增强UV-B辐射对贵妃杧果果实成熟和叶片显微结构及光合速率的影响

【目的】探究增强UV-B辐射对贵妃杧果果实成熟期、果实品质、叶片光合作用和显微结构的影响,为制定在增强UV-B辐射下的芒果栽培技术提供理论依据。【方法】选择16年生的贵妃杧果树,在田间采用紫外灯照射,人工模拟96 kJ·m^(-2)·d^(-1)的增强UV-B辐射处理,以自然光照为对照(CK),观测成熟果比率、叶片光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、叶片显微结构等变化,比较处理与对照的差异。【结果】与CK相比,处理的叶片上表皮和栅栏组织厚度分别高出2.29、30.35μm,栅栏组织和海绵组织细胞排列紧密度上升,叶片厚度和栅海比值均显著升高36μm和18%。叶片P_(n)和G_(s)呈上升趋势,成熟果比率在4月22日、29日和5月7日分别显著提高了6.77%、37.83%和17.52%;第一批果的可溶性糖、可溶性固形物、维生素C含量和糖酸比、固酸比显著高于对照,可滴定酸含量显著低于对照;处理的叶片上角质层、下表皮、下角质层厚度和气孔大小、形态均无显著变化。【结论】96 kJ·m^(-2)·d^(-1)的增强UV-B辐射通过改善叶肉光合组织显微结构和提高叶片Gs而增强贵妃杧果叶片光合作用,引起贵妃杧果果实早熟,这也对产期难以调节的贵妃杧果提供了一条产期调节技术的突破性研发新途径。

杧果PEPC基因家族全基因组鉴定及表达分析

PEPC家族蛋白在植物光合碳同化过程中具有重要作用,同时具有多种非光合生物学功能,目前杧果中鲜见报道。本研究对杧果MiPEPCs进行了全基因组鉴定,并分析了它们在不同组织(成熟叶片、成熟树皮、种子、根、花、果肉和果皮)和两个品种(高糖品种台农一号杧和低糖品种热农1号杧)中的表达情况。结果表明,杧果MiPEPC基因家族成员4个,其理化特征较为相似,且所有MiPEPCs蛋白亚细胞定位预测均为细胞质。基因组定位发现杧果MiPEPCs分布于4条不同的染色体。联合拟南芥,水稻,菠萝的PEPCs蛋白进行系统进化分析显示可分为2个亚组,MiPEPCs分布在第I(PTPC)和II亚族(BTPC)。杧果植物型MiPEPCs和细菌型MiPEPCs分离时间早于单子叶植物和双子叶植物的分离时间,两者蛋白序列差异大,但仍具有一定的保守性。顺式作用元件分析显示,MiPEPCs含有数量较多的光响应元件和激素响应元件。转录组表达分析结合qPCR试验验证发现,MiPEPCs在不同杧果组织中的表达具有偏好性,可能参与杧果的多个生物学过程(包含光合和非光合过程),初步推测MiPEPC1、MiPEPC3可能参与杧果果实成熟过程,为进一步探究MiPEPC家族在杧果中的生物学功能奠定了基础。