黄瓜和南瓜Bcl-2相关抗凋亡家族全基因组鉴定与表达模式分析

【目的】分析Bcl-2相关抗凋亡(Bcl-2 associated athanogene,BAG)家族蛋白成员在黄瓜和南瓜中响应非生物胁迫以及在黄瓜/南瓜嫁接愈合过程中响应光照的表达模式,为解析黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合机理及黄瓜和南瓜等蔬菜的抗性分子育种提供有利基因。【方法】基于黄瓜和南瓜基因组信息,利用生物信息学手段,对黄瓜和南瓜中BAG基因家族进行鉴定,并对其理化特性、染色体定位、基因结构、系统发育和共线性进行了分析。基于公共数据库及黄瓜/南瓜嫁接苗在嫁接愈合过程中转录组测序数据,分析BAG基因在黄瓜和南瓜中响应非生物胁迫以及在嫁接愈合过程中响应光照的表达模式。【结果】在黄瓜和南瓜中分别鉴定到12和18个BAG家族基因,均分为2个亚族,基因成员保守性高,I亚家族的BAG主要参与基因调控和逆境响应,而II亚家族的BAG主要参与植物的发育过程。黄瓜和南瓜BAG基因分别与拟南芥、水稻、番茄存在多种线性关系,但CsaV3_1G017210与拟南芥、水稻、番茄和南瓜中的BAG基因均不存在线性关系。不同BAG基因具有组织特异性表达模式。CsaV3_6G000970和CmoCh08G008520(BAG family molecular chaperone regulator 6)在黄瓜和南瓜响应非生物胁迫以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中均发生上调表达。【结论】BAG家族基因在黄瓜和南瓜对非生物胁迫的响应以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中对光的响应中具有差异性,协同调控了黄瓜和南瓜的生长发育及嫁接愈合,在黄瓜和南瓜非生物胁迫以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中发挥着重要作用。

植物乳杆菌PJ4-2发酵对南瓜汁发酵前后品质的影响

利用植物乳杆菌PJ4-2发酵蜜本南瓜汁,以未发酵的南瓜汁为对照,分析利用植物乳杆菌PJ4-2发酵后南瓜汁理化指标、挥发性风味物质及感官品质的变化。结果表明:经过12 h发酵,南瓜汁pH值下降至4.52,酸度上升至10.70 mg/g,有机酸含量上升至11.64 mg/g。利用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)从发酵前后的南瓜汁中共鉴定出40种挥发性风味物质,包括11种醛、9种酮、11种醇、4种烯烃、1种酚、1种酯、1种酸和2种其他物质,发酵后挥发性风味物质浓度增加了67.60%,植物乳杆菌PJ4-2对增加南瓜汁风味有重要贡献。结合香气活性值(OAV)分析以及偏最小二乘回归分析(PLS-DA)可知,南瓜汁发酵后香气差异的特征性潜在标记物为2,3-丁二酮(OAV=175.10,VIP=1.51)和3-羟基-2-丁酮(OAV=10.18,VIP=1.40),赋予发酵南瓜汁黄油香气。结果表明,植物乳杆菌PJ4-2在南瓜汁具有较好活性,发酵后南瓜汁香味浓郁、酸甜适中,整体接受度更高,植物乳杆菌PJ4-2适用于发酵南瓜汁。

砧穗组合对南瓜生长及果实品质的影响

为探明不同砧穗组合对南瓜[Cucurbita moschata(Duch. ex Lam.)Duch. ex Poiret]成活率、生长势、产量及果实品质的影响,指导南瓜生产,以黑杆南瓜为砧木,品沃207、奶油小王子、娃娃南瓜2K为接穗,研究不同砧穗组合南瓜的生长情况、单瓜重、果实中可溶性蛋白质、淀粉、维生素C、可溶性糖含量的变化。结果表明,奶油小王子/黑杆南瓜亲和性好,与自根苗相比株高和茎粗均增长了40%以上,除可溶性蛋白质外,淀粉、可溶性糖、维生素C含量明显提高,但增产效果不明显;品沃207/黑杆南瓜亲和性好,增产达35.94%,茎粗增长明显,但可溶性蛋白质、淀粉、维生素C、可溶性糖含量提高不明显;娃娃南瓜2K/黑杆南瓜嫁接成活率仅有85.21%,亲和性较差,植株生长受限,单瓜重降低了12.97%,品质下降;因此,奶油小王子/黑杆南瓜、品沃207/黑杆南瓜2个砧穗组合嫁接效果较好,综合性状优于自根苗,可在生产中推广应用。

