以4年生苹果矮化砧穗组合（‘宫藤富士’/G935、‘宫藤富士’/M9-T337和‘宫藤富士’/SH6）为试验材料,研究了3种组合叶片形态结构的差异,并结合各组合在干旱胁迫8 d期间及复水7 d后的光合作用与生理生化指标的变化,利用隶属函数法综合评价其抗旱性。结果显示,‘宫藤富士’/SH6的叶片厚度、栅栏组织厚度及气孔密度均显著低于‘宫藤富士’/G935和‘宫藤富士’/M9-T337;干旱胁迫期间,与另外两个砧穗组合相比,‘宫藤富士’/SH6具有更高的水分利用效率（WUE）、渗透调节物质积累量、超氧化物歧化酶（SOD）活性和叶片ABA含量,而丙二醛（MDA）含量最低;就光合参数而言,‘宫藤富士’/SH6的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s）在干旱胁迫期间均显著低于‘宫藤富士’/G935和‘宫藤富士’/M9-T337。隶属函数分析结果表明,‘宫藤富士’/SH6抗旱性最优,其次为‘宫藤富士’/G935,而‘宫藤富士’/M9-T337抗旱性最差。综上,‘宫藤富士’/SH6是抗旱性优良的苹果矮化砧穗组合。

过去的60年,中国柑橘遗传改良与品种选育研究取得长足进展。据统计,在中国重庆、武汉等地建立的柑橘种质资源迁地保存圃、愈伤组织库分别保存了1 700多份芸香科材料和100多个柑橘品种的胚性愈伤组织。经调查,发掘到道县野橘、莽山野柑、红河大翼橙等多个野生种及迷你野生柑橘——单胚山金柑;发掘的'资阳香橙'已作为砧木应用于产业。累计选育柑橘新品种122个,包含121个接穗品种和1个砧木品种,涉及宽皮橘、橙、柚等主要柑橘类型。上述接穗品种88.5%来自芽变和实生选种,余下的11.5%来自人工创制的变异,包括杂交、诱变和细胞融合等途径产生的变异;改良的性状主要是无籽、熟期和色泽等。在育种技术方面,组学技术全面应用于柑橘遗传改良,完成了甜橙等柑橘主要类型的基因组测序,发掘到柑橘重要农艺性状的相关基因,如控制多胚的基因CitRWP等;建立起柑橘遗传转化和基因编辑技术体系,为柑橘基因组设计育种奠定了坚实基础。

为揭示马铃薯与枸杞嫁接愈合过程,采用石蜡切片技术对马铃薯/枸杞嫁接植株进行解剖学观察。结果显示:马铃薯/枸杞嫁接植株生长旺盛,可完成整个生育进程。马铃薯/枸杞嫁接愈合过程可分为4个阶段:（1）隔离层产生期,嫁接5 d后,嫁接接口处产生隔离层;（2）愈伤组织形成期,嫁接9 d后,隔离层细胞脱分化,最后形成愈伤组织;（3）愈伤组织分化期,嫁接13 d后,愈伤组织分化,形成愈伤组织桥;（4）新的维管组织形成期,嫁接17 d后,形成新的韧皮部和木质部及维管束桥,使砧木和接穗完全结合,愈合过程结束。

为探究苹果过氧化物酶（POD）基因家族成员在苹果逆境下的作用,利用已报道的拟南芥POD基因,通过多序列比对鉴定出51个苹果POD（MdPOD）家族成员,并分析其在逆境条件下的表达规律。结果表明51个家族成员分布于13条染色体上,其编码95 ~ 1 443个氨基酸,蛋白分子量为10.18 ~ 161.02 kD,等电点为4.36 ~ 9.90。分析表明该基因家族可分为6个亚族,外显子数介于1 ~ 40。选择压分析表明20个基因在进化过程中受到纯化选择作用。亚细胞定位发现MdPOD15主要存在于细胞膜、细胞质、细胞核和叶绿体中。基因芯片表达图谱显示大部分MdPOD在花、叶和果实中表达量较高。实时荧光定量PCR 表明,ABA处理2 h大部分基因的表达量上调,之后出现下降,PEG处理12 h后51个MdPOD基因表达量达到峰值,而用NaCl处理时MdPOD的表达量到24 h时达到峰值。烟草叶片瞬时表达MdPOD15发现,其在细胞膜、细胞质和细胞核中表达,且苹果愈伤组织中MdPOD15的超表达可缓和非生物胁迫对细胞的损伤程度,由此可知MdPOD在不同非生物胁迫下的不同时间段可能发挥不同的作用。

