应用AFLP进行香牙蕉品种(系)的鉴别与分类

采用AFLP技术，对35个香牙蕉品种（系）进行了鉴别与分类。从AFLP试剂盒所提供的64对引物组织中选取两对引物组合EcoR I ACC+Mse I CAT和EcoR IACC+Mse I CAG对35份香牙蕉材料进行了AFLP分析，共得到扩增位点107个，其中多态性位点84个，多态性位点比例达到78.5%，对35个品种的区分率达到100％。各品种（系）多态性带数存在差别，多态性带数量多为海南红蕉（56条），多态性比例最高为0.6667，可见其杂合程度较高；多态性带最少的为大丰1－1号（33条），其多态性比例为0.3929。各品种（系）相互之间的相似系数介于0.71-1.00，表明香牙蕉品种（系）之间遗传关系相对较近，依相似系数0.88的水平，可以将供试的35个香牙蕉品种（单株）分为6个品种群，鉴别了3个引自不同国家的品种。几内亚、苹果以及阳江矮实际上为同一个香牙蕉品种，该研究结果基于AFLP分子标记，能从分子水平上反映香牙蕉地方品种之间的亲缘关系，可以作为香牙蕉品种（系）分类的依据。

28个香蕉品种果实性状评估

为了评估我国香蕉品种的农艺学表现,于亚热带地区气候条件下,在3年2茬种植期内,对28个香蕉(Musaspp.,AAAGroup,'Cavendish')品种的果穗形状、果穗质量、果梳数、果指数、果指长度、粗度、弯曲度等性状进行了比较.结果表明,'高脚遁地蕾'、'威廉斯'、'巴西蕉'等的果穗较匀称,矮把蕉的果穗尖削度较大;第一茬株产20～30kg,第二茬株产约提高5kg,'矮脚遁地蕾'2茬蕉的总株产(73 8kg)比'巴西蕉'和'威廉斯'高21%.各品种果梳数7～9梳,总果指数140～170条,头梳的蕉指数25～30条,质量4～7kg,均是尾梳的2～3倍;果指长度20～22cm,粗度偏大(约40mm).综合来看,一些地方品种如'矮脚遁地蕾'等的株产、穗形、果指长度和果指形状等比引进品种更具优势.

脱落酸对香蕉幼苗抗寒性的影响

分别用不同浓度的脱落酸(ABA)溶液喷洒香蕉幼苗后,模拟自然降温过程进行冷胁迫处理,发现不同浓度的ABA均不同程度地提高香蕉幼苗冷胁迫期间叶片SOD活性及MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低细胞质泄漏,减缓叶绿素降解,减少叶片萎蔫面积和死亡率,从而缓解了低温对香蕉幼苗的冷伤害程度,其中以浓度为20mg/L的ABA保护效应最明显。

香蕉果实抗性淀粉含量变化及其与其他类型淀粉相关性分析

【目的】研究香蕉果实抗性淀粉形成机理,为选育高抗性淀粉香蕉品种和调控抗性淀粉合成提供理论基础。【方法】以‘巴西’蕉(Musa acuminata L.AAA group cv.Brazilian)果肉为试材,对香蕉果实采前和采后抗性淀粉含量变化及其与其他类型淀粉相关关系进行分析。【结果】香蕉果实发育过程中,总淀粉、直链淀粉、支链淀粉及抗性淀粉含量整体呈上升趋势,后熟过程中各种淀粉含量逐渐下降;乙烯处理加速了总淀粉、直链淀粉和支链淀粉的降解,但抗性淀粉降解速度较自然后熟慢;1-MCP处理香蕉果实各种淀粉含量呈先增后降的单峰曲线变化。相关性分析表明:香蕉采前果实抗性淀粉合成与直链淀粉含量变化呈显著正相关,与总淀粉和支链淀粉含量变化不相关;1-MCP处理后,抗性淀粉含量变化与直链淀粉含量达到显著正相关水平,与总淀粉含量变化不相关。【结论】香蕉果实抗性淀粉形成与直链淀粉含量密切相关,在香蕉果实发育过程中可通过调控直链淀粉含量促进抗性淀粉合成。

