Analysis on the Main Botanical Characters of 41 Cucurbita moschata Varieties

In order to scientifically evaluate the values of Cucurbita moschata cultivars, main botanical characters including the initial flowering date, the first fruiting node, fruit length, fruit stem length, stem diameter, internode length, the transverse and longitudinal diameters of the largest leaf, single fruit weight, flesh thickness and soluble solid content of 41 cultivars were measured for conducting diversity, correlation and cluster analysis. The results revealed that the pumpkin cultivars showed large variations in fruit stem length, single fruit weight, fruit length and flesh thickness, but small variations in initial flowering date. Significant, even highly significant correlations were found among the tested traits. Cluster analysis demonstrated that the 41 old Cucurbita moschata cultivars were divided into three groups, of which multiple traits of Group 1 were better than those in the other two groups. High similarities existed in three groups and the cultivars in each group. This research provided basis for selecting excellent traits and parents for the breeding of hybrids.

Cloning and Sequence Analysis of CmNAC Gene from Cucurbita moschata

[Objective] The aim was to clone the CmNAC gene from Cucurbita moschata and analyze the sequence characteristics. [Method] A pair of degenerate primers was designed based on the conserved sequences of NAC gene from Brassica napus, Lycopersicon esculentum and Capsicum annuum. NAC transcription factor gene was amplified by RT-PCR from Cucurbita moschata leaves and cloned into pMD-19T vector; then the recombinant clones were sequenced. Finally, the sequences of nucleic acid and amino acid were analyzed using BLAST and DNAMAN software. [Result] The NAC transcription factor gene cloned from C. moschata included 442 bp encoding 147 amino acids, named CmNAC. The NAC gene fragment contained a conserved region like other plant NAC genes and belonged to the NAC family ATAF1/2 subfamily. [Conclusion] The stress resistance related gene NAC cloned from C. moschata is a foundation for further study on the biological function of the gene and plant genetic engineering.

Crystallization and Preliminary Crystallographic Studies of Cucurmosin 2,a Ribosome-inactivating Protein from the Sarcocarp of Cucurbita moschata

Cucurmosin 2, a type 1 ribosome-inactivating protein （RIP） isolated from sarcocarp of Cucurbita moschata, has been crystallized by the vapor-diffusion method using PEG6000 as the precipitant. The crystals belong to the orthorhombic space group P212121, with unit cell parameters a = 55.853, b = 65.507, c = 91.754 А, and have one molecule per asymmetric unit. X-ray data have been collected to 1.8А, using a synchrotron source.

A Simple SSR-based Method for Purity Identification of Cucurbita moschata Hybrids

Aiming at solving the existing issues in purity identification of Cucurbita moschata hybrids by SSR, such as complex operation and difficult application in production practice, in this study, a simple SSR-based method was established for purity identification of Cucurbita moschata hybrids. By using the established simple method, without grinding, freezing, centrifugation and drying, the genomic DNA extraction process is shorter than 3 min. Compared with the conventional method, PCR detection system and silver staining in polyacrylamide gel electrophoresis of the established method are more time-saving and cost-saving. The whole detection process is shorter than 4 h, and 480 samples can be detected with this method by one person in one day. In addition, the detection result exhibits a coincidence rate of 99% with field identification. The simple SSR-based method established in this study can provide basis for large-scale rapid purity identification of Cucurbita moschata hybrids.

