桃枝枯病病原菌鉴定及品种(种质)室内抗病性评价

【目的】明确桃枝枯病的病原菌以及不同桃品种(种质)对枝枯病的抗性。【方法】观察桃枝枯病田间症状。通过组织分离法对病样进行分离培养,观察分离物的形态特征,通过扩增测序其ITS、EF-1α和TUB基因序列进行分子鉴定,并对分离物进行致病性验证。选取优势病原菌种类,采用离体有伤接种枝条的方法测定37个桃品种(种质)对其的抗性,并根据病斑长度利用系统聚类方法对不同桃品种(种质)对枝枯病的抗性进行分级和评价。【结果】通过组织分离和纯化,获得54株分离物,经形态学观察和多基因系统发育分析结果显示,这些分离物有3个种,其中:35株为桃拟茎点霉(Diaporthe amygdali),5株为甜樱间座壳(Diaporthe eres),14株为葡萄座腔菌(Botryosphaer dothidea)。致病性测定试验表明,对接种后发病的病斑再分离鉴定,均能得到与原病原菌一致的菌株。抗性测定结果表明,根据病斑长度利用聚类分析将37个桃品种(种质)分为4类,类型Ⅰ有5个、类型Ⅱ有11个、类型Ⅲ有15个、类型IV有6个。抗性评价结果表明:供试品种(种质)中,免疫3个(光核桃、红花山桃和帚形山桃),占8.10%;抗病2个(白根甘肃桃和红根甘肃桃),占5.40%;中抗11个,占29.73%;感病15个,占40.54%;高感6个,占16.22%。【结论】无锡桃枝枯病的病原菌有3种分别为:D.amygdali、D.eres和B.dothidea,其中D.amygdali为优势种,分离频率为64.81%,不同桃品种(种质)对桃拟茎点霉菌的抗性不同,筛选到2个免疫品种(种质)、3个抗性品种(种质)。

苹果新品种金玉的选育

金玉苹果是由华美×Hongro常规杂交选育出的早熟迷你苹果新品种。果实圆柱形或长圆锥形,果皮金黄色,果面光滑,有蜡质,果肉黄白色,肉质松脆,风味酸甜,有香气;平均单果质量110 g,最大单果质量130 g,果形指数0.98;每果实平均含种子7粒。金玉果实可溶性固形物含量(w,后同)14.9%,可滴定酸含量0.12%,硬度8.5 kg·cm^(-2),维生素C含量4.4 mg·100g^(-1);品质中上。果实生育期100 d,在郑州地区7月上中旬成熟;花序花朵数5~6朵,萌芽率较高,成枝力稍弱。抗逆性、抗病性较强。货架期10~15 d,可冷藏2个月。适合在淮河以北苹果适生区免套袋栽培,第2年开花结果,三年量产,四年丰产。

3株生防菌对猕猴桃软腐病的作用

为探究生防菌对猕猴桃软腐病的作用,选用前期获得的3株生防菌(贝莱斯芽孢杆菌P2-1、耐盐芽孢杆菌PL7和多黏芽孢杆菌NL4)进行室内抑菌试验、猕猴桃软腐病接种和自然发病防治试验,并研究了3株生防菌对猕猴桃果实病程相关基因表达的影响。试验结果表明,菌株P2-1、PL7和NL4对猕猴桃软腐病菌(Botryosphaeria dothidea)菌丝生长的抑制率分别为83.49%、74.82%和49.33%,P2-1的抑制效果最好,PL7次之,NL4最差;3株生防菌对接种猕猴桃软腐病均具有抑制作用,其中以P2-1的效果最好,PL7次之,NL4最差;3株生防菌均能显著降低猕猴桃软腐病自然发病率,其中以P2-1处理的发病率最低;3株生防菌处理均对猕猴桃果实品质无影响;3株生防菌处理猕猴桃果实后,果实中基因PR1、PR5和SOD的表达显著上调。研究结果可为菌株P2-1、PL7和NL4开发为防治猕猴桃软腐病的生物制剂提供参考。

