Peculiarity of transcriptional and H3K27me3 dynamics during peach bud dormancy

Bud dormancy facilitates the survival of meristems under harsh environmental conditions.To elucidate how molecular responses to chilling accumulation controlling dormancy in peach buds,chromatin immunoprecipitation sequencing to identify the H3K27me3 modifications and RNA sequencing of two peach cultivars with pronounced differences in chilling requirement were carried out,the results showed that genes associated with abscisic acid and gibberellic acid signal pathways play key roles in dormancy regulation.The results demonstrated that peach flower bud differentiation occurred continuously in both cultivars during chilling accumulation,which was correlated with the transcript abundance of key genes involved in phytohormone metabolism and flower bud development under adverse conditions.The more increased strength in high chillingrequirement cultivar along with the chilling accumulation at the genome-wide level.The function of the dormancy-associated MADS-box gene PpDAM6 was identified,which is involved in leaf bud break in peach and flower development in transgenic Nicotiana tabacum(NC89).In addition,PpDAM6 was positively regulated by PpCBF,and the genes of putative dormancy-related and associated with metabolic pathways were proposed.Taken together,these results constituted a theoretical basis for elucidating the regulation of peach bud dormancy transition.

树形对促早栽培桃冠层结构、光合特性及果实品质的影响

【目的】研究不同树形对促早栽培桃树冠层光照及果实品质的影响,为筛选出适宜桃促早栽培的高光效省力化树形提供理论参考。【方法】以4年生中农早珍珠容器栽培苗为试材,研究主干形、水平中心干多直立主枝形、对向V形、水平中心干多对向V形4种树形对冠层相对光照度、冠层结构、光合日变化和果实品质的影响。【结果】各树形冠层平均相对光照度由高到低依次是对向V形、水平中心干多对向V形、水平中心干多直立主枝形、主干形,对向V形有效光区占比最大,为77.73%。对向V形的光能截获率和叶片一天光合净积累量最高,分别为92.70%和1768.97 mmol·m^(-2)。对向V形、水平中心干多对向V形的果香型挥发物酯类、内酯类物质及具有花香型香气特性的芳樟醇含量均高于其他2种树形。【结论】对4种树形的11个指标进行主成分分析,综合多方面的因素得出,4种树形的优劣顺序依次为:对向V形、水平中心干多对向V形、主干形、水平中心干多直立主枝形。对向V形综合得分最高,果实品质较好,是比较适宜促早栽培模式下中农早珍珠桃的优良树形。

桂林市阳朔县毛桃芽苗高效繁育技术

广西壮族自治区桂林市阳朔县系我国南方最大的毛桃砧木芽苗繁育和供应地,年生产芽苗3亿~4亿株。其繁育模式为11月上中旬播种,次年2—3月起苗销售,每667 m^(2)可出圃毛桃芽苗35万~42万株,其中播种当年出圃约30万~35万株,第二年还可出圃约6万株,育苗成本15万~18万元⋅hm^(-2),效益30万~45万元⋅hm^(-2)。该方法育苗成本低,效率高,苗木规格较为统一,便于运输,移栽易成活,深受广大桃苗木生产者欢迎。

基于广泛靶向代谢组学的桃芽抗寒代谢物的筛选与鉴定

【目的】筛选与鉴定参与调控桃芽抗寒能力的代谢物质,以深入了解桃抗寒性形成的生理生化机制。【方法】采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,-14℃低温处理中农金辉桃枝条,分别在胁迫处理后0、24和72 h时取芽,检测上述材料中相关代谢物质的变化,从中选取差异显著的代谢物质配制标准品溶液,外源喷施至-4℃低温处理的2年生盆栽桃苗,以喷施清水为对照,测定植株抗寒相关指标脯氨酸含量、脯氨酸合成关键基因PpP5CS和桃上已知的低温响应基因PpCBF2的表达量。【结果】经-14℃低温处理后,在桃芽中共检测到172种已知代谢物质,其中差异显著的物质达到32种,从中选择4种差异显著代谢物质——黄嘌呤核苷、腺苷、DL-同型半胱氨酸以及氨基嘌呤的标准品配制溶液用于体外验证试验。体外验证试验表明,与清水对照组相比,处理组的脯氨酸含量均呈上升趋势,其中又以黄嘌呤核苷处理后的样品上升最为明显。qPCR试验结果表明,低温处理后,低温响应基因PpCBF2受到诱导。同时,与喷施清水的对照组相比,经不同代谢物标准品溶液处理的材料中脯氨酸合成关键基因PpP5CS相对表达量上升,与脯氨酸含量的表型变化一致。【结论】利用广泛靶向代谢组学分析从-14℃低温处理的桃芽中鉴定出172种代谢物,体外验证试验表明,黄嘌呤核苷、腺苷、DL-同型半胱氨酸以及氨基嘌呤与桃芽的抗寒能力相关。

