2种黑籽南瓜响应枯萎病菌侵染的转录组学研究

为了筛选白皮黑籽南瓜和绿皮花纹黑籽南瓜抗枯萎病的差异表达基因,挖掘参与抗性相关的代谢通路。以尖孢镰刀菌侵染2 d后和未侵染的2种幼苗叶片作为材料,利用Illumina Hiseq 2500测序技术进行转录组测序分析。以未侵染的幼苗作为对照,白皮和绿皮花纹黑籽南瓜差异表达基因分别有2082和1116个。其中141个基因在2种黑籽南瓜中均呈现出差异表达,62个基因具有相同表达趋势。对差异表达基因进行GO功能注释,结果显示2种黑籽南瓜差异表达基因主要富集在生物学过程中。KEGG代谢通路分析发现白皮有22个差异表达基因显著富集在植物激素信号通路,绿皮花纹有30个差异表达基因富集在苯丙烷生物合成通路。本研究挖掘出黑籽南瓜抗枯萎病差异表达基因,预测了抗性通路,为瓜类抗病机制的深入研究奠定了理论基础。

双氧水对热研11号黑籽雀稗种子萌发的影响

用5、10、30、50、70和100g/L的双氧水(H2O2)对热研11号黑籽雀稗(PaspalumatratumBra.cv.ReyanNo.11)种子进行处理。结果发现,6个处理的发芽率、发芽势和种子发芽指数都有不同程度的提高;10g/L处理在发芽率、发芽势、发芽指数等指标上都明显优于对照,是促进热研11号黑籽雀稗种子发芽的最适浓度。

黑籽重楼高效繁育及栽培技术

黑籽重楼(Paris thibetica Franch.)为百合科重楼属植物,属于名贵中药材。因其根茎生长缓慢,长期大量采挖使其野生资源面临枯竭,人工种植是缓解供需矛盾和保护野生资源的重要途径。通过对黑籽重楼的形态特征和生长习性进行总结,对人工栽培过程中的种苗繁育、选地整地、种植管理、病虫害防治以及采收、加工储存等进行详细地介绍,以期为黑籽重楼的人工高效繁育及生产栽培提供参考。

黑籽南瓜砧木对黄瓜生长结实、抗病性及营养元素含量的影响

为了探索黑籽南瓜(CucurbitaficifoliaBouch啨)对黄瓜(CucumissativusLinn.)生长的影响,以前者为砧木,'津绿21 1'和'津研4号'2个黄瓜品种为接穗,以自根植株为对照,对嫁接植株的形态指标、抗病性、单株产量及叶片营养元素含量进行研究。结果表明,嫁接植株在不同时期的形态指标均高于自根植株;嫁接黄瓜的单株产量显著高于自根黄瓜;枯萎病、病毒病、霜霉病和灰霉病4种病害在嫁接植株上的病情指数和发病率均低于自根植株;2个品种嫁接植株叶片的N、P、K、Ca和Mg含量均显著或极显著高于自根植株。结果表明,黑籽南瓜作为优良砧木可显著促进黄瓜的生长结实,提高其抗病性及对营养元素的吸收能力。

不同施磷浓度对柱花草和黑籽雀稗根系分布的影响

采用根箱法,结合Winrhizo2004a根系扫描测定系统,以豆科牧草柱花草和禾本科牧草黑籽雀稗为试验材料,研究不同施磷水平对柱花草和黑籽雀稗根系分布的影响。结果表明,2种牧草根系分布随土壤深度的增加而减少,柱花草集中分布于0～10 cm土层,黑籽雀稗集中分布于0～20 cm土层;磷对2种牧草根系生长的影响存在较大的差异。低磷(P1,0.48 g P2O5/kg土)更适合柱花草根系和地上部分的生长,高磷(P3,1.92 g P2O5/kg土)水平对根系生长有抑制。黑籽雀稗对磷的需求量大,随着磷施入量的增加,根干重、总根长、根表面积、体积和根系平均直径均有所提高。

云南黑籽南瓜种质遗传多样性的RAPD和ISSR分析

采用RAPD和ISSR分子标记技术对来源于云南省6个地州13份黑籽南瓜种质进行遗传多样性分析。结果表明:6个RAPD和6个ISSR引物分别扩增出43条和41条带,多态性比率分别为90.70%和51.21%;RAPD和ISSR标记检测供试材料的遗传相似性系数范围分别为0.340～0.895和0.162～0.941I,SSR检测多态性效果高于RAPD。RAPD标记聚类分析将供试种质分为3个类群5组;ISSR标记聚类分析将供试种质分为4个类群6组,RAPD和ISSR标记的遗传相似性系数呈显著相关。基于UPGMA聚类结果,可为黑籽南瓜的引种栽培或品种改良提供参考。

