湖北省萝卜生产、科研现状及发展方向

萝卜是我国重要的蔬菜作物之一,而湖北省是种植面积最大的省份。萝卜产业的发展对广大农村地区实现脱贫致富、乡村振兴起到了重要的作用。对湖北省萝卜的生产种植、相关科研单位的研究现状等方面进行了回顾,并对萝卜未来发展方向进行了展望。

辣椒雄性不育的分子研究进展

辣椒(Capsicum annuum L.)是世界上重要的蔬菜作物之一,杂种优势明显。利用雄性不育系制种可有效解决人工去雄的难题,简化制种工序,降低生产成本。而辣椒雄性不育是一个快速发展的研究领域。综述了近几年在辣椒雄性不育的类型与特点、细胞学特征、细胞核雄性不育的分子机制,以及细胞质雄性不育的机制解析等方面所取得的重要进展,并对辣椒雄性不育中存在的问题以及未来发展方向进行了讨论和展望,旨在为辣椒三系配套制种提供理论参考。

土壤改良措施对土壤微生态和西瓜苗期枯萎病防治的影响

由尖孢镰孢菌侵染导致的枯萎病是西瓜生产上最严重的病害之一。为探索不同土壤改良措施对西瓜枯萎病的防治效果,利用盆栽试验,对含有西瓜枯萎病病原菌的栽培基质进行土壤改良和微生物多样性分析。结果表明,与病土对照相比,高温处理下部分土壤酶活性降低,但枯萎病发病率降低至14.13%,且土壤真菌丰度和多样性提高;淹水处理同时降低了枯萎病的发病率、土壤养分含量和土壤酶活性,但提高了土壤细菌丰度;枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌制剂处理对土壤速效养分含量、土壤酶活性、土壤细菌和真菌的丰度及多样性均有所提高,但对西瓜苗期枯萎病的防治效果并不明显。研究结果揭示了不同土壤改良方法对西瓜苗期枯萎病防治和土壤微生态环境的影响,可为生产上克服西瓜连作障碍提供参考。

辣椒蔗糖转运蛋白基因生物信息学及表达模式分析

蔗糖转运蛋白(sucrose uptake transporters,SUTs)调控蔗糖的运输和分配,在植物的发育和胁迫响应方面发挥作用。为探究辣椒中CaSUTs基因家族成员的功能,利用同源性搜索在辣椒基因组中鉴定到4个蔗糖转运蛋白基因。通过生物信息学手段分析研究了CaSUTs基因结构、系统发育关系和基因表达等。研究发现,CaSUTs蛋白分子量在12.47~65.56 kDa之间,理论等电点在6.00~9.32之间,均被定位在细胞膜上。根据系统发育将辣椒、番茄和拟南芥SUTs蛋白划分为4个进化分支。辣椒表达谱分析表明,CaSUTs基因在不同组织和不同处理下存在差异表达,说明CaSUTs基因具有组织特异性,在激素和胁迫处理中发挥重要作用。对辣椒材料‘XWHJ-M’的qPCR分析表明,CaSUTs基因显著受低温和盐胁迫诱导,推测CaSUTs基因家族成员可能在响应非生物胁迫中发挥作用。

萝卜硫代葡萄糖苷的研究进展

硫代葡萄糖苷是一种广泛存在于十字花科植物中含硫和氮的次生代谢产物。萝卜中硫代葡萄糖苷含量较高且种类丰富,其中4-甲硫基-3-丁烯基硫苷(glucoraphasatin,GRH)含量最高。硫代葡萄糖苷经黑芥子酶降解可产生高生物活性的降解产物,如硫氰酸酯,异硫氰酸酯和腈等。上述硫代葡萄糖苷及其降解产物在植物病虫害防御、食品风味形成以及人体癌症治疗等方面均有重要作用。近年来,萝卜中硫代葡萄糖苷的生物合成途径及调控等方面的研究取得了较大进展。笔者综述了萝卜硫代葡萄糖苷的结构与种类、生物合成与降解以及影响因素等内容,旨在为萝卜硫苷的生物合成调控研究及其药食同源产品开发提供参考。

西瓜种质抗病性的分子标记检测和人工接种鉴定

病害是西瓜生产中导致产量和品质下降的关键因素。利用已报道的西瓜抗枯萎病、炭疽病和白粉病分子标记对230份西瓜种质资源进行抗病性鉴定,分别筛选出相应的抗性种质60份、20份和35份,其中兼抗枯萎病和炭疽病的资源6份,兼抗枯萎病和白粉病的资源8份,兼抗炭疽病和白粉病的资源6份。对其中23份种质进行抗枯萎病人工接种鉴定,筛选出8份高抗西瓜种质,为西瓜抗病育种提供了宝贵的种质资源。

