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枳橙四倍体与二倍体干旱生理应答及水通道蛋白基因表达分析

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中国南方果树 2021年第4期50卷 1-6页

作者：彭滢李晓妍陈芝琳彭婷钟八莲肖璇赣南师范大学生命科学学院江西赣州341000 国家脐橙工程技术研究中心江西赣州341000

选盆栽2年生植株为试材,采用叶片离体脱水试验,自然干旱处理后形态、生理应答及水通道蛋白基因表达比较分析,对枳橙[Citrus sinensis(L.)Osb.×Poncirus trifoliata(L.)Raf.]二倍体及其同源四倍体的干旱胁迫耐受性进行评价。结果表明,... 详细信息

选盆栽2年生植株为试材,采用叶片离体脱水试验,自然干旱处理后形态、生理应答及水通道蛋白基因表达比较分析,对枳橙[Citrus sinensis(L.)Osb.×Poncirus trifoliata(L.)Raf.]二倍体及其同源四倍体的干旱胁迫耐受性进行评价。结果表明,离体脱水条件下,四倍体叶片相对失水率低于二倍体;自然干旱胁迫条件下,二倍体叶片萎蔫、黄化更严重;随着干旱胁迫的进行,两种倍性叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量及相对电导率都呈上升趋势,四倍体的MDA含量和相对电导率始终低于二倍体,Pro含量则始终高于二倍体;叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在干旱处理中表现为先升后降,四倍体的SOD及POD活性总体高于二倍体;在干旱15d时,在测定的9个水通道蛋白基因中,除PtrNIP1;1相对表达量是四倍体低于二倍体外,其余基因(PtrPIP1;2、PtrPIP1;3、PtrPIP2;2、PtrNIP1;2、PtrTIP1;3、PtrTIP4;1、PtrSIP1;1、PtrSIP1;2)的相对表达量均是四倍体高于二倍体。枳橙四倍体相比二倍体具有更强的耐干旱能力,与其干旱胁迫下的生理响应及水通道蛋白基因表达发生变化有关。

关键词：枳橙多倍体干旱胁迫生理响应水通道蛋白基因

枳橙谷氨酰胺合成酶基因GlnHZ克隆及生物信息学分析

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分子植物育种 2023年

作者：宾聪孙敏红周俊琴黄思中南林业科技大学林学院

为研究枳橙(Citrange)谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthase， GS)在柑橘(Cittrus)中调控氮素代谢的特性和功能。本研究以枳橙为试验对象，基于柑橘转录组数据，从枳橙中克隆得到一个GlnHZ基因，并开展了生物信息学分析，构建了PBI121... 详细信息

为研究枳橙(Citrange)谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthase， GS)在柑橘(Cittrus)中调控氮素代谢的特性和功能。本研究以枳橙为试验对象，基于柑橘转录组数据，从枳橙中克隆得到一个GlnHZ基因，并开展了生物信息学分析，构建了PBI121-GlnHZ过表达载体。结果表明：GlnHZ全长编码序列(coding sequence， CDS)为2 523 bp，编码840个氨基酸。蛋白理化性质和结构分析表明GlnHZ属于不稳定亲水蛋白，无跨膜结构和信号肽。进化树分析表明GlnHZ蛋白与克莱门柚(Citrus clementina)和甜橙(Citrus sinensis)的亲缘关系最相近，与文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)也存在着一定的同源关系。本研究成功构建PBI121-GlnHZ过表达载体，为后续转基因实验提供了科学依据。

关键词：枳橙谷氨酰胺合成酶基因克隆过表达载体

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枳橙砧沃柑在桂南地区的综合表现

南方农业学报 2023年第1期54卷 209-216页

作者：刘要鑫仇惠君欧智涛陈香玲高兴陈东奎李果果赵洪涛黄宏明李善彪广西农业科学院园艺研究所/农业农村部南宁南亚热带果树科学观测实验站广西南宁530007 广西农业科学院广西南宁530007 广西水果技术指导站广西南宁530022 南宁华侨投资区农业科学研究所广西南宁530105

