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

  • 甜樱桃PavMYC2基因克隆与表达分析

    王继源;王丽;纠松涛;孙菀霞;徐岩;刘勋菊;张才喜;

    【目的】克隆甜樱桃PavMYC2基因并研究其表达模式,为深入研究其在花芽响应温度逆境中的功能奠定基础。【方法】从甜樱桃基因组数据库中获得PavMYC2基因的序列,对该基因进行生物信息学分析和亚细胞定位;通过qRT-PCR技术探究PavMYC2基因在甜樱桃不同组织及花芽各个时期的表达模式;运用双分子荧光互补实验(BiFC)检测其与PavJAZ蛋白的互作关系;结合前人转录组结果分析PavJAZ的季节表达模式。【结果】PavMYC2编码689个氨基酸,具有bHLH-Zip保守结构域,属于bHLH家族。亚细胞定位结果表明,该基因在细胞核中发挥功能。进化树结果表明,甜樱桃PavMYC2与中国樱桃(Prunus pseudocerasus)和樱花(Prunus yedoensis)亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果分析发现,PavMYC2的表达具有组织特异性,在花芽中表达量最高,依次是叶、茎、花、根中表达量的4.8、4.9、8.8、37.4倍。在花芽中,PavMYC2的表达量在夏秋季高,然后逐渐降低,在冬季维持一定的表达水平,春季时最低。顺式作用元件分析发现,该基因启动子上含有大量光响应元件、多种激素响应元件和低温胁迫等相关元件。互作蛋白结果显示,PavMYC2可以与PavJAZ1/2/3蛋白发生互作,进一步对JAZs基因的表达模式进行分析,发现PavJAZ1/2/3/5与PavMYC2的表达量变化相似。【结论】克隆得到1个PavMYC2基因,夏秋季高温时期在花芽中高表达,随后逐渐降低,在冬季维持一定的表达水平,春季开花时最低。其与PavJAZ1/2/3互作,协同响应温度胁迫。该研究为进一步探究甜樱桃花芽中MYC2在响应温度胁迫和调控开花进程中的作用奠定了基础。

    2022年05期 v.39 701-711页 [查看摘要][在线阅读][下载 1960K]
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  • 枳WOX基因家族全基因组鉴定及表达分析

    马青龄;梁贝贝;杨莉;胡威;刘勇;刘德春;

    【目的】探讨枳WOX(WUSCHEL-related homeobox)家族基因在植物中的系统进化、蛋白结构特征及非生物胁迫下的表达模式,为进一步研究枳WOX家族基因在柑橘逆境响应中的功能提供理论依据。【方法】利用生物信息学分析方法,对枳WOX家族基因(PtrWOXs)进行筛选与鉴定,通过qRT-PCR分析PtrWOXs在非生物胁迫下根、茎、叶中的表达模式。【结果】鉴定出10个PtrWOXs,不均等分布在7条染色体上,其编码蛋白均为亲水性蛋白。PtrWOXs在枳根、茎、叶中的表达存在差异。多数PtrWOXs可以被多种非生物胁迫诱导表达,并且在根中的表达变化程度高于叶和茎。另外,PtrWOX1、PtrWOX3、PtrWOX6、PtrWOX9和PtrWOX11可以在根中被低温、干旱、盐和ABA胁迫诱导表达,说明这些基因可能主要在枳根系响应非生物胁迫过程中发挥重要作用。【结论】鉴定出10个PtrWOXs,它们可能在柑橘抵御各种非生物胁迫过程中起重要作用。

    2022年05期 v.39 712-729页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K]
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  • 胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄叶片的转录组学分析

    沈才琦;孙磊;张颖;姜建福;刘崇怀;樊秀彩;

    【目的】通过转录组测序筛选葡萄由胶孢炭疽菌侵染引起的差异表达基因,以进一步分析葡萄抗炭疽病分子机制。【方法】用胶孢炭疽菌侵染不同抗性葡萄的叶片,以清水处理叶片为对照,设置0、24、48、72 h 4个时期取样。采用RNA-seq分析两者间的差异表达基因,挑选出抗病候选基因,并利用qRT-PCR进行验证。【结果】共对42个样品进行转录组测序,每个样品平均数据量为6.65 Gb。KEGG富集分析中差异表达基因主要集中在植物与病原体互作、类黄酮生物合成和MAPK信号途径;转录因子家族分析从MYB、AP2-EREBP、bHLH、NAC和WRKY家族中筛选出12个在抗病株系中高表达的差异表达基因;WGCNA得到抗病相关模块MEdarkgreen。综合各项分析,挑选出9个差异表达基因进行q RT-PCR验证,其中8个基因的表达趋势同转录组测序结果一致。【结论】获得了葡萄响应胶孢炭疽菌侵染的差异表达基因,显著富集在植物与病原体相互作用、类黄酮生物合成和MAPK信号途径等3个通路,并筛选出8个抗病候选基因,包括MLO蛋白,WRKY、ERF转录因子等。

