果树学报

JOURNAL OF FRUIT SCIENCE

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种质资源·遗传育种·分子生物学

  • 梨BAHD家族基因的鉴定及石细胞分化相关成员的筛选

    库尔班·吐松;艾沙江·买买提;巴音克西克;

    【目的】在全基因组水平鉴定梨酰基辅酶A依赖型酰基转移酶(BAHD)家族基因,系统分析其在果实发育过程中的生物学功能,并筛选出与梨果实石细胞分化相关的BAHD家族成员。【方法】以Pfam转移酶家族蛋白质结构模型(PF02458)和模式植物HCT基因为参考,通过BAHD家族的保守基序HXXXD和DFGWG来鉴定梨BAHD家族基因,并结合梨果实不同发育时期和粗皮果转录组数据初步筛选BAHD家族中与石细胞分化相关的成员。【结果】从梨(Pyrus bretschneideri ‘Dangshansu’)基因组中共筛选得到了92个转移酶基因,其中的81个基因含有BAHD家族保守基序。这81个基因不均匀地分布在梨的15条染色体上,其中14个基因在基因组上有串联关系,15个基因有共线性关系。通过分析梨果实石细胞分化关键时期与粗皮果转录表达谱发现,19个BAHD家族基因在库尔勒香梨果实中表达丰度较高,且在石细胞分化时期及粗皮果中差异性表达,分别为木质素(4个基因)、香豆素(1个基因)、表皮蜡(1个基因)、木栓质(6个基因)和叶绿性挥发物(2个基因)合成酶相关基因,及油菜素内酯(3个基因)和黄酮类(1个基因)修饰相关酶编码基因以及1个功能未知基因。【结论】部分BAHD家族成员在库尔勒香梨果实发育过程中可能参与木质素、香豆素、表皮蜡及木栓质的生物合成,同时还参与黄酮类及挥发性物质的修饰过程。

    2021年12期 v.38 2021-2033页 [查看摘要][在线阅读][下载 1658K]
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  • 钙与IAA对易裂果蜜广橘果皮活性氧代谢和相关抗氧化基因表达的影响

    张蓓;刘林婷;刘若南;高志键;葛聪;周秋蓉;李江波;李延;王平;

    【目的】探讨蜜广橘果皮在裂果发生期间活性氧代谢和相关抗氧化基因的变化,为蜜广橘合理减缓裂果发生提供理论依据。【方法】以易裂果的蜜广橘果皮作为试验材料,设置3个试验处理:清水处理、0.14 g·L~(-1)Ca(Ca)、0.14 g·L~(-1)Ca+2×10~(-5)吲哚乙酸(3-Indoleacetic acid,IAA)(Ca+IAA),在5、6月进行叶面喷施,通过测定O_2~·、H_2O_2和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,相关基因CsSOD、CsCAT、CsPOD、CsAPX和CsGPX等表达及其酶活性的变化,分析不同钙(Ca、Ca+IAA)处理对其裂果率的影响。【结果】裂果果皮中O_2~·、H_2O_2和MDA含量始终高于正常果,钙处理降低了O~_2·、H_2O_2、MDA含量和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性,提高了超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(aseorbateperoxidase,APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)活性,减轻了细胞损伤,从而有效预防了裂果的发生,其中Ca+IAA处理的效果更好。相关抗氧化基因在正常果中相对表达量均高于裂果,但CsPOD基因的相对表达量低于裂果,这与相关抗氧化酶活性的变化保持一致。【结论】在裂果爆发期的8、9月份,果皮活性氧含量最高,通过钙处理可显著提高果皮抗氧化相关基因的表达,提高其抗氧化酶活性并清除活性氧,维持植物细胞活性氧代谢平衡,减轻蜜广橘裂果率,为生产上预防裂果提供理论依据。

    2021年12期 v.38 2034-2044页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K]
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  • 基于转录组研究光质对转色期红地球葡萄果实着色及品质的影响

    刘帅;张亚红;徐伟荣;刘鑫;袁苗;胡泽军;

