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当期目录

    2018年, 第45卷, 第12期 上一期    下一期

    研究论文

    • 20个苹果品种的S基因型鉴定
    • 丁体玉1,*,吴萌萌1,*,张瑞萍1,**,阎振立1,**,闫亚茹2,陈迪新2,张恒涛1,高启明1
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2277-2290. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0158
    • 摘要 ( 343 ) HTML ( 807 ) PDF (2191KB) ( 807 )   
    • 以‘富士’、‘华瑞’、‘华硕’和‘华星’等20个苹果品种为材料,利用S等位基因高度保守氨基酸序列FTQQYQ和anti-1/MIWPNV设计的S基因通用引物,以及S等位基因多态性序列设计的19对特异引物,PCR扩增、测序以鉴定20个品种的S基因型;并用‘华瑞’和‘华硕’分别与‘美八’、‘锦秀红’、‘华冠’和‘富士’进行授粉试验验证S基因型的准确性。PCR结果表明:通用引物扩增S等位基因时,仅‘富士’、‘华瑞’、‘华硕’、‘华星’、‘美八’和‘红脆宝’6个品种有效地扩增出2条特异的S等位基因条带,其S基因型有S1S9、S9S24、S5S9和S5S24等4种;19对特异引物扩增S等位基因时,‘华帅’等14个品种扩增得到2条特异性条带,S基因型有S10S19、S2S3、S2S5、S3S10、S2S9、S5S24、S9S10、S3S10和S5S9等9种。因此,20个苹果品种的S基因型分别为:‘富士’S1S9,‘华瑞’和‘华硕’S9S24,‘华星’、‘美八’和‘红珍珠’S5S9,‘红脆宝’、‘华玉’和‘99-1-29’S5S24,‘华帅’S10S19,‘金玉’S2S3,‘早红’、‘华美’和‘嘎拉’S2S5,‘Seokwang’S3S10,‘锦秀红’、‘蜜玉’和‘华冠’S2S9,‘绿佳’S9S10,‘信浓红’S3S10。2015和2016年‘华瑞’与‘华硕’的正反交组合坐果率较低(低于15.52%);而‘华瑞’和‘华硕’分别与‘美八’、‘锦秀红’和‘华冠’、‘富士’品种的正反交组合坐果率较高(高于46.30%)。因此,本试验中相同S基因型的授粉组合其坐果率较低,不同S基因型的授粉组合其坐果率较高,授粉试验支持S基因型鉴定结果。
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    • 中国育成的梨品种(系)系谱分析
    • 张绍铃1,*,钱 铭1,殷 豪1,李秀根2,吴 俊1,齐开杰1,吴 潇1
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2291-2307. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0401
    • 摘要 ( 309 ) HTML ( 861 ) PDF (883KB) ( 861 )   
    • 为全面了解中国梨的育种成果,系统收集并分析了1949—2018年中国报道育成的327个梨品种(含品系,下同),并绘制了以主要品种为亲本育成品种的系谱关系图。育成的梨品种中,杂交品种最多(207个,63.30%),其他依次是芽变品种(70个,20.41%)、实生选育品种(41个,12.54%)和诱变品种(9个,2.75%)。根据品种特性分类,育成品种中抗黑星病品种最多(134个,占40.98%),其次是抗寒品种(91个,27.83%)和耐贮品种(84个,25.69%)。果实成熟期明确的265个品种中,早熟、中熟和晚熟品种分别占25.28%、43.77%和30.95%。分析亲本来源明确的301个品种,发现这些品种由137个亲本育成,包括49个国内地方品种,44个国外引进品种和44个衍生品种,其中‘苹果梨’的衍生品种最多(66个),其次为‘二十世纪’(57个)、‘鸭梨’(43个)、‘茌梨’(36个)、‘砀山酥梨’(21个)和‘库尔勒香梨’(14个)。通过系谱分析发现,不同地理来源或者植物学性状差异较大的亲本组合选育出的杂种后代具有较强的杂种优势。
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    • 基于叶绿体DNA信息的南方梨属种质的遗传多样性和演化分析
    • 齐 丹1,*,常耀军1,*,曹玉芬1,**,胡红菊2,田路明1,董星光1,张 莹1,霍宏亮1,徐家玉1,张小双1,刘 超1