    2022年05期 v.39 730-742页 [查看摘要][在线阅读][下载 1847K]
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栽培·生理·生态

  • 鲁秀梨果实在生长发育中后期及贮藏过程中糖酸累积的变化

    刘清鹤;荆琳;王成荣;宋健坤;杨英杰;李鼎立;王然;

    【目的】探讨鲁秀梨果实可溶性糖和有机酸含量的累积方式,为确定其适宜采收期与销售期提供依据。【方法】可溶性糖和有机酸含量的测定采用高效液相色谱法。【结果】鲁秀梨可溶性总糖主要由果糖、葡萄糖、蔗糖和山梨醇组成。从果实生长发育中后期至采收期,可溶性总糖含量是逐渐增加的。其中,前期的增加主要与果糖和葡萄糖含量的增加有关,其在花后100 d时含量达到最高;后期的增加主要与蔗糖在成熟前快速累积有关,山梨醇含量在整个测定时间变化幅度较小。采后贮藏至30 d时,可溶性总糖依旧呈上升趋势,但随后逐渐下降。有机酸主要是由苹果酸、柠檬酸、酒石酸、奎宁酸组成。总体上,苹果酸含量高于其他种类有机酸,为苹果酸优势型。因此,尽管柠檬酸含量在果实生长发育中后期是增加的,但有机总酸含量变化与苹果酸一致,即随着果实生长、成熟而降低。在贮藏期,有机酸含量呈继续下降趋势。【结论】鲁秀梨在果实发育中期和贮藏后期果糖和葡萄糖含量相对较高,而在果实采收时及贮藏前期蔗糖在总糖的占比较其他时期为高;整个测定期内,苹果酸含量始终高于柠檬酸含量,为苹果酸优势型果实。果糖、蔗糖和苹果酸可能是鲁秀梨果实特有风味的主要贡献因子。

    2022年05期 v.39 743-751页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K]
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  • 外源氰化物对毛桃幼苗根系生理及代谢的影响

    沈婉琪;朱炜;曾春发;何昊;李国怀;刘军伟;

    【目的】探究外源氰化物(CN-)处理对桃根系生长、生理特性及代谢的影响。【方法】对桃园内死树和活树根系环境进行田间调查,测定土壤和根系中CN-含量。以萌发的桃种子为试验材料,观察不同浓度CN-处理下根系生长情况,测定根系中过氧化氢和丙二醛含量、抗氧化酶活性以及初生代谢物变化情况。【结果】CN-主要分布在0~40 cm土层,且死树土壤中CN-含量显著高于活树;随着时间推移,死树和活树根围土中CN-含量都呈现上升趋势;0.5 mmol·L~(-1)CN-处理显著降低了桃根系长度和侧根数量,并增加了根系中过氧化氢和丙二醛含量,诱导超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性及相关基因表达量的明显升高;0.5 mmol·L~(-1)CN-处理改变了根系中大部分氨基酸(甘氨酸、丝氨酸、丙氨酸、脯氨酸等)、糖及有机酸的含量。【结论】高浓度CN-处理显著抑制桃根系生长,导致根系中活性氧爆发和膜脂过氧化,并显著干扰根系中氨基酸和碳水化合物代谢。

    2022年05期 v.39 752-763页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K]
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  • 软熟期不同水分处理对阳光玫瑰葡萄叶片光合特性和果实品质性状的影响

    刘凯杰;方海猛;何雪;谭君;夏龙腾;杨梅;张凯;杨国顺;许延帅;

