枣品种资源的营养特性评价与种质筛选

测定分析了50个枣品种的黄酮、三萜酸、多糖、Vc、环磷酸腺苷(cAMP)及环磷酸鸟苷(cGMP)等6种功能性营养成分含量,明确了各成分的含量范围:黄酮含量为1.78～59.84 mg/g;三萜酸含量为3.99～15.73 mg/g;多糖含量为30.55～201.20 mg/g;Vc含量为221.58～758.06 mg/100g;cAMP含量为16.92～622.61μg/g;cGMP含量为4.23～220.90μg/g。并根据测定结果进行了各功能性营养成分的变异分析、相关分析和主成分分析。变异分析结果表明,黄酮、cAMP与cGMP的含量在品种间差异大,三萜酸、多糖和Vc差异较小;相关与回归分析结果显示,cAMP与cGMP呈极显著正相关(α=0.01);主成分分析结果表明,前3个主成分累积方差贡献率达到74.20%,基本概括了全部6个功能性营养成分的的主要信息;根据主成分分析结果确定各成分的权重值,对各品种果实功能性营养特性进行了模糊综合评判,选出高功能性营养特异种质资源。     

枣合子胚和体细胞胚发育过程的观察与比较

本实验对临猗梨枣、壶瓶枣、晋矮1号等13个品种的枣胚的发育过程进行了观察,并诱导晋矮1号成熟胚的愈伤组织通过体细胞胚发生途径形成再生植株。结果表明:体细胞胚产生于愈伤组织的表层细胞或内部细胞。在鱼雷胚期已有导管的分化,子叶期的维管组织呈“Y”形。枣合子胚及体细胞胚的发育均经历了原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚五个时期。大多数品种的枣胚从球形胚期或心形胚期即开始败育,只有极少数品种可发育到成熟胚,而且合子胚形成的能力、胚败育时发育的程度等均存在着大的品种间差异,同一品种甚至同一子房内胚的发育进程也不同步。     

果树核心种质研究进展

近年来,继果树种质资源收集保存和鉴定评价等重大项目相继开展之后,利用现有基本信息、鉴定评价数据构建果树核心种质已成为种质资源领域又一新的研究热点和发展方向。根据核心种质的内涵和果树自身特点,提出了果树核心种质研究的主要特性,阐述了其主要研究内容、方法和步骤等研究现状,并通过分析果树核心种质构建的特殊性,指出存在的主要问题,探讨了果树核心种质研究的重点和发展方向。     

219份枣种质资源果实三萜酸含量分析

以219份枣种质脆熟期果实为试材,采用超高效液相色谱(UPLC)法检测不同枣种质果实中的山楂酸、桦木酸、齐墩果酸和熊果酸4种三萜酸组分含量,并进行描述统计分析、相关性分析和聚类分析,进而筛选三萜酸含量较高的优特异种质。结果表明:(1)枣果中总三萜酸(TTA)含量的变化范围95.72~737.82μg·g^-1,平均值306.83μg·g^-1,变异系数为29.02%,含量最高的为‘大荔小圆枣’。4种组分以山楂酸含量最高,其次为桦木酸,齐墩果酸和熊果酸含量较低,各组分在不同枣种质中都存在丰富的遗传多样性,其中熊果酸变异系数最高(60.75%)。(2)正态性检验结果表明,各种质的山楂酸、桦木酸和总三萜酸含量服从正态分布,齐墩果酸和熊果酸含量不服从正态分布。(3)相关性分析结果显示,总三萜酸含量与4个组分均呈极显著正相关关系,组分间也存在相关性,山楂酸含量与桦木酸呈极显著正相关关系,桦木酸含量与齐墩果酸呈极显著正相关关系,齐墩果酸含量与熊果酸呈极显著正相关关系。(4)聚类分析将219份枣种质划分为4大类群,分别为熊果酸含量最高的类群,齐墩果酸和熊果酸含量较高类群,各组分中低含量类群以及山楂酸、桦木酸和总三萜酸含量较高类群。(5)筛选出13份各组分或总三萜酸含量较高的优特异种质,为枣三萜酸相关功能产品的开发提供原料选择。     

