黄肉桃果实中类胡萝卜素提取和测定方法研究

【目的】建立适于黄肉桃果实中类胡萝卜素有效提取和高效液相色谱(HPLC)快速测定的方法。【方法】在采用YMC-C30色谱柱,检测波长450 nm和柱温25℃的条件下,重点从提取料液比、提取方式和时间、液相测定的流动相配比、流速和进样量等方面研究了黄肉桃果实中类胡萝卜素提取和测定的方法,并对方法进行了评价。【结果】黄肉桃果实中类胡萝卜素以丙酮为提取剂,果肉与提取剂的料液比(g·m L^(-1))为1∶6,超声波避光辅助提取1 h;HPLC测定进样量20μL,以甲基叔丁基醚和甲醇(V/V=30∶70)为流动相等度洗脱,流速1.0 m L·min^(-1)。本方法操作简单,类胡萝卜素提取效率高,HPLC测定回收率为95~105%,相对标准偏差(RSD)小于2.25%,稳定性良好,精密度高,用时短,成本低。【结论】优化所得方法适于黄肉桃果实中类胡萝卜素的有效提取和快速测定。

红肉桃研究与利用进展

红肉桃富含酚类物质和花色苷,抗氧化能力强,营养与保健价值高,成为热点研究方向之一。综述了红肉桃种质资源的概况、亲缘关系、抗氧化组分、抗氧化能力、花色苷积累特征、生理活性评价等方面的研究进展;总结了桃红肉性状的遗传规律、显性红肉位点DBF(dominant blood-flesh)的标记、隐性红肉位点bf(blood-flesh)的标记等方面的研究结果,初步探讨了桃红肉性状的分子机制与其他蔷薇科果树的差异;最后,分析了国内外红肉桃种质创新与品种选育的进程,并提出进一步研究与利用的建议。

‘宁玉’草莓花芽分化及其生化物质的变化

【目的】探明自然条件下草莓花芽分化时期及分化过程中成花物质的动态变化。【方法】运用植物解剖学方法观察了草莓新品种‘宁玉’花芽分化过程,并测定了花芽分化过程中叶片中的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、总氮及内源激素的含量。【结果】在自然条件下,花芽分化历时约35 d,可分为未分化期、分化初始期、花序原基分化期、小花原基分化期、萼片花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期7个时期;在花芽未分化时,叶片中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、总氮含量均较高,进入花芽分化期后,可溶性糖、淀粉含量先降低后持续增加,可溶性蛋白呈现低—高—低的变化趋势,在整个过程中C/N值总体呈现增大趋势;在花芽分化过程中,植物内源激素ZR含量较高,最高可达907μg·g-1,GA3和ABA含量较低,ZR/GA3比值一直较稳定并处于较高,ZR/IAA比值随花芽分化不断增加,而ABA/GA3、ABA/IAA、ABA/ZR比值变化相对平稳。【结论】C/N值的增大有利于花芽分化的进行;高水平的ZR和低水平的GA3、ABA可能促进花芽分化,在激素平衡中,ZR/GA3和ZR/IAA比值的变化起主要影响作用,高比值的ZR/GA3和ZR/IAA可能有利于草莓的花芽分化。

早熟无核葡萄新品种‘紫金早生’的选育

‘紫金早生’是‘金星无核’通过化学诱变选育出的早熟、无核葡萄新品种,欧美杂种。果穗圆锥形,较整齐,平均单穗质量317.4 g,果粒圆形或椭圆形,紫黑色,平均单粒质量5.2 g,果皮中等厚,果肉质地较软,有较浓的玫瑰香味,平均可溶性固形物含量为17.2%,可滴定酸含量为0.66%。在南京地区,7月中旬果实成熟,早果性及丰产性强,抗病性强。

