基于优化LDSS法的中国李(Prunus salicina)初级核心种质构建

核心种质的构建不仅能够提高种质资源的保存效率、方便资源管理,而且有利于种质资源的深入研究和种质创新。以国家果树种质熊岳李杏圃中保存的405份中国李为材料,依据46个农艺性状的鉴定数据,在按品种类群和杂交类型分组的基础上采用S策略和优化后的最小距离逐步取样法(ILDSS)经2次抽样构建出中国李初级核心种质。该核心种质样本集由97份种质材料组成,占总体样本比例约24%。对核心种质群体的代表性进行检测,结果表明该核心种质群体能够代表中国李原种质资源的遗传多样性及其群体结构。平均多态位点百分率、平均Nei’s遗传多样性指数、平均Shannon-Weaver多样性指数、极差符合率、变异系数变化率、均值差异百分率、方差差异百分率和主成分分析(散点分布图)等8项指标能够有效地评价核心种质的遗传多样性和代表性。

榆叶梅高效成熟胚培养成苗体系的建立

以榆叶梅(Prunus triloba Lindl.)成熟胚为外植体,构建榆叶梅稳定高效的胚培养成苗体系,测定萌发率、平均株高、生根率、平均数、平均根长、愈伤率和叶片形态等指标,设置MS、1/2 MS、WPM等3个基础培养基,筛选榆叶梅胚培养成苗的最适培养基;利用6-BA、NAA、IBA等3种植物生长调节剂和活性炭进行胚的萌发和生根试验,其中IBA、NAA均设0.05、0.1、0.2 mg/L等3个水平,6-BA设1、2 mg/L两个水平,统计胚萌发和生根情况,筛选榆叶梅胚培养成苗体系最佳培养基类型;在最适合榆叶梅胚培养生长培养基基础上,再设置不同低温处理时间(0、20、40、60、80 d)进行愈伤组织诱导及分化实验,统计愈伤率和叶片形态情况;最后分析不同子叶保留程度(完整子叶、1/2子叶和1/4子叶)对胚培养萌发和生根的影响。结果表明,MS培养基为榆叶梅胚的萌发和上胚轴生长的最适培养基;综合各项试验的最佳影响因子,榆叶梅在MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+活性炭500 mg/L培养基上萌发率和生根率最高,分别为83.33%、86.67%;4℃冷藏60~80 d为最适宜榆叶梅胚培养发育和正常生长的时间,冷藏时间80 d时萌发率达100%,生根率为93.33%,叶片绿色平展;保留完整子叶有利于促进上胚轴的伸长,保留1/4子叶有利于促进下胚轴的伸长。本研究筛选出最适宜榆叶梅胚的培养成苗培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L+NAA 0.1 mg/L+活性炭500 mg/L。

基于改进YOLOv5对果园环境中李的识别

为提高果园中高遮挡和密集的李(Prunussalicina Lindl.)的检测精度,提出一种改进YOLOv5s模型,在促进模型轻量化的同时提高模型对李的检测精度。首先,使用新的结构Focus-Maxpool模块替换主干网络中的下采样卷积,使改进模型在下采样时能够保留更多高遮挡目标和小目标的特征信息。其次,使用focal loss和交叉熵函数的加权损失作为改进模型的分类损失,提升改进模型对粘连目标的识别能力。最后,设计若干组检测试验来评价改进模型的性能。结果显示,改进YOLOv5s模型的平均精度优于YOLOv5s、YOLOv4、Faster-RCNN、SSD和Centernet;与YOLOv5s模型的检测结果相比,改进YOLOv5s模型的平均精度、召回率和精度分别提高2.84、9.53和1.66百分点,检测速度可达到91.37帧/s,能够满足实时检测需求。研究结果表明,改进的YOLOv5s模型在真实果园环境下具有较高的检测精度和鲁棒性。