盐胁迫对黑籽南瓜和白籽南瓜种子萌发特性的影响

以黑籽南瓜和白籽南瓜种子为材料,用120、180、240 mmol/L NaCl进行处理,对黑籽南瓜和白籽南瓜发芽期的耐盐性进行了比较。结果表明:在各个NaCl浓度下,白籽南瓜的发芽势、发芽率、发芽指数都高于黑籽南瓜,且白籽南瓜种子萌发的活力指数和胚根的根系活力高、胚根细胞质膜渗透率低。比较两者的盐害指数得出,白籽南瓜发芽期耐盐性高于黑籽南瓜。

甘蓝型黄、黑籽油菜种皮特性比较研究

以3对甘蓝型油菜黄、黑籽近等基因系为材料,研究种子形成过程中与种皮色素相关的酶及纤维素、木质素含量等的动态变化。结果表明黄籽种皮的纤维素含量与黑籽种皮差异不大,木质素、多酚、花色素、黑色素含量、PPO活性及皮壳率均低于黑籽。黑色素可能是形成种皮色泽的主要物质,多酚在种皮特征的形成中具有重要作用,木质素可能对种皮特性有一定影响。

云南黑籽南瓜砧木对低温下嫁接黄瓜生理特性的影响

以‘津研4号’黄瓜(Cucumis sativus‘Jinyan No.4’)为接穗,云南黑籽南瓜(Cucurbita ficifoliaBouch啨)和黄瓜为砧木,研究了低温条件下黄瓜/云南黑籽南瓜嫁接株(黄瓜/南瓜)、黄瓜/黄瓜嫁接株和自根黄瓜株叶片的蔗糖(Suc)、葡萄糖(Glc)和可溶性蛋白质(Pr)含量的变化以及叶片羧化效率(CE)及不同叶位叶片、不同节位茎段中异戊烯基腺嘌呤核苷(iPA)含量的差异。结果表明,黄瓜/南瓜嫁接株叶片的Suc、Glc及Pr含量和CE值均显著高于自根黄瓜株和黄瓜/黄瓜嫁接株,自根黄瓜株与黄瓜/黄瓜嫁接株间差异不显著。iPA在嫁接植株和自根植株茎中均呈梯度分布,其含量在生长锥中最高,其次为上部茎段,下部茎段中的含量最低;自根黄瓜株和黄瓜/黄瓜嫁接株茎中的iPA含量显著低于黄瓜/南瓜嫁接株,而叶片中iPA含量显著高于黄瓜/南瓜嫁接株。研究结果表明,以黑籽南瓜为砧木可提高嫁接黄瓜对低温的耐受性。

NaCl胁迫对中国杂交南瓜和黑籽南瓜幼苗生长的影响

在组织培养条件下,对中国南瓜杂交种和黑籽南瓜的幼苗分别进行不同NaCl浓度(0、40、80、120、160、200、240mmol/L)胁迫处理,10 d后调查不同处理单株幼苗的下胚轴长度、鲜质量、干质量和盐害程度。结果表明,360-3×112-2杂交种和黑籽南瓜在幼苗期存在明显的耐盐性差异,360-3×112-2杂交种耐盐性比黑籽南瓜强,360-3×112-2的最高耐盐浓度是160 mmol/L,黑籽南瓜的最高耐盐浓度是120 mmol/L,其耐盐性具有较大的利用价值。

缺磷胁迫对黑籽南瓜幼苗根系生长和根系分泌物的影响

采用营养液培养方法,以1/2单位日本园试配方为基本营养液,在温室内培养黑籽南瓜(Cucurbita ficifoliaB.)幼苗,测定正常供磷处理和缺磷胁迫下黑籽南瓜幼苗在根系生长、根系形态和根系分泌物等方面的差异,以期为南瓜磷高效种质创新和耐低磷机制研究提供理论依据。结果表明,缺磷胁迫后21 d,黑籽南瓜幼苗地上部生物量显著降低,根系生物量与正常供磷处理相比没有明显差异,根冠比增大;总根长和根表面积显著增加,根数、根横径和根体积与正常供磷处理相比没有明显的差异;根系吸磷量和磷转运率下降,根系吸磷量占总吸磷量的百分数增加,根系磷利用效率显著增高。总根长和根表面积增加可能与其磷吸收效率密切相关,是黑籽南瓜幼苗对缺磷胁迫的适应性变化。与正常供磷处理相比,缺磷胁迫后21 d,黑籽南瓜幼苗根系分泌的化合物种类组成类似,主要由酚类、芳香烃类、酯类、胺类、烯烃类和烷烃类化合物组成。但缺磷胁迫后根系分泌物中的化学成分多于正常供磷处理,邻苯二甲酸二(1丁基2异丁基)酯等8种化合物是缺磷胁迫下黑籽南瓜根系分泌物的特有成分。缺磷胁迫后黑籽南瓜的自毒作用增强。

