百香果低温胁迫转录组及茉莉酸代谢基因分析

为研究百香果低温胁迫响应机制,以紫果百香果(Passiflora edulia Sims)为试验材料在0℃下低温胁迫处理,以常温处理为对照组(CK),采用Illumina HiSeq测序平台进行转录组测序,并对茉莉酸代谢相关基因进行挖掘。结果显示,共获得百香果转录组数据45.30 Gb,组装得到39 521条Unigene和5 311个差异基因;GO分类显示注释的Unigene分为细胞组件、分子功能及生物过程三大类,其中差异基因数量最多为生物过程大类的代谢过程,包括甾醇生物合成、类黄酮糖脂化、酪氨酸代谢、L-苯丙氨酸生物合成、软木脂生物合成、芥子油苷代谢及长链脂肪-酰基辅酶A代谢等。KEGG途径富集分析结果显示,核糖体途径、淀粉与蔗糖代谢途径、植物激素信号转导途径及植物与病原体互作途径为百香果响应低温胁迫的重要代谢途径。实时定量PCR(qRT-PCR)分析表明,百香果低温胁迫后其茉莉酸代谢途径相关基因AOC、AOS、JAR1、MYC2、PYL和JAZ均上调表达,该结果与测序获得FPKM值变化趋势较为相似,说明测序结果较为准确。但低温胁迫后,COI1的表达水平呈下调趋势。研究发现,在百香果中茉莉酸对低温胁迫的响应机制大体上与模式植物一致,关于COI1和MYC2等基因的调控方式还有待进一步功能验证。本研究结果为进一步明确百香果抗寒机制提供了科学参考。

百香果茎基腐病菌分离鉴定与药剂筛选研究

为研究百香果产业中多发病害茎基腐病的病原菌鉴定与防治问题,在广东省百香果主产区采集茎基腐病病株,结合形态学观察与分子测序方法鉴定分离病原菌菌株,并对其进行致病性检测,同时检测系列杀菌药剂对病菌生长及其致病性的影响。结果表明,通过形态特征观察、分子生物学鉴定,从百香果茎基腐病病株中分离获得的8个菌株鉴定为腐皮镰刀菌(Fusarium solani)。离体和活体致病力测试结果显示,致病力较高的菌株为FP6、FP7、FP2,其次为FP1、FP3、FP8、FP4,最低为FP5。不同药剂处理对病菌的生长及致病力均产生影响,其中30%苯甲嘧菌酯处理的抑制效果为最佳。研究结果可为后续百香果茎基腐病病理学、百香果抗病育种等研究提供基础。

鸡蛋果大小测量的多种图像边缘检测算子对比

大小测量是鸡蛋果采后分选阶段一个十分重要且不可或缺的环节。阐述多种边缘检测算子以及基于边缘检测算法的图像识别步骤,模拟鸡蛋果采后大小测量分选现场,构建一个水果图像获取平台。为增加难度,选取40个表面具有一定皱皮现象的鸡蛋果,使用水果图像获取平台获取从顶端拍摄的40张鸡蛋果图像作为试验材料。基于Visual Studio2017集成开发环境,调用OpenCV3.2.0机器视觉库,采用C++编程语言,针对40张鸡蛋果图像,使用4种算子Canny、Sobel、Laplacian、Scharr进行边缘检测;使用Photoshop7.0.1软件基于图像测算鸡蛋果大小作为真实果实大小数据的近似值,参照该数值衡量算法检测的准确度;对4种算子的检测参数进行自动调优,依次使用SPSS软件对每一种算子的检测参数、4种算子的检测准确度及单果检测时间进行统计分析。试验结果表明:使用Canny算子在(70,105, 3)参数下进行鸡蛋果大小测量时,与其他几种算子比较,测量准确度最高,单果测量平均用时为1.98 ms,也是4种算子中最快的,可满足于鸡蛋果采后大小智能分选的实际需求。

Comparative Analyses on Nutritional Ingredients of Two Cultivars of Passion Fruit

