噻虫胺种子处理对西瓜生长发育的影响及其残留分析

为明确新烟碱类杀虫剂噻虫胺种子处理对西瓜生长发育和品质的影响,以及在西瓜中的残留状况,本研究以10%噻虫胺种子处理悬浮剂为供试药剂,采用拌种试验,开展噻虫胺对西瓜生长发育的影响及残留分析研究。结果表明,噻虫胺有效成分用量100~250 g/100 kg范围内,对西瓜出苗安全;噻虫胺拌种处理对西瓜苗期的株高、茎粗、叶绿素含量和叶面积有一定的促进作用,随着西瓜的生长促进作用减弱,西瓜出苗后30 d,各处理间差异不显著;噻虫胺各处理西瓜产量均高于空白对照,对西瓜有一定的增产作用;噻虫胺拌种可不同程度地提高西瓜果实中可溶性糖、可溶性固形物含量,提升西瓜的品质;随着西瓜生长发育,叶片内噻虫胺含量逐渐降低,出苗后45 d,叶片内未检测到噻虫胺残留;西瓜收获时果实中未检测到噻虫胺残留,西瓜根部土壤中噻虫胺的残留量在0.0412~0.0975 mg/kg之间。综上所述,噻虫胺100~250 g/100 kg用量范围内处理西瓜种子,对西瓜苗期生长有一定促进作用,并可提高产量,改善西瓜的品质,叶片内噻虫胺含量随植株生长逐渐降低,果实中无残留,本研究为噻虫胺种子处理在西瓜生产实践中合理、安全、高效的应用提供技术支撑。

武汉市设施西瓜种植土壤健康评价指标初步构建

对武汉市主要农业生产区设施西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.&Nakai]土壤(0~20 cm)和农产品进行取样,并检测土壤理化指标和微生物数量及农产品品质指标。结果表明,研究区域内土壤酸碱度空间变异较大,pH在4.91~7.16;土壤有机质含量变化范围在9.43~30.75 g/kg;种植土壤的硝态氮含量非常丰富,有效磷和速效钾含量均处于较高水平;土壤容重和紧实度较为接近,土壤田间持水量因种植方式的不同存在一定差异;设施栽培土壤中真菌数量变化不大,而细菌和放线菌数量浮动较明显。通过主成分分析方法对武汉市设施西瓜土壤的健康评价指标进行筛选,初步选择了pH、速效钾含量、有机质含量、硝态氮含量、田间持水量和细菌含量等指标作为评价指标。

鄂州市土壤墒情变化规律与西瓜种植区土壤水分评价指标

为定量评估鄂州市西瓜(Citrullus lanatus L.)种植区土壤含水量和科学管控水分,利用鄂州市2015—2020年的气象资料及墒情监测数据,分析了鄂州市土壤墒情变化规律,初步建立西瓜土壤墒情评价指标体系,并选取日平均气温、7 d平均气温、日降水量、7 d累积降水量、相对湿度、平均风速和日照时数7个气象因子进行主成分分析。结果表明,鄂州市表层土壤墒情受降水量、平均气温、日照时数影响较大,平均风速对土壤水分变化影响不大;主成分分析预报模型能较好地预报土壤水分,达到乙级预报标准,可用于预报作业。采用该评价指标体系,西瓜种植区可以在生长周期内适当调整水分的供给,促进植株的生长,提高果实品质,还能节约有限的水资源。

^(60)Co-γ射线辐射西瓜种子对叶片光合色素含量和气体交换参数的影响

以12个不同千粒重的西瓜(Citrullus lanatus)品种干种子为试验材料,设置6个^(60)Co-γ射线剂量辐射处理,研究不同辐射剂量对西瓜种子的影响,并通过大田试验观察辐射材料的性状表现(开花期及果实性状)。结果表明,西瓜种子经^(60)Co-γ射线辐射后,叶片中的叶绿素a、类胡萝卜素含量随着辐射剂量的增大总体呈先增加后减小的趋势,叶绿素b含量及气孔导度、净光合速率、蒸腾速率总体随着辐射剂量的增加而减少;^(60)Co-γ射线辐射对不同千粒重西瓜干种子的敏感性由强到弱依次为大种子、小种子、中等种子;不同基因型西瓜种子辐射敏感性由强到弱依次为杂交种子、常规种子。

