种质资源·遗传育种·分子生物学

• 山葡萄不同着色时期果皮转录组测序分析

  张雪;唐铭浩;陈蒙;李春艳;刘海峰;

  【目的】探究山葡萄果皮转色过程中相关基因的表达。【方法】以不同成熟期的山葡萄果皮为材料,采用高通量测序技术进行转录组分析,探讨其转色过程中花色苷含量及其相关基因的变化。【结果】经过测序得到3个时期的clean reads分别为:转色前20 157 930条,50%着色期16 197 432条,完熟期16 410 824条;GC含量分别为48.41%、48.04%和49.54%;各时期的Q30大于等于94.73%。通过与参考基因组进行序列比对,各样品Read与参考基因组的比对效率为60.57%~67.77%,并且唯一比对位置的数量均超过58.99%,比对到基因组上的序列绝大部分分布在外显子区,均为96.3%以上。本试验将3个样品中转色前分别与50%成熟期和完熟期进行了基因差异表达统计分析,结果显示COG功能注释分别为1 305、1 602个。【结论】明确了山葡萄果皮转色过程中相关基因的变化,为进一步大量挖掘山葡萄果皮成熟过程中重要表达基因奠定一定的基础。

  2017年07期 v.34 781-789页 [查看摘要][在线阅读][下载 1690K]
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• ‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子生物信息学分析

  邓浪;沈兵琪;王连春;周军;刘惠民;周凡;李德龙;

  【目的】分析‘红阳’猕猴桃全基因组AP2/EREBP转录因子家族。【方法】利用Kiwifruit Genome Database、EMBI、TAIR、SMART、Pfam、MEME、Protparam、SOPM、SWISS-MODEL、Signal P4.1 Sever网站,和Clustal X2、Bio Edit、MEGA6.0、Map Inspect、MEV软件,分析‘红阳’猕猴桃AP2/EREBP转录因子类型、结构域、系谱进化、蛋白理化性质及高级结构、信号肽分析、基因定位、序列元件和基因表达模式。【结果】‘红阳’猕猴桃全基因组中有204条AP2/EREBP转录因子,根据其结构域划分为4个亚家族。进行多序列比对和系谱进化分析,发现2个亚家族各分为6个亚组。生物信息学分析表明,204条蛋白氨基酸序列高级结构与拟南芥AP2/EREBP转录因子相似性较高。其中存在2条分泌型蛋白。基因定位表明,该家族基因在10号染色体无定位;有染色存在串联复制现象。同源拟南芥基因表达模式分析表明,AP2/EREBP转录因子对外界胁迫有显著性表达。【结论】利用生物信息学方法获得204条猕猴桃AP2/EREBP家族转录因子,并与拟南芥AP2/EREBP转录因子进行系谱进化、结构域、基因定位和同源表达等分析,结果表明猕猴桃AP2/EREBP转录因子在进化过程中比较保守,并参与了植物发育和胁迫应答调控。

  2017年07期 v.34 790-805页 [查看摘要][在线阅读][下载 3111K]
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• 巴西蕉2个ERF转录因子基因的克隆及功能研究

  侯晓婉;胡伟;徐碧玉;张鲁斌;金志强;

  【目的】筛选、克隆响应非生物胁迫的关键ERF转录因子基因,并研究其功能。【方法】综合运用转录组学、生物信息学、生物化学等技术手段,分析不同非生物逆境胁迫下AP2/ERF转录因子超家族基因的表达谱聚类变化,并从中筛选、克隆关键ERF转录因子,对其功能进行研究。【结果】不同非生物胁迫下,AP2/ERF超家族基因的表达模式不同,对低温胁迫的响应较其他胁迫敏感;筛选克隆的Ma ERF25和Ma ERF27基因是ERF家族基因,具备ERF家族基本特征,编码蛋白为核定位蛋白,C端具有转录激活活力,并参与了香蕉对非生物胁迫和激素的应答,在其中发挥着一定的作用。【结论】获得了2个巴西蕉ERF基因Ma ERF25和Ma ERF27,被定位在细胞核,具有转录激活活性,参与非生物逆境胁迫应答。

  2017年07期 v.34 806-816页 [查看摘要][在线阅读][下载 2366K]
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• 荔枝ACS1基因的分离及其与幼果脱落的关系

  吴建阳;李彩琴;李建国;