杜梨CBL1和CBL7基因对非生物逆境的响应

【目的】克隆2个杜梨类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like protein,CBL)基因,并对其序列特征、表达特点及抗逆功能进行比较研究。【方法】采用电子克隆、RT-PCR和长片段PCR克隆了PbCBL1和PbCBL7的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,半定量RT-PCR检测它们的表达特点,原核表达初步比较研究上述2个基因的抗逆功能。【结果】杜梨PbCBL1 cDNA编码区为642 bp,编码213个氨基酸,对应基因组DNA序列长2 969 bp;PbCBL7 cDNA编码区为639 bp,编码212个氨基酸,对应基因组DNA序列长1 788 bp;PbCBL1和PbCBL7均由8个外显子和7个内含子组成。PbCBL1和PbCBL7编码的多肽均具有植物类钙调磷酸酶B亚基蛋白结合Ca2+所必需的4个EF手型结构和1个典型的植物钙调磷酸酶A亚基结合位点。未经处理的杜梨幼苗(对照)根和叶中PbCBL1和PbCBL7的表达非常微弱,NaCl、PEG6000、甘露醇和ABA处理后,它们在根和叶中的表达均上调,且PbCBL1在叶片中的表达量显著增加。2个CBL基因分别转入大肠杆菌BL21(DE3)后,均能够明显减轻NaCl、甘露醇和PEG6000对菌株的生长抑制,而转PbCBL1菌株的抗逆效果较为明显。【结论】PbCBL1和PbCBL7基因具备植物CBLs基因家族的固有特征,对盐碱、干旱、渗透胁迫和ABA处理均存在转录响应,上述基因的转入能够提高大肠杆菌BL21(DE3)对盐胁迫和渗透胁迫的耐受能力,转PbCBL1菌株的抗逆功能强于转PbCBL7菌株。

盐胁迫下的杜梨PbPYL4基因克隆及其与PbNCED2基因表达分析

【目的】分离和克隆杜梨ABA受体蛋白基因Pb PYL4,了解其在杜梨响应盐胁迫的表达情况。【方法】以杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)无性系组培苗为试验材料,使用RT-PCR的方法从杜梨中克隆到ABA受体基因,命名为PbPYL4,并研究该基因盐胁迫处理下的表达模式,同时检测ABA合成基因Pb NCED2在盐胁迫下的表达模式。【结果】PbPYL4的c DNA长度为682 bp,其中开放阅读框(ORF)621 bp,编码207个氨基酸的蛋白。系统发生分析结果表明,PbPYL4与植物中已经发现的拟南芥ABA受体蛋白PYL4/RCAR10亲缘关系较近。荧光定量RT-PCR表达分析结果表明,根,盐胁迫12 h内,Pb PYL4基因被诱导表达,12 h达到第1个小高峰,随后24 h表达下降,48 h表达又上升,72 h达到第2个峰值;茎,盐胁迫48 h后,Pb PYL4基因被诱导表达;叶片,处理12 h后,Pb PYL4基因被诱导表达,72 h表达略微下降。在同样组织中,Pb NCED2表现出与Pb PYL4相似的表达时序。【结论】Pb PYL4基因可能在杜梨响应盐胁迫的过程中起了重要的作用。

杜梨PbCBL10基因表达与启动子功能分析

【目的】类钙调磷酸酶B亚基蛋白(Calcineurin B-like proteins,CBLs)参与调控植物生长发育及在响应逆境胁迫过程发挥重要作用。深入探明杜梨CBLs家族成员PbCBL10在逆境下的表达模式并在转录水平上揭示表达差异,为揭示梨抗逆机制提供理论依据。【方法】以杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)幼苗为试材,运用实时荧光定量RT-PCR技术分析了PbCBL10在Na Cl、Ca Cl2、甘露醇(Mannitol)、聚乙二醇(PEG6000)、脱落酸(ABA)、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)和温度诱导下的表达特性;通过基因组步移技术分离PbCBL10启动子序列,并利用生物信息学方法对其功能进行预测;构建启动子植物表达载体并通过农杆菌介导法转化烟草,研究多种胁迫及激素诱导下GUS蛋白瞬时表达情况。【结果】RT-qPCR分析表明:PbCBL10表达受Na Cl、Ca Cl2、甘露醇、PEG6000、ABA、6-BA、NAA和温度诱导;获得了长度为919bp的PbCBL10启动子序列,该序列含有典型调控元件与多个胁迫顺式元件;瞬时表达结果表明,多种胁迫与激素作用因子均可诱导PbCBL10启动子调控GUS基因的表达。【结论】PbCBL10参与多种激素和逆境胁迫过程的信号转导,在调控梨树生长发育及响应环境胁迫方面发挥重要作用。