The nutritional ingredients of two cultivars of passion fruit （Passiflora edulia Sims）, Zixiang 1 and Pingtang 1 were compared in this study. The results showed that both the two cultivars contained 7 kinds of essential amino acids for humans, and their total content was higher in Pingtang 1. The contents of Ca and K were also higher in Pingtang 1. In addition, passion fruit was rich in vitamin C, vitamin E, protein, dietary fiber and total carbohydrate. On the whole, the nutritional value of Pingtang 1 was higher than that of Zixiang 1, and it can be promoted in largescale cultivation.

西番莲水通道蛋白PePIP2基因克隆及表达分析

西番莲作为新兴的热带果树,在热带农业中具有非常重要的作用,然而干旱、高温等非生物胁迫严重影响其正常生长发育。相关研究表明水通道蛋白(AQP)能够提高植物的抗逆性,本研究以西番莲‘台农’(Passiflora edulia Sims)为实验材料,利用西番莲的基因组数据,通过同源克隆法从西番莲中克隆得到了一个水通道蛋白基因PePIP2,其开放阅读框(open reading frame,ORF)为861 bp,编码286个氨基酸。对其进行生物信息学分析,其分子式为C_(1417)H_(2156)N_(360)O_(373)S_(8),预测分子量为30459.37 Da,等电点为8.84,亚细胞定位于细胞膜上。启动子区域分析显示其含有参与胁迫应答的顺式作用元件。对其进行干旱、高盐、低温、高温胁迫下的表达分析,结果表明:PePIP2能够受到干旱、高温和低温胁迫的诱导表达,其中在土壤含水量为50%,在45℃高温处理4 h和0℃低温处理48 h,其表达量最高。在烟草中进行瞬时表达,在不同时间的干旱胁迫处理下,PePIP2的表达水平也受到不同程度的诱导。该研究结果将为西番莲抗逆机制解析和分子育种等方面打下基础。

百香果炭疽病菌生物学特性及室内药剂筛选

为明确百香果炭疽病菌(Colletotrichum karstii)的生物学特性,并筛选出防治效果较好的杀菌剂,采用生长速率法探究该病菌的生物学特性及9种杀菌剂对该病菌的室内毒力。结果表明:该病菌适宜在萨氏(SDAY)培养基上生长,适宜pH为6~9,适宜生长温度为20~30℃,最适温度为25℃,可高效利用蔗糖与甘氨酸;室内毒力测定发现9种杀菌剂对该病菌菌丝生长均有一定的抑制作用,其中75%肟菌·戊唑醇WG的抑制效果最好,EC50为0.0667 mg/L,其次为18.7%丙环·嘧菌酯SE、42.4%唑醚·氟酰胺SC、25%吡唑醚菌酯SC、50%咪鲜胺锰盐WP,EC50值分别为0.3335、0.4567、0.4630、0.8187 mg/L。

百香果皮多糖的组成及其体外抗氧化活性分析

为探究百香果皮多糖(passion fruit shell polysaccharide,PFSP)的组成,以广西百香果为原料,从果皮中提取、分离纯化获得多糖,采用红外光谱等方法分析PFSP的结构特征,并通过体外抗氧化实验测定其抗氧化活性。结果显示,百香果皮多糖主要由6种单糖组成,分别是葡萄糖、木糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、半乳糖和阿拉伯糖,分子摩尔比为14.72∶1.15∶17.29∶1.86∶1.70∶1。体外抗氧化实验结果表明,百香果皮多糖组分对DPPH·、羟基自由基、超氧阴离子自由基及ABTS +自由基的最大清除率分别为82.07%、81.52%、22.43%和64.10%,显示出良好的抗氧化活性。该研究对于百香果的综合利用具有现实意义,可为百香果皮多糖在功能食品、药品领域中的开发利用提供参考依据。

