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当期目录

    2021年, 第48卷, 第6期 上一期    下一期

    研究论文

    • 榛子胚珠不同发育阶段circRNA的分析与鉴定
    • 刘剑锋, 孙莹, 魏珩, 贺红利, 张兴政, 程云清
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1053-1066. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0653
    • 摘要 ( 268 ) HTML ( 189 ) PDF (2224KB) ( 189 )   
    • 在榛子胚珠不同发育时期筛选差异表达的circRNA,进一步鉴定其差异表达的靶mRNA,以期明确circRNA在胚珠中的表达特征及其对胚珠发育的调控作用。在榛子胚珠形成期(Ov1)、早期生长期(Ov2)、快速生长期(Ov3)和成熟期(Ov4)进行胚珠样品采集和Illumina高通量测序,结合已有的mRNA测序分析结果,鉴定参与胚珠发育的差异表达circRNA(DEcircRNA)及其靶差异表达mRNA(DEmRNA)。共鉴定到7 122条circRNA,59.54%的circRNA来自外显子区域。在成对比较Ov1-vs-Ov2、Ov1-vs-Ov3、Ov1-vs-Ov4、Ov2-vs-Ov3、Ov2-vs-Ov4和Ov3-vs-Ov4中,分别鉴定到123、162、187、85、105和21条DEcircRNA;DEcircRNA的表达有明显的发育时期特异性;有199条DEcircRNA的靶mRNA也发生差异表达,两者表达变化高度同步。GO(Gene Ontology)分类结果表明DEcircRNA参与胚珠发育过程中代谢的调控。随机选择了4个差异表达circRNA及靶mRNA,用qRT-PCR分析其在4个胚珠发育阶段表达量的变化,证实qRT-PCR与Illumina高通量测序结果相一致。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 草莓果实酵母双杂交文库的构建及FvM4K1互作蛋白的筛选
    • 谷思, 刘璐, 李安然, 张伟伟, 赵帅琪, 邢宇
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1067-1078. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0674
    • 摘要 ( 251 ) HTML ( 186 ) PDF (2446KB) ( 186 )   
    • 通过构建草莓不同发育时期果实的cDNA文库,筛选与促分裂原活化蛋白激酶FvM4K1互作的蛋白,探究FvM4K1参与调控果实发育的分子机理。以森林草莓(Fragraria vesca ‘Hawaii 4')为材料,提取不同发育时期果实的总RNA,建立cDNA文库,其库容为9.6 × 10 6 CFU,重组率96%,插入片段平均长度大于1 000 bp。同时构建诱饵载体pGBKT7-FvM4K1,并检测其在酵母中无自激活活性。利用共转化方法,从文库中筛选到13个与FvM4K1互作的蛋白。通过Gene Ontology(GO)通路注释表明候选互作蛋白主要集中在细胞代谢过程及具有催化活性的分子过程。候选蛋白预测功能主要集中在调控花粉发育和花粉管伸长以及开花时间等。筛选到的13个蛋白编码基因在果实发育过程中表达模式不同,其中4个蛋白预测功能与草莓果实发育密切相关。

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    • 山葡萄VaCBL6参与非生物胁迫和ABA途径的响应
    • 马俊杰, 宋丽娜, 李乐, 马晓春, 靳磊, 徐伟荣
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1079-1093. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0902
    • 摘要 ( 206 ) HTML ( 225 ) PDF (4131KB) ( 225 )   
    • 对山葡萄(Vitis amurensis)‘左山-1'中的1个类钙调素磷酸酶B亚基蛋白基因VaCBL6进行克隆及功能分析。VaCBL6位于第4条染色体,开放阅读框为777 bp,编码258个氨基酸;结构域分析表明,该蛋白包含4个EF-hand与1个跨膜结构域;蛋白进化树分析表明,VaCBL6与欧洲葡萄VvCBL9和VvCBL6相似性较高,分别为98.84%、94.96%。VaCBL6编码蛋白定位于细胞核与细胞膜。VaCBL6在根与卷须中有较高的表达,且其表达受低温、干旱、NaCl和ABA的诱导。基于酵母体系的转录激活分析表明,VaCBL6无转录激活活性。100 ~ 125 μmol · L -1 NaCl和0.25 ~ 1.25 μmol · L -1 ABA处理均抑制了VaCBL6转基因拟南芥种子的萌发,且转化拟南芥幼苗对NaCl与ABA的敏感性提高。以上结果说明VaCBL6在植物的逆境胁迫应答中具有重要作用。

