间作模式对幼龄菠萝蜜果园土壤养分和微生物群落的影响

为探明不同间作模式对幼龄菠萝蜜园土壤养分和土壤微生物的影响规律,选取菠萝蜜单作和菠萝蜜间作南瓜、平托花生、硬皮豆4种种植模式下的根际土壤样本,测定土壤养分以及对根际土壤微生物群落进行16S rRNA V4-V5区检测,并与试验区间作前的基础土壤进行对比分析。结果表明:3种间作模式较间作前均显著提高了土壤有机碳、全氮、速效氮、全磷、全钾含量,较单作模式均显著提高了土壤全氮、速效氮和全钾含量,土壤pH值均高于单作模式,间作硬皮豆效果最佳;4种种植模式的细菌优势门类群分别是酸杆菌门、变形菌门、放线菌门和绿弯菌门等,间作均提高了根瘤菌属相对丰度,降低了酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门相对丰度;酸杆菌门与速效磷含量呈显著正相关,放线菌门与速效氮、全钾、全氮含量呈极显著或显著负相关;菠萝蜜株高增长情况表现为菠萝蜜间作硬皮豆>菠萝蜜间作南瓜>菠萝蜜间作平托花生>菠萝蜜单作。

波罗蜜柠檬酸合酶基因(AheCS)的表达及其与柠檬酸积累的相关性分析

【目的】分析波罗蜜柠檬酸合酶基因(Artocarpus heterophyllus citrate synthase,AheCS)的生物学功能,研究柠檬酸含量与AheCS基因相对表达量的相关性,为探究AheCS基因在波罗蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.,Ahe)果实有机酸代谢中的可能作用提供参考。【方法】以海大2号波罗蜜果实为材料,采用0.5 mg·L^(-1)1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)和1000 mg·L^(-1)外源乙烯利(ethrel,ETH)(40%)处理,研究室温(22±1)℃、相对湿度90%条件下波罗蜜果实成熟过程中柠檬酸的动态变化,克隆获得3个波罗蜜的CS基因(AheCS1、AheCS2和AheCS3),对其进行生物信息学分析,同时分析3个AheCS基因在不同采后处理下(自然成熟、外源乙烯催熟和1-MCP延缓成熟)的相对表达情况及其与柠檬酸含量的相关性。【结果】随着波罗蜜果实的自然成熟,果实中柠檬酸含量呈先上升后下降的变化趋势;外源ETH处理加速了柠檬酸的合成速率,提前了峰值出现的时间;1-MCP处理抑制了贮藏前期柠檬酸含量下降速率,推迟了高峰出现时间。生物信息学分析发现,AheCS1/2/3基因的开放阅读框(ORF)长1422~1827 bp,编码蛋白都含有柠檬酸合酶保守结构域WPNVDAHS,属于柠檬酸合酶家族成员。AheCS1/2/3蛋白氨基酸序列分别与柑橘(Citrus reticulata Blanco.)CsCS(MH_048698.1)、川桑(Morus notabilis C.K.Schneid.)MnCs(XP010087965.1)、红掌(Anthurium andraeanum Linden.)AaCS(JAT55223.1)亲缘关系最近,相似性分别达到86.49%、97.00%、86.00%。qRT-PCR结果显示:AheCS1/2/3基因在果实自然成熟(CK)前期表达量低,而后期表达量高;外源ETH处理提前了AheCS 1的表达峰值时间,整体提高了AheCS 2/3的表达量;而1-MCP处理推迟了AheCS1/2/3表达峰值出现时间,增加了AheCS1/2/3成熟后期的表达量。相关性分析发现,波罗蜜果实成熟过程中柠檬酸含量与AheCS1/2/3基因表达呈一定相关性,其中与AheCS2相关性显著。【结论】AheCS2是参与调控波罗蜜成熟过程中柠檬酸积累的潜在基因,可作为进一步研究波罗蜜AheCS基因的功能及遗传改良的候选基因。