不同分子量黑籽瓜种子多肽抗氧化能力的研究

目的：研究不同分子量黑籽瓜种子多肽的抗氧化能力的差异。方法：利用超滤技术对黑籽瓜种子蛋白酶解产物（SWSPs）进行多级分离,得到不同分子量分布的五种组分（SWSPs-L、SWSPs-1、SWSPs-3、SWSPs-5、SWSPs-10）,然后以七种抗氧化能力评价体系分别对五种组分进行评价。结果：不同分子量黑籽瓜种子多肽的抗氧化能力不尽相同,分子量在1-3 ku的组分SWSPs-1对超氧阴离子自由基的清除能力最强,而分子量〈1 ku的组分SWSPs-L则表现出了多重抗氧化机制,该组分与等浓度的EDTA具有相近的螯合效果。结论：黑籽瓜种子多肽的抗氧化能力与其分子量分布和氨基酸组成密切相关,是各方面综合作用的结果。

NaCl胁迫下中国南瓜杂交种和黑籽南瓜植株离子吸收与积累特性研究

营养液栽培条件下,在成株期以80mmol/L NaCl胁迫中国南瓜360-3×112-2 F1和黑籽南瓜植株,10d后,测定了植株的生长量和不同器官中Na^+、K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)的含量。结果表明,NaCl胁迫下两种材料的生长受到明显抑制,360-3×112-2杂交种的生长抑制比黑籽南瓜植株较轻。NaCl胁迫后两种南瓜植株体内Na^+含量升高,360-3×112-2杂交种的Na^+主要累积在根部,黑籽南瓜主要积累在茎中;K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)的含量在植株体内呈下降的趋势,但360-3×112-2杂交种的上位叶中的含量却上升。NaCl胁迫下,因Na^+的积累抑制了K^+的吸收,植株各器官的K^+/Na^+普遍降低,但黑籽南瓜比360-3×112-2杂交种的K^+/Na^+下降明显。这些结果说明,两种南瓜受到盐胁迫后Na^+的主要积累器官不同,致使地上部各器官有不同的K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)吸收和积累特性,K^+/Na^+降低幅度也不同,从而影响了植株的生长,产生了耐盐性的差异。360-3×112-2杂交种耐盐性比黑籽南瓜强,可望作为耐盐砧木在瓜类生产上使用。

甘蓝型黑籽和黄籽油菜种子发育过程中种皮色泽差异研究Ⅰ.花色素、苯丙氨酸和苯丙氨酸解氨酶的变化及相关性

甘蓝型油菜种皮的花色素、苯丙氨酸解氨酶和苯丙氨酸的动态变化研究结果表明 ,在种子发育过程中 ,黑籽种皮的花色素含量和苯丙氨酸解氨酶活性高于黄籽 ,但黄籽种皮的游离苯丙氨酸含量明显高于黑籽 ,差异达极显著水平。花色素、苯丙氨酸、苯丙氨酸解氨酶三者之间的相关性分析表明 ,黑籽的花色素含量与苯丙氨酸解氨酶活力呈正相关 ,与游离苯丙氨酸含量呈负相关 ,说明油菜黑籽与黄籽种皮的颜色差异与花色素含量有关 。

甘蓝型黑籽和黄籽油菜种子发育过程中种皮色泽差异研究 Ⅱ.黑色素、酪氨酸和酪氨酸酶的变化及相关性

甘蓝型油菜种皮黑色素、酪氨酸酶和游离酪氨酸含量的变化研究结果表明 ,在种子发育过程中 ,油菜黑籽与黄籽种皮的黑色素、酪氨酸酶及游离酪氨酸含量差异达极显著水平。种子发育中期 ,黑籽种皮的黑色素含量逐渐增加 ,种子成熟时迅速增加 ,比黄籽增加 6倍以上。种子发育后期黄籽种皮的酪氨酸酶活力下降 ,而黑籽酶活力呈上升趋势。相关分析表明 ,种皮酪氨酸酶活力与黑色素含量呈显著正相关 ,与游离酪氨酸含量呈显著负相关 ,油菜黑籽和黄籽种皮色泽差异与黑色素含量有关 ,黑色素可能由游离酪氨酸转化而来。