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    • 大白菜抗根肿病基因位点CRs的KASP标记开发及应用
    • 杨双娟, 原玉香, 赵艳艳, 魏小春, 王志勇, 赵肖斌, 张晓伟
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1094-1106. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0542
    • 摘要 ( 146 ) HTML ( 130 ) PDF (3828KB) ( 130 )   
    • CRs为最近发现的1个抗根肿病基因。以连锁的4个标记作为引物,以8个抗病和8个感病大白菜材料为模板,进行PCR扩增和测序。结果发现,抗病和感病材料中存在6个序列变异位点,其中5个(A08染色体9 956 808、9 956 888、9 956 904、10 707 299和10 707 385 bp)为新的变异位点,1个(10 539 495 bp处的G/A SNP变异)与前人研究结果一致。针对4个新的变异位点(因9 956 888 bp与9 956 904 bp处变异距离很近,故后者未分析)和10 539 495 bp的变异位点设计开发出5个竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive allele specific PCR,KASP)标记Probe55K1、Probe55K2、Probe64K1、Probe64K2和Probe60K1。结果表明,设计的5个KASP标记均可有效将抗病材料和感病材料分为2组。利用标记Probe55K1和Probe64K1在包含45个抗病单株和48个感病单株的BC1P1群体中进行验证,结果发现,这2个标记在各个单株的基因型和抗病性表型一致率高达94.62%。因此,本研究中开发的KASP标记可以高效用于根肿病的分子标记辅助育种。

