薄壳山核桃嫁接愈合过程中CiMYB46基因的克隆与表达分析

【目的】为探索薄壳山核桃嫁接愈合的分子机理,对CiMYB46基因进行克隆,并分析其表达模式及启动子区的诱导元件。【方法】提取薄壳山核桃芽接愈合部位不同发育时期的RNA,根据转录组学分析结果设置引物,通过RT-PCR进行基因克隆。以基因组DNA为模板,使用PCR方法克隆目标基因的启动子区域。【结果】克隆得到1条序列,该序列的开放阅读框(ORF)从起始密码子ATG开始,到终止密码子TAA结束共969 bp,编码322个氨基酸,所推导的氨基酸含有MYB结构域,与拟南芥中的AtMYB46聚为一类,将其命名为CiMYB46。实时定量PCR分析显示,CiMYB46在嫁接体发育的维管组织形成期具有高表达,并与部分次生壁合成相关功能基因具有共表达趋势。克隆得到CiMYB46起始密码子上游1 070 bp的启动子区域,经PlantCARE分析,结果显示CiMYB46启动子区域具有CAAT-box及TATA-box的基本顺式作用元件和多个胁迫诱导元件,同时还具有响应包括脱落酸、茉莉酸甲酯、赤霉素、水杨酸在内的激素调控元件。【结论】CiMYB46可能与薄壳山核桃嫁接愈合过程中维管组织的形成有关,并受赤霉素诱导。     

不同品种薄壳山核桃营养成分比较

为了比较5个品种薄壳山核桃的品质差异,对薄壳山核桃中粗脂肪、粗蛋白、氨基酸、脂肪酸和矿物质等营养成分进行了测定。结果表明:5个品种薄壳山核桃中‘波尼’和‘绿宙一号’的粗脂肪含量较高,分别为710.21、710.31 g/kg。其中‘绿宙一号’的亚油酸、亚麻酸含量最高,分别占总脂肪酸含量的27.67%、1.32%; 品种‘莫汉克’的粗蛋白含量最高,达到126.14 g/kg,必需氨基酸总量也最高,达到40.97 g/kg; 各品种Ca、K、Mg和P等矿质元素含量丰富,品种间差异不显著。     

江苏咖啡豹蠹蛾风险分析

【目的】对咖啡豹蠹蛾危害薄壳山核桃的风险进行综合分析,确定其危险程度,为咖啡豹蠹蛾的防控提供参考。【方法】于2016—2017年在江苏南京六合、镇江句容薄壳山核桃种植基地各选取4块50 m×50 m样地调查咖啡豹蠹蛾对薄壳山核桃林的危害情况,采用对角线法在每块样地中选取7个样方,用隔行取样法在每个样方选取10株样树,记录每个样方中的样株数、树龄、树高以及受害株数量,统计受害株率。根据林业有害生物风险分析指标体系对咖啡豹蠹蛾的危险程度进行定量分析,并采用综合分析法进行了风险评估。【结果】调查地3年生薄壳山核桃的受害株率为41.43%,4年生受害株率为32.86%,5年生受害株率为22.14%,6年生受害株率为17.86%。咖啡豹蠹蛾危害风险分析指标及运算值为:①分析区域内分布情况,风险值为2.00;②传入、定殖和扩散的可能性,风险值为3.00;③潜在危害性,风险值为1.80;④受害寄主经济重要性(受害对象的重要性),风险值为3.00;⑤危险性管理难度,风险值为1.67。根据各项风险分析指标计算得咖啡豹蠹蛾的风险综合评价(R)值为2.22。【结论】通过对咖啡豹蠹蛾传播、危害及风险性分析,认为该虫是薄壳山核桃高度危险的有害生物。应加强对咖啡豹蠹蛾虫情的监测,发现后及时防控,控制其虫口密度,以降低对薄壳山核桃经济、生态等效益的负面影响。     