桃需冷量与始花期相关性分析及南京地区需冷量预估模型初建

【目的】为了明确桃花芽需冷量高低与花期物候早晚之间的关系,在中国南京地区建立通过花期物候的调查推断需冷量范围的模型。【方法】于2018—2019、2019—2020、2021—2022年对国家果树种质南京桃资源圃桃种质进行花芽需冷量估算(基于0~7.2℃模型)、始花期调查和需冷量积累起始日期至始花期天数(记为A值)计算;分析花芽需冷量高低和始花期早晚的相关性;以‘南山甜桃’的需冷量和始花期数据为对照标准,拟合桃种质花芽需冷量与A值的关系模型,并最终优化建立通过A值推断桃种质花芽需冷量范围的模型;利用文献已报道的有需冷量数据(基于0~7.2℃模型估算)、且在南京桃资源圃有始花期调查数据的桃种质,对通过A值推断需冷量范围的模型进行验证。【结果】桃花芽需冷量与A值呈极显著正相关(P<0.01)。建立的模型为:以‘南山甜桃’为标准品种,其在南京地区任一调查年份需冷量积累起始日期至始花期天数A值记为A南山’;桃种质A≤A南山’+(-5~7)d时,需冷量<400 h,桃种质A=A南山’+8~12 d时,400 h≤需冷量<600 h,桃种质A≥A南山’+13 d时,需冷量≥600 h。利用20份种质进行模型验证,19份种质通过模型推断所得需冷量范围与文献报道的需冷量基本吻合,吻合率高达95%。【结论】桃花芽需冷量与始花期呈极显著正相关;建立了南京地区通过始花期推断需冷量范围的模型,并初步验证有效。

不同需冷量桃品种芽休眠诱导期间的生理变化

以3a生低需冷量春捷毛桃和高需冷量青州冬雪蜜桃为试材,研究桃芽自然休眠诱导期间的生理变化。结果表明,在自然休眠诱导期间,桃芽中水分质量分数和存在状态、膜透性、淀粉和可溶性糖质量分数以及呼吸代谢发生重大变化。伴随着自然休眠的发展,桃芽中水分质量分数、自由水/束缚水比值和膜透性迅速降低,且青州冬雪蜜桃先于春捷毛桃下降,下降速度青州冬雪蜜桃大于春捷毛桃;而淀粉和可溶性糖质量分数则迅速增加,青州冬雪蜜桃先于春捷毛桃增加,增加速度青州冬雪蜜桃大于春捷毛桃;呼吸强度逐渐降低,同时呼吸途径发生重大变化,其中蛋白质和脂肪的三羧酸循环途径的容量急剧增加;糖酵解—三羧酸循环途径的容量呈不规则变化;磷酸戊糖途径的容量逐渐降低;剩余呼吸途径的容量逐渐升高。

12个桃品种的花芽休眠需冷量和开花需热量

在浙西南地区研究12个桃品种花芽休眠需冷量和开花需热量生态指标。犹他模型测定结果显示:12个桃品种中,花芽休眠需冷量低的品种为春蜜、超红、中油11号、中油7号、中油4号,约为550～650cu;其次是丽油5号、仓方早生、燕红、丽油3号、早凤凰,约为650～800cu;需冷量高的品种为新川中岛和赤月,约为900～950cu。同一地区不同品种需热量差异较大,同一品种年际间差异相对较小。以生长度天模型试验结果表明:开花需热量低的品种为赤月和丽油3号,大约400～500d·℃;其次是新川中岛,大约500～600d·℃;春蜜、丽油5号、早凤凰、中油4号、中油7号、仓方早生和燕红大约600～700d·℃;需热量较高的是中油11号和超红,约为700～800d·℃。12个桃品种花芽休眠需冷量与开花需热量之间呈乘幂函数曲线显著负相关。