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    • 花椰菜不同胞质来源雄性不育的细胞质效应分析
    • 朱世杨, 张小玲, 刘庆, 钟伟杰, 罗天宽, 唐征, 徐谦, 周元昌
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1107-1122. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0756
    • 摘要 ( 110 ) HTML ( 83 ) PDF (765KB) ( 83 )   
    • 利用不育胞质源自油菜、甘蓝等的6个花椰菜细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)系及其同型保持系分别与5个测验自交系杂交,配制30对不育系杂种(AF1)和30对保持系杂种(BF1),分析不育细胞质对10个农艺性状和5个品质性状的遗传效应,为不同CMS的杂种优势利用提供参考。结果表明,不育细胞质对F1杂种的现球期、采收期和维生素C含量表现显著正效应。不同来源CMS细胞质效应比较推断,来自油菜的CMS对生育期和叶片数呈显著正效应;来自甘蓝的CMS对花球质量、花球纵径、维生素C含量和采收期呈显著正效应,而对叶绿素含量和叶片数呈显著负效应;来自花椰菜的CMS对生育期和维生素C含量呈显著正效应。对6个花椰菜CMS细胞质效应比较发现,NB65A对花球质量、花球纵径、花球横径和可溶性糖含量正效应显著最高,XG108A对维生素C及可溶性蛋白含量正效应显著最高,两者皆可作为选育高产优质组合的母本。这些结果表明,不同来源的CMS细胞质对花椰菜主要农艺性状和品质性状的效应较为复杂,但可通过选择适当的杂交父本核来减轻或克服不育细胞质对相应性状的不良效应。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 甘蓝BoPID基因的克隆与分析
    • 张贺翠, 王玉奎, 左同鸿, 刘倩莹, 张以忠, 胡燈科, 谢琴琴, 朱利泉
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1123-1134. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0806
    • 摘要 ( 245 ) HTML ( 119 ) PDF (2789KB) ( 119 )   
    • 在通过酵母双杂交文库获得了与钙响应蛋白BoSPx相互作用蛋白BoPID的基础上,对BoPID的编码基因进行了克隆、时空特异性表达分析及筛选与其互作的蛋白,以期为BoSPx通过BoPID参与自交不亲和性分子过程提供依据。结果表明,BoPID包含2个外显子和1个内含子,编码439个氨基酸。激酶磷酸化预测分析显示具有激酶活性;系统进化和共线性分析显示BoPID具有较强的植物种属特异性,与芜菁、拟南芥和甘蓝型油菜等十字花科植物聚类在一起,BoPIDAtPID在染色体水平上高度同源。组织特异性表达分析显示BoPID在柱头中的表达量高于花器官中的其他部位。荧光定量PCR分析表明BoPID在甘蓝柱头自花授粉15 min显著上调表达,而后下调表达。启动子元件分析发现BoPID含有ABA、IAA、脱落酸、茉莉酸、水杨酸和胁迫响应等多个应答元件。BoPID蛋白定位于细胞膜和细胞质中,可能是一种泊位于膜上并突触于胞质中的双栖蛋白。酵母双杂交和GST-Pull down结果表明BoPID与BoCML12、BoCaM2、BoPIN1能够发生相互作用。BoPID可能是BoSPx与BoCML12、BoCaM2之间相互作用的桥梁蛋白,共同通过生长素调节钙响应的方式参与了自交不亲和分子过程。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 乙烯代谢和能量状态对‘巴茨拉’牡丹切花瓶插品质的作用研究
    • 王依, 王凯轩, 胡思源, 周爽, 史国安
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1135-1149. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0094
    • 摘要 ( 141 ) HTML ( 82 ) PDF (1599KB) ( 82 )   
    • 以发育至绽口期的‘巴茨拉’牡丹切花为试材,分别经蒸馏水和20 mg · L-1 纳米银预处理2 h,再进行蒸馏水或保鲜液瓶插,测定瓶插过程中花瓣乙烯释放速率,1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)、腺苷酸(ANP)和糖含量,乙烯和糖代谢相关酶活性。结果表明,纳米银预处理乙烯释放峰值降幅达40.9%,降低了ACC含量和ACC合成酶(ACS)活性,提高了琥珀酸脱氢酶(SDH)和H+-ATP酶活性,增加了糖和ATP含量,保持较高的能荷(EC)水平,切花瓶插寿命延长了40.7 h。保鲜液瓶插乙烯释放峰值降幅达35.1%,提高了SDH活性与糖及ATP含量,保持较高的EC值,最大花径增加了3.5 cm。纳米银预处理后保鲜液瓶插(NS + PS)乙烯释放峰值降幅达31.2%,降低了ACC含量和ACS活性,提高了SDH、CCO和H+-ATP酶活性,糖及ANP含量,维持了较高的EC水平,提高了可溶性蛋白质含量,瓶插寿命延长了46.4 h,最大花径增大3.6 cm。结果显示通过抑制乙烯代谢和增强能量状态可延缓‘巴茨拉’牡丹切花衰老提高瓶插品质。

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    • 切花小菊品种花枝性状综合评价
    • 聂洧洁, 王晨赫, 马婉茹, 苏江硕, 张飞, 房伟民, 陈素梅, 陈发棣, 管志勇
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1150-1162. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0599
    • 摘要 ( 187 ) HTML ( 116 ) PDF (4734KB) ( 116 )   
    • 选取188个切花小菊(Chrysanthemum morifolium)商业品种,对其主茎长整齐度、主茎强度、主茎充实度、花枝角度、花枝曲直、花朵垂直分布、花朵水平聚拢程度和花枝韧性等8个与枝性相关的质量性状进行观测、分级,采用灰色关联度分析进行综合评价。结果表明,利用灰色关联度分析计算出的8个性状权重值中,花朵水平聚拢程度、主茎强度的权重值最大,分别为0.1524和0.1430,其次是花枝韧性和花枝曲直,权重为0.1312和0.1261,说明这4个指标对菊花品种综合评价影响较大;筛选出‘ZQ2-83'、‘Q6-12'、‘Q3-8'、‘Q1-31'和‘Q4-13'5个花枝性状优良品种,加权关联度均为0.8000以上。通过系统聚类分析将188个品种分成花枝性状优、良、中、差4个级别,分别占评价整体的9.04%、26.06%、50.00%、14.89%。