    【目的】探讨不同光质对设施红地球葡萄果实着色及品质的影响,并从中挖掘出关键的光调控基因。【方法】以8年生红地球葡萄为试验材料,采用4种不同光质(红蓝光2:1、蓝光、红光、白光)补光处理设施红地球葡萄,以不补光为对照,对果实中花青素、还原糖、可滴定酸和可溶性固形物含量进行测定,并对果皮进行转录组测序。【结果】不同光质处理下果实中花青素、还原糖和可溶性固形物含量均高于对照,其中在蓝光处理下最高。利用FPKM计算基因表达量,以差异表达倍数|log2fold changes|≥1,P-adjust <0.05为筛选条件,共获得1313个差异表达基因,包括上调基因728个,下调基因585个,其中红蓝光、蓝光、红光、白光处理与对照之间的差异基因数目分别为638、434、375和320个。GO分析发现差异基因与代谢过程、细胞过程、膜、催化活性、结合等条目密切相关。KEGG分析发现不同光质通过调控葡萄光合作用、类黄酮生物合成、淀粉和蔗糖代谢等相关基因表达进而影响葡萄果实着色及品质。根据富集结果选取9个差异表达基因,经qRT-PCR验证,基因表达趋势与转录组测序结果一致。【结论】不同光质补光均能改善葡萄果实的着色及品质,其中以蓝光的效果最为明显;葡萄果实中类黄酮基因CHS、F3H及淀粉和蔗糖代谢基因INV、SPS、HK和BG的差异表达,是导致各处理葡萄果实着色及品质差异的重要原因。

    2021年12期 v.38 2045-2058页 [查看摘要][在线阅读][下载 2267K]
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  • 基于SRAP和SCoT标记的猕猴桃种质遗传多样性分析及变异材料鉴定

    张坤;周源洁;李尧;刘芯伶;郭玉琪;夏惠;梁东;

    【目的】探明59份猕猴桃品种/种质的遗传背景及鉴定果肉全红型材料(‘H-16’)的亲缘关系。【方法】利用SRAP及SCoT两种分子标记进行遗传多样性分析及变异鉴定。【结果】筛选出的12对SRAP引物和16条SCoT引物在59份材料中分别扩增出多态性条带125条和143条,平均多态性比率为99.07%和100%,平均遗传相似系数为0.668和0.640,其中‘H-16’与红阳的遗传相似系数最高,分别为0.952和0.930,表明两者遗传背景高度一致。SRAP及SCoT两种分子标记分别将59份猕猴桃材料分为4组和8组,部分中华猕猴桃与多数美味猕猴桃种质聚为一类,显示中华猕猴桃与美味猕猴桃种间关系较近,存在频繁的基因交流现象。筛选出的3对SRAP引物和2条SCoT引物,在‘H-16’和红阳中扩增出差异条带,表明‘H-16’为红阳的变异材料,且12对SRAP引物将全部中华系红肉猕猴桃聚为一类,可作为筛选控制红色性状位点的候选SRAP引物。【结论】SRAP和SCoT分子标记有效地将59份猕猴桃划分成4组和8组,表明其遗传背景存在差异,且遗传多样性较为丰富,两种标记都可用,SCoT更高效。两种标记都可用于猕猴桃变异材料的早期鉴定,且成功鉴定‘H-16’为红阳的色泽变异品种(系),为后期开展种质资源评价和新种质选育提供技术参考和理论依据。

    2021年12期 v.38 2059-2071页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]
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  • 转录因子FaNAC56在草莓果实成熟中的功能分析

    许田;吴敏;陈雪雪;黄芸;沈元月;

    【目的】研究NAC转录因子FaNAC56在草莓果实成熟中的作用。【方法】根据前期果实成熟过程中的蛋白组数据,以八倍体红颜草莓为试材,克隆FaNAC56基因及其启动子。在蛋白水平,利用MEGA构建FaNAC56系统进化树,并通过生物信息学预测其编码蛋白的二级结构,以及利用烟草进行亚细胞定位;在转录调控水平,利用预测网站分析FaNAC56启动子区顺式作用元件以及下游靶基因,并通过RT-qPCR分析FaNAC56的时空表达模式。最后,利用果实圆片温育方法分析FaNAC56基因受外源激素诱导情况。【结果】FaNAC56基因全长1035 bp,编码344个氨基酸,具有NAC转录因子NAM保守结构域。系统发育分析表明FaNAC56与月季NAC56同源性最高。亚细胞定位显示FaNAC56定位于细胞核内。FaNAC56在果实中高度表达并随果实成熟表达量急剧增加。FaNAC56启动子区含有ABA、赤霉素、生长素、乙烯等激素和胁迫相关响应元件,其表达水平受这些激素诱导。靶基因分析发现FaNAC56可能响应多种激素、花色苷和蔗糖调控元件。【结论】FaNAC56可能通过多种激素调控草莓果实的发育和成熟。

    2021年12期 v.38 2072-2081页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K]
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栽培·生理·生态