    【目的】湖南地区根域限制栽培条件下,在软熟期(花后60~110 d)通过设置不同程度土壤含水量处理,确定阳光玫瑰葡萄软熟期最适宜的土壤含水量范围。【方法】对阳光玫瑰进行不同程度[T1(土壤含水量为田间持水率的75%~85%)、T2(土壤含水量为田间持水率的65%~<75%)、T3(土壤含水量为田间持水率的55%~<65%)和T4(土壤含水量为田间持水率的45%~<55%)]的水分处理,测定其叶片光合特性和果实品质性状指标。【结果】成熟时(花后110 d)各处理果实可溶性固形物含量与果皮色差值a*(红绿色)之间呈极显著线性关系;T2处理使成熟后果实可溶性固形物含量显著提高8.0%,果实可滴定酸含量显著降低9.1%,固酸比显著提升18.8%,果皮厚度显著降低25.6%,果实硬度显著增加14.59%,丙二醛含量显著增加15.35%;各项光合参数(Pn、Tr、Gs和Ci)大多表现为T1、T2> T3、T4;在处理后15 d内,水分利用率T4> T3> T2> T1,15 d以后,水分利用率T1> T4> T3> T2。【结论】湖南地区根域限制条件下,在软熟期进行T2处理,即不影响光合特性又能改善成熟后果实品质性状,因此在阳光玫瑰软熟期土壤含水量为田间持水率的65%~<75%最为适宜。

    2022年05期 v.39 764-772页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K]
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  • 盐碱胁迫对不同葡萄砧木光合及叶绿素荧光特性的影响

    鲁倩君;陈丽靓;马媛媛;刘迎;赵云文;赵宝龙;孙军利;

    【目的】以3309M、5BB、1103P、420A、5C、SO4为材料,研究盐碱胁迫对不同葡萄砧木光合及叶绿素荧光特性的影响。【方法】采用水培的方法,设置对照(改良式Hoagland营养液)与盐碱胁迫(改良式Hoagland营养液+50 mmol·L-1NaCl+NaHCO3)2个处理,测定不同葡萄砧木的新梢生长量、叶绿素含量、光合特性以及叶绿素荧光参数,并对其进行主成分分析。【结果】盐碱胁迫下,各砧木植株新梢生长量减少,降幅较少的为420A与SO4;叶绿素(Chl a+b)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学性能指数(PIabs)、单位面积吸收的光能(ABS/CSm)、单位面积捕获的光能(TRo/CSm)、电子传递的量子产额(ETo/CSm)、单位面积的反应中心数量(RC/CSm)、单位RC电子传递的量子产额(ETo/RC)值整体呈下降趋势,荧光诱导曲线中热耗散(DIo/CSm)、单位RC吸收的光能(ABS/RC)、单位RC捕获的光能(TRo/RC)、J点(Vj)、I点(Vi)升高,其中,Chl a+b、Pn、Gs下降最多的品种为3309M,Ci与Tr最低的分别是5BB和5C,PIabs、Fv/Fm、TRo/CSm、ETo/RC降幅最小的均为SO4;ABS/CSm、ETo/CSm、RC/CSm降幅最小的为3309M,同时,339M的DIo/CSm增长最多,ABS/RC、TRo/RC、Vj、Vi增幅最大的是5C。【结论】利用主成分分析得到各砧木耐盐碱性由强到弱为SO4、1103P、5BB、420A、3309M、5C。

    2022年05期 v.39 773-783页 [查看摘要][在线阅读][下载 1633K]
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  • 低温胁迫对2种主要砧穗组合砂糖橘幼树抗寒性的影响

    郭雁君;吉前华;杜鹏飞;黄火金;许冰玲;