乙烯和1-MCP处理对香蕉采后果皮色素含量及褪绿变黄的调控

【目的】为了揭示香蕉采后果皮色素代谢及褪绿变黄的生理机制，【方法】以‘巴西’蕉（MusaacuminateL．AAAgroup‘Brazilian’）果皮为试材，通过自然后熟、乙烯、1-MCP3种不同处理，分析果皮褪绿变黄与各种色素含量变化的相关关系。【结果】在自然后熟过程中，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均呈下降趋势，类胡萝卜素含量逐渐上升；乙烯处理后0～12d，总叶绿素含量由32μg·g-1下降到2μg·g-1，同时类胡萝卜素迅速合成；1-MCP处理延缓了果皮叶绿素含量降解和类胡萝h素含量积累。相关性分析表明，在自然后熟和乙烯处理后，类胡萝卜素含量变化与叶绿素卜含量变化分别达到显著、极显著负相关；而1-MCP处理后类胡萝h素含量变化与叶绿素卜相关性不显著。【结论】香蕉采后果皮褪绿变黄过程可能主要涉及到叶绿素卜含量的下降和类胡萝卜素含量的上升。

利用胚性细胞悬浮系研究香蕉枯萎病抗性离体筛选技术

以香蕉(Musa spp. AAA group)胚性细胞悬浮系(Embryogenic Cell Suspension,ECS)为试材,进行抗枯萎病离体筛选技术研究。首先测试不同的γ射线(60Co)辐射剂量对ECS植株再生能力的影响;在此基础上,以不同浓度的枯萎病病原菌毒素粗滤液(FOC)为选择压力,研究FOC对ECS植株再生能力的影响,并进行离体抗性筛选。结果表明,ECS的植株再生能力与辐射剂量之间呈负相关,半致死剂量为70～80Gy。同样地,未经辐射处理的ECS其植株再生能力也随着FOC体积分数的增加而急剧下降,但经辐射处理过的ECS其植株再生能力与CK相比成倍地增加;当FOC体积分数达到12%后,只有从经80Gy辐射后的ECS获得了再生植株。这表明ECS耐FOC的能力随着辐射剂量的增加而增强。

乙烯利提高香蕉幼苗抗寒性的生理效应

用200mg/L乙烯利喷洒香蕉幼苗叶片1d,再于8℃低温胁迫1d后,研究乙烯利对香蕉幼苗抗寒性的影响。结果表明:乙烯利预处理提高了香蕉叶片的SOD、POD、CAT活性和香蕉叶片的游离脯氨酸和可溶性蛋白含量;降低了丙二醛含量。表明乙烯利可通过提高抗氧化酶活性和减少膜损伤来增强香蕉幼苗抗寒性。

乙烯利对香蕉抗寒性的影响

用乙烯利喷洒香蕉幼苗叶片1d后,于6℃低温胁迫1d,研究乙烯利对香蕉幼苗抗寒性的影响。结果显示:乙烯利预处理可以保护低温胁迫后香蕉叶片细胞结构的完整性,降低低温胁迫后叶片的萎蔫程度和相对电导率,提高低温胁迫后叶片的光合速率。表明乙烯利可以提高香蕉幼苗抗寒性,其中浓度为200mg/L时效果最佳。

巴西蕉高效间接器官发生再生体系研究

香蕉间接器官发生再生体系是一种较好的突变育种和基因转化受体再生系统。本研究以巴西蕉低代试管苗茎段薄层切片、中代试管苗茎段薄层切片、吸芽薄层切片、雄花薄层切片为外植体,对巴西蕉间接器官发生再生体系进行了系统研究。研究结果表明,以MS为基本培养基,巴西蕉低代试管苗茎段薄层切片在0.5～1.0mg/L2,4-D+4～6mg/L6-BA激素条件下;雄花薄层切片在0.5～1.0mg/L2,4-D+0.2～0.5mg/LZT激素条件下能通过花菜体间接器官发生途径实现高效再生;同时,花菜体薄层切片在1.0mg/L2,4-D+5mg/L6-BA激素条件下,再次通过花菜体途径实现循环高效再生。本研究为建立香蕉高效间接器官发生再生体系和相关育种技术奠定了基础。

