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当期目录

    2022年, 第49卷, 第7期 上一期    下一期

    研究论文

    • 油菜素内酯对盐碱胁迫下平邑甜茶幼苗生长的影响及调控机理研究
    • 郑晓东, 袭祥利, 李玉琪, 孙志娟, 马长青, 韩明三, 李少旋, 田义轲, 王彩虹
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1401-1414. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0499
    • 摘要 ( 649 ) HTML ( 441 ) PDF (2736KB) ( 441 )   
    • 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MhAHA2MhAHA8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。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 基于宏病毒组测序技术的苹果病毒病鉴定与分析
    • 夏炎, 黄松, 武雪莉, 刘一琪, 王苗苗, 宋春晖, 白团辉, 宋尚伟, 庞宏光, 焦健, 郑先波
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1415-1428. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0450
    • 摘要 ( 473 ) HTML ( 182 ) PDF (2755KB) ( 182 )   
    • 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。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 梨果糖激酶基因PpyFRK5在果实蔗糖积累中的作用
    • 陶鑫, 朱荣香, 贡鑫, 吴磊, 张绍铃, 赵建荣, 张虎平
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1429-1440. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0445
    • 摘要 ( 375 ) HTML ( 194 ) PDF (5256KB) ( 194 )   
    • 以‘丰水’梨为试材,对果实果糖激酶基因PpyFRK5进行克隆、表达分析和功能研究。结果表明,PpyFRK5编码的蛋白属于磷酸果糖激酶B亚家族(pfkB),具有高度保守的pfkB家族特征性结构域及果糖激酶特有的ATP结合域和糖结合域;PpyFRK5在果实不同发育时期和不同器官中存在差异表达,在成熟的果实和种子中表达量最高;PpyFRK5定位于质膜和细胞质中;在果实发育的整个过程中,PpyFRK5的表达与蔗糖含量呈显著正相关,瞬时超表达PpyFRK5的梨果实蔗糖含量显著升高,瞬时沉默PpyFRK5的梨果实蔗糖含量显著降低;PpyFRK5的启动子区域包含多个参与光响应、激素诱导以及胁迫响应的顺式作用元件。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 柑橘响应黄龙病菌侵染的NAC基因的克隆及表达分析
    • 郑林, 王帅, 刘语诺, 杜美霞, 彭爱红, 何永睿, 陈善春, 邹修平
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1441-1457. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0553
    • 摘要 ( 660 ) HTML ( 221 ) PDF (4699KB) ( 221 )   
    • 挖掘柑橘抗黄龙病(Huanglongbing,HLB)基因是抗病育种的基础和关键。以感染黄龙病菌亚洲种Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)早期(2个月)锦橙根和叶片中脉比较转录组数据为基础,筛选到9个响应柑橘黄龙病侵染诱导的NAC基因,从中选3个差异表达水平较高的基因克隆,分别命名为CsNAC21/22CsNAC68CsNAC78。生物信息分析表明3个基因均符合NAC基因家族的特征;烟草亚细胞定位结果表明,CsNAC68定位在细胞核,CsNAC21/22CsNAC78定位在细胞核和细胞质。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,3个候选基因在易感HLB的锦橙、耐病的马蜂柑和高耐病的九里香的组织和病原菌诱导表达特征呈现明显差异。以健康植株为对照,CsNAC68CsNAC78主要在锦橙的根中响应CLas感染,显著上调表达,CsNAC68在九里香叶肉和马蜂柑根中响应CLas感染,显著上调表达;CsNAC21/22主要在锦橙根和马蜂柑叶肉中显著下调表达。以‘锦橙’叶片为试材通过qRT-PCR分析候选基因响应SA、JA、ABA、ETH诱导的表达特征,结果表明,3个基因可能参与ABA的信号转导途径,CsNAC68可能参与SA和JA的信号转导途径,而CsNAC78可能参与ETH的信号转导途径。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 草莓FvYABBY5.1表达特性和功能分析