  【目的】植物中ACC合成酶(ACC synthase,ACS)和ACC氧化酶(ACC oxidase,ACO)是调控乙烯形成的关键酶。荔枝ACO基因已分离获得,在此基础上,笔者进一步从荔枝中分离出ACS基因,进而分析该基因与荔枝幼果脱落的关系。【方法】通过RT-PCR和RACE扩增技术相结合的方法分离荔枝ACS基因;利用遮阴、环剥摘叶和100 mg·L-1NAA处理促进荔枝幼果脱落,进而用实时荧光定量PCR分析荔枝ACS基因与幼果脱落的关系。【结果】首次从荔枝中分离出ACS基因,命名为Lc-ACS1。Lc-ACS1推导的氨基酸序列与多种植物的ACS蛋白有较高的同源性,其中与甜橙和蓖麻的同源性最高,为76%。该基因包含ACS基因特有的11个不变氨基酸残基和7个保守区。遮阴、环剥摘叶和100 mg·L-1NAA处理都可以显著促进荔枝幼果脱落,且环剥摘叶后幼果乙烯释放量高峰出现在第2天。Lc-ACS1基因在任何一种促进荔枝幼果脱落过程中的表达量都高于对照,且基因表达量的高峰都早于相对落果率高峰。【结论】LcACS1基因可能是调控荔枝幼果脱落中的关键基因。

  2017年07期 v.34 817-827页 [查看摘要][在线阅读][下载 2329K]
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• 基于p23基因的野生柑橘和栽培柑橘上衰退病毒分离株间的遗传特征分析

  易龙;周常勇;

  【目的】比较分析野生柑橘与栽培柑橘上衰退病毒(CTV)分离株间的分子遗传特征,为深入解析CTV的遗传进化提供相关依据。【方法】运用RT-PCR对我国云南、广西、四川、湖南、江西等省(区)的11个野生柑橘上的CTV分离株和4个国内栽培甜橙及柚上的CTV强弱毒代表株分离株的p23基因进行扩增、测序,所获序列与Gen Bank收录的具有代表性的国外CTV分离株的相应基因序列进行比对分析。【结果】野生柑橘与国内外栽培柑橘上CTV分离株的p23基因序列相似率为87.7%~99.3%;密码子中碱基含量GC%<AT%,密码子转换数多于颠换数,第3位的碱基替换数最多,其次为第1位,最少是第2位;非同义突变与同义突变的比值(dN/dS)小于1,表明p23基因在进化过程中承受着净化选择。系统聚类分析表明,来自于野生柑橘上的11个CTV分离株在构建的系统发育树中分属不同的簇支,与不同来源地具有较高相似性和较低遗传距离的栽培柑橘上的CTV分离株构成同一组群。【结论】野生柑橘与栽培柑橘上的CTV分离株在碱基含量、密码子转换和颠换率及非同义突变与同义突变比值(dN/dS)等遗传特征方面均表现出一致性,系统发育分析表明,野生柑橘上CTV分离株基于p23基因序列的聚类关系与其地理来源之间无明显相关性。

  2017年07期 v.34 828-834页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
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栽培·生理·生态

• 不同光质对‘春美’桃光合特性和果实品质的影响

  马宏;孟红志;李世军;李佳;李中勇;张学英;徐继忠;

  【目的】研究不同光质对桃树叶片光合特性和果实品质的影响。【方法】以露地‘春美’桃为试验材料,分别对试验树罩红、蓝、绿、白4种不同颜色的薄膜,测定透过薄膜的光质、叶绿素含量、光合特性和果实品质。【结果】绿膜处理的叶绿素含量最高,白膜处理下最低。红膜和白膜处理的净光合速率显著高于蓝膜和绿膜。蓝膜的叶绿素荧光中F0、Fm和Fv/Fm参数最高,白膜最低。同时白膜处理下果实着色最好,绿膜处理下的可溶性糖含量最高,红膜处理下的可滴定酸含量最高,蓝膜处理下的可溶性蛋白含量最高,白膜处理下的维生素C含量最高。【结论】白膜处理果实着色最好,绿膜可提高果实可溶性糖含量。

  2017年07期 v.34 835-842页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K]
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• 杏李花芽分化的组织解剖学研究

  魏雅君;廖康;李雯雯;冯贝贝;徐业勇;王明;杨红丽;牛莹莹;