赤霉素和脱落酸与桃芽自然休眠诱导

以2年生且生长健壮的低需冷量(需冷量极低,108～122c·u)春捷/青州冬雪蜜桃[Prunuspersica(L.)Batsch.为试材,共设置短日照、短日照+GA3、自然条件+ABA和自然条件(对照)4种处理,研究脱落酸和赤霉素在桃芽自然休眠诱导中的作用。结果表明,ABA和GA3均参与桃芽自然休眠诱导,调节自然休眠的启动,但其对休眠诱导的调节作用是通过2者的平衡变化实现的,而不是ABA和GA3各自的单独作用。而且这种平衡变化存在一个临界阈值,GA3/ABA比值高于这个临界阈值,则不诱导桃植株进入休眠,反之则诱导桃植株进入休眠。

短时间高温处理下桃芽酚类物质及相关酶活性与休眠解除的关系

以6年生曙光油桃、青州冬雪蜜桃为试材,研究40℃、45℃、50℃短时间处理对桃芽自然休眠的调控效应。结果表明:短时间高温处理对桃芽自然休眠的调控效应因处理时期、处理温度和处理持续时间长短的不同而异。11月30日短时间高温处理中,40℃高温处理对桃芽自然休眠的解除具有负调控效应,并且调控效应随处理时间的延长而增强;45℃和50℃高温处理对桃芽自然休眠的解除呈正调控效应,调控效应随处理时间的延长而增强,虽然随着处理温度的升高和处理持续时间的延长,部分桃芽死亡,但是在存活芽中短时间高温对桃芽休眠解除作用明显增强。12月10日高温处理中,40℃高温处理对桃芽自然休眠解除的调控效应不明显,45℃和50℃高温处理和11月30日高温处理相同,只是前者的调控效果优于后者。不同高温处理桃芽的萌芽级数和总酚含量之间的相关性分析表明,总酚含量的降低可能是高温解除休眠的原因。

两种桃芽总RNA提取方法的比较研究

以‘曙光油桃’芽为试材,采用改良CTAB法、Trizol法进行总RNA提取,并通过凝胶电泳、核酸蛋白分析仪和Q-PCR检测所提取总RNA样品的质量。结果表明:改良CTAB法提取的RNA,经Q-PCR后扩增桃芽HK基因,可以得到与目的片段大小一致的条带,条带清晰,能满足基因表达分析等后续试验的要求;而Trizol法所提取的RNA,条带较弱,经Q-PCR后扩增桃树芽内HK基因,得不到与目的片段大小一致的条带,难以达到进一步试验的要求。

钙离子在‘春捷’桃芽自然休眠诱导、维持和解除中的作用

以两年生低需冷量设施栽培专用毛桃品种‘春捷’为试材,检测Ca2+在自然休眠过程中的动态变化。结果表明:在季节变化过程中,Ca2+动态变化与自然休眠进程一致。在此过程中,Ca2+可传递环境信号,诱导桃芽自然休眠和维持桃芽的深度自然休眠。

桃及其近缘种花芽分化特性的比较

以甘肃桃(甘肃桃1号)(Prunuskansuensis)、新疆桃(喀什2号)(P.ferganensis)、普通桃(青丝)(P.persica)为试材,研究了他们的花芽分化特性。结果表明,甘肃桃、新疆桃和普通桃花芽分化顺序一致,都是按花芽分化始期、萼片原基、花瓣原基、雄蕊原基、雌蕊原基这个顺序分化的,但花芽分化各阶段所持续的时间各不相同。甘肃桃、新疆桃和普通桃花芽分化始期不同。甘肃桃花芽分化始期较早,在6月上、中旬已经开始分化,而新疆桃、普通桃则在6月下旬到7月上旬才开始分化。甘肃桃与新疆桃、普通桃雌配子体发育存在差异,甘肃桃形成胚珠原基后越冬,而新疆桃、普通桃则以子房阶段越冬,春季才形成胚珠原基。