中国南瓜强雌性状的遗传分析

以中国南瓜强雌系F81和普通性型株系M32为试验材料,构建6世代群体,连续两季调查25节以内的雌花节率,采用多世代联合分析法分析中国南瓜强雌性状遗传效应。结果表明:中国南瓜强雌性状的遗传符合C-1模型,受1对主基因+多基因控制,主基因为正向作用,多基因作用可以忽略不计;同时,雌花节率受环境的影响较大。

南瓜籽油脂肪酸的GC-MS分析

用正已烷抽提南瓜籽,然后将样品进行皂化、甲酯化,以毛细管色谱-质谱联用法(GC-MS)测定了南瓜籽油的组成,共鉴定出12种成分,其中主要成分为亚油酸和油酸,其相对含量分别为38.60%和28.63%。

6种南瓜栽培品种体外抗氧化活性研究

目的:研究6种不同栽培品种南瓜(金钩、甜面、日本、超甜蜜本、蜜本、辽宁新民金钩)的体外抗氧化活性。方法:采用清除二苯代苦味酰基(DPPH)自由基、清除[2,2'-联氨-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二氨盐](ABTS)自由基及铁离子还原/抗氧化能力(FRAP)测定法,评价南瓜体外抗氧化活性,并与阳性对照二丁基羟基甲苯(BHT)比较。结果与结论:南瓜体外抗氧化活性比较弱。六种样品中,超甜蜜本乙酸乙酯提取部分清除DPPH自由基(抑制率=38.99%)、ABTS自由基(IC50=20.90μg/mL)及还原Fe3+的能力(TEAC=(459.40±10.44)μmol/g)较好,抗氧化活性最强,但仍低于阳性对照BHT(清除率为93.93%,IC50=7.72μg/mL,TEAC=(1581.68±97.41)μmol/g)。

印度南瓜与中国南瓜种间有性杂交的研究

以印度南瓜3个栽培品种为母本,分别与4个中国南瓜品种杂交,观察其间的亲和性、远缘杂交后代F1、F2及亲本的早熟性,果实的植物学性状,对病毒病、白粉病的抗性和某些营养成分的变化情况,以了解用中国南瓜改良西洋南瓜的可行性。结果表明,印度南瓜P1与中国南瓜P2,P3之间不存在杂交不亲和性,印度南瓜P1与中国南瓜P4,P5之间、印度南瓜P6,P7与中国南瓜P2,P3,P4,P5之间存在杂交不亲和性。杂交后代的早熟性、营养品质表现受母本影响较大,杂交后代的抗病性受父本影响较大。用中国南瓜改良西洋南瓜成败的关键在于双亲间的杂交亲和性及其亲本所具有性状的优良程度。

HS-SPME-GC-MS分析甜面大南瓜花挥发性成分

目的:分析甜面大南瓜花挥发性成分。方法:采用顶空固相微萃取和气质联用技术(HS-SPME-GC-MS),结合保留指数法,首次采用峰面积归一化法计算各化合物的相对百分含量来分析甜面大南瓜花挥发性成分。结果:从甜面大南瓜雄花和雌花中分别鉴定出37和16种化合物,分别占总峰面积的98.24%和94.45%。其中雄花和雌花有10种共有成分。结论:发现甜面大南瓜雌雄花的挥发性成分具有差别。

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。

中印南瓜远缘杂交种自交系耐热性评价

以母本中国南瓜(Cucurbita moschata Duch.)MO和父本印度南瓜(Cucurbita maxima Duch.)MA为对照,通过测定热胁迫前后植株叶片的相对电导率(E)、计算伤害率(RI)以及正向超亲优势PHA值和负向超亲优势NHA值,对36个中(MO)×印(MA)南瓜远缘杂交新种质的F5和F6自交系进行耐热性评价。结果显示,RI对材料耐热性差异区分度高,与植株耐热表型结果吻合,与植物耐热性负相关,可直观评价中印南瓜远缘杂种后代耐热性。供试南瓜材料在热处理之后,相对电导率(E)均升高,表明热处理破坏了叶片细胞膜;不同材料之间相对电导率增加幅度不同,表明材料间细胞膜热稳定性存在差异。中国南瓜MO比印度南瓜MA耐热性强,其RI值分别为0.24±0.10和0.65±0.29。以MO和MA的RI值为阈值,共筛选到16个耐热株系(PHA值为-8.3%^-87.5%,平均值为-54.1%,PHA绝对值越大,正向超亲优势越明显),14个不耐热株系(NHA值为3%~40%,平均值为24.3%),及6个耐热性介于亲本之间的株系。供试材料整体上的耐热性呈两级分化,耐热性增强效果明显。F4的耐热性存在分离,18SH和18SE的后代耐热性增强,18SF耐热性减弱。以RI值0.15为阈值,筛选到13个表现出超亲优势的耐热株系,包括源于18SH的10个F5株系,2个源于18SE的F5株系和1个源于18FB的F6株系。筛选的耐热优系,为培育适宜越夏栽培的耐热印度南瓜新品种提供有价值的亲本。

