菠萝AcNINV家族全基因组分离及表达分析

【目的】鉴定出菠萝NINV家族全基因组成员,初步阐明NINV基因与蔗糖代谢的关系。【方法】采用生物信息学方法鉴定并分析菠萝NINV家族全基因组成员,通过实时荧光定量PCR分析其表达特性,利用HPLC对蔗糖含量进行测定。【结果】在菠萝中共鉴定出6个NINV基因,分布于5条不同染色体上,其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,该基因家族启动子区域光反应元件数量最多。AcNINV外显子数量介于4~6个之间,其中AcNINV3、6外显子的数量为6个,亚细胞定位预测发现这2个基因都分布于叶绿体,属于α亚族;AcNINV1、2、4、5外显子的数量为4个,亚细胞定位预测发现这4个基因都分布于质膜,属于β亚族。在果柄、果皮、果心中表达量最高的是AcNINV2基因,在果肉中表达量最高的是AcNINV6基因。蔗糖含量随着菠萝果实成熟呈先升高后降低的变化趋势,而AcNINV4基因在菠萝果实成熟过程中呈下调表达。【结论】AcNINV4可能是催化果实蔗糖降解的水解酶基因。

巴厘菠萝干物质和NPK养分累积规律研究

在8月中旬种植大小基本一致的巴厘菠萝小苗,然后在其生长发育的11个时间段测定各器官生物量和NPK养分含量。结果表明:植株干物质和NPK养分累积可分为4个阶段。第一阶段为缓慢累积阶段;第二阶段为快速累积阶段,此阶段干物质和NPK养分累积量分别占收获时累积量的39.6%、50.8%、45.8%、54.6%;第三阶段为累积最快阶段,此阶段干物质和NPK养分累积量分别占收获时累积量的19.5%、20.2%、17.8%、12.3%;第四阶段为缓慢累积阶段,此阶段干物质、P素还有一个显著累积,但N、K累积量已很少。2、叶片、茎、根、果柄干物质和NPK养分累积量在见红期以前是随着菠萝果实生长而逐步增加,在果实发育中后期逐步下降,而果实和芽干物质和NPK养分累积量从果实发育至收获是逐步增加的。

巴厘菠萝果实发育期间香气成分的变化

采用顶空固相微萃取技术,研究巴厘菠萝果实发育过程中香气成分的组成及变化。结果表明,巴厘菠萝果实发育过程中共检测出48种成分,主要为酯类、烯烃,其中辛酸甲酯、己酸乙酯、辛酸乙酯等成分是菠萝果实的重要香气成分,是菠萝成熟果实的特征香气。巴厘菠萝在果实发育不同阶段,各香气成分的相对含量变化较大。

不同时期催花对巴厘菠萝果实品质形成的影响

为了解反季节催花对菠萝果实产量和品质形成的影响,以菠萝品种巴厘为试验材料,分别在5月、6月、7月和8月催花处理,测定分析菠萝果实发育过程中的各品质指标和单果质量。结果表明,不同时期催花菠萝果实发育持续的时间不同,随着催花时间推迟果实发育时间延长,约70-130d。成熟时,菠萝果实的单果质量存在明显差异,6月催花果实的单果质量明显低于其他时期催花的。可溶性固形物随果实发育而增加,果实成熟时达到最大,其中6月催花的可溶性固形物含量最高,为14.2%,7月催花的最低,为11.9%。成熟果实中,不同时期催花果实糖分的比例有较大差异,5月催花的果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量分别为44.2、27.1和26.5mg/g,6月催花的分别为39.7、33.6和33.2mg/g,7月催花的分别为39.4、28.6和33.9mg/g,8月催花的分别为17.6、41.3和45.3mg/g。有机酸含量随着果实的发育而增加,7月催花的有机酸含量最低。8月催花的果实维生素C含量最高,为0.5mg/g,5月催花的最低,仅为0.2mg/g。综合分析,以7月催花菠萝产量和品质最好。