    • 蔡建法, 莫雪莲, 管思聪, 陈栩, 薛程
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1458-1472. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0351
    • 摘要 ( 399 ) HTML ( 152 ) PDF (9219KB) ( 152 )   
    • 在森林草莓中鉴定到5个YABBY家族基因,与其他蔷薇科植物进行系统发育树分析发现,YABBY家族成员被划分成5个亚族(INO、YAB2、YAB3、CRC、YAB5);各亚家族的外显子和内含子数量有所差异,但同一亚家族的数量相当;各蛋白基序之间离散程度差异较小,表明草莓YABBY家族成员生物学功能可能较为保守。组织特异性表达分析显示,FvYAB5.1在草莓匍匐茎的休眠芽与非休眠芽中表达水平差异显著。过量表达FvYAB5.1的转基因拟南芥叶片形态卷曲呈梭形,植株矮化,开花期推迟;茎尖分生组织(SAM)发育主效基因SHOOT MERISTEMLESSSTM)和KNAT2的表达水平受到显著抑制,生长素和细胞分裂素相关基因AtARF5AtARR4AtIPT7的转录表达水平明显升高,AtARR7AtARR15的转录表达水平则受到了显著抑制。综合以上结果,推测FvYAB5.1可能通过调控细胞分裂素和生长素的拮抗关系,参与草莓匍匐茎节间SAM的发育过程,最终引起匍匐茎中休眠芽与非休眠芽的交替生长。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 柿种质资源果实形态多样性分析
    • 张悦, 索玉静, 孙鹏, 韩卫娟, 刁松锋, 李华威, 张嘉嘉, 傅建敏, 李芳东
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1473-1490. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0520
    • 摘要 ( 646 ) HTML ( 257 ) PDF (3969KB) ( 257 )   
    • 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。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 水氮耦合对马铃薯光合特性、块茎形成和品质的影响
    • 闫文渊, 秦军红, 段绍光, 徐建飞, 简银巧, 金黎平, 李广存
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1491-1504. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0436
    • 摘要 ( 325 ) HTML ( 124 ) PDF (2080KB) ( 124 )   
    • 采用抗旱棚盆栽试验,以‘中薯18号’‘中薯28号’为材料,设定3种施氮与灌溉水平(低氮、中氮、高氮;水分亏缺、水分正常、水分过量),研究不同水氮处理对株高、块茎形成、光合特性、块茎质量和品质的影响,筛选最佳水氮组合。结果表明,不同水分处理下,低氮促进了匍匐茎次顶端膨大,使块茎形成期提前,但最终未能形成高产。正常和过量水分下,两品种叶片气孔导度、净光合速率、叶绿素相对含量、株高均随着施氮量的增加而增加。同一水分处理下,地下部(地下茎和根)鲜质量、茎和叶的鲜质量均随施氮量的增加而增加。两品种在水分正常高氮处理下单株块茎质量为711.1 g、637.2 g,且此处理下两品种的净光合速率、产量水分利用效率、块茎淀粉与粗蛋白含量均达到最高水平。因此,马铃薯生育期宜采用水分正常高氮处理。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 深色有隔内生真菌对枸杞根腐病菌抑菌活性
    • 陈思杰, 张涛, 贾宝森, 杜娟, 闫思远, 顾沛雯
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1519-1531. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0438
    • 摘要 ( 330 ) HTML ( 157 ) PDF (4171KB) ( 157 )   
    • 通过组织分离法从‘宁杞5号’枸杞健康根筛选出深色有隔内生真菌(DSE)菌株,采用两点对峙法、菌丝生长速率法、孢子萌发法和盆栽试验探究其对枸杞根腐病菌(Fusarium oxysporum)的抑菌活性,为枸杞根腐病的生物防治提供潜在的资源菌。结果表明,8株DSE菌株均可定殖于枸杞根部,形成典型的DSE结构,且对枸杞根腐病菌有明显的抑制作用;其中菌株S12(Cladosporium cladosporioides)对病菌菌丝生长的抑制率最高,为81.47%;8株DSE菌株发酵滤液和挥发物质对枸杞根腐病菌的生长均有一定抑制作用,其中菌株S12发酵滤液浓度为10%时对病菌菌丝生长的抑制率最高,达78.43%;菌株M1(Alternaria alternata)发酵滤液浓度为50%时对病菌分生孢子萌发抑制率最高,为91.48%;菌株M1产生的挥发物质对病菌菌丝生长的抑制率最高,达94.10%。盆栽试验中,菌株M1和S12均表现出较好的生防效果,防效分别达89.54%和83.17%,优于50%多菌灵湿性粉剂500倍液处理。本结果表明DSE菌株M1和S12可有效防治枸杞根腐病,具有良好的生防潜力和应用前景。