油用牡丹‘凤丹’单株结实量及产油品质分析

【目的】油用牡丹‘凤丹’为生产种子及加工食用牡丹籽油的一个特殊牡丹品种,集药用、保健于一身,具有较高的经济价值。笔者开展以产量为重点,结合产油品质的选育研究,初步筛选出适宜进一步培育的单株。【方法】以南京六合栽植的6年生油用牡丹‘凤丹’的实生苗为材料,从初步优选植株中,选择31个高、中、低产单株,用核磁共振法测定各单株种子的含油率,用GC-MS(气相色谱-质谱)法测定种子中α-亚麻酸的含量,用隶属函数值法和聚类分析法进行综合评价。【结果】31个单株结实量均值为47.57 g,结实量最高的为高产1号(98.89 g),结实量最低的为低产31号,仅25.73 g; 含油率均值为29.41%,其中中产10号、低产19号、低产20号、低产24号、低产26号和低产28号等6个单株的含油率高于30%,而中产12号的含油率仅23.59%; α-亚麻酸含量均值为34.89%,中产11号、中产13号的含量超过40%,而低产21号的含量仅为28.55%。通过隶属函数值法和聚类分析,将31个‘凤丹’单株分为3类,选出结实量、含油率、α-亚麻酸含量等3个指标综合表现优良的7个单株,可作为进一步观察培育优良单株的对象; 第Ⅱ类中某一项或某两项指标表现特别突出的单株,可作为今后杂交育种的储备材料。【结论】油用牡丹‘凤丹’单株产量变异系数较大,各单株间结实量性状差异也较大; 而α-亚麻酸含量、含油率两个指标变异系数相对较小,较为稳定。     

砧木对薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性的影响

【目的】探索不同砧木类型薄壳山核桃嫁接苗光合及荧光特性差异,为选育优良砧木、改进栽培管理方式提供科学依据。【方法】以薄壳山核桃‘Elliott’、‘Sauber’和‘Podsednik’实生苗作砧木,嫁接品种‘Pawnee’为接穗,研究3种不同砧木1年生‘Pawnee’嫁接苗的光合特性和叶绿素荧光诱导动力学特性。【结果】‘Elliott’嫁接苗(砧木‘Elliott’,接穗‘Pawnee’)在高光强下的净光合速率(P_n)以及对光照的利用范围高于‘Sauber’嫁接苗(砧木‘Sauber’,接穗‘Pawnee’)和‘Podsednik’嫁接苗(砧木‘Podsednik’,接穗‘Pawnee’);‘Podsednik’嫁接苗的暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(L_CP)最大,在弱光下消耗有机物最多;‘Sauber’的表观量子效率(A_QY)最大,利用弱光能力最强;水分利用效率(R_WUE)与净光合速率(P_n)极显著正相关,‘Elliott’嫁接苗的R_WUE最大,生产有机物效率更高。荧光分析表明,‘Sauber’嫁接苗的热耗散最大,用于电子传递的量子产额(φ_Eo)以及反应中心捕获的激子将电子传递到初级醌受体(Q_A)之后受体的概率(ψ_o)最小,‘Podsednik’嫁接苗的质体醌大小(S_m)、Q_A被还原次数(N)和质体醌还原速率[S_m/t(F_m)]最高,电子传递效率最高;‘Elliott’嫁接苗的3项荧光性能指数均为最高,‘Sauber’嫁接苗的最小。【结论】‘Elliott’嫁接苗具有更好的光合能力及水分利用效率,对环境的适应性更好,‘Podsednik’嫁接苗的光反应能力更强,‘Sauber’嫁接苗光合能力较弱。     

