综述了近年来有关园艺作物中果实糖积累与糖转运蛋白(主要包括与蔗糖积累相关的蔗糖转运蛋白SUT,己糖积累相关的己糖转运蛋白STP,液泡糖积累高度相关的液泡膜糖转运蛋白TST,液泡葡萄糖外排相关的早期响应干旱类似蛋白ERDL6,近几年在植物中新鉴定到的SWEET糖转运蛋白,以及蔷薇科植物特有的山梨醇转运蛋白SOT等)的关系研究进展,并对将来围绕糖转运蛋白的研究方向及通过分子生物学方法进行果实品质改良等方面进行了展望。
糖是决定柑橘果实品质的重要因子,阐明柑橘果实糖积累特征及其调控机制有助于果实糖积累的精准调控。本文全面综述了柑橘果实糖累积的机制,总结了不同糖积累型柑橘果实中糖积累差异、糖随果实发育的积累特征及糖与其代谢相关酶活的关系,并整合构建了蔗糖积累型和己糖积累型的代谢差异模型。同时系统阐述了蔗糖由源叶合成到果实库器官的储存过程,主要包括韧皮部装载、卸载、运输以及蔗糖在果实液泡中的储存等过程,并绘制了蔗糖从“源”到“库”的转运模式图。
本文概述了植物类胡萝卜素的代谢途径及关键的代谢流控制节点,重点总结了光合器官和类胡萝卜素存储器官中色素代谢的转录调控及转录后、翻译后、表观遗传等调控机制。
柠檬酸作为园艺作物果实中的重要有机酸之一,显著影响果实风味和口感。文中综述了园艺作物果实中柠檬酸盐合成、转运、储藏及利用等诸多环节在柠檬酸积累中的地位和作用,着重介绍质子泵在液泡膜质子传递以及调节柠檬酸积累中的作用,概述转录因子、环境气候因素、栽培管理措施和采后处理等在柠檬酸积累代谢中的作用。全面解析了柠檬酸合成代谢机制,以期为通过基因编辑精细调控果实柠檬酸含量,获得糖酸比更加适宜、口感最佳果实的研究提供参考。
景天酸代谢(crassulacean acid metabolism,CAM)植物在夜间固定CO2且具有较高的水分利用效率的碳集中机制(carbon concentrating mechanism)。将CAM光合作用途径“搬进”C3作物中提高C3作物水分利用效率以增强其抗旱性(即CAM工程化),在未来农业中具有重要的应用潜力。系统认识CAM植物光合作用途径及其相关调控机理,是开发和利用CAM光合作用途径的重要理论基础。目前,组学和分子生物学的发展大大促进了CAM植物相关研究。CAM途径关键基因及其功能逐渐被揭示,10多种CAM植物基因组被破译,转录因子、激素、miRNA、lncRNA、可变剪切、DNA甲基化等多种因素参与CAM途径调控过程。本文中主要对CAM植物分子生物学和组学研究进展进行综述,包括CAM植物生理特性研究、CAM植物组学资源、CAM途径相关基因及其调控等,并对未来的研究进行了展望。
质子泵是一类促使质子(H+)跨膜运输造成膜内外电势差而参与多种生命进程的重要酶类。质子泵促进质子跨膜运输,同时伴随着能量的释放,可以为有机酸等物质跨膜运输贮藏于液泡中提供动力。本文中重点阐述园艺植物中与酸转运相关的质子泵类型及其结构特征和调控因素,以及不同类型质子泵对有机酸积累的调控作用,以期为园艺植物质子泵及其在有机酸积累方面的调控研究提供参考,进而为园艺植物的品质调控提供理论依据。
阐述并比较了基于遗传连锁图谱、利用集团分离分析或分离群体分组分析(BSA)以及全基因组关联分析(GWAS)等鉴定主要果树重要性状QTL的方法,综述了近年来果实外观品质和内在品质、生长发育、抗生物和非生物胁迫等重要性状的QTL鉴定的研究成果,对QTL鉴定及定位方法策略等问题进行了讨论与展望,以期为果树QTL鉴定研究以及果树育种提供参考与借鉴。
脆性损失是降低园艺作物果实品质与消费者购买欲望的重要原因。作为涵盖声音传导、几何特性、断裂特征等因素的综合概念,果实脆性受细胞状态、细胞壁机械强度及膨压共同影响。深入认知果实脆性,明确脆性评价方式,了解其变化过程的生理生化变化,可为生产高品质果实提供理论依据,还可为增产增收提供技术指导。本文综述了果实脆性的感知过程、脆性评价、影响脆性的因素及在相关生理生化代谢研究方面取得的重要进展。
中国原产完全甜柿(简称“中国甜柿”或“C-PCNA”)与日本原产完全甜柿(简称“日本甜柿”或“J-PCNA”)具有明显不同的自然脱涩特点。在综述中国甜柿单宁细胞发育特点、单宁成分和单宁含量变化规律的基础上,总结近年来通过转录组学、蛋白组学等手段筛选中国甜柿自然脱涩关键基因及其功能研究的最新进展,以期为中国甜柿自然脱涩机理研究及其遗传改良提供科学依据。