  • 不同产地圆黄梨果实品质差异分析

    严鑫;吴巨友;贡鑫;焦玉茹;袁凯莉;鲁彬;王苗苗;陶书田;王然;张绍铃;

    【目的】摸清我国不同产地下圆黄梨的果实品质表现,以及探索圆黄梨在不同产地间的果实品质差异,为圆黄梨的适地适栽提供理论依据。【方法】以19个不同地区的圆黄梨的果实为试验材料,测定11项果实品质指标。同时,应用极值归一化法对各项果实品质数据进行转化后,进行主成分分析和聚类分析,根据主成分结果结合对应的权重,计算综合得分排名。【结果】归一化的数据经主成分分析后,得到4个主成分,累计贡献率为83.490%,河南宁陵、山东费县等地综合得分排名较高;采用系统聚类分析后,在遗传距离为16时,19个产地的圆黄梨果实品质主要有5种类型。【结论】摸清了圆黄梨在我国不同地区的引种表现以及不同产地间的果实品质差异,对于确定圆黄梨在我国的最佳生态区有一定的参考意义。

    2021年12期 v.38 2082-2090页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
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  • 库尔勒香梨园土壤锰的空间分布特征及其有效性与土壤pH的关系

    肖雪;玛依拉·玉素音;柴仲平;龚湲棐;廖鑫宇;戈启军;玉素甫江·玉素音;

    【目的】研究库尔勒香梨园土壤锰的空间分布特征及其有效性与土壤pH之间的关系,为建立库尔勒香梨优质高产的土壤养分管理系统提供科学依据。【方法】在25 a树龄库尔勒香梨园树体冠幅内(离树干1.00 m)、冠幅边缘(离树干2.00 m)、冠幅外(离树干3.25 m)对土壤进行采样,测定分析不同取样点0~60 cm土层微量元素锰的全量、有效量及土壤pH,利用一元线性回归方法和Pearson相关分析法,研究分析香梨园土壤锰的分布特征及其有效性与土壤pH的关系。【结果】25 a树龄库尔勒香梨园,土壤全锰含量随土壤深度的增加呈现先升高后降低的趋势,但在不同取样点且不同土层间没有显著差异。整个香梨园土壤有效锰含量处于中等水平,并且随着土壤剖面深度的增加逐渐减少。虽然在不同取样点(冠幅内、冠幅边缘、冠幅外)土壤有效锰含量差异不显著,但在0~20 cm土层土壤有效锰含量显著高于20~60 cm土层土壤有效锰含量,说明库尔勒香梨园土壤微量元素锰的分布具有层次性和典型的表聚性。土壤有效锰含量与土壤pH之间存在极显著(p <0.01)的线性负相关关系,即土壤微量元素锰的含量随着pH的增大而逐渐降低。【结论】在库尔勒香梨园土壤养分管理中,应根据果园土壤养分的分布特征及有效性,进行合理施肥和田间管理,建议施用生理酸性肥料或者增加有机肥的使用量来调节土壤pH,提高土壤锰的有效性,以此实现库尔勒香梨园土壤养分的高效利用。

    2021年12期 v.38 2091-2099页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K]
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  • 广州阳光玫瑰葡萄冬芽休眠与成花及枝梢淀粉含量季节动态研究

    葛洁瑜;汤艳霞;徐海蓉;赵世利;邓蔡妍;段晓妍;黄旭明;

    【目的】掌握葡萄冬芽的休眠状态、成花状态、碳素营养储备的变化规律对调节花期乃至熟期具有重要指导作用。【方法】以4年生平棚架式阳光玫瑰葡萄为研究试材,在不同月份进行不同节位修剪,探索冬芽休眠与成花的季节动态;于5月下旬对花穗以上4~5节位以铝箔纸进行遮光处理,8月下旬对该节位以上修剪,观测冬芽萌动情况;同时,在8月底取平棚架和V形架阳光玫瑰硬枝,测定淀粉含量。【结果】离体水培硬枝冬芽萌发率普遍高于在树硬枝萌芽率。进入9月以后硬枝冬芽萌芽率显著下降,而半软枝和软枝的冬芽在晚秋(11月)也维持一定的萌芽率。硬枝冬芽成花率高于软枝和半软枝冬芽,其中,7月份修剪,强制冬芽萌发,形成的带花穗的新梢比率最高,即使软枝冬芽成花率超过30%,也说明冬芽成花启动早;但进入9月后,软枝和半软枝冬芽的成花率降至0。各月份枝梢淀粉含量也会随枝梢老化而增加。进入11月后,各状态枝条淀粉含量显著提高。8月底,平棚架式比V形架式更有利于枝梢淀粉含量的积累。冬芽直接遮光处理对其萌动无显著影响。【结论】广州阳光玫瑰葡萄冬芽在9月后停止成花、10月后硬枝冬芽进入深休眠;枝梢碳素营养储备(淀粉)受枝梢成熟度、枝梢生长角度和季节信号共同影响,在11月后枝梢发生系统性淀粉积累。

