瓠瓜KNOX基因家族全基因组鉴定及组织表达分析

【目的】探明瓠瓜KNOX基因家族特征,在瓠瓜全基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定和分析,研究其组织表达模式。【方法】利用生物信息学方法,对瓠瓜KNOX家族基因成员进行鉴定、编码蛋白理化性质分析及家族成员结构域和保守基序分析,利用MEGA 5.05软件构建系统进化树,采用实时荧光定量PCR技术,分析KNOX基因在瓠瓜不同组织(根、茎、叶、花、果实)中的表达情况。【结果】鉴定到12个瓠瓜KNOX家族基因,这些基因分布在6条染色体上,且均定位于细胞核。大多数瓠瓜KNOX家族蛋白含有同源异型盒蛋白特有的4种结构域KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox_KN。系统进化分析将瓠瓜KNOX基因分为KNOX ClassⅠ和KNOX ClassⅡ2大类群,2个类群又可进一步分为5个分支,其中ClassⅠ-C为瓠瓜特有的进化分支。KNOX基因启动子区有多个激素响应元件和植物生长相关元件。组织表达分析发现,瓠瓜KNOX基因具有不同的表达模式,KNOX ClassⅠ类基因表达具有组织特异性,在根、茎和果实中表达量较高,在其余组织中表达量较低或不表达,其中Lsi04G014450在根和茎中表达量最高,Lsi11G006380在果实中表达量最高;KNOX ClassⅡ类基因在所有组织中均有较高表达。【结论】瓠瓜KNOX基因家族有12个成员,分布于6条染色体上,在进化关系上可分为5组,具有瓠瓜特有的进化分支,在不同组织中的表达具有特异性。

瓠瓜CAT家族成员鉴定及响应白粉病菌的表达分析

为探究瓠瓜(Lagenaria siceraria)CAT基因家族的特性及在白粉病菌侵染后的作用,基于瓠瓜基因组数据和转录组数据,对LsCATs家族成员进行了鉴定与分析,研究其表达模式。结果表明:在瓠瓜基因组中共鉴定到2个CAT家族同源基因,其编码蛋白氨基酸数分别为489、1019个,且均为亲水性蛋白;进化分析表明,瓠瓜CAT基因家族被分成2个亚组,推测在相同亚组的瓠瓜与黄瓜CAT转录因子可能具有相似的功能;利用MEME软件预测得到15个motif元件,不同CAT基因家族的motif数量及分布存在一定差异;顺式作用元件分析表明,LsCATs的启动子包含ABA、乙烯、MeJA、干旱、低温等多种与逆境胁迫有关的响应元件;瓠瓜接种白粉病菌后,LsCAT1表达量呈现出先升高后降低的趋势,LsCAT2则表现为先下降后升高的趋势,表明LsCAT1、LsCAT2可能与瓠瓜的白粉病抗性相关。本研究可为CAT基因在瓠瓜抗病机制的研究提供理论依据。

砧用瓠瓜对枯萎病的抗性配合力及遗传分析

探讨砧用瓠瓜对枯萎病的抗性遗传规律,明确砧用瓠瓜种质的育种利用价值,为瓠瓜抗枯萎病育种的亲本选择和杂种后代的抗病表型预测提供参考依据。利用对瓠瓜枯萎病表现不同抗性水平的4份砧用瓠瓜材料作为亲本,按Griffing完全双列杂交方法配制杂交组合,采用苗期伤根灌注法接种瓠瓜枯萎病病原菌,统计病情指数,分析抗病配合力;采用Hayman遗传分析方法探讨抗性遗传规律。结果表明,砧用瓠瓜枯萎病的抗性遗传符合“加性-显性-上位性”模型,以加性效应为主,显性程度为部分显性,显性方向为减效,抗病亲本中显性基因占比较大,抗病性狭义遗传力为77.68%;砧用瓠瓜材料H041的一般配合力为负向效应,且负向效应最大,极显著提高杂交后代的抗病性,以其为亲本配制的杂交组合具有较高的特殊配合力。因此,在枯萎病抗性育种中,应尽可能选用抗病性强的亲本进行杂交育种;H041可作为瓠瓜抗枯萎病育种的骨干亲本,在较早世代进行选择更有利于配制出杂种优势强的杂交种。

瓠瓜果实品质性状因子分析和综合评价

以206份瓠瓜种质资源为试材,测定了其28项品质性状相关指标,并进行了相关性分析、因子分析和聚类分析,建立了基于因子分析的瓠瓜果实品质综合评估模型,并根据综合得分排序了优良度,结合二维排序图,筛选获得高品质种质材料。结果表明:206份瓠瓜种质材料28项果实品质性状指标变异程度不同,变异系数在2.71%~63.60%。变异系数最大的是游离谷氨酸(Glu)含量,变异系数最小的为含水量,不同品质指标间均存在不同程度的相关性。因子分析筛选出9个公因子,累计方差贡献率为86.78%,其中第1公因子的贡献率为38.46%,主要集中于游离氨基酸类。根据相关性分析和聚类分析结果,以指标避免重复和简单易用为原则,将指标简化为肉厚、可溶性固形物含量、硬度、Glu含量、蛋白质含量这5项代表性指标,并综合评估了206份瓠瓜种质材料的果实品质。本研究结果为后续瓠瓜高品质优良品种的选育提供材料和依据。