土壤质地对菠萝蜜根际微生物碳源利用、线虫群落及果实糖分的影响

【目的】研究相同施肥模式下不同质地土壤微环境差异及其与果实关键品质(糖分)的潜在关系,为区域性的果园培肥和增产提质提供理论依据。【方法】选取施肥方案一致、土壤质地分别为壤土、砂壤土和砂土的‘马来西亚1号’标准菠萝蜜园,采集养树期、花期和果期的菠萝蜜根周土壤和成熟果实,研究土壤微生物群落代谢功能、线虫群落结构、土壤理化性质及果实糖分的变化及潜在关系。【结果】砂壤土和砂土微生物碳源利用变化趋势均为养树期>花期>果期。壤土微生物碳源代谢强度大小为果期>养树期>花期。土壤微生物主要的碳源利用类型是碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和多聚物类碳源。砂土各时期的土壤微生物群落结构多样性指数和各营养类群线虫丰度普遍高于其他两种土壤,且在养树期和果期较高。壤土各时期线虫生态指数和土壤pH、有机质普遍高于其他两种土壤。果实中的葡萄糖含量表现为砂壤土>壤土>砂土,其他糖组分在各质地土壤中差异不显著。采样时期对土壤线虫群落多样性有显著的直接效应,土壤质地对菠萝蜜果实糖分有显著的间接效应和总效应。【结论】有机、无机肥配施对异质土壤的微生态环境影响各异,土壤质地通过直接或间接影响养树期和果期菠萝蜜根际微生物和线虫群落结构及功能,最终影响土壤养分转化和果实品质。

菠萝蜜叶绿体基因组密码子偏好性分析

从菠萝蜜叶绿体基因组中筛选出51条蛋白编码序列,并使用CodonW和CUSP在线程序对其密码子使用偏好性及其影响因素进行了探究。结果表明,菠萝蜜叶绿体基因组中的密码子各碱基的GC含量从首位到末位呈递减趋势,偏好以A/U结尾。有效密码子数在[35.64,53.19]区间内,且68.63%的基因有效密码子数大于45,表明密码子偏好性较弱。相关性分析显示,密码子的偏好性与碱基第3位的组成和基因长度有关,而碱基第1位的GC含量则影响基因的表达水平。菠萝蜜叶绿体基因组密码子的中性绘图、奇偶偏好性以及有效密码子绘图分析结果显示,内部突变和自然选择都会影响密码子的使用模式。最优密码子分析结果显示,有16个密码子满足筛选条件,进一步验证了密码子偏好以A/U结尾。对各基因的有效密码子相对使用度进行聚类分析的结果显示,基因的偏好与基因功能之间的进化模式相互独立。

菠萝蜜优良新品种琼引8号的选育

琼引8号菠萝蜜是从泰国本地种实生后代中选育的优良品种。该品种为矮乔木,5年生树中等冠幅,冠高和宽分别为3.83 m和3.76 m,树冠呈多伞形或金字塔形;平均树高3.54 m,主干平均径周为55 cm;叶椭圆形,叶长、宽分别为14.01 cm和7.89 cm。成熟果实为椭圆形,果皮黄绿色,果苞金黄色至橙黄色,肉厚浓甜,质脆,果肉纤维含量低,果胶含量少;平均单果质量13.70 kg,最大单果质量20.59 kg,果形指数1.65;可食率为38.6%;平均每果实含种子粒数231.67个。可溶性固形物含量(w)为25.53%,品质上等。该品种在海南昌江地区(经度109.05559°、纬度19.29828°)具有3个成熟高峰期分别为2月中旬—3月下旬、6月中旬—7月上旬、9月下旬—10月中旬,果实生育期分别为120~125 d、105~110 d和105~110 d;5年生植株每株挂果16~18个,开花坐果率在85.0%以上,单株产量为232.9 kg,666.7 m^(2)产量为5356.7 kg,单株产量最高能达350 kg。具有较强抗旱性和耐热性,但不耐涝,对叶片病害抗性较强。货架期4~7 d,冷藏期1个月左右。适宜在海南昌江、东方、乐东和三亚等西南部市县菠萝蜜产区种植,第1.5年即可开花结果,早结丰产性好。