南瓜化学成分的研究

目的研究南瓜的化学成分。方法采用乙醇、氯仿提取,硅胶、Sephadex LH-20柱色谱分离,通过理化常数和光谱分析鉴定化合物的结构。结果从南瓜的氯仿提取物中分离并鉴定了6个化合物:β-谷甾醇(β-sitosterol,Ⅰ)、顺-15-十八烯酸(cis-15-vaccenic acid,Ⅱ)、硬脂酸(stearic acid,Ⅲ)、顺-15-十八烯酸甲酯(cis-15-vaccenic acid methyl ester,Ⅳ)、大豆脑苷Ⅰ(soya-cerebrosideⅠ,Ⅴ)和蔗糖(sucrose,Ⅵ)。结论6个化合物均系首次从南瓜中分离得到。

蔓生型南瓜资源部分植物学数量性状的评价探讨

对123份蔓生型南瓜(Cucurbita moschataDuch.)自交系的茎节间长度、主蔓粗、叶片长度、叶片宽度、叶柄长度、叶柄粗、第一朵雌花着生节位、主蔓20节内着生雌花数、花径9个数量性状进行了统计分析,提出节间长度、叶片长度、叶柄长度、第一雌花着生节位和主蔓20节内着生雌花数5个性状可以作为蔓生南瓜植物学性状评价的代表性状,并采用9级评价分级体系将这些代表性状进行评价分级,为建立规范化、标准化的南瓜种质资源评价系统奠定了基础。

6种栽培品种南瓜提取物的α-葡萄糖苷酶抑制活性的研究

目的:对6种不同栽培品种南瓜(金钩、甜面、日本、辽宁新民金钩、超甜蜜本、蜜本)提取物α-葡萄糖苷酶抑制活性进行研究。方法:通过建立体外α-葡萄糖苷酶抑制模型,对南瓜提取物进行活性筛选,并对提取物浓度与抑制活性关系进行研究。结果:6种栽培品种南瓜不同溶剂提取物均有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中,金钩南瓜石油醚提取物的抑制活性最好(IC50=143.91μg/mL),活性远大于阳性对照阿卡波糖(IC50=1103.01μg/mL)。不同溶剂提取物显示石油醚提取物抑制活性均高于乙酸乙酯提取物和甲醇提取物。结论:6种栽培品种南瓜提取物均有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,但不同品种其抑制活性具有一定的差别。

利用组织培养快速繁殖无蔓一号南瓜

通过比较消毒时间、外植体来源、激素组合等因素的作用 ,建立了适于生产上应用的无蔓一号南瓜种苗组培快繁技术。试验结果表明 :无蔓一号南瓜最佳的消毒方法为 70 %乙醇表面消毒 3 0 s,然后 Hg Cl2消毒 1 5 min;顶芽的芽诱导率比子叶高 ;适于试管苗生长的培养基为 2 / 3 MS+BA 0 .5 mg/ L,月增殖系数为 3 .3。 1 / 2

氯化钠胁迫对南瓜根系游离态多胺含量和活性氧水平的影响

以中国南瓜杂交种'360-3×112-2'和黑籽南瓜为试验材料,在营养液栽培条件下研究了NaCl胁迫对两种南瓜植株生长、根系活性氧水平和游离态多胺含量的影响.结果表明,NaCl胁迫10d后,与对照相比,两种南瓜植株生长都受到明显抑制,但中国南瓜杂交种比黑籽南瓜植株的耐盐性强.NaCl胁迫使南瓜根系O2.-产生速率和H2O2含量提高,且黑籽南瓜的O2.-产生速率和H2O2含量高于中国南瓜杂交种.两种南瓜根系中腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)和多胺(PAs)含量及Put/PAs高于对照,并呈现先升后降的趋势;根系中(Spd+Spm)/Put低于对照,呈现先降后升的趋势.中国南瓜杂交种根系中Put含量和Put/PAs低于黑籽南瓜,而Spd、Spm含量和(Spd+Spm)/Put高于黑籽南瓜.表明两种南瓜根系中多胺含量的升高对减少或清除组织中的活性氧有积极作用,Put向Spd、Spm的转化有利于增强植株的耐盐性;中国南瓜杂交种'360-3×112-2'的耐盐性高于黑籽南瓜与其根系中Put/PAs较低、(Spd+Spm)/Put和PAs含量较高,使其清除活性氧能力较强有关.

