苹果叶绿素合成关键酶基因MdHEMA1生物信息学和表达分析

HEMA1编码谷氨酰-tRNA还原酶(Glu TR)的合成,是叶绿素生物合成的关键酶基因。本研究利用RACE技术从苹果叶片中克隆Glu TR的编码基因,将其命名为MdHEMA1。生物信息学分析表明:MdHEMA1基因位于苹果8号染色体上,其CDS长1638 bp,编码545个氨基酸残基,蛋白分子量为59279.4 Da,等电点为8.45。蛋白序列及结构分析显示该蛋白包含保守的谷氨酰-tRNA还原酶的N端结构域、莽草酸/奎尼酸脱氢酶结构域及谷氨酰-tRNA还原酶二聚结构域。进化树分析显示MdHEMA1蛋白与白梨(Pyrus×bretschneideri)Pb HEMA1亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示,MdHEMA1在根、茎、叶、花、果实各组织器官中均有表达,但光合组织(茎、叶、果实)中的表达水平较高;该基因在叶片和果实不同发育期表达存在差异,表达量与叶片和果实内叶绿素含量变化趋势一致;而且干旱胁迫能够诱导该基因表达。启动子分析显示MdHEMA1基因启动子区域含有多种非生物胁迫相关的顺式作用元件。     

不同中间砧木对寒富苹果生长、产量和果实品质的影响

本研究以10个矮化中间砧木嫁接的寒富苹果为试材,分析了不同矮化中间砧对葫芦岛产区的寒富苹果生长、产量和果实品质的影响,以期为葫芦岛产区选配优良的苹果砧穗组合。结果表明: 不同矮化中间砧对寒富苹果生长势、产量和果实品质指标的影响存在显著差异,株高、枝量、叶片鲜重、枝条鲜重、根鲜重、根系总体积、根系平均直径和总根尖数均以GM256嫁接树最高,基径、枝长、根系总长度和总表面积以CX5嫁接树最高;果实硬度、可溶性固形物和可溶性糖含量以M26嫁接树最大,果实纵径、横径和单果鲜重均以GM256嫁接树最大。采用模糊评价法综合评价显示,在葫芦岛地区,10种中间砧木嫁接寒富苹果的综合性状得分由高到低排序为: GM256、CX5、B9、JM7、CG80、辽砧2号、M26、青砧3号、SH38、MD001。建议GM256和CX5可作为冷凉气候区理想的矮化砧木。     

桃芽休眠的自然诱导因子及钙在休眠诱导中的作用

以2年生低需冷量设施栽培适宜品种“春捷毛桃”为试材,研究桃植株进入休眠和发展抗冻性的自然诱导因子及Ca²⁺在此过程中的作用.结果表明：短日照和自然低温单个因子或其共同作用均能诱导桃植株停止生长,然后进入休眠状态和发展抗冻性,但短日照和自然低温的作用机制不同.短日照首先诱导桃植株进入休眠状态,然后诱导抗冻性发展;而自然低温则是首先诱导桃植株抗冻性发展,而后诱导其进入休眠状态;当短日照和自然低温共同作用即自然条件下时,短日照起主导作用,自然低温起辅助促进作用.短日照处理研究表明,短日照诱导桃植株停止生长、休眠诱导和抗冻性发展离不开Ca²⁺的作用,在此过程中Ca²⁺起着传递短日照信号的作用;在人工补光长日照条件下,随着温度的降低,Ca²⁺逐渐由细胞间隙、细胞壁和液泡流入细胞质和核内,同时植株生长速度变缓并最终完全停止,随后进入休眠状态并发展抗冻性.表明Ca²⁺作为传递自然低温信号的信使在自然低温诱导桃植株停止生长、抗冻性发展和休眠过程中起着重要作用.     

不同叶幕形对设施葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的影响

以3年生‘贝达’砧木设施栽培‘京蜜’葡萄为试材,研究直立、V形和水平3种叶幕形处理下葡萄叶幕微环境、叶片质量及果实品质的差异.结果表明: 直立叶幕的总孔隙度和开度显著高于V形叶幕和水平叶幕,叶面积指数、光能截获率和叶幕昼夜温差均显著低于V形叶幕和水平叶幕,后两者间无显著差异.V形叶幕葡萄叶片的栅栏组织厚度显著大于直立叶幕,水平叶幕居中,叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于直立叶幕和水平叶幕,后两者间无显著差异.果实品质以V形叶幕最佳,水平叶幕其次,直立叶幕最差.通过GC-MS分析发现,V形叶幕挥发性香气化合物种类最多,为29种,直立叶幕与水平形叶幕分别为17和16种.V形叶幕中‘京蜜’葡萄的特征香气组分除乙醇、反式-2-己烯-1-醇、仲辛酮和甲酸己酯含量较低外,其余含量均较高.芳樟醇(里那醇)含量在直立叶幕和V形叶幕中显著高于水平叶幕,橙花醇含量在V形叶幕中显著高于直立叶幕和水平叶幕,叶醇含量在V形叶幕和水平叶幕中显著高于直立叶幕,香茅醇仅在V形叶幕中检出.V形叶幕设施栽培葡萄的果实香气更浓,更能体现其品种特性.