石榴TCP基因家族的生物信息学与表达分析

TCP是植物特有转录因子家族之一,参与植物的叶发育、花发育、分枝发育、芽的休眠、果实的成熟及花色苷的生物合成等生长发育过程。本研究以石榴基因组数据和转录组数据为材料,分析了石榴TCP基因家族成员的理化性质、系统进化关系、保守结构域、基因结构和表达情况。结果表明,石榴基因组有22个TCP基因,TCP蛋白氨基酸长度在221~644 aa之间,蛋白分子量为23.23~70.76 ku。石榴TCP基因可分为ClassⅠ(PCF)和ClassⅡ(CYC/TB1和CIN)两大类。大多数PgTCP基因无内含子。CIN亚族成员PgTCP1、PgTCP3、PgTCP4、PgTCP5含有miR319调控位点。PgTCP1和PgTCP3在叶片中表达量高,PgTCP1和PgTCP14在花中表达量高。PgTCP22在果皮发育中表达量降低,PgTCP2和PgTCP5在外种皮发育中表达量降低。该研究结果可为石榴TCP家族基因功能研究,探索TCP调控石榴果实发育及品质形成提供参考,为石榴的分子育种提供科学依据。

石榴TIFY基因家族的全基因组鉴定与表达分析

TIFY转录因子在植物生长发育和逆境响应中起重要作用。以石榴基因组数据为基础,利用生物信息学方法,开展TIFY转录因子的鉴定,并进行蛋白理化性质、系统进化关系、保守基序、基因结构、表达模式、顺式作用元件分析。结果表明,在石榴基因组中共鉴定到16个TIFY基因,可分为ZML、JAZ、TIFY、PPD这4个亚家族。PgTIFY基因结构存在明显差异,其中ZML亚家族基因结构最复杂。表达分析结果表明,PgTIFY2、PgTIFY3、PgTIFY7、PgTIFY10、PgTIFY12在叶片中高表达;PgTIFY1、PgTIFY4、PgTIFY5、PgTIFY8、PgTIFY13、PgTIFY16在根中高表达;PgTIFY15、PgTIFY11在花中高表达。JAZ亚家族基因在盐胁迫和ABA处理组织中差异表达。16个PgTIFY基因启动子均含有低温、干旱、缺氧等胁迫响应元件和茉莉酸甲酯、ABA、生长素、JA相关激素响应元件类型。推测PgTIFY基因家族可能在石榴果实发育、逆境响应、激素信号调控等方面发挥重要作用。

软籽石榴的生产现状与发展前景

综述了软籽石榴品种、分子研究、再生体系的建立以及栽培技术等研究现状。目前,软籽石榴的分子研究主要集中在基因挖掘、分子标记开发、基因表达分析等方面,为全面揭示软籽石榴生长中相关基因功能、系统发生与进化等奠定了基础,对探索石榴软籽形成的分子机制具有重要意义,并对软籽石榴在我国的发展前景作了介绍。

黄泛平原区石榴早实丰产栽培技术

黄泛平原为石榴栽培新区,大田栽植石榴树丰产栽培措施为:选择绝对低温高于-17℃以上,地下水位高于1m的高亢地块;配置2个以上的授粉品种,高标准建园,选用丛状树形,合理修剪,夏季注意排水。采用花期喷硼、人工授粉等措施提高坐果率。重点防治桃蛀螟和干腐病。

石榴采后果皮褐变的生化特性研究

石榴采后果皮极易发生褐变，褐变与ＰＰＯ活性和单宁含量，ＳＯＤ活性和ＭＤＡ含量均有明显的相关性；果皮褐变与籽粒中的ＴＡ和ＳＳＣ含量则表现出相对独立的变化过程。

石榴SPAR-PCR反应体系的正交设计优化及验证

以重瓣红花石榴为供试材料,采用五因素四水平的正交设计,对SRAP反应体系中的Taq DNA聚合酶,Mg2+,dNTPs,引物、模板DNA进行优化,最终确定最佳反应体系为:dNTP 0.12 mmol/L,Mg2+2.0 mmol/L,引物0.48μmol/L,Taq酶1.0 u,模板DNA 40 ng,总反应体积为25μL。利用优化后体系随机抽取4份石榴材料进行验证,均能扩增出稳定条带。本研究为SRAP标记技术在石榴分子遗传学中的应用提供了科学依据。

