核桃群体核仁脂肪酸组成分析

为探明核桃群体脂肪酸组分的表型变异及相关关系,本研究采用索氏提取和气相色谱法对53份核桃种质的核仁样本进行脂肪酸组分及含量测定,运用回归分析、聚类分析、主成分分析明确脂肪酸组分的表型变异、相关性以及群体结构。结果表明,从53份核桃种质中共检测到亚油酸、油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸、棕榈油酸及花生烯酸7种脂肪酸组成因子,总含量可达核仁油脂总量的99%以上。主成分分析表明,亚油酸、油酸、亚麻酸和棕榈酸为核仁油脂主要构成因子,棕榈油酸和花生烯酸含量较少。基于主要构成因子进行聚类分析,53份核桃种质可以分为两个亚群——group_1和group_2,其中group_1包含28个材料,group_2包含25个材料;亚油酸、油酸和亚麻酸含量在两个亚群间存在显著差异(P<0.01),棕榈酸在两个亚群间无显著差异;群体水平上同一种植区核桃品种核仁亚油酸和棕榈酸含量变异相对较稳定;油酸及亚麻酸变异幅度较大,且相关分析表明油酸与亚油酸、亚麻酸显著负相关(P<0.01)。因此,可以根据不同需求侧重不同的目标性状选育核桃新品种。本研究结果可为选育脂肪含量高、脂肪酸组成及比例合理的核桃新品种提供一定的理论参考。

核桃炭疽病发生相关的酚类物质代谢分析

【目的】鉴定胶孢炭疽菌侵染核桃青皮后酚类物质种类以及变化规律,筛选潜在抗炭疽病有效成分,为探究核桃抵抗炭疽病发生机制提供参考。【方法】以‘香玲’和‘泰勒’2个品种核桃为试材,对其青皮体外接种胶孢炭疽菌,通过靶向代谢组学分析侵染后核桃青皮中酚类物质含量及相关变化。【结果】随着胶孢炭疽菌侵染天数增加,‘香玲’青皮病斑逐渐增大,在第6天发生明显变化,而‘泰勒’青皮病斑基本不变。‘香玲’和‘泰勒’青皮中酚类物质总量基本一致,划分为9大类,其中以原花青素/花青素、苯甲酸及其衍生物、黄酮醇和苯丙素类为主。‘香玲’中苯甲酸类最多,占60%以上,主要以没食子酸、丁香酸、鞣花酸和香草酸等为主;‘泰勒’中黄酮醇类最多,接近30%,主要以金丝桃苷、槲皮苷、扁蓄苷和杨梅苷等为主。炭疽菌侵染第6天,与‘香玲’相比,‘泰勒’青皮差异代谢物为60个,上调差异代谢物有52个,下调为8个,其中表儿茶素没食子酸酯、对香豆酸、原花青素B1/2/3、根皮苷、丁香酸、鞣花酸和阿魏酸等差异显著。分析炭疽菌侵染4~6天‘香玲’和‘泰勒’青皮差异代谢物发现,咖啡酸、柚皮素、(S)-圣草酚、扁蓄苷、槲皮苷和没食子酸6种物质出现明显变化,这可能与青皮病斑出现明显变化有关联。【结论】鉴定抗炭疽病品种‘泰勒’和感病品种‘香玲’130种酚类物质,代谢组学分析炭疽菌侵染后物质动态变化,筛选到原花青素B1/2/3、咖啡酸、柚皮素、(S)-圣草酚、扁蓄苷、槲皮苷和没食子酸等潜在抗炭疽病有效成分,可为后期开发炭疽病相关天然药物,探究炭疽病发生机制提供参考。

玉米种子储藏技术研究

为了探讨种子适宜的安全储藏条件,延长种子寿命提高种用价值并为种子储藏标准化提供理论依据。以杂交玉米种子为试验材料,加温干燥至15.0%、13.0%、12.0%、11.0%、10.0%共5个不同含水量档次的玉米种子储藏试样,采用编织袋包装、铝箔袋密封包装2种包装类型,种子分别储藏于三种条件:温度13℃、相对湿度55%,温度8℃、相对湿度50%,温度4℃、相对湿度40%的低温种子库内,每储藏6个月进行定期抽样检测种子的含水量和发芽率一次。结果表明,温度13℃、相对湿度55%低温种子库内玉米种子的平衡含水量为12.6%,温度8℃、相对湿度50%低温种子库内玉米种子的平衡含水量为12%,温度4℃、相对湿度40%低温种子库内玉米种子的平衡含水量为10.8%;种子含水量≤13.0%的杂交玉米种子,在这三种类型的低温种子库内储藏2a后发芽率仍保持在88%以上,均可安全储藏2a以上,种子种用价值高。因此,采用温度不高于13℃、相对湿度不高于55%的储藏条件建造低温种子库用于玉米种子储藏实际可行,储藏效果好,兼具节能、维持费用低特性,为种子企业建设低温种子库和禾谷类种子储藏标准化提供了理论依据。

水稻种子储藏技术研究

种子是农业发展的芯片,种子的安全储藏是一项非常重要的工作。为了寻求更安全简便的种子储藏方式,延长种子寿命以提高商用价值,促进农业发展,尝试以低温冷藏方式储藏种子,以杂交水稻种子为试验材料,从控制入库种子含水量(15.0%、13.0%、12.0%、11.0%、10.0%)、包装方式(编织袋包装和铝箔袋密封包装)和储藏环境(A:温度4℃、相对湿度40%低温种子库;B:温度8℃、相对湿度50%低温种子库;C:温度13℃、相对湿度55%低温种子库)等方面进行设置处理,储藏期间定期抽样检测种子的含水量和发芽率,观察储藏效果。结果表明,低温种子库A(温度4℃、相对湿度40%)的水稻种子平衡含水量为10.5%,低温种子库B(温度8℃、相对湿度50%)的水稻种子平衡含水量为11.5%,低温种子库C(温度13℃、相对湿度55%)的水稻种子平衡含水量为12%;种子含水量≤13.0%的杂交水稻种子,无论密封以否,在这三种类型的低温种子库内均可安全储藏二年以上。为水稻种子的安全储藏和种子商业化储备提供了简便适宜的新选择。

Effect of Low Temperature Storage on Seed Germination and Seedling Growth of Dragon Fruit

In order to explore the best storage temperature and storage period of dragon fruit seeds,with the constant-humidity germplasm cold storage of Guangxi Academy of Agricultural Sciences as a platform and storage temperature as an environmental factor,the germination characteristics of dragon fruit seeds and seedling growth characteristics under low temperature storage(8,4,-1,-10℃)and room temperature storage(25-30℃)over time were explored.The results showed that with the extension of the storage time,the seed germination rates,germination index,healthy seedling rates,seedling heights and fresh weights of 10 seedlings of the three dragon fruit varieties showed basically the same trends,showing a downward trend.After 367 d of cold storage,the germination rate decreased from 100%to 92.33%-98.00%,and the room temperature treatments decreased to 54.00%-86.30%;and the healthy seedling rates of cold-stored seeds decreased from 96.33%-98.00%to 77.33%-97.3%,and the values of the room temperature treatments dropped to 12.00%-68.33%.The germination rates,germination index,healthy seedling rates and seedling heights of the three dragon fruit varieties stored at low temperatures were basically significantly higher than those of the room temperature treatments within 367 d of storage.The germination rates of the three varieties stored at 8℃had no significant differences from other low temperature treatments,but the germination index was significantly lower than other low temperature treatments at 367 d.It showed that low temperature storage at-10-8℃could significantly prolong the vigor and storage time of dragon fruit seeds.Considering cost and other factors,it is better to store dragon fruit seeds in a dry environment at 4℃.The seeds stored at 4℃for 1 year showed a germination rate maintained over 90%and a healthy seedling rate over 85%.

基于代谢组学分析‘秋香’核桃贮藏期间脂肪酸的变化

以‘秋香’核桃为试材,设置常温贮藏1年(CS)、4℃低温贮藏1年(LS)和未贮藏(WS)3个处理,利用超高效液相色谱/质谱(Ultra high performance liquid chromatography/mass spectrometry,LC/MS)定性定量分析核仁脂肪酸。结果表明:常温贮藏与未贮藏比较组样品共筛选到差异代谢物969个,而低温贮藏与未贮藏比较组共筛选到975个;通过变量权重值筛选(VIP>1),与未贮藏相比,常温贮藏核桃差异代谢物有35个,而低温贮藏的有31个,其中硬脂酸含量均降低,亚油酸和α–亚麻酸在常温贮藏核桃中明显降低,但油酸含量却稍有增加,在低温贮藏中油酸、亚油酸和α–亚麻酸无明显变化差异,此外,在常温贮藏核桃中还检测到泛醌类代谢物下调,而在低温贮藏中角质类物质增加。KEGG通路分析发现差异代谢物主要参与不饱和脂肪酸的合成及α–亚麻酸和亚油酸的代谢,还有部分参与角质和泛醌类物质的合成。代谢物之间相关性分析表明,不饱和脂肪酸与泛醌类物质存在正相关关系,硬脂酸与角质存在负相关关系。综上,常温贮藏核桃泛醌类物质降低,抗氧化能力下降,α–亚麻酸和亚油酸氧化减少,而低温贮藏可抑制α–亚麻酸和亚油酸氧化减少,并提高角质含量适应低温环境。