设施促成草莓新品种——‘紫金香玉’的选育

‘紫金香玉’是以‘高良5号’为母本、‘甜查理’为父本经杂交选育而成的抗病优质设施草莓新品种。该品种早熟丰产,果实圆锥形,整齐,畸形果少,果面红色略深,光泽强,平均单果质量18.5 g,产量达30 900 kg·hm-2。肉质细,风味酸甜,可溶性固形物含量11.4%,硬度2.19 kg·cm-2。植株长势强,半直立,耐热性强,抗炭疽病、白粉病,育苗容易,适合我国大部分地区促成栽培。

豆梨NADH型硝酸还原酶基因克隆、表达及酶活性分析

【目的】克隆豆梨硝酸还原酶基因(PcNR),并对其序列特征、表达特点及酶活性进行分析。【方法】采用电子克隆、RT-PCR和长片段PCR,得到PcNR的cDNA和DNA序列,利用生物信息学方法进行序列分析,半定量RT-PCR检测其表达特点,并测定硝酸还原酶活性。【结果】获得了豆梨硝酸还原酶基因(PcNR)的cDNA编码区,其长度为2 712 bp,编码903个氨基酸,对应的基因组DNA序列长4 115 bp,包括4个外显子和3个内含子。PcNR编码的多肽含有硝酸还原酶特征序列:含钼因子、血红素结合区域和FAD绑定区域,属于NADH型硝酸还原酶。PcNR与湖北海棠MhNR(JN632526)、桃PpNR(AB061670)和野草莓FvNR(XM_004300392)蛋白间的相似性较高,并与蔷薇科植物NR处于系统进化树的同一分枝上。在无氮处理的豆梨叶片中几乎检测不到PcNR的表达;随着培养液中NO3-浓度的提高,其表达量先上升后下降;此外,供氮时间、环境温度及光照均可调控该基因的表达。豆梨叶片中硝酸还原酶的活性变化规律与PcNR表达量变化趋势相一致。【结论】首次从豆梨中克隆获得PcNR基因的cDNA和DNA序列,揭示了其序列特征,并对调控该基因表达和硝酸还原酶活性的相关因素进行分析,为开展梨砧木氮素营养研究提供资料。

设施促成草莓新品种——‘紫金香玉’

1选育经过 2008年早春,以选育抗病、优质促成栽培品种为目标,进行人工杂交,配制杂交组合39个,获得杂交种子17 242粒。当年播种育苗,9月初将杂交单株定植于大棚,进行单株鉴定。发现08-8组合（母本为‘高良5号’、父本为‘甜查理’）的杂交后代中编号为08-8-S-3的单株表现出众,其植株长势强,果实外观端正、品质好,综合性状好。于2009年5月进行该单株的田间繁苗,当年9月定植于大棚,并进一步进行物候期、植物学及经济性状鉴定。结果发现该优系遗传了母本‘高良5号’的早熟性和风味特征、父本‘甜查理’的长势和抗性等特征。

‘黄花’及其芽变‘绿黄花’梨成熟期果皮代谢物鉴定与比较分析

【目的】鉴定和比较砂梨品种‘黄花’(Pyrus pyrifolia Nakai‘Huanghua’)及其芽变‘绿黄花’(Pyrus pyrifolia Nakai‘Lühuanghua’)成熟期果皮代谢产物的差异。【方法】利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-质谱联用(LCMS)技术,对2者成熟期果皮中代谢产物进行鉴定。同时,对这2种梨果皮中代谢物质的峰响应强度数据进行主成分分析(PCA)和偏最小二乘法分析(PLS-DA)。【结果】2者果皮中代谢物的差异使得梨果皮色泽发生变异。GC-MS的结果中共得到18种差异性代谢产物,主要包括草酸、苹果酸和柠檬酸等有机酸类,丙氨酸和L-天门冬酰胺等氨基酸类以及果糖、葡萄糖和蔗糖等糖类物质;LC-MS的结果中共得到43种差异性代谢产物,主要包括顺式-15-二十四碳烯酸、5,9-二十四碳二烯酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸、二十二烷酸和二十四烷酸等脂肪酸类,邻苯二甲酸二己基酯和2-单亚油酰甘油酯等酯类,熊果酸和角鲨烯等三萜类,5-氧-反式-对-香豆酰-奎宁酸、香草酸、熊果苷和绿原酸等酚类,黄酮类,松柏醛和肉桂酸等苯丙烷类,豆甾醇等甾醇类以及δ-生育三烯酚和α-生育三烯酚等维生素E类物质。【结论】‘黄花’与‘绿黄花’果皮色泽上的不同很可能是这些差异性代谢产物共同作用的结果。