【目的】探究枳橙砧木对沃柑树体及果实品质的影响,为筛选桂南地区沃柑适宜的砧木提供理论依据。【方法】在广西南宁市武鸣区采取长期定位试验,对嫁接在枳橙上的沃柑果实品质进行持续3年(2018—2020年)的研究,以资阳香橙砧、枳砧和红橘... 详细信息

【目的】探究枳橙砧木对沃柑树体及果实品质的影响,为筛选桂南地区沃柑适宜的砧木提供理论依据。【方法】在广西南宁市武鸣区采取长期定位试验,对嫁接在枳橙上的沃柑果实品质进行持续3年(2018—2020年)的研究,以资阳香橙砧、枳砧和红橘砧沃柑为对照,分析其树体指标(砧木干周、接穗干周、干周差、株高、挂果数量)及果实品质指标(单果重、果实横径、纵径、果形指数、果皮厚度、可食率、维生素C、可溶性固形物、柠檬酸、总糖、固酸比)等的变化。【结果】综合3年数据可知,枳橙砧沃柑在单果重、挂果数量和部分品质指标上优于其他砧木,3年平均挂果数为299个,单果重为143.07 g,维生素C含量为19.92 mg/100 m L,可溶性固形物含量为12.51%,柠檬酸含量为0.584%,总糖含量为12.46%,固酸比为21.42。枳橙砧与枳砧相比,呈现出生长势强,挂果数量多等优势,但与香橙砧相比,差异不显著(P>0.05,下同);结合单果重表现,枳橙砧沃柑无明显的下降趋势,与香橙砧沃柑相比,均能持续稳产。枳橙砧沃柑的果实品质整体表现低于枳砧沃柑,但进入丰产期后,二者品质差异不显著。对比其他3种砧木,红橘砧沃柑整体表现较差,主要为挂果数量较少,果实品质指标不理想,其中3年平均挂果数量为185个。【结论】枳橙砧沃柑在桂南地区综合表现较好,可考虑枳橙砧作为桂南地区沃柑的适宜砧木;但枳橙砧不适宜在缺锌较严重的地块种植,且在生产中,枳橙砧应控制树势,适时修剪,不适宜密植。

关键词：枳橙沃柑果实品质影响桂南地区

铵硝营养对枳橙幼苗谷氨酰胺合成酶活性及相关基因表达的影响

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植物生理学报 2018年第11期54卷 1703-1710页

作者：孙敏红吴炼谢深喜中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室长沙410004 中南林业科技大学经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心长沙410004 中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室长沙410004 湖南农业大学园艺园林学院长沙410128

本文采用水培方法,研究不同铵硝配比营养液对枳橙(Citrus sinensis×Poncirus trifoliate)幼苗体内谷氨酰胺合成酶(GS)活性变化及相关基因的表达量变化的影响。结果表明:不同处理的枳橙幼苗叶片GS酶活性均随着培养时间的延长而有一定增... 详细信息

本文采用水培方法,研究不同铵硝配比营养液对枳橙(Citrus sinensis×Poncirus trifoliate)幼苗体内谷氨酰胺合成酶(GS)活性变化及相关基因的表达量变化的影响。结果表明:不同处理的枳橙幼苗叶片GS酶活性均随着培养时间的延长而有一定增加,其中NO_3^-、NO_3^-:NH4+=7:3、NO_3^-:NH_4^+=1:1和NO_3^-:NH_4^+=3:7处理的GS酶活性大小无显著差异, NH_4+处理最小。各处理幼苗根系的GS活性显著高于叶片,其中NO_3^-:NH_4^+=7:3和NO_3^-:NH_4^+=1:1最高。3个GS相关基因CitGln 1.3、CitGln HZ、CitGln 2在幼苗各部位中均有表达。其中根系中CisGln HZ的表达量最高,叶片中CisGln HZ和CitGln 2表达量显著高于CisGln 1.3。由此推测CisGln HZ是存在于幼苗根系和叶片中GS酶的主要组成基因,并且受到氮素形态及配比的调控,对该基因进行系统进化树分析结果表明该基因与GS1家族功能最为相近。

