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当期目录

    2022年, 第49卷, 第10期 上一期    下一期

    综述

    • 中国柑橘育种60年回顾与展望
    • 邓秀新
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2063-2074. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0701
    • 摘要 ( 1194 ) HTML ( 738 ) PDF (807KB) ( 738 )   
    • 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。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 中国辣椒育种60年回顾与展望
    • 邹学校, 胡博文, 熊程, 戴雄泽, 刘峰, 欧立军, 杨博智, 刘周斌, 索欢, 徐昊, 朱凡, 远方
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2099-2118. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0677
    • 摘要 ( 659 ) HTML ( 416 ) PDF (851KB) ( 416 )   
    • 本文中介绍了中国辣椒育种60年的重要成就,包括种质资源的搜集、鉴定、评价、利用和创制,杂种优势利用、花药培养、分子育种、多抗性育种、穿梭育种等育种技术创新取得的重要贡献,20世纪80年代前的辣椒育种和1980年后辣椒育种国家科技攻关的情况。20世纪80年代以来中国辣椒育种在产业需求拉动下经过高产育种、生育期育种、抗病育种、耐贮藏运输育种、加工专用品种育种、高品质育种、机械化采收育种等几个阶段,经40多年的发展,已全面建立了现代化的辣椒商业育种体系,育种水平世界领先,具有自主知识产权国产品种的市场占有率95%以上。中国辣椒育种形成中国独特的行业特点,如门槛低、风险小、见效快、队伍大、品种多、成效好等,但也存在一些严重影响辣椒种业发展的问题,如辣椒品种同质化现象严重、辣椒种子经营企业难以做大、辣椒分子育种技术研究进展缓慢、温室长季节栽培品种、观赏辣椒品种明显落后发达国家导致种子主要依靠进口等。因此,中国辣椒育种未来发展方向是高品质育种、适合机械化生产品种的育种和具有药用和功能成分品种的育种、特色优异地方品种的开发及育种、繁种技术的创新。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 单细胞转录组测序技术及其在植物中的应用
    • 张舒婷, 张雪莹, 朱晨, 李卓蕴, 傅卓然, 张梓浩, 赖钟雄, 林玉玲
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2163-2173. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0645
    • 摘要 ( 651 ) HTML ( 294 ) PDF (899KB) ( 294 )   
    • 近年来发展起来的基于高通量测序技术的高分辨率单细胞转录组测序技术,能够在单细胞水平解析植物组织的异质性,鉴定组织中的不同细胞类型,构建不同细胞类型的连续分化轨迹及其转录调控网络,并能够寻找组织中的稀有细胞类型,深入解析组织发育的分子机制。为探究单细胞转录组测序技术在植物中的应用,本文中对单细胞转录组测序技术的发展及其在植物中的应用进行了综述。首先,介绍了单细胞转录组测序技术的发展进程;其次,分析其在鉴定植物组织不同细胞类型、筛选不同细胞类型特异表达标记基因及解析植物组织发育过程的连续分化轨迹及其转录调控网络的应用中所取得的进展;最后,总结单细胞转录组测序技术在植物应用中存在的挑战及未来的研究方向。以期为单细胞转录组测序技术在更多植物物种上得以应用提供参考。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 番茄响应光温逆境的生理分子机制研究进展
    • 唐明佳, 徐进, 林锐, 宋珈凝, 喻景权, 周艳虹
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2174-2188. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0600
    • 摘要 ( 416 ) HTML ( 314 ) PDF (1847KB) ( 314 )   
    • 设施栽培冬春生产中的低温逆境严重影响番茄等喜温作物的光合作用,而不适宜的光强、光周期、光质等光环境加剧了作物的低温光抑制,导致产量降低和品质变劣。因此,解析植物响应光温逆境的生理分子机制对冬春季节生产中作物抗逆性调控不可或缺。近年来,植物响应光温逆境的分子机制逐渐清晰,然而光温信号整合因子及其功能还有待进一步挖掘。基于此,对番茄响应光温逆境的生理分子机制进行了综述,重点讨论了光及其信号对植物低温抗性的影响,并分析了此领域研究中存在的问题及今后研究的方向,以期为减轻番茄的逆境危害、提高产量和品质等提供参考,也为深入探索新的光温互作因子及其功能奠定基础。

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    • 植物自噬与病原菌互作研究进展
    • 王云, 张镇武, 孙逊, 张绍铃
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2205-2222. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0647
    • 摘要 ( 427 ) HTML ( 146 ) PDF (2129KB) ( 146 )   
    • 自噬是真核生物进化过程中高度保守的降解过程,在植物防御及病原菌侵染过程中发挥重要作用。病原菌利用菌丝穿过自然孔口或微伤口侵入宿主细胞,建立病原菌—宿主植物互作关联,引发植物自噬响应。一方面,宿主植物利用自噬直接抵御病原菌侵害,增强植物抗病性;另一方面,宿主植物也可串扰其他信号转导事件,间接防御病原菌侵害。目前,关于植物自噬与病原菌互作方面的研究较少。本文中对近几年植物自噬与病原菌互作的相关研究进行综述,阐述植物与病原菌互作过程中宿主植物利用自噬对病原菌侵害进行直接防御,以及结合自噬与其他信号事件串扰间接抵御病原菌侵害,从植物抗病角度解析自噬参与调控的植物信号分子网络。