为探究油菜素内酯对盐碱胁迫下苹果植株生长的影响,以具有无融合生殖特性的苹果砧木平邑甜茶（Malus hupehensis）为试材,研究外源2,4-表油菜素内酯（EBL,油菜素内酯类似物）对盐碱胁迫下植株体内离子稳态、渗透调节、抗氧化系统以及pH平衡的影响。结果表明:外源EBL具有显著增强平邑甜茶植株对盐碱胁迫抗性的效应。其主要作用机制为:通过调节钠钾离子转运基因的表达,提高细胞中的钾钠比例以维持离子稳态;通过积累脯氨酸和可溶性糖调节渗透胁迫,并通过提高POD和CAT活性减少盐碱胁迫下的氧化损伤。另外,外源EBL可通过增强根系分泌有机酸和提高MhAHA2、MhAHA8基因的表达,降低根系pH。外源EBL还可以通过与生长素、赤霉素和二氢玉米素协同作用共同应答盐碱胁迫。

辣椒起源于玻利维亚中南部年降雨量不到500 mm的半干旱区,属亚热带无霜区,最初原始野生种为多年生草本植物。野生辣椒的利用可追溯到8 000 ~ 7 500年以前,早期辣椒依靠飞鸟传播种子,生长区域从发源地玻利维亚逐渐扩大到南美洲、中美洲,再到北美洲西南部,在不同生态区进化产生10多个栽培种的近缘野生种和约20个非近缘野生种。辣椒栽培种由共同祖先Capsicum chacoense进化而来,紫花祖先迁移到安第斯高地,进化产生了绒毛辣椒（Capsicum pubescens）;白花祖先迁移到玻利维亚南部相对干燥的地区进化产生下垂辣椒（Capsicum baccatum）,继续迁移到潮湿的亚马逊盆地,进化产生了一年生辣椒、灌木辣椒和中国辣椒的共同祖先。共同祖先继续向外迁移,在墨西哥和中美洲北部进化产生了一年生辣椒,在加勒比地区进化产生了灌木辣椒,在亚马逊河流域北部谷地进化产生了中国辣椒。辣椒的驯化是将野生种从原产地移出进行人工栽培开始,将易脱落、果实小、色泽单一、果实朝上的野生种,改变成不易脱落、果实朝下、肥大化及形状、颜色多样化、经济效益好的栽培种。一年生辣椒在墨西哥和中美洲最早进化,已有6 000多年的栽培历史,其他4个栽培种至少有4 000年的栽培历史,是美洲最古老的栽培植物之一。

为了探究苹果冠层枝梢类型对光能截获效率和光合生产力的影响,以苹果短枝型品种‘礼泉短富’和长枝型品种‘丽嘎拉’为试材,利用三维数字化技术结合枝梢和叶片尺度异速生长关系建立枝梢及冠层尺度的三维虚拟植物模型,利用RATP功能结构模型结合虚拟试验系统比较枝梢类型对枝梢形态结构、光能截获效率及枝梢相对比例对冠层光能截获效率和光合生产力的影响。结果表明:枝梢尺度、三维虚拟枝梢对各类枝梢叶片数及叶面积的模拟可满足光能截获分析的要求,但枝梢尺度光能截获模拟会低估长枝梢（> 5 cm）的光能截获效率。双参数的Beta方程可准确模拟各类枝梢叶倾角分布,果台叶片属斜生叶,其他枝梢叶片属水平叶。果台副梢节间长度及平均叶倾角高于营养枝梢,使得其光能截获效率较营养枝梢高8% ~ 14%。‘礼泉短富’叶片聚集度高于‘丽嘎拉’,二者光能截获效率无差异,但后者晴天和阴天条件下的冠层净光合速率和光合量都高于前者。在枝梢数量一定的条件下,果台副梢比例的提高可改善冠层光能截获效率,并提高‘礼泉短富’冠层在阴天条件下的冠层净光合速率及光合量。综上,对单个枝梢,花芽抽生的新梢光能截获效率显著高于叶芽抽生的新梢;花芽比例提高可显著改善冠层光能截获效率,并提高短枝型品种在阴天条件下的光合生产力。

