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当期目录

    2024年, 第51卷, 第1期 上一期    下一期

    综述

    • 中国重要落叶果树果实品质和熟期育种研究进展
    • 陈学森, 王楠, 彭福田, 毛志泉, 尹承苗, 姜远茂, 葛顺峰, 胡大刚, 李媛媛, 杜远鹏, 姚玉新, 张宗营
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 8-26. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0271
    • 摘要 ( 300 ) HTML ( 26) PDF (1551KB) ( 394 )   
    • 中国栽培面积66.67万hm2以上的落叶果树有苹果、梨、桃和葡萄4种,针对这些重要果树果实品质和熟期,国内几代遗传育种工作者经过几十年的协同创新和联合攻关,在优异种质评价挖掘与创制的基础上,创建了优质高效育种技术体系,育成了优质、耐贮、不同熟期、特色多样的苹果和梨系列优质新品种,育成了桃和葡萄早、中、晚熟期配套优质新品种;研发了新品种优质高效配套栽培技术体系,推动了自主研发新品种的大面积推广应用及产业优质高效发展,为保障优质水果的周年需求提供了重要支撑。

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    • 山茶属植物系统发育及分类研究进展
    • 邝雪琨, 郑倩, 孔庆博, 周佳思, 周莉君, 冯士令, 丁春邦, 陈涛
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 53-66. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0192
    • 摘要 ( 131 ) HTML ( 15) PDF (1903KB) ( 97 )   
    • 基于形态学特征,目前山茶属植物分类主要有Sealy、张宏达和闵天禄所创立的3种系统。由于所关注的表型特征不同,这3种分类观点存在较大争议。本文从国内外山茶属分类研究历史出发,对山茶属分类和系统发育研究进展进行综述,主要对基于不同的标记类型对山茶属植物系统发育重建的相关研究进行整理总结,评价不同标记在山茶属物种系统发育分析中的利弊。提出目前分类中的问题和今后的重点研究方向,以期为重建山茶属物种间系统关系和解决分类争议提供一定的参考。

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    遗传育种·种质资源·分子生物学

    • 调控番茄果实柠檬酸含量的基因定位
    • 田茂森, 周震, 王海敬, 崔霞, 孙帅
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 67-76. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0047
    • 摘要 ( 159 ) HTML ( 12) PDF (1414KB) ( 129 )   
    • 为了挖掘调控番茄果实柠檬酸含量的关键基因,以栽培番茄(Solanum lycopersicum ‘Moneymaker’)和野生醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium‘PI365967’)为亲本构建的重组自交系群体为材料,利用混池重测序技术挖掘到6个控制柠檬酸含量的QTL。其中位于6号染色体末端的主效QTL qCA6.1表型贡献率高达19.28%。为对该位点进行定位,从重组自交系群体中挑选出2份柠檬酸含量差异较大,且只在主效位点存在基因型差异的株系作为亲本,构建BC2F2定位群体,通过交换单株后代鉴定,将定位区间缩小到342 kb区间内,并开发了连锁分子标记,为后续克隆基因奠定了基础,也为改良番茄果实柠檬酸含量提供了重要选择标记。

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    • 茶树苯乙醇樱草糖苷含量相关遗传位点的挖掘
    • 张力岚, 杨军, 王让剑
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 77-90. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0105
    • 摘要 ( 88 ) HTML ( 14) PDF (1428KB) ( 57 )   
    • 以169个茶树种质作为关联群体,利用基于简化基因组测序(genotyping-by-sequencing,GBS)技术开发的675 245个高质量SNP标记在2018—2020年3个年份间,对茶树新梢中苯乙醇樱草糖苷的含量进行了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。结果表明,不同年份茶树种质间的苯乙醇樱草糖苷的含量变异系数为61.50% ~ 62.09%,相关系数介于0.95 ~ 0.98(P < 0.01),广义遗传力为67.49%。3种GWAS分析模型共检测到24个与茶树苯乙醇樱草糖苷含量显著关联的稳定位点(P < 0.001),解释表型变异率为0.01% ~ 10.63%。进一步利用等位变异效应分析挖掘到36个具备24个主效位点优异等位变异且苯乙醇樱草糖苷含量显著升高的优异种质。初步筛选出10个与苯乙醇樱草糖苷含量相关的候选基因,分别为TEA020086.1TEA003248.1TEA013029.1TEA021435.1TEA016196.1TEA029411.1TEA014564.1TEA014567.1TEA014571.1TEA014573.1,这些基因主要涉及茶树次生代谢与转录调控分子过程。

