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一氧化氮对苹果果实愈伤苯丙烷代谢的影响及生理机制分析

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西北植物学报 2022年第4期42卷 619-627页

作者：柴秀伟孔蕊李宝军朱亚同毕阳 Dov Prusky 甘肃农业大学食品科学与工程学院兰州730070 Department of Postharvest Science of Fresh Produce Agricultural Research Organization Rishon LeZion 7505101 Israel

以“红星”苹果果实为试材,采用0.5 mmol/L的NO供体硝普钠(SNP)溶液浸泡人工损伤的苹果5 min,考察SNP处理后愈伤期间果实失重率和病情指数,分析伤口处苯丙烷代谢关键酶活性和产物含量,以及H_(2)O_(2)含量和过氧化物酶活性,并探讨其相关... 详细信息

以“红星”苹果果实为试材,采用0.5 mmol/L的NO供体硝普钠(SNP)溶液浸泡人工损伤的苹果5 min,考察SNP处理后愈伤期间果实失重率和病情指数,分析伤口处苯丙烷代谢关键酶活性和产物含量,以及H_(2)O_(2)含量和过氧化物酶活性,并探讨其相关生理机制,为苹果果实采后快速愈伤提供方法及理论依据。结果表明:(1)SNP处理显著降低了愈伤期间损伤苹果果实的失重率和扩展青霉(Penicillium expansum)损伤接种果实的病情指数,处理果实的失重率和病情指数于处理第5天时较对照分别显著降低40.2%和31.4%。(2)SNP处理显著提高了果实伤口处苯丙烷代谢关键酶苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶和肉桂醇脱氢酶的活性,并提高了肉桂酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸、总酚、类黄酮、p-香豆醇、松柏醇、芥子醇及木质素的含量水平;SNP处理显著提高了果实伤口处的H_(2)O_(2)含量以及POD活性。研究发现,NO可通过激活苹果果实伤口处苯丙烷代谢,提高H_(2)O_(2)含量以及POD活性来促进苹果果实的愈伤。

关键词：一氧化氮(NO) 苹果果实愈伤苯丙烷代谢

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苹果果实采收技术及注意事项

果树实用技术与信息 2022年第1期 44-46页

作者：王志华贾朝爽王文辉中国农业科学院果树研究所辽宁兴城125100

本技术主要规定了我国主栽苹果品种果实的采收成熟度指标及确定方法、成熟度与果实用途以及采收方法和注意事项,适用于我国苹果种植基地鲜食苹果的采摘。1苹果成熟苹果成熟过程中,果实品质、质量等会发生一系列变化。果实淀粉含量急剧下... 详细信息

本技术主要规定了我国主栽苹果品种果实的采收成熟度指标及确定方法、成熟度与果实用途以及采收方法和注意事项,适用于我国苹果种植基地鲜食苹果的采摘。1苹果成熟苹果成熟过程中,果实品质、质量等会发生一系列变化。果实淀粉含量急剧下降,可溶性固形物和可溶性糖含量逐渐上升(俗称“上糖”),果实硬度下降,单果重逐渐增加,种子颜色逐渐加深,果皮底色开始褪绿转黄。

关键词：采收方法苹果品种苹果果实果实品质果实硬度采收技术褪绿种子颜色

转录因子PacC介导的苹果果实与扩展青霉互作机制

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转录因子PacC介导的苹果果实与扩展青霉互作机制

作者：朱亚同甘肃农业大学

学位级别：硕士

扩展青霉(Penicillium expansum)是重要的采后病原真菌,可引起多种温带水果的青霉病,其中以苹果青霉病最为典型。Pac C是真菌Pal/Rim-p H信号通路转录因子,不仅调控生长发育,还可调控致病性。本研究采用P.expansum野生型菌株(WT)和Pac ... 详细信息