为研究苹果ELO家族基因在蜡质合成及抗寒中的作用,利用生物信息的方法对苹果全基因组中的ELO家族成员进行鉴定与分析。结果表明,MdELO基因家族共包含7个成员,不均匀地分布在苹果的3条染色体（Chr2、Chr8和Chr15）上。MdELO蛋白包含211 ~ 305个不等的氨基酸残基,等电点在9.43 ~ 11.62之间。亚细胞定位结果表明,MdELO蛋白在细胞核、细胞膜和叶绿体中有分布。顺式作用元件分析表明,7个MdELO启动子上游2 000 bp序列分布有激素、环境适应性和逆境诱导等响应元件。进一步测定越冬期不同品种苹果枝条中的蜡质含量,结果显示,从初休眠期至萌芽期,蜡质含量呈逐渐下降趋势,且抗寒性强的‘俄矮元帅’蜡质含量显著高于‘宫崎短富’;从蜡质形态及枝条表皮形态来看,‘俄矮元帅’蜡质呈针芒状且分布紧密,其枝条表皮结构紧密,表面光滑,而‘宫崎短富’蜡质呈散块状,枝条表皮结构松散,表面粗糙;两种苹果枝条的脯氨酸含量、相对电导率和淀粉磷酸化酶活性随越冬期的延长呈先升后降的趋势,淀粉酶活性呈逐渐上升的趋势,其中‘俄矮元帅’各指标均高于‘宫崎短富’。综上表明‘俄矮元帅’抗寒性显著高于‘宫崎短富’。qRT-PCR分析发现,低温胁迫下苹果砧木垂丝海棠的叶和根中均能检测到ELO的表达,大部分基因表现出先升后降的趋势,在低温胁迫12或24 h表达量最高,说明该家族成员在植物抗寒中扮演着重要作用。

开展葡萄生长调控因子GRF（Growth-regulating factor）家族成员的基因结构、蛋白保守基序、亚细胞定位预测、同线性、系统进化树及顺式作用元件等分析;利用qRT-PCR技术开展有核和无核葡萄不同组织器官、种子发育不同时期及激素响应表达模式分析。葡萄GRF家族共有8个成员,其中7个分布于6条染色体,编码氨基酸数为213 ~ 604,所有成员均定位于细胞核。根据进化关系分为4组（A ~ D）,同组VvGRF的外显子—内含子结构、保守基序数和类型均具有保守性。所有葡萄GRF蛋白N端均含有QLQ和WRC保守结构域,C端至少含有TQL或FFD结构域之一。同线性分析发现,VvGRF3和VvGRF4存在并联重复。VvGRF启动子区发现大量与生长发育、激素响应及胁迫响应相关顺式作用元件。大部分VvGRF在营养器官叶片中高表达,VvGRF2在生殖器官花和果实中高表达;VvGRF3和VvGRF6在无核葡萄种子发育过程中表达量显著高于有核葡萄,而VvGRF8在有核葡萄种子发育前期表达量显著高于无核葡萄;VvGRF响应GA₃和IAA诱导,且大部分基因在处理0.5或1 h后下调。

简要回顾了中国设施园艺60年的发展历程;简略叙述了60年来中国设施园艺在产业发展、科技创新、人才培养和团队平台建设等方面所取得的成就;展望了未来中国设施园艺的发展潜力和主要任务。

为了探究SAUR（Small Auxin-Up RNA）基因家族成员在桃树（Prunus persica）生长发育中的作用，利用生物信息学方法对桃SAUR家族成员（PpSAUR）进行鉴定，对其染色体定位、基因结构、保守元件、进化关系及基因表达等进行分析，并对PpSAUR5功能进行初步鉴定。结果表明：桃中共有80个SAUR成员，分为12个亚组，不均匀分布在8条染色体上；基因结构显示75个PpSAUR只有1个外显子，余下5个有2 ~ 3个外显子；通过分析不同树势（强、中、弱）桃品种的转录组获得18个与树体长势呈正或负相关的SAUR基因，这些基因对外源植物生长调节物质处理响应不同。PpSAUR5对生长素与赤霉素均有响应，功能验证显示PpSAUR5转基因拟南芥幼苗叶柄、下胚轴及根较野生型长，且对NAA与2,4-D处理敏感性降低。研究结果表明PpSAUR5能够促进器官伸长。