    【目的】探究广东肇庆主要使用的2种砧木对砂糖橘(Citrus reticulata‘Shatangju’)抗寒性的影响,为优化其引种栽培和苗木繁育提供科学支撑。【方法】以枳壳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]砧、酸橘(C. sunki Hort. ex Tanaka)砧3年生砂糖橘为试材,在人工气候室中48 h内从10℃梯次降温至(3±0.5)℃、(-3±0.5)℃分别胁迫24 h,然后,经48 h梯次升温至10℃,24 h后转移至塑料温室中常规栽培90 d,期间调查测定落叶量、生长量、生物量,定期测试分析抗寒生理特性。【结果】在(3±0.5)℃、(-3±0.5)℃胁迫后栽培的90 d中,砂糖橘酸橘砧植株单株落叶数量减小幅度较枳壳砧植株分别大412.2%、134.5%,落叶质量减小幅度较枳壳砧植株分别大546.6%、1098.0%;胁迫后90 d酸橘砧植株株高降低幅度较枳壳砧植株分别大5.0%、16.3%,地径减小幅度较枳壳砧植株分别大75.0%、8.8%,冠幅减小幅度较枳壳砧植株分别大231.6%、52.2%,全株生物量减小幅度较枳壳砧植株分别大465.4%、45.6%。(3±0.5)℃(、-3±0.5)℃胁迫后90 d,酸橘砧植株叶片叶绿素含量(Chl c)降低幅度较枳壳砧植株分别大101.1%、27.0%,光合速率(Pn)降低幅度分别大65.8%、52.2%,叶片蒸腾速率(Tr)升高幅度较枳壳砧植株分别大44.1%、99.9%,叶片气孔导度(Gs)升高幅度较枳壳砧植株分别大41.3%、39.7%。低温胁迫导致砂糖橘叶片碳同化关键酶(Rubisco)、FBP、Ald及PEPC的活性均较同期对照显著降低,叶片水分饱和亏缺(WSD)显著加重、丙二醛(MDA)含量显著升高,枳壳砧植株的变化幅度显著小于酸橘砧植株。【结论】砂糖橘枳壳砧植株抗寒性显著强于酸橘砧植株,其机制主要在于低温胁迫下落叶程度轻,根系较发达,叶片较厚重,光合效率较高,叶片抗脱水、抗膜脂过氧化能力强。

    2022年05期 v.39 784-799页 [查看摘要][在线阅读][下载 1530K]
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  • 21个浙江山核桃无性系果实矿质营养特征分析

    吴霜;姚小华;常君;杨水平;王开良;黄梅;任华东;

    【目的】山核桃是我国重要的高效生态经济型干果树种,研究比较21个浙江山核桃无性系的果实内含物矿质元素差异,评价山核桃果实矿质营养特性,为筛选高矿质营养价值的山核桃种质资源提供基础。【方法】采用国家标准方法对山核桃果实种仁中所含的K、Ca、Na、Mg、Zn、Cr、Mn、Fe、Cu共计9种矿质元素进行测定,通过变异性分析、正态性检验、相关性分析、主成分分析、系统聚类和概率分级法对参试无性系进行分析与评价。【结果】(1)山核桃的矿质营养性状变异较为丰富,变异系数在8.93%~64.51%之间,其中变异幅度较大的有Cr(64.51%)、Na(45.73%)、Mn(23.90%)、Fe(19.75%);各指标均符合正态分布;有5对指标间呈极显著正相关,10对呈显著正相关。(2)主成分分析结果表明,将9种矿质元素指标综合为4个成分因子,可代表原始数据88.19%的信息量。(3)聚类分析表明,21个山核桃无性系可根据综合成分得分聚为3类,各类别间矿质营养品质有较大差别(;4)对3个变异系数≥15%的矿质元素指标进行5级概率分级,对5个变异系数<15%的矿质元素指标进行3级概率分级,结果与主成分分析基本一致。【结论】21个浙江山核桃无性系果实矿质营养性状变异较为丰富且均符合正态分布,其中有18个性状指标间呈极显著或显著相关;在主成分分析的基础上将21个山核桃无性系聚为3大类,综合筛选出大源3号、高岭8号、徐坑24号、徐坑88号、高岭3号、大源4号6个优质无性系,其中高岭8号与大源4号有作为优质果用无性系选育引种的潜力。

    2022年05期 v.39 800-810页 [查看摘要][在线阅读][下载 1197K]
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  • 转录组和代谢组联合解析气温升高和干旱互作下灵武长枣果皮花青苷代谢机制

    韩雅茹;马亚平;陈丽华;赵思明;宋丽华;