配方施肥对薄壳山核桃苗期养分含量及光合作用的影响

【目的】研究氮(N)、磷(P)、钾(K)不同配方施肥对薄壳山核桃苗期养分含量及生理特性的影响,筛选薄壳山核桃苗期的最佳施肥方案。【方法】以薄壳山核桃品种‘绍兴’2年生实生苗为砧木,优良品种‘马罕’(‘Mahan’)为接穗,嫁接生长1 a后的幼苗为试验材料,采用盆栽试验,根据L₉(3⁴)正交试验设计进行3因子(N、P、K) 3水平(水平1为4 g/株N、2 g/株P、1 g/株K,水平2为6 g/株N、3 g/株P、3 g/株K,水平3为8 g/株N、4 g/株P、5 g/株K)配方施肥试验,研究不同处理对薄壳山核桃幼苗全株及不同组织(根、茎和叶)养分含量(全N、全P和全K)以及叶片叶绿素含量和光合相关指标(净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO₂浓度C_i和蒸腾速率T_r)的影响。【结果】配方施肥显著提高了薄壳山核桃全株及幼苗根、茎、叶的全N、全P和全K含量,且全N和全P在不同组织中的含量均表现为叶>根>茎,全K含量表现为根>茎>叶;配方施肥后的叶绿素a、b含量均在7月中旬达到最大;配方施肥对幼苗光合相关指标的影响除T_r外均显著,且表现为N>K>P的处理效应。【结论】配方施肥能够显著提高薄壳山核桃全株及不同组织养分含量、叶片叶绿素含量以及光合作用能力,试验筛选出的最佳配方施肥为T4处理组,即每株施N、P、K肥分别为6、2、5 g。     

砧木年龄对美国山核桃嫁接苗光合特性的影响

为研究砧木年龄与嫁接苗生长的关系,笔者对3年生、5年生和9年生美国山核桃砧木嫁接苗的新梢生长特征进行分析,并比较了它们新梢叶片叶绿素含量及荧光、光合特性的差异。结果表明:不同年龄美国山核桃砧木嫁接苗新梢平均长度和粗度均是9年生>5年生>3年生; 砧木年龄越大,其嫁接苗新梢叶片的净光合速率、叶绿素含量、水分利用效率越高,蒸腾速率越小。试验结果说明砧木年龄越大,嫁接苗的光合能力及抗旱能力越强。     

油用牡丹‘凤丹’种子层积过程中营养物质的代谢变化研究

【目的】探索低温层积不同阶段油用牡丹‘凤丹’种子种皮结构、胚形态以及营养物质、酶活性的动态变化,为其休眠解除以及促进萌发提供理论参考。【方法】以低温层积5个阶段的‘凤丹’种子为材料,用扫描电镜(SEM)和体视显微镜观察种皮结构、种胚形态的变化,测定各层积阶段种子大小、吸水率的变化,同时测定种子中粗脂肪、可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉含量的变化以及过氧化物酶(POD)、酸性磷酸酶(APA)活性的变化,分析营养物质含量、酶活性与‘凤丹’种子休眠解除的关系。【结果】‘凤丹’种皮不存在吸水障碍,浸种96 h时,吸水率为54.2%,达到吸水平衡。层积30 d时,种子纵径由8.97 mm显著增加至10.44 mm,增加了16.4%;横径由6.42 mm显著增加至8.87 mm,增加了15.0%;之后种子大小增加缓慢。SEM观察结果表明:种皮主要由角质层、栅栏层和薄壁细胞层3层结构组成,成熟种子、种皮栅栏组织中长柱状细胞排列整齐紧密,但栅栏层、薄壁细胞层中很多细胞间有较小的空隙;层积30 d后,角质层内侧出现了明显的孔洞,栅栏层细胞排列较之前疏松,透性加大。成熟种子的胚较小,层积30 d后子叶略有膨大,下胚轴略有增粗;胚根突破种皮后子叶进一步增大,胚根、下胚轴明显伸长和增粗,但上胚轴仍需层积2个多月才能得以延伸。‘凤丹’种子含油率高,层积处理前种子中粗脂肪含量占种子鲜质量的32.3%,是胚乳中的主要贮藏物质。种子休眠解除过程中,其可溶性糖含量呈下降—上升—下降的变化趋势,而淀粉、可溶性蛋白和粗脂肪含量则一直呈下降趋势;层积过程中,POD和APA活性逐渐增强。【结论】‘凤丹’种皮不存在吸水障碍,透水性不是限制种子萌发的重要原因;成熟的种子胚极小,需在10 ℃条件下层积一段时间,使胚进一步分化发育完全,完成生理后熟作用;胚根突破种皮后仍存在上胚轴休眠现象,需在5 ℃下低温层积较长时间以解除其休眠;层积过程中随着酶活性的不断增强,贮藏物质逐渐被分解,为种子的各种代谢活动提供能量,且粗脂肪的分解与转化是此过程中的主要供能物质。‘凤丹’种子层积过程中其生理生化指标的变化与种胚形态变化呈现高度的一致性。     