猕猴桃育种研究进展

中国是绝大多数猕猴桃属种质资源的原产地,丰富的种质资源孕育了世界猕猴桃产业的发展和壮大,目前我国猕猴桃面积和产量均位居世界首位。优良品种的培育是产业高质量发展的基础,然而猕猴桃雌雄异株、倍性复杂、高度杂合、育种周期长等特征是育种的难点,特别是近些年来我国猕猴桃产区出现的土壤盐渍化以及洪涝灾害频发等问题,对育种工作者提出了新的挑战,因此培育优质、高产、抗逆新品种是突破我国猕猴桃产业发展瓶颈的关键。通过总结国内外猕猴桃引种及资源利用过程、育种途径、新品种选育目标及育成品种,论述高效育种技术开发基础以及主要存在的问题,展望了今后研究重点与方向,以期为我国猕猴桃育种工作提供参考。

番木瓜环斑病毒甜瓜分离物的基因组及其侵染性克隆

番木瓜环斑病毒(papaya ringspot virus,PRSV)是瓜类作物主要病毒之一,分析了甜瓜分离物HaNHK10的基因组序列和分子变异,构建了具有侵染性的全长cDNA克隆。结果显示,HaNHK10分离物基因组全长为10332 nt,与其他分离物的核苷酸和氨基酸序列一致性分别为74.60%~97.80%和85.30%~98.50%。基于全基因组序列的系统进化分析显示,HaNHK10与来自中国的所有分离物均聚集于II组中,并与中国山东的西葫芦分离物PRSV-SD亲缘关系最近。接种试验显示,HaNHK10分离物的全长cDNA克隆具有侵染性,它能系统侵染甜瓜、黄瓜、西瓜、南瓜、西葫芦和瓠瓜6种作物,经接种产生的病毒后代也能够通过摩擦接种侵染植株。

3种葡萄座腔菌的检测方法比较

为精准检测葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)引起的果树病害,基于B.dothidea的ITS序列设计常规PCR、巢式PCR和LAMP引物,对3种检测方法的灵敏度进行比较分析,依据研究结果选用巢式PCR和LAMP反应检测田间病样。结果表明,常规PCR、巢式PCR和LAMP检测方法均能特异性检测出B.dothidea。普通PCR检测到的DNA最低浓度为10^(-1)ng/μL,巢式PCR的检测限为10^(-4)ng/μL,LAMP方法的检测限为10^(-5)ng/μL。灵敏度较高的巢式PCR和LAMP方法都可用于检测B.dothidea引起的田间病害样品。LAMP方法检测田间疑似病害样品的检出率为65.0%、常规PCR为58.8%、巢式PCR为62.5%,而常规分离鉴定方法的检出率仅为27.5%。

套袋对油桃果皮叶绿素降解及相关基因表达的影响

【目的】叶绿素含量是影响果皮底色及果实外观的关键因素,以两个成熟期接近的桃品种为材料,初步探究了套袋对油桃果皮叶绿素降解规律及叶绿素降解相关基因表达的影响,以期为桃果实成熟期判定及底色差异确定依据。【方法】以中油18号和中油19号两个油桃品种为研究对象,测量成熟前套袋与不套袋油桃果皮色差、叶绿素含量等指标,用荧光定量PCR检测套袋对叶绿素降解相关基因的影响,通过分析叶绿素含量与相关基因表达的关系,确定套袋对油桃果皮叶绿素降解的影响。【结果】套袋处理增加了油桃果皮的亮度(L^(*)值),提高了黄肉品种中油19号的果实b^(*)值,套袋也使果皮叶绿素降解提前。荧光定量结果显示,PpCLH1在套袋果实成熟前23 d和12 d的表达量均高于不套袋,PpPAO在中油19号果实成熟过程中表达量升高。PpSGR基因在中油18号和中油19号果实完全成熟时相较于不套袋材料显著高表达,而经过套袋处理后在成熟前23 d会提前表达,且表达量显著升高。【结论】套袋会导致果皮叶绿素降解基因PpCLH1、PpSGR提前高表达,叶绿素提前降解,说明PpCLH1、PpSGR是桃果实成熟前果皮叶绿素降解的关键基因,这对进一步解析桃果实发育过程中果皮叶绿素降解提供了一种新的思路,也为探索桃果实发育过程中叶绿素降解的分子机制提供参考。