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2308-2320. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0176
    • 摘要 ( 308 ) HTML ( 652 ) PDF (1034KB) ( 652 )   
    • 选取5个叶绿体DNA非编码区trnL-trnF-1、trnL-trnF-2、trnS-psbC、accD-psaI、rps16-trnQ和1个基因区域rbcL,对中国秦岭淮河以南地区的梨(Pyrus L.)资源进行遗传多样性和演化分析。将188份梨资源的测序结果整合得到长度为5 612 bp(包含缺失片段),共检测出13个单倍型、4个单一突变位点、16个简约性信息位点和14个插入/缺失片段(InDels),单倍型多样性Hd为0.7178,核苷酸多样性为0.35 × 10-3。accD-psaI区域的分析结果显示该区域的Hd值最高,为0.7177;rbcL区域的Hd值最低,为0.0317。其中162份梨资源检测出12个单倍型,Hd为0.713,核苷酸多样性为0.29 × 10-3;梨的不同地理群体中湖南省的10个梨地方品种的Hd最高,为0.889;来自贵州省的8个品种的Hd最低,为0。138份砂梨地方品种共检测出8个叶绿体单倍型,其中单倍型H2、H4和H5在130份砂梨和37份白梨品种中检测到,单倍型H6、H10、H11、H12和H13在8份砂梨地方品种‘青皮钟’、‘甜宵梨’、‘细花红梨’、‘惠阳红梨’、‘麝香梨’、‘塘湖青’、‘红粉’和‘横县浸泡梨’中检测到。Median-joining Network图显示单倍型H6和H11为古老单倍型,H1、H4和H5为较进化的单倍型。根据叶绿体DNA序列变异信息可推测秦岭淮河以南地区的砂梨和白梨亲缘关系较近,同时来自湖南地区的砂梨种质资源具有丰富的遗传多样性。
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    • 臭氧胁迫及恢复过程中葡萄叶片光系统活性的变化
    • 邢 浩1,2,郝桂梅1,卞凤娥1,陈钲文1,王 辉1,翟 衡1,孙永江1,*,杜远鹏1,*
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2321-2330. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0220
    • 摘要 ( 178 ) HTML ( 584 ) PDF (1471KB) ( 584 )   
    • 为探究臭氧(O3)胁迫及恢复过程中葡萄叶片光系统活性的响应,以1年生‘赤霞珠’葡萄(Vitis vinifera L.‘Cabernet Sauvignon’)为试材,设置臭氧 + 弱光(90 nL · L-1 O3 + 10 μmol · m-2 · s-1)、臭氧 + 适光(90 nL · L-1 + 800 μmol · m-2 · s-1)、臭氧 + 强光(90 nL · L-1 + 1 600 μmol · m-2 · s-1)3种处理,均处理3 h,以大气臭氧浓度、适光处理(10 nL · L-1 + 800 μmol · m-2 · s-1)作为对照,分别测定处理后1、5、9和13 h的叶片气体交换参数,同时利用Dual-PAM100荧光仪测定叶片PSⅠ及PSⅡ光系统活性分析臭氧胁迫及恢复过程中光系统活性的响应。结果表明:臭氧胁迫可以降低葡萄净光合速率和气孔导度,同时降低了叶片的Y(Ⅰ)和Y(Ⅱ)值,在相同臭氧浓度下,随着光照增强叶片受到的伤害加大。恢复13 h后,臭氧弱光和臭氧适光处理的叶片净光合速率、Y(Ⅰ)和Y(Ⅱ)值回升,但臭氧强光处理的叶片伤害不断加深,光系统活性不能得到恢复。
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    • 茉莉酸甲酯对葡萄植株不定根发育的影响
    • 张培安1,左倩倩1,董天宇1,葛孟清1,贾海锋1,*,樊秀彩2,*,房经贵1
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2331-2346. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0106
    • 摘要 ( 320 ) HTML ( 782 ) PDF (1747KB) ( 782 )   