香蕉ACC合成酶反义基因转化香蕉的研究

香蕉是重要的热带、亚热带地区作物,典型的呼吸跃变型果实,不耐贮藏。传统的保鲜方法存在诸多弊端,利用现代生物技术培育耐贮藏新品种,已经成为我们解决香蕉保鲜问题的重要课题。本研究利用果实特异性ACC合成酶基因反义植物表达载体,采用基因枪和农杆菌介导法转化海南主栽的巴西香蕉及红香蕉,并比较了不同转化方法及不同栽培品种的转化效果。结果表明农杆菌侵染法好于基因枪法,在农杆菌侵染方法中,对红香蕉的转化效果好于巴西香蕉。经PCR检测获得了9株转化植株,进一步采用Southern blot分析的方法,其中4株杂交信号较强,确认ACC合成酶反义基因已经整合进香蕉基因组中。本研究为香蕉的转基因研究和耐储藏新品种的培育奠定了一定的基础。

香蕉ACC合成酶cDNA5’末端的快速扩增

采用cDNA末端快速扩增(RapidamplificationofcDNAends,RACE)的方法对香蕉ACC合成酶的cDNA5’末端进行了扩增,获得677bp的产物,序列测定的结果表明,其中一个连续编码区编码149个氨基酸,其序列含有ACC合成酶的第一和第二保守区和一段长230bp的非翻译区。

香蕉肉桂醇脱氢酶基因的克隆及表达分析

肉桂醇脱氢酶(CAD)在木质素合成过程中起关键作用。通过RACE(rapid-amplification of cDNA ends)方法从香蕉根系cDNA均一化全长文库中获得一个肉桂醇脱氢酶基因,命名为MaCAD1(GenBank登录号为KF582533)。MaCAD1是香蕉MYB基因编码框全长cDNA,包含一个1 077bp的最大开放阅读框(ORF),编码358个氨基酸。蛋白质序列同源比对发现,其含有完整的醇脱氧酶的典型保守结构域,属于典型的CAD蛋白。系统进化树比对分析表明,MaCAD1与水稻OsCAD6(CAD39907)的亲缘关系较近。组织特异性研究表明MaCAD1基因组成型表达于香蕉各个组织。在耐病和感病品种中,MaCAD1均上调表达,但在耐病品种中MaCAD1在所有时间点相对于对照增加的倍数均高于感病品种,表明MaCAD1基因在香蕉的抗病性中起着重要作用,MaCAD1可以作为一个新的响应枯萎病侵染的标记基因。

香蕉试管苗混倍性变异的研究

首次报道了香蕉试管苗变异中一种重要的类型──混倍性变异体，并且以形态变异、染色体数量变异、同工酶（ＭＤＨ，ＥＳＴ，ＰＯＸ）变异和内源激素（ｉＰＡｓ和ＬＡＡ）变异等项检测为主要手段，研究了这种混倍性变异体在试管繁殖过程中的变异性质。用混倍性变异体作外植体培养时，细胞水平染色体数量畸变具有起点高和前１５代增长快的特点，同工酶变异率比正常有显著增加。检测了用混倍性变异体作外植体培养所得的大棚苗的染色体数量畸变。统计显示，混倍性变异体与对照相比，整株变异和其中的形态变异的比率明显提高，进一步肯定了混倍性变异体在组培过程促进变异率上升的作用。

香蕉柠檬酸合酶基因MaGCS的克隆及生物信息学分析

采用RACE-PCR的方法首次在香蕉中获得一个柠檬酸合酶基因的cDNA序列。经序列测定和Blastx比对分析表明,该cDNA全长1885bp,编码513个氨基酸残基,具有植物柠檬酸合酶基因的特征结构域,并与其他植物来源的乙醛酸循环体的柠檬酸合酶具有很高的序列相似性,将其命名为MaGCS(Musa glyoxysomal citrate synthase),并对其进行生物信息学分析,初步预测其理化性质及功能等。

大田威廉斯香蕉叶片光合特性研究

用Li-6400型便携式光合作用测定系统研究大田威廉斯香蕉叶片光合日变化、光响应曲线和CO2响应曲线,运用非直角双曲线模型并结合SPSS软件的非线性回归估算其光合作用参数。结果表明,香蕉叶片光合日进程呈单峰曲线,没有明显的午休现象,最大净光合速率出现在10:20左右;光饱和点与光补偿点分别为778.19和61.09μmol/m2·s,表观量子效率为0.0414;CO2饱和点与补偿点分别为608.97和72.13μmol/mol,羧化效率为0.094。此外,对影响香蕉光合速率的主要环境因子分析表明,在土壤供水充分的条件下,限制光合速率的因子是光合有效辐射而非气孔导度。

