新疆野苹果AP2/ERF转录因子家族鉴定与响应腐烂病的表达分析北大核心CSCD

AP2/ERF转录因子家族参与了植物生长发育、抵抗胁迫以及植物激素响应等诸多生物过程,是植物中最重要的转录因子家族之一。该研究基于腐烂病菌侵染后的新疆野苹果(Malus sieversii)全长转录组,使用AP2保守结构域的隐马可夫模型PF00847,鉴定新疆野苹果的AP2/ERF家族成员。利用MEGA6、NCBI CDD-batch、MEME、EXPASY、BUSCA对MsAP2/ERF家族成员进行鉴定、分类和结构分析、理化性质和亚细胞定位分析。通过RNA-seq数据和qRT-PCR实验对差异表达的MsAP2/ERFs基因的表达水平进行分析和验证,旨在鉴定新疆野苹果中潜在具有腐烂病抗性的AP2/ERF家族基因资源。结果显示:(1)在新疆野苹果中共鉴定获得106个AP2/ERF基因,涵盖全部AP2(17个)、ERF(57个)、DREB(25个)、RAV(5个)和Soloist(2个)5个亚家族。(2)进一步的细化分类发现MsERF亚家族包括B1-B6 6个组,而MsDREB亚家族中只有A2、A4、A5、A6共4个组,缺少A1和A3组的基因成员。(3)RNA-seq表达模式分析结果表明,29个MsAP2/ERF基因在腐烂病感染过程中差异表达,其中MsERF亚家族中差异表达基因数量最多(19个)。(4)12个MsAP2/ERF代表基因的qRT-PCR结果表明:8个ERF亚家族基因均受腐烂病病菌诱导显著上调表达,其中B4类ERF成员基因(MsERF40)在腐烂病病菌侵染后5 d表达量上调表达倍数最高;4个MsDREB基因中,3个受到腐烂病病原菌诱导显著上调,1个下调表达;此外,含有TIR保守结构域的MsERF05在腐烂病病菌侵染1 d后上调表达69倍,表明ERF亚家族的MsERF40和MsERF05在新疆野苹果抗腐烂病过程中发挥重要作用。该研究结果为新疆野苹果AP2/ERF基因响应腐烂病的功能和机理研究奠定了基础。     

‘嘎拉’苹果及其杂交后代对炭疽叶枯病的抗性机制分析

为解析苹果对炭疽叶枯病的抗性机制,该研究以‘嘎拉’、‘藤牧1号’苹果及其杂交后代等87个苹果品种(系)为试验材料,进行田间调查及人工接种病菌并检测不同品种(系)中病菌生物量,利用SSR分子标记进行基因型鉴定,分析各品种(系)对炭疽叶枯病的抗性差异,利用荧光定量PCR及酶活检测比较分析水杨酸相关基因、抗性酶基因及酶活性水平差异。结果表明：(1)87个苹果品种(系)对苹果炭疽叶枯病的抗性差异明显,‘嘎拉’、‘2 5’、‘19 19’等品种(系)叶片发病严重,表现出对炭疽叶枯病的高感性,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等品种(系)叶片无病斑或病斑极少,炭疽叶枯病菌含量显著低于感病性品种(系),其抗性显著。(2)SSR标记S0405127和S0304673的基因型鉴定结果与田间表型调查结果相比,准确率分别为93.10%和91.95%,与人工接种结果相比,准确率分别为91.95%和95.40%。(3)SA相关基因的表达模式结果表明,接种炭疽叶枯病菌4 d后,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等抗性品种(系)中SA合成相关基因MdEDS1、MdPAD4和MdPAL被强烈诱导表达;同时,SA信号转导相关基因MdNPR1、MdPR1、MdPR5的表达显著高于‘嘎拉’等感病品种(系)。(4)接种炭疽叶枯病菌4 d后,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等抗性品种(系)的MdSOD、MdPOD酶基因表达水平及酶活性显著高于‘嘎拉’、‘2 5’、‘19 19’等感病品种(系)。研究认为,‘藤牧1号’、‘40 9’及‘16 16’等品种(系)通过调控水杨酸合成和信号转导通路及氧化还原相关反应等提高对炭疽叶枯病的抗性,为挖掘抗性基因以及利用优良种质选育抗病品种奠定了基础。     

