不同榆树无性系对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为了解不同榆树资源的抗寒特性,以白榆、黑榆、春榆等3个树种的9个无性系1 a生枝条为试验材料,对枝条进行4℃(对照)、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃低温处理,测定各无性系枝条的相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、SOD酶活性、POD酶活性、CAT酶活性、丙二醛质量摩尔浓度8个相关指标,比较各生理指标与榆树抗寒性的相关性,并利用隶属函数方法和主成分分析对9种榆树无性系抗寒性进行对比分析和评价。结果表明:不同无性系枝条电解质渗透率、MDA与抗寒性呈负相关,SOD、CAT及POD与抗寒性呈正相关;这8个相关指标可以用于评价9个无性系的抗寒性,且各无性系间抗寒性差异显著(P<0.05);根据Logistic方程拟合9个榆树无性系枝条的半致死温度在-33℃^-40℃之间,隶函数综合评价对比分析其抗寒性由强到弱为:白榆、黑榆、春榆;无性系之间由强到弱依次为:D1520、D1507、D1526、D2、H1506、Y1、B19、Y3、D28,该结果与LT50拟合结果一致。     

低温胁迫下三个石榴品种的抗寒性分析

以‘突尼斯’、‘宁津三白酸’、‘峄城三白甜’3个石榴栽培品种1年生枝为试材,进行不同低温处理,测定了相关半致死温度、脯氨酸等生理指标,并综合分析了隶属函数。结果表明:3个石榴品种的抗寒性为‘峄城三白甜’‘宁津三白酸’‘突尼斯’,即‘突尼斯’为不抗寒品种,‘宁津三白酸’为中抗寒品种,‘峄城三白甜’为抗寒品种。     

莲雾不同种的低温半致死温度及抗冷适应性

以叶片和成熟枝条为试材,应用电导法测定莲雾在不同低温下细胞膜透性的变化,配合Logistic方程求出低温半致死温度(LT50),评价6个莲雾种在不同降温时期的抗冷性,及同一时期不同部位的抗冷性,并结合露地栽培越冬表现进行验证。结果表明,在自然降温过程中,6个莲雾种的低温半致死温度均随气温的下降而不断降低,但下降幅度因种而异,1.69～2.97℃不等。6个种抗冷性由强到弱排序依次为水蒲桃>本地种>粉红种>紫红种>青色种>印度红。2 a生枝条的抗冷力最强,明显比叶片耐冷。冬季越冬表现与1月半致死温度测定结果基本一致,表明半致死温度可作为莲雾抗冷性评价的一个可靠指标。长时间低温加上霜冻,使露地栽培本地种、粉红种、紫红种的叶片和部分嫩梢受冷害,而印度红、青色种不能越冬成活。     

低温胁迫对三个景观树种抗寒性生理指标的影响

以4a生红瑞木、合欢、悬铃木的1a生枝条为试材,测定了不同低温冷冻处理条件下的可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛含量以及枝条的相对电导率。结果表明:随着温度下降,3个树种可溶性糖和脯氨酸含量均呈现先升后降的趋势,MDA含量随温度降低逐渐升高;枝条相对电导率随处理温度降低呈"S"形上升。相对电导率结合Logistic方程推算出红瑞木、合欢、悬铃木低温半致死温度(LT50)分别为-31.8、-21.5和-19.9℃。抗寒性强弱顺序为:红瑞木合欢悬铃木。     

3个石榴品种越冬抗寒性及生理差异分析

以石榴品种‘鲁青1号’‘泰山红’和‘突尼斯软籽’的一年生枝条为试材,采用电解质渗出率拟合Logistic方程确定低温半致死温度（LT50）评价抗寒性,测定相对含水量、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛（MDA）含量,测定过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性,结合田间越冬率、枝条植物学特征、冻害胁迫后枝条恢复能力,研究其越冬期间抗寒性及其生理基础。研究发现：3个品种抗寒能力差异显著,‘鲁青1号’抗寒性最强,田间越冬率远高于‘泰山红’和‘突尼斯软籽’,‘突尼斯软籽’抗寒性最差,田间越冬率为0。与‘突尼斯软籽’相比,‘鲁青1号’枝条粗壮,硬,节间相对短;枝刺粗壮,硬;皮孔封闭早且封闭层数多,包被严密;低温处理后生理指标变化幅度相对小,MDA含量较低,可溶性蛋白含量、POD活性较高,能较好地维持其渗透压和氧化还原平衡,使其抗寒能力远大于‘突尼斯软籽’。     