一种快速分析香蕉果实采后mRNA水平变化的新方法

采用SMARTPCRcDNA合成与计算机软件相结合的方法,快速分析香蕉果实采后mRNA水平的变化。在28℃条件下分别将处于同株同穗同梳相邻位置的香蕉果实放置24、48、72h。应用这种方法对其总mRNA水平进行了分析,结果表明,香蕉采后48h时,与采后0h相比,mRNA水平最高。该方法由于使用了计算机软件TheScionImage,可对cDNA电泳图进行数字化分析,具有用材少,敏感性高,快捷方便等特点,特别适用于对较多样品进行分析。

香蕉ACC合成酶含3'末端的cDNA克隆

采用 ３＇ＲＡＣＥ方法对香蕉（Ｍｕｓａ ＡＡＡ Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ Ｓｕｂｇｒｏｕｐ）ＡＣＣ合成酸含 ３＇末端的 ｃＤＮＡ进行扩增，扩增产物被克隆到ｐＣＲ■２．１载体上，转化大肠杆菌ＤＨ５ α，筛选到重组质粒（ｐＡＣＳ２），并对插入片段进行序列测定。结果表明，３＇ＲＡＣＥ产物长 １６８０ ｂｐ，其中一个 开放读框内的核苷酸序列编码４４４个氨基酸，氨基酸序列包括了ＡＣＣ合成酶中所应具有的７个高度保守区。同时该产物还有长２６９ ｂｐ的３＇末端，并具有完整的 Ｐｏｌｙ（Ａ）尾（２４ｍｅｒ）。

留果梳数对香蕉果实性状影响初探

对8818香蕉进行留果梳数处理,并对其果穗形状、果穗重量和果梳重量等11个果指性状进行调查,结果表明:生产上香蕉每穗留8-9梳果时,香蕉果指各个性状符合行业标准,且能提高香蕉产量。

香蕉MaBTB基因的表达分析及亚细胞定位

利用荧光定量PCR分析在不同处理下的香蕉采后果实中MaBTB基因的表达,在正常成熟的果实中,MaBTB基因的表达与乙烯的释放量呈正相关;相反,在1-MCP处理的香蕉果实中,该基因的表达相对变化不明显;用乙烯处理的香蕉果实,其表达量在第3天达到高峰,比正常成熟的早11 d。这些结果表明MaBTB基因在香蕉采后果实中是受乙烯诱导表达的。最后,亚细胞定位分析表明MaBTB基因定位在细胞核上。

基于香蕉、粉蕉成熟过程中硬度变化建立成熟度随机森林模型

【目的】研究香蕉和粉蕉成熟过程中果实柄部、中部和端部的硬度变化,并据此建立随机森林模型预测其成熟度。【方法】通过GY-4型果实硬度计分别测量香蕉和粉蕉成熟过程中果实柄部、中部、端部3个部位的硬度,并用相关性分析研究果实硬度与其他相关成熟指标之间的关系。使用相似性分析(ANOSIM)分别对香蕉与粉蕉成熟过程中果实3个部位的硬度进行分级后,通过随机森林算法(Random Forest)构建模型预测其成熟度,再比较果实各部位硬度对模型的重要性。【结果】香蕉和粉蕉成熟过程中果实硬度变化趋势相似,果实3个部位的硬度变化不一致。利用相关性分析发现香蕉与各种酶类活性和乙烯释放量呈显著负相关关系。香蕉和粉蕉成熟度随机森林模型的错误率分别为4.94%和0%,说明此模型能准确预测香蕉与粉蕉的成熟度,且香蕉果实中部与粉蕉果实柄部的硬度对模型的影响最大。【结论】利用随机森林模型,香蕉和粉蕉成熟过程中果实硬度能准确预测其成熟度,且果实3个部位的硬度变化不一致,根据果实不同部位的成熟度差异可提高利用率,香蕉果实中部与粉蕉果实柄部的硬度更能反映自身的成熟度,为鲜食蕉成熟度量化与快速监测分级提供参考,促进食品加工工业的发展。