不同石榴品种抗寒性综合评价

以4个石榴品种的一年生枝条为试材,对其枝条抗寒性相关参数进行测定,应用隶属函数法对所测指标进行综合评价。结果表明:‘皮亚曼’、‘牡丹’、‘泰山红’和‘泰山三白’4个石榴品种在早春萌芽前枝条的半致死温度分别为-5.68℃、-5.46℃、-5.11℃和-4.85℃;新疆‘皮亚曼’和‘牡丹’石榴低温半致死温度较‘泰山红’和‘泰山三白’低;随着处理温度的降低,4个石榴品种枝条中相对电导率、MDA和POD活性逐渐升高,SOD和CAT活性呈先升高后降低的变化趋势;经综合隶属函数分析得到4个石榴品种的抗寒性顺序为‘牡丹’>‘皮亚曼’>‘泰山三白’>‘泰山红’。其中,‘牡丹’和‘皮亚曼’石榴为中度抗寒品种,‘泰山三白’和‘泰山红’石榴为低度抗寒品种。

石榴ISSR-PCR反应体系的优化研究

以酸绿籽石榴为试材,对ISSR反应体系中的各个主要影响因子进行优化筛选。结果表明:25μL ISSR反应体系各组分的最适浓度分别为:1×buffer(不含Mg2+),1.5 mmol/L Mg2+,0.2 mmol/L dNTPs,TaqDNA聚合酶1.5 U,引物0.3μmol/L,模板40 ng。反应程序为:94℃预变性4 min,94℃变性45 s,54℃退火1min,72℃延伸2 min,40个循环,最后72℃延伸10 min。该体系的建立为从DNA分子水平进一步研究石榴种质资源遗传多样性、系统分类、品种鉴定奠定基础。

石榴果皮褐变相关因素及其控制研究

以天红蛋、净皮甜、大红甜为样品，对石榴采后果皮褐变进行研究，结果发现：褐变与品种及贮藏温度有显著的相关性；３个品种对果皮褐变的敏感性为大红甜＞净皮甜＞天红蛋；３个水平贮藏温度下果皮褐变指数由大到小的排序为（４±１）℃、（０±１）℃、（８±１）℃；用０．０３ｍｍ厚ＰＥ袋单果包天红蛋石榴，对果皮褐变有显著地抑制效果。

不同类型石榴品种果实品质分析与质构特性评价

以不同皮色、风味的石榴为试验材料,对其果实品质和质地品质进行测定分析,以期为石榴优良品种资源的开发利用提供参考依据。结果表明:石榴品种‘大青皮甜’单果质量最大,达509.56g,为特大果型石榴品种;‘大红皮甜’‘青皮酸’为大果型石榴品种,而‘红皮酸’为中果型石榴品种;不同石榴品种籽粒大小差异不显著,变化范围在30.03~33.27g,为中等大小籽粒;出汁率以‘青皮酸’最高,达81.19%;可溶性固形物含量均达到石榴优良品种的标准。果皮颜色和果实风味与石榴品种酸组分含量有密切关系,同皮色石榴品种还原型抗坏血酸含量甜石榴品种显著高于酸石榴品种,而柠檬酸含量酸石榴显著高于甜石榴,苹果酸含量在青皮石榴中的含量较高;酸石榴品种籽粒硬度高于甜石榴品种,甜石榴陡升值小于酸石榴,即甜石榴品种口感优于酸石榴。种子硬度以‘青皮酸’最高,为5 538.93g,其次是‘红皮酸’为4 768.97g,再次是‘大红皮甜’为2 961.44g,‘大青皮甜’最低为2 402.88g;‘大青皮甜’石榴口感最佳。