不同双亲播期、种植密度、坐果节位对浙蒲6号、浙蒲9号瓠瓜制种产量的影响

为提高瓠瓜品种浙蒲6号和浙蒲9号的制种产量,通过不同双亲播期、种植密度和坐果节位的试验,探究了其对瓠瓜制种产量的影响。结果表明,浙蒲6号瓠瓜制种时母本不宜比父本迟播,母本可适当密植,株距选择40 cm为最佳;浙蒲9号瓠瓜制种时母本比父本早播10 d,母本株距选择40 cm,坐果节位选择低节位(子蔓7~8节)时,制种产量能得到显著提高。

4种杀菌剂对设施瓠瓜灰霉病的防效评价

通过测定43%唑醚·氟酰胺悬浮剂(SC)、40%嘧霉胺SC、80%腐霉利可湿性粉剂(WP)、50%腐霉·福美双WP4种杀菌剂对灰霉病菌的室内毒力大小,瓠瓜灰霉病的田间防效,土壤微生物(细菌和真菌)的影响和瓠瓜幼苗生长期的安全性,综合评价了4种杀菌剂对瓠瓜灰霉病的防效。结果表明,4种杀菌剂对瓠瓜灰霉病菌均有一定抑制效果,其中43%唑醚·氟酰胺SC的抑制效果最好,EC50为5.78 ug·mL^(-1),田间第1次施药后7 d和第2次施药后7 d,田间防治效果均为最好,防效分别为63.94%和78.46%,其对土壤细菌数量影响不显著,但显著降低土壤真菌数量,对瓠瓜幼苗生长期安全。另外,高浓度杀菌剂对瓠瓜幼苗均有一定抑制影响。除43%唑醚·氟酰胺SC外,其他杀菌剂处理均会导致瓠瓜幼苗出现不同程度的异常状态。综上所述,43%唑醚·氟酰胺SC适宜在生产上施用防治瓠瓜灰霉病。

绍兴保护地水果黄瓜—瓠瓜—鲜食玉米高效栽培模式

水果黄瓜作为一种健康蔬菜,销售价格在8~16元/kg,一直较为稳定,是普通黄瓜价格的1~2倍,以水果店销售为主;鲜食玉米既具有普通甜玉米的鲜甜,又具有生食的特殊性,近几年在绍兴及周边各地的种植面积稳步增长。两者作为优质农产品的代表,水果黄瓜耐低温,早春栽培产量高,鲜食玉米秋季栽培采摘期长,两茬中间安排一茬瓠瓜,可提高复种指数和经济效益,产值达到2.8万元/667 m2,该栽培模式在绍兴地区多点试种中的效益较好。

大棚冬春瓠瓜—夏西瓜—秋黄瓜一年三茬高品质栽培技术

嘉善县是全国蔬菜产业重点县,成功探索出大棚冬春瓠瓜—夏西瓜—秋黄瓜一年三茬高品质栽培技术,通过一年三茬蔬菜作物连续种植,可以提高大棚生产效率。本文作者对冬春瓠瓜、夏西瓜、秋黄瓜生产中选择品种、适时播种育苗、施足基肥、适时定植、大棚管理、病虫害防治、及时采收等措施进行总结,以期为大棚的周年利用提供较好的栽培模式。

不同土壤调理剂对瓠瓜品质及土壤改良的影响

粮食安全始终是全球性热点问题,实现粮食安全的基础和保障是耕地资源安全。近年来,随着全球环境的恶化,农民为了提高作物产量,寻求利益最大化,开始大量使用化肥、农药等化学物质,导致土壤酸化严重,质量逐年下降。为了实现土壤可持续利用,促进我国农业的可持续发展,更好治理土壤的同时,保障国家粮食和农产品质量安全,以杭州市临安区瓠瓜试验示范基地为研究对象,采用生石灰、土壤调理剂、生物质炭等不同处理,研究该地区土壤酸化程度治理效果及瓠瓜品质和产量变化规律。结果显示:生石灰可明显改善土壤pH、有效磷含量及瓠瓜粗纤维含量;每667 m^(2)施生物质炭666 kg可明显提高土壤有机质含量和瓠瓜产量,每667 m^(2)施生物质炭1 333 kg可升高土壤速效钾含量,每100 g瓠瓜可溶性糖和维生素C含量分别提高0.1 g和0.33 mg;有机肥对土壤碱解氮的改良效果最佳,可使每100 g瓠瓜可溶性糖含量提高0.03 g;土壤调理剂的施用可使每100 g瓠瓜维生素C含量提高0.68 mg,与对照相比提高9.26%。综合各项指标,在瓠瓜土壤酸化治理过程中,不同土壤调理剂的施用可达到不同的治理效果,在有效改良土壤的同时又不影响瓠瓜产量和品质,每667m^(2)应施用生物质炭666 kg。