北京28号桃芽变株系的ISSR和SSR鉴定

品种鉴定是种质资源研究和新品种保护的基础,研究在形态学鉴定的基础上,通过ISSR和SSR标记,对3株北京28号疑似芽变材料及来自同一果园和不同果园对照未变异北京28号进行分子鉴定。结果发现,芽变株系在物候期及果实性状上存在不同程度的变异,50对SSR标记中只有CPPCT022和BPPCT023在对照C2和其他供试样品间存在不同等位基因位点;39条ISSR引物共扩增出314条DNA片段,其中36条具有多态性,多态性频率为11.46%;3株疑似芽变材料两两之间遗传相似系数达到0.99,大于来自同一果园的两对照C1和C2间的遗传相似系数(0.96),说明3株疑似芽变材料应为同一芽变枝嫁接而来。通过UPGMA聚类分析发现,当遗传相似系数为0.96时,3株疑似芽变材料与来自同一果园的两对照未变异北京28号聚为一类群,且与对照C2亲缘关系最为密切,结合表型分析,说明3株疑似芽变株系很可能是由对照C2芽变而来,而CPPCT022和BPPCT023有可能是其变异位点。

桃花芽分化期蛋白质、氨基酸和碳水化合物含量的变化

以6个不同需冷量桃品种为试验对象,采用石蜡切片法观察了花芽分化进程,并测定了花芽分化期与花芽着生在同一节位的叶片中的可溶性蛋白质、游离氨基酸和可溶性糖的含量。结果表明:随着品种需冷量的增加,不同品种花芽分化的各个阶段开始的时间有所推迟,萼片分化期所用的时间逐渐延长,雌蕊分化期所用的时间逐渐缩短,而花瓣和雄蕊分化期所用的时间差异不大。不同品种间叶片中代谢物质含量的变化总的趋势较为一致,代谢物质的含量受品种需冷量和外界生态环境因素共同影响。低需冷量桃品种花芽分化期叶片中的代谢物质的含量比长需冷量桃品种相对高些。综合两方面因素,低需冷量桃品种花芽分化的各个阶段时间较为充足,叶片对花芽的代谢物质的供应较为充足,从而使得其花芽分化质量较高;而长需冷量桃品种的情况则相反,所以使得其花芽分化的质量较低。

桃花芽不同受冻情况其抗寒性生理指标的变化规律

为了探明桃树花芽在不同的冻害情况下相关生理指标的变化规律,为晚熟桃抗寒性育种提供理论依据。研究以中华圣桃、秋红蜜、秋红晚蜜为试验材料,选择在自然条件下形成的正常、受冻、僵芽3种花芽状态,测定其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量等抗寒性生理生化指标。结果表明:3个品种的POD活性均随着受冻情况的严重而升高,正常芽及僵芽的POD活性中华圣桃最高,秋红蜜次之,秋红晚蜜最低;SOD活性都处于下降趋势,以中华圣桃的SOD活性最低,秋红蜜较高,秋红晚蜜最高;MDA含量均呈现上升趋势,僵芽状态时达到峰值,以中华圣桃的活性最高,秋红蜜次之,秋红晚蜜最低。

保护地桃花芽分化观察

2000年6月到10月对保护地桃品种早醒艳桃的花芽进行取材,采用扫描电镜技术和制作石蜡切片系统地研究了保护地桃花芽分化的过程。结果表明:保护地桃花芽分化时间从7月中旬到9月下旬,7月末到9月中旬是早醒艳桃花芽集中分化期。研究发现花芽分化与温度、不同类型枝条、同一枝条不同节位以及营养物质积累有密切关系。