扩展青霉(Penicillium expansum)是重要的采后病原真菌,可引起多种温带水果的青霉病,其中以苹果青霉病最为典型。Pac C是真菌Pal/Rim-p H信号通路转录因子,不仅调控生长发育,还可调控致病性。本研究采用P.expansum野生型菌株(WT)和Pac C缺失突变株(ΔPePacC)分别接种“富士”果实,观察接种果实其致病性和果实不同组织p H及内源性激素含量变化;利用RNA-seq技术分析其基因表达特征,并验证主要代谢在果实与病原菌相互作用中的调控作用。主要结果如下:1.ΔPePacC接种降低了果实的早期发病率,抑制了病斑直径的扩展;ΔPePacC接种还抑制了果实病健交界处及外部不同组织的酸化;ΔPePacC接种提高了果实病健交界处组织的ABA和JA含量,降低了GA和SA含量,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中ABA和JA含量逐渐降低,GA和SA含量逐渐增加。2.ΔPePacC接种果实病健交界处组织转录组分析表明,共有491个差异表达基因(DEGs),其中上调表达149个,下调表达342个;GO分析涉及18项生物学过程、11项细胞组分和9项分子功能,主要涉及氧化还原、多糖代谢和细胞壁组分;KEGG注释到83个代谢通路,主要涉及谷胱甘肽代谢、苯丙烷代谢、萜类合成、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化、磷酸戊糖途径、植物激素信号转导、植物-病原体互作等过程;转录因子分析预测到与次生代谢、乙烯合成和激素信号传导等相关的转录因子53类。3.ΔPePacC接种上调了果实病健交界处组织的NOX表达量和活性,下调了SOD表达量和活性,促进了O产生,抑制了HO积累,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中NOX和SOD表达量和活性均逐渐降低,但O含量始终维持在较高水平,HO含量持续降低;ΔPePacC接种上调了CAT和POD的表达量和活性,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中CAT、POD表达量和活性均有所下降;ΔPePacC接种抑制了ASA-GSH循环活性,随着病健交界处向健康部位的过渡组织中其活性也逐渐降低;ΔPePacC接种还抑制了果实病健交界处组织的体外抗氧化能力,随着病健交界处向健康部位的过渡组织中体外抗氧化能力逐渐降低。4.ΔPePacC接种下调了果实病健交界处组织的PME和PL表达量,抑制了PMG活性,增强了PG活性,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中PME和PL表达量逐渐降低,PMG和PG活性均略有增加;ΔPePacC接种抑制了Cx和β-GLU活性,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中Cx和β-GLU活性均有所增加;ΔPePacC接种上调了PLA1、PLA2、PLC、PLD和PTEN表达量,增加了PLA1、PLA2、PLC、PLD和LOX活性,加速了PC、IP3、PIP2和PI的消耗,促进了PA的合成,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中PLA1、PLA2、PLC、PLD和LOX表达量和活性均迅速增加,从而使得PIP2、PI和PA含量均被显著增加并维持在较高水平。5.ΔPePacC接种上调了果实病健交界处组织的NI、AI、SS和SPS表达量和活性,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中NI、AI、SS和SPS表达量和活性均有所下降;ΔPePacC接种还上调了G6PDH、6PGDH表达量和活性,提高了NADP和NADPH水平,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中G6PDH、6PGDH表达量和活性以及NADP含量均不断降低,而NADPH含量较高;ΔPePacC接种还上调了SUT、v GT、SWEET表达量及活性,降低了TSS、蔗糖和果糖含量,增加了葡萄糖含量,随着病健交界处向健康部位的过渡,组织中SUT、TMT、v GT、SWEET表达量和活性迅速增加,TSS含量无明显变化,蔗糖、葡萄糖和果糖含量迅速升高。6.ΔPePacC接种激活了果实病健交界处组织的PAL、C4H、4CL、CAD、LAC和POD活性,提高了肉桂酸、p-香豆酸、阿魏酸、芥子酸和总酚水平,促进了肉桂醇、松柏醇、芥子醇和木质素的合成,增加了类黄酮含量,随着病健交界处向健康部位的过渡,PAL、4CL、CAD和POD活性逐渐降低,C4H和LAC活性逐渐升高,酚酸单体和总酚含量逐渐升高,木质素单体和木质素含量逐渐积累,类黄酮含量逐渐降低。7.K.apiculata可通过营养和空间竞争的方式迅速定殖于果实伤口处,通过增加果实伤口处的苯丙烷代谢关键酶PAL活性和总酚、类黄酮和木质素含量,以及抗氧化酶(SOD、CAT、POD和PPO)活性降低P.expansum损伤接种果实的发病率和病斑直径。综上,Pac C可以通过提高果实病健交界处组织的p H来降低致病力。Pac C可以抑制果实病健交界处组织的ROS积累,有效维持果实不同组织的ROS稳态;Pac C还可抑制果实病健交界处组织胞外酶的释放,以及果实不同组织中细胞壁降解酶的活性,激活磷脂酸代谢;

