27个番石榴种质花粉形态特征研究

【目的】探究不同番石榴(Psidium guajava Linn.)种质间的花粉形态差异,为番石榴的杂交育种和系统分类工作提供孢粉学依据。【方法】以来自中国、泰国和巴西的27个番石榴种质花粉为试验材料,通过扫描电镜观察其超微结构并测花粉粒极轴长度(L_(P))、赤道轴长度(L_(E))、花粉大小(L_(P)×L_(E))、极赤比(L_(P)/L_(E))、萌发沟长度(单面)和萌发沟宽度,对不同种质各指标数据进行比较,并采用组间连接法进行系统聚类分析。【结果】27个番石榴种质花粉粒以单粒形式存在,呈辐射对称,极面观为近圆形或近三角形,有明显三孔沟,具角萌发孔,赤道面观均为椭圆形,外壁纹饰均为瘤状纹饰。27个番石榴种质的花粉大小为11.53(10.06~18.42)μm×14.45(13.45~19.64)μm,均为小型花粉粒;极赤比为0.80(0.73~0.94),其中‘草莓’番石榴的花粉粒形状为近球形,其余26个番石榴种质的花粉粒形状均为扁球形;萌发沟长度为5.51(3.27~9.95)μm,萌发沟宽度为0.78(0.33~1.26)μm;上述指标在不同种质间均存在极显著差异。系统聚类分析结果显示,在平方欧氏距离为2时可将27个番石榴种质分为5个类群,其中‘草莓’番石榴种质单独聚为一类,其花粉的L_(P)、L_(E)、L_(P)×L_(E)、L_(P)/L_(E)均显著大于其他种质。【结论】不同番石榴种质的萌发孔、外壁纹饰和萌发沟数具有遗传保守性,花粉特征具有遗传多样性,其中花粉特征可在一定程度上反映番石榴种质间的差异。

番石榴抗坏血酸合成酶基因在果实发育过程中表达特性分析

【目的】测定番石榴果实发育过程中的抗坏血酸含量,并分析番石榴抗坏血酸合成酶基因的表达特性,为后续深入挖掘果实抗坏血酸合成调控机理及选育优质番石榴品种提供理论参考。【方法】以番石榴品种珍珠果实为研究对象,测定不同果实发育(花后10~130 d)过程中果肉(鲜重)中抗坏血酸含量及单果抗坏血酸总量,并从番石榴基因组数据中挖掘其抗坏血酸合成途径酶基因,通过实时荧光定量PCR检测其在果实发育过程中的表达特性。【结果】珍珠番石榴品种果实发育成熟周期为130 d,生长速率出现2个高峰期,分别出现在幼果膨大期和大果膨大期,果实果皮颜色从深绿色向浅绿转变,在花后110 d果皮颜色转变最明显。番石榴果肉抗坏血酸含量在果实发育成熟前期(花后10~40d)保持在较高水平,特别是在花后30d,果肉抗坏血酸含量达132mg/100g,在花后40~100d抗坏血酸含量稍微下降但较稳定,保持在102.73 mg/100 g以上,成熟后期随果实迅速膨大而抗坏血酸含量略有下降,为84.39 mg/100 g,但单果抗坏血酸总量持续上升。从番石榴基因组数据共鉴定获得13个基因编码果实抗坏血酸合成途径相关酶的基因,这些基因编码完整L-半乳糖途径的相关酶,其中有6个基因集中于3号染色体,推测3号染色体是番石榴果实维生素合成的关键染色体。实时荧光定量PCR检测结果显示,除磷酸甘露糖异构酶基因(PgPMI1)和甘露糖磷酸变位酶基因(PgPMM1)在果实发育成熟过程中表达不规律外,其余11个L-半乳糖途径相关酶基因均在果实发育中期上调表达,后期表达又下调。果实抗坏血酸含量与GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因(PgGMP1)和GDP-甘露糖-3',5'-表型异构酶基因(gGME2)表达显著正相关(P<0.05)。【结论】番石榴果实抗坏血酸积累与其合成途径基因的完整性及表达水平密切相关,推测由9类酶组成的L-半乳糖途径存在复杂的分子调控网络,挖掘获得的13个L-半乳糖途径成员,可用于后续番石榴优良品种的选育及转录调控机理研究。