应用分子标记快速检测楚玉2号萝卜新品种对根肿病的抗性研究

运用3个分子标记对从50 kg楚玉2号萝卜(Raphanus sativus L.)种子随机取样的64粒种子进行了根肿病抗性的分子标记检测,同时开展了室内接种鉴定。结果表明,64个样本均含有3个分子标记的特异抗病条带,显示具有抗病性,与室内接种鉴定结果一致,说明该批种子具有根肿菌的3个抗性位点。

薹用白菜品种细胞质雄性不育类型的分子鉴定

细胞质雄性不育(CMS)在薹用白菜育种中已被广泛使用,为提高其CMS类型鉴定的准确性和效率,探究当前薹用白菜育种中CMS类型的应用特征,首先针对已报道在薹用白菜中应用的Polima,Ogura与Hau类型的CMS开发了特异性多重PCR分子标记Brcms_M。该标记解决了现有Polima分子标记在Hau CMS材料中的假阳性问题,可同时将3种CMS类型与正常胞质类型区分开。利用Brcms_M对28个薹用白菜细胞质雄性不育杂交品种/组合进行鉴定,结果表明Polima是当前红菜薹育种中主要应用的CMS类型,白菜薹与菜心CMS则均以Ogura类型为主,同时发现2个存在不完全败育现象且不含恢复基因Rfo的Ogura CMS品种。

西瓜新品种‘春喜100’的选育

‘春喜100’是湖北省农业科学院经济作物研究所、湖北蔬谷农业科技有限公司以自交系‘2W159’作母本、自交系‘2W128’作父本杂交选育而成的西瓜新品种。该品种早熟,春露地栽培果实发育期31 d左右。易坐果,平均单果质量6~7 kg,667 m^2产量2200~2500 kg。果实圆形,果皮绿色覆深绿色锯齿条带,果皮厚度1.2 cm左右,不易裂果。瓜瓤大红色,中心可溶性固形物含量(w,后同)12.0%左右,边部9.0%左右,瓜瓤硬度中等,瓤质细脆。感枯萎病,不抗炭疽病、蔓枯病、疫病,适宜湖北省平原地区春季露地和大棚种植。2019年通过中华人民共和国农业农村部非主要农作物品种登记。

香楚春红萝卜高产栽培技术

我国是世界上最大的萝卜生产国,种植面积约120万hm^(2),占整个蔬菜种植面积的6.0%,产量4068万t。湖北省是我国萝卜播种面积第一大省,年种植面积12.67万hm^(2),萝卜产业已发展成为湖北省的农业支柱产业和农民增收的主要来源之一。近些年来,随着产业规模的扩大,生产中以白萝卜品种为主,同质化严重。红皮萝卜皮色鲜艳,口感好,市场大。

明日叶叶斑病病原菌的生物学特性及室内药效试验

为了明确明日叶(Angelica keiskei)叶斑病病原菌链格孢(Alternaria alternata)的生物学特性而进行了室内药剂筛选,为该病的防治提供理论依据。以蔬菜种质创新与遗传改良湖北重点实验室保存的明日叶叶斑病病原菌为材料,对病原菌的生物学特性进行测定,并在室内对11种药剂进行筛选。链格孢(Altezaria alternata)菌丝生长致死温度为55℃;适宜pH范围为8~10;最佳氮源为酵母浸出物,最佳碳源为甘露醇;稀释1 000倍的60%苯醚甲环哩水分散粒剂和稀释2 000倍的32.5%苯甲嘧菌酯悬浮剂对该病原菌抑制率达50%以上。综合以上结果,明日叶叶斑病病原菌适宜在弱碱性和富含有机营养的环境下生长,可选用苯醚甲环唑和苯甲嘧菌酯作为田间防治药剂。

辣椒中LACS家族基因鉴定及其对非生物胁迫的响应

为探究LACSs基因家族成员特征及其在辣椒非生物胁迫中的调控功能,通过同源性搜索,共鉴定出10个LACSs家族基因。然后通过生物信息学手段分析研究了其基因结构、基因组定位、系统发育关系和基因表达。根据系统发育分析可将鉴定到的10个LACSs基因分为8个亚家族,其中7个基因不均匀分布在辣椒染色体上,还有3个未被标定在染色体上。启动子顺式元件分析结果表明,CaLACSs可能参与了植物激素和/或非生物胁迫反应的调控。此外,辣椒材料‘6421’的表达谱分析表明,CaLACS基因在不同组织和逆境胁迫下存在明显的差异表达,说明CaLACS基因具有组织特异性,在抗低温、高温以及盐胁迫过程中CaLACS基因发挥重要作用。耐盐品种‘H1023’与盐敏感品种‘XWHJ-M’的qRT-PCR结果表明,CaLACS1和CaLACS2显著受盐胁迫诱导表达,耐盐品种比盐敏感品种的表达量更高,其可能在响应NaCl胁迫中起到关键性作用。总的来看,LACSs基因家族成员可能在响应生物和非生物胁迫中发挥重要作用。