中国南瓜（Cucurbita moschata）×印度南瓜（C.maxima）种间杂交幼胚培养和杂种真实性鉴定

细胞质遗传影响作物正反杂交F1性状。印度南瓜×中国南瓜不存在生殖隔离,而其反交:中国南瓜×印度南瓜存在杂交不亲和性障碍,制约了中国南瓜和印度南瓜正反远缘杂交细胞质遗传效应的研究和中国南瓜优良细胞质基因的转育进程。本研究选用抗病中国南瓜高代自交材料MO与核心印度南瓜亲本MA配置中×印南瓜杂交组合,以幼胚为试材,筛选外植体最佳接种时期、最佳灭菌接种方式,以及最适培养基成分,建立中印南瓜杂种幼胚培养体系,并对杂种后代进行分子标记真实性鉴定。通过试验,确定中印南瓜MO×MA亚种间杂交胚胎拯救的最佳接种时期为授粉后25 d。果实采收之后,先在室内剥出幼胚,用2%NaClO浸泡5 min,除去内种皮;再将幼胚转移至超净工作台内,先用75%酒精消毒幼胚30 s,无菌水清洗1次,再利用2%NaClO浸泡5 min,之后用无菌水清洗3次,准备接种。该外植体灭菌流程,幼胚接种后污染率低(39%)、萌发率高(24%)、接种操作方便。幼胚接种于No.8培养基:MS基础培养基+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L NAA+20 g/L蔗糖+0.68%琼脂,胚萌发效果最好,萌发率为25%。暗培养在培养过程中作用不明显。选择在双亲中显示共显性差异的SSR标记,对再生植株进行杂种真实性鉴定,分别有23个差异引物和8个差异引物在6个E0单株中表现为杂合带型和父本MA带型,表明父本DNA已渗入杂种,6个E0单株为真杂种,为通过中国南瓜和印度南瓜远缘杂交转育中国南瓜细胞质基因奠定基础。

Location of Caspase 3-like Protease in the Development of Sieve Element and Tracheary Element of Stem in Cucurbita moschata

The casepase is considered to regulate the process of programmed cell death in the development of organisms. In this study, caspase 3-like protease was detected by immunohistochemistry and immunoelectron microscopy during the development of sieve element and tracheary element of stem in Cucurbita moschata Duch. Antibody with brown color （under light microscopy） and gold particles （under transmission electron microscopy） for detecting caspase 3-like protease was mainly displayed in inner phloem, external phloem and xylem in the region close to procambium. From the results it was considered that caspase 3-like protease did exist in vascular elements and played different roles during the development of sieve and tracheary elements, and different types of programmed cell death might be carried out. The caspase 3-like protease mainly participated in making cytoplasmic streaming cease and in degrading P-protein bodies; however, it rarely participated in the function for signal transferring in the developmental sieve element. However, it might induce calcium accumulation for rupturing the tonoplast in the signal of PCD in the developmental tracheary element.

Studies on bactericidal efficacy of pumpkin(Cucurbita moschata Duchesne)peel

Objective:To explore the in vitro antibacterial potential of the peel of Cucurbita moschata Duchesne(tropical pumpkin)(C.moschata)against human pathogenic bacteria.Methods:In the present study,dichloromethane(DCM),methanol(MEOH)and aqueous extracts of C.moschata peel were examined for in vitro antibacterial potency against eight bacterial strains i.e.Bacillus cereus,Burkholderia cepacia,Escherichia coli,Enterococcus faecalis,Staphyloccocus aureus,Pseudomonas aerugenosa,Vibrio alginolyticus,Vibrio parahaemolyticus using Kirby-Bauer disk diffusion susceptibility and broth micro-dilution methods.Results:DCM extract of pumpkin peel exhibited the maximum zone of inhibition against Staphyloccocus aureus(21 mm)whereas aqueous extract of pumpkin peel revealed the least zone of inhibition against Escherichia coli(8 mm).MEOH extract gave maximum zone of inhibition against Pseudomonas aerugenosa(19 mm).Broth micro-dilution method showed minimum inhibitory concentration for the DCM extract against Burkholderia cepacia at 6.25 mg/mL.The minimum bactericidal concentrations were also determined to know the nature of all extracts.DCM and MEOH extracts exhibited bactericidal nature to all bacterial strains except for the Vibrio alginolyticus.The minimum bactericidal concentrations values exhibited bactericidal nature ranging from 3.12 mg/mL to 100.00 mg/mL.The screening of antimicrobial properties of different extracts of C.moschata peel revealed that the DCM extract possessed good antimicrobial efficacy compared to MEOH and aqueous extracts.Conclusions:Peel of C.moschata possesses antibacterial compounds and could be potential source for a new class of antibiotics.