果袋类型对石榴果实发育期品质的影响

为筛选适宜石榴套袋生产的果袋类型,以‘泰山红’石榴为试材,以不套袋为对照,比较了两种常见类型纸袋对其果实发育期品质的影响。结果表明,石榴果实发育期单果重、百粒重、可溶性固形物含量、种子硬度和a*值均逐渐增加,L*值和b*值先升高后降低。套单层白色纸袋处理能增加石榴果实单果重、百粒重和a*值,套外黄内黑纸袋增加种子硬度和L*值的效果优于单层白色纸袋和对照。套袋处理降低了可溶性固形物含量,但与对照差异不显著。相关性分析表明,单果重与百粒重、可溶性固形物含量极显著正相关,百粒重与可溶性固形物含量、种子硬度、a*值之间互为极显著正相关关系。综合上述结果,石榴生产中建议使用单层白色纸袋。

不同石榴品种果实类黄酮物质组分和含量分析

以4个不同表现型石榴品种‘泰山红’、‘大青皮’、‘墨石榴’和‘三白’为试材,利用高效液相色谱法(HPLC)分别测定果皮和果汁中杨梅酮、槲皮素、木犀草素、山奈素、芹菜素等类黄酮含量。结果表明:4个品种的果皮、果汁中均存在这5种类黄酮物质,其中以杨梅酮和槲皮素含量最高。4个品种间类黄酮含量有差异。‘三白’石榴果皮和果汁中的类黄酮总量均最高,分别达到377.5μg/g和82.0μg/g,‘泰山红’、‘大青皮’和‘墨石榴’果皮和果汁中类黄酮含量依次降低。此外,同一品种不同部位也有差异,‘三白’果皮类黄酮总量是果汁的4.60倍,而‘泰山红’、‘墨石榴’和‘大青皮’依次是3.51、4.45、4.28倍。表明类黄酮含量在石榴不同品种以及同一品种果皮和果汁中均存在差异性。

石榴果皮DAHPS基因的克隆与生物信息学分析

以‘泰山红’石榴果实为试材,利用RT-PCR技术克隆石榴果皮DAHPS部分基因并对其进行了生物信息学分析。结果表明:获得1 373bp的DAHPS基因cDNA片段编码393个氨基酸,其氨基酸序列与甜橙(XP_006472576.1)、白梨(XP_009372963.1)、葡萄(NP_001268096.1)、苹果(XP_008386115.1)的相似性分别为94%、93%、92%、92%;预测蛋白质理论分子量约为44kDa,等电点为9.00,具有Cys-Ser-Ala-His保守区和典型的DAHP_synthe_2超家族保守结构域,为亲水性和跨膜蛋白,不是分泌蛋白;蛋白质二级结构主要由无规则卷曲(40.97%)、α?螺旋(38.17%)、伸展链(12.47%)和β?转角(8.40%)组成。GenBank登录号为KU198932。该研究结果为揭示石榴果实中没食子酸的代谢机理奠定了理论基础。

石榴查尔酮合成酶蛋白的生物信息学分析

本研究用生物信息学方法对石榴及其他19个物种CHS蛋白的系统进化和motif元件进行分析,重点预测分析石榴、巨桉和拟南芥CHS蛋白的理化性质、氨基酸组成、磷酸化位点和二级结构。结果表明,石榴与巨桉亲缘关系最近,与拟南芥最远。石榴、巨桉和拟南芥CHS蛋白由20种氨基酸组成,数量和比例存在差异,石榴和拟南芥中亮氨酸数量最多,巨桉中丙氨酸最多;存在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸3个磷酸化结合位点,多数发生在苏氨酸和丝氨酸位置上;二级结构由α-螺旋、延伸链、无规则卷曲和β-转角构成,α-螺旋和无规则卷曲占比较高。在20个物种CHS蛋白的motif元件中,石榴CHS蛋白motif数量和位置与巨桉完全一致,与大多数物种相似,与拟南芥差异较大。本研究结果可为深入研究CHS生物学功能及其调控石榴果实呈色的机理提供理论依据。

