外源褪黑素对采后果实品质影响的研究进展

褪黑素(N-acetyl-5-methoxytryptamine,MT)是一种生命必需的小分子吲哚胺类化合物,广泛存在于动植物体内,对于动植物的生长发育起着极其重要的作用。对外源褪黑素对果实品质的影响进行了综述,以期对果实采后保鲜、提升果实品质、提高果实抗逆性等提供参考,获得更高的经济效益。随着研究人员对于植物褪黑素研究的逐渐深入,植物褪黑素的合成途径以及对于植物的作用越发明确,从外源褪黑素对于采后果实产生的影响进行了综述,从外观品质、内在品质、采后衰老、抗逆性等方面阐述了外源褪黑素的调控机制。发现褪黑素主要通过影响果实的外观品质、内在品质、延缓衰老、提高抗逆性等对果实产生影响。褪黑素对于提高果实品质、果实采后保鲜、延长货架期等有着极其重要的作用。

树干注射法防治果树病虫害研究进展

果树病虫害防治基本采用传统的喷雾法,叶面喷雾法不仅农药利用率低,农业资源浪费严重,而且污染自然环境,杀伤天敌昆虫。树干注射法能避免喷雾法的不足之处。文章综述了树干注射法在果树病虫害防治中的应用情况,分析了注射法的优缺点,为今后的施用提供了参考。

花期低温寡照对不同设施栽培模式冬枣产量的影响

通过研究低温阴雨寡照对不同设施类型内环境变化规律及对冬枣花期坐果、产量的影响,发现不同设施应对花期突发气象灾害的短板和不足,为进一步提高冬枣设施栽培效益提供科学依据。以露地栽培冬枣为对照,研究对比地坑棚、棉被棚及双膜棚3种不同设施类型,冬枣花期遭遇寒潮降温、阴雨寡照时每日最低温度、平均气温、平均空气相对湿度、平均日照强度、露点温度及积热量与正常年份的变化差异及对坐果率和产量的影响。结果表明:当遭遇低温胁迫时,地坑棚和棉被棚保温效果好,对花期坐果率影响较低,减产比率低,经济效益高;双膜棚正常年份日照强度高,利于热量积累,产量高,但因阴雨寡照,日照强度降低使棚内空气相对湿度过高,易发生“霉花”现象,减产比率相对较高。露地栽培成本低,产量大,但抵御低温阴雨寡照等气象灾害能力弱,经济收益受损最大。揭示了冬枣花期遭遇寒潮降温、阴雨寡照后主要环境气象因子的变化规律及影响减产的重要气象因子由高到低排序为:空气相对湿度>平均气温>日照强度。并初步建立产量与重要影响因子间预测模型:Y=19.563-0.356X_(1)+0.044X_(4)-0.646X_(6),为精准计算把控不同设施栽培条件下气温、湿度和日照强度,真正做到科学防控,科技指导果园减灾降损提供技术指导。

不同授粉方式对设施西瓜授粉效果研究

为了探究不同方式组建授粉蜂群的授粉效率,利用意大利蜜蜂Apis mellifera蜂王上颚腺信息素(Queen mandibular pheromone,QMP)替代蜂群内的真正蜂王组建授粉蜂群给“日本新秀”西瓜授粉,比较有王群(Queenright)、无王群(Queenless)、假王群(QMP+queenless)和人工授粉(Hand pollinated)4种不同授粉方式对设施西瓜授粉后的产量、品质和蜂群采集活动及蜂群损失情况差异,以此验证利用蜂王上颚腺信息素替代蜂王组建蜂群为设施西瓜授粉的可行性。结果表明:假王群采集活动趋势可与有王群保持一致,两者蜂群损耗、出巢、回巢和带粉回巢的采集蜂数显著高于无王群;有王群和假王群授粉西瓜平均产量均显著高于无王群和人工授粉。有王群、假王群和无王群处理的西瓜果实种子饱子数均显著高于人工授粉。且有王群和假王群西瓜的可溶性固形物含量显著高于无王群和人工授粉处理。综上所述,使用蜂王上颚腺信息素替代蜂王组建小型授粉蜂群为设施西瓜授粉切实可行,该研究为设施作物授粉提供了新的思路和方法,也拓展了昆虫信息素在农业系统中的重要利用价值。