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    • CRISPR/Cas9技术在天目地黄RcPDS1基因编辑中的应用
    • 左鑫, 李铭铭, 李欣容, 苗春妍, 李炎枋, 杨旭, 张重义, 王丰青
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1532-1544. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0475
    • 摘要 ( 286 ) HTML ( 92 ) PDF (9660KB) ( 92 )   
    • 为了研究CRISPR/Cas9技术在天目地黄基因编辑中的应用,克隆了天目地黄(Rehmannia chingii)的八氢番茄红素脱氢酶基因(RcPDS1),利用PCR方法扩增其cDNA序列和基因组DNA序列。通过构建单靶点CRISPR/Cas9载体,利用根癌农杆菌介导的遗传转化方法侵染天目地黄无菌苗叶盘,通过TA克隆测序法分析基因编辑的类型。结果显示,克隆获得了1个天目地黄RcPDS1的全长cDNA序列,其具有1个长度为1 743 bp的开放阅读框,编码580个氨基酸残基,基因组DNA序列长度8 041 bp,包含14个内含子和15个外显子。通过遗传转化共获得57个转基因再生株系,其中具明显白化表型的株系有20个(35.09%)。TA克隆测序结果显示,RcPDS1靶位点突变类型主要包括碱基缺失、替换和插入。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在天目地黄中成功实现了对RcPDS1基因的靶向敲除。

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    研究报告

    • 肥料穴施位点对苹果细根生长、15N吸收利用及产量品质的影响
    • 刘照霞, 张鑫, 王璐, 马玉婷, 陈倩, 朱占玲, 葛顺峰, 姜远茂
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1545-1556. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0280
    • 摘要 ( 293 ) HTML ( 151 ) PDF (1365KB) ( 151 )   
    • 要:为了明确苹果生产中合理的施肥位点,实现氮肥高效利用,于2018年和2019年,以6年生‘烟富3’/SH6/八棱海棠为试材,采用15N同位素标记技术,研究了根区有机无机肥料穴施位点[未施有机肥(对照)、条状沟施、1 ~ 4个穴施肥]对矮化中间砧苹果树根系生长、15N吸收利用和损失状况及果实产量和品质的影响。结果表明:各增施有机肥处理中,叶片叶绿素含量、叶面积以及细根总干质量均以3穴和4穴施肥处理最高,条状沟施处理最低。果实成熟期,3穴和4穴施肥处理相较于条状沟施处理显著提高了树体叶片、细根、粗根和果实的Ndff值。树体15N利用率表现为3穴 > 4穴 > 2穴 > 1穴 > 条状沟施 > 对照。15N损失率与15N利用率表现出相反趋势,以3穴和4穴施肥处理较低。与未施有机肥对照和条状沟施相比,3穴和4穴施肥处理的产量、单果质量和可溶性糖含量均显著提高。可见,在有机肥用量(5 kg)一定的条件下,无机肥配施3穴和4穴处理促进了树体细根的生长,有利于提高树体对15N的吸收,减少氮素损失,对提高果实产量和品质也产生了积极影响。