关键词：枳橙硝态氮铵态氮谷氨酰胺合成酶

不同氮素形态培养对枳橙幼苗硝酸还原酶活性及相关基因表达的影响

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果树学报 2017年第4期34卷 410-417页

作者：孙敏红卢晓鹏曹雄军李静熊江谢深喜湖南农业大学园艺园林学院长沙410128 中南林业科技大学林学院长沙410004

【目的】进一步探讨枳橙对氮素吸收利用机制,为柑橘生产上提高氮素利用效率和科学施肥提供科学依据。【方法】以枳橙为材料,采用水培方法,在Hoagland配方的基础上进行调节,研究了不同形态氮素配比对枳橙幼苗硝酸还原酶(NR)活性变化及相... 详细信息

【目的】进一步探讨枳橙对氮素吸收利用机制,为柑橘生产上提高氮素利用效率和科学施肥提供科学依据。【方法】以枳橙为材料,采用水培方法,在Hoagland配方的基础上进行调节,研究了不同形态氮素配比对枳橙幼苗硝酸还原酶(NR)活性变化及相关基因表达量的影响。【结果】幼苗叶片及根系NR活性均随着培养时间的延长而增加,且叶片NR活性高于根系。其中2号(NO_3^-∶NH_4^+=7∶3)和3号(NO_3^-∶NH_4^+=5∶5)处理的叶片酶活最高;1号(NO_3^-∶NH_4^+=10∶0)和2号(NO_3^-∶NH_4^+=7∶3)处理根系的NR活性显著高于其他处理;进一步研究NR相关基因表达情况表明:3个基因(CitNia1、CitNia2、CitNia OA)在不同处理的枳橙幼苗体内均有表达,其中CitNia1和CitNia2分别是根系和叶片NR相关主效基因,2者均受到NO_3^-、NH_4^+配比诱导,且3号处理(NO_3^-∶NH_4^+=5∶5)下表达量最高。【结论】枳橙幼苗硝态氮代谢的主要部位为叶片,且CitNia2是主效基因,通过调节铵硝比例可以促进其表达。

关键词：枳橙硝态氮铵态氮硝酸还原酶

不同氮素形态对枳橙幼苗根系生长及氮素吸收动力学特性的影响

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林业科学 2015年第12期51卷 113-120页

作者：孙敏红卢晓鹏曹雄军李静熊江谢深喜湖南农业大学园艺园林学院长沙410128 中南林业科技大学林学院长沙410004

【目的】积橙是柑橘的主要砧木,因其具有抗柑橘衰退病等特性而被大力推广应用。本研究探讨积橙对氮素吸收利用机理,为柑橘生产上提高氮素利用效率和科学施肥提供科学依据。【方法】以积橙为材料,采用水培方法在Hoagland配方的基础上进... 详细信息

【目的】积橙是柑橘的主要砧木,因其具有抗柑橘衰退病等特性而被大力推广应用。本研究探讨积橙对氮素吸收利用机理,为柑橘生产上提高氮素利用效率和科学施肥提供科学依据。【方法】以积橙为材料,采用水培方法在Hoagland配方的基础上进行调节,研究不同形态氮素配比对积橙幼苗根系生长特性的影响及对硝态氮、铵态氮溶液的吸收动力学特性。【结果】不同处理的积橙幼苗根系生长特性表现为随着培养液中铵态氮比例的增加,幼苗根系的主根长度、侧根数及根系活力都呈先增加后降低的趋势,其中混合氮素培养对主根长度的促进作用好于单一氮素;而一定比例的铵态氮可促进根系侧根的发生,全硝、全铵及4号处理(NO3-:NH4+=3:7)萌发的侧根数之间无显著差异;根系活力则表现为2号处理(NO3-:NH4+=7:3)最佳,其次是1号处理(NO3-:NH4+=10:0)和3号处理(NO3-:NH4+=5:5),而全铵处理的根系活力则最小。故利于幼苗根系生长和根系活力增加的是2号处理,其次是3号处理;不同处理的幼苗对硝态氮溶液吸收动力学特征表现为:随着铵态氮比例的增加,动力学最大速率(V_m)米氏常数(K_m)值和α值均为先增加后降低的趋势,其中2号处理对硝态氮溶液的V_m K_m和α值均显著高于其他处理;对铵态氮溶液吸收动力学特征则表现为:随着铵态氮比例的增加,Vm Km均表现为先增加后降低的趋势,α值变化较为复杂,其中2号处理的V_m值显著高于其他处理,Km值则低于3号处理但显著高于4号和全铵处理,而α值虽与全铵处理间无差异但都显著高于其他处理。说明2号处理对外界的硝态氮和铵态氮均有较强的喜好性和竞争能力。【结论】所有处理均表现出V_m NO3^->V_mNH4^+,K_mNO3^->K_m NH4+,这表明积橙喜混合态氮对硝态氮的需求大于对铵态氮的需求。