酸枣新品种‘国丰’果实成熟时褐红色,磨盘形,平均单果质量6.11 g。果肉味酸,总酸含量3.86%,pH 2.24,可溶性固形物31.33%,维生素C含量1.1 mg · g^-1。平均单仁质量0.040 g。可食率、双仁率较高,药食兼用。5年生平均单株产量12.5 kg,比普通酸枣提高64%。

以‘长富2’苹果片红芽变的果皮为试材，克隆了溶质转运蛋白家族基因MdSLC35F2-like（Solute Carrier Family 35 Member F2-like）的开放阅读框（ORF），其长度为1 041 bp，编码346个氨基酸。利用在线软件进行生物信息分析，该蛋白是1个稳定的疏水性α螺旋跨膜蛋白，定位于细胞膜。同源性分析表明，MdSLC35F2-like与白梨的PbSLC35F1-like同源性最高;系统进化分析表明，其与白梨的进化亲缘关系最近，与可可、巨桉的进化亲缘关系最远。分析‘长富2号’及其片红芽变果实着色期花青苷的积累与MdSLC35F2-like表达量的变化，结果表明，摘袋后MdSLC35F2-like表达量在‘长富2号’及其2个片红芽变果实果皮中均呈先升高后降低的趋势，在摘袋后3 d表达量最高，而后逐渐降低，2个芽变材料均显著高于其野生型，表达量与花青苷含量呈正相关关系。在其他颜色品种上进行验证分析，MdSLC35F2-like在红色果皮品种‘烟富3号’果皮中的表达量极显著高于绿色果皮品种‘金陵’，在红色果肉品种‘红色之爱’果肉中的表达量显著高于白肉品种‘烟农早富’。以上结果进一步证明MdSLC35F2-like与花青苷积累有关。

为探究HSP20在柑橘（Citrus L.）响应溃疡病菌（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）侵染过程中发挥的作用,鉴定CsHSP20家族基因。生物学信息分析显示共有42个,分为11个亚族,分布在9条染色体上,编码135 ~ 373个氨基酸,蛋白分子量15.17 ~ 41.71 kD,等电点4.53 ~ 10.07,92.9%的基因没有或只有1个内含子,各亚族基因间有高度相似的结构和保守基序,每个基因的启动子都具有与激素或胁迫相关的顺式作用元件。其次,对感病的冰糖橙和抗病的枸橼C-05进行接种Xcc和40 ℃热胁迫处理,qRT-PCR结果显示CsHSP20家族中的HSP17.9、HSP23.3、HSP18.5和HSP18.0均上调表达,但抗感材料之间差异明显,HSP23.3在枸橼C-05中受Xcc上调表达水平极显著,该结果与受Xcc侵染的转录组结果一致。在冰糖橙叶片瞬时超表达候选基因,Xcc定量分析结果显示枸橼C-05的HSP23.3抑制Xcc繁殖速度更明显。

‘黄金蜜’是从‘红地球’ב香妃’的杂交后代中选出的欧亚种早熟鲜食葡萄新品种。果穗大，平均单穗质量703.5 g。果粒近圆形，黄绿色至金黄色，平均单粒质量9.5 g;果肉硬脆，有玫瑰香味，可溶性固形物含量19.0%，可滴定酸含量0.58%。耐贮运，挂树期长。早果性强，果实生育期短。丰产性好，产量26.3 t · hm^-2。在京津冀及生态条件类似地区露地和设施栽培，在南方多雨地区避雨栽培。

