单花番茄研究初报

番茄是一种很受欢迎的果菜,是茄科番茄属半蔓性草本植物。从野生种到栽培种一般都是总状花序、合轴分枝、果穗分层、一序多花由大至小顺序排列。野生种每序花数很多,果实很小,栽培种则每序花数较少,而果实较大。1975年7月初,我们在大寨公社大寨大队、武家坪大队的早粉二号中发现六株每序均为单花的番茄,它在田中表现叶系稀疏,果大早熟。对这种类型的番茄我们进行了单株单果留种。经过连续三代观察、选育及多地试种,发现单花性状稳定,可以做为我国一个番茄资源材料。     

大花百子莲的结实和结籽格局及种子产量影响因素分析

在2007和2008年对大花百子莲(Agapanthus praecox subsp.orientalis‘Big Blue’)在群体、果序和单果水平上的结实和结籽格局进行了观测,并依据每花序单花数、单花胚珠数和单粒种子质量推算其单株潜在种子产量;此外,采用人工补充授粉方法研究了不同授粉方式对大花百子莲结实和结籽的影响,并对其种子产量的影响因素进行了分析。结果表明:从始花期、盛花期至末花期,随开花时间的延迟,大花百子莲植株的每花序单花数和座果率均逐渐降低,其中始花期开花的植株每花序单花数和座果率均最高。从果序基部、中部至顶端,座果率和结籽率均逐渐减小且差异显著。在果序基部和中部,果实内种子败育率沿果实基部至顶端依次降低,而单粒种子质量则依次增加;且果序基部的果实各部位的种子败育率均低于果序中部的果实,而单粒种子质量则差异不大。大花百子莲的单株潜在种子产量约为43.18 g,而其单株实际种子产量约为2.87 g,远低于其潜在种子产量。自然授粉的大花百子莲每柱头花粉数为27.5粒,而自花授粉、同株异花授粉和异株授粉的每柱头花粉数均超过100粒;与自然授粉、自花授粉和同株异花授粉植株相比,异株授粉植株的座果率和结籽率均显著增加。研究结果显示:大花百子莲的结实和结籽格局呈现非随机分布规律,在引种地存在有性繁殖障碍;养分和授粉状况是制约大花百子莲种子产量的重要因素。     

麒麟啤酒公司再生马铃薯和番茄的融合植株成功

日本麒麟啤酒公司融合了马铃薯的栽培种(Solanum tuberosum,染色体数2n=48)和番茄的野生种(Lycopersicon pimpinellifolium,2n=24)的细胞,并将杂种细胞再生成了植株,在4月上旬在东京召开的育种学会上发表了此成果。麒麟啤酒公司正在深入马铃薯的育种,上述工作的目的是向马铃薯导入番茄的野生种所具有的耐青枯病和软腐病以及疫病等的基因。这次使用的马铃薯栽培种是麒麟自己的系统,有细胞培养简单,且能旺盛地再生植物体     

广东万年青的细胞遗传学研究

采用常规压片法和去壁低渗法,以生长于广西凭祥和广东深圳的广东万年青（Aglaonema modestumSchott ex Engl.）为材料,对二者的体细胞染色体、花粉母细胞减数分裂染色体配对行为和花粉发育过程进行了观察。结果表明：（1）野生植株为二倍体2n=40,栽培植株为三倍体2n=60;（2）野生种的小孢子母细胞减数分裂前期I终变期均为二价联会,栽培种偶见三价联会;（3）中期I,野生种为20个二价体排列在赤道板上,未见单价体,栽培种的20个二价体排列于赤道板上,20个单价体随机分布于两极,证实其为三倍体;（4）后期I,野生种二价体分离,出现单染色单体桥和断片,几率为10%,栽培种几率为3%,还存在落后染色体,部分不能进入两极的落后染色体和染色体断片在末期I形成微核;（5）四分体时期,野生种未观察到异常孢子,栽培种出现大量败育的四分体或多分体;（6）小孢子进入正常的发育分化,通过两次有丝分裂形成三细胞型花粉。野生种成熟花粉败育率为2.18%,栽培种为88.29%;（7）野生种正常结实,栽培种果实中未发现种子,为高度不育。     