    【目的】探究气温升高与干旱环境对灵武长枣花青苷代谢的影响,揭示气候变化对枣果实品质形成的影响机制。【方法】以白熟期、半红脆熟期、全红脆熟期灵武长枣为试验材料,设置大气温度与干旱交互处理试验。大气温度设置自然大气温度(T1)和升高大气温度[T2,T2=T1+(2.0±0.5℃)]两个水平,干旱设置正常土壤水分[D1,土壤含水量为田间最大持水量(MFC)的70%~75%]、中度干旱(D2,50%~55%MFC)和重度干旱(D3,30%~35%MFC)三个水平。测定灵武长枣果皮花青苷含量,并基于转录组与代谢组关联分析挖掘关键调控基因。【结果】气温升高有利于花青苷积累,干旱不利于其积累,气温升高协同干旱使果皮花青苷含量降低4.28%~12.33%。转录组测序共获得129.66 Gb Clean Data,果实全红脆熟期T2D1处理下获得的差异基因数量最多,为6599个,其中6278个经MAPMAN注释到总代谢通路中,类黄酮代谢中注释8个基因。差异基因与代谢物经KEGG富集分析分别筛选到8个类黄酮及花青苷合成相关基因及7个相关代谢物。基因ZjCHS、ZjDFR、ZjANS、ZjCFI在气温升高和干旱处理下,在花青苷代谢物的转化合成中显著上调,在T1D3处理下促进了山柰酚、槲皮素、飞燕草色素的积累;在T2D1处理下促进了儿茶素、槲皮素、飞燕草色素、圣草酚、天竺葵色素、表儿茶素、山柰酚的积累,而在T2D3处理下降低。荧光定量分析表明,关键调控基因在不同处理中上调,与转录组中表达趋势一致。【结论】基因ZjCHS、ZjDFR、ZjANS、ZjCFI在气温升高与干旱协同处理下灵武长枣果皮花青苷合成中具有重要调控作用,初步揭示了灵武长枣呈红色的生物学基础。

    2022年05期 v.39 811-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 2810K]
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  • 白沙枇杷裂果的钙素调控生理研究

    王引;倪海枝;颜帮国;陈方永;

    【目的】探讨钙素营养与白沙枇杷裂果的重要关系及其对果实相关生理过程的调控作用。【方法】选取软条白沙作为研究对象,测定了裂果与正常果果实中矿质元素含量、相关酶活性及内源激素含量,研究了Ca~(2+)在枇杷果实发育过程中的动态变化及外源喷钙效果。【结果】裂果果皮、果肉中钙含量显著低于正常果,裂果率与果皮钙含量呈显著负相关;裂果果皮中过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、果胶酶(PG)、纤维素酶(CL)活性较高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性较低;裂果率与PPO活性、PG活性、CL活性呈显著正相关,与果皮SOD活性、CAT活性呈显著负相关。裂果果肉中GA3含量与果皮中ABA含量较正常果显著升高。果皮钙含量与果皮SOD活性呈显著正相关,与果皮PPO活性、PG活性、CL活性、ABA含量呈显著负相关。幼果期果实Ca~(2+)含量最高,到膨大期显著下降。花期和幼果期喷钙显著提高了果实中钙含量和果皮SOD、CAT活性,降低POD、PPO、PG、CL活性和果皮ABA含量、果肉GA3含量。【结论】白沙枇杷果实钙素营养的吸收主要发生在幼果期到膨大期,果实钙素营养不足是导致枇杷裂果的重要原因之一。钙可通过调节活性氧清除、细胞壁水解与激素合成降低白沙枇杷裂果率。

    2022年05期 v.39 826-835页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K]
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  • 不同类型土壤栽培香榧种仁品质综合评价和分析

    曹永庆;任华东;王开良;姚小华;

    【目的】对不同母岩发育土壤栽培的香榧种仁品质进行综合评价和分析,为高品质香榧的栽培和生产提供借鉴和参考。【方法】以火山灰土、花岗岩风化土、砂土、黄泥土和石灰岩土5种不同类型土壤栽培的香榧林为对象,分析土壤养分与香榧品质性状的相关关系,基于灰色系统关联度分析法对种仁含油率和蛋白质、水解氨基酸、淀粉、可溶性糖、矿质元素和维生素E含量等品质性状以及炒制加工风味进行综合评价。【结果】不同类型土壤pH值、有机质和矿质元素含量的变异系数在19.02%~177.20%之间;土壤pH值与镁元素呈极显著正相关关系(p<0.01),与钙、锌元素呈显著正相关关系(p<0.05);有机质与水解性氮、钙与镁元素、镁与锌元素、锰与锌元素含量分别呈显著正相关关系(p<0.05);不同类型土壤香榧种仁含油率、蛋白质和水解氨基酸含量变异系数在3.42%~4.85%之间,淀粉、可溶性糖、矿质元素和维生素E含量的变异系数在7.11%~38.09%之间;土壤有机质与种仁淀粉、可溶性糖含量间的相关系数分别为0.902、0.893(p<0.05),土壤水解性氮含量与种仁淀粉含量间的相关系数为0.965(p<0.01),而且土壤矿质元素和种仁矿质元素含量间也存在显著相关关系;砂土栽培香榧种仁风味指标、内在营养指标和加工感官品质的灰色关联度综合评价排名分别为第1、第2和第1,香榧种仁风味指标和加工感官品质灰色关联度值的相关系数达0.958(p<0.01)。【结论】不同母岩发育土壤的香榧种仁品质特征差异较大,其中,砂土种植的香榧综合品质最佳;种仁含油率和蛋白质、水解氨基酸、淀粉和可溶性糖含量可作为灰色关联度分析的量化指标用于评判香榧的加工感官品质。