微生物菌剂对百香果生长发育及果实产量品质的影响

为研究微生物菌肥对百香果生长发育、果实产量及品质的影响,以贵寒1号百香果为研究对象,设置3个处理:不施用微生物菌剂(CK)、施用稀释100倍的微生物菌剂(A1)、施用稀释200倍的微生物菌剂(A2)和施用稀释500倍的微生物菌剂(A3),测定叶片光合特性、根系生长状况、果实产量及品质等指标。结果表明,A1、A2处理可有效促进植物的生长发育和光合特性,使植株根长、根表面积、根体积、根系数量分别提高9.87%~17.79%、4.69%~9.63%、19.37%~257.58%、43.67%~143.36%,叶绿素a含量、叶绿素b含量、净光合速率、胞间CO_(2)浓度分别提高24.83%~34.88%、27.86%~45.90%、63.01%~107.96%、37.25%~110.37%。在产量品质方面,果实产量提高27.10%~41.36%,可溶性固形物、可食率提高3.64%~5.45%、30.36%~47.34%。进一步运用隶属函数综合分析表明A1处理效果最佳,该结果为微生物菌剂在百香果幼苗生长上的应用提供了理论基础和科学依据。

百香果SUS基因家族鉴定与表达分析

百香果(Passiflora edulis Sims)虽原产热带地区,但高温也会影响其开花坐果,进而影响产量。果实糖含量不仅影响果实风味品质,还可以作为渗透调节物质参与高温、干旱、盐害等逆境胁迫。蔗糖合成酶(sucrose synthase,SUS)是蔗糖代谢的关键酶之一,在植物糖积累及非生物胁迫响应中具有重要功能。对百香果SUS基因家族成员进行鉴定和生物信息学分析,并分析其在低温胁迫下的表达变化。运用生物信息学方法,对百香果蔗糖合成酶基因进行全基因组鉴定与基因结构、系统发育关系、蛋白质保守功能域、染色体定位分析,利用转录组数据分析其表达模式,利用qRT-PCR技术分析其在高温处理下的表达。结果显示,百香果中包含5个SUS基因,分布在4条染色体上,外显子数量为13~15个。5个SUS基因家族成员可分为三大类,即SUSⅠ、SUSⅡ、SUSⅢ,百香果SUS基因家族成员启动子中含有激素响应、逆境响应相关的顺式作用元件。表达模式分析表明,PeSUS3基因在百香果叶片和果皮中的表达量均较高。qRT-PCR分析表明,PeSUS1、PeSUS2基因在高温处理后表达量显著下降,PeSUS5基因表达量显著性上升,说明PeSUS1、PeSUS2、PeSUS5基因可能在百香果高温胁迫中发挥重要的调控作用。

百香果CBF基因家族鉴定与表达分析

百香果(Passiflora edulis Sims)原产热带地区,对低温十分敏感。CBF(C-repeat binding factor)基因家族是AP2转录因子家族的一类成员,在植物应对低温、干旱和盐等非生物胁迫中发挥重要作用。对百香果CBF基因家族进行鉴定和分析,并探究其在低温胁迫下的表达模式,可为进一步研究百香果CBF基因功能提供重要的参考信息。采用生物信息学方法鉴定百香果CBF基因家族成员,并对家族成员的序列组分、理化性质、系统进化关系、染色体定位、基因结构、保守基序、启动子顺式作用元件和转录因子结合位点等进行分析,通过qRT-PCR方法分析其在低温胁迫下的表达模式。结果显示,百香果基因组中共有5个CBF基因家族成员,其中3个分布在1号染色体上,2个分布在7号染色体上,被预测定位到细胞核、质膜和过氧化物酶体中;含有1~2个外显子,11~12个motif;系统进化显示5个百香果CBF基因、10个水稻CBF基因及6个拟南芥CBF基因共分成了2大亚组:亚组Ⅰ中包括拟南芥的全部6个CBF基因、百香果的全部5个CBF基因和水稻的4个CBF基因,水稻剩下的6个CBF基因分到了亚组Ⅱ中;启动子区域含有25种顺式作用元件,以光响应、激素与逆境胁迫响应元件为主;共有20个转录因子结合位点;3个百香果CBF基因在低温胁迫下表达量极显著上升,推测上述基因参与了百香果低温胁迫响应。