不同生境对蝴蝶花花部与果实特征的影响

通过对毛竹林(Bamboo forest,BF)与林缘旷地(Open area of forest edge,OAFE)两类生境蝴蝶花自然种群花部与果实(种子)特征及降雨干扰影响的研究,探讨不同生境中蝴蝶花花部特征适应性及有性各组分的差异。结果表明:(1)竹林生境相对于林缘旷地生境,蝴蝶花单花花冠的长、宽较大,子房、花部(除花柄)及单花总生物量较小,比花柄长较大;两类生境蝴蝶花花柄生物量与子房生物量呈正相关(P0.05),协方差分析表明,两类生境该直线回归的总体斜率间(F=18.420,P0.001)及总体截距间(F=3791.7,P0.001)均具有显著差异,竹林生境花柄生物量随子房生物量增大而增大的程度更强。竹林生境的蝴蝶花侧花花冠长与宽最高,竹林生境顶花次之,林缘旷地顶花与林缘旷地侧花最低;花部(除花柄)与全花重都表现为林缘旷地侧花最高,林缘旷地顶花次之,竹林侧花与竹林顶花最低。比花柄长随竹林侧花与竹林顶花-林缘旷地侧花-林缘旷地顶花依次降低;竹林顶花的花柄比率最高,竹林侧花与林缘旷地侧花最低。(2)林缘旷地生境中蝴蝶花的每花序花数、花序结果百分率、单花结果百分率、每结果花序果实数、每结果花序果实重与种子重及花期内每花序掉落花数都高于竹林生境。(3)林缘旷地生境大雨干扰的4个时段花朵掉落数显著高于竹林环境(P0.01)。不同生境花部形态结构特征表明其自身的生境适应性,林缘旷地生境蝴蝶花为抵御干扰及为获得有性繁殖成功,有性组分的投入更高。     

基因组分析揭示番茄育种的历史

番茄(Solanum lycopersicum)适应性广,产量高,营养丰富,风味独特,栽培方式多样,是世界范围内广泛种植的第一大蔬菜作物。2012年全球产量达到1.62亿吨(联合国粮农组织(FAO)统计),产值超过550亿美元。番茄也是植物遗传、发育和生理研究的重要模式系统。番茄起源于南美洲的安第斯山脉,随着人类迁移和驯化逐渐传到中美洲和墨西哥一代,16世纪传到欧洲,在随后的几百年中番茄被传播到世界各地,在这一过程中受到不同的人工选择,产生了丰富的变异类型。番茄果实大小的变化是驯化的一个重要特征,今天人们食用的大果栽培番茄是由野生醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)驯化而来,野生番茄果实非常小,只有1~2g 重,经过人工的长期驯化,现代栽培番茄的果重是其祖先的100多倍。然而,番茄果实变大的人工驯化过程一直未有全面的研究,人类选择如何改变番茄基因组仍是知之甚少。     

茄之物语

正茄子(学名:Solanum melongena L.),茄科茄属植物,重要的夏季蔬菜。它起源于亚洲东南热带地区古印度一带,由一种野生茄科植物丁茄驯化而来。茄子的野生种果实型小而味苦,颜色呈黄色或白色,似一个禽蛋,因此在英语里茄子的单词为eggplant。后来经过长期驯化和栽培,果实变大,风味改善,并逐步传播到世界各地。在中国,茄子已有2 000多年的栽培历史,被看作是茄子的第二起源地。今天,茄子在亚洲栽培数量最多,中国依然是茄子生产大国,收获     