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    • 文心兰花药帽脱落与切花花朵衰老的关系研究
    • 李欣, 刘亮, 余让才, 李昕悦, 玉云祎, 岳跃冲, 范燕萍
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1163-1172. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0593
    • 摘要 ( 98 ) HTML ( 57 ) PDF (2945KB) ( 57 )   
    • 以花药帽易脱落的‘柠檬绿'和花药帽不易脱落的‘百万金币'文心兰切花为试材,探究花药帽脱落促使花朵衰老的原因。结果表明:去除花药帽的‘柠檬绿'和‘百万金币'分别在处理2和3 d较对照提前出现花瓣失水皱缩的衰老迹象,花药帽脱落16 h后释放内源乙烯,‘柠檬绿'内源乙烯释放速率为对照的55.42倍,‘百万金币'为8.57倍,去除花药帽后‘柠檬绿'和‘百万金币'花朵内源乙烯的释放速率分别在处理3和6 d达到峰值,释放量分别为351.59和82.57 nL · g-1 · h -1。扫描电镜观察两个文心兰品种花药帽与蕊柱结合部位,发现‘柠檬绿'文心兰的蕊柱与花药帽的结合部位上不存在相匹配的长块状扁平结构,而‘百万金币'文心兰的蕊柱与花药帽的结合部位上具有相匹配的长块状扁平结构,两者之间的嵌合可能与防止花药帽的脱落有关。进一步研究发现,外源乙烯均加速了‘柠檬绿'和‘百万金币'花朵的衰老,分别在瓶插3和4 d出现衰老迹象,较对照提前2和3 d,含水量分别下降了12.57 %和20.48 %,丙二醛含量较对照组显著升高。未经外源乙烯处理的‘柠檬绿'单花瓶插1 d后花瓣含水量仅为‘百万金币'花瓣含水量的34.64 % ~ 43.39 %,推测花瓣含水量减少或是文心兰衰老的主要因素之一。

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    研究报告

    • 葡萄E3泛素酶HOS1基因克隆、表达及抗血清制备
    • 俞沁含, 焦淑珍, 吴楠, 张宁波, 徐伟荣
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1173-1180. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0557
    • 摘要 ( 111 ) HTML ( 61 ) PDF (1244KB) ( 61 )   
    • HOS1High expression of osmotically responsive genes 1)编码1个具有E3泛素连接酶活性的蛋白,是模式植物拟南芥冷反应信号转导途径的关键负调控因子,但其在多年生葡萄属植物中参与低温胁迫应答的分子机制尚不明确。以欧洲酿酒葡萄品种‘霞多丽'的叶片为供试材料,克隆了VvHOS1基因,其全长2 931 bp,编码976个氨基酸,在第74 ~ 106个氨基酸处存在RING类型的锌指结构域(zf-C3H4_3)。系统发育分析表明,葡萄属植物的HOS1蛋白与番茄、烟草、茶树的亲缘关系最近。将VvHOS1抗原表位丰富肽段(1 ~ 320 aa)构建至原核表达载体pET28a-SUMO的BamHⅠ与Hind Ⅲ位点,转化大肠杆菌。经IPTG诱导发现,pET28a- VvHOS11-320在大肠杆菌Rosetta(DE3)中高表达,融合蛋白主要以包涵体形式存在。将纯化后的重组蛋白作为抗原免疫大耳白兔,获得anti-VvHOS1多克隆抗体,ELISA检测效价为151 200,具有较强的Western特异性。该抗血清能够特异性检测‘霞多丽'葡萄叶片中的VvHOS1蛋白。(4 ℃)低温胁迫6、36与48 h时VvHOS1上调表达显著。