关键词：转录因子PacC 苹果果实扩展青霉转录组互作分析活性氧糖代谢苯丙烷代谢

不同中间砧对富士苹果贮藏期表皮蜡质和角质的影响

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果树学报 2024年

作者：李芳红杨瑞瑞白露王雪雪李欣王延秀毕阳甘肃农业大学食品科学与工程学院甘肃农业大学园艺学院

【目的】尽管已有报道表明，SH6和M26作中间砧的富士苹果在贮藏品质、抗氧化活性和采后抗病性上存在差异，但不同中间砧是否会影响果实表皮的蜡质和角质，进而影响果实的耐贮性还未见报道。【方法】比较SH6和M26作中间砧的富士苹果在常... 详细信息

【目的】尽管已有报道表明，SH6和M26作中间砧的富士苹果在贮藏品质、抗氧化活性和采后抗病性上存在差异，但不同中间砧是否会影响果实表皮的蜡质和角质，进而影响果实的耐贮性还未见报道。【方法】比较SH6和M26作中间砧的富士苹果在常温贮藏期间的失重率和呼吸强度，通过扫描电子显微镜观察表皮蜡质形态和结构的差异，并采用气相色谱/质谱联用仪测定蜡质和角质的单体含量。【结果】常温贮藏期间，SH6果实的失重率和呼吸强度显著低于M26果实，表皮蜡质层厚度、蜡质和角质总量显著高于M26果实。两种砧木果实的果皮中鉴定出28种角质共有成分，34种蜡质共有成分。SH6果实中角质共有成分的含量均显著高于M26果实，这些成分包括14种脂肪酸、7种羟基脂肪酸、2种二羧酸和5种醇。此外，SH6果实还有5种特有角质成分，包括花生四烯酸、顺式-8，11，14-二十烷三烯酸、18-羟基-9，12-十八碳二烯酸、22-羟基二十二烷酸和二十四烷醇。M26果实也有4种特有角质成分，包括十八烷酸、（3β）-3-三羟基-齐墩果-12-烯-28-酸、10，13-二十碳二烯酸和7，10，13-二十碳三烯酸。SH6果实中蜡质共有成分的含量也均显著高于M26果实，包括5种烷烃、6种醇、4种脂肪酸、12种酯类、2种醛类和4种其他物质。SH6果实还有3种蜡质特有成分，包括熊果醛、二十烷酸丁酯和熊果酸甲酯。M26果实也有3种特有蜡质成分，包括二十烷酸、棕榈酸-3-甲基丁酯和山嵛酸乙酯。相关性分析表明，果实贮藏期间的失重率和呼吸强度与蜡质层厚度呈显著负相关（r=-0.85，r=-0.77），失重率与羟基脂肪酸和酯类呈显著正相关（r=0.81，r=0.87），呼吸强度与羟基脂肪酸和二羧酸呈正相关（r=0.59，r=0.50）。【结论】与M26作中间砧相比，SH6作中间砧的富士苹果果实具有较厚的表皮蜡质层和更丰富的角质和蜡质含量，使其在贮藏期间具有更低的失重率和呼吸速率。

关键词：中间砧苹果果实贮藏性角质蜡质

苹果果实不同发育期维管束结构及水分运输变化

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植物生理学报 2015年第9期51卷 1414-1418页

作者：王艳芳叶淄刘昊刘群龙张彬郝燕燕山西农业大学园艺学院山西太谷030801

以‘富士’苹果果实为试材,采用质外体染料示踪法结合维管束石蜡切片观察研究苹果果实不同发育期维管束水分运输变化及维管束结构变化。结果表明,苹果果实幼果期,维管束染色数量最多,染色范围最广,染液运输速率也最高,为3.1cm·h-1,萼... 详细信息

以‘富士’苹果果实为试材,采用质外体染料示踪法结合维管束石蜡切片观察研究苹果果实不同发育期维管束水分运输变化及维管束结构变化。结果表明,苹果果实幼果期,维管束染色数量最多,染色范围最广,染液运输速率也最高,为3.1cm·h-1,萼片主维管束形态结构完整,呈半月形,木质部导管及薄壁细胞分布规则,呈辐射状排列。进入着色期,维管束染色范围缩小,染液运输速率下降,果肉细胞及木质部薄壁细胞的膨大,将萼片主维管束由半月形挤压成弯月形,并使得部分维管束离散。果实发育至成熟期后,染液在梗洼处停留,维管束几乎无染液分布,染液运输速率也最低,只有0.32 cm·h-1,膨大的薄壁细胞将萼片主维管束挤压得扭曲变形呈不规则线条状,维管束结构严重破坏,排列疏松分散,纵切解剖结构观察还发现萼片主维管束纵向发生了部分断裂或整体断裂。