榆叶梅栽培管理研究现状及进展

榆叶梅是我国特有的生态防护、园林绿化和油药兼用树种,对其合理的开发利用是亟待研究的重要课题。文中对榆叶梅的主要应用价值和栽培管理技术及相关研究现状进行分析阐述,以期对我国榆叶梅的资源开发利用起到一定推动作用。

外源钙对盐胁迫下榆叶梅幼苗生理特性的影响

以当年生榆叶梅幼苗为试验材料,研究了不同浓度氯化钙(5、10、15 mmol·L^(-1))对盐胁迫(0.4%浓度氯化钠)条件下榆叶梅幼苗生理特性的影响。结果表明:盐胁迫提高了榆叶梅幼苗SOD、POD活性,10 mmol·L^(-1)的氯化钙能够显著提高盐胁迫下两种保护酶活性,15 mmol·L^(-1)与10 mmol·L^(-1)处理之间无显著差异;盐胁迫降低了榆叶梅幼苗叶绿素含量,5 mmol·L^(-1)的氯化钙不会对盐胁迫下榆叶梅幼苗叶绿素含量产生显著影响,10 mmol·L^(-1)处理可显著提高盐胁迫下榆叶梅幼苗叶绿素含量;10 mmol·L^(-1)和15 mmol·L^(-1)的氯化钙均可以显著提高盐胁迫下榆叶梅幼苗净光合速率,5 mmol·L^(-1)处理对盐胁迫下榆叶梅幼苗净光合速率没有显著影响;盐胁迫提高了榆叶梅幼苗叶片内蔗糖磷酸合酶和蔗糖合成酶活性,10 mmol·L^(-1)氯化钙会显著降低盐胁迫下榆叶梅幼苗两种酶活性。综合分析认为,10 mmol·L^(-1)是缓解榆叶梅幼苗盐胁迫的适宜氯化钙浓度。

PP_(333)浸根处理对榆叶梅幼苗生长及叶绿荧光参数的影响

以一年生榆叶梅(Prunus triloba)幼苗为试材,采用单因素分析方法,研究了不同浓度PP_(333)(0(CK)、50、100、150、200 mg·L^(-1))对榆叶梅幼苗生长指标、叶绿素含量及叶绿素荧光指标的影响,以期筛选出对榆叶梅幼苗生长最有利的PP_(333)浓度。结果表明:PP_(333)能有效地降低榆叶梅株高,增加榆叶梅基径,且在浓度为150 mg·L^(-1)处理下效果最佳;PP_(333)溶液增加了榆叶梅幼苗叶片叶绿素含量。随着PP_(333)溶液浓度增加,叶绿素含量呈先增加后减小的变化趋势。其中,叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素总量(Chl t)较CK分别增加了20.58%~38.81%、16.28%~95.27%、24.64%~54.99%;PP_(333)溶液有利于榆叶梅幼苗叶片电子传递效率(ETR)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和最大光化学效率(Fv/Fm)增加,非光化学淬灭系数(qN)降低;相关分析表明,Chl a、Chl b和Chl t与叶绿素荧光参数ETR、ΦPSⅡ、qP和基径呈显著正相关,与qN、株高呈显著负相关。综合分析表明适合榆叶梅生长发育的最佳浓度为150 mg·L^(-1)。

野生李用于巫山脆李砧木的适宜性研究

为明确野生李用于巫山脆李砧木的适宜性,本研究对山樱桃、毛桃、野生李和山杏4种砧木嫁接巫山脆李后的成活率、酶活性等指标进行分析,结果表明,毛桃和野生李砧木嫁接苗嫁接成活率、生长量、叶绿素含量、嫁接口愈伤组织中SOD和POD酶活性、亲和性相关基因表达量方面显著高于山樱桃和山杏两种砧木嫁接苗.毛桃和野生李砧木嫁接苗的叶片比叶鲜质量、干质量和砧穗间愈伤组织中不亲和基因相对表达量低于山杏和山樱桃砧木;与山杏和山樱桃相比,毛桃和野生李嫁接口愈合状况良好,无明显不良生长现象.因此,巫山脆李与野生李和毛桃砧木亲和性较高,相对来说,野生李的嫁接亲和性更高,可用于巫山脆李的替代性砧木.