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    • 茶树镁离子螯合酶H亚基基因CsChlH的克隆及其表达分析
    • 叶玙璠, 王誉洁, 傅前媛, 王璐, 郝心愿, 丁长庆, 王新超, 曹红利, 李娜娜
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 91-102. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0128
    • 摘要 ( 145 ) HTML ( 13) PDF (3176KB) ( 121 )   
    • 克隆获得茶树(Camellia sinensis)镁离子螯合酶H亚基基因CsChlH完整开放阅读框序列(NCBI登录号:ON256194),对应编码1 382个氨基酸残基。系统进化树分析显示,茶树CsChlH与猕猴桃AcChlH的亲缘关系密切。启动子克隆及序列分析显示,CsChlH可能响应光照、干旱、热激、低温、ABA和乙烯等多种信号,且可能调控叶绿素、类黄酮、糖等代谢以及叶绿体、叶肉、保卫细胞等器官发育。CsChlH蛋白定位于叶绿体中。茶树不同组织表达分析显示,CsChlH在富含叶绿素的源组织中表达量高,而在缺乏叶绿素的库组织中表达量低。CsChlH响应长时程弱光、低温、干旱而表达下调,短时程ABA、乙烯以及长时程高温信号能诱导其表达上调。研究结果揭示了CsChlH在茶树叶绿素代谢和胁迫响应中的重要作用。

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    栽培·生理生化

    • 褪黑素对葡萄叶片发育衰老过程中亚细胞活性氧代谢的影响
    • 王宇航, 李斗, 王春恒, 金鑫, 陈亚娟, 戴子博, 冯丽丹, 杨江山
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 103-120. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-1214
    • 摘要 ( 158 ) HTML ( 14) PDF (2250KB) ( 120 )   
    • 以12年生‘红地球’葡萄为试材,于6月上旬(叶龄22 d)开始分别叶面喷施200 μmol · L-1 DL-4–氯苯丙氨酸(CPA,褪黑素合成抑制剂)和50 ~ 200 μmol · L-1 褪黑素(MT),以蒸馏水作为对照,每30 d喷施1次,共喷施5次,定期取样测定叶片叶绿素含量及叶绿体、线粒体和细胞溶质中活性氧水平、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸—谷胱甘肽(AsA–GSH)循环酶活性。结果表明:叶片发育至115 d,其叶绿素含量迅速降低,各亚细胞组分活性氧水平逐渐上升,抗氧化酶和AsA–GSH循环酶活性逐渐降低;亚细胞组分对比发现,叶片衰老过程中$\mathrm{O}_{2}^{\overline{·}}$水平在叶绿体组分中最高,H2O2水平在细胞溶质组分中最高。150 μmol·L-1 MT处理能显著降低各亚细胞组分中的$\mathrm{O}_{2}^{\overline{·}}$和H2O2水平,各亚细胞组分中SOD、POD和CAT活性显著提高,同时,显著提高了各亚细胞组分抗坏血酸过氧化物酶(APX)、抗坏 血酸氧化酶(AAO)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,各亚细胞组分AsA、DHA和GSH含量显著提高,显著提高叶片叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量,从而延缓了叶片的衰老进程。CPA处理抑制了各亚细胞组分抗氧化酶和AsA–GSH循环酶活性,活性氧水平显著提高,叶绿素含量下降。综上所述,外源MT通过提高葡萄叶片中各亚细胞组分的SOD、POD、CAT活性和AsA–GSH循环酶活性,提高各亚细胞组分的AsA和GSH含量,增强叶片抗氧化能力,进而有效清除活性氧,延缓叶片的衰老。