果梅种质枝条抗寒性鉴定

通过电导法对28份果梅种质的枝条抗寒性进行了比较分析,同时研究了枝条的可溶性蛋白、可溶性糖和丙二醛(MDA)的含量与果梅种质抗寒性的关系。结果表明:果梅种质资源的枝条抗寒性存在着很大的差异,经12h低温处理,其枝条的半致死温度为-9.3℃--20.2℃,其中丰后、高田丰后、软条红梅等种质比较抗寒,半致死温度分别为-20.2℃、-17.7℃、-19.3℃;东青、开蒂和红顶等种质抗寒性较差,半致死温度分别为-9.4℃、-9.4℃、-9.3℃;果梅枝条中可溶性蛋白和糖类与种质的抗寒性呈正相关关系,相关系数分别为0.93959和0.86709,而与丙二醛含量呈负相关关系,相关系数为-0.952122。     

低温胁迫下常春藤对外源脱落酸的生理响应

以2个月、6个月和1年苗龄的中华常春藤为试材,分别用0、5、10mg·L^-1的脱落酸(ABA)溶液喷施各苗龄的常春藤,5℃低温胁迫12、36、72、144 h后测量常春藤的光合参数,并测定叶片中丙二醛、叶绿素、可溶性蛋白质、活性氧的含量和4种抗氧化酶活性等生理指标,探究外源ABA对低温下常春藤抗寒相关生理指标的影响,以期为增强常春藤抗寒性提供参考依据。结果表明:5 mg·L^-1ABA可以显著降低丙二醛和活性氧含量,增强了超氧化物歧化酶、过氧化物酶等抗氧化酶活性,提高了渗透调节物质可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量;低温胁迫下1年苗龄的常春藤在ABA处理后各项生理指标变化最明显,表现出更强的抗寒性。喷施适宜浓度的ABA可以增强常春藤的抗寒性,缓解低温胁迫对常春藤的伤害,并且外源ABA对年龄越大的常春藤缓解效果越明显。     

早实核桃对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

采用人工模拟低温环境的方法,以9a生早实核桃"香玲"和"辽核4号"离体新梢为试材,在低温胁迫下,测定细胞质膜透性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及SOD活性,并进行生长恢复试验,用相关分析确定评价早实核桃抗寒性的生理生化指标,用隶属函数法对2个品种抗寒性进行综合评价。结果表明:随温度降低,2个品种相对电导率呈"S"型曲线;丙二醛含量呈升-降-升的趋势;可溶性糖含量先升高后降低趋势;"香玲"和"辽核4号"脯氨酸含量分别呈升-降-升-降和先升后降的趋势;"香玲"和"辽核4号"SOD活性分别呈先升后降和升-降-升-降的趋势。确定相对电导率、半致死温度、可溶性糖含量和脯氨酸含量作为评价核桃抗寒性的指标;2个品种抗寒性综合评价结果为:"辽核4号""香玲"。     

