无核荔枝僵果病的病原菌鉴定、入侵途径及快速检测技术

2022年在海南无核荔枝上发现一种僵果病,与海南常见的荔枝病害炭疽病、酸腐病等病症差别明显,主要为害幼果,发病时幼果果实外观无明显变化,但无核荔枝完成疏果后,果实长至蚕豆大小时,发病果实的外果皮颜色变暗,剖开后内果皮发生不规则褐变,果实不再膨大,形成僵果,易造成严重的经济损失。本研究对该病害的病原菌进行分离和鉴定,对入侵途径和快速检测技术进行研究。结果表明:通过形态学鉴定、ITS、RBP2和TEF1基因序列分析,鉴定引起无核荔枝新型僵果病的病原菌为伯氏镰刀菌(Fusarium pernambucanum)。无核荔枝幼果期果实果皮受农事操作、风、刺吸性昆虫为害等损伤后,易受到病原菌的入侵发病,而果实表面无伤口时不发病。病原菌入侵主要集中在果实纵经3.2~4.8 mm的幼果期,随着果实的生长、果皮保护组织的增加和伤口的减少,病原菌难以入侵,果实发病率快速降低。基于TUB基因序列,以伯氏镰刀菌及其他分离获得的镰刀菌属菌株基因组DNA为模板进行扩增测序,根据序列信息设计筛选出一对伯氏镰刀菌的特异性引物,构建了基于普通PCR的快速高效分子检测方法,该检测方法灵敏、高效,可用于指导无核荔枝僵果病的早期诊断与预防。

3种无核荔枝果实发育过程中内源激素含量变化动态

采用高效液相色谱法(HPLC)测定3个无核荔枝品种果实发育过程中生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素(ZT)和脱落酸(ABA)等内源激素含量的变化,通过与有核荔枝对比分析,阐明无核荔枝果实发育过程中内源激素的变化规律,并进一步探讨荔枝无核但能发育成大果的原因。结果表明:在果实发育过程中,有核荔枝和无核荔枝果实中GA3和ABA的变化规律基本一致,IAA和ZT表现差异较大,初步认为无核荔枝和有核荔枝果实发育可能有两种不同的激素调控模式,或者果实发育与GA3和ABA关系更为密切;无核荔枝果实中高含量的IAA和低含量的ZT可能是其产生无核的一个重要原因。

荔枝无核和焦核机理的研究进展

对荔枝无核和焦核机理的研究概况作了综述。指出大孢子发育异常无法完成受精和单性结实是导致荔枝无核的主要原因,今后对无核荔枝无核机理的研究应该着重从大孢子败育和单性结实发生分子机理的角度展开,重点阐明无核荔枝发生大孢子败育、受精被阻和单性结实的分子途径。科技界对荔枝焦核机理的研究主要从组织细胞水平、生理生化角度和分子水平进行:从细胞水平看,主要是胚乳过早解体和胚在胚囊外发育引起合子或胚早期败育,进而导致胚珠败育形成焦核;从生理生化角度看,植物内源激素、多胺、酚类物质以及可溶性蛋白含量都与胚珠败育、焦核形成有关;从分子水平看,两条特异片段OPL-12-1 645 bp与OPL-12-722bp,可能与荔枝的焦核基因相关。认为今后对荔枝焦核机理的研究应该着重于合子期到心形胚期,从分子水平上阐明究竟是哪些基因异常表达使合子分裂受阻、使胚乳过早解体,使球形胚、心形胚形成受阻。

固相萃取法与QuEChERS法对比检测无核荔枝中19种农药残留

建立了气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)法同时测定无核荔枝中19种农药残留的分析方法。实验考察了固相萃取法和QuEChERS法中影响净化和萃取效果的各个因素,同时对二者的基质效应进行分析。结果表明:19种农药的线性范围在0.01~0.5μg/mL,相关系数均大于0.99。在0.01、0.1、0.5 mg/kg加标水平下,采用固相萃取净化时,19种农药的平均回收率为67.0%~95.6%,RSD为2.5%~12%。采用QuEChERS净化时,19种农药的平均回收率在68.2%~125%,RSD为2.8%~12.7%。2种方法在灵敏度和精密度方面无显著差异,均符合农药残留分析要求。但固相萃取较QuEChERS基质效应小,净化相对彻底。QuEChERS较固相萃取具有简单、快速、环保等优点。2种方法均能对荔枝样品进行检测,且数据准确可靠。