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    • 缺硼胁迫对枳幼苗根系生长及线粒体功能的影响
    • 金天, 徐月美, 邝冠翎, 刘桂东
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 121-132. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-1116
    • 摘要 ( 92 ) HTML ( 12) PDF (2445KB) ( 96 )   
    • 为明确缺硼胁迫对枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]幼苗根系损伤的机制,采用营养液培养法研究缺硼对枳幼苗根系生长发育、线粒体活性氧代谢、抗氧化酶活性变化、线粒体特性和线粒体超微结构的影响。结果表明:缺硼处理抑制了枳幼苗根系生长,根系总根长、总表面积、总体积、平均直径及根系生物量均明显降低,根系活力也显著下降。缺硼处理降低了根系线粒体超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,增加了过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量。缺硼处理还使线粒体膜吸光度变化值降低,说明增大了线粒体膜透性转换孔开放程度。缺硼处理降低了线粒体膜流动性、线粒体膜电位和细胞色素c/a值,线粒体功能受损导致ATP合成明显减少。透射电镜观察结果显示缺硼处理的根系线粒体结构被破坏,线粒体内嵴减少,出现空泡化现象。综上,缺硼会显著抑制枳幼苗的生长发育,其作用机制可能与线粒体结构与功能受损有关。

    • 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    • 干旱胁迫下大蒜幼苗的代谢组学分析
    • 田洁, 周倩怡, 铁原毓, 孙海宏, 黄思杰
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 133-144. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0888
    • 摘要 ( 147 ) HTML ( 11) PDF (3026KB) ( 121 )   
    • 利用高效液相色谱串联质谱广泛靶向代谢组学的方法,通过主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、聚类分析、富集分析、相关性分析等方法,测定并比较干旱胁迫和对照大蒜幼苗叶片的代谢物质成分。结果共检测出23类743种代谢物,其中313种上调,430种下调,差异代谢物134种,占总体代谢物的18.03%。上、下调差异代谢物质数量最多的为黄酮、苯丙素、黄酮醇、黄酮类、核苷酸及衍生物、氨基酸及衍生物、糖类、有机酸及衍生物等8类物质,主要富集在黄酮和黄烷酮的生物合成途径中,干旱胁迫后大蒜幼苗叶片黄酮差异代谢物数量较多且上调。对大蒜黄酮代谢途径进行分析,咖啡酸和麦黄酮O-丙二酰己糖苷的上调关联代谢物质最多,推测干旱胁迫下黄酮和苯丙素物质含量的增加会显著提高大蒜的抗旱性。

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    • ‘丹霞2号’红茶加工过程中品质特征成分的动态变化研究
    • 徐旭华, 黄文洁, 陈旭峰, 陈园园, 吴绍文, 李红建, 晏石娟
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 145-161. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0019
    • 摘要 ( 82 ) HTML ( 7) PDF (3495KB) ( 57 )   
    • 为了探究‘丹霞2号’红茶在鲜叶采摘、萎凋、揉捻、发酵和干燥等5个加工阶段次生代谢产物动态变化特征及其对茶品质形成的影响,利用液相色谱串联四极杆—静电场轨道阱—线性离子阱质谱系统(LC-Q-LIT-OT-MS)对不同阶段茶叶进行了代谢组学分析。在‘丹霞2号’茶叶中共鉴定到124种代谢物,包括22种儿茶素类、19种儿茶素聚合物类和32种黄酮及黄酮糖苷等。多维统计数据分析显示,在由鲜叶采摘到萎凋、萎凋到揉捻、揉捻到发酵、发酵到干燥的转变中分别涉及162、412、308、126种代谢物的显著变化。其中红茶滋味品质特征成分种类和含量在揉捻和发酵两个阶段变化最为显著。儿茶素类物质的含量随着加工过程整体呈现下降趋势;儿茶素聚合物在揉捻期含量显著升高,随后在发酵和干燥过程中逐渐降低。黄酮类及黄酮糖苷类物质的含量整体呈现增加趋势,在揉捻或发酵阶段升高最为明显。儿茶素类、儿茶素聚合物、黄酮及其糖苷类的含量与天冬氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸及可溶性糖的含量呈现正相关。