    • 利用不同浓度的茉莉酸甲酯(MeJA)对葡萄组培植株进行处理,进而分析其生理及基因表达变化,结果表明MeJA能抑制植株不定根的分化和伸长,诱导根、茎、叶组织中的脱落酸(ABA)含量升高,但降低赤霉素(GA)、生长素(IAA)和细胞分裂素(ZR)的含量,且影响叶片中叶绿素代谢导致褪绿黄化。MeJA能诱导植物体内茉莉酸合成代谢基因表达进而提高内源茉莉酸的含量,诱导ABA合成代谢和信号路径中的基因表达,但是会抑制生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯合成代谢基因的表达,抑制了与根发育和延伸相关基因VvXET、VvEXPB2、VvEXPA7和VvWUS的表达,进而抑制不定根的发生,导致植物发育缓慢。因此,MeJA通过影响其他激素的合成代谢来调控它们在植物中的含量,导致内源激素不平衡影响植株发育,并调控植株根的发育状态,在不定根发育方面起负向调控作用。
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    • 柑橘响应黄龙病侵染的韧皮部蛋白2基因CsPP2B15的克隆与表达分析
    • 文庆利,谢 竹,吴 柳,何永睿,陈善春*,邹修平*
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2347-2357. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0377
    • 摘要 ( 260 ) HTML ( 772 ) PDF (2461KB) ( 772 )   
    • 黄龙病病原菌诱导柑橘筛孔胼胝体过度积累是其致病的一个重要因素。柑橘韧皮部蛋白(Phloem Protein,PP)在筛孔胼胝体积累中起着重要作用。为研究柑橘韧皮部蛋白响应黄龙病亚洲种(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)侵染的功能,克隆获得了一个响应黄龙病侵染差异表达的PP基因CsPP2B15的编码区和长1.5 kb的启动子序列,并以高感品种锦橙和耐病品种酸柚老叶和嫩叶为材料,进行基因表达分析。结果发现,CsPP2B15在高感品种锦橙嫩叶中受CLas诱导显著上调表达,而在耐病品种酸柚嫩叶中受CLas诱导显著下调表达,且在叶肉中的表达量显著高于叶脉。嫩叶和嫩梢被认为是柑橘响应黄龙病侵染的早期原初侵染部位。因此,CsPP2B15可能在CLas侵染柑橘早期中起重要作用。CsPP2B15启动子的顺式作用元件预测分析发现,CsPP2B15启动子含有许多与逆境和激素有关的顺式作用元件。进一步构建了CsPP2B15启动子控制GUS报告基因的植物表达载体,转化枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]上胚轴。GUS组织化学染色和GUS酶活性测定均表明,CsPP2B15启动子具有较强的韧皮部组织特异性。
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    • 柑橘褐斑病菌AaSIP2基因生物学功能初步研究
    • 唐飞艳,孔向雯,吕韦玮,唐科志*
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2358-2370. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0316
    • 摘要 ( 195 ) HTML ( 608 ) PDF (3304KB) ( 608 )   
    • 蔗糖非发酵(Sucrose non-fermenting 1,SNF1)蛋白激酶复合体是1个对真菌生长发育和致病力发挥重要作用且高度保守的异源三聚体蛋白,包含1个催化亚基α,两个调节亚基β、γ。前期研究表明,α亚基Snf1在柑橘褐斑病菌碳源利用和致病力方面具有重要作用。为了解SNF1复合体其他亚基在柑橘褐斑病菌中的功能,对柑橘褐斑病菌Alternaria alternata Z7菌株的蛋白序列进行搜索,鉴定到1个β亚基Sip2。通过基因敲除及回补技术,分析AaSIP2在柑橘褐斑病菌中生物学功能。结果显示,与野生型和回补菌株相比,AaSIP2缺失突变体产孢量降低且孢子萌发迟缓,对糖和KCl、CaCl2胁迫更敏感;在不同单一碳源的MM培养基上生长速度受到不同程度抑制;对寄主的致病能力显著降低。初步证明AaSIP2参与调控柑橘褐斑病菌的产孢、孢子萌发、胁迫应答、碳源利用及致病性。
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    • 猕猴桃AdCCS1基因的克隆及其表达调控