根系边缘细胞对肉桂酸胁迫下黄瓜和黑籽南瓜活性氧代谢与根系活力的影响

【目的】了解肉桂酸(CA)胁迫下根系边缘细胞(RBC)对黄瓜和黑籽南瓜活性氧代谢与根系活力的影响,探索RBC增强根尖抵御CA胁迫的生理机制,阐明黑籽南瓜抵御CA胁迫能力强于黄瓜的原因。【方法】选用‘中农16’黄瓜和云南黑籽南瓜种子,采用悬空培养的方法,待根系长到5 mm时分成两组。组1:每隔1 h对黄瓜和黑籽南瓜的初生根分别喷施0和0.25 mmol·L-1的CA水溶液(p H 6.0);组2:种子的初生根先用小水流(蒸馏水)每4 h冲洗一次,去除RBC,再用0和0.25 m mol·L-1的CA水溶液每1 h喷施根系1次。处理0、12、24和36 h时测量活性氧代谢指标;处理24 h时测量根系鲜重、根系呼吸速率和根系活力等指标。【结果】无CA胁迫时,有无RBC对根尖的鲜重和生理代谢没有显著影响。当根尖附着RBC时,CA胁迫导致黄瓜根系鲜重和根系活力下降,活性氧(ROS)水平和丙二醛(MDA)含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)的活性明显上升,呼吸速率和抗CN呼吸速率也明显上升;与黄瓜明显不同的是,CA胁迫对黑籽南瓜根系鲜重、根系活力、ROS水平、MDA含量、SOD、CAT及POD的活性、呼吸速率和抗CN呼吸速率影响均不显著。RBC去除后,CA胁迫对黄瓜根系的生理代谢影响趋势和RBC去除之前相一致,胁迫程度更大;黑籽南瓜受到CA胁迫的影响与黄瓜基本一致,较RBC去除前差异显著。【结论】RBC通过降低根系中ROS水平及MDA含量,减轻了CA对黄瓜和黑籽南瓜根系的毒害;黑籽南瓜的RBC防御CA对自身根系毒害的能力明显强于黄瓜;若根尖没有RBC保护,CA对黄瓜和黑籽南瓜均造成明显的毒害。

黑籽瓜产量性状的相关与通径分析

【目的】研究黑大片籽瓜相关产量性状和单瓜种子重的关系,为籽瓜育种提供理论依据。【方法】以25份黑籽瓜自交系为材料,测定单瓜重、种子数、千粒重、单瓜纵径、单瓜横径、种子纵径、种子横径、单瓜种子重等8个产量性状指标,进行相关和通径分析。【结果】单瓜种子重与单瓜种子数、单瓜重、单瓜纵径、单瓜横径4个性状呈极显著正相关,单瓜种子数、千粒重、单瓜重、种子横径4个性状对黑籽瓜单瓜种子重的决定系数已达到97.77%,其他3个性状对单瓜种子重的决定系数仅为2.23%。【结论】在黑籽瓜品种选育过程中,通过对产量性状的改良、选择,可达到高产优质的目的。

甘蓝型油菜同品系黄籽与黑籽间发芽生理的差异

以不同遗传背景的甘蓝型黄籽油菜中分离出的黄籽和黑籽为材料，测定发芽期间幼苗的发芽、生长、硝酸还原酶（ＮＲ）活性、根活力、糖和蛋白质含量等生理生化指标。结果显示，不同遗传背景的黄籽品系之间各指标大都存在极显著的差异；黄籽和黑籽相比，黄籽的ＮＲ活性和根活力显著低于黑籽，而非还原糖和苗重却极显著高于黑籽，但个别黄籽品系具有较高的ＮＲ活性。

黑籽雀稗的光合生理特性研究

利用Li-6400便携式光合分析仪测定黑籽雀稗的光合特性。结果表明,黑籽雀稗的光合日变化呈双峰型,有明显的"午休"现象。11:00左右出现第1个峰值(Pn为28.8μmol/m2.s),15:00左右出现第2个峰值(Pn为21.59μmol/m2.s),变化趋势与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等因子相同。黑籽雀稗叶片的光饱和点(LSP)为1 700μmol/(m2.s),光补偿点(LCP)20μmol/(m2.s),表观光量子效率(AQY)0.0739 mol/mol,CO2饱和点(CSP)600.01μmol/mol,CO2补偿点(CCP)21.89μmol/mol,羧化效率(CE)0.0846μmol/(m2.s)。

黑籽南瓜DNA导入西瓜后子代RAPD标记的变化

应用花粉管通道导入技术将黑籽南瓜ＤＮＡ导入受体早花西瓜，经两次传代后，得到有变异性状的子代Ｄ_２－１、Ｄ_２－２、Ｄ_２－３。对三个子代及原始亲本黑籽南瓜和早花西瓜进行了ＲＡＰＤ分析。