低温胁迫对葡萄砧木枝条抗寒性的影响

2013年进行了低温胁迫对葡萄砧木枝条抗寒性的影响试验。以8种葡萄砧木为试材,采用组织褐变法和恢复生长法,测定葡萄砧木在低温(-2、-15、-20、-25、-30、-35℃)胁迫下枝条韧皮部和木质部的褐变率、扦插愈伤、萌芽和生根率进行了观测。结果表明:各砧木品种的枝条韧皮部和木质部褐变程度均随温度的降低而逐渐加重,枝条不同组织的抗寒力差异明显,即木质部韧皮部。各低温胁迫下贝达枝条韧皮部和木质部褐变率最低,101和5BB韧皮部和木质部褐变率高;贝达、110R和188等萌芽及生根率始终处于较高水平,3309C始终处于较低水平。各砧木品种枯死率除3309C在-30℃,188在-25℃全部枯死,贝达、101、5BB和5C均在-35℃枯死率达100%。综合评价得出,贝达砧木抗寒性最强,3309C、110R、SO4、5C抗寒性较强,188、101和5BB抗寒性较弱;各品种能抵御的临界最低温度为-20℃。     

Physiological responses and relative tolerance by Chinese apple rootstocks to NaCl stress

The physiological responses and salt tolerance of apple rootstocks were evaluated under high salinity. Seedlings of 15 kinds of apple rootstocks were treated with 200 mM NaCl for 10 d to assess growth, biomass, and physiological responses. Under NaCl stress, their growth parameters decreased compared with the control, with the greatest changes in leaf number, plant height, and relative water content (RWC). In contrast, electrolyte leakage (EL) and activities of peroxidase (POD) and catalase (CAT) were increased. For most rootstocks, stress treatment decreased malondialdehyde (MDA) and soluble protein contents along with superoxide dismutase (SOD) activity. Their degree of salt tolerance was comprehensively evaluated based on salt injury index (SI), adversity resistance coefficients (ARC), and cluster analysis. Malus prunifolia Borkh cv. dongbeihuanghaitang, M. sieboldii Rehd cv. daguohongsanyehaitang, M. prunifolia Borkh cv. qiuzi, and M. xiaojinensis Cheng et Jia were salt-tolerant rootstocks, whereas M. prunifolia Borkh cv. yingyehaitang, M. micromalus Hemsl, and M. sieboldii Rehd cv. lushihongguo were salt-sensitive rootstocks. These differences in sensitivity were associated with variations in the activities of anti-oxidation enzymes and in the amount of organic osmotica.     

应用恢复生长法和组织褐变法比较几种苹果矮化砧木抗寒性

应用恢复生长法和组织褐变法比较了9种苹果矮化砧木的抗寒性。结果表明:9种矮化砧木萌芽率和冻害指数在各个降温阶段的差异明显,‘GM256’‘辽砧2号’‘77-34’的萌芽率相对较高,降低幅度小;各矮化砧木的冻害指数随着处理温度降低而增加,以‘SH18’‘SH3’冻害指数最大。通过隶属函数法计算各矮化砧木萌芽率和冻害指数的平均隶属度,得出9种矮化砧木的抗寒性强弱顺序为:‘辽砧2号’‘GM256’‘77-34’‘Mark’‘SH6’‘SH40’‘SH38’‘SH18’‘SH3’。     

树体休眠期前苹果花芽对低温早期响应的转录组分析

【目的】从总体上了解苹果花芽早期响应低温信号的基因表达情况,以期了解苹果休眠期花芽早期反应的分子网络,从而为苹果抗冷性研究提供理论依据。【方法】于树体休眠前收集花芽,低温(4℃)处理45 min(T1)、90 min(T2)和240 min(T3),常温处理为对照(T0),利用转录组技术分析了树体休眠前苹果花芽响应低温信号早期的基因表达情况,利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)进行数据验证。【结果】与对照相比,T1、T2和T3分别获得237、508和990个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)。GO富集分析表明:处理前期的DEGs主要涉及碳水化合物有关的代谢、单体碳水化合物代谢过程,而后期主要涉及刺激反应、胁迫响应和DNA的转录等生物学过程。KEGG富集分析表明DEGs主要参与了"植物-病原菌互作","植物激素信号转导"等。其中,在响应低温信号后,参与钙调素/钙调素类蛋白(Ca2+–CaM/CML)代谢的基因MDP0000808334、MDP0000263349等及参与脱落酸(Abscisic acid,ABA)、油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和赤霉素(Gibberellin,GA)信号代谢的基因MDP0000189486、MDP0000122792和MDP0000287039等上调表达显著。【结论】Ca2+信号通路可能主要参与了苹果花芽的冷响应过程。此外,ABA、BR和GA等激素可能在苹果花芽响应低温信号中也起重要的调控作用。     