基于MAGIC群体瓠瓜白粉病抗性的全基因组关联分析

白粉病是葫芦科作物共有的病害之一,严重影响瓠瓜的产量和品质。本研究采用8个瓠瓜亲本F 8代的203个MAGIC(multi-parent advanced generation inter-cross)群体,利用2020和2021年两年的抗病表型数据,基于基因重测序过滤筛选得到的221043个高质量SNPs进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。在两年数据中重复检测到46个SNPs位点与白粉病抗性显著相关,在与抗病相关联的候选区段内共检测到32个候选基因,其中有12个基因预测与瓠瓜抗病功能相关。本研究首次在葫芦科作物中构建了MAGIC群体,并通过GWAS分析进行白粉病抗病基因定位,为克隆瓠瓜抗白粉病相关基因奠定了基础,也对深入了解白粉病抗性机制、辅助培育抗病品种具有重要意义。

早春鲜食玉米与瓠瓜轮作绿色无废栽培技术

早春鲜食玉米与瓠瓜轮作绿色无废栽培技术重点采用生物可降解地膜覆盖保温保湿,玉米收获结束后,使用灭茬机一次性完成生物可降解地膜和玉米秸秆切碎、灭茬、深耕、混合和覆盖,适当养地后再种植瓠瓜,实现了早春鲜食玉米提早上市及瓠瓜高产优质,种植效益明显。本文从品种选择、播种育苗、定植、田间管理、病虫害防治、收获等方面介绍了早春鲜食玉米与瓠瓜轮作绿色无废栽培技术,以期为鲜食玉米和瓠瓜绿色种植提供参考。

瓠瓜嫁接砧木新品种思壮12的选育

思壮12是以XTZ-22-18-5-3-5-7-4(印度南瓜)为母本、QD131-9-21-3-1-5(中国南瓜)为父本杂交育成的瓠瓜嫁接专用砧木。该品种植株生长势强,根系发达;茎为五棱形、绿色,花药败育;主侧蔓均可坐果,第1雌花节位为主蔓13~17节;果实近圆形,有棱沟,深绿色、有斑,单果质量约1.5 kg;种皮白色,种子千粒质量约210 g;浙江地区春季大棚栽培全生育期约105 d,果实发育期约45 d。思壮12下胚轴粗壮,嫁接成活率高,共生亲和性好;嫁接后瓠瓜果实口感鲜美、商品性佳;易坐果、产量高,采收期60 d的平均667 m^(2)产量3267 kg,较自根苗高18.4%;高抗葫芦枯萎病,耐低温性强,适合浙江省设施栽培瓠瓜嫁接生产。2022年4月通过浙江省非主要农作物品种认定委员会认定。

湖州地区瓠瓜新品种浙蒲9号优质高产栽培技术

瓠瓜,别名长瓜、扁蒲、蒲瓜、夜开花等,含有多种氨基酸、维生素及多种微量元素等,为喜温作物,容易栽培,备受人们喜爱。近几年,浙江省瓠瓜年栽培面积在1万hm^(2)左右[1,2],湖州种植面积超过667 hm^(2),每667 m^(2)产量在3 000~5 000 kg,平均每667 m^(2)收入超过1万元,最高在2万以上,已成为湖州市夏季重要的瓜类蔬菜之一。为优化湖州市瓠瓜品种结构,2019年从浙江省农业科学院蔬菜研究所引进瓠瓜新品种浙蒲9号,该品种具有口感品质佳、丰产性好、商品性佳、耐贮运等优点[3]。经过近4a的栽培技术研究与推广,浙蒲9号播种面积在全市达到了313.33 hm^(2),已占全市瓠瓜总面积的50%以上。现将浙蒲9号瓠瓜新品种优质高产栽培技术介绍如下。

瓠瓜新品种正源5号的选育

正源5号瓠瓜是以自交系H1033为母本、自交系3098为父本配制而成的一代杂种。早熟,从播种至初收,春季54 d左右、秋季41 d左右;连续采收期,春季44 d左右、秋季35 d左右。植株生长势较强,分枝性强,瓜圆筒形,商品瓜平均瓜长23.3 cm,横径6.7 cm,单瓜质量572.5 g。皮色翠绿,肉质嫩滑,风味好。碳水化合物含量3.3%,蛋白质含量0.6%,钙含量90.0 mg/kg,β-胡萝卜素含量840.0μg/kg。每667 m^(2)产量3100 kg左右,商品率高,品质优良。适合华南地区春秋季栽培。