果实叶绿体的丰度和功能直接影响着果实品质。在果实成熟前,叶绿体作为同化器官合成大量同化物用于果实发育和品质相关代谢物的合成,在果实成熟期,叶绿体转化为有色体,存储前期在光合作用驱动下不同代谢途径合成的营养和风味物质。因此,通过调控果实叶绿体发育来提高果实品质成为研究热点,在果实叶绿体发育调控研究方面取得了显著进展。本文从影响果实叶绿体发育的转录因子、光信号、激素信号、氧化应激信号等几个方面对番茄果实叶绿体发育调控的研究进展综合论述,并提出了面临的挑战和今后研究的方向,旨在明晰番茄果实叶绿体发育的特异性调控机制,为番茄及其他作物果实的品质改良提供新思路。
围绕近年来黄瓜株型相关性状在遗传规律、QTL定位以及基因克隆等方面取得的研究结果,从株高、有限/无限生长能力、下胚轴长度、叶形、叶片大小、侧枝分生能力、卷须发育共7个方面在分子基础研究上取得的进展进行综述,分析相关研究中存在的问题及不足,并对理想株型进行展望,以期为黄瓜理想株型的选育提供参考。
多年生单子叶植物具有特殊的地下芽、地面芽和地下器官,其越冬休眠特性明显有别于双子叶植物。汇总了环境、激素、碳水化合物调控多年生单子叶植物越冬休眠的机制,比较了多年生单、双子叶植物越冬休眠调控机制及研究进展,并结合研究现状,对未来多年生单子叶植物越冬休眠调控机制的研究方向提出建议。
综述了兰属植物资源、育种研究现状及主要观赏性状改良的分子研究。中国是兰属植物的分布中心,在全球83个种中占有57个种,经过2 500多年的驯化形成了大量的传统品种。迄今为止,兰属植物的育种仍以传统的杂交育种为主,在RHS上登录的兰属植物杂交种已超过17 000个,经农业农村部授权的兰属植物新品种有43个。基因工程育种是兰属植物未来育种的重点方向,已通过转录组、基因组等挖掘出一批与主要观赏性状相关的结构基因和转录因子,部分基因还进行了功能验证,为兰属植物从传统育种转向分子育种奠定基础。
综述了影响兰花衰老的外部因素、衰老过程中内部组织代谢变化、乙烯合成及信号传导通路调控兰花衰老的分子机制,总结了常见的兰花切花和盆花中常用的保鲜处理技术手段、处理后的应用效果及兰花衰老相关基因改良研究;展望了利用现代基因工程技术,通过调控功能基因延缓兰花衰老进程而实现延长兰花观赏期的新途径。
苦瓜新品种‘绿脆1号’是以雌性较强的自交系K0703为母本,自交系K-3-2为父本杂交选育而成的。主蔓第5 ~ 10节着生第1雌花,分枝性强,主侧蔓都可结瓜。果实纺锤形,瓜皮绿色,条瘤间圆瘤。瓜长23.5 ~ 28.0 cm,横径6.0 ~ 7.3 cm,肉厚1.0 ~ 1.5 cm。单瓜质量350 ~ 400 g,坐果率高,一般栽培平均产量约60 000 ~ 67 500 kg · hm-2。适宜在上海及周边地区春、秋季种植。
‘浙茭10号’是以‘梭子茭’优良变异株为材料,历经10年系统选育而成的迟熟双季茭白新品种。植株生长旺盛。秋季采收时间比‘梭子茭’推迟约13 d,单只壳茭平均质量136.8 g,净茭平均质量90.6 g,平均产量23 460 kg · hm-2。夏季采收时间比‘梭子茭’推迟约6 d,单只壳茭平均质量151.8 g,净茭平均质量103.3 g,平均产量40 020 kg · hm-2。肉质茎3 ~ 5节,隐芽白色,表皮光滑洁白,肉质细嫩。适宜在浙江省种植。
‘中农寒香蜜’是从以‘熊岳巨桃’为母本,‘大久保’为父本的杂交后代中选育的中熟抗寒桃新品种。树势中庸,树姿开张。果实圆形,果顶稍突出,离核,平均单果质量134.0 g,最大单果质量298.6 g。可溶性固形物含量12.6%,可滴定酸含量0.16%,品质中上。早果、丰产、稳产性好,定植第4年产量29.3 t · hm-2左右。不耐涝,耐盐碱性差,抗寒性强,中抗流胶病和黑星病。
‘沙阳翠蝶’系由墨兰‘富贵’(Cymbidium sinense‘Fugui’)为母本,春兰‘余蝴蝶’(C. goeringii‘Yu Hudie’)为父本杂交,从杂交后代中经单株选择选育出的奇花类兰花新品种。花葶直立,出架,高38 ~ 45 cm,每个花葶有花4 ~ 8朵,花香浓郁;萼片和花瓣披针形,黄绿色,纵切面有条纹,花内层也具外三瓣和内三瓣,合蕊柱拔节裂变,形成三重台花上花。始花期1月上旬,花期1 ~ 3个月。生长势强,抗性较好。
睡莲‘火凤凰’是从以‘紫外线’(Nymphaea‘Ultra Violet’)为母本,‘黄蟹爪’(N.‘Nangkwag Yellow’)为父本的人工杂交后代中选出的新品种。中株型。花径11 ~ 13 cm,花态放射状,花朵高出水面15 ~ 25 cm。萼片4枚。半重瓣,花瓣34 ~ 40枚,红黄复色。叶片卵圆形,叶径24.5 ~ 27.0 cm × 23.5 ~ 27.0 cm,叶缘具有不规则锯齿;叶上表面古铜色(200B),嵌有绿色斑纹。属于热带睡莲,在武汉地区不可室外越冬,需在温室大棚中保育。