活性炭与分子筛吸附乙烯诱导巴厘菠萝开花的研究

为了开发一种新的菠萝催花方法,以200 mg/L乙烯利溶液为对照,研究了两种吸附乙烯饱和的吸附剂（活性炭和沸石分子筛）对菠萝品种巴厘的综合催花效果.结果表明：（1）活性炭吸附乙烯的能力及释放乙烯的速度极显著高于分子筛;（2）沸石分子筛与乙烯利均可诱导巴厘菠萝100％成花,活性炭处理抽蕾率为30％～60％,二者花期要比乙烯利延迟1～2 d;（3）催花后的菠萝小果数及单果重与乙烯吸附剂的投入量有关,吸附剂投放多,会降低菠萝果实的小果数及果重,0.1～0.2 g分子筛以及活性炭处理催花后所结的菠萝小果数均极显著高于对照乙烯利,单果重无显著差异;（4）分子筛及活性炭催花与乙烯利催花所结的果实在可溶性固形物、总酸和维生素C含量上无显著差异.沸石分子筛吸附乙烯可以成功诱导巴厘菠萝开花,是一种新型的菠萝催花方法.

菠萝皮可溶性膳食纤维碱法提取工艺的优化

以菠萝(Ananas comosus L.)皮为原料,采用碱法提取可溶性膳食纤维。通过设计单因素试验分别考察了料液比、浸提温度、浸提液pH、浸提时间4个因素对菠萝皮可溶性膳食纤维提取率的影响,并在此基础上,采用正交试验优化菠萝皮可溶性膳食纤维的提取工艺。结果表明,菠萝皮可溶性膳食纤维的优化工艺为料液比1∶20(m/V,g∶mL)、浸提温度80℃、浸提液pH 12、浸提时间90 min,在此条件下,菠萝皮可溶性膳食纤维的提取率可达23.58%,所得膳食纤维的持水力和溶胀性分别为11.59 g/g和14.7 mL/g。

有机肥、石灰对菠萝产量和品质的影响

研究在N、P、K肥基础上增施有机肥、石灰对巴厘菠萝(Ananas comosusr cv.Comte de Paris)产量和品质的影响,通过测定各处理叶绿素含量、干物质累积量以及产量品质等相关指标,分析其影响规律及差异显著性。结果表明,在催花期之前,同时增施有机肥和石灰处理与只施无机肥(对照)的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量均比单独增施有机肥、石灰处理高,且在催花期前后,同时增施有机肥和石灰处理与单独增施石灰处理叶绿素含量差异显著。增施有机肥和石灰对菠萝植株干物质累积的影响在营养生长期表现出与叶绿素含量变化规律相一致的趋势。产量方面,单独增施有机肥和单独增施石灰处理均降低了菠萝产量,而同时增施有机肥和石灰处理产量最高,为91.98 t/hm^2,比对照增产2.11%。品质方面,单独增施有机肥处理的可溶性糖和可滴定酸含量最高,且与其他施肥处理差异显著;单独增施石灰处理的维生素C含量最高;增施有机肥和石灰可提高菠萝果实糖酸比,改善果实风味。综上可知,施用有机肥、石灰处理可以提高菠萝营养品质和风味,但同时施用才可提高菠萝干物质累积量和产量。

龙眼菠萝复合果酒制备酶解条件的优化

以龙眼(Dimocarpus longan)和菠萝(Ananas comosus)果实为原料制备复合果酒,采用果胶酶酶解处理龙眼菠萝复合果汁以提高果酒的得率和澄清度,通过单因素试验和正交试验优化酶解条件。结果表明,果胶酶添加量对龙眼菠萝果酒的得率和澄清度影响最大,其次是酶解时间和酶解温度,酶解pH的影响最小。酶解处理的最佳条件组合为果胶酶添加量占混合果肉质量的0.4%、酶解时间2.5 h、酶解温度45℃、酶解pH 3.5。在最优条件组合下酶解后龙眼菠萝复合果酒的得率和透光率分别为92.3%和91.9%。