桃果皮叶绿素降解规律与相关基因表达分析

【目的】探究桃果皮叶绿素降解规律及叶绿素降解相关基因的表达情况,以期为桃果实成熟期及底色差异判定确定依据。【方法】以春美、2-50等不同桃品种/品系为研究对象,测量成熟前桃果实色差、叶绿素含量等指标,用荧光定量PCR检测叶绿素降解相关基因的表达情况,通过分析叶绿素与相关基因表达的关系,确定影响桃果皮叶绿素降解的关键因素。【结果】桃果实成熟前30 d叶绿素含量降低与PpCLH2、PpSGRL高表达有关。PpCLH1基因在桃果实转色时表达量升高。在果实成熟前8~0 d,果皮叶绿素降解,PpSGR基因表达量上调。PpSGR基因表达情况与春美、2-50、中桃7号的叶绿素含量呈显著负相关,是导致桃果实成熟时叶绿素降解的关键基因。【结论】成熟前12~8 d是桃果皮关键转色期,PpSGR可能是桃果实成熟前果皮叶绿素降解的关键基因,这对进一步解析桃果实发育过程中果皮叶绿素降解机制提供了一种新的思路,也为探索桃果实发育过程中叶绿素降解的分子机制提供参考。

基于深度学习的葡萄砧木叶片识别研究

嫁接有利于增强树体对生物及非生物胁迫的适应能力,提高葡萄产量和品质。葡萄砧木品种多样复杂,识别难度较大,深度学习能够快速提取图像的深层特征,被广泛应用于植物图像分类识别领域。本研究以30份葡萄砧木成龄叶图像作为研究对象,通过采集叶片图像,构建了一个包含13547张的葡萄砧木叶片图像的数据集。采用GoogleNet、ResNet-50、ResNet-101以及VGG-16等4个卷积神经网络对其进行自动识别。结果表明:精度最高的分类网络为ResNet-101,在最优模型参数(学习率:0.005,最小批次:32,迭代次数:50)下精度达到97.5%。ResNet-101模型检测的30个品种中,平均预测精确率为92.59%,有7个品种的预测精确率达到100%;平均召回率为91.08%,有8个品种的召回率达到100%,叶片的叶面纹理、叶脉以及叶缘部分对品种识别的影响最大。以上结果证实,深度学习网络模型可以实现对葡萄砧木的自动实时识别,为葡萄砧木品种的保护、利用、分类研究以及其他农作物的品种识别提供参考。

温度升高通过小麦根际微生物加快禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种群增长

【目的】气候变暖可影响小麦(Triticum aestivum)蚜虫发生和危害,禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)和麦长管蚜(Sitobion avenae)作为我国黄淮海小麦的主要害虫,其种群发育与繁殖受气候变暖的影响。本文旨在探究气候变暖是否会改变小麦根际微生物,从而间接影响禾谷缢管蚜和麦长管蚜的发育和繁殖。【方法】在河南原阳试验基地悬挂红外辐射加热器模拟温度升高2℃,待小麦返青后调查小麦蚜虫发生数量。在小麦拔节期收集根际微生物,并带回室内获得小麦根际微生物混合菌液。用混合菌液浇灌小麦开展两种蚜虫种群动态、年龄-龄期两性生命表试验。浇灌根际微生物混合菌液,后接种蚜虫,连续观察5次,记录蚜虫的数量。将两种麦蚜用生态盒单头固定于小麦第2片叶片上开展生命表试验,每天观察记录若蚜蜕皮、龄期、死亡等情况;同时,记录成蚜产蚜量及死亡数。【结果】不同处理下,禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种群动态均呈持续增加趋势。随着调查次数的增加,浇灌增温田根际微生物相比常温田根际微生物,蚜虫的增加量逐渐增大。增温田根际微生物显著增加禾谷缢管蚜和麦长管蚜总平均发生量,相较于麦长管蚜,禾谷缢管蚜增加量更大,为麦长管蚜的4.49倍。种群生命表结果表明,增温田根际微生物显著缩短了禾谷缢管蚜的平均世代周期、种群加倍时间、若蚜发育历期及产蚜历期,同时显著增加了其内禀增长率、周限增长率和产蚜量。此外,增温田根际微生物显著提高了麦长管蚜各阶段种群存活率。【结论】温度升高分别通过影响根际微生物而促进禾谷缢管蚜的生长发育和繁殖,提高麦长管蚜的存活率,加速禾谷缢管蚜和麦长管蚜的种群增长,这些影响可导致蚜虫迁飞行为的变化。研究结果初步解析了气候变暖条件下麦蚜暴发机制,可为预测和评估未来气候变暖下的麦蚜发生提供重要参考。