组培条件下中国南瓜杂交种耐盐材料的筛选

在组培条件下以69份中国南瓜(Cucurbita moschataDuch.)杂交种和4份商品种为试验材料,研究中国南瓜杂交种的耐盐状况,确定筛选耐盐材料的适当NaCl浓度。结果表明,中国南瓜杂交种在不同NaCl浓度处理下存在明显的耐盐性差异,69份杂交种在120mmol/L NaCl浓度处理下的盐胁迫指数介于29.94～100之间,呈正态分布,有6份杂交种表现出较高的耐盐性,其中360-3×112-2杂交种最耐盐。认为在组培条件下采用120mmol/LNaCl浓度处理中国南瓜幼苗是一种有效筛选耐盐材料的方法。

南瓜须镇痛抗炎药理作用实验研究

实验对南瓜须的镇痛、抗炎药理作用进行初步研究。结果表明，南瓜须具有明显的镇痛、抗炎作用。

南瓜中内生菌筛选及其次级代谢产物的分析

目的:为充分开发利用南瓜资源,寻找生产多酚类化合物等活性物质的内生菌。方法:采用组织块分离法、划线分离法及梯度稀释法获得南瓜果肉中的内生菌,并利用平板对峙法对其抑菌活性进行测定,再以南瓜提取液为对照,对各拮抗菌株的发酵液进行薄层层析分析,然后利用高效液相色谱法作进一步检测,从而确定活性物质的种类。结果:从南瓜果肉中共分离到54株内生菌。通过抑菌实验发现其中12株对一种或多种指示菌具有抑菌活性,占分离菌株数的22%,其中3株(25、26、29号)具有较广谱抑菌活性,抑菌率较高,可达(36.73±0.52)%。薄层层析检测表明:25号菌株的发酵产物在比移值(Rf)为0.57时与标准南瓜提取液斑点Rf相同。结论:25号菌株能发酵产生多酚类或类似化合物,这为利用内生菌发酵生产多酚类成分提供了新的思路和途径。

两种栽培品种南瓜降血糖作用的研究

研究甜面大和金钩南瓜栽培品种降血糖作用。尾静脉注射四氧嘧啶建立小鼠糖尿病模型,检测小鼠空腹血糖、餐后血糖、肝糖原、血清中脂质过氧化产物丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的水平,评价两个南瓜品种乙酸乙酯和甲醇提取物对糖尿病模型小鼠的保护作用。实验结果表明两种南瓜不同溶剂提取物均能一定程度上降低小鼠的空腹血糖(p<0.01和p<0.05),但是对其餐后血糖降糖效果不明显。而几种提取物对肝糖原水平均有显著的提升作用(p<0.001,p<0.01和p<0.05)。对于小鼠血清中TG、TC的考察结果表明两种南瓜提取物对糖尿病小鼠TG、TC均没有显著的降低作用,但是其能在一定程度上提高血清中SOD含量和降低MDA含量。两个南瓜品种均有一定的降血糖作用,但是各提取物表现出了不同的效果。

中国南瓜无蔓性状种间遗传研究

为探讨向印度南瓜及美洲南瓜中转育中国南瓜无蔓性状的意义及可行性,进行了无蔓中国南瓜种间杂交试验,采用田间调查结合RAPD分子标记鉴定的方法研究中国南瓜无蔓性状种间遗传规律。通过比较中国南瓜无蔓性状在南瓜属3个种中的遗传表现发现:中国南瓜无蔓性状在种间杂种F1、F2及BC1F1中的分离比例符合孟德尔遗传规律;与种内杂交不同,无蔓中国南瓜与蔓生异种南瓜材料的种间杂交一代表现出节间变长的倾向,表现为不完全显性遗传;通过种间杂交,可将中国南瓜特有的无蔓性状转育到美洲南瓜及印度南瓜中,创造全新的种质资源。