贮藏温度对采后菠萝黑心病的影响研究

以国内主栽菠萝品种巴厘的夏季果为试材,研究了不同贮藏温度对菠萝黑心病及相关生理指标的影响。结果表明,相比于(25±1)℃,(6±1)℃和(10±1)℃贮藏均可降低采后菠萝失重率和超氧阴离子产生速率,保持菠萝成熟度,减轻菠萝黑心病;(6±1)℃贮藏菠萝失重率显著低于(10±1)℃,在贮藏中后期,(6±1)℃贮藏菠萝丙二醛含量均低于(10±1)℃,菠萝成熟度基本不变,贮藏至第18天无菠萝黑心病,贮藏第24天菠萝黑心病级数仅为1.7,(10±1)℃贮藏第12天出现菠萝黑心病。因此,(6±1)℃是菠萝夏季果较适宜的贮藏温度,在该温度下贮藏时间不应超过18天。

菠萝叶纤维细度分选

以无刺卡因、巴厘这两类品种的菠萝叶纤维为原料,对老叶和嫩叶所提取的纤维进行不同部位的纤维细度测定,结果表明：无刺卡因类菠萝叶老叶提取的纤维长度达到80～100 cm,尖部和根部的纤维平均细度分别为14.40、18.53 dtex,嫩叶提取纤维的长度一般在50～70 cm,纤维根部和尖部的纤维平均细度分别为13.27、14.77 dtex;巴厘类菠萝叶提取的纤维长度达到70～90 cm,尖部和根部的纤维平均细度分别为14.13、18.50 dtex,嫩叶提取纤维的长度一般在45～65 cm,纤维根部和尖部的纤维平均细度分别为13.09、15.03 dtex.经方差分析,卡因类和巴厘类菠萝叶老叶根部与尖部纤维细度存在显著差异（p＜0.05）.

菠萝—荸荠复合饮料的研制

以菠萝(Ananas comosus)和荸荠(Eleochairis tuberosa)为主要原料制备菠萝—荸荠复合饮料,通过正交试验优化复合饮料配方,设计单因素试验优选稳定剂及杀菌方式。结果表明,优化的菠萝—荸荠复合饮料配方为菠萝汁和荸荠汁体积比1∶2,柠檬酸和蔗糖质量分数分别为0.15%和8%,以0.05 mg/mL黄原胶+2.00 mg/mL海藻酸钠作稳定剂,70℃杀菌20 min,每天1次,连续3 d。所得产品呈淡黄色、色泽均一,酸甜可口,具有菠萝和荸荠香气,产品质量符合国家标准。

不同催花时期对菠萝果实生长发育的影响

以巴厘品种作为试验材料,选择3个不同的催花时间,分析不同催花时期对菠萝果实生长发育及可溶性糖含量的影响。在距离催花相同的时间测定果实各指标,结果表明,9月9日催花的菠萝冠芽高、果长、果径低于其它催花处理。9月9日催花的菠萝果实可溶性总糖含量显著高于其它催花处理。

不同分子标记在菠萝中检测效率的比较

以来自不同国家的47份菠萝[Ananas comosus(L.)Merr]种质为材料,对ISSR、SSR、SCo T和RAPD 4种标记在菠萝基因组中的检测效率进行了比较。结果表明,不同分子标记检测效率差异较大,引物筛选率以RAPD最高,达到了47.06%;扩增总条带数和多态性条带数均以ISSR最高,分别为238条和222条;而多态性条带百分比最高的是SSR,达到了92.88%;在有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)、Shannon’s信息指数(I)和多态性信息含量(PIC)方面,SCo T和SSR综合表现要优于其他标记。

