取物的浓度大于1 mg/mL时,其总抗氧化能力同总黄酮浓度呈正相关关系,并有较强的自由基清除能力。

基于SSR标记的广东黄皮种质资源遗传多样性分析及分子身份证构建

揭示广东黄皮种质资源的遗传多样性水平及亲缘关系,为黄皮种质资源的合理保护和高效利用提供参考依据。利用12对SSR引物分析广东黄皮种质资源的多态性,利用UPGMA进行聚类分析,通过数字和字母赋值编码构建分子身份证。12对引物在供试材料中共扩增出43个等位基因(Na),平均等位基因数3.583;期望杂合度(He)变幅为0.294-0.665,均值为0.524;多态性信息指数(PIC)变幅为0.291-0.642,均值为0.484;Shannon信息指数(I)变化范围为0.567-1.096,均值为0.913;UPGMA聚类可将84份种质划分为6个类群,并对每一份供试材料构建了分子身份证。广东黄皮种质资源具有较为丰富的遗传多样性,未严格按照地理来源进行聚类,通过赋值编码SSR扩增得到的基因型,构建了黄皮资源的分子身份证。

枇杷果实采前皱缩的转录组分析

【目的】了解早钟6号枇杷果实采前遇到高温天气出现皱缩现象的分子机制,为培育抗皱缩枇杷品种奠定理论基础。【方法】以易皱缩的早钟6号枇杷果实和抗皱缩的思贺大果枇杷果实为材料,对早钟6号枇杷采前不同皱缩程度的果实(正常果ZZS1、轻度皱缩果ZZS2和皱缩果ZZS3)进行生理生化指标分析,并对思贺大果枇杷和早钟6号枇杷果实进行转录组测序,分析早钟6号枇杷不同程度皱缩果实之间以及与思贺大果枇杷之间的差异基因表达情况,筛选与枇杷果实皱缩相关的基因。【结果】早钟6号枇杷皱缩果(ZZS2、ZZS3)与正常果(ZZS1)相比,丙二醛和脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均显著升高。对转录组测序结果分析发现,可能与枇杷果实采前皱缩相关的基因主要参与植物激素信号转导途径、苯丙烷生物合成途径、淀粉和蔗糖代谢途径、油菜素内脂生物合成和信号转导等代谢途径。参与苯丙烷生物合成的12个基因中,有9个与木质素合成相关,在DG vs ZZS1比较中均上调表达;参与植物激素信号转导途径的13个基因中,有6个(2个GH3和4个SAUR)参与生长素信号转导;2个基因(EVM0023097和EVM0032997)参与油菜素内脂生物合成途径,在DG vs ZZS1、ZZS1 vs ZZS2和ZZS1 vs ZZS3三组比较中表达量均上调;NAC转录因子基因在ZZS1 vs ZZS2、ZZS1 vs ZZS3、ZZS2 vs ZZS3三组比较中表达量均上调。结果表明,生长素和油菜素内脂这两种植物激素可能参与枇杷果实采前皱缩过程,木质素合成相关基因可能与不同枇杷品种应对高温抗皱缩能力有关,NAC转录因子可能参与调控枇杷果实皱缩相关基因的表达。【结论】木质素可能与枇杷不同品种应对高温胁迫的能力相关,生长素和油菜素内脂可能在枇杷果实应对高温胁迫的过程中起作用。

黄皮结果母枝与果实性状的相关性分析

分析黄皮结果母枝性状与果实性状的相关性,为制定科学的黄皮栽培管理技术提供理论依据。以黄皮主栽品种‘无核’黄皮和‘鸡心’黄皮为材料,调查结果母枝粗度、结果母枝长度、复叶数、小叶数以及果穗长度、果穗质量、穗粒数、单果质量、果实纵径、果实横径、可溶性固形物含量等性状,并对其相关性进行分析。相关系数分析结果表明,黄皮结果母枝粗度、结果母枝长度、复叶数、小叶数与果穗长度、果穗质量、穗粒数、单果质量、果实纵径、果实横径均呈极显著或显著正相关。多元回归分析结果显示,结果母枝粗度是影响果穗质量的最主要因素。随着结果母枝粗度的增加,黄皮果穗质量、果穗长度、穗粒数、单果质量、果实纵径、果实横径等产量和外观品质性状指标均有显著提高。结果母枝粗度对果实性状具有显著影响,生产上可通过适当修剪、肥水调控、控梢等措施培养粗壮的结果母枝,进而提高黄皮产量和品质。