    2021年12期 v.38 2100-2107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K]
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  • 不同组织和土壤矿质营养与美乐葡萄果实品质的多元分析

    王小龙;张正文;钟晓敏;王福成;史祥宾;张艺灿;王宝亮;冀晓昊;王海波;

    【目的】挖掘各生育期不同组织矿质元素和根系层土壤肥力因子与美乐葡萄果实品质的关系,拟定基于果实综合品质最佳的施肥方案,为指导蓬莱产区的美乐葡萄合理施肥和品质改善奠定基础。【方法】以美乐为研究对象,使用相关分析法研究各生育期叶片/叶柄/果实矿质元素(N、P、K、Ca、Mg)、土壤肥力因子(N、P、K、Ca、Mg)与果实品质的相关性。应用非完全正交方差分析法制定果实综合品质最佳的施肥方案。【结果】T8处理的果实品质指数为0.557,综合品质最高。在不同组织矿质营养与美乐葡萄果实品质的相关关系中,花序/果实矿质元素主要与酚类物质含量呈显著相关,叶片矿质元素多与品质呈显著正相关。盛花期/成熟期叶柄K与百粒重、籽总酚和籽总黄酮含量之间均呈极显著正相关,转色期/成熟期叶柄Ca与百粒重、皮单宁含量之间均呈极显著负相关。转色期果实中的N、P和成熟期果实中的K对果实综合品质的影响较大。初花期土壤N和成熟期土壤K对果实综合品质影响较大。【结论】土壤肥力因子对果实最佳综合品质的影响力排序为P>N>Mg>Ca>K,最佳配比为N2P3K3Ca4Mg3,即每公顷施肥用量分别为N62.5 kg、P_2O_546.9 kg、K_2O 112.5 kg、CaO 168.8 kg、MgO 46.9 kg时,果实综合品质最佳。

    2021年12期 v.38 2108-2118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1132K]
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  • 沃柑辐射诱变系渝沃无核的果实品质及遗传差异分析

    彭洁;余歆;朱延松;杨胜男;程莉;李仁静;江东;

    【目的】从果实品质和分子水平上解析造成沃柑辐射诱变系渝沃无核重要表型差异的主要遗传因素,为后续柑橘品种遗传改良奠定基础。【方法】观测渝沃无核的果实品质,应用RNA-seq技术和全基因组重测序揭示渝沃无核的差异表达基因(differential expression genes,DEGs)及基因组的遗传差异。【结果】相比沃柑,渝沃无核的种子数量少、成熟期提前、果皮变厚和剥皮较难,其可溶性固形物含量、固酸比和抗坏血酸含量高,可滴定酸、转化糖含量低。渝沃无核的串联重复序列占基因组的3.44%,其所在位置基因的GO功能富集和KEGG通路富集主要涉及代谢过程和次生代谢物合成,其中只涉及RNA聚合酶活性、与物质的跨膜运动有关的ATPase活性、半乳糖代谢和过氧化物酶途径。DEGs的GO功能富集涉及碳水化合物代谢、氧化还原过程和β-半乳糖苷酶复合物,KEGG通路富集涉及苯丙素生物合成、内质网蛋白加工和次生代谢物合成。【结论】渝沃无核成熟期早,种子数量少,品质更优。渝沃无核与沃柑的串联重复序列的数目和位置存在差异;苯丙素生物合成、内质网蛋白加工、次生代谢物合成、糖代谢和植物激素有关途径及花粉相关DEGs存在差异。

    2021年12期 v.38 2119-2134页 [查看摘要][在线阅读][下载 2886K]
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  • 外源多胺对荔枝愈伤组织增殖及体胚发生的作用

    王果;刘耀婷;李焕苓;李芳;王树军;王家保;