白化对菠萝蜜叶片生长及光合、呼吸特性的影响

为了研究白化对菠萝蜜叶片生长及光合、呼吸特性的影响,以白化菠萝蜜幼苗(AAS)和正常幼苗(CK)为材料,通过石蜡切片、LI-6400光合仪测定等方法,观察并测量了AAS和CK叶片的长度、宽度、面积、叶绿素质量分数、呼吸速率、净光合速率、胞间CO_(2)浓度、气孔导度及蒸腾速率等指标,比较两者的差异.结果表明:AAS叶片长度、宽度和面积及其日增长量均显著小于CK;AAS叶片长度、宽度和面积在1~17 d为正增长,18 d后因叶片萎缩死亡而呈现负增长;AAS叶片下表皮、栅栏组织、海绵组织及整片叶的厚度均较小;AAS叶片呼吸速率和胞间CO_(2)浓度均显著大于CK,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均较小,且当光合有效辐射强度在0~1 600μmol·m^(-2)·s^(-1)的范围内这些指标的数值几乎不变.

基于模糊隶属函数法的波罗蜜品种(系)比较试验

以2个优良品系及6个审定品种为材料,分析比较果实农艺性状及品质性状,同时基于以指标变异系数赋权的模糊隶属函数法,对波罗蜜果实品质、产量进行综合评价,筛选和评价波罗蜜优良品种(系)。结果表明,不同品种(系)果实可溶性糖、可滴定酸、抗坏血酸、可溶性固形物含量、糖酸比、平均单株产量等指标差异极显著;8个供试品种(系)综合评价排名为:“常有波罗蜜”>“红肉波罗蜜”>“2号品系”>“四季波罗蜜”>“海大3号”>“海大2号”>“海大1号”>“20号品系”。产量上,大果类型以“红肉波罗蜜”产量较高,中果类型以“常有波罗蜜”产量较高;品质上,“2号品系”品质、风味最优,“海大3号”次之。供试品种(系)中,最终筛选出“常有波罗蜜”“红肉波罗蜜”“2号品系”“四季波罗蜜”“海大3号”等5个品种(系)优于对照品种,其中“2号品系”已通过专家现场鉴定。

‘海大2号’菠萝蜜茎尖组培褐变过程中酚类物质及相关酶活性的影响

菠萝蜜因果实香甜深受大众喜爱,市场前景非常广阔,但常规种子繁殖难以保持其优良性状且嫁接法繁殖成活率极低。组培快繁技术在许多珍稀名优植物繁殖上已有广泛应用,但目前还没有应用于菠萝蜜生产实践的报道。组培过程中发现,菠萝蜜茎尖褐化严重,导致无性繁殖体系难以建立,为有效探究褐化的克服措施,促进菠萝蜜组培快繁技术体系的建立,为构建菠萝蜜种苗繁育技术体系及其产业化生产示范提供理论依据。以菠萝蜜品种‘海大2号’茎尖为外植体,利用不同时长低温预处理后将外植体接种至不同浓度的PVP培养基中对其进行初代培养,15 d后分别统计其褐化率和萌芽率,并通过测定其PPO活性变化、总酚及总黄酮含量,探究外植体经过低温预处理后不同浓度PVP对菠萝蜜茎尖组织培养中褐化的抑制情况。结果表明:茎尖经过12~24 h低温处理后再接入添加2.0 g/L PVP的1/2 MS培养基中,这一处理下菠萝蜜外植体的褐化率最低且萌芽率最高。且验证结果表明,此方法有利于菠萝蜜外植体的增殖。