8种海南热带水果的抗氧化活性比较分析

【目的】测定海南8种热带水果的抗氧化活性、总酚和总黄酮含量,比较8种水果抗氧化活性和抗氧化物质含量的差异,为人们食用热带水果提供一定的营养价值参考,也为抗氧化活性较强的热带水果相关产品的开发利用提供参考依据。【方法】以人心果、莲雾、山竹、榴莲、蛋黄果、西番莲、番荔枝和菠萝蜜8种热带水果为研究对象,利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力法、铁离子抗氧化能力(FRAP)法和2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)阳离子自由基清除能力法分别测定其抗氧化活性,采用福林酚(Folin-Ciocalteu)法测定总酚含量,AlCl3显色法测定总黄酮含量;并对3种抗氧化活性测定方法与2种抗氧化物质含量进行相关分析,对抗氧化活性测定结果进行优劣解距离(TOPSIS)法综合分析。【结果】利用DPPH法和FRAP法测得抗氧化活性最强的是蛋黄果(178.62和140.83μmol Trolox/g),最弱的是人心果;ABTS法测得抗氧化活性最强的是山竹(157.06μmol Trolox/g),最弱的是人心果;同时测得蛋黄果的总酚含量(3.80%)和总黄酮含量(7.60%)在8种水果中最高,而人心果的总酚含量(0.09%)最低,榴莲的总黄酮含量(1.07%)最低;3种测定方法与2种抗氧化物质的相关分析结果表明,DPPH法与总酚和总黄酮含量的相关系数达0.81以上,FRAP法与总酚和总黄酮含量的相关系数达0.90以上;利用TOPSIS法进行综合分析,抗氧化活性排序为蛋黄果>山竹>莲雾>西番莲>番荔枝>菠萝蜜>榴莲>人心果。【结论】8种热带水果均具有一定的抗氧化活性,以蛋黄果的抗氧化活性较强,人心果的抗氧化活性较弱。

火龙果种质资源表型性状的遗传多样性分析

对火龙果种质资源遗传多样性进行分析与评价,为火龙果品种资源的创新利用提供基础。以58份火龙果种质资源为研究对象,对其14个质量性状和9个数量性状进行描述和测定,采用变异分析、相关性分析方法,结合多样性指数,对火龙果表型性状进行评价。结果显示,58份种质资源绝大多数性状呈现出变异程度高、类型丰富的特点,质量性状多样性指数为0.234~1.809;9个数量性状变异范围较大,变异系数为11.25%~35.32%,其中Vc含量变异系数最大;各数量性状间大部分存在显著或极显著相关性。说明58个火龙果种质资源间存在真实的遗传差异,遗传多样性丰富。

转PRSV复制酶基因番木瓜食品安全性的初步评价

应用生物信息学的方法对转基因番木瓜进行实质等同性分析。将复制酶基因与多个数据库中的花生、大豆、坚果、牛奶、鸡蛋、鱼类、贝类和小麦等8类过敏源序列进行比对分析,结果未发现连续8个相同的氨基酸,据此可初步认为转入的复制酶蛋白不是已知的致敏源。将复制酶基因进行原核表达,并纯化复性表达蛋白,再通过模拟胃肠液消化试验,结果发现纯化的变性蛋白与复性蛋白均能在15 s内降解,表明复制酶蛋白能在人的消化系统内降解,使人体发生过敏的可能性不大。通过液相萃取法,提取转基因与非转基因番木瓜中的一种内源毒物苄基异硫氰酯(benzyl isothiocyanate,BITC),将浓缩后的样品进行气相色谱分析,结果表明BITC的含量在转基因与非转基因番木瓜中差异不显著。

元谋干热河谷旱坡地雨养酸角早果丰产栽培技术

通过元谋金沙江干热河谷8年的栽培试验，总结出干热河谷坡地雨养型酸角丰产栽培技术，3龄树试花试果率达16.51％；5龄达98％，平均单株产量5.2kg；8龄树平均单株产量达9.8kg。