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    • 猕猴桃‘金艳'和‘红阳'果实转录组的比较分析
    • 李贵生
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1183-1196. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0510
    • 摘要 ( 206 ) HTML ( 153 ) PDF (2572KB) ( 153 )   
    • 转录组比较发现,果肉黄色的‘金艳'猕猴桃成熟果实中优势表达基因的主要功能涉及代谢,而果肉含花青苷呈红色的‘红阳'中的优势表达基因一般与发育相关。猕猴桃果皮和外层果肉部分及内层果肉和果心部分的优势表达基因分别与光合作用和营养储备有关。猕猴桃有相对较多的R2R3类型的MYB基因,几乎所有类型的MYB基因都在果实中表达。MYB-A72位于花青苷合成相关MYB基因分支,其转录本只在‘红阳'中发现,在内层果肉和果心部分的表达水平很高。表达模式聚类分析表明:bHLH-B36WD40-A126可能参与形成MYB-bHLH-WD40调控复合体,而CHI2FLS1CYP98A1可能是受其调控的靶基因。

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    • 钙处理对‘南果梨'果皮微观结构、蜡质成分及香气释放的影响
    • 魏树伟, 王少敏, 王宏伟, 冉昆, 董冉, 董肖昌, 张勇
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1197-1207. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0413
    • 摘要 ( 174 ) HTML ( 237 ) PDF (4261KB) ( 237 )   
    • 为研究钙处理对‘南果梨'果实果皮微观结构、表皮蜡质组成和香气释放的影响,在‘南果梨'果实商熟期前15 d喷施0.04 kg · L-1氯化钙,喷水作为对照,在商熟期和后熟5 d后用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别观察果皮微观结构、细胞排列,并用质谱测定表皮蜡质组成,用气相色谱—质谱法(GC-MS)测定挥发性香气物质含量。结果表明:钙处理果实果皮蜡质层较对照脱落更多,但果点比对照完整,果实表层细胞间隙大于对照。‘南果梨'果实表皮蜡质化学组分包括脂肪酸、脂肪醇、酯类、烷烃、烯烃、醛类和酚类,其中以脂肪酸、脂肪醇、烷烃、醛类为主,钙处理果实果皮蜡质中酯类、脂肪酸、醛类的相对含量显著高于对照(P < 0.05)。钙处理果实挥发性香气物质总含量在商熟期和后熟5 d时总含量分别为3 959.75和6 676.80 ng · g -1,比对照提高20.92%和24.16%。以上表明钙处理通过改变‘南果梨'果实果皮的微观结构和蜡质成分,增加了其香气的释放。

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    • 内蒙古赤峰地区番茄斑萎病毒的鉴定
    • 杨菲, 张爱红, 王秀芝, 李希望, 邸垫平, 苗洪芹, 张尚卿, 孙祥瑞, 孙茜
    • 园艺学报. 2021, 48(6): 1208-1216. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0750
    • 摘要 ( 99 ) HTML ( 96 ) PDF (2041KB) ( 96 )   
    • 利用番茄斑萎病毒(tomato spotted wilt orthotospovirus,TSWV)通用引物及自行设计合成引物对采集自内蒙古自治区赤峰市部分地区的番茄病毒病样品进行了RT-PCR检测及序列测定;进一步利用特异性引物对包含N基因在内核苷酸序列进行扩增、克隆和测序,并对包含N基因的914 nt序列进行系统进化分析。结果表明,在采集的16个表现TSWV症状和2个未表现典型症状的果实样品中均检测到TSWV;TSWV内蒙古番茄分离物与中国云南、江苏等地的分离物亲缘关系最近。用表现TSWV症状的番茄果实汁液摩擦接种辣椒叶片,出现叶片褪绿、植株矮小等症状,并经RT-PCR分析检测到TSWV。本研究证实在内蒙古地区有TSWV在番茄上发生危害。

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    综述

    新品种