    2022年05期 v.39 836-845页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K]
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植物保护·果品质量与安全

  • 不同土壤改良方法对老桃园土壤线虫群落的影响

    高志远;杨淑娜;王莉;奚昕琰;殷益明;王智豪;李鲜;贾惠娟;

    【目的】探究不同土壤消毒方式对土壤线虫群落的影响,为缓解桃树连作障碍提供理论依据。【方法】以10年连作桃园土壤和1年生赤月桃苗为材料,使用显微镜计数法测定线虫数量,利用形态学和分子生物学手段对致病线虫进行鉴定。【结果】处理前后,距离树体水平距离25 cm处线虫数量均高于50 cm处;老龄桃园10~<30 cm深的土壤线虫数量显著高于30~40 cm,新植桃园未显示出明显的分布规律。形态学鉴定得到螺旋属、垫刃属、针属、短体属和小环属5种致病线虫,分子生物学鉴定发现双宫螺旋线虫是主要的致病线虫类型。相比不改良处理,棉隆和哈茨木霉+芽孢杆菌抑制率最高,分别为77.97%~98.39%和81.46%~97.10%;而菌棒熏蒸提升了垫刃属线虫的数量。【结论】土壤线虫群落分布在根际周围的浅层土壤中;主要致病线虫为螺旋属和垫刃属;定植前使用棉隆熏蒸、定植后施用哈茨木霉+芽孢杆菌能有效防治土壤致病线虫。

    2022年05期 v.39 846-854页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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  • 哈密瓜镰刀果腐菌的鉴定、生物学特性和室内防治药剂的筛选

    杜莉芳;曾晴;徐晶;张思怡;俞国相;郭天荣;莫亿伟;

    【目的】鉴定引起哈密瓜(Cucumis melo L.)果蒂处的果肉腐烂病原菌种类,以及对不同宿主的致病性检测,探讨光照、温度、pH值、碳源、氮源及不同药剂处理对该菌生长的影响,并筛选出哈密瓜镰刀果腐病的有效防治方法。【方法】采用组织分离法,从发病的哈密瓜果实中分离病原菌,结合形态学与核糖体内转录间隔区(rDNA-ITS)、转录延伸因子EF-1α和组蛋白Histone3序列的分子鉴定确定病原菌种类。测定不同的培养温度、pH、碳源、氮源、光照及需氧条件对其生长的影响。用NaHCO_3、硼酸、施保功、苯甲·嘧菌酯和纳他霉素处理,观察各种药剂的抑菌效果。再用罗丹明123、健那绿B、线粒体红色荧光探针(Mito Tracker~(TM)Red CMXRos)及溴化丙啶(PI)染色,了解不同药剂处理对病原菌细胞膜透性及线粒体功能的影响,用安全性较高的纳他霉素对哈密瓜进行室内防效实验,了解纳他霉素对病原菌的防治效果。【结果】病原菌为哈密瓜果腐变红镰刀菌(Fusarium incarnatum,编号ZJHM-01),孢子形态呈镰刀状,长度为25.4~35.5μm,宽度为3.3~5.4μm;病原菌生物学特性测定结果表明,宿主具广谱性,光照能促进生长,最适生长温度为30℃,最适p H为7~9,最适碳源为淀粉、山梨醇和葡萄糖,最适氮源为蛋白胨和牛肉膏。1.0%NaHCO_3、1.2%硼酸、0.025%施保功、0.016%苯甲·嘧菌酯和40 mg·L~(-1)纳他霉素均能完全抑制病原菌生长。罗丹明123染色结果发现,1.0%NaHCO_3、1.2%硼酸和30 mg·L~(-1)纳他霉素处理使菌丝的细胞膜透性增加;健那绿B和Mito Tracker~(TM)Red CMXRos染色发现,药剂处理降低了菌丝的线粒体活性;PI染色结果表明,病原菌细胞膜完整性遭到破坏,线粒体活性和线粒体膜电位受损。纳他霉素室内防效表明,纳他霉素处理的果实发生病害时间明显延后且症状减轻,说明纳他霉素具有较好的防病效果。【结论】果实采收期,生产上用施保功和苯甲·嘧菌酯防治哈密瓜镰刀菌果腐病。果实采收后,用1.0%NaHCO_3、1.2%硼酸和40 mg·L~(-1)纳他霉素浸泡果实处理以降低哈密瓜镰刀菌果腐病的发生率。从食品安全性考虑,纳他霉素应该作为哈密瓜采后镰刀菌果腐病防治的首选药剂。研究结果为哈密瓜镰刀菌果腐病防治提供了新的方法。