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    研究论文

    • 苹果磷酸果糖激酶基因MdPFPβ调控果实可溶性糖积累的功能
    • 于建强, 顾凯迪, 王传增, 胡大刚
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2223-2235. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0423
    • 摘要 ( 320 ) HTML ( 130 ) PDF (2383KB) ( 130 )   
    • 为阐明苹果(Malus × domestica Borkh.)磷酸果糖激酶基因MdPFPβ(Pyrophosphate-fructose 6-phosphate 1-phosphotransferase subunit beta,基因序列号MD09G1112800)的生物学功能,首先分析了基因启动子和全长序列信息,该基因包含全长为483 bp完整的开放阅读框,编码161个氨基酸。利用PlantCare数据库进行基因启动子顺式作用元件分析发现,MdPFPβ启动子序列中含有与脱落酸(abscisic acid,ABA)、低温及干旱信号相关的调控元件。荧光定量PCR分析发现,MdPFPβ在苹果叶片和成熟果实中表达量较高,并且受外源ABA的诱导表达。在外施ABA的条件下,MdPFPβ过量表达的苹果愈伤组织中可溶性糖含量明显上升。此外,MdPFPβ转基因番茄植株的光合性能增强,MdPFPβ可能通过调控糖代谢酶的活性最终影响果实中的可溶性糖含量。

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    • 苹果采前喷施EBR与MeJA对采后品质的影响
    • 孙嘉茂, 崔全石, 王语晴, 司雅静, 时瑀繁, 卜海东, 袁晖, 王爱德
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2236-2248. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0594
    • 摘要 ( 354 ) HTML ( 171 ) PDF (3642KB) ( 171 )   
    • 以'岳华'苹果为试材,采用不同浓度2,4-表油菜素内酯(EBR,0、0.02、0.05 mg · L-1)与茉莉酸甲酯(MeJA,0、20、50 mg · L-1)两两混合,采前30 d喷施果实一次,以喷施蒸馏水为对照,研究对贮藏过程中果实品质的影响。结果表明,20 mg · L-1 MeJA + 0.05 mg · L-1 EBR处理可延缓室温贮藏过程中果实内在品质的下降;乙烯生成速率较对照低17.4%,且乙烯合成基因MdACO1MdACS1和乙烯响应因子MdERF3的表达受到抑制;果实色差值及花青苷含量较对照分别提高7.3倍和1.4倍,且果皮中MdMYB1MdCHSMdDFRMdF3H的表达量增加。50 mg · L-1 MeJA + 0.05 mg · L-1 EBR处理显著提高了果实色差值及花青苷含量,而对其他指标作用效果不显著。综上所述,苹果果实发育期间进行20 mg · L-1 MeJA + 0.05 mg · L-1 EBR处理对于果实贮藏过程中内在品质维持和外观品质提高具有显著效果。

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    • PpyERF060-PpyABF3-PpyMADS71调控乙烯信号通路介导的梨芽休眠进程
    • 杨博, 魏佳, 李坤峰, 王程亮, 倪隽蓓, 滕元文, 白松龄
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2249-2262. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0585
    • 摘要 ( 239 ) HTML ( 130 ) PDF (1909KB) ( 130 )   
    • 为明确DAMDormancy-Associated MADS-box)基因参与休眠过程调控的分子机制,以'砀山酥梨'花芽为研究材料,对前期鉴定出的梨DAM基因PpyMADS71的上游调控因子开展挖掘与初步分析。结果表明:(1)芽休眠过程中乙烯响应基因PpyERF060ethylene responsive factor 060)与PpyMADS71共表达,酵母点突变实验及双荧光素酶实验确定PpyERF060结合在PpyMADS71启动子的DRE1元件处并激活其表达;过表达PpyERF060的'茄梨'愈伤组织中PpyMADS71表达上调,进一步证明转录激活作用。(2)对PpyERF060的上游基因展开探索,发现可对其转录产生激活作用的ABA响应因子PpyABF3(ABRE BINDING FACTOR 3),并初步确定PpyABF3在PpyERF060启动子上的结合位点。(3)外源乙烯可诱导'砀山酥梨'芽中PpyERF060表达,同时抑制PpyABF3转录;且在'茄梨'愈伤组织中过表达PpyERF060PpyABF3的转录起到抑制作用。通过上述结果,初步发现由PpyERF060PpyABF3PpyMADS71构成的互作网络可整合乙烯与脱落酸的信号通路进而调控梨芽休眠进程。

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    • 基于表型数据构建切花小菊核心种质
    • 赵立民, 李嘉伟, 张飞, 苏江硕, 房伟民, 王海滨, 蒋甲福, 陈素梅, 陈发棣, 管志勇
    • 园艺学报. 2022, 49(10): 2273-2284. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2021-0869
    • 摘要 ( 356 ) HTML ( 112 ) PDF (801KB) ( 112 )   
    • 以“中国菊花种质资源保存中心”保存的950个切花小菊(Chrysanthemum morifolium)品种的13个表型性状为基本数据,依据舌状花花色分为8组,采用系统聚类法进行聚类分析。基于2种遗传距离、4种聚类方法和5种总体取样规模构建了40个候选切花小菊核心种质,并利用4个评价指标比较构建效果。利用筛选得到的最佳构建方案构建初级核心种质。以6个特征值和5个评价参数综合评价所构建核心种质,以检验核心种质有效性和代表性。结果表明,采用标准化欧氏距离、离差平方和法、10%总体取样比例的备选核心种质综合表现最佳。最终构建获得包含95个切花小菊品种的初级核心种质,占原种质10%。核心种质评价表明初级核心种质构建有效且质量较高,能够在保证冗余较少的情况下充分代表原种质遗传多样性。

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    新品种