关键词：枳橙根系形态硝态氮铵态氮吸收动力学

转rol基因枳橙分子鉴定及部分生物学的观测

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园艺学报 2006年第1期33卷 130-133页

作者：胡春华邓子牛 A.Gentile 徐艳熊兴耀湖南农业大学园艺园林学院 University of Catania 95123意大利

对转rol基因枳橙B、D、E3个系及对照田间高接植株进行了PCR分子鉴定、RT-PCR转基因表达分析和生物学特征的观测。PCR分析表明rolA、rolB、roIC已成功转入到3个转化枳橙系中。利用RT-PCR在田间转化植株中只检测到npt Ⅱ和rolC基因的表达... 详细信息

对转rol基因枳橙B、D、E3个系及对照田间高接植株进行了PCR分子鉴定、RT-PCR转基因表达分析和生物学特征的观测。PCR分析表明rolA、rolB、roIC已成功转入到3个转化枳橙系中。利用RT-PCR在田间转化植株中只检测到npt Ⅱ和rolC基因的表达，而rolA、rolB基因未检测到。3个转化系枳橙均表现出顶端优势减弱，侧枝增多，植株矮化性状明显，高度只有对照植株的44％～50％，节间长度缩短，叶面积减少；光合作用增强；内源赤霉素、生长素、玉米素等促进类激素在中部、下部叶片含量均高于对照，这可能是诱导上述形态特征的变化的因素之一。

关键词：转基因枳橙 rol基因 RT-PCR 形态特征内源激素

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枳橙嫩枝扦插生根的主要影响因子分析

西南农业学报 2010年第4期23卷 1220-1224页

作者：陈霞谢永红程玥晴重庆市农业科学院果树研究所。重庆江津402260

本试验目的在于建立枳橙半开放条件下的微体自养快繁技术体系,以解决无病毒枳橙砧木紧缺难题。通过研究不同木质化程度、不同扦插时间、不同扦插基质、不同生长调节剂组合以及代谢调节剂处理对枳橙插条生根的影响。结果表明:扦插基质以V... 详细信息

本试验目的在于建立枳橙半开放条件下的微体自养快繁技术体系,以解决无病毒枳橙砧木紧缺难题。通过研究不同木质化程度、不同扦插时间、不同扦插基质、不同生长调节剂组合以及代谢调节剂处理对枳橙插条生根的影响。结果表明:扦插基质以V(草碳土)∶V(河沙)∶V(蛭石)为2∶1∶2较适宜;插条处理以400 mg/L IBA(浸泡8 h),6月中旬扦插的效果最好;结合喷施改良施代谢调节剂(1/2MS+6-BA 20 mg/L+NaHSO3400 mg/L),枳橙半木质化插条生根率可达95%以上。该研究为枳橙插条大规模快繁应用奠定了坚实的基础。

关键词：枳橙半木质化枝条扦插生根影响因子

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枳橙四倍体资源发掘、鉴定及耐旱性评价

枳橙四倍体资源发掘、鉴定及耐旱性评价

作者：彭滢赣南师范大学

学位级别：硕士

柑橘优良砧木及接穗品种资源的选育是柑橘产业可持续发展的重要保障。枳橙是甜橙与枳的杂种,根系发达,生长势旺,是较有发展潜力的柑橘砧木。枳橙种子具多胚性,存在自发的四倍体发生现象。四倍体砧木通常具有更强的环境适应性和营养吸收... 详细信息