    【目的】研究多胺[腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)]对愈伤组织增殖及体胚诱导的作用,为揭示多胺在荔枝离体再生中的功能提供依据。【方法】采用单因素试验设计,分别在愈伤组织增殖及体胚诱导过程中添加多胺及其合成抑制剂[D-精氨酸(D-Arg)、环己胺(Cha)],比较不同处理下妃子笑荔枝愈伤组织增殖及体胚诱导差异。【结果】低浓度多胺或高浓度多胺合成抑制剂促进愈伤组织增殖,愈伤组织增殖量达显著水平,胚性愈伤组织(EC)与非胚性愈伤组织(NEC)颜色状态界限更加明显。与对照相比,经过多胺处理增殖的愈伤组织乳白胚诱导数及萌发率均降低,而多胺合成抑制剂处理增殖的愈伤组织乳白胚诱导数及萌发率随着多胺合成抑制剂浓度升高而升高,当Cha质量浓度为200 mg·L~(-1)时,乳白胚数量最多,达960个·g~(-1),萌发率29.41%;当D-Arg质量浓度为700 mg·L~(-1)时,乳白胚萌发率最高,为32.35%,胚数量为450个·g~(-1)。体胚诱导培养基上添加多胺及其合成抑制剂对体胚诱导作用差异较大,Spd促进体胚发生作用较明显,当Spd质量浓度为20 mg·L~(-1)时,乳白胚数量为590个·g~(-1),萌发率为30.30%。体胚发生培养基上添加Cha或高浓度D-Arg抑制体胚发生,而添加低浓度D-Arg则促进体胚发生。【结论】在愈伤组织增殖培养基上添加3种多胺可促进愈伤组织增殖并保持胚性,且抑制原胚发生,而Cha及高浓度D-Arg促进原胚发生。体胚诱导培养基中添加低浓度Spd促进体胚分化。

    2021年12期 v.38 2135-2147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K]
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植物保护·果品质量与安全

  • 梨树对白粉病抗性与叶片结构的关系

    曹素芳;王玮;赵明新;曹刚;李红旭;

    【目的】明确梨树对白粉病的抗性与叶片结构的关系。【方法】2018—2020年连续调查8个梨树品种田间白粉病的发生程度,室内观测各品种的叶片气孔和茸毛密度、蜡质含量、比叶重及横切面组织结构特征。【结果】不同梨树品种对白粉病的抗性水平存在明显差异;不同抗性品种间叶片的气孔密度、比叶重差异不显著,与品种抗病性无关;不同抗感品种间蜡质含量不同,抗病品种叶片的蜡质含量显著高于感病品种,与病情指数呈显著负相关;不同抗性品种间茸毛数量不同,抗性品种叶背面没有茸毛,感病品种没有茸毛的病情指数低,有茸毛的病情指数高,茸毛的数量与病情指数呈显著正相关;不同品种叶片的显微结构特征差异显著。【结论】不同梨树品种对白粉病的抗性水平不同,梨树叶片蜡质含量及茸毛密度可以作为梨树白粉病抗性鉴定的主要参考指标。

    2021年12期 v.38 2148-2155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K]
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  • 桑小头木虱对不同颜色的趋性

    卢芙萍;耿涛;武华周;娄德钊;涂娜娜;王树昌;

    【目的】为利用趋光性精准诱杀桑小头木虱成虫,并最大限度降低对天敌的影响,对其成虫最具吸引力的颜色及其虚拟波长、最佳悬挂方式及对天敌昆虫的影响进行了研究。【方法】在田间对10种颜色色板进行筛选的基础上,通过将Dan Bruton的虚拟波长与RGB值的函数关系转换,进一步细化最具吸引力的颜色及其虚拟波长(565、570、575、580、585、590、595 nm),制作色卡,采用八面体盒开展室内趋性试验和田间悬挂诱集试验。【结果】1)桑小头木虱成虫对黄色色板的趋性最强;2)羽化3 d后的雌、雄成虫趋光性增强,对7种细化波长色卡的室内、外趋性最强波长为570 nm和595 nm,且雄高于雌;3)595 nm波长色卡诱集到的天敌昆虫数量较少;4)与桑树顶端平齐和高出20 cm,以及色卡长边与桑树种植行平行悬挂,可诱集到的桑小头木虱成虫数量最多。【结论】综合考虑,595 nm(RGB值255,207,0)波长色卡,与桑树顶端平齐或高出20 cm,与行平行悬挂可使桑小头木虱成虫的诱集效果最优。

    2021年12期 v.38 2156-2165页 [查看摘要][在线阅读][下载 2490K]
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贮藏·加工

  • 热加工结合添加抗坏血酸对酸味西瓜制汁品质的影响

    吕真真;路绪强;刘慧;张春岭;陈大磊;杨文博;张强;焦中高;