基于IRAP标记的沙子空心李遗传多样性评价及指纹图谱构建

通过走访调查,选取92株具有优良性状的沙子空心李种质,根据李反转录转座子的RT序列开发IRAP标记引物,设计L16(43)的正交试验优化10μL IRAP-PCR主要影响因素的含量;利用18条IRAP引物对92份沙子空心李进行遗传多样性分析,构建供试种质的指纹图谱。结果显示:最优的10μL IRAP-PCR反应体系为10^(-5)mol/L IRAP引物l.3μL,PCR Mix 5.0μL、模板DNA(30 ng/μL) l.0μL,PCR循环40次。18条IRAP引物共扩增出189个位点,多态性位点180个,等位基因数、有效等位基因数、Nei’s基因多样性指数和Shannon指数均值分别为1.930、1.426、0.261及0.405。采用邻接法将92份沙子空心李聚类为4个类群。确定IRAP引物Ty3-2及Ty3-6为核心引物,可高效构建92份供试种质的指纹图谱。

紫叶李高接换种重瓣榆叶梅育苗技术

为有效缓解紫叶李库存量大市场过剩,重瓣榆叶梅树状花木市场紧俏供不应求等问题,拓宽树状花木培育和应用思路,在多年实践经验基础上,总结了紫叶李高接换种重瓣榆叶梅育苗技术,包括砧木选择、穗条选择、嫁接技术方法、嫁接后管理、树状花木培育等技术环节,以期为各地的重瓣榆叶梅树状花木生产提供技术支持。

一氧化氮对采后李果实线粒体膜氧化损伤的影响

【目的】研究一氧化氮(NO)对采后李果实线粒体膜氧化伤害的影响。【方法】分别用0、10、15、30μL.L-1NO处理李果实,测定25℃贮藏13d内果实呼吸速率、活性氧(ROS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性、线粒体通透性转换孔开放程度、膜电位、膜流动性、细胞色素(Cyt)c/a的变化。【结果】与对照和其它NO处理相比,15μL.L-1NO提高了果实中SOD、CAT和POD活性,有效减少了果实中氢过氧化物和超氧阴离子自由基等ROS的含量,抑制了线粒体通透性转换孔的开放,延缓了线粒体膜通透性的升高和Cytc的释放,维持了较高的膜电位。随着浓度升高,30μL.L-1NO对线粒体膜的保护作用降低。【结论】15μL.L-1NO有效减轻了ROS对李果实线粒体膜的氧化伤害,保护线粒体膜的完整性。

榆叶梅天然色素及其稳定性研究

以新疆地产榆叶梅花为实验材料 ,对榆叶梅花食用色素提取时间、提取温度、物料配比进行不同组合的对比实验研究 ;对光、热、pH值、还原介质、氧化介质、蔗糖、防腐剂、维生素和金属离子等对色素的稳定性影响进行了研究。结果表明 ,榆叶梅花色素为水溶性色素 ,属黄酮类色素。适用pH值范围较广 ,尤其酸性状态pH1～ 5最佳 ;蔗糖和防腐剂以及金属离子Zn2 +、Mg2 +、Ca2 +、K+、Na+对色素稳定性无不良影响 ;耐氧化剂与还原剂性能较差 ;而Fe2 +、Fe3+、Cu2 +、Sn2 +、Pb2 +对色素稳定性有一定影响 ,其颜色相反发生改变。