    • 陈义挺,冯 新*,赖瑞联,高敏霞,陈文光,吴如健
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2371-2382. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0433
    • 摘要 ( 238 ) HTML ( 634 ) PDF (1728KB) ( 634 )   
    • 采用RT-PCR法从‘米良1号’猕猴桃中分离到1 066 bp的铜锌超氧化物歧化酶分子伴侣蛋白基因AdCCS1,登录号为KY471361。AdCCS1的开放阅读框为984 bp,编码327个氨基酸,包含3个典型结构域(N端结构域、中间结构域和C端结构域)和2个保守的金属结合位点(MXCXXC和CXC)。基因结构分析显示AdCCS1由6个外显子和5个内含子组成。系统进化分析表明AdCCS1聚在双子叶植物分支中,与茶树CsCCS的亲缘关系最近。此外,AdCCS1的5′端调控区存在多种光响应、胁迫响应和激素响应应答元件。定量PCR分析显示,AdCCS1在猕猴桃叶片中的表达量最高,其次是成熟果、花、幼果和茎,在根中的表达量最低。猕猴桃果实中AdCCS1在4 ℃低温贮藏过程中的表达量均比25 ℃贮藏中同期的低,说明低温抑制AdCCS1的表达。脱落酸和赤霉素处理后AdCCS1的表达下调,但二者的应答模式不同。
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    • 青花菜AGL18及HDA9与开花信号整合子互作研究
    • 王 宇*,蒋 炜*,闫 凯,周雯文,王志敏,魏大勇**,汤青林**
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2383-2394. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0335
    • 摘要 ( 202 ) HTML ( 716 ) PDF (2295KB) ( 716 )   
    • 为阐明青花菜(Brassica oleracea var. italica)开花抑制因子AGL18、HDA9与开花信号整合子AGL24以及SOC1之间的互作机制,分别克隆了青花菜AGL18和HDA9基因,它们与十字花科甘蓝、芜菁等同源性较高。AGL18编码258个氨基酸,其蛋白属于MIKC型。HDA9编码426个氨基酸,其蛋白属于HDAC亚家族。酵母双杂交及GST pull-down结果表明:AGL18与HDA9无蛋白互作,说明它们彼此间不能直接协同作用。AGL18与开花促进因子AGL19也无互作,暗示它们以相对独立的方式抑制或促进开花。HDA9与AGL24、SOC1均不能蛋白互作,然而AGL18能与AGL24蛋白互作却不能与SOC1互作,AGL24能与SOC1互作。由此表明AGL18可通过AGL24间接作用于SOC1。
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    • H2S与ABA缓解低温胁迫对黄瓜幼苗氧化损伤的交互效应
    • 李丹丹,张晓伟,刘丰娇,潘东云,艾希珍*
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2395-2406. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0324
    • 摘要 ( 162 ) HTML ( 690 ) PDF (1496KB) ( 690 )   
    • 为了探明硫化氢(H2S)与脱落酸(ABA)在提高植物耐冷性中的互作关系,以黄瓜幼苗为试材,叶面分别喷施1.0 mmol · L-1硫氢化钠(NaHS,H2S供体)、0.15 mmol · L-1次牛磺酸(HT,H2S清除剂)、50 μmol · L-1ABA、3 mmol · L-1 Na2WO4(钨酸钠,ABA合成抑制剂)、3 mmol · L-1 Na2WO4 + 1.0 mmol · L-1 NaHS、0.15 mmol · L-1 HT + 50 μmol · L-1 ABA及去离子水(H2O),研究低温(8 ℃昼/5 ℃夜)胁迫下H2S和ABA对黄瓜幼苗活性氧积累及抗氧化系统的影响。结果表明,低温胁迫48 h,NaHS和ABA预处理的幼苗冷害指数显著降低。