百香果内生细菌多样性及促生长特性

内生菌可为植物提供营养成分,也可以通过代谢产物促进植物生长,目前很少出现关于百香果(Passiflora edulia Sims)内生菌的研究。百香果是西番莲科西番莲属的一种草质藤本植物,主要生长于亚热带与热带地区,对其内生菌进行分离纯化,依据插入序列指纹图谱(IS-PCR)结果对所得菌株聚类,经16S rRNA基因测序并进行系统发育分析,之后对聚类得到的各类群代表菌株进行固氮酶活性、产生长素能力、溶磷能力、解钾能力、产蛋白酶能力与生理生化特性试验。共分离纯化得到51株百香果内生细菌,经聚类分为12个类群,分别属于Bacillus altitudinis、Bacillus circulans、Lysinibacillus macroides、Brevibacillus antibioticus、Paenibacillus illinoisensis、Microbacterium zeae、Rhizobium pusense、Beijerinckia fluminensis、Achromobacter mucicolens、Stenotrophomonas maltophilia、Klebsiella michiganensis和Klebsiella pneumoniae,对分离得到的内生菌进行促生特性试验,结果表明分离所得的百香果内生菌各类群代表菌株具有丰富的功能:其中10株具有分泌生长素的能力,5株具有固氮功能,6株具溶磷功能,7株具有解钾能力,3株具有分泌铁载体功能,5株具有产蛋白酶能力。本研究表明,从百香果中分离得到的内生菌不但具有种群多样性,而且具有功能多样性,这些具有不同特性的菌株有望应用在农业生产中以发挥其价值。

3个不同品种百香果转录组分析

以黄果、满天星和紫果3个不同品种百香果果皮和果肉为材料,采用2代Illumina高通量测序技术进行转录组测序,获得黄果果皮47 875 830条、果肉44 325 678条,满天星果皮47 019 772条、果肉45 472 434条,紫果果皮48 789 846条、果肉49 372 968条Clean reads片段,包含黄果果皮7 181 374 500 nt、果肉6 648 851 700 nt,满天星果皮7 052 965 800 nt、果肉6 820 865 100 nt,紫果果皮7 318 476 900 nt、果肉7 405 945 200 nt核苷酸序列信息;经拼接组装,分别获得平均长度为1 487 nt的黄果34 968条Unigene片段,平均长度1 361 nt的满天星41 896条Unigene片段和平均长度1 329 nt的紫果41 701条Unigene片段。GO富集分析表明,在生物过程、细胞组分和分子功能3大类别上,黄果、满天星和紫果间均分布有差异基因。KEGG富集分析表明,黄果与满天星在细胞胞吞作用过程中存在较大差异,黄果与紫果在玉米素生物合成和糖酵解途径中差异基因富集显著,满天星与紫果在缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成中存在较大差异。

高温季节粘虫板对百香果实蝇诱集效果评价

为指导果农合理悬挂粘虫板,提高高温季节诱杀实蝇的效果,减少实蝇为害,研究了粘虫板颜色、悬挂时间和悬挂方位对实蝇诱集效果的影响。结果表明:黄色粘虫板的诱集效果优于蓝色粘虫板,悬挂高度为120 cm、14:00—17:00悬挂在南方的黄色诱虫板诱集实蝇数量最多。研究结果可为高温季节实蝇类害虫理化诱控等提供科学依据。