^(60)Co-γ射线辐射对西瓜蔓长、分枝数及开花期的影响

为了探索^(60)Co-γ射线辐射对西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.&Nakai]开花期及果实性状的影响,选取千粒重不同的12个西瓜品种种子为材料,设置6个剂量辐射处理,研究不同辐射剂量对西瓜种子开花期及果实性状的影响。研究发现,西瓜蔓长对^(60)Co-γ射线辐射敏感,开花期对其不敏感。400 Gy条件下西瓜分枝数与对照差异达显著水平;800 Gy条件下对西瓜开花期抑制作用明显;西瓜种子适宜的^(60)Co-γ射线辐射剂量为400~600 Gy,不同千粒重西瓜种子的蔓长对^(60)Co-γ射线辐射的敏感性为大种子>小种子>中等种子,分枝数对^(60)Co-γ射线辐射的敏感性为小种子强于中等种子,开花期对^(60)Co-γ射线辐射的敏感性为大种子>小种子=中等种子。

西瓜品种和育种材料的DNA指纹分析

利用RAPD技术对国内外26份西瓜材料进行遗传亲缘关系研究、构建每份材料的特异指纹。在720个RAPD随机引物中筛选出15个引物用于聚类分析,将供试26份材料分为6个类群1个美国生态型类群、2个中间生态型类群、1个东亚生态型类群、2个野生类群。将京欣一号杂种纯度鉴定的RAPD特异标记K14-1500和N04-600成功转化为SCAR标记,并应用于京欣一号纯度鉴定实践。

氧肥对渍害胁迫下西瓜生理特性、产量及品质的影响

针对西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.et Nakai]渍害胁迫,采用大田试验方法,研究了施用氧肥对西瓜在渍害胁迫下平作和垄作2种不同种植方式的生理特性、果实品质和产量的影响。结果表明,开花坐果期渍害胁迫对2种种植方式的西瓜生长都有抑制作用,但对垄作西瓜的影响较小,且氧肥对垄作渍害的缓解作用也最明显。施用氧肥的处理比单独淹水的平作和垄作处理其西瓜叶片的SOD活性分别提高了7.9%和9.3%,POD活性分别提高了15.0%和20.0%,MDA含量分别降低了25.9%和31.4%,叶绿素含量分别提高了40.3%和25.4%,西瓜果实维生素C、还原糖、瓜氨酸含量分别提高了14.8%、8.5%、9.1%和15.6%、8.8%、8.8%,产量分别提高了8.5%和10.5%。表明氧肥可以有效提高西瓜对渍害胁迫的耐受性,并能改善品质,提高产量。但不同种植方式施用氧肥的效果存在差异,垄作结合施用氧肥处理对缓解西瓜渍害胁迫的效果更明显一些。

转基因西瓜研究进展

综述了西瓜转基因常用的方法、目前已获得的转基因西瓜性状以及转基因西瓜安全性等方面的研究进展,并提出了今后进一步的研究方向。西瓜转基因常用方法为叶盘转化法;将外源基因导入到西瓜基因组中常用的方法主要有农杆菌介导法和花粉管介导法;常采用PCR、Southern和Western等方法来检测和鉴定外源基因是否成功整合到西瓜基因组中;目前利用转基因技术改良的西瓜性状主要集中在培育抗病毒、抗枯萎病和耐旱、耐盐碱等方面;对转基因西瓜的安全性研究主要包括生态安全性和食品安全性2个方面。今后应利用转基因技术进一步提高西瓜营养品质、耐贮性和抗冻性等性状,并进一步加强对转基因西瓜安全性的研究。

吊蔓西瓜精准化栽培技术

为适应市场变化,开展了吊蔓西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)Matsum.et Nakai]精准化栽培技术研究,主要包括土地整理、种子处理、精准化栽培关键技术及采收等内容。西瓜吊蔓精准化栽培模式充分利用空间提高西瓜产量及效益,利于高效农业发展,农户增收。

西瓜种子细菌性果腐病消毒方法研究

研究了物理方法(干热处理)、化学药剂(甲醛、盐酸、过氧化氢、次氯酸钠)以及杀菌剂对西瓜(Citrullus lanatus)种子细菌性果腐病消毒效果的影响。结果表明,3%的HCl和5%的甲醛处理20 min及0.5%或1%ZC处理1 h,对西瓜种子细菌性果腐病防治效果良好,对西瓜种子发芽率及发芽势无显著影响,且对种子胚根生长具有明显的促进作用,建议在生产上推广使用。

锌对西瓜幼苗生长及产量与品质的影响

研究了锌对早春红玉西瓜(Citrullus lanatus)幼苗生长及产量和品质的影响。结果表明,在早春红玉生长过程中施用锌肥可以促进幼苗生长发育,提高早春红玉坐果数和单瓜重,显著提高早春红玉产量。锌肥可显著提高西瓜中糖和VC含量。根据试验结果建议在基肥中每公顷添加30 kg七水硫酸锌为宜。