    2022年05期 v.39 855-869页 [查看摘要][在线阅读][下载 2570K]
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专论与综述

  • CRISPR/Cas9基因编辑技术在果树作物中的应用研究进展

    何玉坤;欧阳嫣惟;张秀梅;林文秋;潘晓璐;张红娜;

    成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(Cas9)已成为一种有价值的基因组编辑工具,能够在特定选择的位点改变DNA序列,可以在作物基因组的靶点位置精确地实现删除、替换或插入特定序列,引入理想的目标性状。该工具具有简单、高效、成本低以及功能强大等特性,在柑橘、葡萄、香蕉和草莓等果树中已实现多种类型的应用,包含产生白化表型、调控童期和花期、调控果实品质以及创造矮化和抗病虫害品种等。综述了CRISPR/Cas9系统及其作用过程,介绍了新开发的精准编辑技术,包括单碱基编辑器、引导编辑及CRISPR/Cpf1多基因编辑系统,并详细阐述了CRISPR/Cas9系统在果树基因组编辑中的应用进展,包括果树种类、目标基因及目标性状等,归纳了CRISPR/Cas9系统实现高效编辑所遇到的遗传转化和再生体系、脱靶效应和启动子选择问题,最后提出了不断优化遗传转化和再生体系、合理选择靶位点和设计sgRNA、植物内源启动子及新编辑技术的解决策略。

    2022年05期 v.39 870-881页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K]
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技术与方法

  • 琯溪蜜柚叶片氮素含量多种高光谱估算模型对比研究

    栗方亮;孔庆波;张青;庄木来;

    【目的】蜜柚叶片氮素(nitrogen,N)含量是准确诊断和定量评价生长状况的重要指标,建立合适的蜜柚叶片氮素含量高光谱估算模型,为实现快速、无损、精确的氮素含量估测提供依据。【方法】基于蜜柚叶片高光谱数据和氮素含量实测数据,建立了蜜柚叶片偏最小二乘回归模型(PLS)、BP神经网络回归模型(BPNN)、随机森林回归模型(RF)和支持向量机回归模型(SVM),并确定了蜜柚叶片氮素含量最佳估算模型。【结果】原始光谱和一阶微分光谱与蜜柚叶片氮素含量在可见光范围内有多波段相关性显著,并出现多个极值。原始光谱曲线敏感波长为569 nm和704 nm,一阶微分曲线的敏感波长为541、617、695、753 nm。与蜜柚叶片氮素含量相关性较显著的光谱参量是NDVI′_(695,753)、RVI′_(695,753)、DVI′_(617,695)、R′_(617)、DVI′_(541,617)。建立的PLS、BPNN、RF和SVM 4种蜜柚叶片氮素含量估算模型的决定系数R~2分别为0.75、0.80、0.83和0.81,均方根误差RMSE分别为1.16、1.08、0.97和1.02。验证模型的决定系数R~2分别为0.79、0.84、0.85和0.82,均方根误差RMSE分别为1.11、0.94、0.87和0.99,其估算模型的精确程度为RF>SVM>BPNN>PLS。【结论】通过对琯溪蜜柚叶片氮素含量进行4种高光谱估算模型对比,随机森林估算模型精度稍高于PLS、BPNN和SVM估算模型。研究结果为光谱监测蜜柚叶片氮素含量提供了技术依据。

    2022年05期 v.39 882-891页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K]
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新品种选育报告

  • 晚熟优质梨新品种蜜玉的选育

    李龙飞;高丽娟;徐金涛;冀明辉;张海娥;郝宝锋;