火龙果HpGST基因克隆及表达分析

为探究火龙果(Hylocereus)谷胱甘肽S-转移酶基因(HpGST)的功能,克隆了HpGST基因的cDNA序列,并进行生物信息学及表达分析。结果显示:HpGST序列全长为666 bp,编码221个氨基酸,编码蛋白属于非分泌型不稳定亲水性蛋白,亚细胞定位预测其于细胞质中发挥作用;系统进化树显示其与藜麦亲缘关系较近,属谷胱甘肽转移酶Tau家族;实时荧光定量PCR分析结果显示,HpGST在火龙果不同色泽类型品种果肉中均有表达,在有色素累积的紫肉和粉肉类型中表达量均显著高于无色素累积的白肉类型,表达趋势均为先上升后下降,其表达量与甜菜素含量呈现正相关,且在不同色泽类型品种中表达趋势与甜菜素累积趋势高度一致,推测HpGST基因在火龙果甜菜素合成与分布中发挥重要作用。

海南不同产地、类型人心果果实品质比较

通过对海南不同产地和类型的人心果Manilkara zapota(L inn.)van.Royen果实品质进行合并比较与系统聚类分析,探讨了栽培在不同生态环境下和不同类型的人心果果实品质的差异。结果表明,在不同生态环境下,果实综合风味品质以海口、文昌、昌江的顺序变优,综合营养品质以文昌、昌江、海口的顺序变优,外观品质表现为海口、文昌优于昌江。光照强、日照长、活动积温高、年降水量适度偏小有利于提高果实内在品质,而年降水量大、昼夜温差大促进果实膨大。不同类型人心果的综合风味品质差异表现为:大果、白肉分别优于小果、红肉;大果的果实越长和越大、小果的果实越短和越小其果实品质也越好;椭球形与圆球形无显著差异。经聚类分析,10种果样聚成6类(r2=0.929 0)。

火龙果种质资源的耐寒性综合评价

以9种基因型火龙果组培苗为材料,探讨低温胁迫对组培苗冻害率、冻害指数及生理生化指标的影响,并利用主成分分析及隶属函数分析法,对供试种质的耐寒性进行综合评价,旨在筛选出火龙果耐寒新种质。结果表明:-3℃低温处理48h后,不同种质的冻害率与冻害指数差异较大,2个指标呈极显著正相关,耐寒性表现最好的是B7,冻害率为31.14%,冻害指数20.67,其次是B,冻害率为38.40%,寒害指数22.10,最差的是B2、B4和ZY;各生理生化指标在不同种质间差异显著,可溶性糖含量及POD活性与种质的耐寒力相关性不大,SOD、CAT活性和脯氨酸、丙二醛及可溶性蛋白含量与种质的耐寒性呈极显著相关,可作为火龙果种质耐寒力鉴定的初选指标。耐寒顺序依次为:B7>B>紫红龙>红龙果>红宝石>红龙>B2>B4>ZY。

化肥羊粪配施对火龙果果实品质动态及矿质营养元素的影响

【目的】研究化肥配施羊粪对红肉火龙果产量及品质的影响,以期为火龙果合理施肥和有机生产提供理论依据。【方法】以红肉火龙果为材料,采用田间随机区组施肥试验。【结果】与不施羊粪的CK处理相比,施用羊粪15 kg配施2.5 kg复混肥[m(N)∶m(P)∶m(K)=15∶15∶15]处理火龙果果实中总糖和维生素C的含量分别增加11.23%、10.22%,果实中总酸含量降低16.67%;不同施肥处理对果实中大量元素K和微量元素Fe的影响较大,复混肥2.5 kg+15 kg羊粪与对照相比,差异均显著(P<0.05),果实中检测到的K、Fe元素含量依次为复混肥2.5 kg+羊粪15 kg>复混肥2.5 kg+羊粪10 kg>对照(不施羊粪)。【结论】综合考虑火龙果果实产量和品质,生产上每桩(3株)施用15 kg羊粪配施2.5 kg复混肥能获得较好效果。

叶类蔬菜硝酸盐与矿质元素含量及其相关性研究

对重庆市 2 3种叶类蔬菜NO-3 和部分矿质元素含量及其相关性研究结果表明 ,不同蔬菜、同一蔬菜不同品种NO-3 和矿质元素含量差异很大 ,除莴笋、西生菜和瓢儿白 (卷心 )鲜菜食用安全外 ,其他均有不同程度污染 ,且以芹菜食用安全性最差。不同叶类菜矿质元素间多数相关性很好 ,尤以N、P、K(除个别元素外 )与其他矿质元素呈显著或极显著正相关 ;叶类菜鲜样中NO-3 含量与K、Na、Ca和Fe呈显著或极显著正相关 ,叶类菜干样中NO-3 与P、S、Mn、Zn、B和Mo呈负相关 ,且与B。