西瓜CDPK基因家族鉴定与特征分析

以CDPK基因家族成员基因信息为数据源,采用生物信息学技术,对其基因及氨基酸序列特征进行分析,以期为西瓜CDPK蛋白生物学功能的深入研究提供参考。结果表明:在西瓜中共鉴定出22个CDPK家族成员,所有的ClCDPK被分为4类,多数ClCDPK均含有6~7个内含子;氨基酸序列中含有4个EF-手型结构;在与模式植物拟南芥进行同源进化分析中,系统进化树聚类分析将所有的ClCDPK基因家族全部分为4类。

西瓜叶绿素含量及荧光动力学参数与产量的多元回归和通径分析

为探讨不同氮浓度条件下西瓜(Citrullus lanatus)叶片光合性状的变化及其对产量的影响,以西瓜品种早春红玉为试验材料,分析不同氮浓度下其苗期、伸蔓期、开花期、膨果期叶片叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数的变化情况以及氮浓度与产量的关系。结果表明,氮浓度、叶绿素含量及叶绿素荧光动力学参数与西瓜产量之间存在极显著的线性关系,叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数与西瓜产量的回归方程为:Y=-3.018+0.012 X氮浓度-0.004 3 XSPAD-0.017 X初始荧光-0.001 X可变荧光-0.002 8 X最大荧光+0.015 X潜在活性+5.07 X光能转化效率;氮浓度、潜在活性和光能转化效率与产量均呈正相关,而初始荧光、SPAD值、可变荧光和最大荧光与产量呈负相关;各参数对西瓜产量的影响从大到小为光能转化效率、初始荧光、最大荧光、氮浓度、可变荧光、SPAD值、潜在活性;光能转化效率、初始荧光和最大荧光对产量的影响取决于直接作用,潜在活性、可变荧光和SPAD值对产量的影响取决于间接作用;氮浓度与产量的相关是直接作用和间接作用共同的影响。

南方设施中型西瓜耐裂品种比较试验

针对南方设施中型西瓜[Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai]主栽品种易裂果、贮运性差的缺点,通过品种生育期、植物学性状、果实性状、产量、抗病性等指标,对5个耐裂西瓜品种进行了比较研究,结果表明,甬蜜6号耐裂、品质佳、产量高、抗病性强,可以满足南方设施中型耐裂西瓜品种需求,适合南方设施中型西瓜轻简化设施栽培。

西瓜‘SM1’高效遗传转化体系的构建

为构建高效的西瓜再生和遗传转化体系,本研究以西瓜‘SM1’材料子叶节为外植体,研究不同激素配比对子叶节再生的影响。在此基础上,通过农杆菌介导法导入外源基因,研究潮霉素浓度、农杆菌侵染时间、共培养时间等因素对遗传转化效率的影响,建立遗传转化体系。结果表明,‘SM1’不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L,不定芽分化率为91.7%。最优遗传转化组合为农杆菌侵染时间15 min,共培养3 d,之后进行选择培养。外植体不定芽分化潮霉素最适浓度为10 mg/L,最适生根培养基为1/2MS+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.01 mg/L。通过潮霉素筛选和PCR鉴定,获得12株阳性转化株系,转化率为6.5%。本研究建立了高效西瓜‘SM1’再生及遗传转化体系,为进一步开展基因功能研究及西瓜遗传改良提供了技术支撑。

西瓜离体雌核发育诱导单倍体植株再生

为建立完善的西瓜未授粉子房离体培养技术体系,本研究以西瓜未授粉子房为外植体,在离体条件下研究了激素种类、基因型、取样时间和热激处理时间对胚状体诱导效果的影响,并对再生植株倍性进行了鉴定。结果表明:外植体在MS+3.0 mg/L 2,4-D+1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA或MS+0.04 mg/L TDZ两种培养基上,胚状体诱导率分别为23%和22.3%,二者之间差异不显著;不同西瓜品种胚状体诱导率差异显著,‘早佳’最高可达23.3%,‘QL-2’最低只有2.3%;开花前12 h取样接种,胚状体诱导率最高可达22.3%;在35℃黑暗条件下热激5 d有利于子房的膨大和出胚,平均每瓶出胚5.3个;流式细胞术是鉴定再生植株倍性快速准确的方法。本研究结果为西瓜单倍体育种技术在育种实践中的应用提供了技术保障。