ABA可以提高L–/D–半胱氨酸脱巯基酶(LCD/DCD)活性及其基因表达量,促进内源H2S产生;NaHS处理的9–顺式–环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)活性及其基因相对表达也明显增加,内源ABA含量快速升高。低温下NaHS和ABA处理均可减少活性氧积累,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性与基因相对表达量,增加抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量及还原型/氧化型抗坏血酸(AsA/DHA)和还原型/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)比例,从而减轻低温胁迫对黄瓜幼苗的过氧化伤害。ABA合成抑制剂Na2WO4处理后,H2S对黄瓜幼苗抗氧化能力的促进效应明显减弱;同样,ABA对黄瓜幼苗活性氧的调控作用也被H2S清除剂HT所逆转。可见,H2S和ABA可诱导黄瓜幼苗耐冷性,二者在信号转导过程中存在交互效应和“对话”机制。
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    • 百合叶尖干枯病病原菌的鉴定、生物学特性及其对杀菌剂的敏感性研究
    • 曾慧兰,卢其能,曾鹏远,李润根*
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2407-2416. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0270
    • 摘要 ( 252 ) HTML ( 782 ) PDF (2928KB) ( 782 )   
    • 采集龙牙百合(Lilium brownii var. viridulum)叶尖干枯病典型症状的植株进行病原菌分离、纯化和回接,结合病菌形态学特征及其rDNA-ITS、LSU、TUB和RPB基因的序列分析,确定病原菌为高粱附球菌(Epicoccum sorghinum)。探讨了病原菌对不同碳源、氮源、pH、光照和温度处理等的反应,并采用菌丝生长速率法测定该病原菌对6种杀菌剂的敏感性。研究结果表明,最适合菌丝生长的碳源为乳糖,氮源为牛肉浸膏,pH值为6,温度为25 ℃,致死温度为48 ℃,全光照条件有利于菌丝生长。在6种参试杀菌剂中,啶酰菌胺的抑制作用最强,半数效应浓度(concentration for 50% of maximal effect,EC50)为0.011 mg · L-1;嘧霉胺的效果最差,EC50为2.168 mg · L-1。
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    • 侵染朱槿的木尔坦棉花曲叶病毒V2蛋白的亚细胞定位特征分析
    • 陈思敏1,*,季英华2,*,吴根土1,赵文浩2,吴淑华2,肖留斌2,孙现超1,周益军2,**,青 玲1,**
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2417-2426. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0101
    • 摘要 ( 180 ) HTML ( 565 ) PDF (1920KB) ( 565 )   
    • 木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCuMuV)2006年在中国首次报道,并呈逐年扩散蔓延,给园艺和经济作物造成了严重损失。选择2012年采自江苏南京的CLCuMuV朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)分离物作为研究对象,对其V2蛋白基因进行了扩增及克隆,并构建了V2-YFP融合表达载体,利用农杆菌浸润法接种本氏烟(Nicotiana benthamiana)。激光共聚焦显微镜观察结果显示浸润处理后本氏烟叶片细胞的细胞质和细胞核周都有较强的绿色荧光信号,同时细胞质中还分布有点状的荧光信号。反转录PCR(RT-PCR)及蛋白质免疫印迹(Western blot)结果显示带荧光标签的V2在本氏烟叶片中转录和表达正常。这些结果说明CLCuMuV编码的V2蛋白主要分布在细胞质和细胞核周,同时在细胞质中还会形成小聚合体。
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    研究报告

    • 杏花粉和花药壁发育的胚胎学特征
    • 张超越,郭绍芬,孙 晴,张桂芝,许俊杰*,刘 林*