外源抗坏血酸处理对采后菠萝黑心病发生和果实品质的影响

为了探明抗坏血酸对菠萝果实采后保鲜的有效性,本研究以"巴厘"菠萝(Ananas comosus cv. Comtede Paris)为材料,分别用0.2%和0.4%(质量体积百分比w/V)的抗坏血酸(L-Ascorbicacid,AsA)浸泡处理,以清水浸泡为对照,0.02mm厚聚乙烯打孔薄膜袋包装后,于常温(25±2)℃、相对湿度85%～95%的水果储藏库中贮藏,观察采后菠萝黑心病发生与果实品质的变化。结果表明:AsA处理有效地延缓菠萝黑心病的发生,保持菠萝果实的硬度,抑制可滴定酸、可溶性固形物和维生素C含量的减少,在贮藏后期能够有效地抑制丙二醛(MDA)的积累。果肉氧化酶活性测定结果表明,0.2%AsA处理可抑制多酚氧化酶(polyphenoloxidase,PPO)活性增加,保持较高的过氧化物酶(peroxidase,POD)活性。可见,AsA能够有效地延缓菠萝黑心病的发生,保持采后菠萝的食用品质,抑制采后菠萝果实酚类物质酶促氧化的发生,延缓菠萝贮藏期间的衰老进程,并且0.2%AsA的处理效果优于0.4%AsA的处理效果,因此0.2%AsA为最佳处理浓度。

外源抗坏血酸对采后菠萝黑心病发生及抗氧化性能的影响

【目的】探讨外源抗坏血酸对采后菠萝果实黑心病发生和抗氧化性能的影响。【方法】以‘巴厘’菠萝为材料,分别用清水和0.2%(m/v)抗坏血酸浸泡处理,研究采后贮藏过程中黑心病发病情况及H2O2含量变化,分析抗氧化物含量和抗氧化物酶活性变化,并结合转录组数据探索关键酶基因的表达情况。【结果】外源抗坏血酸处理有效延缓了采后菠萝黑心病的发生,降低了菠萝果实黑心病病情指数,显著降低了菠萝果实H2O2含量,抑制了内源抗坏血酸(As A)含量的减少,增强了还原型谷胱甘肽(GSH)含量,提高了抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。在黑心病发生过程中,抗氧化防御系统关键酶基因显著响应抗坏血酸的处理,抗坏血酸过氧化物酶基因(APX)和谷胱甘肽还原酶基因(GR)均显著上调。【结论】菠萝果实采后贮藏前外源As A处理能够延缓贮藏过程中菠萝果肉As A含量的下降,降低果肉H2O2含量,提高内源GSH抗氧化物含量,同时增加酶促和非酶促抗氧化防御系统中关键酶的活性,增强菠萝果实的抗氧化性能,延缓采后菠萝黑心病的发生,延长采后菠萝贮藏时间。

适合澳洲坚果间套作的菠萝品种筛选

为筛选适合澳洲坚果(Macadamia ternifolia F. Muell.)幼龄果园间套种的菠萝[Ananas comosus(Linn.)Merr.]品种,利用随机区组设计,对台农16号、台农17号、金菠萝、台农4号4个优良菠萝品种进行试种试验,调查植株农艺性状、果实性状及品质,并进行相关性分析。结果表明,在澳洲坚果幼龄果园下套种,台农16号菠萝植株高度、叶片宽度、平均单果重、可溶性固形物含量、可溶性糖含量均最高,果肉纤维少,质地嫩滑,风味清甜。综合评价,台农16号是作为澳洲坚果间套种的最适菠萝品种。