葫芦枣和磨盘枣缢痕果形发育观察

以果形奇特、缢痕明显的葫芦枣和磨盘枣为试材,普通圆柱果形的六月鲜枣品种为参照,从形态学和细胞学方面观察其果形发育进程及其形成原因。结果表明,葫芦枣和磨盘枣缢痕形成的原因是该处细胞分裂数量少,细胞膨大比率小,细胞排列紧密度大。初步认为,缢痕的上部和下部组织细胞发育不对称是导致葫芦枣和磨盘枣果形奇特的主要原因。

部分苹果属种质遗传多样性分析及分子身份证构建

以山定子和25份苹果栽培品种为试验材料,利用16对荧光SSR分子标记对供试材料进行分子鉴定,同时进行了遗传多样性分析,并构建了各供试材料的指纹数据和分子身份证。利用GenAlEx 6.501软件分析了遗传多样性,并基于Jaccard系数利用Ntsys软件对SSR扩增结果进行了UPGMA聚类分析。遗传多样性分析结果显示,16对SSR引物共扩增出139个等位基因位点,多态性等位基因数在5(NH015a)和11(CH05e03)之间,平均值为7.938;有效等位基因数在2.711(GD147)和6.563(GD142)之间,平均值为4.123;观察杂合度在0.654和0.962之间,平均值为0.802;期望杂合度在0.631和0.848之间,平均值为0.743;无偏杂合度期望值在0.644和0.864之间,平均值为0.758;香浓多样性指数平均值为1.616;固定指数平均值为-0.082;荧光SSR分析结果与已知苹果品种间的谱系较为一致,并从分子水平为山定子作为常用苹果砧木提供了验证;筛选出7对SSR核心引物,用于分子身份证的构建,并利用条形码技术将每对引物的分子身份证转化成可被机器快速扫描的条形码分子身份证。

紫苏caleosin 基因克隆及表达分析

油体钙蛋白(caleosin)是参与油体合成的一类蛋白质。本研究从紫苏转录组数据库中筛选获得caleosin的PfClo1和PfClo2两个基因片段,通过表达特性分析发现,PfClo2基因在紫苏不同组织中几乎不表达,故选定PfClo1基因进行克隆及实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)分析,探究基因PfClo1在紫苏不同品种中的表达特性及对干旱胁迫的响应。紫苏caleosin的PfClo1基因序列分析结果表明,PfClo1基因的开放阅读框(ORF)序列为609 bp,共编码202个氨基酸,理论等电点为5.19,亲水性系数为0.678,PSORT软件预测PfClo1蛋白定位于细胞质;BLAST同源序列比对表明,PfClo1与丹参和芝麻的caleosin序列相似性较高,属于典型的caleosin家族成员;qRT-PCR分析结果表明,PfClo1基因在‘晋紫苏1号’的花和种子中均有表达,且在开花后30 d的种子中表达量最高;通过分析不同紫苏品种的差异表达发现,PfClo1基因的表达与紫苏油脂合成存在一定的正相关关系;用20%聚乙二醇(PEG)对‘晋紫苏1号’幼苗进行干旱胁迫处理后发现,PfClo1基因在胁迫处理12 h时表达量达到最高,为对照的6.78倍,推测该基因可能在紫苏干旱胁迫诱导中发挥调控作用。该研究结果为深入探究PfClo1基因在紫苏种子发育及干旱胁迫应答中的功能提供了理论依据。