六月鲜枣的幼胚培养

本实验以自然受粉的六月鲜枣为材料,培养枣的幼胚发育成为正常完整植株。通过正交实验筛选获得的优化组合为Nitsch基本培养基 3%蔗糖 1.0mg/L ZT 0.6mg/L IAA DJ PVP。     

枣种质果实性状多样性分析与综合评价北大核心CSCD

以116份枣种质为研究材料,通过遗传多样性指数、聚类分析和主成分分析等方法对22个果实性状进行多样性及综合评价分析。结果表明:13个数量性状变异系数介于1.76%~41.30%,单果重和可滴定酸含量变异程度较大。22个果实性状遗传多样性指数范围在1.04~2.05,其中果实横径(2.05)、维生素C含量(1.96)、单果重(1.97)和果实形状(1.88)遗传多样性指数较高。22个果实性状进行聚类分析,分为4个类群,Ⅰ类群属于野生资源类型,Ⅱ类群属于高营养物质含量种质类型,Ⅲ类群属于特异营养含量种质,Ⅳ类群属于果实外观品质较好的种质类型。主成分分析把22个果实性状分为8个主成分,累计贡献率为75.620%,第1主成分与果实大小有关,第2个主成分与果形指数有关,第3、4主成分与果实营养物质和果实口感有关。果实性状综合评价得分(D)为0.155~1.039,平均值0.64,河北的赞晶和山西临县的杨家山大枣等种质位居前列,综合评价优异。根据行业标准筛选出14份特异种质。泗洪大枣和赞皇1号为大果型种质,清徐蘑菇枣、榆次奶头枣、襄汾葫芦枣、鲁枣7号和稷山水枣为果形特异种质,稷山蛤蟆枣和稷山猪牙枣为可溶性固形物含量高的种质,临县甜酸枣、临县刘家会枣、临县开阳大酸枣和鲁枣10号为高酸特异种质,兴县老婆枣和临县刘家会枣为高维生素C含量特异种质。本研究对枣种质果实性状进行多样性分析和优特异性状鉴定,可为构建枣种质综合评价体系和筛选特异种质提供重要参考。     

农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化及高效筛选聚苹果酸高产菌株

建立根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法及T-DNA突变库,高效筛选聚苹果酸高产菌株及功能基因。通过含潮霉素和草铵磷抗性基因的农杆菌转化出芽短梗霉,抗性压力筛选及PCR验证建立根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法,结合发酵液p H与聚苹果酸含量响应变化,微孔板高效筛选高产聚苹果酸的T-DNA插入突变株,基因组步移确定T-DNA插入位点及功能基因。结果获得遗传稳定的抗性基因菌株,每107个细胞可获得80-120个转化子,出芽短梗霉H27号T-DNA突变株聚苹果酸摇瓶发酵产量提高24.5%,基因组步移证实糖酵解途径磷酸甘油酸变位酶基因被破坏。成功建立了根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法和T-DNA插入突变库,结合高效筛选方法为聚苹果酸合成功能基因挖掘及高产机制解析奠定基础。     

聚苹果酸生产菌出芽短梗霉CCTCC M2012223的全基因组测序及序列分析

【目的】解析出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,分析其代谢产物聚苹果酸、黑色素、普鲁兰多糖合成相关基因,为深入研究遗传多样性和代谢工程改造提供序列背景信息。【方法】使用Illumina Hi Seq高通量测序平台对出芽短梗霉CCTCC M2012223菌株进行全基因组测序,并对测序数据进行序列拼接,基因预测与功能注释,COG/GO聚类分析,比较基因组学分析等。下载其他5株出芽短梗霉基因组序列,比较分析6株菌的种内同源基因、全基因组进化以及代谢产物合成相关基因。【结果】出芽短梗霉CCTCC M2012223基因组序列全长30756831 bp,GC含量47.49%,编码9452个基因。比较基因组分析表明出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组组装长度最长,6株菌的同源基因数达到7092个,普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因的蛋白序列有很高的保守性。出芽短梗霉CCTCC M2012223和Aureobasidium pullulans var.melanogenum亲缘关系最近,而这2株菌的黑色素合成相关基因的蛋白序列有一些插入和突变。【结论】本研究解析了出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,获得黑色素、普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因,为后续的代谢机制解析和改造提供相关依据。