河套蜜瓜(Cucumis melo L cv Hetau)子叶的组织培养和再生植株研究

切取在ＭＳ培养基中生长５ｄ的河套蜜瓜子叶，在ＭＳ＋ＮＡＡ１＋ＢＡ０．１的培养基中予培养３ｄ后转入芽诱导培养基（ＭＳ＋ＺＴ６）诱导生芽，待芽长２ｃｍ左右转入ＭＳ＋ＩＢＡ０．５诱导生根，１０ｄ后再转入沙质土壤的营养缶本中成苗，整个成苗过程约需６０～７０ｄ，再生植株诱导率可达５５％。

‘弥河银瓜’高效植株再生体系的建立

建立了以薄皮甜瓜品种‘弥河银瓜’子叶为外植体的高效再生体系。取生长5d的甜瓜子叶为外植体,置于MS+2.0mg·L-16-BA+0.5mg·L-1IBA+3.5%蔗糖+0.7%琼脂(pH5.8)的诱导培养基上培养,可获得100%芽分化频率。在不定芽伸长过程中,生长调节剂最佳浓度为0.5mg·L-16-BA+0.1mg·L-1IAA。潮霉素是较合适的筛选抗生素。

去果河套蜜瓜源叶碳水化合物及其相关酶昼夜变化特征

以河套蜜瓜为试材,在果实迅速膨大期通过去果处理改变库源关系,研究源叶净光合速率,蔗糖、还原糖和淀粉含量及其代谢相关酶活性的昼夜变化规律。结果表明:(1)源叶的净光合速率为单峰曲线,无明显的"光合午休"现象,去果处理对其无影响。(2)源叶中蔗糖和还原糖含量的昼夜变化为单峰曲线,蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向活性的昼夜变化为双峰曲线,蔗糖合成酶分解方向、酸性转化酶和中性转化酶活性的昼夜变化无明显规律,改变库源关系对这些指标均无显著影响;蔗糖含量升高受蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向正调控,而蔗糖含量降低则受多种酶的共同调节。(3)源叶中淀粉含量和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性的昼夜变化为单峰曲线,去果处理可以显著提高淀粉含量和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,淀粉含量升高受腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶正调控。

新疆甜瓜“皇后”再生体系的建立

以厚皮甜瓜"皇后"为试材,研究了6-BA及其与NAA、GA3组合对植株离体再生的影响,以期建立以子叶为外植体的快速高效再生体系。结果表明:甜瓜子叶用MSB+1.0mg/L6-BA诱导分化培养基,不定芽诱导率可达86%以上;培养基中添加NAA不利于"皇后"子叶不定芽的产生;产生的不定芽丛或单芽转至MSB+0.1mg/L 6-BA+0.1mg/L GA3培养基,不定芽均可伸长,且生长状况良好;再生苗转至不添加任何激素的MS培养基生根,生根率达99%。

河套蜜瓜采后生理与保鲜技术研究进展

针对河套蜜瓜成熟和软化机制以及低温贮藏、1-MCP处理、臭氧处理、化学药剂保鲜、转基因技术应用等方面的研究进展分别进行了论述,并对目前存在的若干问题提出了几点建议。

1-甲基环丙烯对河套蜜瓜后熟和软化的影响

以河套蜜瓜(Cucumis melo L. cv. Hetao)为试材,研究了不同浓度的1-甲基环丙烯(1-MCP)对其后熟和软化的影响。对达到采收成熟度的河套蜜瓜用10、30、100和300 nL/L的1-MCP熏蒸18 h后,在20℃下贮藏。结果表明:不同体积分数的1-MCP对河套蜜瓜后熟和软化影响有显著差异。100、300 nL/L的1-MCP明显抑制了河套蜜瓜乙烯的合成和生理作用,与对照相比乙烯释放高峰和呼吸高峰推迟了6 d,乙烯高峰仅为对照的49.6%和43.8%,呼吸高峰为对照的80.0%和78.4%,可溶性固形物降解得到抑制,延迟了多聚半乳糖醛酸酶(PG)和β-半乳糖苷酶活性高峰出现的时间,有效延缓了河套蜜瓜硬度的下降速度。体积分数为10、30 nL/L的1-MCP对河套蜜瓜后熟和软化没有明显的抑制作用。