菠萝乌头酸酶家族基因鉴定及其表达分析

为了探究菠萝乌头酸酶家族基因在柠檬酸代谢中的作用,本研究系统鉴定了AcACOs家族基因及其生物学分析,共鉴定了6个菠萝乌头酸酶基因。根据构建系统进化树结果表明,单子叶植物与菠萝乌头酸酶基因家族亲缘关系更近,将6个成员命名为AcACO1~AcACO6;AcACOs理化性质分析结果表明,菠萝乌头酸酶家族基因差异较大,亚细胞定位均定位在线粒体;通过全基因组GFF注释文件,对其外显子-内含子结构进行分析,结果表明Ac ACOs家族成员均含有一个或多个外显子;可视化该家族成员种间进化关系、motif和基因结构分析结构,表明AcACOs可分成3个亚组,AcACO4、AcACO5和AcACO6属同一类群,为类群Ⅰ;AcACO1和AcACO2归属同一类群,为类群Ⅱ,AcACO3单独为一类群,为类群Ⅲ;基因组定位结果显示菠萝ACO家族基因共分布在5条不同的染色体中。联合单子叶和双子叶植物ACOs基因作了系统进化分析,采用邻接法(neighbor joining,NJ),其结果显示,AcACOs与大多数单子叶植物聚为一类;顺式作用元件预测分析结果表明,AcACOs含有数量较多的光响应元件和胁迫响应元件。为了全面分析菠萝乌头酸酶家族,设计引物克隆家族成员和实时定量试验,结果发现,克隆得到的菠萝乌头酸酶家族基因与参考基因序列几乎一致,其家族成员在不同成熟度果实中不同部位的表达差异性较大,可能家族成员分工合作参与果实感官品质的过程,发挥不同的生物学功能。本研究结果将为进一步探究菠萝乌头酸酶家族基因功能研究提高理论参考,也为进一步通过基因工程等手段改良菠萝品质提供实践价值。

菠萝AcMADS14的克隆及其在成花转变中的表达分析

MIKC型MADS-box家族成员SVP参与植物开花时间和花发育的调控。本研究从‘巴厘’菠萝中克隆到成花抑制蛋白SVP亚家族的一个同源基因AcMADS14,其开放阅读框长度为897 bp,编码299个氨基酸。序列分析发现AcMADS14蛋白包含1个高度保守的MADS-box结构域和1个半保守的K-box结构域。系统进化分析表明AcMADS14蛋白序列与油棕EgSVP和椰子CnSVP具有较高的同源性。通过RT-qPCR分析组织特异性发现AcMADS14在叶片、根等营养器官中表达较高,在花分生组织、雄蕊和雌蕊等生殖器官中表达量较低;外源喷施乙烯利抑制了AcMADS14在花芽分化阶段的表达,特别是在花器官分化期表达量显著下降。此外,转录激活活性分析表明Ac MADS14蛋白具有转录激活活性,可激活或抑制下游靶基因。综上,AcMADS14可能响应乙烯处理在菠萝营养生长转变为生殖生长的过程中发挥抑制作用,为探究菠萝成花分子机制提供了理论基础。

降香黄檀套种菠萝对土壤理化性质及酶活性的影响

对套种菠萝(Ananas comosus)的降香黄檀(Dalberqia odorifera)林木生长量、土壤主要理化性质及土壤酶活性变化进行了研究,结果表明:套种2年,相比未套种林分,降香黄檀林木树高提高19.98%,胸径提高17.96%;套种菠萝能显著降低土壤容重,显著提高有效磷及有机质含量,pH值、碱解氮、速效钾差异不显著;过氧化氢酶活性、蔗糖酶、酸性磷酸酶、脲酶活性显著提高,分别比未套种提高了1.52倍、1.69倍、1.13倍、1.60倍。

幼龄胶林下不同材质套袋对菠萝高温日灼抗逆性的影响

为了探讨幼龄橡胶林下不同材质套袋对菠萝抗性的影响,本研究以‘金菠萝’为材料,采用白色无纺布袋、黑色塑料袋、珍珠棉网袋以及牛皮纸纸袋4种材质的果袋对菠萝果实进行套袋处理,以不套袋为对照(CK),比较了用不同材质果袋套袋处理对菠萝果肉中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、果肉细胞膜透性以及叶片类胡萝卜素含量和叶绿素含量。结果表明,采用珍珠岩网袋处理能够显著降低‘金菠萝’果肉中的丙二醛含量,并增加可溶性蛋白含量,降低细胞膜透性和可溶性糖含量,提高‘金菠萝’叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量。本研究结果说明高温逆境下菠萝对套袋的生理响应,为菠萝抗性栽培技术研究提供了理论指导。