云南省菠萝蜜主要种植园土壤与叶片养分现状分析

为了解云南省菠萝蜜主要种植园土壤和叶片养分状况,以期为菠萝蜜园合理施肥提供依据。调查分析了云南省具有代表性的15个种植园不同土层(0~20、20~40、40~60 cm)的土壤养分状况和叶片养分含量,结合土壤养分分级标准,分析其相关性。结果表明:(1)土壤养分含量在0~20 cm土层含量最为丰富;不同土层间除土壤pH、有效硼之外,有机质及其他养分元素均有含量变幅范围、变异系数较大的表现。(2)86.67%土壤pH值小于6.5,土壤呈酸性,有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效钾及各种中、微量元素含量中上水平,磷素含量各种植园表现不一,差异明显。(3)土壤有机质与土壤全氮呈极显著正相关关系;土壤全磷含量与土壤速效钾、有效锌、交换性钙呈极显著正相关关系,与有效磷、有效锰呈显著正相关关系;土壤pH与土壤交换性镁呈显著正相关关系,与叶片氮、锰、锌、铜呈显著负相关关系;叶片钙与土壤交换性钙呈显著正相关关系。因此,建议云南省菠萝蜜种植园施用石灰或者土壤调理剂提高土壤pH,增施有机肥、磷肥、硼肥,适当控制氮肥、钾肥、钙镁中量元素肥及铁锰铜锌微量元素肥的施入量,以达到平衡施肥的目的。

广西地区菠萝蜜钻蛀类害虫及其防治方法

调查广西菠萝蜜产区的害虫发生情况,统计发现:钻蛀类害虫已经成为菠萝蜜的主要害虫,由于其具有虫体隐蔽,为害期长,前期难发现、后期难防治的特点,对菠萝蜜的产量和质量产生了严重影响。介绍黄翅绢野螟、桃蛀螟、榕八星天牛、桑天牛、黄星桑天牛、云斑天牛等6种菠萝蜜主要钻蛀类害虫的为害症状及发生规律,探讨农业防治(加强检验检疫、加强果园日常管理、园区选择)、物理防治(果实套袋、人工捕杀、灯光诱杀、树干涂白)、生物防治(信息素诱捕、天敌昆虫防治)、化学防治等综合防控措施。

菠萝蜜优良新品种--琼引8号

“琼引8号”菠萝蜜是从泰国本地种实生后代中选育的优良品种。2022年6月2日获得海南省非主要农作物品种认定证书(琼认菠萝蜜2021001)。该品种果实形状为椭圆形,平均单果重13.70 kg,纵横径分别为39.75 cm和24.22 cm,果形指数1.65,为中等果型;果蒂形状凹陷;果皮黄绿色,厚度大约为0.75 cm,较薄;皮刺钝,平均长度0.69 cm;果胶含量少;果腱为中等黄色;果苞颜色金黄至橙黄色,纵径和横径分别为5.33 cm和3.50 cm;单个果苞的果肉重为22.84 g,果肉厚度为0.43 cm,果苞数231.67枚,果肉厚实、爽脆,浓甜,属于干苞类型,可溶性固形物含量为25.53%;可食率为38.6%。

波罗蜜幼苗单木生物量分配格局及异速生长模型

为探明波罗蜜幼苗的生物量分配格局和制定异速生长模型,采用整株收获法分析100株波罗蜜幼苗生物量分配格局,利用易测因子基径(D)、株高(H)及其组合(D~2H、D^(b)H^(c)和D~3/H)作为自变量拟合了波罗蜜幼苗叶、茎秆、地上部分、地下部分的生物量模型,并进行模型检验。结果表明:波罗蜜幼苗叶、茎秆、地上部分、地下部分的生物量相对分配百分数依次为34.04%、43.09%、77.13%、22.87%,变异系数依次为10.64%、14.41%、5.97%、20.12%;根冠比平均值为30.10%,变异系数为26.04%。波罗蜜幼苗各构件生物量均以W=aD^(b)H^(c)建立的模型拟合最佳,叶、茎秆、地上部分、地下部分的生物量模型方程依次为W_(叶)=1.917×10^(-4)×D^(1.087)×H^(2.324)(R~2=0.953),W_(茎秆)=1.919×10^(-5)×D^(-0.044)×H^(2.920)(R~2=0.929),W_(地上)=1.120×10^(-4)×D^(0.481)×H^(2.644)(R~2=0.941),W_(地下)=0.461×D^(2.149)×H^(0.397)(R~2=0.963)。

