外源钙对蜜橘抗日灼生理病害的分子与生理机制研究

该研究以‘南丰蜜橘’为试验材料,于高温来临前期(6月份)在果实表面喷施0.14 g/L螯合钙为钙处理,以喷施清水为对照,测定果皮相关基因表达水平和抗氧化酶活性以及活性氧含量变化,探究钙对‘南丰蜜橘’果皮在日灼发生期间的钙信号转导途径相关基因调节抗氧化系统基因的表达特征,以揭示外源钙减轻蜜橘日灼生理病害的分子与生理机制,为实际生产中喷施螯合钙防控蜜橘日灼生理病害提供理论依据。结果显示:(1)经钙处理后‘南丰蜜橘’果实的日灼发生率较对照显著降低了13.76%。(2)实时荧光定量PCR发现,钙处理显著提高‘南丰蜜橘’钙信号转导途径相关基因(CsNADK、CsMPK 8、CsCPK、CsRBOH、CsCAMK 1、CsGAD),以及抗氧化酶相关基因(CsSOD、CsCAT、CsPOD、CsAPX、CsGSR、CsGPX)在果皮中的相对表达量。(3)钙处理可显著提高‘南丰蜜橘’果皮抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX、GR、GPX)活性,并显著降低O^(-·)_(2)、H_(2)O_(2)和MDA的含量。(4)荧光染色发现,在7-10月高温和强直射光胁迫期,果皮细胞产生了过量的ROS绿色荧光,且随胁迫时间的延长荧光不断漫延积累,但钙处理的ROS荧光强度均显著弱于对照。研究表明,喷施螯合钙处理可通过增强蜜橘果皮钙信号转导途径相关基因的表达,调控抗氧化系统基因表达以及抗氧化酶活性,清除过量的ROS,维持果皮细胞ROS代谢平衡,从而提升蜜橘果皮的抗日灼能力;生产中于高温来临前期在果实表面喷施螯合钙,是一种简便有效的预防蜜橘日灼病害的技术措施。

钙与IAA对易裂果蜜广橘果皮活性氧代谢和相关抗氧化基因表达的影响

【目的】探讨蜜广橘果皮在裂果发生期间活性氧代谢和相关抗氧化基因的变化,为蜜广橘合理减缓裂果发生提供理论依据。【方法】以易裂果的蜜广橘果皮作为试验材料,设置3个试验处理:清水处理、0.14 g·L^(-1) Ca(Ca)、0.14 g·L^(-1) Ca+2×10^(-5)吲哚乙酸(3-Indoleaceticacid,IAA)(Ca+IAA),在5、6月进行叶面喷施,通过测定O_(2)^(■)、H_(2)O_(2)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,相关基因CsSOD、CsCAT、CsPOD、CsAPX和CsGPX等表达及其酶活性的变化,分析不同钙(Ca、Ca+IAA)处理对其裂果率的影响。【结果】裂果果皮中O_(2)^(■)、H_(2)O_(2)和MDA含量始终高于正常果,钙处理降低了O_(2)^(■)、H_(2)O_(2)、MDA含量和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性,提高了超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(aseorbateperoxidase,APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)活性,减轻了细胞损伤,从而有效预防了裂果的发生,其中Ca+IAA处理的效果更好。相关抗氧化基因在正常果中相对表达量均高于裂果,但CsPOD基因的相对表达量低于裂果,这与相关抗氧化酶活性的变化保持一致。【结论】在裂果爆发期的8、9月份,果皮活性氧含量最高,通过钙处理可显著提高果皮抗氧化相关基因的表达,提高其抗氧化酶活性并清除活性氧,维持植物细胞活性氧代谢平衡,减轻蜜广橘裂果率,为生产上预防裂果提供理论依据。

柚多聚半乳糖醛酸酶基因家族的鉴定和分析

草莓、桃、苹果等果实在生长后期和贮藏过程中逐渐软化,而柑橘类特别是柚在成熟后期和贮藏过程中出现粒化,严重影响其经济价值。本研究分析和鉴定了柚基因组中多聚半乳糖醛酸酶基因(CgPG)家族成员以及PG酶活的变化,旨在揭示柚果实成熟过程中CgPG表达与汁胞粒化形成的关系。本研究对柚基因组库中CgPG基因家族成员的数量、基因定位、基因结构进行生物信息学分析,并对CgPG基因家族成员进行了表达鉴定,同时测定了汁胞粒化程度以及PG活性。结果表明:从柚全基因组鉴定出26个CgPG基因,进化树分析聚类为6个亚类(Group A~Group F),除E类外,所有外显子,内含子结构和基序基本上都是保守的,Group E中的CgPG26的GDDC结构域突变为GDDA,SPNTDGI突变为APNTDGI;CgPG基因主要分布于1、2、4、5、7、9号染色体上,在2和5号染色体上都有5~6条基因的串联复制;Group A和Group B与果实成熟有关,Group A中的CgPG5和Group B中的CgPG1、CgPG24参与了果实成熟和汁胞软化,CgPG13、CgPG12、CgPG26参与柚粒化过程中的果胶降解和细胞壁稳态调节;通过表达分析,Group A中的CgPG5和Group B中的CgPG1、CgPG24可能参与了柚不易粒化果成熟过程中汁胞的软化和最后腐败,基因的显著表达表明汁胞走向衰败;GroupD中的CgPG13和GroupE中的CgPG12、CgPG263个基因可能参与了柚易粒化果成熟过程中的果胶暂时降解,基因的高表达使汁胞软化,此时正是食用的最佳时期,随后在汁胞粒化过程中基因表达显著下降。因此,CgPG基因表达呈现不同的趋势表明CgPG基因在不易粒化果和易粒化果中可能属于2个不同的调节系统,其中CgPG5、CgPG1、CgPG24属于柚成熟后期汁胞软化的果胶降解系统,CgPG13、CgPG12、CgPG26属于柚粒化的细胞壁稳态调节系统。

张家口地区学前教育特色课程模块设置及其评价研究

我国是个农业大国,农村的发展对整个现代化事业有着举足轻重的影响,就中国本身的国情而言,属于发展中国家,更应该加强对农村教育的投资和建设,我们都知道,现在的农村中小学教育现状不尽人意,学前教育就更差强人意,

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“科技小院工作日志”是在科技小院中学习、工作、生活的同学所作的图文记录。从2009年至今,科技小院从河北曲周发展到全国各地,一批又一批的同学创作了浩如烟海的日志。在这些日志中,既有对研究对象的观察与记录,也有在科研路上的疑问与探索,有田间地头的生活日常,更有同学们的思考、感悟和成长。在这里,我们选编4篇日志,带大家走进科技小院,一起去感受同学们在乡土中国深处的历练与成长。