需冷量和需热量差异对桃花叶物候进程的影响

为了明确桃开花展叶先后的花叶物候进程,花芽与叶芽需冷量和需热量差异对花叶物候进程的影响规律,本研究首先连续2年分别评价了99份和257份桃种质花芽叶芽的需冷量和需热量,并调查了盛花期和展叶期,将所试桃材料按花芽需冷量高低分为极低、低、中和高4种类型,系统讨论不同年度不同类型桃花叶物候进程,以及各进程的花芽与叶芽需冷量和需热量差异表现模式。结果发现,极低和低需冷量桃呈现出先花后叶、花叶同放和先叶后花3种花叶物候进程,同一种质的花叶物候进程会因年度不同而改变,其需冷量和需热量差异表现模式种类复杂且年度间有变动;中和高需冷量桃仅呈现出先花后叶1种花叶物候进程,其需冷量和需热量差异表现模式种类简单且年度间保持不变。桃花叶物候进程与需冷量和需热量差异模式相关,并主要取决于需热量的差异。表现为无论花芽需冷量是等于、小于还是大于叶芽,只要花芽需热量小于叶芽,则为先花后叶;二者需热量相等,则为花叶同放;花芽需热量大于叶芽,则为先叶后花。结果表明,花芽与叶芽的需热量差异是形成桃多样易变的花叶物候进程的重要因素。

多效唑对桃树生长和结果的影响

应用多效唑对桃树进行土施和叶面喷布等不同方法,不同剂量的试验。土施0.125～1.0g/m^2,叶面喷布500ppm×2以上的浓度都可有效地抑制植株营养生长。它降低了新梢生长长度,抑制了副梢的发生和生长,以及干周的增长。多效唑在抑制营养生长的同时也促进了生殖生长,有效地促进花芽形成,降低了始花节位,增加了成花节位数和复花芽节位数。对果实大小也有促进作用。成倍地提高了早期产量。施用同等剂量,土施的效果优于叶面喷布。在我国中部地带,陇海沿线沙壤土上以0.25/m^2的剂量为好,第二年以后用量减半。在土施情况下它的“呆滞期”只1.0～1.5个月。土施应在旺盛生长前1.5～2.0个月以前施入。

冬季营养钵桃苗繁育技术

【目的】筛选毛桃种子适宜的冷藏破眠时长,探究不同类型桃品种、不同接芽类型以及不同嫁接时间对冬季桃苗嫁接成活率的影响,为桃工厂化育苗提供参考。【方法】以‘霞晖6号’‘紫金红3号’‘银河’3个类型桃品种处于休眠期的叶芽和复花芽为接芽,以提前破眠培养的毛桃实生苗为砧木,设置不同砧穗组合,分别于2019年的1月24日和2月24日,进行室内嫁接试验。对嫁接桃苗进行培养,统计嫁接成活率和移栽成活率。【结果】随冷藏时长增加,破壳后毛桃种子的发芽率呈上升趋势,在4℃下冷藏7周发芽率可达93.33%,之后发芽率的升高不显著。以‘霞晖6号’‘紫金红3号’‘银河’的芽片为接穗进行嫁接后,不同品种接穗的叶芽萌发和展叶时间以及花芽膨大和开花时间存在差异,但以复花芽和叶芽为接穗时,嫁接成活率的差异均不显著。使用相同类型芽片嫁接后,不同嫁接时间和不同品种处理中嫁接成活率未出现显著差异。营养钵桃苗出圃定植30 d后,各处理的定植成活率均大于95%,且无显著差异。【结论】毛桃种子破壳后在4℃下冷藏7周基本达到播种要求,在南京地区1月下旬—2月下旬均可进行冬季室内嫁接,桃品种和芽片类型对嫁接成活率的影响不显著且均能满足生产要求。

桃叶片再生不定芽的研究

以桃栽培品种曙光、金童5号和甜桃王试管苗叶片为外植体,研究了基本培养基、植物生长调节剂种类及质量浓度组合、基因型和试管苗继代次数等因素对叶片再生的影响。结果表明,适宜暗培养的培养基为LP+1.5mg·L-1TDZ+0.15mg·L-1NAA;光培养基为LP+0.5mg·L-1TDZ+0.3mg·L-1KT+0.3mg·L-1NAA和LP+0.6mg·L-1TDZ+0.3mg·L-1KT+0.4mg·L-12,4-D;金童5号和曙光具有较强的再生能力,再生率分别为21.8%和14.5%;曙光和金童5号试管苗继代第1～11次叶片的再生能力与继代前3次愈伤组织相比形成率较高;曙光再生苗在培养基1/2MS+0.5mg·L-1NAA上生根率为100%,平均生根条数为7.9。