展毛翠雀花期繁殖特征和生物量分配对放牧的响应

生物量分配影响植物生长和繁殖,是植物生活史研究的重要内容。为了了解植物生活史性状对放牧的响应,该研究以青藏高原高寒草甸毒杂草展毛翠雀为对象,分析了放牧干扰对展毛翠雀的花期繁殖分配和性分配的影响。结果表明:放牧显著降低了展毛翠雀的总生物量、个体大小和繁殖投入; 放牧未改变展毛翠雀的营养部分与繁殖部分的等速生长关系,但显著增加了繁殖部分的生物量分配和总花数; 展毛翠雀的个体大小与总花数呈显著的正相关关系,但与性分配呈显著的负相关关系; 展毛翠雀的总花数与单花大小、单花的花瓣比例均表现出负相关关系,表明总花数与单花大小之间、总花数与单花的花瓣比例之间均存在权衡。因此,在放牧条件下,展毛翠雀的繁殖分配和性分配均表现出显著的可塑性。     

番茄果实中乙烯与多聚半乳糖醛酸酶的关系

乙烯与多聚半乳糖醛酸酶(PG)都是果实成熟过程中关键的调节因子.一方面,在有乙烯合成缺陷的转反义ACS番茄和乙烯感受缺陷的Nr突变体番茄果实中PG基因表达量都明显下降,PG酶活性明显降低;用外源乙烯(100 μL/L)处理绿熟期番茄果实使PG基因的表达明显增强,而1-甲基环丙烯(1-MCP,1 μL/L)处理转色期番茄果实明显抑制PG基因表达.另一方面,转反义PG基因番茄果实乙烯释放量在授粉后低于其野生型,番茄乙烯受体基因LeETR4和乙烯反应因子LeERF2基因表达量比野生种低.PG降解果胶的产物D-GA(100 mg/L)促进未熟期番茄果实中的乙烯生成和LeETR4、LeERF2基因的表达.     

醋栗番茄Solanum pimpinellifolium遗传多样性分析

野生种醋栗番茄包含丰富的变异,具有众多优良性状。本研究对从世界不同地区收集的433份醋栗番茄遗传资源进行了表型鉴定及遗传多样性分析。表型鉴定结果表明,在收集的433份醋栗番茄中约有14%为樱桃番茄,370份典型醋栗番茄中约22%的材料存在不同程度的分离。群体变异分析表明,不同性状间变异系数存在较大差异,其中柱头变异系数最大,为56.716%;花瓣数遗传稳定,变异系数最小,为2.082%;相关分析表明,多个性状间存在显著相关性;利用表型和基因型数据聚类均将醋栗番茄群体划分为两大类群;主成分分析表明,坐果率、单果重、可溶性固形物对变异的贡献率较大。研究结果将为利用醋栗番茄进行栽培种番茄遗传改良奠定一定的基础。     

辐照外源DNA导入番茄研究——D_1、D_2代分析

辐照外源DNA导入番茄后 ,供体叶形不但在D1 代上得到表达 ,而且能遗传到D2 代。并且在D1 代 ,其果形、果实大小以及VC 含量等都有明显变化。为验证该技术的效果和重复性 ,又进行了第二期辐照外源DNA导入番茄试验 ,发现在D1 代幼苗中 ,供体的显性基因正常叶形 ,仍有一定的几率在受体中得到表达 ,结果与第一期试验相同。野生种番茄DNA经辐照作供体导入后 ,也获得了野生种叶形在受体中得到表达的D1 代植株。说明辐照外源DNA导入番茄技术效果好 ,重复性好 ,便于进行远缘杂交。     