  【目的】通过研究杏李品种花芽形态分化过程的组织结构变化,了解杏李花芽分化过程、时期及品种间的差异,为杏李的栽培管理技术实施提供理论依据。【方法】以3个杏李品种、1个杏品种及1个中国李品种为试材,采用常规石蜡切片法对其花芽分化过程的组织结构进行观察和对比分析。【结果】3个杏李品种花芽均于6月下旬开始分化,可分为未分化期、花原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期及雌蕊原基分化期6个时期,分化盛期集中在7月上旬至10月上旬,‘美丽李’花芽分化盛期亦集中在此时间段,且均于10月下旬完成雌蕊分化,而‘赛买提’杏花芽分化盛期集中在7月上旬至8月下旬,且雌蕊分化于9月中旬已基本完成。【结论】3个杏李品种花芽分化所经历的时期均与对照杏、李品种相同,各时期均存在重叠交错现象,无明显界限,花芽逐步分化,各分化阶段的组织结构与‘美丽李’基本一致,整体分化进程也与‘美丽李’较为相近,但均比‘赛买提’慢,进入各分化时期晚于‘赛买提’。

  2017年07期 v.34 843-850页 [查看摘要][在线阅读][下载 1693K]
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• 2种晚实核桃光合特性及产量变化

  王博;种培芳;李毅;詹瑾;辛安国;

  【目的】探讨2种晚实核桃(Juglans regia L.)光合特性及与产量之间的关系,为其丰产栽培提供理论依据。【方法】用便携式Li-6400光合仪和PAM-2100叶绿素荧光分析仪,以晚实核桃品种‘清香’‘晋龙1号’为试材,在自然条件下测定光合荧光参数及其产量变化。【结果】‘晋龙1号’和‘清香’净光合速率(Pn)日变化均为双峰曲线,在13:00出现显著的光合"午休"现象;光饱和点(LSP)分别为1 612.5、1 716.7μmol·m-2·s-1,光补偿点(LCP)分别为37.32、49.27μmol·m-2·s-1,表观量子效率(AQY)分别为0.031 8、0.037 6,最大净光合速率(Pmax)分别为11.40、18.68μmol·m-2·s-1。‘清香’具有较佳的光合能力。在13:00前后最大光能转化效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭(q P)较低,非光化学淬灭(q N)较高,光合效率降低,光合系统受到一定程度的光抑制,但并无明显破坏。而‘清香’的Fv/Fm、q P、q N及Yield在全天几乎均高于‘晋龙1号’,表现出较好的光能转化效率和胁迫耐受性。2者在单株产量和平均公顷产量上也表现出极显著差异,‘清香’是‘晋龙1号’的1.77倍。【结论】2种晚实核桃中午Pn的下降由非气孔限制引起,光合能力与单株产量呈极显著正相关;其需要强光而对弱光响应不敏感的特性适宜稀植,从而提高核桃的产量。

  2017年07期 v.34 851-860页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K]
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• 花粉直感对杨梅果实品质及不同蔗糖代谢酶活性的影响

  戚行江;郑锡良;任海英;梁森苗;颜鸿鹏;吴阳春;

  【目的】探究杨梅的花粉直感效应。【方法】以‘东魁’‘荸荠种’为母本,选用黄岩、舟山的雄株作为花粉源进行人工授粉,并以自然授粉为对照,观察其对当年果实品质的影响,并且测定2个不同发育时期的杨梅果实蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性。【结果】以‘荸荠种’为母本的授粉组合中,单果质量比对照低6.5%~18.6%,果实纵径比对照低4.62%~9.16%,亮度比对照低5.1%~16.4%,总糖含量比对照低14.17%~16.67%,维生素C含量比对照低6.73%~10.3%,可滴定酸含量比对照高17.1%~20.3%。以‘东魁’为母本授粉组合中,与自然授粉相比,果实质量、果实横纵经、可食率等方面差异不显著,色差比对照低8.1%~9.3%,‘东魁’×黄岩花粉可溶性固形物含量、总糖含量和可滴定酸含量分别比对照高31.95%、3.06%、25.39%。杨梅人工授粉不同雌雄组合表现出花粉直感现象。SPS活性在5月19日和6月19日最高的分别是‘荸荠种’×舟山花粉和‘东魁’×舟山花粉。SS活性在5月19日和6月19日最高的分别是‘荸荠种’×黄岩花粉和‘东魁’×黄岩花粉。【结论】‘荸荠种’×舟山花粉、‘东魁’×黄岩花粉为最佳组合,‘荸荠种’和‘东魁’都与黄岩和舟山的杨梅花粉有亲和力。从容易取材及品质改良两方面综合考虑,黄岩和舟山的杨梅雄株在品质改良中有着一定的优势,舟山的杨梅花粉为‘荸荠种’授粉对品质的改良更好,黄岩的杨梅花粉为‘东魁’授粉对品质的改良更佳。

  2017年07期 v.34 861-867页 [查看摘要][在线阅读][下载 1575K]
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植物保护·果品质量与安全

• 采后菠萝果实黑心病发病过程中乙醇代谢的变化

  黄炳钰;邵远志;洪克前;谷会;贾志伟;张鲁斌;