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    植物保护

    • 贝莱斯芽孢杆菌HY19挥发物对采后柑橘的防腐效果
    • 李素平, 李微, 韩冷, 黄建国
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 162-174. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0265
    • 摘要 ( 94 ) HTML ( 12) PDF (1347KB) ( 67 )   
    • 为评估贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)HY19菌株挥发性有机化合物(Volatile organic compounds)作为柑橘果实防腐剂的潜力,通过对峙和二分格平板培养实验研究其对柑橘果实主要致病菌意大利青霉(Penicillium italicum)和指状青霉(P. digitatum)的抑制作用。通过气相色谱—质谱联用技术对其产生的挥发性有机化合物中的抗真菌活性物质进行定性和定量分析,并通过人工接种及常温贮藏试验研究该挥发物对采后柑橘果实病害的防治效果。结果表明,菌株HY19及其释放的挥发性有机化合物显著抑制意大利青霉和指状青霉的菌丝生长,在该挥发性有机化合物中发现2-十三酮、邻苯二甲酸二丁酯、1-壬醇、苯甲酸等18种抗真菌物质。该挥发性有机化合物诱导柑橘果皮防御酶(SOD和POD)活性,降低果皮细胞膜透性和丙二醛含量,减轻病原菌对果皮的伤害,提高果皮抗病性,对青霉和绿霉的防治效果分别达到59.65%和64.11%。柑橘果实常温贮藏15和30 d后,该挥发性有机化合物显著降低果实的腐烂率,防腐效果分别为57.04%(15 d)和58.07%(30 d),且对果实品质无影响。综上,贝莱斯芽孢杆菌HY19具有开发为采后柑橘果实防腐剂的潜力。

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    • 辣椒白绢病拮抗放线菌SD-64的鉴定及作用机制研究
    • 刘仕达, 邱泽澜, 李晓刚, 钟杰, 朱俊子
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 175-189. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0058
    • 摘要 ( 61 ) HTML ( 5) PDF (6773KB) ( 60 )   
    • 通过平板对峙培养法从辣椒根际土壤中筛选到1株对辣椒白绢病菌(Sclerotium rolfsii)具有抑制活性的放线菌株SD-64。利用形态学观察和分子生物学方法对其进行了鉴定,研究其对辣椒白绢病的防效以及对白绢病菌的作用机制,并对菌株SD-64发酵液粗提物进行了提取。结果表明,菌株SD-64对白绢病菌的平板抑制率达到99.27%。基于形态和16S rDNA鉴定SD-64为灰橙链霉菌(Streptomyces griseoaurantiacus)。SD-64能产生黑色素和纤维素酶,其发酵产物可以影响辣椒白绢病菌菌核的产生与萌发,影响菌丝形态,破坏细胞膜的完整性,增加菌丝内活性氧的积累。辣椒离体叶片和活体盆栽防效试验显示SD-64发酵液能明显降低辣椒白绢病的发生。SD-64发酵液粗提物对辣椒白绢病菌的EC50为78.281 μg · mL-1。综上所述,菌株SD-64对辣椒白绢病菌具有的良好防治效果,具有开发应用潜力。