根际交替灌溉技术在荔枝上的应用效果研究

以南岛无核荔枝(Litchi chinensis Sonn.cv Nandao seedless fruit)成年树为试材,研究根际交替灌溉技术(PRD)对树体生长、结果和叶片碳水化合物积累的影响。结果显示:PRD的新梢生长量显著小于正常灌溉对照(CK)的,而大于灌水量减半处理(HN)的。PRD的株产最高,HN的最低。PRD的果实品质因素中除出汁率显著低于CK的外,其余各因素则显著高于CK的或与其无显著差异;HN的除果形指数显著高于PRD和CK的外,其余品质因素则显著低于PRD和CK的或与其无显著差异;可见,以PRD的果实综合品质表现最佳。PRD叶片的叶绿素a、14d后的叶绿素a/b值和可溶性糖含量、净光合速率、淀粉含量均呈现最高趋势,其呼吸速率呈现低于HN的趋势,表明PRD能增强叶片光合作用和促进叶片碳水化合物积累。

荔枝果实发育期间内源激素含量的变化

对‘无核荔枝’果实生长及无核荔枝与有核荔枝（淮枝）内源激素动态进行比较研究。结果表明，无核荔枝果实生长模式与有核荔枝不同，果实鲜重的增加主要在果实发育后期。果皮细胞分裂素（ＣＴＫ）及赤霉素（ＧＡ１＋３）的含量动态与淮枝果皮相似。在果实发育前期，无核荔枝果实脱落酸（ＡＢＡ）含量高、ＧＡ１＋３含量低；生长素（ＩＡＡ）含量在果实发育中期以后比有核荔枝高，而ＡＢＡ维持在较低的水平，无核荔枝中后期落果率低与ＡＢＡ含量低及ＩＡＡ含量高密切相关。

无核荔枝假种皮发育过程的研究

无核荔枝是荔枝中较为珍贵的品系 ,种子多退化 ,故为无核品系。其胚珠在发育过程中由于胚囊败育而萎缩 ,假种皮发生于珠脊外侧及外珠被外侧 ,由于胚珠中部的表皮及表层下的几层细胞先后脱分化形成分生组织 ,而在以后的发育中经历一个由“中层”假种皮发育到“平台”假种皮的过程 ,当“平台”假种皮形成以后 ,在其外侧边缘形成一个明显的“上翘”假种皮 ;继而 ,把发育缓慢的胚珠和珠柄包埋 ,而形成“无核”。此外 ,在其发育过程中 ,外界温度对其影响较为明显 :扬花期的高温会产生大核、焦核 ,低温则产生无核 ,因此 ,无核荔枝可能是低温敏感型。

ClO2结合1-MCP对无核荔枝的常温保鲜效果研究

为探究常温条件下ClO_(2)结合1-MCP处理对荔枝的保鲜效果,为荔枝的常温贮藏提供理论依据。以采摘后新鲜的无核荔枝为试材,分别进行ClO_(2)、1-MCP、ClO_(2)+1-MCP处理,并于(25±2)℃下贮藏,定期测定其好果率、可溶性固形物含量、褐变指数、色泽参数、细胞膜渗透率、多酚含量、抗氧化能力多项指标。结果表明:与对照相比,3种处理均能提高荔枝的好果率,有效抑制荔枝可溶性固形物含量的降低和褐变指数、相对电导率的升高,延缓多酚降解,保持果实较强的抗氧化能力。整体上看,以ClO_(2)+1-MCP处理的荔枝常温保鲜效果最佳。

无核荔枝花发育相关MADS-box基因的克隆及结构分析

目的:克隆与无核荔枝花发育相关的MADS-box基因。方法:根据多种植物的MADS-box保守区及其C-端序列设计一对简并性引物,利用RT-PCR及3’-RACE的方法分离目的基因。结果:经同源分析,所克隆到的基因的cDNA序列包含有完整的MADS-box保守区与半保守的K区,是典型的MADS-box家族基因,命名为LMADS1。结论:成功地克隆到一个与无核荔枝花发育相关的MADS-box基因,以便进一步研究其对无核荔枝花发育的调控作用。