  【目的】探究采后‘巴厘’菠萝果实黑心病发生过程中乙醇代谢途径的变化。【方法】对六成熟(6 M)和八成熟(8 M)果实进行黑心病发病情况观察,并检测常温贮藏时,黑心病发病过程中果实乙醇代谢相关产物、代谢关键酶活性以及基因表达变化。【结果】随着贮藏时间的延长,菠萝黑心病病情指数逐渐提高,其中6 M果的病情指数显著高于8 M果(P<0.05)。在贮藏前4 d,6 M果丙酮酸含量显著高于8 M果(P<0.05)并呈下降趋势,而8 M果呈上升趋势;6 M果的乙醛含量为先上升后下降,第6天出现峰值,而8 M果为逐渐下降趋势。6 M果和8 M果乙醇含量变化趋势一致。丙酮酸脱羧化酶(pyruvate decarboxylase,PDC)和乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)活性变化呈先升后降趋势,且8M果ADH活性显著高于6 M果,PDC和ADH基因表达与酶活性变化趋势一致。【结论】菠萝的采收成熟度与黑心病的发病率密切相关,成熟度高的8 M果贮藏过程中菠萝黑心病的发生率明显低于6 M果;伴随黑心病的发生,6 M果和8M果的乙醇代谢相关产物、代谢关键酶活性存在差异,乙醇代谢可能与黑心病发生密切相关。

  2017年07期 v.34 868-874页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K]
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• 广州地区番石榴根结线虫鉴定与14-3-3基因的克隆

  冯岩;阮贤聪;陈军;罗梅;刘淑娴;鞠海岩;谢中辉;徐仕金;

  【目的】摸清广州地区番石榴根结线虫的种类、分布及致病机制。【方法】观察番石榴根结线虫的雄虫、二龄幼虫、雌虫及其会阴花纹的形态学特征,根据根结线虫的通用引物#C2F3和#1108对线虫mt DNA的COⅡ和lr RNA基因间序列进行PCR扩增,获得750 bp的特异扩增产物,将扩增片段在Gen Bank上进行Blast比对。通过南方根结线虫与北方根结线虫的14-3-3序列设计简并引物,进一步扩增已鉴定的象耳豆根结线虫的14-3-3基因。【结果】广州地区番石榴根结线虫的形态与象耳豆根结线虫(Meloidogyne enterolobii)相似;其扩增片段与象耳豆根结线虫(M.enterolobii)比对,序列相似性在99%以上。扩增了象耳豆根结线虫的14-3-3基因,结果显示该基因的开放阅读框包含783 bp的片段,编码261个氨基酸,命名为Me-14-3-3。【结论】广州地区番石榴根结线虫为象耳豆根结线虫(M.enterolobii),14-3-3蛋白基因被成功克隆,扩增结果为进一步研究14-3-3蛋白基因在象耳豆根结线虫生长发育中的功能、摸清致病机制等方面奠定良好的基础。

  2017年07期 v.34 875-883页 [查看摘要][在线阅读][下载 2165K]
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贮藏·加工

• 采前赤霉素结合采后热水处理对‘苹果梨’冷藏期间黑皮的控制及其部分机制

  李生娥;李红霞;毕阳;刘耀娜;姜红;王毅;李永才;龚迪;

  【目的】探讨果实发育期间多次喷施赤霉素结合采后热水处理对‘苹果梨’低温贮藏过程中黑皮病的控制。【方法】以‘苹果梨’为材料,用50 mg·L-1赤霉素分别于幼果期、膨大期和成熟期对果实进行喷施,果实采后用45℃的热水浸泡15 min,研究低温(0±1℃)贮藏条件下果皮黑皮指数的变化,分析酚类物质含量、细胞膜完整性及抗氧化酶活性,观察表皮结构及表皮细胞超微结构。【结果】赤霉素及热水单独或复合处理均可有效降低‘苹果梨’冷藏期间的黑皮指数,其中以复合处理效果最好,贮藏120 d时,黑皮指数仅相当于同期对照的30.8%。处理均抑制了酚类物质积累,降低了丙二醛含量和多酚氧化酶活性,维持了细胞膜的完整性,提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,其中以复合处理效果最为明显。同时,复合处理减少了果实表皮裂缝,增厚了表面保护组织,维持了细胞膜和细胞壁的完整性。【结论】果实发育期间喷施赤霉素结合采后热水处理可有效减轻冷藏期间‘苹果梨’的黑皮病,黑皮病控制机制与维持细胞膜的完整性、提高抗氧化酶活性、减少酚类物质积累、增加果实表面保护组织厚度密切相关。