基于极端个体GBS测序初步定位西瓜果形基因

西瓜果形是西瓜重要的外观性状,本研究利用以椭圆形品系K2和圆形品系L1为亲本的F2群体(351个个体),进行了西瓜果实宽、长及果形指数遗传和相关分析。结果表明果实宽度和果实长度呈典型正态分布,而果形指数分布上则出现双峰且圆果型∶椭圆果型接近于3∶1,说明在果形指数存在主效基因调控。果实宽度与果实长度、果实长度与果形指数呈极显著正相关,相关系数分别为0.427、0.669;果实宽度与果形指数呈极显著负相关,相关系数为-0.377。通过GBS(Genotyping-by-sequencing)分型技术对群体中果形指数大于1.4的10株个体和果形指数小于1.1的10株个体进行了基因分型,结合表型进行关联分析,将西瓜果形基因定位到了3号染色体的26.80~27.33 Mb区段内,并预测了14个候选基因。本研究结果为进一步精细定位果形基因打下基础。

西瓜种子不同发育时期内源激素含量变化

为揭示西瓜种子发育过程中内源激素调节机制,本研究以种子大小差异明显的‘LQ06’和‘XinA’西瓜栽培品种为研究材料,采用酶联免疫吸附测定法分析两者种子在不同发育时期内吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)四种内源激素含量的动态变化规律。结果表明:在西瓜种子发育过程中,种子长度及百粒重均呈不典型的单S型曲线变化趋势;西瓜果实在开花后26 d就已基本达到成熟果实的大小,种子长度和百粒重在开花后8~12 d内迅速上升,12 d后种子长度不再发生剧烈变化,后期百粒重由于种子内部有机物质的积累还会继续上升。在开花后6 d时,两品系种子中IAA和ABA含量最高,在8~12 d内迅速上升,待22 d种子基本发育成熟后,略微下降至平稳状态;ZR和GA3则一直微量存在于种子整个发育过程中,且变化动态差异较大。ABA的含量在种子开花后的8~12 d内上升较快,并且IAA+GA3+ZT/ABA的值在6~12 d内呈下降趋势。本研究发现,种子发育是一个受多种激素互相协调共同调控的过程,种子的快速发育主要在开花后的8~12 d内发生,在该过程中种皮大小初步形成,并且高含量的ABA对于种子前期发育极为重要。研究结果为揭示西瓜种子发育过程中激素调节机制提供参考依据。

西瓜种子不同发育时期内源激素含量变化

为揭示西瓜种子发育过程中内源激素调节机制,本研究以种子大小差异明显的‘LQ06’和‘XinA’西瓜栽培品种为研究材料,采用酶联免疫吸附测定法分析两者种子在不同发育时期内吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)四种内源激素含量的动态变化规律。结果表明:在西瓜种子发育过程中,种子长度及百粒重均呈不典型的单S型曲线变化趋势;西瓜果实在开花后26 d就已基本达到成熟果实的大小,种子长度和百粒重在开花后8~12 d内迅速上升,12 d后种子长度不再发生剧烈变化,后期百粒重由于种子内部有机物质的积累还会继续上升。在开花后6 d时,两品系种子中IAA和ABA含量最高,在8~12 d内迅速上升,待22 d种子基本发育成熟后,略微下降至平稳状态;ZR和GA3则一直微量存在于种子整个发育过程中,且变化动态差异较大。ABA的含量在种子开花后的8~12 d内上升较快,并且IAA+GA_(3)+ZR/ABA的值在6~12 d内呈下降趋势。本研究发现,种子发育是一个受多种激素互相协调共同调控的过程,种子的快速发育主要在开花后的8~12 d内发生,在该过程中种皮大小初步形成,并且高含量的ABA对于种子前期发育极为重要。研究结果为揭示西瓜种子发育过程中激素调节机制提供参考依据。

西瓜减数分裂相关基因ClSPO11-1的互作蛋白筛选

减数分裂是有性生殖的关键过程。Ⅱ型拓扑异构酶SPO11是在植物减数分裂过程中起重要作用的一类酶,然而,该类酶在减数分裂过程中的具体分子作用机制目前尚有待鉴定。本研究以西瓜花蕾cDNA为模板,首次克隆获得西瓜拓扑异构酶基因ClSPO11-1的CDS全长1095 bp,编码394个氨基酸。为了进一步研究ClSPO11-1基因的功能及作用机制,本研究运用酵母双杂交技术,以ClSPO11-1作为诱饵蛋白,筛选西瓜混合cDNA表达文库,初步获得2个与ClSPO11-1互作的候选蛋白,分别是激酶相互作用家族蛋白(Cla014788)和酪氨酸磷酸酶(Cla008661)。本研究结果为进一步阐明ClSPO11-1在西瓜减数分裂中的具体分子机理提供了重要线索及依据。