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    • 茄科作物基因组内源病毒元件的分析鉴定
    • 陈汝豪, 孟繁烨, 杨曼华, 陈家茹, 邹莹, 宋波涛, 马恢, 聂碧华
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 190-202. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2022-1197
    • 摘要 ( 76 ) HTML ( 1) PDF (1996KB) ( 50 )   
    • 利用6个茄科物种的35个公开基因组数据进行了茄科基因组内源性病毒元件(endogenous viral element,EVE)的挖掘。结果发现,主要来源于花椰菜花叶病毒科(Caulimoviridae)等共17种疑似的植物EVE。其中,烟草脉明病毒(tobacco vein clearing virus,TVCV)序列以大片段的形式普遍存于几乎所有收集的茄科植物基因组中,含量大约在0.01% ~ 0.32%,片段平均长度范围为500 ~ 2 300 bp,序列数量范围为200 ~ 5 000条。以马铃薯DM1-3基因组为例分析这些TVCV内源序列的分布和组成,发现内源性TVCV序列在马铃薯DM 1-3的12条染色体上分散排布,平均每条染色体上有57条序列;这些内源病毒序列与TVCV基因组比对,虽然它们无法覆盖TVCV完整基因组序列,但是能够覆盖完整的编码区。进一步通过RT-PCR和原位杂交定位,验证了TVCV在马铃薯材料中的存在和分布。

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    • 建兰花叶病毒的遗传变异及其寄主适应性
    • 关夏玉, 陈细红, 郭菁, 吕浩阳, 梁晨媛, 高芳銮
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 203-212. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0170
    • 摘要 ( 85 ) HTML ( 3) PDF (2070KB) ( 49 )   
    • 建兰花叶病毒(Cymbidium mosaic virus,CymMV)是危害兰花并造成重要经济损失的病毒之一。为揭示CymMV的遗传变异及其适应性进化特征,新测定了16个CymMV石斛兰(Dendrobium nobile)分离物的外壳蛋白基因(coat protein,CP)序列,并结合已报道的52个CymMV中国分离物CP基因序列进行遗传变异及进化分析。遗传多样性分析结果显示,68个CymMV分离物CP基因的核苷酸多样性(Pi)和单倍型多样性(Hd)平均值分别为0.039和0.992,表明该病毒具有较高的遗传多样性。分子变异分析(analysis of molecular variance,AMOVA)显示,CymMV变异源主要来自于病毒个体,约占总变异的71.72%。群体遗传结构分析显示,该病毒可以分为两个大簇(Cluster),CymMV建兰(Cymbidium ensifolium)分离物独立为一簇(Cluster 1),其他寄主分离物聚为另一大簇(Cluster 2),Cluster 2内相同寄主来源的病毒分离物倾向于相聚成簇。进一步的系统发育与性状关联分析结果显示CymMV与寄主来源存在显著的关联性。上述结果表明,CymMV的遗传变异具有寄主特异性,其适应性进化主要受寄主因素所驱动。

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    新品种

    • 春甘蓝新品种‘中甘D22’
    • 吕红豪, 张扬勇, $\boxed{\hbox{方智远}}$, 杨丽梅, 庄木, 刘玉梅, 王勇, 季家磊, 李占省, 韩风庆
    • 园艺学报. 2024, 51(1): 213-214. DOI:10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0951
    • 摘要 ( 98 ) HTML ( 5) PDF (1337KB) ( 70 )   
    • ‘中甘D22’是以细胞质雄性不育系CMS87-534为母本,双单倍体DH系D22为父本配制而成的春甘蓝一代杂种。植株半开展,外叶横椭圆形;叶球圆球形,球色绿,单球质量约1.0 kg;叶球质地松软,口感脆嫩,商品性佳;适应性强,耐未熟抽薹。华北地区春季露地栽培,从定植到收获约60 d,平均产量67.6 t · hm-2。适宜在北京、河北、河南、甘肃、陕西、浙江、辽宁、福建等地区春季露地种植。

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