黄皮种质资源抗氧化特性的鉴定与评价

【目的】了解黄皮种质资源的抗氧化特性及其抗氧化作用的物质基础,为高抗氧化能力黄皮新品种的选育和利用提供参考依据。【方法】以农业农村部广州黄皮种质资源圃中保存的120份种质为材料,测定并比较了不同种质的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical,DPPH)清除能力、铁离子还原抗氧化能力(Ferric reducing antioxidant power,FRAP)之间的差异,并利用统计分析软件进行了聚类分析和相关性分析。【结果】测定结果表明:120份黄皮的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力的变幅分别为328.8~1862.3、3.8~371.6、535.6~3 964.4与135.3~1 255.3、86.8~1 387.5 mg·L-1,表现出明显的基因型差异;不同来源地和不同类型黄皮种质之间其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力均存在较大差异。采用K-mean cluster快速聚类法可将120份黄皮种质聚为6大类群,第1、第2、第3、第4、第5与第6类群分别由32、11、3、26、7和41份种质组成。相关性分析结果表明:DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力与其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量间均呈极显著正相关(P <0.01)。【结论】不同黄皮种质的抗氧化能力和抗氧化物质含量间均存在明显的差异,说明其遗传多样性丰富。抗坏血酸、总黄酮和总多酚是黄皮抗氧化作用的重要物质基础。

贮藏温度对无核黄皮保鲜期和品质的影响

目的研究确定无核黄皮的最佳贮藏保鲜温度,为其贮运保鲜提供理论和技术基础。方法无核黄皮经采收分拣后,分别贮藏于不同的环境温度下,观测贮藏期间果实外观整体感观质量、色泽及主要生理和品质指标的变化。结果较低温3~5℃、低温8~10℃下无核黄皮的总感官品质下降慢,贮藏保鲜期较长,分别达13 d和11 d,而中低温13~15℃下缩短至9 d,室温23~25℃则只有3 d。低温贮藏降低果实的呼吸速率和乙烯释放速率,减缓果面色泽劣变,并减缓可溶性固形物、可滴定酸和维生素C的变化,从而保持新鲜品质营养。结论低温贮藏能有效减缓无核黄皮内外观品质的下降,温度越低,贮藏保鲜期越长。8~10℃是无核黄皮的最佳贮藏温度范围,此温度下的贮藏保鲜期为11 d。

施用有机肥及套袋处理对苹果桃果实品质及采后保鲜效果的影响

【目的】针对苹果桃种植规模逐年增加、栽培管理技术落后、果实品质良莠不齐等问题,探讨施用有机肥及套袋对苹果桃果实品质提升的作用,旨在提高苹果桃果实采前品质及采后保鲜性能。【方法】以苹果桃为试材,研究了施用有机肥、有机肥+套袋,与施用复合肥(CK)相比对提升果实品质及采后保鲜性能的影响,以及套袋对果实农药残留量的影响。【结果】施用有机肥处理的苹果桃果实单果质量达232.35(±21.3)g,比对照增加39.8%,但果实硬度及维生素C(Vc)、总酸、总糖含量与对照相比差别不大;施用有机肥延缓了苹果桃果实采后贮藏期间果实软化进程,延长保鲜期约1周时间。有机肥+套袋处理与施用有机肥处理相比,苹果桃果实总酸含量降低24%、还原糖含量增加10.5%,且毒死蜱、氯氰菊酯、吡虫啉等农药残留降低,而两个处理果实的单果质量、果实硬度及可溶性固形物(TSS)含量差异不大;有机肥+套袋处理显著降低了苹果桃果实在采后冷藏过程中的失重率。【结论】施用有机肥结合套袋对提高苹果桃果实的品质效果较好,且能有效提高苹果桃果实采后保鲜性能。