    蜜玉是以蜜梨为母本、黄冠为父本杂交选育出的晚熟优质梨新品种。树势强,树姿开张,1年生枝条向阳面颜色为黄褐色。嫩叶颜色黄绿色,成熟叶片卵圆形,叶缘锐锯齿状。每个花序的花朵数为5~7枚,花瓣粉红色,柱头高于花药,花药紫红色。果实圆形,果面金黄,平均单果质量258.42 g,果心小。果肉白色,质地细腻松脆,多汁,风味甜、香,可溶性固形物含量(w)14.0%,鲜食品质上等。果实耐贮藏,冷藏条件下可贮藏180 d以上。在河北昌黎地区(E 118°45′~119°20′,N 39°22′~39°48′)9月中下旬成熟,果实发育期150 d左右。萌芽率高、成枝力强,花芽较易形成,早果丰产性好,适宜纺锤形或圆柱形栽培。蜜玉可在河北省梨产区及与此生态类型相似的地区种植推广。

    2022年05期 v.39 892-894页 [查看摘要][在线阅读][下载 1030K]
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  • 早熟、优质油蟠桃新品种中油蟠36-3的选育

    牛良;鲁振华;崔国朝;曾文芳;潘磊;王志强;

    中油蟠36-3是以油蟠桃单株97-3-21为母本、早熟油桃品种中油桃5号为父本,经胚挽救后选育而成的早熟、白肉油蟠桃品种。该品种果形扁平,较对称,平均单果质量80~120 g,最大150 g左右。果皮底色浅绿白,成熟时大部分果面着鲜红色,美观,果顶有少量果锈。果肉白色,硬熟时脆甜,完熟后多汁,可溶性固形物含量(w)13.5%~16.9%,浓甜,品质优。黏核。花铃型,花瓣5枚,花粉多。自花结实,丰产。在郑州地区,一般年份2月底萌芽,3月中下旬始花,果实6月中旬成熟,果实发育期80 d左右,11月中旬左右完全落叶。适宜在北方露地及设施促早栽培,南方地区可尝试避雨栽培。

    2022年05期 v.39 895-898页 [查看摘要][在线阅读][下载 1066K]
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  • 黄肉猕猴桃新品种金实4号的选育

    王丽华;李明章;庄启国;谢玥;张茜;

    金实4号猕猴桃是通过杂交育种选育出来的黄肉猕猴桃新品种。果实卵形,无萼片宿存情况,皮孔中等程度突出,果皮灰褐色,有中等量的短绒毛均匀分布在果皮表面、颜色呈灰褐色、易脱落;平均单果质量98.76 g,最大单果质量150 g;可溶性固形物含量(w,后同)16.1%,干物质含量19.21%;可溶性糖含量10.79%,总酸含量1.10%,维生素C含量171.33 mg·100 g~(-1)。果实生长期150 d左右,在四川德阳地区9月下旬成熟,属中熟品种;花序类型属于二歧聚伞花序,每花序有3朵花,萌芽力和成枝力都较强。属于中高抗溃疡病品种。果实耐贮藏,在0~2℃下可存放120~150d。适应性强,一般年平均气温>15℃,海拔1000 m以下,土壤微酸性,透气性良好的土壤地区均可栽培;第3年开花结果,丰产性好。

    2022年05期 v.39 899-901页 [查看摘要][在线阅读][下载 1032K]
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  • 四季草莓新品种京滇红的选育

    董静;钟传飞;王桂霞;常琳琳;隗永青;孙健;孙瑞;张宏力;高用顺;万红;许利平;陈杉艳;张运涛;

    京滇红是由四季草莓Charlotte实生种子选出的四季草莓新品种。果实圆锥形,纵横径比1.02,果个中等,大小比较整齐,果面较平整,种子稀,平于果面。果实红色、有光泽,果肉橙黄,髓心橙黄,空洞中等大小,有特殊香味,酸多甜少。夏季平均单果质量15.0 g,果实可溶性固形物含量(w,后同)8.3%,硬度0.40 kg·cm-2。京滇红抗性强,具有四季开花结果特性,夏季连续结果能力强。采用春栽方式时,6月份进入采收期,有保温条件的可持续到12月份。适合在云南等夏季冷凉地区冷棚避雨栽培。

    2022年05期 v.39 902-904页 [查看摘要][在线阅读][下载 985K]
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