‘凤丹’种子发育及其营养物质含量和相关酶活性的动态变化

【目的】 研究‘凤丹’蓇葖果及种子发育过程中形态变化规律的同时,探讨种子发育过程中营养物质间的转化规律,以充分了解‘凤丹’种子的发育特性,并为其科学栽培和管理提供理论依据。【方法】 以‘凤丹’蓇葖果及种子为材料,对其发育过程中6个阶段进行生物学观察,同时测定种子中的含水率、种子发育过程中营养物质(可溶性糖、可溶性蛋白、粗淀粉和粗脂肪含量)以及相关酶活性[总淀粉酶、总蛋白酶、乙酰辅酶 A 羧化酶(ACCase)和植物磷脂酸磷酸酯酶(PPase)]。【结果】 ‘凤丹’种子的发育大致可分为两个阶段:绿熟阶段(花后45~85 d)和褐熟阶段(花后95~115 d)。在测定的各阶段,种子含水率持续显著下降,种皮颜色由黄色变为乳白色,最终表皮坚固,呈黑褐色。果皮颜色也从绿色转变为黄褐色,最终呈现灰褐色并伴随着果荚开裂。对营养物质及相关酶活性而言,‘凤丹’种子发育过程中,油脂积累旺盛期主要集中于花后45~85 d,中后期时油脂增长较为缓慢,于成熟时达至此次测定的最高值(33.1%)。可溶性糖的消耗趋势与可溶性蛋白积累的趋势类似;且可溶性糖含量的变化与淀粉含量的变化呈显著正相关关系,均呈现下降—上升—下降的变化趋势,并均于花后85 d时达到了此次测定的最低值。在此过程中,总淀粉酶活性和总蛋白酶活性变化趋势分别与粗淀粉和可溶性蛋白变化趋势相反,且当粗淀粉含量随着总淀粉酶活性的升高而减少时,可溶性蛋白含量则随着总蛋白酶活性的降低而升高。此外,乙酰辅酶A羧化酶和磷脂酸磷酸酯酶活性则随着油脂积累速度的增加而升高。【结论】 各营养物质含量以及相关生物学特性等变化趋势表明,‘凤丹’种子于花后115 d左右采收较为合适。同时,在栽植过程中的不同阶段需采用不同的管理方案,于花后45~65 d时需保证水分及磷肥的充分供应;花后65~85 d时,则应以浅浇灌为主,增施适量的氮肥及钾肥;而种子发育中后期,应进一步适量减少水分供应,并追施少量磷肥。     

薄壳山核桃采穗圃的构建与质量评价

【目的】为薄壳山核桃采穗圃的营建提供科学依据。【方法】以薄壳山核桃品种‘波尼'所建不同类型采穗圃为对象,调查统计不同类型采穗圃所产接穗数量和质量的差异、接穗嫁接成苗情况及采穗对结果幼树结果的影响。【结果】采穗圃树龄(或根砧年龄)及嫁接时长影响接穗枝条数量,树龄大,嫁接时间长,接穗枝条数量多。接穗枝条芽数越多,接穗芽间距越短,嫁接成苗率越高,接穗芽成苗率越高。使用不同类型采穗圃接穗嫁接的嫁接苗其苗高和地径生长存在一定差异,但差异不显著。对结果幼树采穗会显著影响结果数,对常年用于采穗的结果幼树,采穗会减缓结果数量的增长; 对未进行过采穗的结果幼树,采穗会使结果数量显著减少。【结论】不同类型采穗圃对接穗数量、质量及嫁接成苗均有重要影响,应科学地营建薄壳山核桃采穗圃,同时探索采穗圃穗果兼营综合技术,以发挥采穗圃的最大效益。