中国不同地区中猕2号猕猴桃果实品质评价体系的建立

【目的】评价中国不同地区中猕2号果实品质,建立品质综合评价体系。【方法】以来源于中国12个省份的中猕2号果实为试材,对果实外观品质和内在品质进行测定与分析,利用相关性分析和主成分分析对不同地区中猕2号果实品质进行综合评价。【结果】中国不同地区中猕2号果实品质存在差异,其中外观品质受地区影响较小。通过综合相关性和主成分分析的结果,筛选出横径和硬度作为果实外观品质评价的核心指标,果糖、维生素C和单宁含量作为果实内在品质评价的核心指标。建立了中猕2号果实品质综合评价方程:F综=0.395F1+0.163F2+0.157F3+0.104F4+0.725F5。【结论】中猕2号适应性强,可在不同生态区域推广种植。

砖红镰刀菌菌株Pa2对草莓灰霉病的抑制作用

由灰葡萄孢菌Botrytis cinerea引起的草莓灰霉病是草莓栽培中最具破坏性的病害之一,严重降低食用以及经济价值。本研究以“红颜”草莓为试验材料,测定砖红镰刀菌Fusarium lateritium Pa2对草莓灰霉病菌的抑菌活性、防治效果以及草莓病程相关基因表达水平的影响。结果表明,菌株Pa2对草莓灰霉病菌具有显著的抑菌活性,其上清液可以破坏草莓灰霉病菌菌丝细胞膜,导致细胞内容物泄露。离体接种试验结果表明菌株Pa2对草莓叶片灰霉病、草莓果实灰霉病防治效果分别为79.13%、54.29%。经菌株Pa2上清液处理24h后草莓果实病程相关基因FaPR1、FaPR4、FaGR分别上升19.05、24.64、3.69倍。综上所述,砖红镰刀菌菌株Pa2是一种防治草莓灰霉病的新型生防菌资源。

氯吡脲对不同基因型西瓜果肉质地的影响

为研究氯吡脲(CPPU)辅助授粉对西瓜果肉质地的影响,以100 mg·L^(-1)的CPPU对4种基因型西瓜品种进行辅助授粉,对成熟西瓜果肉质地(硬度、脆度、胶着性、咀嚼性)及细胞壁多糖物质(粗纤维、纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、可溶性果胶)含量进行检测和相关性分析。结果表明,不同基因型间西瓜果肉质地有所不同,且CPPU处理对西瓜果肉质地的影响与品种基因型密切相关;果肉质地差异分析表明,与人工授粉相比,CPPU处理后硬度、脆度、胶着性和咀嚼性4个TPA指标均有所提高,酥脆基因型及黄枚的两个处理方式间差异显著,而硬脆基因型蜜枚的两个处理方式间差异不显著。细胞壁多糖物质分析表明,与人工授粉相比,CPPU处理显著增加了硬脆基因型的粗纤维与纤维素含量,而酥脆基因型的趋势与之相反。此外,与人工授粉相比,CPPU处理可以导致西瓜果肉原果胶含量显著降低而可溶性果胶含量显著增加。相关性分析结果表明,酥脆型西瓜果肉质地更易受到CPPU处理的影响。研究结果为CPPU在西瓜生产中的应用提供了参考。