浙西低海拔山区设施大棚“春萝卜-夏瓠瓜-秋冬莴笋”一年三茬高效种植模式初探

为促进设施大棚“春萝卜-夏瓠瓜-秋冬莴笋”一年三茬高效种植模式在浙西低海拔山区的进一步推广应用,在总结该种植模式产量及经济效益的基础上,分别对春萝卜、夏瓠瓜、秋冬莴笋大棚种植的相关技术要点进行了总结介绍,以期为浙西低海拔山区及气候相似区域的设施蔬菜种植户提供技术参考。

瓠瓜主要害虫娇驼跷蝽的鉴别与防治

娇驼跷蝽[Gampsocoris pulchellus(Dallas)]又名泡桐跷蝽、长腿蝽、长足蝽象,属半翅目跷蝽科,东洋区系种类,国外见报道于印度北部,国内主要分布于陕西、河北、河南、安徽、江西、浙江、福建、广东、广西、湖南、湖北、四川、云南等地,寄主包括泡桐、木芙蓉、木槿,以及芝麻、蒲瓜等,枣树上也有少量发生。近年来,娇驼跷蝽成为湖北省瓠瓜的主要害虫,但在蔬菜上为害的研究几近空白。

早春大棚水果型番茄—秋季瓠瓜栽培模式

水果型番茄外形美观、沙瓤多汁,适宜鲜食,是宁波近年来新兴的口感型番茄,具有老底子番茄的风味,效益突出,深受当地消费者和种植户欢迎,种植面积逐年加大。为进一步提高大棚综合经济效益,结合早春大棚三膜覆盖技术进行水果型番茄栽培,6月底番茄采收结束后,栽培瓠瓜,不仅可充分利用温、光、土地资源和大棚设施,而且可以缓解连作障碍,提高夏秋高温蔬菜淡季的蔬菜生产能力,保障夏秋淡季地产蔬菜市场供应。

38份瓠瓜种质资源遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对源自中国7个省份的38份瓠瓜种质进行遗传多样性分析。12个ISSR引物共扩增出96条多态性带,平均每个引物扩增的多态性带数为8条,多态性比率平均为83.5%。聚类分析将供试的38份种质分为4个类群8组,主坐标分析将其分为4个类群10组。ISSR分子标记的分类结果与瓠瓜的农艺性状分类和地理分布有一定的相关性。

光强和红蓝光配比对瓠瓜幼苗生长及生理生化特性的影响

以瓠瓜品种‘福州芋瓠’为试材,在南方塑料大棚内密闭式光照植物培养架中,以荧光灯作为共同对照(CK),采用发光二极管(LED)调制光谱能量分布,设置50、100、120μmol·m^(-2)·s^(-1) 3个水平(表示为L50、L100、L120),红、蓝配比设置3∶7和7∶3等2个水平(表示为RB3∶7、RB7∶3),包括对照组共7个处理组合,各处理每天照光12h(8:00~20:00),研究不同光强和红蓝光配比对瓠瓜幼苗生长及其生理生化特性的影响。结果表明:(1)在处理7~14d时,瓠瓜幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及其类胡萝卜素含量均随着处理天数的增加而增加,但处理后期,各色素指标有所下降。(2)光强一致时,红光比重大的处理组瓠瓜幼苗叶片可溶性糖含量较蓝光比重大的处理组增大更为显著;蓝光比重大的处理组的瓠瓜幼苗叶片可溶性蛋白质含量较红光比重大的处理组增大更为显著。(3)在光质红蓝配比分别RB3∶7、RB7∶3条件下,生长指标(株高、茎粗、叶面积、下胚轴长、壮苗指数和生物量)及若干生理生化特性(光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白质和丙二醛含量)均随着光强的增大而显著提高,而MDA含量则显著降低。研究表明,瓠瓜幼苗在光强为120μmol·m^(-2)·s^(-1)下生长较好,且红蓝光配比为7∶3时更有利于瓠瓜幼苗的生长。

瓠瓜种质资源遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD分子标记对源自中国7个省份的38份瓠瓜种质资源进行遗传多样性分析。20个随机引物共扩增出104条多态性带,平均每个引物扩增的多态性带数为5.2条,多态性位点百分率为51.2%。利用NTSYS-pc软件计算种质间的遗传距离,用UPGMA法进行聚类分析,将供试的38份种质可分为3个类群8组,用EIGEN方法进行主坐标分析,将其分为3个类群13组。两种分类方法所获结果基本一致。RAPD分子标记表现出与瓠瓜的农艺性状分类和地区分布有一定的相关性。