不同中间砧对鲁丽苹果幼树生长结果及耐寒性的影响

以海棠为基砧,以SH40、冀砧1号、冀砧2号和2号作中间砧的鲁丽苹果幼树为试材,研究了4种中间砧对其生长、产量、果实品质和抗寒性的影响。结果表明:不同砧穗组合的树高、干径、枝展随着树龄的增长而升高,其中冀砧2号中间砧树高增长量、中间砧干径最大;SH40中间砧树高增长量次之,枝展较大。冀砧2号中间砧树主枝数最多,为28.3个;2号中间砧树短枝比率最高,为75%。4个砧穗组合均是2020年开始有一定产量,其中冀砧2号中间砧树产量最高,单果重最高,苹果酸含量也最大。SH40中间砧树产量、单果重次之,固酸比最大。由低温半致死温度推断,树体抗寒性按中间砧排序,由强到弱依次为冀砧1号>SH40>冀砧2号>2号。综合分析认为,以SH40和冀砧2号作中间砧,鲁丽树体生长较好,结果初期产量高,果实品质优良,抗寒性较强。     

莲雾花色苷组分鉴定及其稳定性和抗氧化性

【目的】鉴定莲雾花色苷类物质种类及其组成,并研究其呈色稳定性和抗氧化性,为莲雾果实色泽形成机制研究和花色苷的开发利用提供科学依据。【方法】以'黑珍珠’和'紫红’莲雾为材料,利用液质联用技术(HPLC-ESI-MSn)测定其果皮中的花色苷组分,探讨pH值和温度对其稳定性的影响,采用羟自由基和DPPH自由基清除法探讨其抗氧化能力。【结果】鉴定出莲雾中4种花色苷,分别为矢车菊-3, 5-O-葡萄糖苷、矢车菊-3-O-葡萄糖苷、芍药素-3,5-O-葡萄糖苷和芍药素-3-O-葡萄糖苷。2个品种所含花色苷种类、含量和比例不同',黑珍珠’主要含芍药素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊-3-O-葡萄糖苷',紫红’莲雾以矢车菊-3-O-葡萄糖苷含量最高。莲雾花色苷稳定性随pH值升高而下降,在酸性条件下较稳定;对高温敏感,在4～50℃的环境中较为稳定。在试验范围内,对羟自由基和DPPH自由基的清除能力随质量浓度增加而增大。【结论】莲雾所含花色苷以矢车菊素和芍药素为主,不同品种所含组分和含量有差异,同时莲雾花色苷具有较高的稳定性和较强的抗氧化性,具有开发价值。     

低温胁迫下不同基因型西瓜抗寒性综合评价

研究不同材料西瓜幼苗的耐低温特性,为抗寒种质创新及品种选育提供依据。以7个不同基因型西瓜为试验材料,经人工模拟低温环境,测定分析低温弱光下不同基因型西瓜幼苗的冷害指数、相对电导率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性生理指标,并采用隶属函数法和聚类分析法对西瓜材料的抗寒性进行综合评价。结果表明,与田间对照相比,低温胁迫6 d后电导率、丙二醛和过氧化物酶含量升高,而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性降低,综合评价结果表明‘:双星99K’相对‘双星37’和‘星研七号’抗寒性最强‘,美佳’和‘早佳’抗寒性中等‘,901×新’和‘美胜’抗寒性最弱。     

