主管:中国科学技术协会
主办:中国园艺学会和中国农业科学院蔬菜花卉研究所
主编:张友军
出版单位:《园艺学报》编辑部;主 任:陈 洁
CN:11-1924/S
ISSN:0513-353X
电话:010-82109523
E-mail:yuanyixuebao@126.com
以沃柑、香水柠檬和菊花芯柚等3个单胚性品种实生幼苗为材料,创制四倍体新种质。将实生苗上胚轴切断后置于黑暗条件保湿培养,9 d时切口处产生愈伤组织,在光照条件下采用0.025%秋水仙素溶液浸润切口处愈伤组织2 h,诱导其再生不定芽;待再生植株长出3 ~ 4片真叶后,利用流式细胞术和根尖染色体计数进行倍性鉴定,单/多胚InDel分子标记进行胚性鉴定。分别获得沃柑、香水柠檬、菊花芯柚单胚性四倍体8、21、9株,平均四倍体诱导率为16.2%;染色体加倍后的再生植株叶片变厚、气孔变大,叶形指数、油胞密度和气孔密度降低。本研究结果为以单胚四倍体为母本的倍性杂交且无需幼胚离体挽救培养创制无核三倍体新种质提供了核心种源。
采用石蜡切片法和指甲油印迹法,对中亚生态群和华北生态群共96份杏种质的叶片解剖结构及气孔形态特征进行观测,通过相关性分析及主成分分析筛选出反映抗旱性的叶片主要指标,并利用隶属函数综合评价不同生态群种质的抗旱性。研究表明:96份杏种质叶片均为异面叶,肾型气孔不均匀分布于叶片下表皮,其中‘卡拉胡安娜’‘奎皮克曼’‘甜仁杏’3份种质叶片上表皮也存在气孔分布,然而,这些气孔形态小,数量少;筛选出叶片厚度、气孔长度、栅栏组织厚度、气孔宽度、气孔面积、上表皮细胞厚度和上表皮细胞宽度作为96份种质的有效抗旱性评价指标;抗旱性最强的种质为‘索格佳娜丽’,最弱的为‘叶城紫杏’。2个生态类群杏种质的叶片微观结构及各种质间抗旱性具有明显的差异,鉴定筛选出‘索格佳娜丽’‘元旦杏’‘黄洪待克’等9份抗旱性极强的种质,可以作为杏抗旱育种的优异材料加以利用。
RING DOMAIN LIGASE(RGLG)属于RING型泛素连接酶E3,参与植物生长发育、信号转导与非生物胁迫等进程。为进一步研究StRGLG1基因在马铃薯逆境响应中的功能和调控机制,采用qRT-PCR技术检测马铃薯StRGLG1基因在干旱胁迫下的表达水平;通过遗传转化获得马铃薯StRGLG1过表达植株和干扰表达植株,测定了转基因植株在干旱胁迫前后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)含量。通过酵母双杂交(Y2H)和双分子荧光互补(BiFC)鉴定并验证了StRGLG1相互作用蛋白。结果表明,干旱胁迫下StRGLG1的过表达植株SOD、POD和CAT等酶活性平均分别上升31.78%、46.87%、51.76%,MDA含量下降23.12%,干扰表达植株与之相反,SOD、POD和CAT平均分别下降15.83%、18.28%、13.78%,MDA含量上升13.30%。证明StRGLG1基因在马铃薯耐旱性调控中发挥了作用。Y2H和BiFC结果发现StRGLG1和StERF53蛋白相互作用。这些结果表明,StRGLG1基因的表达对马铃薯的抗逆性具有一定的作用,研究结果可为StRGLG1调控马铃薯干旱胁迫响应的分子机制提供参考。
以花椰菜等甘蓝类作物为研究对象,针对其显球期性状进行了遗传定位分析。通过构建两个F2遗传分离群体,利用高密度遗传图谱为基础的QTL定位方法,成功在C8染色体末端共定位到控制花椰菜显球期性状的主效位点qDCA.C8-1(42 879 327 ~ 45 563 059 bp)。此外,还构建了以qDCA.C8-1为前景位点的F2:3次级分离群体,利用极端混池测序(BSA)技术,再次重复定位到目标位点,进一步验证了qDCA.C8-1位点与花椰菜显球期性状的连锁关系。该位点在不同遗传群体中均表现出显著的遗传效应,且通过KASP标记验证了其可靠性。