中国南瓜CmoAux/IAA基因的克隆和表达特征分析

在前期对中国南瓜败育雌蕊和正常雌蕊进行转录组分析发现,CmoAux/IAA基因可能参与了雌花发育,为进一步探究其生物学功能,利用同源序列克隆法从中国南瓜中克隆得到全长为600 bp的CmoAux/IAA基因,该基因编码199个氨基酸;保守结构域分析结果表明,其属于Aux/IAA家族,包含结构域Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ;该蛋白无信号肽和跨膜结构。多序列比对和系统进化树分析结果显示,CmoAux/IAA氨基酸序列与印度南瓜XP_022986212.1的氨基酸序列、美洲南瓜XP_023513171.1的氨基酸序列亲缘关系较近,相似度高达98.01%、96.50%。拟南芥原生质体亚细胞定位结果显示,CmoAux/IAA蛋白定位于细胞核和细胞质。实时荧光定量结果显示,该基因具有组织表达特异性,主要在南瓜植株生长点及雌花柱头中表达,柱头中的相对表达量是雄蕊的137倍,在叶和根中不表达,其可能在植株生长点幼嫩组织分化或雌花发育过程中发挥着重要作用。

南瓜种质资源鉴定与评价

为了更好地开发和利用南瓜种质资源,文章以“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”浙江项目组新收集到的南瓜地方种质资源117份,和自主引进的南瓜种质资源共248份材料,开展了2 a的田间种植鉴定,对农艺性状、品质性状及抗病性状进行了调查、分析及评价。结果表明,所研究的南瓜种植资源具有丰富的多样性,13个农艺性状变异系数的变化范围为12.30%~66.45%,其中,叶片宽和叶片长的变异系数最低,分别为12.30%和13.22%,商品瓜纵径和老瓜单瓜重的变异系数最高,分别为66.45%和53.70%。7个品质性状变异系数的变化范围为3.62%~81.82%,其中含水量的变异系数最小为3.62%,淀粉含量的变异系数最大为81.82%。白粉病病情指数和病毒病病情指数的变异系数分别为27.79%和28.03%。相关性分析发现,老瓜单瓜重与叶片宽、首雌花节位、主蔓粗、商品瓜肉厚、商品瓜横径及含水量等有不同程度的相关性。含水量与可溶性固形物含量显著负相关,相关系数为-0.919。果胶含量与可溶性糖含量显著相关,相关系数为0.801。主成分分析将22个性状归为7个主成分,累积贡献率为63.997%。研究结果为更好地开发和利用南瓜种质资源提供了理论依据。

砧穗组合对南瓜生长及果实品质的影响

为探明不同砧穗组合对南瓜[Cucurbita moschata(Duch. ex Lam.)Duch. ex Poiret]成活率、生长势、产量及果实品质的影响,指导南瓜生产,以黑杆南瓜为砧木,品沃207、奶油小王子、娃娃南瓜2K为接穗,研究不同砧穗组合南瓜的生长情况、单瓜重、果实中可溶性蛋白质、淀粉、维生素C、可溶性糖含量的变化。结果表明,奶油小王子/黑杆南瓜亲和性好,与自根苗相比株高和茎粗均增长了40%以上,除可溶性蛋白质外,淀粉、可溶性糖、维生素C含量明显提高,但增产效果不明显;品沃207/黑杆南瓜亲和性好,增产达35.94%,茎粗增长明显,但可溶性蛋白质、淀粉、维生素C、可溶性糖含量提高不明显;娃娃南瓜2K/黑杆南瓜嫁接成活率仅有85.21%,亲和性较差,植株生长受限,单瓜重降低了12.97%,品质下降;因此,奶油小王子/黑杆南瓜、品沃207/黑杆南瓜2个砧穗组合嫁接效果较好,综合性状优于自根苗,可在生产中推广应用。

莱阳市九个南瓜品种的果实品质比较

选取9个南瓜[Cucurbita moschata(Duchesne ex Lam.)Duchesne ex Poir.]品种进行果实品质及营养成分含量的比较,筛选出适宜山东省莱阳市种植的优质南瓜品种。结果表明,红板栗南瓜最轻,德丰银栗和红板栗南瓜的果实品质较好;甜蜜蜜红蜜南瓜的维生素C含量最高,红板栗南瓜次之;德丰银栗的可溶性糖含量最高。可见,德丰银栗和红板栗南瓜在物理性状和营养成分上表现的综合品质较优,是莱阳市值得推广和发展的优良品种。