火龙果果实常温贮藏性能研究

以火龙果为试材,探讨火龙果果实在常温下贮藏的效果,测定贮藏过程中果实呼吸强度、腐烂率、失重率及生理生化变化。结果表明,火龙果属于非跃变型果实;常温下贮藏12 d,腐烂率为11.11%,失重率为7.44%;鳞片萎蔫严重,部分鳞片基部和果脐开始腐烂;可溶性固形物、可溶性总糖、还原糖、可滴定酸、维生素C、粗脂肪、粗蛋白含量下降,水分含量和pH值升高;粗纤维含量基本不变。

不同贮藏温度对‘紫红龙’火龙果品质变化和生理代谢的影响

【目的】研究不同贮藏温度对‘紫红龙’采后品质和生理的影响,为不同温度条件下火龙果贮藏效果提供依据。【方法】通过模拟常温25℃(空调房)和低温5℃(恒温培养箱)的环境贮藏‘紫红龙’(红皮红肉)保鲜试验。【结果】与常温25℃相比,低温5℃贮藏条件下,可抑制‘紫红龙’果实的呼吸强度和相对电导率上升;降低果实的失重率和果皮含水量导致的损失;同时其贮藏期间的可溶性糖、可滴定酸、可溶性固形物和Vc含量较常温25℃变化缓慢,能有效保持果实贮藏过程中的品质和风味;果皮色泽L*值(亮度值)低于常温条件,a*值(红色程度)、b*值(黄色程度)和C*值(色饱和度)高于常温条件。【结论】‘紫红龙’在低温5℃贮藏环境下保鲜效果更好。

不同品种(系)火龙果果实中氨基酸含量及组成分析

采用盐酸水解法,分析了7个火龙果品种(系)的氨基酸含量及组成。结果表明:7个火龙果品种中都含有17种氨基酸,总氨基酸含量在5.71～9.42 g/kg,平均7.79 g/kg,其中以红肉3号总氨基酸含量最高,晶红龙总氨基酸含量最低;各种氨基酸含量,以谷氨酸、天冬氨酸居前两位,胱氨酸含量最低,必需氨基酸含量的高低依次是亮氨酸>缬氨酸>苯丙氨酸>异亮氨酸>苏氨酸>赖氨酸>蛋氨酸,缬氨酸与苯丙氨酸差异不大;鲜味氨基酸在各品种(系)间的差异显著,以红肉3号最高,达3.04 g/kg,依次是紫红龙、量天尺、粉红龙、红肉2号、白肉2号、晶红龙。各种人体必需氨基酸占氨基酸总量的相对含量大部分符合1973年FAO/WHO修订的人体必需氨基酸模式谱,仅蛋氨酸+胱氨酸和赖氨酸中度缺乏;在17种氨基酸中,以酪氨酸、胱氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、精氨酸、赖氨酸和甘氨酸的变异系数较大,其他10种氨基酸的变异系数较小。

温度对椰枣种子发芽和生理特征的影响

【目的】研究不同温度及变温处理对椰枣种子发芽和相关生理指标的影响,为椰枣种子发芽和种苗繁育提供理论依据。【方法】以酋长椰枣(Fard)为试验材料,以高效双向温度梯度系统为培养环境(培养温度20~50℃,温差2~30℃),分析不同温度梯度和温差组合下椰枣种子的发芽情况及胚乳和胚轴中的可溶性蛋白浓度、超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化物酶(POD)活力、谷胱甘肽还原酶(GR)活力和过氧化氢(H2O2)含量差异。【结果】适合椰枣种子发芽的光培养温度范围为22~36℃,暗培养温度范围22~38℃。播种后第21 d,从椰枣种子未发芽胚乳到正常发芽胚乳其可溶性蛋白浓度呈逐渐下降趋势,其中,未发芽胚乳的可溶性蛋白浓度显著高于其他4种胚乳或胚轴(P<0.05,下同);白色胚轴中的总SOD活力和POD活力显著高于黄色胚轴和胚乳。【结论】温度是椰枣种子发芽的重要因素,在适宜的培养温度范围内,椰枣种子发芽快,发芽率高,胚轴长势好。椰枣种子发芽后胚乳中的可溶性蛋白浓度显著低于发芽前。