YABBY基因家族是高等植物中一类特有的转录因子,在植物生长和发育过程中发挥着重要的调控作用。本研究中从冬瓜中克隆获得了1个YABBY基因,命名为BhYAB4b,并对该基因进行生物信息、表达模式、亚细胞定位及异源过表达拟南芥分析。BhYAB4b编码区长度为624 bp,编码蛋白分子量为23.469 kD,在N端含1个保守的C2C2型锌指结构域,C端含有1个YABBY保守结构域。系统发育分析表明BhYAB4b蛋白与西瓜、苦瓜的YAB4蛋白亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明,BhYAB4b在冬瓜中的表达具有特异性。在冬瓜高代自交系B227中,BhYAB4b在根、茎、叶、雄花、雌花及果实中均有表达,但在果实中的表达显著高于其他组织,并且在授粉当天果实中的表达高于其他两个时期果实。亚细胞定位结果表明BhYAB4b蛋白定位于细胞核。BhYAB4b在拟南芥中异源过表达后,转基因拟南芥植株系表现出莲座叶变大且数量增多,果实的长和宽均增加,这表明BhYAB4b可能调控叶片和果实的发育。
为了解牡丹(Paeonia suffruticosa)中蔗糖非发酵(SNF)1-相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase,SnRK)基因家族成员及其特征,利用生物信息的方法对该家族成员进行了鉴定,共鉴定出22个PoSnRK基因,包括3个SnRK1、6个SnRK2和13个SnRK3(CIPK)基因;保守结构域分析显示,所有PoSnRK1蛋白具有Pkinase、UBA和KA1结构域,PoSnRK2具有Pkinase结构域,PoCIPK具有Pkinase和NAF结构域;保守基序分析显示,Motif 15、Motif 17和Motif 18是SnRK1亚家族的特征基序,Motif 16和Motif 19是SnRK2的特征基序,Motif 7、Motif 10和Motif 14是CIPK的特征基序;共线性分析表明,PoSnRK基因间仅有1对共线性基因对Po04_CIPK10和Po01_CIPK14;顺势作用元件分析发现大部分PoSnRK启动子区域具有响应激素以及转录因子结合的顺式作用元件;转录表达谱及qRT-PCR结果显示,Po02_SnRK2.8、Po01_SnRK1.1、Po01_CIPK6和Po04_CIPK10的表达与牡丹花衰老过程相符,推测这四个基因在牡丹花衰老过程中发挥作用。
为研究月季Harbinger类转座子基因RcHTD(Harbinger transposase-derived)在花青素合成中的调控作用,以‘月月红’(Rosa chinensis‘Slater’s Crimson China’)月季花瓣为材料,前期以Rosa1为诱饵筛选花瓣cDNA文库,获得1个互作基因。本研究中通过克隆获得该基因并命名为RcHTD,其开放阅读框为1 560 bp,编码519个氨基酸。蛋白序列比对发现RcHTD含有DDE转座子亚家族结构域,系统进化树分析表明,RcHTD与编码Harbinger类转座酶的AT5G12010、AT4G29780、AtALP1、AtHHP1亲缘关系最近。通过对RcHTD在‘月月红’花瓣不同发育时期及不同组织中的特异性表达分析发现,其在所有花发育时期及组织中均有表达。亚细胞定位显示RcHTD定位在细胞核中。酵母双杂交证实RcHTD能与RcMYB114直接发生相互作用,凝胶迁移试验显示RcHTD能结合RcMYB114启动子,推测其进一步调控花青素的合成,从而影响月季红色花瓣的形成。