    【目的】探究酸味西瓜品种SW制汁适应性及热加工技术。【方法】以6个品种的酸味西瓜为原料制汁,对其进行感官评价,后采用热加工结合添加抗坏血酸(Vc)对筛选出来的酸味西瓜品种制汁处理,分析热加工前后西瓜汁色泽、感官品质及风味物质变化。【结果】酸味西瓜品种黄瓤SW-20、SW-27和红瓤SW-14制汁感官评分较高。添加Vc有助于红色鲜榨西瓜汁的色泽保持;热加工后的红瓤和黄瓤西瓜汁色泽明显变暗,添加Vc有助于两种颜色热加工西瓜汁的色泽保持。添加Vc的热加工西瓜汁色泽、形态、滋味、气味及感官总分均显著高于未添加Vc的(p<0.05)。热加工前后西瓜汁总共鉴定出47种风味物质,醇类和醛类化合物种类最多,相对含量较高。热加工使西瓜汁风味物质种类增多,具有不良气味的呋喃类、6-壬烯醛相对含量增加,呈现清香味的2,6-壬二烯醇、3-壬烯醇相对含量减少;添加Vc使西瓜汁风味物质种类减少,呋喃类、6-壬烯醛相对含量减少,2,6-壬二烯醇、3-壬烯醇相对含量增多。【结论】SW-20、SW-14分别为较适宜制汁的黄瓤和红瓤西瓜品种,添加Vc有助于西瓜汁色泽保持,并能减轻热加工后西瓜汁产生的不良蒸煮风味,提升其感官品质。

    2021年12期 v.38 2166-2177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K]
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专论与综述

  • 中国桃品种改良历史回顾与展望

    王力荣;

    新中国成立以来,我国桃育种取得显著成就,支撑桃产业约90%的品种为自主育成品种,是大宗水果中自主知识产权品种市场占有率最高的树种。60多年来,我国桃育种主要目标为优质、广适、多样和成熟期配套,基础亲本主要包括18个地方品种、日本品种和美国品种;胚挽救技术在早熟育种中发挥了重要作用,分子标记辅助育种技术开始应用;在育成的683个品种中,杂交品种占比近2/3,芽变和实生占比1/3;普通桃占70%、油桃占20%、蟠桃占10%;白肉桃占70%、黄肉桃占30%;早、中、晚成熟期配套达150 d。展望未来,我国桃育种应拓展遗传背景,加强地方品种、野生资源发掘与利用,创新桃全基因组选择育种技术,加快远缘杂交和基因编辑技术的研究与应用进程。

    2021年12期 v.38 2178-2195页 [查看摘要][在线阅读][下载 2137K]
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  • 果园绿肥对果树-土壤-微生物系统影响研究进展

    丁婷婷;段廷玉;

    绿肥覆盖是有效改善生态环境,提高果园土壤质量,减少水土流失,增加土壤养分含量,改善土壤微生物群落的重要管理措施。我国果树生产长期大量使用化肥,造成土壤质量下降,果树生长受阻,果品质量降低。为缓解上述问题,国家开始全面推行果园、茶园绿肥有机肥代替化肥。综述了国内外1981—2020年果园绿肥对果树生长及果品、果树病害、果园土壤理化性质和养分含量及土壤微生物影响的研究进展。间作绿肥影响土壤性质、果树光合作用及根系生长分布,提高果树抗逆酶活性,促进果树生长。果园间作绿肥改善了土壤团粒结构、土壤机械稳定性、土壤孔隙率和抗侵蚀性,降低了土壤容重,影响果园土壤的含水量、pH值和养分含量,改善了果树的生长条件。间作绿肥增加了果园土壤中促生长菌或共生微生物以及与养分分解和循环有关的微生物数量及多样性,有利于提高植物吸收养分的能力,促进植物生长,提高果树抗逆性,加速分解绿肥残体,促进了果园养分循环,提高果园的生产力。土壤中病原体的含量与植物的健康密切相关。绿肥间作减少了土壤中病原体,减少了果树病害的发生。改善果园小气候,有利于果树生长。并对该领域相关研究进行了展望,以期为果园绿肥的应用提供参考。

    2021年12期 v.38 2196-2208页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K]
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技术与方法

  • 基于WOFOST模型的柑橘智能种植服务平台构建与应用

    程杨;唐谦;马强;刁源;周广文;武峥;游双艳;唐维超;杨会静;罗清平;

    【目的】提升重庆市柑橘种植智能化管理水平,探索构建基于WOFOST模型的柑橘智能种植服务平台(CIPSP),用于辅助橘农进行柑橘智能种植和经营管理决策。【方法】以柑橘新品种沃柑为试验材料,以物理服务器等5部分系统级软件为技术支撑,以WOFOST模型为基础构建CIPSP系统模型知识库,应用LH-OAT方法对模型中模型参数进行敏感性分析并确定CIPSP系统模型参数,设计自适应算法引擎对CIPSP系统模型参数进行精度预测和校正。根据需要设计CIPSP系统结构和智能种植功能,并在重庆市长寿区龙河镇河堰村选取3处不同生长年限(2~3 a、3~4 a、5 a以上)沃柑试验田场景的15个测算点,对系统产量预测模拟、土壤墒情/土质及气象实时监测、智能虫情测报等部分功能进行验证应用。【结果】通过分别设计相关参数,构建基于柑橘生长周期WOFOST建模思路的CIPSP系统模型知识库;对CIPSP系统分析后快速确定敏感性较高模型参数I;在实时观测数据基础上对作物生长进行模拟预测比对,引入自适应算法进行了模型修正。将CIPSP系统设计成感知层、边缘层、基础设施层、平台层和操作层等5层相互独立的结构,实现CIPSP系统对柑橘种植过程中产量预测模拟、土壤墒情/土质及气象实时监测、智能虫情测报等功能。初步验证表明,WOFOST模型能较好地模拟预测树龄不大于3 a的沃柑植株产量,但随着树龄增长,实测值与预测值偏差逐渐变大;通过实时监测数据信息与作物生长模型相结合,实现对采集分析土壤墒情/土质及气象实时环境数据(土壤肥力、光照度、降雨量等)监测分析应用;应用智能虫情监测系统与遥感技术及高光谱无人机相结合,实现现场/远程对基于机器深度学习的常见病虫害发生进行检测、判别、预警、防控等功能。【结论】构建了基于WOFOST模型的CIPSP系统,并成功应用于沃柑试验田产量预测、种植环境监控和病虫害预警防控,提高了柑橘智能种植管理水平,实现从软件技术、生产管理和信息系统等方面技术创新,但该模型参数和算法仍需优化。

    2021年12期 v.38 2209-2222页 [查看摘要][在线阅读][下载 3050K]
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  • 无核品种中葡萄18号胚挽救技术体系的建立及其杂交后代早期选择

    陈豆豆;贺亮亮;章鹏;关利平;宋银花;刘三军;

    【目的】无核品种是葡萄的主要育种目标之一,通过建立无核品种中葡萄18号的胚挽救技术体系,为无核葡萄的胚挽救育种提供参考依据。【方法】通过研究不同胚珠取样时间(盛花后52、53、54、57、58、61和65 d,DAF),培养基类型(NN和ER)及相态(固-液双相和固相),氨基酸(0,2.5 mmol·L~(-1)Ser、Cys、Gln),椰汁(0、100、200 m L·L~(-1)),GA_3/KT/NAA组合及4种细胞分裂素TDZ(0和0.2 mg·L~(-1))、6-BA(0和0.2 mg·L~(-1))、KT(0、0.2和0.4 mg·L~(-1))和ZT(0、0.2和0.4 mg·L~(-1))对中葡萄18号胚发育率、胚萌发率或成苗率的影响,并利用无核基因SSR标记对胚挽救杂种苗进行无核性状早期鉴定,初步建立该品种的胚挽救技术体系。【结果】中葡萄18号在DAF 61取样时胚发育率最高(34.33%);基本培养基NN(29.33%)较ER(25%)的胚发育率更高,且固-液双相培养基的效果较固相更佳;添加2.5 mmol·L~(-1)Ser(40.74%)、Cy(s43.33%)或Gln(44.21%)的胚发育率均高于对照(29.33%);添加200 mL·L~(-1)椰汁的胚发育率(37.10%)显著高于对照(29.33%)。在3种激素GA_3/KT/NAA组合中,发现仅添加GA_3和KT时,成苗率最高(60%),而添加NAA的组合均出现异常分化现象,且成苗率较低。四种细胞分裂素TDZ、6-BA、KT和ZT中,添加0.2 mg·L~(-1)ZT更适合胚萌发及成苗,正常成苗的比率达76.36%。分别利用无核SSR标记P3_VvAGL11和5U_VviAGL11对中葡萄18号×玫瑰香的406个杂交株系进行无核性状检测,初步判定229个后代为无核株系,该组合的无核率为56.4%。【结论】中葡萄18号作为胚挽救母本的最佳取样时间为DAF 61前后,可利用固-液双相培养基NN+2.5 mmol·L~(-1)Cys/Gln+5.5 g·L~(-1)琼脂+60 g·L~(-1)蔗糖+2 g·L~(-1)活性炭+0.5 g·L~(-1)水解酪蛋白进行胚珠离体培养,暗培养9~10周后,接种裸胚于WPM+0.2mg·L~(-1)ZT+20 g·L~(-1)蔗糖+6 g·L~(-1)琼脂+1 g·L~(-1)活性炭进行胚萌发培养。鉴定出拥有无核基因SSR标记的胚挽救苗229株,是潜在的无核葡萄新种质。