黄瓜和南瓜Bcl-2相关抗凋亡家族全基因组鉴定与表达模式分析

【目的】分析Bcl-2相关抗凋亡(Bcl-2 associated athanogene,BAG)家族蛋白成员在黄瓜和南瓜中响应非生物胁迫以及在黄瓜/南瓜嫁接愈合过程中响应光照的表达模式,为解析黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合机理及黄瓜和南瓜等蔬菜的抗性分子育种提供有利基因。【方法】基于黄瓜和南瓜基因组信息,利用生物信息学手段,对黄瓜和南瓜中BAG基因家族进行鉴定,并对其理化特性、染色体定位、基因结构、系统发育和共线性进行了分析。基于公共数据库及黄瓜/南瓜嫁接苗在嫁接愈合过程中转录组测序数据,分析BAG基因在黄瓜和南瓜中响应非生物胁迫以及在嫁接愈合过程中响应光照的表达模式。【结果】在黄瓜和南瓜中分别鉴定到12和18个BAG家族基因,均分为2个亚族,基因成员保守性高,I亚家族的BAG主要参与基因调控和逆境响应,而II亚家族的BAG主要参与植物的发育过程。黄瓜和南瓜BAG基因分别与拟南芥、水稻、番茄存在多种线性关系,但CsaV3_1G017210与拟南芥、水稻、番茄和南瓜中的BAG基因均不存在线性关系。不同BAG基因具有组织特异性表达模式。CsaV3_6G000970和CmoCh08G008520(BAG family molecular chaperone regulator 6)在黄瓜和南瓜响应非生物胁迫以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中均发生上调表达。【结论】BAG家族基因在黄瓜和南瓜对非生物胁迫的响应以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中对光的响应中具有差异性,协同调控了黄瓜和南瓜的生长发育及嫁接愈合,在黄瓜和南瓜非生物胁迫以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中发挥着重要作用。

中国南瓜幼苗低氮耐受性指标筛选及综合评价

氮肥过量施用是导致土壤退化及环境污染的重要原因之一,选育低氮耐受性较强的品种对中国南瓜的减肥增效生产具有重要意义。以8个中国南瓜种质为试验材料,采用水培法并设置适氮(7.0 mmol·L^(-1))和低氮(0.7 mmol·L^(-1))2个处理,测定苗期18个性状的低氮耐受系数,采用主成分、隶属函数和回归分析等方法建立中国南瓜低氮耐受性综合评价体系。结果表明,不同种质各指标的低氮耐受系数存在显著差异;主成分分析表明,一些表征植株生物量和叶片光合作用能力的指标与低氮耐受能力密切相关,其中根部干质量、根部鲜质量、根体积、壮苗指数等4个指标可作为低氮耐受性鉴定指标。利用回归分析建立中国南瓜幼苗低氮耐受性预测方程D’=0.9509-0.1212X1-0.2077X2+0.1341X3-0.0782X4(平均估算精度96.5%,R2=0.957),筛选获得1份苗期低氮耐受性较强的种质Cmo19(柿饼南瓜),初步实现中国南瓜幼苗期低氮耐受性种质资源的快速筛选鉴定,为中国南瓜氮高效利用品种选育及相关机制研究提供了依据。

植物乳杆菌PJ4-2发酵对南瓜汁发酵前后品质的影响

利用植物乳杆菌PJ4-2发酵蜜本南瓜汁,以未发酵的南瓜汁为对照,分析利用植物乳杆菌PJ4-2发酵后南瓜汁理化指标、挥发性风味物质及感官品质的变化。结果表明:经过12 h发酵,南瓜汁pH值下降至4.52,酸度上升至10.70 mg/g,有机酸含量上升至11.64 mg/g。利用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)从发酵前后的南瓜汁中共鉴定出40种挥发性风味物质,包括11种醛、9种酮、11种醇、4种烯烃、1种酚、1种酯、1种酸和2种其他物质,发酵后挥发性风味物质浓度增加了67.60%,植物乳杆菌PJ4-2对增加南瓜汁风味有重要贡献。结合香气活性值(OAV)分析以及偏最小二乘回归分析(PLS-DA)可知,南瓜汁发酵后香气差异的特征性潜在标记物为2,3-丁二酮(OAV=175.10,VIP=1.51)和3-羟基-2-丁酮(OAV=10.18,VIP=1.40),赋予发酵南瓜汁黄油香气。结果表明,植物乳杆菌PJ4-2在南瓜汁具有较好活性,发酵后南瓜汁香味浓郁、酸甜适中,整体接受度更高,植物乳杆菌PJ4-2适用于发酵南瓜汁。