冠层结构对梨叶片光合特性及果实品质的影响

冠层结构是影响果树生长发育及丰产优质的重要因素。该研究以20年生‘玉露香’梨大冠分层树形为对照(CK),以冠层整形修剪后的3、4和5个主枝的开心树形为处理(分别记为OCC3b、OCC4b和OCC5b),测定了冠层截获的光合有效辐射、叶片的气体交换、叶绿素荧光和果实品质特性,探讨不同冠层结构内光环境的变化对梨树叶片光合特性及果实品质的影响,探讨果树的光合调控和结实规律,为西北黄土高原产区果树的标准化整形修剪提供理论依据。结果表明:(1)OCC3b、OCC4b和OCC5b的冠层不同方位和不同时刻截获的光合有效辐射(PAR)均高于CK。与CK和OCC5b相比,OCC3b和OCC4b叶片光响应的最大净光合速率(Pnmax)和羧化效率(CE)显著提高。(2)在强光胁迫下,开心树形叶片光呼吸速率(Pr)占总光合速率(Pg)的比例(Pr/Pg)和非光化学淬灭(NPQ)中可恢复组分r(qE)提高,同时不可恢复组分r(qI)降低。(3)OCC3b和OCC4b比OCC5b和CK的单果重、果面红晕面积、果皮花青苷含量、可溶性固形物含量和可溶性总糖含量均显著提高,而可滴定酸含量显著降低。(4)PAR与果面着色面积和果皮花青苷含量呈极显著正相关关系,Pnmax与单果重呈极显著正相关关系,而PAR和Pnmax均与可滴定酸呈极显著负相关关系。研究发现,OCC3b和OCC4b的梨树冠层内可截获更多的光能,叶片光合能力更强,遭遇强光胁迫时能够通过更高效的热耗散和光呼吸进行自我保护,而且开心形树冠结构还能显著提升果实品质。

影响枣果实风味品质的指标分析

以鲜食、制干,早熟、晚熟,口味酸、甜等24个不同枣种质资源果实为试材,对其果实风味品质的相关指标(可溶性固形物、可滴定酸、V_(C)、含水量等)进行了测定和分析。结果表明,随着果实的发育成熟,可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸含量不断上升,而果实含水量和V_(C)含量逐渐下降;全红果实各风味品质指标在不同种质间存在显著差异,果实口感评价等级与糖酸比、固酸比、可溶性固形物和可溶性糖呈极显著正相关,与可滴定酸和V_(C)呈极显著负相关,固酸比值介于60~90、糖酸比值介于45~65时果实的口感风味为酸甜适口。可溶性固形物与含水量之间存在极显著负相关,果实成熟期的早晚与糖酸比和固酸比存在显著正相关。可溶性固形物、可溶性糖、固酸比、糖酸比、含水量在种质间均呈正态分布。

枣种质资源果实cAMP和cGMP含量分析

了解不同枣种质资源环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)和环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)含量特征,筛选含量较高的种质,为资源开发利用提供参考。以204份枣种质资源为试材,利用超高效液相色谱法(Ultra-high performance liquid chromatography,UPLC)测定各种质脆熟期果实的cAMP和cGMP含量,并进行变异分析、相关性分析及聚类分析,进而筛选cAMP和cGMP含量较高的种质。结果表明,同一种质的cAMP含量高于cGMP,204份种质cAMP和cGMP含量的平均值分别为58.01μg·g^-1·FW和22.82μg·g^-1·FW,变异系数分别为53.77%和58.81%,二者含量均服从正态分布;cAMP含量和cGMP含量间呈极显著正相关;聚类分析将204份枣种质资源在遗传距离为4.5处划分为3类,分别定义为高含量类群、中含量类群和低含量类群,筛选出溆浦香枣、临泽大枣、临猗笨枣、根德大枣、延川跌牙枣等28份cAMP和cGMP含量较高的枣种质。初步建立了枣种质资源cAMP和cGMP含量的分级指标,并筛选出含量较高的种质资源,为cAMP和cGMP功能食品开发提供基础原料。