    2021年12期 v.38 2223-2235页 [查看摘要][在线阅读][下载 1778K]
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  • 基于猕猴桃园小气候特征的高低温灾害预测模型构建

    张维敏;王景红;李化龙;柏秦凤;张焘;郭建平;

    【目的】构建猕猴桃园高低温灾害预测模型,为提升猕猴桃果园防灾减灾能力及精细化管理水平提供理论依据。【方法】利用小气候观测系统对陕西关中猕猴桃果园温度进行系统全面的定位观测,分析猕猴桃果实膨大期、休眠期不同垂直高度温度变化,不同天气条件下猕猴桃冠层温度变化;利用统计学方法建立猕猴桃果园冠层高低温预测模型。【结果】猕猴桃不同生长阶段不同垂直高度、不同天气条件下温度日变化趋势一致,均为单峰曲线。不同阶段一天中冠层温度低于冠层上部,大部时段低于冠层下部。果实膨大期一天中大部分时段最高气温晴天最高,多云次之,阴雨天最低;休眠期阴雨天最低气温最高,多云次之,晴天最低,但午后晴天最高。建立了猕猴桃果实膨大期、休眠期分晴天、多云、阴天的冠层日最高、日最低气温,以及不分时段不分天气类型冠层高低温一元线性预测模型。【结论】猕猴桃果园冠层温度受太阳辐射、树体生长发育等因素影响与冠层上部、冠下温度存在差异。从日尺度来看,高温热害发生时刻集中在15:00—16:00,低温冻害发生时刻集中在7:00;从月尺度来看,高温热害多发时段为7月上旬—8月中旬,低温冻害多发时段为1月。基于气象站气温建立的猕猴桃冠层休眠期低温预测模型、不分时段不分天气类型高低温预测模型都能较好地预测冠层高低温,猕猴桃果实膨大期高温线性模型需进一步订正。

    2021年12期 v.38 2236-2245页 [查看摘要][在线阅读][下载 2810K]
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新品种选育报告

  • 黄皮新品种华蜜2号黄皮的选育

    张志珂;王力;张展伟;傅嘉欣;阮贤聪;刘传滨;陈军;赵杰堂;刘成明;林立红;苏燕钿;孙倍煜;秦永华;冯瑞祥;欧阳若;胡桂兵;

    华蜜2号黄皮是以白糖黄皮为母本、郁南无核黄皮为父本进行杂交,从杂交F1代群体中单株优选而成的黄皮新品种。果实椭圆形,果皮黄褐色;肉质细嫩化渣,蜜甜微酸,香气浓郁;平均单果质量10.08 g,平均单果种子数1.92粒,可食率66.5%;可溶性固形物含量(w,后同)为17.8%,总糖含量11.1%,还原糖含量7.8%,总酸含量1.78%,维生素C含量516 mg·kg-1。华蜜2号黄皮树势较旺,树姿开张,丰产稳产性较好,生产示范区平均产量22 500 kg·hm-2。中熟,在广州地区7月上中旬成熟,成熟度较一致,适宜在广东省黄皮产区推广种植。

    2021年12期 v.38 2246-2249页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K]
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  • 草莓新品种华艳的选育

    赵霞;李刚;刘丽锋;宋艳红;周厚成;

    华艳是以达赛莱克特为母本、章姬为父本经杂交选育而成的草莓新品种。该品种果实圆锥形,一级序果平均果质量29.3 g,整株平均果质量21.4 g,果面红色、光泽强,果肉橙红色。果实风味脆甜爽口,香气浓郁,全年平均可溶性固形物含量(w,后同)为12.6%,总糖含量7.18%,可滴定酸含量0.42%,果实硬度2.35 kg·cm-2,较耐贮运,果实适宜鲜食。华艳在河南郑州地区,9月上旬定植,果实始熟期为11月下旬。植株抗逆性较强,育苗容易。华艳是一个早熟、优质、丰产、抗白粉病、适合保护地促成栽培的草莓新品种。

    2021年12期 v.38 2250-2253页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K]
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