柑橘优良砧木及接穗品种资源的选育是柑橘产业可持续发展的重要保障。枳橙是甜橙与枳的杂种,根系发达,生长势旺,是较有发展潜力的柑橘砧木。枳橙种子具多胚性,存在自发的四倍体发生现象。四倍体砧木通常具有更强的环境适应性和营养吸收能力,枳橙四倍体种质资源的发掘在柑橘砧木遗传改良中具有重要意义。本研究通过形态学初选与流式细胞术相结合的方法从枳橙实生苗群体中筛选获得一批四倍体新种质,从形态、组织细胞、干旱生理等方面对枳橙四倍体及其二倍体对照进行了比较;利用SSR、MSAP分子标记技术分别对四倍体变异来源及叶片基因组表观遗传变异进行了分析,主要结果如下:1.通过形态学观察从枳橙实生苗群体750个单株中初选疑似枳橙多倍体24株,经流式细胞仪鉴定获得22株枳橙四倍体,枳橙四倍体形态学初选准确率达91.7%,枳橙群体四倍体自然发生率为2.93%。采用19对SSR引物对获得的枳橙四倍体植株进行鉴定,结果表明均为同源四倍体。2.枳橙二倍体和四倍体形态学与组织学比较结果表明,四倍体叶片加厚,叶型指数变小,气孔密度降低,气孔变大,根系更加发达,植株明显矮化;从叶片、叶柄及根的横切组织切片来看,四倍体海绵组织和栅栏组织更厚,输导组织更加发达。3.枳橙二倍体和四倍体叶片光合生理测定结果表明,四倍体在日变化中净光合速率、蒸腾速率和气孔限制值都显著高于二倍体,且净光合速率最大值达到4.43μmol·m·s,为二倍体的1.48倍。胞间CO浓度二倍体始终高于四倍体,气孔导度两者没有明显差异。4.以枳橙二倍体为对照,利用MSAP分子标记技术对同源四倍体枳橙叶片基因组DNA甲基化水平及模式变化进行分析。结果表明,10对选择性扩增引物共扩增出775条带,二倍体和同源四倍体枳橙扩增带数分别为391和384,对应的总甲基化率分别为31.97%(含全甲基化率16.37%,半甲基化率15.6%)和31.25%(含全甲基化率18.49%,半甲基化率12.76%);MSAP扩增条带统计表明,同源四倍体的总甲基化率变化较小,全甲基化率高于二倍体,半甲基化率较二倍体均有所降低,相比二倍体对照,四倍体枳橙叶片基因组DNA主要发生了甲基化模式的变化。5.采用叶片离体脱水及自然干旱方式对盆栽二倍体及四倍体枳橙干旱胁迫耐受性进行了比较。结果表明,离体脱水条件下四倍体枳橙叶片相对失水率低于二倍体;盆栽干旱胁迫条件下,二倍体枳橙叶片萎蔫、黄化更为严重。叶片干旱生理响应分析表明,随着干旱胁迫的进行,两种倍性枳橙丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、脱落酸(ABA)含量及电导率都呈上升趋势;四倍体枳橙MDA含量和电导率始终低于二倍体对照,Pro、ABA含量则始终高于二倍体枳橙;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性表现为先升后降,但四倍体枳橙叶片的SOD及POD活性总体高于二倍体枳橙。6.实时荧光定量PCR对枳橙叶片水通道蛋白基因表达分析结果表明,干旱15 d后,除Ptr NIP1;1外四倍体叶片水通道蛋白基因Ptr PIP1;2、Ptr PIP1;3、Ptr PIP2;2、Ptr NIP1;2、Ptr TIP1;3、Ptr TIP4;1、Ptr SIP1;1、Ptr SIP1;2相对表达量均显著高于二倍体。据此可知,四倍体枳橙耐干旱能力的提高也可能与二者水通道蛋白基因表达差异有关。

关键词：枳橙同源四倍体 SSR MSAP 生理响应水通道蛋白基因