无核荔枝生长素反应因子基因克隆及序列分析

为获得在无核荔枝中胚珠退化过程中差异表达的生长素反应因子基因(ARF),对其全长的克隆并进行分析,根据构建的无核荔枝胚珠败育SSH消减文库的生长素反应因子EST序列,提取高质量的RNA,通过SMART-RACE技术,获得一个生长素反应因子3501bp的核苷酸序列。应用生物信息学软件进行分析,预测该序列含有2550bp的开放阅读框,推导的蛋白质为849个氨基酸,具有B3、Auxin_resp和AUX_IAA保守区与结构功能域。分析表明该基因为ARFs基因家族中的一个新成员,进化树上与芒果亲缘关系最近。

无核荔枝半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因克隆及序列分析

[目的]对无核荔枝的半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因进行克隆,并对其序列下进行分析。[方法]根据构建的无核荔枝胚败育SSH消减文库的半胱氨酸蛋白酶抑制剂EST序列,通过RACE技术获得半胱氨酸蛋白酶抑制基因的核苷酸序列并应用生物信息学软件进行分析。[结果]获得一个635 bp的半胱氨酸蛋白酶抑制基因序列,预测该序列含有321 bp的开放阅读框,推导其编码的蛋白质含106个氨基酸,具有半胱氨酸蛋白酶抑制剂保守区,与多个物种的半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因具有较高的同源性。[结论]为进一步研究半胱氨酸蛋白酶抑制剂在植物中的生理功能奠定了基础。

无核荔枝果实形成差异表达基因cDNA的克隆

采用抑制差减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)分离与海南无核荔枝果实形成相关的差异表达基因的cDNA片段,为克隆相关基因提供研究基础。分别以无核荔枝的有核幼果为driver;无核幼果为tester,建立差减cDNA文库。经Reverse Northern Dot-Blot筛选该文库,共获得61个阳性克隆,随机选取17个克隆进行测序,共获得10条非重复序列,对其中较长的7个序列进行同源分析,结果表明:有6个序列在荔枝中为首次报道。

根际交替灌溉技术在南岛无核荔枝上的应用效果分析

以7年生南岛无核荔枝成年树为试材,以常规灌溉为对照(CK),以根际交替灌溉(PRD)和半量常规灌溉(HN)为处理,研究PRD对单株产量、果实品质、叶片可溶性糖和光合色素含量的影响。结果表明:CK和PRD的单株产量差异不显著,二者都显著高于HN;PRD在果实单果重、果皮花色素苷含量和果肉TSS、TA、TSS/TA上与CK均无显著差异,而显著高于HN;在果肉V c含量上,HN显著高于CK和PRD;不同处理和CK对果实可食率无显著影响。不同处理和对照的叶片可溶性糖、光合色素含量动态变化特征不一样;PRD在总体上提高叶片可溶性糖、叶绿素a和总叶绿素含量,并且提高叶绿素a/b值。PRD未引起树体减产和果实品质变劣,可提高水分利用率和光合能力,降低用水量和生产成本,因此,该技术应用于南岛无核荔枝栽培具有良好的经济效益,值得进一步推广。

无核荔枝MADS box基因LMADS1的表达与转化拟南芥分析

根据多种植物MADSbox蛋白的MADS域的保守序列设计一对简并引物,采用RT-PCR和3′-RACE的方法,从无核荔枝(Litchi chinensis Sonn cv.Seedless)花蕾中分离出1个687bp的基因,该基因的cDNA序列包含有完整的MADSbox保守区与半保守的K区,是典型的MADSbox家族基因,命名为LMADS1,在Genbank上的登录号为AY705793。Southernblot和Northernblot检测结果表明,LMADS1在无核荔枝基因组中以单拷贝形式存在,并在雌花和雄花中表达。对该基因转化拟南芥的T1代植株检测分析,转化植株未见有生育进程与花器官的改变。