Waxy是调控直链淀粉合成的关键基因,通过生物信息方法,鉴定了宁夏枸杞中7个LbWaxy基因家族成员,系统分析了其在CO2浓度倍增处理下不同发育期器官组织中的表达特征。理化性质分析表明,LbWaxy基因家族主要分布于4条染色体上,且均含有Glycos_transf保守结构域;编码氨基酸数为613 ~ 1 408,蛋白分子量为67.19 ~ 158.23 kD,等电点介于5.06 ~ 8.29之间,均为亲水性蛋白,亚细胞定位预测主要位于细胞质中。进化树分析表明,LbWaxy与茄科植物及拟南芥的Waxy基因进化关系保守,主要聚类为3个大组和6个亚组。共线性分析发现LbWaxy基因与番茄、辣椒、茄子及拟南芥之间存在共线性基因对。蛋白互作网络分析表明LbWaxy2分别与LbWaxy1、LbWaxy4、LbWaxy5、LbWaxy7间存在互作关系。基于转录组和RT-qPCR分析表明,CO2浓度倍增处理下,LbWaxy家族成员在不同发育时期的器官组织中差异表达,其中,7个成员在青果期的茎和转色期的叶中均显著上调;LbWaxy1、bWaxy2和LbWaxy7在不同发育时期茎、根及果中显著上调,表明其为响应CO2浓度倍增参与宁夏枸杞淀粉合成的关键调控基因。
为探究接种丛枝菌根真菌(AMF)对盐碱胁迫下苹果嫁接苗生长的影响及其作用机理,以1年生‘秦脆’和‘瑞雪’嫁接盆苗(砧木M26)为试材,设置对照(清水灌溉)、盐碱胁迫(0.2 mol · L-1 NaHCO3︰NaCl = 1︰1,SA)、接种AMF(接种根内球囊霉,AMF)和SA + AMF(提前60 d接种AMF,再浇灌SA)处理。SA处理显著降低了‘秦脆’和‘瑞雪’的株高、茎粗、新梢生长量、根面积、根长、根体积以及叶绿素含量和光合速率,而接种AMF缓解了盐碱胁迫对苹果幼苗造成的伤害;与SA处理相比,SA + AMF处理‘秦脆’和‘瑞雪’的抗氧化酶活性显著升高,‘秦脆’叶片的POD、SOD和CAT活性分别升高了28.27%、48.72%和37.01%,而‘瑞雪’叶片POD、SOD和CAT活性分别升高了12.75%、23.37%和16.10%,并且叶片和根系的MDA含量均显著下降;‘秦脆’和‘瑞雪’的TTC还原强度分别升高71.40%和34.29%,根系柠檬酸含量分别增长了105.26%和122.22%,AMF通过促进柠檬酸的分泌来降低根系pH,增强了‘秦脆’和‘瑞雪’的耐盐碱性。盐碱条件下AMF共生降低了叶片中Na+含量,根系和叶片中的K+含量进一步上升,Na+/K+比值显著下降,其中‘秦脆’根系的Na+/K+比值恢复到了对照水平。可见,接种AMF能够促进苗木树势的恢复,增加根系活力、叶绿素含量和光合速率,调节Na+/K+比率来维持离子平衡,减少盐碱胁迫对植株造成的离子毒害,通过增强植株的SOD、POD和CAT活性来减少活性氧的积累,减少植株所受到的氧化损伤。此外,盐碱胁迫下AMF通过增加柠檬酸分泌来平衡根系pH,减少根系受到的pH胁迫,以此来缓解盐碱胁迫对植株造成的生长抑制。
为探究草酸处理对采后血橙果实品质和花色苷代谢的影响,以成熟塔罗科血橙(Citrus sinensis L. Osbeck‘Tarocco’)果实为材料,用10 mmol · L-1草酸浸泡处理5 min,测定贮藏期间果皮色泽、果汁色泽、花色苷、有机酸、糖、总黄酮和总酚含量以及发病率和失水率等指标。同时,还对花色苷生物合成通路相关基因和已报道的参与花色苷代谢调控的重要转录因子进行qRT-PCR分析。结果表明,草酸处理抑制了采后血橙果实贮藏期间花色苷的积累,果皮色泽和果汁色泽较淡,花色苷含量较低;果实柠檬酸含量较对照降低,蔗糖含量明显高于对照。此外,草酸处理明显降低了贮藏后期果实的真菌病害发病率和失重率。草酸处理果实中大多数花色苷合成通路基因(PAL4、CHI和ANS)以及调控基因(NAC、CHR4和PH4)与对照相比在贮藏期间表达显著下调。相关性分析表明,转录因子NAC、WRKY40、Ruby1和PH4的表达趋势与花色苷含量变化趋势显著正相关。研究结果表明草酸处理可对血橙果实采后花色苷的积累产生抑制作用,该抑制作用与花色苷生物合成及调控基因的表达受抑制相关。