砖红镰刀菌菌株Pa2对草莓黑斑病菌的抑制活性分析

【目的】探究内生真菌砖红镰刀菌(Fusarium lateritium)菌株Pa2对草莓黑斑病菌(Alternaria alternata)的抑制效果,为开发草莓黑斑病生防菌剂奠定理论基础。【方法】以草莓黑斑病为防治对象,通过菌丝生长速率法、孢子萌发法以及SYTOX绿菁染色法分析菌株Pa2对草莓黑斑病菌的菌丝生长、孢子萌发、细胞膜通透性的影响,通过离体果实与叶片测定砖红镰刀菌菌株Pa2对草莓黑斑病菌的防治效果,初步探讨砖红镰刀菌Pa2对草莓黑斑病的抑制活性与防效。【结果】平板对峙试验表明,菌株Pa2对草莓黑斑病菌生长抑制效果达80.96%。菌株Pa2上清液不仅可以破坏菌丝细胞膜,而且对病菌菌丝生长以及孢子萌发的抑制能力随上清液浓度的升高而增强。同时,菌株Pa2能够显著抑制草莓黑斑病菌在果实与叶片上的侵染能力。【结论】砖红镰刀菌菌株Pa2对草莓黑斑病菌具有很好的抑制作用,在草莓黑斑病的生物防治方面具有潜在的应用价值。

猕猴桃病程相关蛋白PR-1基因的克隆和功能分析

【目的】探究猕猴桃病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins,PRs)PR-1基因在响应丁香假单胞杆菌中的功能。【方法】以毛花猕猴桃(Actinidia eriantha)为材料,克隆得到PR-1同源基因AePR-1全长序列,并对其序列进行生物信息学分析。采用实时荧光定量方法检测AePR-1基因在不同组织、花器官以及接种细菌性溃疡病菌(Psa)和不同激素(SA、ABA、GA_(3))处理条件下的表达情况。利用亚细胞定位技术分析AePR-1基因在细胞中的表达位置。通过在本氏烟草中过表达AePR-1基因,验证其在溃疡病菌响应过程中的功能。【结果】猕猴桃AePR-1基因序列全长522 bp,编码173个氨基酸,序列中含有6个保守的半胱氨酸结构基序和4个allergen V5/Tpx-1 related保守结构域。亚细胞定位发现AePR-1定位在细胞膜和细胞质中。AePR-1在猕猴桃根和雌蕊中高表达,且能够响应溃疡病菌及激素处理。过表达AePR-1的烟草在接种溃疡病菌后,叶片病斑数明显少于对照组。【结论】AePR-1基因在溃疡病菌和激素诱导下显著表达且过表达能够增强烟草对溃疡病的抗性,说明猕猴桃PR-1基因在响应生物和非生物胁迫中具有重要作用。

几种诱抗剂对西瓜ZYMV的防治效果评价

为探索对西瓜病毒病具有防效作用的植物免疫诱抗剂,以小西葫芦黄花叶病毒(zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)为防治对象,植株的显症率及相对防效为指标,评价了6种不同浓度的哌啶酸(Pip)、N-羟基哌啶酸(NHP)、没食子酸、苯并噻二唑(BTH)、壳寡糖、β–氨基丁酸(β-aminobutyric acid,BABA)及其2种药剂和3种药剂复配后对该病毒的防治效果。结果显示,单一药剂喷施后对西瓜ZYMV的防效从高到低依次为:NHP(0.5 mmol·L^(-1))、Pip(2 mmol·L^(-1))、壳寡糖(1 g·L^(-1))、没食子酸(0.5 g·L^(-1))、BABA(1 mmol·L^(-1))、BTH(0.1 mmol·L^(-1));复配药剂试验中,2种药剂复配防效最好的是2-Ⅶ(NHP 0.5 mmol·L^(-1)+Pip 2 mmol·L^(-1)),接种后11 d、无菌水对照植株显症率达到100.00%时,该组合处理的植株显症率为10.00%,相对防效达89.99%,但该复配药剂会影响植株生长;3种药剂复配防效较好的组合是3-Ⅰ(没食子酸0.5 g·L^(-1)+NHP 0.5 mmol·L^(-1)+BABA 1 mmol·L^(-1))和3-Ⅱ(没食子酸0.5 g·L^(-1)+NHP 0.5 mmol·L^(-1)+Pip 2 mmol·L^(-1)),显症率分别为27.27%、33.33%,相对防效分别为79.49%、68.27%,显著高于其他组合,其中3-Ⅱ处理的植株显症率增加缓慢,防病效果较其他处理持久,防治效果最优。综上,NHP、Pip和没食子酸3种诱抗剂在预防西瓜病毒病害中具有潜在的应用价值。