乙烯利处理对菠萝蜜果实催熟的影响

以干包类型菠萝蜜"75"株系果实为试材,研究0、500、1 000、1 500、2 000 mg/L乙烯利(CEPA)处理对菠萝蜜果实成熟的影响。结果表明:乙烯利处理加速了菠萝蜜果实中淀粉、纤维素和原果胶的降解,促进了菠萝蜜果实总糖、还原糖、蔗糖含量的升高,提早了有机酸和Vc含量高峰的出现,显著地降低了菠萝蜜果实在贮藏前期的蛋白质含量,并提高了贮藏后期蛋白质和可溶性果胶的含量,其中,1 000 mg/L乙烯利处理效果最好。

菠萝蜜果实中糖分积累特征及相关代谢酶活性分析

【目的】探究菠萝蜜果实中的糖分组成及含量积累特征。【方法】以菠萝蜜品种‘马来西亚1号’为材料,利用高效液相色谱法分析不同发育时期果肉中蔗糖、果糖和葡萄糖含量,应用分光光度计法检测淀粉含量及相关代谢酶活性。【结果】菠萝蜜成熟果实中蔗糖含量最高,超过总糖含量的70%,主要在果实采后成熟期积累。果糖和葡萄糖含量接近,各占总糖的15%左右。淀粉是菠萝蜜果实中重要的非结构性碳水化合物,在果实成熟采摘前积累、后熟期间降解。蔗糖酸性转化酶(AI)为主要的蔗糖水解酶,与蔗糖含量呈显著负相关(相关系数为-0.602*)。蔗糖合成酶(SUSY)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)在后熟阶段活性最高,与蔗糖含量呈显著正相关(相关系数分别为0.915**、0.997**),参与蔗糖的合成。腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)在果实发育中期活性最高,与淀粉含量呈显著正相关(相关系数为0.900*)。α-淀粉酶在后熟阶段活力最高。【结论】蔗糖是‘马来西亚1号’菠萝蜜果肉的主要糖分,蔗糖的积累与AI活性呈显著负相关,与SUSY、SPS活性呈显著正相关,主要在后熟期积累。淀粉是菠萝蜜果实发育的主要非结构性碳水化合物。淀粉的积累与AGPase活性呈显著正相关,在果实成熟前合成、后熟期间降解。

菠萝蜜的营养成分与鉴别比较研究

检测了不同品系菠萝蜜的还原糖、粗纤维、蛋白质、脂肪等,利用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)无损快速鉴别了6份品系菠萝蜜果实,并采用电子感官对不同品系菠萝蜜进行了比对。结果表明:菠萝蜜含有丰富的还原糖和蛋白质、少量的脂肪和粗纤维,6份菠萝蜜均可根据红外的特征谱图,分析菠萝蜜化学组成成分,并进行品系的分类鉴别,电子感官技术也较好的对菠萝蜜品系进行了差异性比较。