不同成熟度鲜食嫩南瓜种子活力及生理生化特性研究

为了探究鲜食嫩南瓜种子成熟过程中种子活力及生理生化特性的变化趋势,以自育品种为试验材料,对不同成熟度采收的种子活力指标和生理生化指标进行测定,分析他们之间的相关性。结果表明,随着种子的成熟,种子逐渐发育饱满,种皮木质化明显;授粉后45 d时种子已具有萌发能力,授粉后70 d种子活力最高;贮藏物质在授粉后35~50 d基本完成积累,脂肪、蛋白质、淀粉大量形成,而可溶性总糖和可溶性还原糖含量同期持续减少。吸胀8 h的南瓜种子中SOD、CAT、POD活性受MDA含量变化影响,随着成熟度的增加,呈先升高后降低再升高的变化趋势;各内源激素含量变化波动不同,其中SA与BR含量整体上呈显著增长趋势且高于其他激素,GA_(3)与ABA含量变化趋势相反,ETH含量授粉后35 d最高。相关性分析表明,种子活力指标与SOD、POD活性以及淀粉、粗脂肪、CTK、GA_(3)、IAA、BR、SA含量呈正相关,而与可溶性总糖、可溶性还原糖、蛋白质、MDA、ABA、ETH含量呈负相关。综上,不同成熟度对鲜食嫩南瓜种子质量和种子活力有显著影响。鲜食嫩南瓜种子发育过程中的生理生化过程复杂,伴随着贮藏物质的大量积累,抗氧化酶活性与MDA、内源激素含量不断变化。

根际促生菌对茄子、南瓜、辣椒穴盘苗胚轴和根际微生物多样性的影响

为探究根际促生菌对蔬菜幼苗胚轴和根际微生物群落多样性的影响,以茄子品种“京茄9号”、南瓜品种“超人”、辣椒品种“京旋1号”和解淀粉芽孢杆菌(L-S60、LPL-117、L-H15)为试验材料,利用Illumina NovaSeq高通量测序技术和生物信息学分析方法,分析了在根际接种解淀粉芽孢杆菌后蔬菜穴盘苗胚轴和根际微生物的多样性。结果表明:接种3个根际促生菌均能改变蔬菜幼苗胚轴和根际细菌特征序列的种类。α多样性分析表明,根际接种L-S60后降低了南瓜胚轴微生物Shannon指数和辣椒根际微生物的Chao1指数、Obserbed otus指数、Shannon指数;根际接种LPL-117后提高了茄子胚轴微生物的Chao1指数、Obserbed otus指数,降低了辣椒根际微生物的Chao1指数、Obserbed otus指数、Shannon指数;根际接种L-H15后降低了辣椒根际微生物的Chao1指数、Obserbed otus指数、Shannon指数。β多样性分析表明,在主成分1(PC1)上3种蔬菜接种3个根际促生菌后的胚轴和根际的细菌群落多样性均分别有明显区分。说明根际接种根际促生菌可影响蔬菜穴盘苗根际微生物群落的结构和组成,3株解淀粉芽胞杆菌可施用于蔬菜穴盘苗根际,用于改善幼苗根际的微生态环境。

腐皮镰刀菌根腐病对砧用南瓜根系形态特征及生理指标的影响

根腐病严重影响瓜类生产,通过比较苗期接种腐皮镰刀菌后抗病和高感砧用南瓜材料根系形态及生理响应,为解析根系响应机理及创制抗根腐病材料提供理论基础。抗病和高感自交系两叶一心时伤根接种法接种,0 d、2 d、4 d、6 d、8 d检测根系总根长、根表面积、平均根系直径、总根体积等形态学指标;同一时期测定根部过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及丙二醛(MDA)含量。结果表明,在接菌0~8 d,抗病材料总根体积极显著高于高感材料,总根长和根表面积极显著或显著高于高感材料,根构型参数较好。同一时期抗病材料根部的CAT、POD、PAL活性(除0 d)显著高于高感材料,而MDA含量显著低于高感材料。根系吸收功能评价及过氧化物酶系统调节酶的测定可以作为早期抗根腐病砧用南瓜材料的评价指标。