石榴果皮DHQ/SDH基因的克隆及序列分析

以泰山红石榴果实为试验材料,利用逆转录PCR(RT-PCR)技术扩增出980 bp大小的中间片段,用3'c DNA末端快速扩增PCR(RACE PCR)获得DHQ/SDH基因的3'端,拼接后获得1 585 bp的c DNA片段。结果表明,该基因含有1 265 bp编码序列(CDS),编码421个氨基酸,其氨基酸序列与苹果(注册号:XP_008370537.1)、葡萄(注册号:XP_002270232.1)、白梨(注册号:XP_009335660.1)的同源性分别为82%、84%、82%;蛋白质理论分子质量为133 682.2 u,等电点为5.01,含量最丰富的氨基酸是丙氨酸(Ala)、半胱氨酸(Cys)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr),具有DHQase I、SDH(Aro E)2个保守结构域,为亲水性蛋白;二级结构主要由无规则卷曲(31.12%)、α-螺旋(30.17%)、伸展链(24.94%)和β-转角(13.78%)组成;Gen Bank登录号为KU133479。

石榴套袋方式对石榴品质的影响

为解决石榴生长过程中易出现的虫害、日灼、锈斑、裂果等问题,提高石榴生产效益,以临潼石榴为试验对象,比较了膜袋、纸袋对石榴质量的影响。结果表明:套膜袋的石榴单果重明显高于套纸袋石榴及对照组(未套袋)果实,裂果率明显低于套纸袋石榴及对照组果实,但果实糖度、酸度明显低于套纸袋及对照组果实;套纸袋果实单果重低于套膜袋果实,但高于对照组果实,糖度接近对照组,但明显高于套膜袋果实,酸度与套膜袋果实基本相同,但明显高于对照组;套纸袋石榴果实甜中带酸,色泽鲜艳,大小基本均一,石榴套纸袋技术可增加石榴生产效益。

不同包装方式对冷藏后期‘鲁青1号’石榴货架期品质的影响

为比较不同包装方式对石榴冷藏后货架期品质的影响,以‘鲁青1号’石榴为试材,设置不同包装方式处理(CK:果实混装于0.01 mm厚保鲜袋;T1:单果网套混装于0.01 mm厚保鲜袋;T2:单果独立装入0.02 mm厚保鲜袋;T3:单果先用吸水纸包裹后用保鲜膜包裹),在(5±1)℃、相对湿度90%~95%条件下冷藏16周后比较其货架期品质。出库当天即货架期第1天统计各处理石榴的果皮褐变率及相关品质指标,后继续将石榴置于室温(20℃左右)5 d模拟石榴出库后货架期,期间每天测定果实质量损失率、果皮含水率、果汁中可滴定酸(TA)含量、总可溶性固形物(TSS)含量和抗坏血酸(AsA)含量以及果皮中总酚(TP)含量、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性、总抗氧化活性(T-AOC)。结果表明:3种包装处理的TSS含量变化与对照(CK)无显著差异;T2能很好地保持‘鲁青1号’石榴冷藏后及货架期的果实品质,其货架期内果皮褐变率和质量损失率最低,TP和AsA含量最平稳,T-AOC较对照、T1和T3强,能较好地保持外观和内在品质。T1在货架期内总体表现与对照无显著差异。T3处理虽然在保持‘鲁青1号’石榴货架期果实质量、果皮含水率、POD和PPO活性方面一定程度上优于对照,但果皮内部褐变严重。综合表明,‘鲁青1号’石榴采后适宜用厚度为0.02 mm的保鲜袋独立包装,可保持其良好的冷藏品质及货架期商品属性。

热水处理对鲜切石榴籽粒贮藏品质、抗氧化能力及微生物变化的影响

以石榴为试材,采用热处理法,研究了不同处理条件对保鲜期间鲜切石榴籽粒贮藏品质、抗氧化能力及微生物变化的影响。结果表明:鲜切石榴籽粒经过40℃10min、45℃6min、50℃4min的热处理,其中50℃4min的热处理能够提高石榴籽粒可溶性固形物含量,减轻石榴籽粒贮藏期间的质量损失,提高石榴籽粒的抗氧化活性,抑制霉菌酵母的生长繁殖,使得石榴籽粒保持较好的感官品质,延缓石榴籽粒的衰老进程。