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    • 盐胁迫条件下杜梨叶片差异表达基因qRT-PCR内参基因筛选
    • 张秋悦, 刘昌来, 于晓晶, 杨甲定, 封超年
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1557-1570. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0376
    • 摘要 ( 363 ) HTML ( 114 ) PDF (2486KB) ( 114 )   
    • 为了准确评价盐胁迫下杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge.)目标基因表达量,筛选qRT-PCR适用内参基因。利用杜梨的全基因组注释信息和转录组测序数据,选择Actin2(Chr15.g01351)、EF1α-1(Chr3.g19898)、 EF1α-2(Chr4.g38173)、EF2(Chr5.g06899)、 GAPDH-1(Chr16.g30426)、 GAPDH-2(Chr13.g23532)、 TUBB(Chr5.g06472)、UBQ(Chr4.g40121)等8个候选基因,设计Actin2、EF1α-1、EF1α-2A、EF1α-2B、EF2、GAPDH-1、GAPDH-2、TUBB-A、TUBB-B、UBQE等10对qRT-PCR引物。首先对10对引物的扩增效率进行了测定,再以200 mmol · L-1的NaCl溶液对两个杜梨家系(盐城和连云港)幼苗进行0、24、48、72 h盐胁迫处理。提取叶片的总RNA,反转录合成cDNA,使用10对引物进行qRT-PCR扩增,根据扩增产物使用delta Ct、BestKeeper、geNorm和NormFinder 等4种评价内参基因稳定性的方法,对10对引物扩增产物的稳定性进行分析,并使用RefFinder软件对4种评价方法进行综合分析,以确定最稳定内参基因及其引物。利用筛选出的2对最优内参基因引物对(TUBB-A和GAPDH-1)对1个可能参与杜梨盐胁迫响应的HKT基因(Chr16.g29024)的表达情况进行分析,8个候选内参基因的FPKM值(Fragments PerKilobase Million)都大于30,不同盐处理时间下的FPKM变异系数为0.087 ~ 0.260;10对荧光定量PCR引物的扩增效率在91.82% ~ 112.99%之间,其中引物对TUBB-A和GAPDH-1的扩增效率最接近于100%;稳定性分析显示10对引物扩增产物的稳定性排序为GΑPDH-1、TUBB-Α、EF1α-1、TUBB-B、EF1α-2Α、EF2、UBQE、GΑPDH-2、Αctin2、EF1α-2B;不同引物对(TUBB-Α、TUBB-B和EF1α-2Α、EF1α-2B)对同一基因的扩增产物的稳定性存在明显差异;利用TUBB-A和GAPDH-1分析HKT基因的表达趋势没有差别。说明基因GΑPDHTUBB适于作为杜梨盐胁迫下进行荧光定量PCR的内参基因,对应的GAPDH-1、TUBB-A引物对的扩增效果最好。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 紫橙色大白菜新种质的创制
    • 张鲁刚, 卢倩倩, 何琼, 薛一花, 马晓敏, 马帅, 聂姗姗, 杨文静
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1582-1588. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0597
    • 摘要 ( 369 ) HTML ( 323 ) PDF (11525KB) ( 323 )   
    • 为了丰富大白菜种质资源,提高大白菜功能成分,创制一种同时富含花青素和类胡萝卜素的紫橙色大白菜新种质。以橙色大白菜自交系14S125为母本,紫心大白菜自交系14S838为父本进行杂交,F1单株自交,在F2群体中先用分子标记确定携带紫心基因和橙色基因的单株,进一步选择园艺性状和结球性优良的单株,通过连续3代单株自交选择,育成了外叶绿色、球叶紫橙色的大白菜新种质4份,分别是19ZS40-1、19ZS17-1、19ZS94和19SF19-4,将紫心基因和橙色基因聚合在了一起,并且在大白菜球叶中表达。本研究中创制了同时产生类胡萝卜素和花青素的紫橙色的大白菜新种质,提高了其营养价值,为大白菜的营养品质育种奠定了新的基础。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 辣椒63份种质果皮颜色与呈色物质的关系
    • 李平平, 张祥, 刘雨婷, 谢志和, 张芮豪, 赵凯, 吕俊恒, 王梓然, 文锦芬, 邹学校, 邓明华
    • 园艺学报. 2022, 49(7): 1589-1601. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0449
    • 摘要 ( 560 ) HTML ( 175 ) PDF (2643KB) ( 175 )   
    • 为了探究辣椒种质资源果色与呈色物质之间的关系,利用色差仪测定辣椒果实色彩空间(CIE L*a*b*)值,采用分光光度计测定叶绿素a和叶绿素b含量,利用液相色谱法(HPLC)测定辣椒红素、玉米黄质、β-胡萝卜素和6种花青素(飞燕草素、矢车菊素、锦葵素、芍药花素、天竺葵素、牵牛花素)的含量,并基于Python语言进行辣椒果色可视化分析,利用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法(OPLS)、聚类分析和集成推进树(ABT)对辣椒果色和呈色物质关系进行分析。结果表明:63份辣椒种质被划分成A、B两个颜色群体,其中A偏向黄绿色,B偏向紫黑色;辣椒果皮的CIE L*a*b*值与呈色物质含量之间有相关关系,玉米黄质、叶绿素a、飞燕草素对果色CIE L*a*b*值贡献率较大;在相同类胡萝卜素含量下,叶绿素、飞燕草素含量较低时,果实呈黄绿色,飞燕草素含量较高时呈紫黑色。

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    综述

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