蔗糖、钙和硼对榆叶梅花粉离体萌发及花粉管生长的影响

研究了不同浓度蔗糖、钙（CaCl2）和硼（H3BO3）对单瓣榆叶梅（Prunus triloba var．simplex）和重瓣榆叶梅（Prunus triloba var．plena Dipp．）离体条件下花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明：5％～10％的蔗糖不利于花粉的萌发和花粉管生长，15％～30％的蔗糖能够提高花粉的萌发率和花粉管生长长度，其中25％的蔗糖为最适浓度，单瓣和重瓣榆叶梅相差不大，二者平均花粉萌发率和花粉管长度为38．72％和489．6um。0．01oA～0．07％的外源钙可以显著促进榆叶梅花粉的离体萌发和花粉管的生长，0．03％作用最大。0．01％的硼对单瓣榆叶梅，0．01%～0．03%的硼对重瓣榆叶梅花粉萌发和花粉管生长有显著的促进作用，重瓣榆叶梅比单瓣榆叶梅更需要外源硼的补充。

桃远缘杂种的获得及杂种胚抢救技术

以桃为母本,与经过处理的李、杏花粉进行远缘杂交,成功地对杂种幼胚进行了胚抢救,并对部分杂种进行了分子鉴定。研究表明,在以‘雨花露’为母本的杂交组合中,杂种胚的败育发生于授粉后第7周,而以‘中华寿桃’为母本的杂交组合中,杂种胚的败育开始于授粉后第8周;以早熟桃品种‘雨花露’为母本的杂种胚PF(胚长/种子长)值为0.5时幼胚萌发率仅为6.7%,而以晚熟品种‘中华寿桃’为母本的杂种胚PF值为0.5时幼胚萌发率却大于50%;适宜场强的静电场处理父本花粉后可显著提高杂种胚培苗多丛芽诱导增殖效率,而父本花粉经过60Coγ射线照射后得到的胚培苗,多丛芽诱导效果较差,组培苗长势较弱;在胚抢救技术体系中,杂种胚最佳萌发及生长培养基为1/2MS+6-BA4mg.L-1+IBA0.5mg.L-1,胚萌发及分化率达90%;最佳多丛芽诱导及增殖培养基为MS+6-BA1.0mg.L-1+IBA1.0mg.L-1,最佳生根培养基为MS+IAA0.5mg.L-1+NAA0.2mg.L-1;SSR技术对杂种鉴定结果表明,所获杂种为真杂种。

水分胁迫下李树叶绿素荧光动力学特性研究

水分胁迫引起李树叶片叶绿素含量(CHL)、相对含水量(LRWC)下降,叶绿素荧光参数Fo升高,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo和Fo与Fm曲线之间面积降低,表明水分胁迫影响了光系统Ⅱ光化学效率、潜在活性、捕获激发能的效率、光合电子的传递以及电子受体库的大小,从而导致光合速率下降。3个供试品种中以“索瑞斯”受影响最小,“秋姬”居中,“安哥洛”最大,说明“索瑞斯”抗旱性最强。

中国李种质资源形态性状和农艺性状的遗传多样性分析

以国家果树种质熊岳李杏圃中保存的405份中国李和杂种李为材料,依据32个主要形态性状和农艺性状的评价数据,对这些主要性状进行了遗传多样性、相关性和主成分分析。结果表明,中国李表现出丰富的遗传多样性;从字符型形态和农艺性状数据看,叶形、果形、果皮彩色和果肉色泽等性状均表现出较为丰富的多样性;从数值型形态和农艺性状数据看,各性状的变异系数为47.09%~14.85%;其中单果重的变异系数最大,为47.09%,其变幅为4.50~107.90g,其次是维生素C含量,变异系数为40.44%,变幅为0.80~14.70mg/100g;相关性分析得出,节间长度与一年生枝条长度和可溶性糖含量呈正相关,果实发育期与可溶性固形物和可溶性糖含量也呈正相关,而与可滴定酸和维生素C含量呈负相关。

榆叶梅和海棠花粉萌发率的测定及超低温保存方法

研究了榆叶梅和海棠花粉萌发所需的最佳蔗糖浓度和温度;分析了不同贮藏方法和不同解冻温度对花粉萌发率的影响。结果表明:榆叶梅和海棠的花粉适宜发芽温度为20℃,培养基的适宜蔗糖浓度为10%;超低温(-196℃)保存后的萌发率最高;超低温保存中海棠花粉以自来水冲洗解冻效果最好;榆叶梅花粉则以室温下解冻效果最好。