桃脂氧合酶基因家族生物信息学及其表达特性分析

【目的】脂氧合酶（lipoxygenase;LOX;linoleate oxygen oxidoreductase;EC1.13.11.12）作为一种重要的酶,广泛参与植物生长、发育、成熟、衰老及植物抗逆过程,因其重要作用一直是国内外研究的重点和热点。研究利用生物信息学方法对桃LOX基因家族进行发掘和预测,以期为桃LOX家族基因鉴定和功能分析提供基础信息,并在分子水平上为桃品种改良及采后保鲜提供明确的候选基因。【方法】采用生物信息学方法研究了桃LOX基因家族成员数目、系统进化关系、假定蛋白质结构及分类,运用q RT-PCR技术研究LOX基因家族在桃特异组织中的表达模式。【结果】桃LOX基因家族包含13个假定蛋白,9-LOX和13-LOX类型分别有6个成员,另外存在1个特殊类型,与苹果具有相似性;桃LOX蛋白氨基酸序列一致性在33.76%-90.84%;13个LOX家族成员绝大多数是两性氨基酸,9-LOX类型的6个家族成员的理论等电点都小于7,13-LOX类型各等电点没有规律;13个蛋白质的二级结构除ppa017962m外以无规则卷曲为主要构成元件;染色体定位分析表明,LOX家族基因并非平均分布在桃的8条染色体上,其中6号染色体上桃LOX基因分布最多,ppa017962m未定位在任何特异染色体上;q RT-PCR的组织特异性表达结果表明,LOX基因家族主要在果实和茎中的相对表达量较高。【结论】分离并鉴定了13个桃LOX家族基因,其不均匀地分布在桃染色体上;多数桃LOX基因主要在果实和茎部表达;ppa001634m、ppa001082m、ppa001216m、ppa001016m、ppa017962m在果实中的表达量最高,可能参与调控桃果实衰老软化过程。

采前喷钙对金陵黄露桃钙吸收及细胞超微结构的影响

以鲜食黄肉桃品种金陵黄露为材料,在盛花后30 d(幼果期)、55 d(果实膨大期)、80 d(成熟前期),分3次对果实和叶片喷施不同形态的钙,研究了喷钙对叶片、果皮、果肉钙含量及果肉细胞超微结构的影响。结果表明,采前喷钙增加了金陵黄露桃叶片、果皮、果肉的钙含量,整个发育期以幼果期喷钙效果最为显著,0.015 mol/L螯合钙处理在3个测定时期(花后55 d、80 d、87 d)钙含量最高。此外,在果实贮藏25 d后,观察其果肉细胞超微结构,发现经喷钙处理的果肉细胞中钙主要分布于细胞壁、细胞膜、液泡膜,而且细胞结构较清晰完整,0.020 mol/L和0.015 mol/L螯合钙处理的清晰程度较好;而喷施清水对照的果肉细胞中仅发现少量的钙,其细胞壁扭曲变形、断裂,细胞分室作用消失,细胞结构异常,细胞膜系统的结构和功能受到损伤。可见,在桃生长发育过程中叶片和果实表面喷施不同浓度的钙溶液能增加果实钙含量,使细胞结构和功能得到有效保护,其中以0.015 mol/L螯合钙处理效果较为明显。

早熟无核葡萄新品种‘紫金早生’

‘紫金早生’是‘金星无核’通过秋水仙素诱变选育出的早熟、无核葡萄新品种,欧美杂种。2014年育成,2015年11月通过江苏省果茶花品种鉴定委员会鉴定（苏鉴果201506）并命名。