干、湿苞木菠萝果实成熟过程中糖代谢特性

【目的】研究干苞和湿苞木菠萝果实成熟软化过程中的淀粉及可溶性糖代谢特性。【方法】以2个干苞种质和2个湿苞种质木菠萝果实为材料,分析了果实成熟软化过程中的淀粉酶、蔗糖酶活性变化以及可溶性糖、蔗糖、果糖和葡萄糖含量变化。【结果】在木菠萝果实成熟过程中,淀粉不断降解,可溶性糖持续积累;可溶性糖以蔗糖为主,果糖和葡萄糖比值在干湿苞间存在差异;湿苞果实的水溶性蔗糖酶和淀粉酶活性均在果实成熟的第3阶段达到最大值,随后下降,而干苞果实的水溶性蔗糖酶和淀粉酶活性则变化不大;盐溶性蔗糖酶和淀粉酶活性在同一类型种质间存在差异,但在干苞与湿苞类型间没有一致性。【结论】淀粉水解是木菠萝成熟果实主要的糖分来源,水溶性淀粉酶和蔗糖酶活性变化与干湿苞木菠萝果实差异的形成有一定关系。

不同株系菠萝蜜果肉中可溶性糖和有机酸的分析

【目的】了解不同株系菠萝蜜果肉中可溶性糖和有机酸的组成及含量,为菠萝蜜优质选种提供依据。【方法】以10个不同株系成熟的菠萝蜜果肉为试材,利用高效液相色谱法进行测定分析。【结果】菠萝蜜果肉中的可溶性糖主要为蔗糖、葡萄糖和果糖,其中蔗糖含量较高,葡萄糖和果糖含量次之;不同株系中总糖含量和还原糖/蔗糖比值不同;菠萝蜜果肉中的有机酸主要为柠檬酸和苹果酸,在601、17、301和100株系中以积累苹果酸为主,75、408、28、20、45和92株系中以积累柠檬酸为主。【结论】不同株系菠萝蜜果肉中可溶性糖及有机酸的含量和组分有显著差异,其中75株系口感最优,601株系口感最差。

雷州半岛菠萝蜜种质遗传多样性的RAPD分析

用RAPD标记方法对我国雷州半岛的65份菠萝蜜(Artocarpus heterophyllusLam.)实生种质资源DNA的遗传多样性进行了检测,16个引物共检测到78条带,其中69条具多态性(占88.4%)。聚类分析表明,65份菠萝蜜材料在遗传距离0.26处可分为3大类。供试种质虽具有丰富的形态性状变异,但在DNA水平上平均相似性系数为0.7341。干、湿胞类型及引自马来西亚的种质均不能独立聚类。对菠萝蜜品种的干、湿胞分类法及菠萝蜜品种的引种区域进行了讨论。

雷州半岛菠萝蜜种质资源研究

通过野外植物学性状调查、实验室常规分析鉴定和RAPD分析,对中国雷州半岛的菠萝蜜种质资源进行了研究.结果表明:1)中国雷州半岛菠萝蜜有湿脆型、少胶型、高糖型、平滑型等优良单株.按肉质脆软和水分多少可分为干包类型和湿包类型两种;按花期及结果习性可分为单造菠萝蜜和双造菠萝蜜.2)雷州半岛菠萝蜜种质资源具有较低的遗传多样性,与马来西亚种质有较高的相似性,据此推断,两者可能具有相同的起源.3)湿包类型与干包类型种质除果肉质地存在差异外,在DNA水平上没有较大差异,只能作为品种的分类标准.此外,还提出了通过干包类型与湿包类型种质间的杂交育种来丰富现有干包类型种质的遗传基础,通过进一步引进种质和利用更多类型的分子标记来验证中国菠萝蜜的起源,利用定位于基因组不同位置的分子标记对菠萝蜜种质进行多样性评价等有待研究的问题.

菠萝蜜不同部位抗氧化性的研究

探讨中国热带水果菠萝蜜的抗氧化活性,采用DPPH法、ABTS法及水杨酸法3种方法研究了菠萝蜜果皮、果肉、种皮、种子4个不同部位乙醇提取物的抗氧化活性,以抑制率和半抑制率IC50评价。研究结果显示,菠萝蜜各部位对DPPH·,ABTS·,·OH均有一定的清除作用,其清除力大小表现为:果皮>种皮>果肉>种子;可知,菠萝蜜果皮、果肉、种子、种皮具有一定的抗氧化活性,可以作为一种良好的天然抗氧化剂物质来源。