荔枝开花结果调控机制及种质分析研究进展

综述了近50 a来在荔枝开花结果和种质分析方面的研究进展,探讨了荔枝开花、结果、果实发育的生理调控机制以及果实无核的生理、生化和分子机制。阐述荔枝在繁殖和育种方面的问题。

南岛无核荔枝抗旱性和旱害表现初探

本研究以7年生南岛无核荔枝(Litchi chinensis Sonn.cv.Nandao seedless fruit)和蟾蜍红荔枝(Litchi chinensis Sonn.cv.Chanchuhong)成年树为试材,以不同灌溉量设置处理,探讨南岛无核荔枝抗旱性和旱害表现。结果显示,在干旱胁迫下,南岛无核荔枝叶片相对电导率(11.32%)显著高于蟾蜍红荔枝(8.80%);叶片POD和CAT活性(452.80μmol.min-.1g-1和1.13μmol.min-.1g-1显著低于蟾蜍红荔枝(475.98μmol.min-.1g-1和1.50μmol.min-.1g-1),表明南岛无核荔枝植株旱害更重和活性氧积累更多;南岛无核荔枝单果重减小相对极差(31.79%)比蟾蜍红荔枝(35.44%)低,但南岛无核荔枝株产减产相对极差(90.30%)高于蟾蜍红荔枝(89.54%),表明南岛无核荔枝受旱更易落果而大幅减产;在重度干旱胁迫下,南岛无核荔枝果肉糖酸比、含糖量、Vc含量和果实可食率下降,导致果实综合品质变劣。总之,南岛无核荔枝抗旱性更弱,受旱害表现更重。

根际交替灌溉技术在荔枝上的应用效果初探

以南岛无核荔枝成年树为试材,研究根际交替灌溉技术(PRD)对产量、品质和树体旱害的影响。结果表明,单株产量表现为PRD和对照(CK)差异不显著,二者显著高于半量常规灌溉(HN);PRD在果实单果重、果皮花色素苷含量和果肉TSS、TA、TSS/TA上与CK均无显著差异,而显著高于HN;HN果肉Vc含量最高。HN的叶片MDA含量显著较高,PRD与对照在MDA含量上无显著差异,说明HN表现旱害;PRD的叶片SOD、POD和CAT活性均具有高于HN与CK的趋势。总之,PRD未引起减产、果实品质变劣和旱害。

无核荔枝的保鲜研究

选取3种自制的抗氧化剂,配以3种保鲜袋和2种保鲜膜,结合热处理和冷处理,配成16组处理,分别在常温和低温条件下研究了无核荔枝保鲜的技术。结果表明,选用抗氧化剂P和抗氧化剂M的等体积混合液结合WH型保鲜袋置于2℃储藏处理荔枝,小袋包装(500 g/袋,29 cm×24 cm)果实能贮藏30 d,好果率达83.60%,能有效地延长无核荔枝保鲜期。抗氧化剂D、P、M和保鲜膜T、Z的单独使用对无核荔枝保鲜均有良好的效果。温水处理无核荔枝不能很好地护色,但对菌类有一定的杀灭作用。

温敏无核荔枝的种子败育和果实发育研究

运用胚胎学、解剖学的方法 ,对海南新发现的温敏无核荔枝产生无核果实的原因进行研究 .结果表明 :温敏无核荔枝由于低温影响 ,在受精过程中 ,精子不能进入卵膜或进入卵后雌雄核不融合 ,导致卵受精失败并退化 .次生核虽正常受精 ,并产生核型胚乳 ,有的还能发育到细胞型胚 ,到 12d左右也完全退化 .结果导致胚珠极早败育 ,但假种皮仍能发生发育 。

南岛无核荔枝控梢促花和保花保果技术的研究

采用不同处理组合对比分析法,根据荔枝生长物侯期,对海南省稀优品种——南岛无核荔枝进行控梢促花和保花保果研究.试验表明:A组处理效果最佳,成穗率达到85.6％,比对照增加59.8％;雌雄花比达到0.28,比对照(CK)增加了100％;座果率达到27.2％,比对照增加19.6％;单株平均产量达到20.5 kg,比对照增加150％;单果质量达38.5 g,比对照增加3.9 g.其效果极为显著.