基于ITS序列的百香果宿根连作根际土壤真菌群落变化研究

以不同宿根年限百香果根际土壤为研究材料,运用ITS序列测序技术,揭示宿根连作对百香果根际土壤微生物群落结构变化的影响。结果表明:宿根连作百香果根际土壤共测得513420条有效序列,其中注释为5346个操作分类单元(Operational Taxonomic Units,OTUs)。α多样性指数表明,百香果根际土壤真菌群落的Chao1指数、Observed species指数、Simpson指数和Shannon指数随宿根连作年份增加而下降。β多样性指数表明,根际土壤正茬与重茬之间真菌群落多样性差异比较大。在属水平的优势真菌热图分析表明,宿根连作百香果根际土壤真菌群落结构有一定差异,随着百香果宿根年限增加,柱孢属Cylindrocarpon和炭疽菌属Colletotrichum的相对丰度呈上升趋势;与之相反,被孢霉属Mortierella、木霉菌属Trichoderma和小不整球壳属Plectosphaerella随宿根年限增加而下降;其中,与有益真菌相关的被孢霉属Mortierella相对丰度随宿根年限增加而减少81.64%,而柱孢属Cylindrocarpon和炭疽菌属Colletotrichum的相对丰度随之增加了78.57%和78.05%。因此,百香果连作障碍可能是由根际土壤生态系失衡导致。

氯化钙处理对采后百香果细胞壁物质代谢的影响

为探究氯化钙(CaCl_(2))处理对常温贮藏百香果细胞壁物质代谢的影响,采用5%CaCl_(2)对新鲜采摘的百香果进行浸泡处理5 min,清水处理为对照,于(22±1)℃条件下贮藏8 d,定期测定果实硬度、色差、细胞壁组分及细胞壁代谢相关酶活性,并进行相关性分析和主成分分析。结果表明,5%CaCl_(2)处理能够控制采后百香果硬度、色泽的下降,抑制共价结合型果胶(covalently bound pectin,SCSP)、紧密型半纤维素(24KSF)的降解,降低水溶性果胶(water soluble pectin,WSP)、离子型果胶(ionic bound pectin,ISP)、松散型半纤维素(4KSF)的含量,延缓多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)、果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME)活性的上升。相关性分析结果说明,果实硬度与色泽、WSP含量、ISP含量、24KSF含量、PG活性、PME活性极显著相关(P<0.01)。主成分分析结果表明,PC1、PC2、PC3代表了12个指标82.266%的信息,能综合反映百香果生理指标的大部分信息,且CaCl_(2)处理组综合得分始终高于对照组,说明氯化钙处理可通过调节细胞壁物质代谢来减缓百香果的软化速度,延长货架期。

梧州市百香果产业化气候可行性分析

从梧州市气候资源角度,分析发展梧州市百香果农业特色产业的可行性。选取梧州市及周边17个气象台站气候资料、相关地理数据资料,用EXCEL、SPSS等统计软件处理数据资料,分析百香果种植相关的气候要素时间特征;建立要素回归分析模型,利用GIS平台,制作100m×100m网格的主要农业气候资源分布图,进行气候资源要素空间分析。结果表明:梧州市种植百香果所需的热量、水资源完全可以满足百香果正常生长发育对气候条件的基本需求,但光照条件对百香果种植起限制作用,东南部地区比西北部地区更适于发展百香果产业;低温冻害、高温热害、暴雨洪涝、干旱、大风等气象灾害都可能对其造成伤害。

15种中草药提取物对百香果茎基腐病菌的抑制效果

为绿色防治茎基腐病,开发植物源杀菌剂资源,采用生长速率法测定丁香等15种中草药提取物对百香果茎基腐病病原菌尖孢镰刀菌的抑制作用。根据室内毒力测定结果分析,15种中草药提取物对百香果茎基腐病均有不同程度的抑制效果,抑制效果由强至弱依次为丁香>川芎>高良姜>厚朴>黄连>木香>当归>莱菔子>黄芩>细辛>艾叶>板蓝根>百部>黄精>地肤子。丁香、川芎、高良姜提取物的抑菌作用最佳且稳定,当浓度为20、80、80 mg/mL时,抑制率达到100%。经毒力回归方程分析,丁香、川芎、高良姜提取物对供试菌株的EC50分别为1.46、1.66、1.81 mg/mL。