不同铁肥对葡萄叶片特性和果实品质的影响

以“阳光玫瑰”葡萄为试材,在果实发育期喷施0.1、0.2、1.0 g·L^(-1)浓度的硫酸亚铁肥、EDTA螯合铁肥和小分子有机铁肥,以喷施清水为对照,研究了不同浓度的不同铁肥对葡萄叶片及果实品质的影响,以期为筛选出促进葡萄品质提升的适宜铁肥类型和施用浓度提供参考依据。结果表明:小分子有机螯合铁肥促进葡萄叶片生长,提高百叶鲜质量和光合特性。叶面喷施铁肥可提高葡萄叶片中氮、磷和铁的含量,钾含量变化不明显,其中硫酸亚铁肥可显著提高叶片中磷和铁的含量。铁肥处理可促进果实着色,提高果实可溶性固形物、维生素C以及氮、磷和铁的含量,降低果实中钾的含量。因此,叶片喷施3种铁肥均能显著提升叶片功能,提高果实品质,作用效果依次为小分子有机螯合铁肥>EDTA铁肥>硫酸亚铁肥,其中小分子有机螯合铁肥0.2 g·L^(-1)处理效果最佳,其次是EDTA铁肥1.0 g·L^(-1)。

人工补光对果树生长发育影响的研究进展

光照是果树生长发育的关键因素之一,光质、光强、光周期和光照分布会影响果树的形态建成、开花结果等生长发育过程。植物补光灯作为一种人工光源,可以为植物补充额外的光照,从而有效调节果树的生长发育,提高产量和改善果实品质。红光和蓝光是自然光中光合有效辐射的重要组成部分,红光主要被叶绿素吸收,促进光合作用,此外,红光还能促进果树根茎的伸长生长,有利于树体形态的构建。蓝光主要被叶绿素和类胡萝卜素吸收,对植物的生长、形态及生理代谢有显著影响。光照不足会影响果树的光合作用、形态建成、开花结实及果实品质等。光照过强会导致叶片甚至果实发生日灼,破坏叶绿体结构,降低受损区域的光合作用和养分吸收能力,进而影响果树的正常生长。光分布不均会导致果树生长不平衡,影响整体生长势及产量分布。概述了补光灯的发展历史,综述了光质、光照度、光照时间和光照分布对果树生长发育的影响,并提出了果树人工补光未来的研究方向,以期为果树补光研究提供参考。

高光谱成像技术在苹果品质无损检测中的应用

中国是世界最大的苹果生产国,品质是苹果质量最重要的评价指标,传统的品质检测方法费时、费力且具有破坏性,特别是对果实内部品质难以实现规模化检测和品质等级划分,开展苹果品质快速、无损检测技术研究是实现中国苹果产业高质量发展的迫切需求。高光谱成像技术融合了传统成像技术和光谱分析技术,能够获取大量包含连续波长信息的图像块,提供关于待测目标的光谱和图像信息,光谱信息可用于对水果内部品质的检测,图像信息则可检测水果的外部品质,是近年来发展迅速的一项果品品质无损检测技术。为了进一步了解国内外高光谱成像技术在苹果品质检测中应用的研究进展,简介了高光谱成像技术的基本原理和常用的数据处理方法,综述了高光谱技术在苹果内外部品质检测上的应用,如可溶性固形物含量、可滴定酸含量、硬度、含水量等内部品质,损伤与缺陷、病虫害、农药残留等外部品质,最后指出了目前该技术在应用过程中存在的问题,并展望了该技术未来在苹果上的发展趋势,以期为今后苹果品质快速、无损检测提供新的思路。

西瓜炭疽病的苗期抗性鉴定

西瓜炭疽病对产业稳定发展构成严重威胁,是西瓜种植中急待解决的关键病害。为了鉴定西瓜炭疽病病原菌Colletotrichum orbiculare对不同西瓜种质资源的抗性,通过分离纯化自江苏盐城的西瓜病瓜中的病原菌,利用多种培养基进行产孢培养,筛选出最优产孢培养基为燕麦培养基。通过点滴法和喷雾法接种不同浓度的孢子悬浮液,确定了喷雾法及1×10^(5)个·mL^(-1)为最佳的接种方法和浓度。最后,对18份不同来源的西瓜种质资源进行苗期接种鉴定,筛选出高抗资源1份,抗病资源5份。研究结果在西瓜抗病育种中具有潜在的应用价值。