枇杷幼果雨雪冻害的理化响应

为了探究-3℃~0℃区间枇杷幼果受冻原因,雨雪天气后采集套袋处理或树冠是否覆膜保护的未受冻和受冻果实,检查其受冻情况和检测其游离脯氨酸等理化指标。结果表明:树冠覆膜保护的果实未受冻,树冠未覆膜的果实、经过雨雪淋洗后受冻;果实套袋处理,悬空于袋内的果实未受冻、与袋子贴近的果实受到冻害;受冻果实的游离脯氨酸含量显著高于未受冻果实;套袋受冻果实的丙二醛含量显著高于未受冻果实,而覆膜和未覆膜果实的丙二醛含量无显著差异;SOD、POD、PPO的活性在未覆膜果实和覆膜果实之间差异显著,未覆膜果实中三者的活性较高,然而这3种酶的活性在套袋果中活性较低,套袋受冻果实和未受冻果实之间无显著差异。本研究表明,不同形态(气液固)的低温传导介质,是导致枇杷幼果在-3℃~0℃区间是否受冻的主要原因,液固态低温传导介质才会导致枇杷幼果受冻,游离脯氨酸含量或许是鉴别枇杷果实是否受冻的关键理化指标。

寄接梨栽培技术在广东低海拔地区的应用初报

以广东省中山市坦洲镇种植的"棠梨"和"早脆梨"为寄接母树,于2012年12月及2013年1月两次从广东省北部山区阳山县采集已满足低温需冷量、饱满的早脆梨花芽进行寄接栽培。结果表明,砧穗组合早脆梨/早脆梨比棠梨/早脆梨具有更高的嫁接存活率,而2012年12月嫁接的成活率、成花率、花朵数和着果率显著大于2013年1月;与花芽采集母树正常着生的梨果相比,采用寄接技术能够生产出与其品质相当的梨果,且果实采收期可提前30d左右。试验结果为寄接梨栽培技术在广东低海拔地区的应用推广提供了依据。

花期调亏灌溉对枇杷生长结果的影响

为了研究枇杷花期调亏灌溉对坐果期生长势和成熟期果实产量的影响,提出最佳调亏灌溉制度,以大田14~15年生的早钟6号枇杷为材料,采用局部滴灌的方式,花期给予不同梯度灌水量和灌水周期进行调亏灌溉处理,以不灌水为对照,调查坐果期树体生长势和果实成熟期产量指标。结果显示:花期每隔15 d调亏灌溉1次,随着灌水量增加,坐果期枝条脱叶率呈显著递减趋势、叶片叶绿素相对含量呈显著递增趋势,果实成熟期枝条叶片存活率呈极显著递增趋势、皱缩果率呈极显著递减趋势、平均单果重量呈显著递增趋势,考虑节水因素,每次灌水45 kg/株时,枇杷坐果期枝条有较多的叶片、叶片有较高的叶绿素含量,果实成熟期皱缩果率低、单果大,是最佳调亏灌溉量;花期每次灌水45 kg/株,灌水周期越长或不灌水,坐果期叶片脱落率越高,灌水周期8 d,节水同时却能保持枇杷坐果枝条不脱叶,是最佳调亏灌溉周期。本研究认为,枇杷花期调亏灌溉,增强了坐果期枇杷生长势,增加了果实成熟期产量,最佳调亏灌溉制度是8 d灌水1次、每次灌水45 kg/株,可显著减少叶片脱落、增加单果重、减少皱缩果比例。

广州地区白梨早熟品种高接试验

【目的】引进白梨早熟品种‘中梨4号’和‘早酥蜜’进行高接,以期在广州提早新鲜梨果的上市。【方法】从郑州采取‘中梨4号’和‘早酥蜜’的接穗,在广州地区高接,观察其开花结果情况,统计嫁接成活率、成花率、坐果率等指标,并于果实成熟期分析果实品质,测定单果质量、果形指数、可溶性固形物含量、可滴定酸含量及可溶性糖含量。【结果】‘中梨4号’和‘早酥蜜’的接穗高接后,在广州地区正常开花结果,2者的坐果率与广东当地的品种‘粤引早脆梨’相比较低,但成熟期比‘粤引早脆梨’提前20 d;果实单果质量分别为271.37 g和224.07 g,与‘粤引早脆梨’相比,果个偏小;依据果形指数判断,‘中梨4号’为近圆形,‘早酥蜜’为卵圆形,而‘粤引早脆梨’为扁圆形;‘中梨4号’和‘早酥蜜’的果实品质相差无几,而2者的果实风味与‘粤引早脆梨’相比均偏甜,因为2者果实的可滴定酸含量均低于‘粤引早脆梨’,而可溶性糖含量均高于‘粤引早脆梨’。【结论】白梨早熟品种‘中梨4号’和‘早酥蜜’在广州地区通过高接可以正常开花结果,果实品质较好,果实成熟期提前,而且早于广东本地的早熟梨品种‘粤引早脆梨’。