苹果渣乙醇提取物抗菌活性及防腐作用研究

为提高苹果渣资源利用率,探究苹果渣乙醇提取物的抗菌活性和防腐性能,该文采用微波辅助提取法制取苹果渣乙醇提取物,用抑菌圈实验测定其抗菌活性,并研究了其防腐作用。结果表明:(1)苹果渣乙醇提取物对酵母菌抑制作用不明显(抑菌圈直径<1 mm),对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌作用较明显(抑菌圈直径为6~9 mm),最佳抑菌浓度为4.0 g·L^(-1)。(2)pH值和盐浓度对其抑菌效果有影响,pH值为6~7,盐浓度为5.0 g·L^(-1),抑菌效果最好。(3)对百香果有较好的保鲜防腐效果,最佳使用浓度为0.2%。在该浓度下贮藏后的百香果腐烂率为6.7%(对照组为67%),失重率为5.5%(对照组为36.3%),可溶性固形物、总酸含量均与贮藏前差异不显著(P>0.05)(对照组P<0.05),且果实较饱满,硬度较高,鲜艳有光泽,酸甜适中。综上所述,苹果渣乙醇提取物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抑制作用,对百香果的保鲜防腐效果佳,可应用到天然食品的保鲜防腐。

植物生长调节剂对百香果的影响

为研究植物生长调节剂对百香果氮代谢、防御系统与果实品质的关系,在百香果幼果期、果实膨大期、着色期喷施2,4-二氯苯氧乙酸(B)、氨基寡糖素(C)、24-表芸苔素内酯(D),通过测定氮代谢相关产物及其关键酶活力、酶促防御系统和非酶促防御系统中相关物质、果实外观品质和内在品质,初步探究植物生长调节剂对百香果的影响。结果表明,B、C、D处理百香果叶片GS较对照处理(A)升高100.74%、25.92%、62.53%,可溶性蛋白含量较A处理降低54.19%、47.26%、10.11%;B处理抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)含量最高,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活力分别提高31.99%、79.44%;B、C、D处理后百香果果实可溶性固形物较A处理升高5.82%、3.53%、6.03%,有机酸较A处理升高4.87%、8.97%、10.58%。3种植物生长调节剂通过影响百香果氮代谢相关酶活力和产物、防御系统影响果实品质,芸苔素处理百香果果实可溶性固形物、有机酸、可溶性糖、Vc含量均较高,品质最优。

三种西番莲表型性状评价和相关性分析

表型性状分析是遗传育种研究的重要手段之一。本研究对三种西番莲紫果(台农、紫香和果期长)的叶、茎、花、果和种子的22个表型性状进行了评价和相关性分析。结果显示,台农的叶片、茎、种子和果实总体较大,果期长的可食率最高,为55%。果实形态变化幅度表明,果期长的果长和果宽箱型图上、下四分线分别为57 mm~60 mm和52 mm~55 mm,变化幅度最小。表型性状相关性显示,西番莲雌性器官生长发育与雄蕊的长度、营养生长负相关,单果重与种子4个性状(种子长、种子宽、种子厚、单果种子数)正相关。西番莲果实种子数量与单果重相关度较高,品种内随着种子数量的增加,果实逐渐增大。

百香果壳粗多糖的提取及其抑菌性检测研究

对百香果壳多糖的提取及抑菌检测方案进行分析,认识到实验中检测方案构建的必要性。旨在通过百香果壳多糖提取实验的分析,进行实验检测方法的创新,以提高实验检测的整体效率,为实验检测方案的完善以及检测质量的提升提供支持。

镰刀菌引致的百香果病害研究

百香果(Passiflora edulia)是热带和亚热带地区水果,近年来在我国南方地区种植面积快速增加,同时病害发生也非常严重.从百香果病株叶片、果实和茎基部均可以分离得到镰刀菌(Fusarium sp.),经致病性测定、形态学特征和分子生物学方法进行病原菌研究,明确了导致百香果叶片发病的病原菌为藤仓镰刀菌(Fusarium fujikuroi)、导致果实和茎基部发病的病原菌为轮纹镰刀菌(Fusarium concentricum).镰刀菌可引致百香果(P.edulia)叶片、果实和茎基部发病,研究结果为百香果病害防治提供了理论依据.