苹果种质资源对苹果树腐烂病的抗性评价

以40个苹果品种和60个苹果砧木的1年生健康枝条作为试材,通过接种苹果树腐烂病菌Valsa mali强致病菌株03-8,评价试材对苹果树腐烂病的抗性,以期为资源的合理利用提供依据。结果表明,不同苹果品种和砧木病斑大小均表现出多样性。通过分析病斑大小,发现‘特殊短枝’‘苹果A’‘沈阳农大’‘爱佳香’‘津轻’和‘郡马’为抗病品种,‘长富2号’‘首红’‘安杞草’‘H2’‘金冠’‘黄乔纳金’‘礼泉短富’‘丽嘎’‘丰富士’和‘粉红女士’为感病品种;冬红果、太谷早熟沙果、平邑甜茶、海棠花、变叶海棠(昆明)、中熟红果子、小黄海棠、西府海棠和樱叶海棠等砧木资源为抗性材料,克孜阿尔玛、野苹果5号和卡拉阿尔玛为感病砧木材料。未发现免疫或高抗病性的苹果品种和砧木。     

莲雾ISSR反应体系的优化与应用

以黑珍珠莲雾为试材,对ISSR反应体系中的各个主要影响因子进行了优化筛选,结果表明,25μL ISSR反 应体系各组分的最适浓度分别为:1×Buffer(不含Mg2+)、2.0 mmol/L Mg2+、0.2 mmol/L dNTPs、Taq DNA聚合酶1.5 U、引 物0.2 μmol/L、模板1.0 ng/μL。此外,加入1.6％的甲酰胺有利于减轻背景噪音的干扰。并利用该优化体系对12个连 雾类型和2个近缘种进行了ISSR扩增,证实了该体系稳定可靠。     

Field resistance of apple rootstocks to Phytophthora cactorum infection

Summary

Six different two year old apple rootstocks with ‘Spur Mcintosh’ scions were inoculated with Phytophthora cactorum and evaluated for susceptibility to this pathogen at the Summerland Research Station from 1982–92. In addition the effect of nursery source on the susceptibility of three rootstocks was compared. The rootstock MM.Ill remained healthy for ten years while MM.106 was very susceptible to P. cactorum crown rot. No significant difference in resistance to P. cactorum was observed between MM.lll and M.4, and M.7a. Fruit yield was significantly lower for MM.106 than with MM.lll, M.4, M.7a, and M.7 in 1990 and 1992. The susceptibility of M.26 from both nurseries to P. cactorum was similar to that of MM.106 from Traas Nursery. A significant difference in susceptibility to P. cactorum was observed between the two sources of MM.106 rootstock from 1984–1990; the MM.106 rootstock from Budwood Orchard was more susceptible to P. cactorum than that from Traas Nursery. However, in 1991 and 1992 (final observation) no significant difference was observed between them for susceptibility to P. cactorum infection. This study indicates that the observed variability in field resistance to P. cactorum crown rot infection should be explored for breeding for P. cactorum resistance.     

莲雾实时荧光定量PCR内参基因的筛选和验证

【目的】莲雾果实品质不稳定和冬季低温寒害是生产上的两大问题,筛选稳定可靠的内参基因,以便开展莲雾品质形成和低温胁迫响应分子机制研究。【方法】以‘紫红’‘黑珍珠’‘翡翠’3个莲雾品种为材料,利用qRT-PCR检测7个候选内参基因ACT-7、GAPDH、UBQ、α-TUB、CYP20-1、EF-2和APRT-5在果实发育和低温胁迫时的表达水平,通过geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder软件进行基因稳定性评价。【结果】不同软件分析结果不同,geNorm、NormFinder和RefFinder结果相似,果肉发育过程、果皮发育过程、低温胁迫下表达最稳定的内参基因分别是ACT-7、α-TUB和CYP20-1,BestKeeper则显示UBQ为表达最稳定的基因。用筛选的内参基因α-TUB和UBQ分析莲雾花青苷合成途径中F3H基因的表达,2者表达规律较一致。【结论】莲雾果肉发育过程、果皮发育过程、低温胁迫下最适的内参基因数分别为4个(ACT-7、GAPDH、UBQ、α-TUB)、2个(α-TUB、UBQ)和2个(CYP20-1、UBQ)。