广东省潮汕、梅县地区部分黄皮种质资源果实特性研究

对广东省潮汕、梅县地区22份黄皮种质资源果实性状、种子性状和果实品质特性进行了观察研究。结果显示:果较大,平均单果重超过9.00g的种质有11份,果形以圆球形、圆卵形为主,地方品种多为椭圆形;果皮色泽多为黄褐色或古铜色;果肉以蜡白和蜡黄,细嫩甜酸为主,风味浓,果汁多。其中大埔3号果肉维生素C含量最低,仅有10.30mg/100g;大埔6号和兴宁1号含酸较高,均为1.62%。

晚熟黄皮新品种‘大丰1号黄皮’的选育

‘大丰1号黄皮’是通过自然实生选种选育出来的黄皮(Clausena laniusm)新品种,2017年1月通过广东省农作物品种审定委员会审定。该品种果实长心形,平均单果质量10.8 g,可食率63.67%。果皮黄褐色,果肉蜡白色,肉质细嫩,味甜酸,风味浓,可溶性固形物含量17.4%,总糖含量9.61%,总酸含量1.14%,维生素C含量0.438 mg·g^(-1)。在广州地区果实7月下旬成熟,为晚熟品种,比对照品种‘金鸡心’迟熟超过15 d。早结丰产性强,一般定植后第2年即可开花结果,5 a生树平均666.7 m^2产量416 kg。该品种适宜在广东省黄皮产区推广种植。

‘金丰黄皮’品种选育研究

黄皮Clausenalansium（Lour.） Skeels为我国华南原产，最少已有1500年的栽培历史。广东省种植黄皮历史悠久，是我国主产区之一，主要分布在粤中的广州地区、粤东的潮汕地区和粤西云浮地区的郁南县。广东茂名地区近年发展很快，其他城市也有不同规模的种植。目前，黄皮生产上栽种的品种以鸡心黄皮和郁南无核黄皮为主。因成熟期较集中，且在现蕾期常受天气的影响，容易出现大小年结果，影响果农的收入。为了延长黄皮供应期及克服大小年结果现象，选育早熟、丰产、稳产的优良品种，对发展黄皮生产有重大意义。

基于多元统计法的黄皮果实品质评价指标的选择

为科学地简化黄皮果实品质的评价指标,以22份不同黄皮种质为试材,采用主成分分析和系统聚类法对测得的果实单果重、果形指数、可食率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、总糖含量、维生素C含量等13项常规指标进行分析。主成分分析结果表明,这13项指标反映的黄皮果实品质可用3个主成分来表示(累计贡献率达84.8951%)。根据这3个主成分对13项品质指标的特征向量进行系统聚类,可将这些指标划分为5类。从这5类指标中分别选取单果重、果形指数、可滴定酸、总糖及糖酸比5个简化指标对黄皮果实品质进行聚类分析,在欧氏距离2.07时,可将供试的22份不同种质分为3类,这一结果与实际口感评价结果相吻合。

不同品种黄皮果汁的品质及抗氧化能力

测定了20种黄皮果汁的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸的质量分数及pH等基础品质指标以及抗坏血酸、总黄酮和总多酚等生物活性成分的质量浓度,并采用DPPH法和FRAP法评价其抗氧化能力,同时探讨了抗氧化能力与抗坏血酸、总黄酮、总多酚质量浓度的相关性.结果表明:不同黄皮品种间的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸的质量分数和抗坏血酸、总黄酮、总多酚的质量浓度差异较大,其糖酸比、pH、DPPH自由基清除能力以及FRAP抗氧化能力差异也较大,基于上述理化指标的Q型聚类分析可将20个黄皮品种分成3大类群;DPPH自由基清除能力、FRAP抗氧化能力均与抗坏血酸、总黄酮和总多酚的质量浓度呈极显著的正相关(P<0.01),表明黄皮果汁的抗氧化作用与其所含的抗坏血酸、总黄酮和总多酚关系密切.