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2427-2436. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0271
    • 摘要 ( 386 ) HTML ( 590 ) PDF (3378KB) ( 590 )   
    • 为了解杏花药和花粉发育的主要特征及发育进程与花芽冬眠的关系,对不同发育阶段的花药和花粉进行了显微观察。结果表明,花药壁形成于11月上旬,由5层细胞构成,包括表皮、药室内壁、中层(含2层细胞)和绒毡层(分泌型)。小孢子母细胞形成于11月上旬,减数分裂完成于2月上旬,即小孢子发生过程历时约3个月。减数分裂开始时小孢子母细胞积累大量脂滴,减数分裂产生的4个小孢子在四分体内排列成四面体形。小孢子阶段约1个月,2–细胞花粉阶段约0.5个月,即雄配子体发育历时约1.5个月。3月初花蕾与芽鳞等长时小孢子发生有丝分裂产生2–细胞花粉。成熟花粉为2–细胞型,含脂滴而不含淀粉,属脂质花粉。小孢子母细胞形成时花芽开始冬眠,减数分裂完成时花芽结束冬眠,即小孢子发生与花芽冬眠同步。杏花粉发育历时4.5个月,其特征包括小孢子母细胞减数分裂时积累脂滴,小孢子发生与花芽冬眠同步,花蕾与芽鳞等长是雄配子体发生第一次有丝分裂的形态学标志。
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    新技术与新方法

    • 设施无花果周年生产关键技术
    • 廖亚军*,张 卿*,沈元月**
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2437-2441. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0841
    • 摘要 ( 309 ) HTML ( 830 ) PDF (1875KB) ( 830 )   
    • 采用夏冬季平茬栽培技术并结合冬春季加温,研究了‘玛斯义陶芬’(Masui Dauphine)无花果周年丰产栽培技术。结果表明,在北京地区冬季平茬不加温日光温室果实发育期为92 d,果实成熟期从翌年7月持续到12月,果实平均可溶性固形物含量为17.5%,在冬季–1.8 ℃低温持续1 h则导致无花果叶片出现冻害现象。夏季平茬并结合日光温室冬春季加温果实发育为107 d,果实成熟从翌年1月份的上旬开始,果实平均可溶性固形物含量达19.3%。结论:无花果落叶后冬季平茬不加温日光温室果实供应期在翌年的夏秋冬季,夏季生长期平茬并结合日光温室冬春季加温果实供应期集中在翌年的春夏季。夏季平茬并结合日光温室冬春季加温是无花果鲜果周年生产的关键技术措施。
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    • 大白菜KASP反应体系的优化与建立
    • 杨双娟*,原玉香*,魏小春,王志勇,赵艳艳,姚秋菊,张晓伟**
    • 园艺学报. 2018, 45(12): 2442-2452. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2018-0274
    • 摘要 ( 358 ) HTML ( 890 ) PDF (2118KB) ( 890 )   
    • 以大白菜基因组DNA为模板,对影响竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive allele specific PCR,KASP)的反应体积、引物浓度和DNA模板用量等3个参数进行优化,建立了适用于大白菜的KASP反应体系。96孔模块最佳反应体系中,总反应体积为8 μL,其中模板DNA(60 ~ 80 ng · μL-1)1 μL,KASP Master mix(2×)4 μL,引物混合物(50 μmol · L-1)0.14 μL,ddH2O 3 μL。384孔模块最佳反应体系中,总反应体积为4 μL,其中模板DNA(60 ~ 80 ng · μL-1)1 μL,KASP Master mix(2×)2 μL,引物混合物(50 μmol · L-1)0.07 μL,ddH2O 1 μL。利用不同引物和不同的大白菜材料对优化的反应体系进行验证,均获得了较好的KASP-SNP分型,验证了该优化体系的稳定性。该反应体系可以用于大白菜遗传多样性研究、基因定位、遗传图谱构建等遗传学研究。
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