紫薇和紫荆及樱花的光合特性研究

明确各园林植物的光合特性有利于充分发挥植物群落立地的生态效益,为科学配置植物提供依据.以3年生紫薇(Lagerstroemia indica L.)、紫荆(Cercis chinensis Bunge)和樱花(Prunus serruiata Lindl)的健壮植株为材料,用LI-6400便携式光合作用测定系统研究其光合特性.结果表明:紫薇、紫荆和樱花的光饱和点分别为1 200,1 800,1 500μmol/(m2.s);光补偿点分别为100,130,128μmol/(m2.s);CO2饱和点分别为1 000,1 500,1 200μmol/mol;CO2补偿点分别为75,77,137μmol/mol.这说明紫薇、紫荆和樱花都属于阳性植物,在植物配置时必须处于群落的上层.

不同保鲜处理对汉江樱桃冰温贮藏效果的影响

研究了不同处理方法(80%N2+15%CO_2+5%O_2气调、3 000 mg/m^3臭氧、负离子处理)对汉江樱桃(Prunus psedoerasus Lindl.)采后冰温贮藏保鲜的影响。通过测定贮藏期内果实维生素C含量、Brix值、有机酸含量、失水率、腐烂率的变化,比较3种保鲜方法的优劣。结果表明,气调处理和负离子处理组既能有效延长贮藏时间,当贮藏至20 d,腐烂率仅为22%左右,同时也能维持果实在贮藏期间的品质,可较好延缓汉江樱桃果实中维生素C、可溶性固形物、有机酸含量的流失。臭氧处理虽然能较好地延长果实贮藏时间,减少果实腐烂率,但易导致果实表皮色泽改变,从而影响果实感官和品质。因此,负离子处理和气调(80%N2+15%CO_2+5%O_2)处理是汉江樱桃较为理想的贮藏保鲜方法。

李子果肉单宁结构及其抗氧化能力的研究

对李子果肉的总酚含量与可溶性缩合单宁含量进行了测定,并利用基质辅助激光解吸附离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)联合核磁共振(NMR)技术详细研究了李子果肉单宁的类型、聚合度及平均分子质量。同时用二苯基苦基肼自由基(DPPH·)法研究了李子果肉单宁的抗氧化活性。结果表明:李子果肉中总酚质量分数为8.29%±1.30%,可溶性缩合单宁质量分数为1.43%±0.93%;构成该单宁的黄烷-3-醇结构单元主要是表儿茶酚,在化学结构上属于原花青定类型,且大部分聚合物的结构单元之间存在A型和B型2种连接方式,平均聚合度为5.3,平均分子质量为1583.7u;李子果肉单宁具有较高的自由基清除能力,其半数有效浓度(EC)为57.98mg/L。

利用远缘杂交创造核果类果树新种质的研究 Ⅱ.李、杏远缘杂种胚抢救及杂种鉴定

对李、杏远缘杂交杂种胚败育的时期进行了调查,建立了李、杏远缘杂种胚抢救技术体系,并对部分杂种进行了鉴定。结果表明,李、杏杂种胚的败育时期从第3周开始;不同胚龄李、杏杂种胚的萌发及生长不同。PF值>0.5的杂种胚可以萌发及生长,PF值<0.5的幼胚不能正常萌发。在远缘杂种胚抢救技术体系中,杂种胚最佳萌发及分化培养基为MS+6-BA 2 mg·L-1+IAA0.3 mg·L-1,胚萌发及分化率达80％,多丛芽诱导及增殖培养基为MS+6-BA1.5 mg·L-1+IAA 0.3 mg.L-1,生根培养基为1/2MS+IAA 0.8 mg·L-1。成功地将一批杂种胚培苗移栽到大田;经叶片形态及sallele-specific PCR与RAPD技术对杂种鉴定结果表明,所获杂种为真杂种。