河套蜜瓜成熟软化中PG、果胶质和细胞壁超微结构的变化

随着河套蜜瓜的成熟软化，原果胶含量降低，可溶性果胶含量增高；与之相应的ＰＧ（多聚半乳糖醛酸酶）比活力显著增加，而ＣＸ（纤维素酶）比活力则变化不大．乙烯利处理果实后，ＰＧ活力相应升高与果实软化呈明显的负相关．不同时期果实细胞壁超微结构观察表明，果胶层逐渐降解，胞壁纤维松驰，细胞器完整．

‘黄河蜜3号’高效再生体系的建立

以厚皮甜瓜‘黄河蜜3号’近轴端、远轴端子叶以及下胚轴作为外植体,在多种激素配比组合的培养基上进行分化诱导不定芽试验,并对发生的不定芽伸长和无根苗发根进行培养基的筛选.结果表明:适合‘黄河蜜’不定芽诱导的外植体材料为近轴端子叶,培养基激素组合为MS+2.0 mg.L-16-BA+0.1 mg.L-1IAA;伸长培养基激素组合为MS+0.1 mg.L-16-BA+0.1 mg.L-1IAA;生根培养基为1/3MS.

‘河套’蜜瓜果实品质与采后生理的关系

以成熟的‘河套’蜜瓜果实为试材,在自然贮藏条件下,观测果实采后外部形态、营养品质及与果实成熟衰老相关指标变化。结果表明:贮藏2d时,‘河套’蜜瓜果实特有的颜色、风味、质地逐渐形成,并持续至贮藏第6天;之后,随着贮藏时间的延长,果实外观品质显著下降,表现为果面粗糙,香气变淡,质地变软,同时伴有病斑出现,直至贮藏第12天时果肉溃败腐烂。贮藏期间,可溶性固形物、可溶性蛋白质、有机酸含量均呈现先升高后降低的变化趋势;总糖含量较高并呈下降趋势。贮藏期间,果肉硬度呈下降趋势;相对电导率及丙二醛含量呈上升趋势;乙烯表现为单峰变化趋势,在贮藏第10天达到峰值后迅速下降。因此,进行采后生理调控对保持优良果实品质具有重要意义。

河套蜜瓜ACC氧化酶基因cDNA部分片段的克隆和序列分析

以河套蜜瓜(CucumismeloL.cvHetao)成熟果实为材料,用硫氰酸胍法提取总RNA,以oligo(dT)15为引物,反转录合成cDNA,利用一对甜瓜ACC氧化酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylateoxidase,ACO)基因cDNA的特异性引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,获得了预期大小的cDNA片段.将此片段克隆于pUC19质粒中,进行DNA序列分析.序列分析结果表明该片段为545bp,编码甜瓜ACO的第126至第306个氨基酸.该河套蜜瓜ACO基因cDNA序列与Andes甜瓜、Cantaloupcharentais甜瓜和哈密瓜的相应序列进行比较,其核苷酸序列与Andes甜瓜的同源性为99.4%;与Cantaloupcharentais甜瓜和哈密瓜的同源性均为99.6%,与其对应的氨基酸序列的同源性均为99.4%.

‘河套’蜜瓜果实内源激素含量变化以及ABA对果实成熟的影响

以‘河套’蜜瓜果实为试材,通过内源检测和外源温育方法,研究果实发育期间内源激素的动态变化以及脱落酸对果实成熟的影响。结果显示:果实发育前期生长素和玉米素含量较高;进入缓慢生长期后赤霉素含量逐渐升高;脱落酸含量则在果实成熟期间一直维持较高水平。进一步研究脱落酸对果实成熟期间糖分转化的影响,结果显示,脱落酸温育处理后果实圆片蔗糖合成酶活性大幅提高,转化酶活性被显著抑制,相应地果实圆片蔗糖含量增加,葡萄糖含量下降。综合分析认为,生长素、玉米素和赤霉素与果实发育前期细胞分裂、膨大有关;脱落酸对启动果实成熟发挥重要作用,通过调节蔗糖代谢相关酶活性来调节果实蔗糖积累,并促进果实向成熟品质转化是其作用机制之一。