黄皮种质资源果汁中有机酸成分的分析

以农业部广州黄皮资源圃中保存的184份黄皮种质为材料,利用高效液相色谱法(HPLC)对其果实果汁的有机酸组分及含量进行测定,研究了不同黄皮(Clausena lansium)种质资源有机酸组分的差异及其含量特征.结果表明:不同黄皮种质的总酸含量差异较大,其分布范围在1.28~26.46 g/L之间,黄皮果汁的有机酸主要由柠檬酸、苹果酸、还原型抗坏血酸和酒石酸组成,其中柠檬酸含量最高,且不同种质间含量变化幅度较大(0.54~25.12 g/L),均值为11.85 g/L,约占平均总酸含量的83.36%.相关性分析结果显示:柠檬酸与总酸呈极显著正相关,所有黄皮种质资源均为柠檬酸积累型.按照柠檬酸含量可将184份黄皮种质分为2类:一类为低柠檬酸积累型,其含量分布在0.54~3.21 g/L之间;一类为高柠檬酸积累型,其含量分布在6.40~25.12 g/L之间.主成分分析结果表明:第1、第2主成分解释的总变异为67.37%,其分析结果与按照柠檬酸含量高低的分类基本一致.

不同施肥方式对苹果桃园土壤养分及果实香气成分的影响

【目的】找寻适宜于贵州东部地区苹果桃种植的施肥方案。【方法】以苹果桃果园为研究对象,使用复合肥、商业有机肥和菜籽麸肥3种肥料,研究不同施肥方式对土壤养分和果实香气成分的影响。【结果】在施入不同肥料处理中,施用有机肥能够显著提升土壤有机质、有效磷、速效钾含量,其中施用菜籽麸肥处理土壤有机质含量最高,上调22.80%;施用商用有机肥土壤有效磷和速效钾含量最高,分别上调71.21%和67.66%。相较于复合肥处理,施用有机肥对苹果桃果实可溶性固形物含量、总酸、单果重、纵径、横径没有明显差异,只有菜籽麸肥处理能够显著提升果实总糖含量和硬度强度,分别提升17.26%和17.16%。相较于复合肥处理,施用有机肥能够显著提升苹果桃果实总香气物质含量,其中菜籽麸肥和商用有机肥处理果实总香气物质含量分别提升44.07%和22.82%。【结论】施用有机肥能够显著提升苹果桃果园土壤养分有效性和提高果实香气物质含量,其中菜籽麸肥效果更好。

不同类型黄皮果实香气成分和特征香气物质分析

为给黄皮资源的开发利用提供理论支持,以8种黄皮果实为试材,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术,对其果实中的香气成分和特征香气物质进行了检测和分析。检测结果表明:从8个黄皮品系的果实中共检测出挥发性成分99种,主要含有单萜烯类、单萜类、倍半萜烯类、类倍半萜类、醇类、酯类、酮类、醛类和其他类物质,其中含量较高的分别为β-水芹烯、D-柠檬烯、石竹烯、α-水芹烯、α-金合欢烯、1H-3a,7-亚甲基薁等成分;8个品系黄皮果实中的香气成分,均以单萜烯类和倍半萜烯类物质为主,二者均占各品系黄皮果实香气成分总含量的80%以上。聚类分析结果显示:大鸡心黄皮单独为一类,其余品系聚为一类。对其香气值(OAV)的分析结果表明:8个品系黄皮果实中均含有β-金合欢烯、α-水芹烯、β-水芹烯、D-柠檬烯、2-辛酮、α-蒎烯和石竹烯等特征香气物质,且α-水芹烯、β-水芹烯、D-柠檬烯对各黄皮品系香气的贡献均较大;8个黄皮品系间果实的香气成分存在明显差异,其中大鸡心和其他品系间的差异最大;α-水芹烯对各黄皮品系中果实香气成分的贡献最大。