辐照外源DNA导入番茄研究——D1、D2代分析

辐照外源DNA导入番茄后,供体叶形不但在D1代上得到表达,而且能遗传到D2代。并且在D1代,其果形、果实大小以及Vc含量等都有明显变化。为验证该技术的效果和重复性,又进行了第二期辐照外源DNA导入番茄试验,发现在D1代幼苗中,供体的显性基因正常叶形,仍有一定的几率在受体中得到表达。结果与第一期试验相同。野生种番茄DNA龙辐照作供体导入后,也获得了野生种叶形在受体中得到表达的D1代植株,说明辐照外源DNA导入番茄技术效果好,重复性好,便于进行远缘杂交。     

利用Solanum pennellii LA0716渐渗系群体初步定位番茄果实硬度QTL

硬度是番茄仅次于风味的品质决定因子。利用来自番茄野生资源S.pennellii LA0716的渐渗系(IL,introgression line)群体,采用穿刺法测定完全红熟期番茄的果实硬度。结果表明,番茄果实果肩、中部和果蒂3个部位的硬度极显著正相关。根据渐渗系遗传图谱,对影响果实硬度的位点进行了初步定位,共检测到5个可明显提高番茄果实硬度的QTL(q F-p-1、q F-p-2、q F-p-3、q F-p-4与q F-p-11),分别位于第1、2、3、4和11号染色体上,其中q F-p-4贡献率最大;2个可显著降低果实硬度的QTL(q S-p-4和q S-p-10),分别位于第4和10号染色体上,其中q S-p-10效应最大。通过比较分析发现,本研究定位的多数QTL与前人在番茄野生种定位的影响硬度的QTL同位,说明番茄硬度在遗传和进化上可能具有一定的保守性。研究结果为番茄硬度QTL的精细定位、克隆及遗传改良奠定了一定基础。     

用反义技术解决番茄保鲜的研究进展

目前发现20多种与果实发育有关的酶和蛋白,其中14种mRNA在果实成熟过程中增加,8种受乙烯诱导,相关的基因已被克隆、测序并在染色体上定位．利用反义技术抑制这些酶和蛋白的表达,一方面可研究它们在果实成熟过程中的作用,另一方面从分子水平上解决了番茄保鲜问题．已将7种反义基因导入番茄,反义果实在离体条件下可保鲜90～120d．     

昼夜温差对番茄生长发育、产量及果实品质的影响

在3间人工气候室精密受控环境中,保持日平均温度为22 ℃,设置昼夜温差分别为6 ℃(25 ℃/19 ℃)、8 ℃(26 ℃/18 ℃)、10 ℃(27 ℃/17 ℃),研究昼夜温差对番茄生长的影响.结果表明: 番茄不同品种、不同生长时期适宜的昼夜温差条件不同.番茄开花前,与6 ℃温差相比,8 ℃温差可显著加快野生种醋栗番茄LA1781生长发育,使幼苗株高增加23.1%,出叶加快1～2片,开花提前7 d;10 ℃温差对LA1781苗期的促进作用与8 ℃温差相似.对栽培种普通番茄LA2397和LA0490来说,6 ℃温差使幼苗生长良好,8 ℃温差对幼苗无显著促进作用;与6 ℃温差相比,10 ℃温差对苗期生长及开花有抑制作用,使株高降低12.0%～18.3%,出叶慢2～3片,开花推迟2～4 d.10 ℃温差使3个品种番茄地上部分干质量增加25.2%～44.2%.番茄开花后,与6 ℃温差相比,10 ℃温差可显著提高LA1781的产量和果实品质,使果实数增加34.7%,单株产量增加92.1%,平均单果质量增加40.0%,果实可溶性糖含量增加16.3%,番茄红素含量增加95.6%.与6 ℃温差相比,LA2397和LA0490在8 ℃温差下产量和果实品质提高,番茄红素含量增加超过2倍;在10 ℃温差下产量略有降低(5.0%),果实含糖量降低,但果实尺寸和番茄红素含量增加.表明番茄苗期生长温差不宜过大,花果期适当增大昼夜温差可提高产量和果实品质,但温差过大易造成生长不良和减产.     