‘河套’蜜瓜果实采后活性氧代谢及软化特性的研究

在常温贮藏条件下,为明确果实采后成熟衰老过程中活性氧代谢和果实软化特性。以达到采收成熟的‘河套’蜜瓜果实为试材,对不同贮藏时期果实进行各项生理指标测定。结果显示:(1)随着贮藏时间的延长,蜜瓜果实中活性氧含量呈增加趋势,其中O2-·产生速率在贮藏后期显著增加,H2O2则表现出双峰段的变化趋势;(2)在贮藏期间,SOD活性呈先下降后上升的变化趋势,POD、CAT、APX活性呈先上升后下降的趋势,且三者先后达到活性峰值,维持一段时间高活性水平后开始下降;(3)贮藏初期,LOX和PG活性均极低,分别在贮藏5天和4天后二者活性迅速升高达到最大值,之后LOX活性迅速下降,PG活性则呈小幅波动上升趋势直至贮藏结束。‘河套’蜜瓜果实贮藏期间,过量积累的活性氧加剧了果实的衰老,同时PG和LOX共同参与了果实的软化。

河套蜜瓜花粉管通道法转化hALR基因

为利用河套蜜瓜为生物反应器生产可用于治疗肝病的蛋白因子,以人胎肝mRNA为模板,经RT-PCR扩增获得了471 bp cDNA片段。克隆到pMD18-T载体,命名为pMD-ALR,测序分析结果与GenBank中报道的hALR编码序列完全相同。酶切回收hALR片段,插入到含有甜瓜果实黄瓜素(Cucumisin)基因启动子的果实特异性表达载体pPZP-CGN中,构建了hALR甜瓜果实特异性表达载体pPZP-CAN。花粉管通道法转化试验大田自花授粉花63朵,收获T0代果实27颗,结实率为42.9%。提取T0代种子无菌苗DNA,经PCR、PCR-southern和斑点杂交检测有13株呈阳性。

河套蜜瓜果实发育期间源叶碳水化合物代谢的特性研究

以河套蜜瓜为试材,进行果实发育期间源叶净光合速率、碳水化合物含量及其代谢相关酶活性变化的研究。结果表明:(1)在幼果期和果实迅速膨大期初期(0～12d),源叶净光合速率,总可溶性糖和淀粉含量逐渐升高,相应地蔗糖磷酸合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性均呈显著升高趋势;(2)在果实迅速膨大期后期和缓慢生长期(12～32d),源叶净光合速率,总可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性均保持较高水平,而淀粉含量和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性则维持较低水平;(3)在果实成熟期前,源叶中蔗糖含量受蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成方向正调控,淀粉含量受腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶正调控。

农杆菌介导人肝再生增强因子转化河套蜜瓜的研究

利用三亲融合法将含有人肝再生增强因子(hum an augm en ter of liver regeneration,hALR)的果实特异性表达载体pPZP-CAN导入农杆菌LBA 4404,转化河套蜜瓜子叶外植体,经诱导与筛选获得了抗性再生植株,PCR扩增、PCR-Sou thern和斑点杂交检测证明hALR已整合入河套蜜瓜再生植株基因组中.

响应面法优化冻干河套蜜瓜工艺的研究

本文以河套蜜瓜为原料,采用响应面(RSM)的实验设计方法对蜜瓜进行干燥工艺研究。以干燥速率作为影响冻干河套蜜瓜品质的指标,在单因素实验基础上,利用响应面优选出一组真空冷冻干燥河套蜜瓜的最佳工艺参数。结果表明,真空冷冻干燥河套蜜瓜的最佳工艺参数为:物料装载量100 g、升华温度为42℃、解析温度为61℃。在此条件下真空冷冻干燥速率为9.23%/h,与理论预测值较接近。说明通过响应面优化后得出的回归方程具有一定的实践指导意义。