利用拟南芥（Arabidopsis thaliana）U6 RNA保守序列从茄子（Solanum melongena L.）基因组中鉴定到7个U6 RNA,并采用PCR技术成功克隆其启动子序列。GUS染色结果表明4个茄子U6启动子（SmU6-1P、SmU6-2P、SmU6-4P和SmU6-7P）具有转录活性。构建以SmU6-1P/AtU6-P驱动SmWRKY4 sgRNA的CRISPR/Cas9基因编辑载体,通过农杆菌介导侵染茄子子叶外植体得到T₀代植株。以T₀代植株的DNA为模板扩增WRKY4片段并对产物测序,测序结果显示以SmU6-1P构建的CRISPR/Cas9载体能靶向编辑SmWRKY4,编辑率为27.0%。在基于AtU6-P的T₀代植株中未检测到碱基突变,表明在茄子遗传转化中,茄子SmU6启动子编辑效率高于拟南芥AtU6启动子。

miRNA（microRNA）是真核生物中广泛存在的内源性非编码小RNA,通过碱基互补配对与靶基因的mRNA结合,切割靶mRNA或者抑制靶mRNA的翻译来抑制靶基因的表达。本研究综述了miRNA调控园艺作物生长发育的研究进展,重点阐述了miRNA在园艺作物根、叶、花、果实等器官发育过程中的重要作用。

从石榴基因组中鉴定出18个编码689 ~ 837个氨基酸的HAK/KUP/KT家族基因;启动子区含有多个与逆境胁迫相关的调控元件,编码蛋白中均含有一段K⁺转运结构域（GVVYGDLGTSPLY）;系统进化分析表明,石榴、拟南芥、葡萄和梨的HAK/KUP/KT家族基因均可分为4个簇（Ⅰ ~ Ⅳ）。RNA-seq分析发现簇Ⅱ和簇Ⅲ的多数基因在石榴不同组织中均有表达,簇Ⅰ中PgrHAK5仅在根中特异性表达。qRT-PCR分析发现,PgrHAK5在石榴根中有特异性高表达,其表达受缺钾胁迫的诱导。亚细胞定位表明PgrHAK5定位于细胞质膜上。酵母功能互补试验表明,PgrHAK5具有转运K⁺的功能,推测定位于质膜上的PgrHAK5参与石榴根系K⁺的跨质膜转运。

以260份柿种质资源为试材,对果实的纵径、横径、侧径、果形指数、果柄长、果柄粗、蒂长、蒂宽和单果鲜质量等9个数量性状指标进行了遗传多样性、相关性、聚类及主成分分析等。供试材料的果实形态具有丰富的遗传多样性,9个数量性状的变异系数为16.98%（果形指数）~ 50.57%（单果鲜质量）;累积贡献率为78.85%的前3个主成分包含了9个数量性状的大部分信息;基于第1和第3主成分进行聚类分析,可将供试材料划分为5个类群,其中Ⅰ、Ⅳ类群适合作为扁球形良种选育的育种材料,Ⅱ、Ⅲ类群适合作为球形良种选育的育种材料,Ⅴ类群适合作为长球果形良种选育的育种材料,Ⅳ类群适合作为大果良种选育的育种材料,Ⅱ类群果实鲜质量偏小,可以作为小果良种选育的育种材料。

采用宏病毒组测序技术（Virome Sequencing Technology）对河南地区染病苹果树进行病毒检测与分析,从建库测序的苹果叶片中共检测出13种病毒,其中有5种苹果病毒:苹果茎沟病毒（apple stem grooving virus,ASGV）、苹果茎痘病毒（apple stem pitting virus,ASPV）、苹果褪绿叶斑病毒（apple chlorotic leaf spot virus,ACLSV）、苹果坏死花叶病毒（apple necrotic mosaic virus,ApNMV）和苹果绿皱缩相关病毒（apple green crinkle associated virus,AGCaV）。对病毒检测结果中的5种苹果病毒进行RT-PCR验证,扩增后均获得目的条带,与宏病毒组测序检测结果一致,表明宏病毒组测序检测结果精准可靠。根据测序结果设计特异性引物对ASPV全长进行扩增,得到1条长度为9 246 nt的ASPV-HN分离物基因组,与NCBI数据库中已报道的19个ASPV分离物的基因组核苷酸序列一致性为75.48% ~ 79.85%;宏病毒组测序拼接所得的两条长度均为6 475 nt的ASGV基因组全长基因ASGV-HN1和ASGV-HN2,与NCBI数据库中已报道的18个ASGV分离物的基因组核苷酸序列一致性为79.98% ~ 98.08%。对53份河南不同产区的苹果叶片样品进行苹果花叶病毒（apple mosaic virus,ApMV）和ApNMV的检测,结果显示花叶病症样品中均检测出ApNMV,未检测到ApMV,表明ApNMV可能是引起河南地区苹果花叶病的主要病原。