假单胞菌YL11对扩展青霉的抑制作用及其机理初探

【背景】苹果青霉病是由扩展青霉引起的一种重要的果实采后病害,影响果实品质导致苹果腐烂从而造成经济损失。【目的】研究假单胞菌YL11对扩展青霉的抑制作用和苹果采后青霉病的防治效果,并对抑菌机理进行初步探讨。【方法】以扩展青霉为供试菌株,研究不同浓度的假单胞菌YL11无菌发酵液对扩展青霉菌落直径、孢子萌发率、菌丝体干重、苹果损伤接种病斑直径扩展的影响,利用对电导率、核酸及蛋白释放量、AKP含量、SDH活性、ATP酶活性和ATP含量的影响对抑菌机理进行探究。【结果】假单胞菌YL11无菌发酵液能有效抑制扩展青霉生长,抑菌圈直径为22.33±0.27 mm,抑菌效价为71.67 mm/mL;能有效抑制孢子萌发,100%无菌发酵液对孢子萌发抑制率达到80.2%;对扩展青霉的生物量也有一定抑制作用,体积分数为100%时,菌丝体干重为4.7mg/mL,抑制率达到39.74%;无菌发酵液处理能有效抑制苹果青霉病病斑的扩展,3d时对病斑扩展的抑制率最大,达到47.1%;无菌发酵液处理均能引起电导率升高、胞内核酸和蛋白释放量增大、胞外AKP含量升高、SDH活性降低、ATP酶活性和ATP含量均降低,且随着发酵液浓度的增加效果越明显。【结论】假单胞菌YL11能显著抑制扩展青霉的生长,破坏细胞膜结构、降低能量代谢酶活性,从而扰乱扩展青霉的正常生长,对苹果青霉病有较好的生防效果,具有潜在的开发价值。     

反应分离耦合技术生产L-苹果酸工艺过程的优化研究

运用生物反应分离耦合原理,以富马酸钙为底物,采用游离延胡索酸酶,直接转化生产苹果酸钙。该法相对目前广泛采用的包埋式固定化方法具有工艺流程短、操作简便、转化率、收率高等特点,研究结果表明,转化温度为40℃,PH为7．0－7．5时,每升延胡索酸酶液能在20－28h间将3．2kg的富马酸钙转化生产成苹果酸钙,转化率高达99．9％,富马酸在产品中的残留在0．1％左右,产品符合美国药典标准,成本与化学合成法生产的DL－苹果酸相当。     

壳聚糖涂膜对苹果的保鲜效应（简报）

经1％壳聚糖涂膜的国光苹果,在室温下贮藏5个月后,果实保持绿色,有光泽,无皱缩;果实吸氧弱,呼吸速率降低,呼吸高峰延迟,磷酸戊糖途径升高;体内活性氧形成量减少,膜脂过氧化降低,细胞膜损伤得到缓解;细胞内不溶性钙有提高,可溶性钙下降,活性的CaM也减少,因而膜脂分解减缓。     

旱作果园深沟施肥对苹果树根系分布的影响

用干挖壕沟法研究了深沟施肥农艺措施对旱作苹果树根系的重量、结构和分布范围等的影响,结果表明,与未挖泡的对照相比,深沟施肥后,根系的总重量、总体积和分布深度都大幅度减少,总重量减少了５０％,总体积减少了６０％,分布深度减小了１．８ｍ;但吸收根的总长度增加,吸收根在总根量中所占的比例亦大幅度提高。     

苹果对硒的吸收及其积聚特征研究

对秦冠苹果采用不同浓度的硒溶液进行了花期喷施、对干注射和土壤施加３种处理,研究了苹果树对硒的吸收,找到了生产富硒苹果的有效方法。研究表明,硒并不是苹果必需的微显元素;首次提出了苹果树属非积聚硒植物的新概念;同时也对食用富硒苹果的有效性与安全性进行了分析     

苹果坐果的激素调控

以红富士苹果为试材,花朵数为5的花序,其坐果率明显高于花朵数为4的花序。开花前,花朵数为5的花序,其花朵子房内GAs,、Z浓度明显高于后者;开花后,后者GAs仍然低于前者,但Z浓度、Z／GAs比值则迅速增加并明显高于前者。蕾期喷施GA4 7DCPTA、Glu、SA可以明显提高花朵数为4的花序的坐果率。     

6种常用杀菌剂对苹果黄蚜及其天敌异色瓢虫的影响

本文研究了有机苹果园常用的6种杀菌剂,包括农抗120、绿乳铜、高锰酸钾、大生M-45、成标和多菌灵对果园重要害虫苹果黄蚜和h／scitricolavander Goot及其天敌异色瓢虫Harmoniaaxyridis Pallas死亡率的影响。结果表明,这6种杀菌剂使用喷雾和浸叶饲喂法对蚜虫的死亡率均有一定的影响,但校正死亡率均小于21％。喷雾处理和二次中毒处理对瓢虫幼虫的死亡率均无显著影响。上述结果说明6种供试杀菌剂的常用浓度对蚜虫有较低的致死率,而对其天敌异色瓢虫则是安全的,因此我们推测上述杀菌剂的常规使用不会对果园昆虫的群落结构造成重大影响。