  2017年07期 v.34 884-894页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K]
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• 不同品种樱桃酒品质分析与综合评价

  刘慧;刘杰超;李佳秀;张春岭;陈大磊;焦中高;

  【目的】建立一套适合樱桃酒品质评价的方法,为筛选适宜果酒加工的樱桃品种提供参考依据。【方法】对11个甜樱桃品种酿造的樱桃酒进行品质、营养物质和抗氧化能力等19项指标的测定,采用描述性统计、主成分分析与聚类分析对樱桃酒品质进行评价。【结果】不同品种樱桃酒19项品质指标均存在显著差异。主成分分析结果显示,前3个主成分的累积方差贡献率为85.736%,反映了樱桃酒品质的绝大部分信息;决定第1主成分数值的主要是酚类物质含量及抗氧化能力;决定第2主成分数值的主要是维生素C、挥发酸、总酸含量;决定第3主成分数值的主要是a*。11个品种樱桃酒品质综合得分最高的是‘早大果’,最低为‘布鲁克斯’。聚类分析将11个樱桃品种聚为4类,结果与主成分得分结果相一致。【结论】找出樱桃酒品质综合评价的3个主成分,初步判定‘早大果’是适宜樱桃酒加工的优良品种,而‘布鲁克斯’不适宜果酒加工。

  2017年07期 v.34 895-904页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K]
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专论与综述

• 西瓜组织培养与遗传转化研究进展

  刘丽锋;古勤生;

  西瓜是我国重要的经济作物,其面积和产量居世界水果前列。由于西瓜资源的遗传背景相对狭窄,对于一些重要病害缺乏可利用的抗性材料,采用转基因手段有助于创制新种质。转基因技术是生物遗传改良和基因功能验证的重要方法,而组织培养和遗传转化是植物转基因成功与否的2个前提条件。西瓜遗传转化采用的方法有多种,而农杆菌介导法应用最广泛。大量的研究表明,西瓜是被公认比较难于转化的作物,目前为止转化效率低仍然是阻碍西瓜转基因的主要瓶颈。本文分析了西瓜组织培养的影响因素,如西瓜的种子贮存时间、基因型、苗龄、外植体类型、激素组合、培养条件;同时分析了农杆菌介导法影响西瓜遗传转化效率的主要因素,包括筛选标记基因、农杆菌菌株类型、预培养时间、农杆菌侵染时间和浓度、共培养时间;探讨了目前西瓜组织培养和遗传转化体系所存在的问题,提出了今后的研究方向。

  2017年07期 v.34 905-916页 [查看摘要][在线阅读][下载 1133K]
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新品种选育报告

• 柑橘砧木新品种‘蒲江香橙’的选育

  伏晓科;黄晓姣;陈涛;张静;王燕;陈清;雷清良;汤浩茹;王小蓉;

  ‘蒲江香橙’是从四川省蒲江县白云乡实生野生香橙中经过多年观察和试验比较选择育成的柑橘砧木新品种。作为砧木,该品种树势强健,树冠圆头形,植株高大,枝条较硬、直立而密生、伸展。果实椭圆近扁圆形,果皮橙黄色,单果质量78.1~112.8 g,单果种子数32~43粒,平均37.5粒,种子质量占果实的10.1%左右,盛年期每株树可产种子3.5~5.5 kg。用作柑橘砧木,嫁接亲和性好,接穗品种早结、丰产、稳产,果实品质优良,遗传性状稳定。抗寒、抗涝、耐碱性土壤。适合在四川柑橘主产区作砧木使用。

  2017年07期 v.34 917-920页 [查看摘要][在线阅读][下载 1880K]
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• 石榴新品种‘中石榴2号’的选育

  高福玲;李好先;陈利娜;牛娟;薛辉;张杰;赵弟广;曹尚银;

  ‘中石榴2号’是以‘突尼斯软籽’为母本、‘豫大籽’为父本杂交选育而成的抗病性强的早熟半软籽新品种。果实近圆形,平均单果质量450 g;果皮光洁明亮,果面红色,着色率超过85.0%;籽粒红色,汁多味酸甜,出汁率85.7%,核仁半软(硬度4.16 kg·cm~(-2))可食用;可溶性固形物含量超过15.0%,品质优良。该品种树势强健,萌芽率高,成枝力强,幼树以中、长果枝结果为主,成龄树中、长、短果枝均可结果,自然坐果率高,超过80.0%,且大小年现象不明显,栽培容易。

  2017年07期 v.34 921-924页 [查看摘要][在线阅读][下载 1943K]
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