2019—2022年在云南省香格里拉低纬度高海拔地区,以‘红灯’‘美早’和‘含香’3个甜樱桃主栽品种为对象进行关键物候期周年观测,重点监测冬季花芽冻害发生规律并采取遮阴设施降低冻害发生。香格里拉地区甜樱桃10月落叶,11月初进入休眠期,5月上旬进入盛花期,果实成熟期为7月中旬,比各主栽区晚30 ~ 50 d。研究表明,日最低气温与花芽冻害率呈线性相关关系(R2 = 0.91),并且模型评估表明,休眠期花芽半数致死温度为-14.7 ℃,且当气温低于-18.2 ℃时,可致95%花芽死亡。内休眠解除时花芽出现严重冻害,平均冻害率51.0%(‘含香’)~ 57.1%(‘美早’)。遮阴可以在一定程度上延缓冻害的发生,休眠期花芽最低温度比露地对照升高2.7 ~ 3.9 ℃,内休眠解除时‘美早’樱桃花芽平均冻害率降低23.7%。
以一年生‘鄂茶10号’茶树(Camellia sinensis)盆栽苗为研究对象,设置单作与间作高硒积累型植物壶瓶碎米荠(Cardamine hupingshanensis)、结合喷硒与不喷硒处理,系统分析不同处理对茶树生长、茶叶品质和茶树根际土壤酶活性的影响。结果显示,间作壶瓶碎米荠联合喷硒处理,不仅显著促进了茶树主茎的增粗,增加了茶树根系的生物量,提高了茶鲜叶中游离氨基酸含量,同时降低了咖啡碱、儿茶素和黄酮类等多酚物质的含量。茶叶中的有机硒主要以硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸等生物有效态形式存在,其中硒代蛋氨酸占据主导地位。此外,间作联合喷硒处理显著增强了茶树根际土壤中β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨肽酶和N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶的活性,而对芳基硫酸酯酶的活性和间作对酸性磷酸酶活性则表现出显著抑制效应。综上,间作壶瓶碎米荠联合喷硒处理不仅能够提升茶鲜叶的品质,促进富硒茶的生产,还能显著提高根际一些土壤酶的活性。
以山西省长治市壶关县番茄枯萎病茎秆处样品为试验材料,采用组织分离培养法对该病病原进行分离且培养,泡根接种法测定分离病原菌的致病性。通过常规形态学、ITS序列分析法鉴定该番茄枯萎病病原菌的种类,并对其生物学特性进行研究。同时,从番茄西葫芦轮作两轮后种植西葫芦的土壤中分离到哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)M408,采用平板对峙法测定哈茨木霉M408菌丝及无菌发酵液对该番茄枯萎病原菌的生防能力。经鉴定,山西省长治市壶关县番茄枯萎病的病原菌为层出镰刀菌(Fusarium proliferatum),命名为K11。其最适生长温度28 ℃,最适pH 6.0,24 h全光照下生长速率最快,可利用多种碳源生长,其中碳源为蔗糖时菌丝生长速率最快。用菌丝平板对峙培养法测定,第7天时,菌株哈茨木霉M408对K11菌丝的抑菌率为68.38%,其无菌发酵液对K11菌丝的抑菌率为93.17%。说明M408对K11具有较好的抑制作用,生防机制可能为竞争作用。菌株哈茨木霉M408具有开发成番茄枯萎病抑菌剂的能力。
红掌‘明农红歌’是以‘一品红’自交F1群体后代中选育而来的大型盆花新品种。株型直立,生长势强,平均株高66.10 cm、冠幅65.67 cm。叶片绿色有光泽、中等卵圆形;佛焰苞显著高于叶、有光泽、橙红色、内卷、阔卵圆形;红掌‘明农山妆’是以‘罗兰公主’为母本、‘橙冠’为父本杂交选育的中型盆花红掌新品种。株型直立紧凑,平均株高37.55 cm、冠幅55.62 cm。叶片绿色有光泽、窄卵圆形,佛焰苞高于叶片、粉色、内卷、窄卵圆形。
• 2015年创刊
• SCIE收录
• ScienceDirect开放获取
CN 10-1305/S
ISSN 2095-9885 ONLINE ISSN 2468-0141
在线出版:
http://www.keaipublishing.com/cn/journals/horticultural-plant-journal/
在线投稿: