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    2021年, 第48卷, 第12期 上一期    下一期

    研究论文

    • 不同种类和树龄柑橘园土壤和叶片微量元素含量与丰缺评价
    • 胡伟芳, 何兆桓, 钟广炎, 钟云, 张木, 曾继吾, 曾鑫年, 彭埃天, 张宝鑫, 赖多, 李国良
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2325-2335. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-1006
    • 摘要 ( 621 ) HTML ( 297 ) PDF (2622KB) ( 297 )   
    • 测定广东省代表性不同种类柑橘果园243个采样单元的叶片和土壤有效微量元素含量,叶片Cu和Mo含量与土壤有效Mn、Cu、Zn、B含量差异较大,而叶片B和土壤有效Mo含量较平均。橙、宽皮柑橘和柚果园的叶片B和土壤有效Mo适量比例(> 60%)、叶片Mo和土壤有效B缺乏比例(> 50%)较高。橙果园所有的土壤有效B和Mn含量、大部分的叶片Zn(77.8%)、土壤有效Cu(50.0%)和有效Zn(55.6%)缺乏。柚果园土壤有效Zn和叶片Cu、橙果园和宽皮柑橘园的土壤有效Cu和Fe以过量为主。不同树龄的叶片和土壤有效Fe、Mn和Mo含量的等级分布比例相似。短龄树(3 ~ 8年生)和长龄树(> 8年生)的土壤有效Cu过量比例(> 60%)高于幼龄树(< 3年生,48%)。宽皮柑橘园叶片与土壤有效Fe、Mn、Cu和B,柚果园叶片与土壤有效Fe和Cu均呈极显著正相关;柚果园叶片与土壤有效Fe、Mn和Cu的拟合度高于宽皮柑橘园和橙果园。长龄树和短龄树叶片与土壤有效Mn、Cu和B,短龄树叶片与土壤有效Zn均呈显著正相关。叶片与土壤有效Fe的拟合度大小为:幼龄树 > 短龄树 > 长龄树。典型性相关分析结果显示,宽皮柑橘和柚果园叶片Cu含量、长龄树叶片B与Fe、短龄树叶片Mo与Mn能较好地判断不同种类和树龄柑橘园整体微量元素丰缺状况;宽皮柑橘园和短龄树的土壤有效Zn与B、柚果园土壤有效Cu、长龄树土壤有效B与Fe是影响不同种类和树龄柑橘树体微量元素的主要因素,在柑橘园培肥管理时应予以重点关注。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 宽皮柑橘果实的剥皮性及与细胞壁多糖的关系
    • 张晓楠, 余歆, 叶子茂, 刘小丰, 朱延松, 杨胜男, 王旭, 刘梦雨, 赵晓春
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2336-2348. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0973
    • 摘要 ( 451 ) HTML ( 257 ) PDF (2488KB) ( 257 )   
    • 以‘向山’(Citrus reticulata Blanco‘Mukaiyama’)、‘克里曼丁’(C. clementina hort.ex. Tanaka)、‘弗莱蒙特’(C. reticulata Blanco‘Fremont’)和‘药香柑’(C. reticulata Blanco‘Yaoxianggan’)4种宽皮柑橘为试材,比较分析了果实成熟过程不同时期的剥皮性、果皮形态、细胞壁多糖含量、细胞壁多糖降解相关酶活性及部分基因表达的变化。在果实成熟过程中,反映剥皮性的两个力学指标(果皮粘力和硬度)均显著下降。不同材料的剥皮性有所差异,‘药香柑’与‘弗莱蒙特’的果皮粘力较高,‘克里曼丁’和‘向山’较低;‘药香柑’的果皮硬度最高,‘弗莱蒙特’次之,‘克里曼丁’和‘向山’最低。相关性分析表明果皮粘力和硬度呈显著正相关,且易剥皮性状与低水平的细胞壁多糖物质和高水平的细胞壁多糖降解相关酶活性密切相关。在果实成熟过程中,4种柑橘果皮中的多种细胞壁多糖组分的含量均有不同程度的下降,参与细胞壁降解的酶活性及部分编码基因表达水平随之上升,另有部分编码木聚糖酶抑制蛋白和果胶甲酯酶抑制蛋白的基因下调表达。易剥皮的‘向山’和‘克里曼丁’果皮中的总细胞壁干物质和部分细胞壁多糖组分(半纤维素、纤维素、原果胶)的含量低于难剥皮的‘药香柑’和‘弗莱蒙特’,这可能与木聚糖酶、纤维素酶和多种果胶降解相关酶的活性水平较高有关。

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    • 柑橘溃疡病菌噬菌体的分离鉴定
    • 肖逍, 丁良, 丛郁, 徐旭凌, 乔欢, 何四龙, 许文建, 徐天舜
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2349-2359. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0866
    • 摘要 ( 767 ) HTML ( 218 ) PDF (2260KB) ( 218 )   
    • 从中国9个地区采集柑橘溃疡病样本,并通过单菌落形态,PCR特异性引物和16S rDNA 测序对地毯草黄单胞菌柑橘致病变种进行分离鉴定,获得17株目标菌。以地毯草黄单胞菌柑橘致病变种标准菌株ACCC 03526为宿主菌,采用双层平板法从南京市污水样本中分离其噬菌体,获得1株地毯草黄单胞菌柑橘致病变种烈性噬菌体,命名为Xac-P9。通过透射电镜对噬菌体Xac-P9形态大小进行观察,结果显示Xac-P9头部直径约58 nm,属于有尾噬菌体目(Caudovirales),短尾噬菌体科(Podoviridae)。对Xac-P9的裂解谱、最佳感染复数、一步生长曲线、热稳定性、pH稳定性、紫外线敏感性及杀菌速率等生物学特性进行测定,结果表明,Xac-P9对17株来源不同的Xac 菌株的裂解率为100%,裂解谱宽;最佳感染复数为0.001,此时所获噬菌体效价为6.6 × 109 PFU · mL-1;一步生长曲线表明:Xac-P9潜伏期为20 min,爆发时间为60 min,裂解量为132;Xac-P9在40 ~ 60 ℃条件下具有一定耐受性,在pH 3 ~ 13环境中具有活性,对紫外辐射不敏感;30 min对宿主菌ACCC 03526的杀菌率可达90%,150 min后可将宿主菌全部杀灭。

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    • 甜樱桃GH3基因家族全基因组鉴定与表达分析
    • 侯黔东, 沈天娇, 余欢欢, 仇志浪, 文壮, 张惠敏, 吴亚维, 文晓鹏
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2360-2374. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0911
    • 摘要 ( 646 ) HTML ( 270 ) PDF (4078KB) ( 270 )   
    • 以甜樱桃(Prunus avium L.)为材料,对IAA酰胺合成酶(Gretchen Hagen 3,GH3)基因家族全基因组进行鉴定及生物信息分析;同时,分析其在不同组织中的表达及对外源GA3、ABA、MeJA、IAA的响应。结果表明,甜樱桃基因组中共存在8个GH3基因,根据在染色体的位置依次命名为PavGH3.1 ~ PavGH3.8,编码区长度为1 683 ~ 1 851 bp,预测大多数基因定位在叶绿体中;PavGH3外显子数3 或 4,且有较多保守基序;除5号和7号染色体外,其他染色体均有分布;启动子存在ABA、MeJA等6种激素响应元件;PavGH3在进化上分为2组,且PavGH3.5PavGH3.6与拟南芥GH3一些成员存在共线性。表达分析显示,PavGH3.2PavGH3.6PavGH3.7为3个主要表达基因。PavGH3.4PavGH3.5在第2次生理落果中较第1次上调表达,与正常果实相比,第1次生理落果中PavGH3.5PavGH3.7下调表达,PavGH3.4PavGH3.6上调表达。PavGH3.2PavGH3.3PavGH3.6PavGH3.7为主要响应激素的基因。推测PavGH3基因家族广泛参与甜樱桃的生长发育,且可能与落果关系密切。

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    • 基于8个农艺性状的569份果桑种质遗传多样性分析
    • 王振江, 罗国庆, 戴凡炜, 肖更生, 林森, 李智毅, 唐翠明
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2375-2384. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0931
    • 摘要 ( 351 ) HTML ( 193 ) PDF (973KB) ( 193 )   
    • 以桑树9个种569份果桑种质资源为材料,对其株高、发条数量、节间长度、每米枝条总芽数、每米枝条坐果芽数、坐果率、每米枝条坐果粒数、单芽坐果数等8个果实产量相关重要农艺性状分级后进行变异分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析和判别分析等,筛选优良育种材料。分析结果表明,供试资源具有较为丰富的遗传多样性,8个农艺性状的变异系数范围为33.41% ~ 49.24%,其中变异系数最大的为每米枝条坐果粒数,最小的为株高;各性状遗传多样性指数在1.26 ~ 1.79之间,其中节间长度遗传多样性最高。株高与发条数量、节间长度极显著正相关,与每米枝条坐果粒数、单芽坐果数极显著负相关,与坐果率显著负相关。8个农艺性状可简化为3个主成分因子,前3个主成分综合叠加所提供的信息占全部信息量的80.367%;基于主成分结果,采用聚类分析对供试种质进行划分,可将其分为5个类群,第1类群7份种质,第2类群102份,第3类群208份,第4类群139份,第5类群113份。第5类群种质的生产性状最为优良,占全部种质数的19.86%,其中,综合性状得分高的种质TAI1、JP2、BR60、Ding50、YY201、QM1等可用于今后果桑新品种选育研究。

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    • 番茄SlIAMT1SlIAMT2的表达及其对下胚轴和根生长的调控
    • 张静亚, 雷蕾, 尚庆茂, 谢露露, 董春娟
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2385-2402. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-1063
    • 摘要 ( 463 ) HTML ( 160 ) PDF (1321KB) ( 160 )   
    • 从‘Ailsa Craig’番茄中克隆到两个IAA甲基转移酶(indole-3-acetic acid methyltransferase,IAMT)基因SlIAMT1SlIAMT2,其全长分别为2 510和4 620 bp,均编码390个氨基酸。序列分析表明,二者均具有IAA甲基转移酶特异的底物结合位点和催化位点,与拟南芥AtIAMT1的序列相似度高于70%。利用PlantCARE数据库进行启动子顺式作用元件预测分析发现,SlIAMT1SlIAMT2启动子序列中含有与生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)及光信号响应相关的顺式作用元件。荧光定量PCR分析表明,SlIAMT1在番茄萌发的种子、幼苗根、新叶以及青果中有优势表达,而SlIAMT2则主要在花蕾中表达。诱导表达分析表明,番茄幼苗中,尤其是下胚轴中,SlIAMT1的表达受强光照(150 μmol · m-2 · s-1)强烈诱导,而SlIAMT2受光照诱导程度较低;15 ℃低温处理对SlIAMT1SlIAMT2的诱导程度均较低;IAA处理可显著诱导SlIAMT1SlIAMT2的表达;ABA诱导根和下胚轴中SlIAMT1的表达,但抑制子叶中的SlIAMT1的表达,并抑制根中SlIAMT2的表达;SA抑制根和子叶中SlIAMT1的表达,但对子叶中SlIAMT2的表达有一定的诱导作用。异源转化结果显示,拟南芥iamt1缺失突变体下胚轴和主根长于野生型,突变体中过量表达SlIAMT1可有效恢复下胚轴和主根的表型;进一步分析表明,SlIAMT1过量表达显著降低了拟南芥幼苗侧根对IAA的敏感性。试验结果表明,SlIAMT响应光和激素信号,通过IAA甲基化修饰调节IAA稳态,调控幼苗下胚轴和根系发育。

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    • 大蒜果聚糖合成相关基因As6G-FFT的克隆及表达分析
    • 田洁, 边海燕, 铁原毓
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2403-2413. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0403
    • 摘要 ( 288 ) HTML ( 180 ) PDF (6114KB) ( 180 )   
    • 果聚糖是大蒜的主要贮藏物质,其代谢与产量形成和逆境适应性密切相关。从‘乐都紫皮大蒜’中克隆得到果聚糖果聚糖6G-果糖基转移酶基因As6G-FFT的序列,其CDS全长为1 839 bp,编码612个氨基酸,分子量为68.64 kD,等电点(pI)为5.43,属于亲水性蛋白;结构域分析表明,该基因推导的氨基酸序列含有植物糖基水解酶32家族的NDPSG、RDP和EC保守结构域;在进化关系上,As6G-FFT氨基酸序列与洋葱最为接近。亚细胞定位发现,As6G-FFT蛋白集中分布于内质网中。荧光定量PCR分析表明,As6G-FFT在大蒜各组织中均有表达,其表达量表现为叶片 > 根 > 母瓣 > 假茎;另外,在低温(4 ℃)或干旱胁迫(基质相对含水量45% ~ 55%)不同阶段各组织中As6G-FFT的表达特性差异显著,干旱胁迫能够较早地诱导根中As6G-FFT的表达,而低温胁迫下母瓣As6G-FFT的响应更加敏感,说明不同胁迫下大蒜各组织As6G-FFT对逆境的响应机理有所差异。

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    • 冬瓜果实与种子性状的遗传规律及单果质量通径分析
    • 弭宝彬, 谢玲玲, 肖伟, 戴雄泽, 张竹青, 汪端华, 周火强
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2414-2426. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0992
    • 摘要 ( 514 ) HTML ( 206 ) PDF (2165KB) ( 206 )   
    • 以冬瓜父本材料‘zx-15’和母本材料‘zx-101’杂交获得F1代,F1自交获得F2群体,对F2群体的果实及种子的11个性状进行遗传规律分析,并对单果质量影响因子进行通径分析。结果表明,蜡粉有无、种子有棱无棱和种皮光滑对多毛均受单一显性基因控制;单果质量、果实长、果实横径、果肉厚度、果肉硬度、果皮颜色、空腔大小及可溶性固形物含量均为数量性状,其中单果质量和果实横径符合PG-ADI遗传模型,果肉厚度的最佳遗传模型为MX2-ADI-ADI,果肉硬度、可溶性固形物含量和空腔大小的最佳遗传模型为MX2-ADI-AD,果皮颜色的最佳遗传模型为2MG-AD;可溶性固形物含量、空腔大小和果皮颜色主基因遗传率较高,而单果质量和果实横径受微效多基因控制,受环境影响较大。采用逐步回归建立了冬瓜单果质量影响因素的回归模型方程,通径分析表明果实长和果实横径为影响冬瓜产量的主要因素,其中直接影响和相互间接影响作用相当。

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    • 茶用菊苗期抗旱性和耐涝性的综合评价
    • 汤肖玮, 苏江硕, 管志勇, 房伟民, 陈发棣, 张飞
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2443-2457. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0799
    • 摘要 ( 443 ) HTML ( 191 ) PDF (1489KB) ( 191 )   
    • 以54份茶用菊的扦插苗为材料,调查干旱和涝渍胁迫下的形态等13个性状指标,采用主成分分析、隶属函数分析、聚类分析和主效可加互作可乘(AMMI)模型等方法综合评价其抗旱性和耐涝性。结果表明,在6月和7月两次胁迫试验中茶用菊抗旱性和耐涝性的平均变异系数分别为25.21%和33.71%;主成分分析从10个抗旱和耐涝相关指标中提取出4个主成分,可以解释81.36%和80.52%的表型变异。基于隶属函数值的聚类分析将供试材料分为4个抗旱类型(抗旱、较抗旱、不抗旱和极不抗旱)和4个耐涝类型(耐涝、较耐涝、不耐涝和极不耐涝)。筛选出抗旱种质7份,其稳定性‘福白菊’>‘滁菊’> GH7-2 >‘黄小香菊’> HC6-12 >‘金菊3号’> CH;耐涝种质5份,其稳定性GH9-33 > GH7-2 > GH7-32 >‘杭白菊’> CH。AMMI分析发现CH、GC1-16、‘红心菊’和‘滁菊’的综合抗性较强。

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    • 铁皮石斛蛋白磷酸酶PP2C家族基因鉴定及其表达分析
    • 张婷婷, 李雨欣, 张德遥, 康宇乾, 王健, 宋希强, 周扬
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2458-2470. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0382
    • 摘要 ( 319 ) HTML ( 132 ) PDF (4452KB) ( 132 )   
    • 利用生物信息学方法对铁皮石斛(Dendrobium catenatum Lindl.)2C型蛋白磷酸酶(protein phosphatase 2C,PP2C)家族基因进行鉴定分析,采用实时荧光定量PCR技术分析PP2C基因的组织表达特性,以及在不同非生物胁迫和植物生长调节剂处理下的表达模式。共鉴定出67个家族成员,其编码的氨基酸在80 ~ 1 075 aa之间,分子量在8.86 ~ 119.59 kD之间,等电点在4.13 ~ 9.36之间。进化树分析可将其分为13个亚族,且每个亚族蛋白的保守基元相似。基因结构分析表明,PP2C基因的外显子数量为1 ~ 15不等。空间表达模式分析发现有4个PP2C在铁皮石斛合蕊柱中表达量最高,5个基因在蒴果中表达量最高,有1个基因在根中表达量最高,PP2C的表达具有组织特异性。DcPP2C5、DcPP2C20DcPP2C56表达量受干旱胁迫(20% PEG6000)上调较明显,DcPP2C24受高温(42 ℃)诱导最显著,DcPP2C5受低温(4 ℃)诱导上调表达,DcPP2C20受到盐胁迫(200 mmol · L-1 NaCl)诱导,这些基因的表达均在不同程度上受100 μmol · L-1ABA和20 μmol · L-1 SA的诱导,说明它们在铁皮石斛应对逆境胁迫中发挥作用。