杏种质资源外观性状聚类分析

以当地表现良好的20个杏种质资源果实为试材,采用比较法、相关性分析、聚类分析等方法,研究了各资源果实的单果质量、可食率、果形指数、核形指数等外观性状品种间差异及相关性,以期为杏品种品质评价、品种选择及推广利用提供参考依据。结果表明:20个试材在9项外观性状指标中均呈现不同程度差异;相关性分析显示单果质量与核鲜质量、可食率、果实纵、横径、果核纵、横径呈极显著正相关,果形指数与核形指数呈显著正相关。聚类分析将20个试材在距离为5的临界点分为4类,第Ⅰ类包含9个品种,以"金太阳""晋梅杏""银香白"为代表,其特征为平均单果质量在60.790 g左右,果个均匀;第Ⅱ类包含3个品种,以"赛买提"为代表,其特征为平均单果质量在34.175 g左右,果个较小;第Ⅲ类包含4个品种,以"晚红杏"为代表,其特征为平均单果质量在82.231 g左右,果个、果核稍大;第Ⅳ类包含4个品种,以"华县大接杏"为代表,其特征为平均单果质量在101.226 g左右,果个、果核均大。综上,不同资源品种间各项外观性状存在差异,同时各项外观性状指标间相互影响,其中单果质量受核鲜质量、可食率、果实纵、横径、果核纵、横径等影响巨大,果形指数受核形指数影响一般,聚类分析分成4类,中等果形(常见果形)、小果型、中等稍大型、大果型。

灌溉频率对基质栽培‘红颜’草莓叶片光合特性、产量及品质的影响

以单位面积累积的太阳辐射量为指标,在草莓不同生育阶段(坐果前和坐果后)设置不同的灌溉频率处理,研究不同供水条件下草莓叶片的光合生理变化和产量、品质差异以及前期干旱胁迫、后期复水后对植株生长的影响。结果表明:坐果前5.0 MJ/m^2和6.0 MJ/m^2胁迫处理下的草莓植株在坐果后的充分灌溉下(3.0 MJ/m^2)可恢复至无胁迫水平,但7.0MJ/m^2的灌溉频率则会对植株生长产生严重影响而无法恢复;坐果后5.0MJ/m^2的灌溉频率会使草莓的叶片光合能力以及产量和果实品质受到影响而显著降低,保证草莓植株坐果后生长不受水分胁迫影响的临界灌溉频率是4.5 MJ/m^2。

基于转录组测序枣胚发育过程差异表达基因分析

为了探索枣胚发育的分子机理,本研究使用Illumina高通量测序平台对中度可育枣品种‘冷白玉’四个发育时期(原胚,小球形胚,心形胚,鱼雷形胚)的幼胚进行转录组测序,共获得135743080条高质量Reads,Q30>92.88%。样品间共筛选出2333个差异表达基因,其中有19个差异表达基因是所有样品组合共有的。原胚与小球形胚的幼胚(L2 vs L3)间的差异表达基因(differentially expressed gene,DEG)基因数(867)明显多于其他组合,小球形胚与鱼雷形胚(L3 vs L5)间的DEG基因数(503)明显多于原胚与心形胚(L2 vs L4)间的DEG基因数(498)。GO富集分析显示,四个发育时期的DEG主要共同富集到分子功能、细胞组分、生物过程等GO条目。KEGG富集分析发现,四个时期的DEGs主要共同富集到次生代谢合成、代谢过程、植物信号转导通路,主要参与了苯丙氨酸代谢、α-亚麻酸代谢、氰氨基酸代谢、光合作用-天线蛋白质等代谢途径。通过转录组测序分析了不同发育阶段的‘冷白玉’枣幼胚差异基因表达状况,为寻找枣胚发育的相关基因提供理论参考。