马铃薯抗晚疫病基因Rpi-blb2的LRR区域多态性及分子进化分析

马铃薯抗晚疫病基因Rpi-blb2是来源于马铃薯野生种Solanum bulbocastanum中的一个具有广谱抗性的NBS-LRR类抗病基因。文章用PCR的方法从20个高抗晚疫病的马铃薯栽培种和20个高感晚疫病的马铃薯栽培种以及7个马铃薯野生种中克隆了Rpi-blb2基因的LRR区段。采用生物信息学方法对这些序列的相似性、多态性位点、核酸多样性指数等参数进行了分析,发现Rpi-blb2的LRR区域在核酸水平上变异程度很高,而且存在多处热点突变位点;通过对该区域的Ka/Ks值进行估算,发现Rpi-blb2的LRR区域总体上受到纯化选择,功能保守,但是LRR区域的不同部位所受到的选择压力却不尽相同。同时,从核酸水平来看,Rpi-blb2基因的LRR区域在马铃薯栽培种和马铃薯野生种之间没有发现明显的分化。     

基于GC-MS分析东北红豆杉野生种与栽培种的代谢差异

为了探究东北红豆杉野生种和栽培种之间代谢物质的差异,对其进行非靶向代谢组学的分析。利用GC-MS技术以及多元统计分析对野生种和栽培种的树皮进行比较,发现两者代谢物质有差异,总共检测到45种显著差异代谢物,主要包括4种氨基酸、10种有机酸和一些糖醇等。其中有22个代谢物质表达上调,23个表达下调,通过KEGG进行通路分析发现其中有7条通路影响较显著,分别为硫代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,磷酸戊糖途径,不饱和脂肪酸的生物合成,半乳糖代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,苯丙烷类生物合成。其中检测到的代谢物如氨基酸和有机酸在栽培种中有更高的表达,东北红豆杉野生种在抗逆性能上弱于栽培种。而糖类却在野生种中表达更高,东北红豆杉野生种拥有更好的糖代谢能力,来抵御低温胁迫,本实验为指导东北红豆杉野生种的保护和东北红豆杉的抗逆性机理的研究提供了理论依据。     

ISAAA信息

<正>科学家发现参与番茄大果实生成的基因番茄品种通常产生小的浆果果实,但如今,有一个番茄品种可以生成超过1磅的巨大果实。该品种称为"牛排番茄",其能够产生较大的果实,使之与众不同。冷泉港实验室(CSHL)的研究人员研究了"牛排番茄"能够产生大果实的原因。他们研究发现,干细胞的生产是果实较大的主要原因,由于CLAVATA3的突变导致干细胞增殖异常。该基因能抑制干细胞的生成,其突变导致干细胞数量增加,从而产生了巨大的果实。     

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<正>科学家发现参与番茄大果实生成的基因番茄品种通常产生小的浆果果实,但如今,有一个番茄品种可以生成超过1磅的巨大果实。该品种称为"牛排番茄",其能够产生较大的果实,使之与众不同。冷泉港实验室(CSHL)的研究人员研究了"牛排番茄"能够产生大果实的原因。他们研究发现,干细胞的生产是果实较大的主要原因,由于CLAVATA3的突变导致干细胞增殖异常。该基因能抑制干细胞的生成,其突变导致干细胞数量增加,从而产生了巨大的果实。     

长白山区几种观赏鸢尾

鸢尾,花姿优美,色彩典雅、庄重,是优美的庭院绿化观赏植物。据我们长白山野生花卉课题组调查,从海拔400米到2500米的岳桦林下均有分布。据不完全统计有如下7种:燕子花、玉蝉花、山鸢尾、溪荪、马蔺、野鸢尾、单花鸢尾。其中前5种,我们在海拔720米试验地中进行繁殖栽培,现长势良好,形成群体观赏效应,每年5—7月竞相开放,花期持续衔接,美丽无比,可用其妆点园林、美化庭院。