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    研究报告

    • 龙眼TCP家族全基因组鉴定与表达分析
    • 蒋梦琦, 薛晓东, 苏立遥, 陈燕, 张舒婷, 李晓斐, 王培育, 张梓浩, 赖钟雄, 林玉玲
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2481-2496. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2020-0717
    • 摘要 ( 437 ) HTML ( 136 ) PDF (3517KB) ( 136 )   
    • 利用生物信息学方法对龙眼TCP(DlTCP)基因家族进行全基因组鉴定,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析龙眼TCP基因家族成员体胚发生早期表达模式及其对ABA和MeJA的响应模式。从龙眼基因组数据库中共鉴定获得20个龙眼TCP成员。这些DlTCP蛋白包含169 ~ 540个不等的氨基酸残基,分子量介于39.6 ~ 57.2 kD之间,理论等电点介于5.90 ~ 9.45。亚细胞定位预测显示,18个成员在细胞核中。染色体定位显示,DlTCP分布在龙眼15条染色体中的11条染色体上;共线性分析发现有12个DlTCP基因参与片段复制事件。启动子顺式作用元件分析显示,DlTCP成员启动子序列上含有响应激素应答、调控生长发育的元件。系统进化分析可将DlTCP分为2类,均具有典型TCP结构域。体胚发生早期表达模式分析表明,DlTCP2/4a/4b/13/17/18/19/23均在胚性愈伤组织阶段高表达,DlTCP5b/

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    新方法

    • 百合中车前草花叶病毒的实时荧光定量PCR检测
    • 宋蒙, 徐雷锋, 曹雨薇, 杨盼盼, 毕蒙蒙, 何国仁, 唐玉超, 王静, 明军
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2497-2505. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0147
    • 摘要 ( 373 ) HTML ( 117 ) PDF (1411KB) ( 117 )   
    • 车前草花叶病毒(Plantago asiatica mosaic virus,PlAMV)病是侵染百合等作物的危险性病害,亟待建立其监测防控体系,以防止其扩散传播。根据PlAMV的外壳蛋白(Coat protein,CP)基因的保守序列设计特异性检测引物,通过对引物浓度和反应退火温度进行优化,建立了以CP-2 F/R为特异引物,引物浓度为10 μmol · L-1,退火温度为59.4 ℃的高效实时荧光定量PCR检测技术。该检测技术特异性强,灵敏度是RT-PCR的100倍,病毒最低检出浓度为13 copies · μL-1。对75份田间百合样品进行检测,结果显示:RT-qPCR方法检测(29份,38.67%)高于RT-PCR检测出的阳性样品(21份,28.00%)。

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    综述

    • 葡萄类黄酮代谢研究进展
    • 卢素文, 郑暄昂, 王佳洋, 房经贵
    • 园艺学报. 2021, 48(12): 2506-2524. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0558
    • 摘要 ( 834 ) HTML ( 341 ) PDF (1232KB) ( 341 )   
    • 类黄酮是葡萄中含量最丰富的一类次生代谢物,在植株生长发育、抗紫外线和病虫害、果实色泽、风味品质以及营养价值等方面发挥着至关重要的作用。葡萄果实中类黄酮的种类多样,积累特点具有品种、组织和发育特异性。葡萄类黄酮代谢主要受UDP-葡萄糖:类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶(UFGT)和MYBA1等基因的表达调控,还受到多种生物和非生物因素的影响。从生物学功能、种类和积累特点、合成与代谢调控以及影响因素这几个方面综述了葡萄类黄酮代谢研究的进展,从完善类黄酮含量数据库、揭示重要基因功能、解析代谢调控网络、探索多因素交互作用机理这几个方面对今后葡萄类黄酮代谢研究方向提出了展望。

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    新品种