贵州南瓜蒂药材质量标准提升研究

目的:为进一步提升贵州南瓜蒂药材及饮片的质量标准。方法:根据《中国药典》2020版第四部通用的测定方法进行试验,运用通则0832水分测定的方法测定南瓜蒂饮片,运用通则2303灰分测定法对南瓜蒂饮片的总灰分与酸不溶性灰分进行测定,运用通则0502薄层色谱法定性分析南瓜蒂中豆甾醇,运用通则0512高效液相色谱-蒸发光散射检测法(HPLC-ELSD)测定南瓜蒂中豆甾醇的含量。结果:贵州几个不同地区南瓜蒂水分含量为7.401%~11.541%,测得其总灰分含量为3.142%~4.277%,酸不溶性灰分含量为0.7298%~1.141%,南瓜蒂中豆甾醇的含量为0.0361~0.1677μg/g。结论:通过测定贵州不同地区南瓜蒂水分、总灰分、酸不溶性灰分、豆甾醇的含量,为南瓜蒂的药材质量控制提供参考依据。

中国南瓜种质资源姜柄瓜的苗期耐旱性评价

干旱会严重影响植物的生长。为应对干旱对蔬菜生产的影响,选育和推广应用耐旱、抗旱品种是一项重要的策略。利用高渗溶液20%PEG-6000对20个不同品种的姜柄瓜幼苗进行干旱胁迫处理,测定茎粗、株高、植株干质量、地上部干质量、地下部干质量、植株鲜质量、地上部鲜质量、地下部鲜质量、真叶数量、真叶长度、真叶宽度、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、干旱指数等指标,利用相关性分析、差异性分析、聚类分析对其抗旱性进行综合评价。结果表明:滇溪黑钻的茎粗、植株干质量、地上部干质量、地下部干质量、植株鲜质量、地上部鲜质量、地下部鲜质量、真叶长度和真叶宽度指标均最大,分别为0.68 cm、6.15 g、3.04 g、3.11 g、7.18 g、3.55 g、3.64 g、4.34 cm和5.34 cm,其中植株干质量、地上部干质量、地下部干质量、植株鲜质量、地上部鲜质量与其他品种间均存在显著差异;真叶数量和SPAD值这2个指标的变异系数最小,均为10%,地下部鲜质量的变异系数最大,为53%;植株干质量和地下部干质量间的相关性系数(0.965)最大。综合隶属函数值排名第1的品种是滇溪黑钻,抗旱性最好,排名第2的为彩云精选,抗旱性次之。应用聚类分析将供试品种分为5类,滇溪黑钻为第1类,最抗旱;彩云精选品种为第2类;其余品种抗旱性较弱,分别聚在其他3类。本试验筛选出滇溪黑钻、彩云精选这2个抗旱性较好的品种,为后续姜柄瓜抗旱育种提供了材料,同时为苗期抗旱研究提供了参考。

基于相关性和主成分分析评价南瓜的营养品质

为评价南瓜品种果实品质,测定14个南瓜品种的果实外观性状、口感品质、营养成分和微量元素含量,并进行相关性分析和主成分分析。结果表明,果实还原糖含量(w,后同)为3.59~2.49 g·100 g^(-1);氨基酸含量为118.39~66.61 mg·100 g^(-1);水分含量为83.51%~90.31%;灰分含量为0.58%~1.84%;微量元素Ca含量最高(240.66μg·g^(-1)),Mn含量最低(4.88μg·g^(-1))。灰分与还原糖、水分含量存在显著负相关,与Ca含量存在极显著正相关。主成分分析综合得分最高品种是汕美2号,其次依次是优丰蜜本、兴蔬大果蜜本和金囷蜜本。试验结果可为今后南瓜品种评价及应用推广提供基本信息。