关键词：苹果果实维管束水分运输解剖结构

苹果果实GalDH和GalLDH基因的表达与AsA的关系

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中国农业科学 2010年第2期43卷 351-357页

作者：李明军高静马锋旺梁东侯长明西北农林科技大学园艺学院

【目的】进一步探明苹果果实是否具有抗坏血酸(AsA)合成的能力。【方法】从‘嘎拉’苹果果实中克隆AsA合成关键酶L-半乳糖脱氢酶(L-galactose dehydrogenase,GalDH)全长cDNA序列,检测它与另一合成酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(L-galactono... 详细信息

【目的】进一步探明苹果果实是否具有抗坏血酸(AsA)合成的能力。【方法】从‘嘎拉’苹果果实中克隆AsA合成关键酶L-半乳糖脱氢酶(L-galactose dehydrogenase,GalDH)全长cDNA序列,检测它与另一合成酶L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(L-galactono-1,4-lactone dehydrogenase,GalLDH)在苹果不同组织中的表达及酶活性与AsA含量的关系。【结果】克隆获得的苹果GalDH cDNA含有975bp的完整开放阅读框,编码一条分子量为34.97kD、含324个氨基酸残基的蛋白质,登录号为GQ131419。在叶片和苹果果实不同组织中,均能检测到GalDH和GalLDH基因mRNA表达和活性,叶片高于果实,幼果高于成熟果,果皮高于果肉。同时,苹果果皮中的AsA含量受光的调控,二者在阳面果皮的表达和活性明显高于阴面果皮,而阳、阴面果肉间无明显差异。不同组织中的AsA含量与GalDH和GalLDH活性均呈显著正相关性。【结论】进一步证明了苹果果实自身具有经L-半乳糖途径合成AsA的能力,且合成可能是苹果果实AsA形成的主要决定因子。

关键词：苹果果实 L-半乳糖脱氢酶 L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶抗坏血酸

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基于改进型VGG的苹果果实品种识别

软件 2022年第5期43卷 32-37页

作者：陈永卫韩俊英任希同甘肃农业大学信息科学技术学院甘肃兰州733070 平凉机电工程学校甘肃平凉743400

为了对栽培的苹果果树品种进行准确分类,本实验对甘肃省平凉市静宁县果树果品研究所苹果良种苗木繁育基地的10个苹果品种作为研究对象,在基于改进的VGG神经网络上对苹果果实数据集上进行试验,结果表明本算法识别正确率高达99.84%,对比... 详细信息

为了对栽培的苹果果树品种进行准确分类,本实验对甘肃省平凉市静宁县果树果品研究所苹果良种苗木繁育基地的10个苹果品种作为研究对象,在基于改进的VGG神经网络上对苹果果实数据集上进行试验,结果表明本算法识别正确率高达99.84%,对比其他分类方法本实验模型的识别性能更好。

关键词：卷积神经网络苹果果树品种苹果果实分类 VGG

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苹果果实表面积的一种新测算方法

生物数学学报 1995年第4期10卷 159-163页

作者：苑克俊孙瑞红杨恒爱山东省果树研究所泰安271000 山东莒县天宝果树站

本文提出一个描述苹果果实的数学模型，基于此模型推导出计算苹果果实表面积的新方法．只需测知果实纵径、横径、梗洼深和萼洼深，即可利用新方法计算出果实表面积，且测算精度高，其平均测算误差仅约1.5％．

关键词：果实表面积椭圆方程新方法旋转曲面测算方法果实纵径苹果果实富士苹果实的表面计算公式

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黄河滩区苹果果实病害的识别与防控

果农之友 2022年第4期 40-42页

作者：徐伟车升国韩斌李效云黄红梅菏泽市林业技术服务中心山东菏泽274000 菏泽市林业产业发展中心山东菏泽274000

黄河滩区夏季普遍高温多雨的气候环境,为病菌创造了适宜的繁殖传播条件,加之部分果园管理粗放,缺乏科学的病害管理策略,苹果果实的病害发病率高、流行快、危害大,严重限制了本地区苹果产业可持续发展。2021年8—10月菏泽地区降雨量超往... 详细信息

黄河滩区夏季普遍高温多雨的气候环境,为病菌创造了适宜的繁殖传播条件,加之部分果园管理粗放,缺乏科学的病害管理策略,苹果果实的病害发病率高、流行快、危害大,严重限制了本地区苹果产业可持续发展。2021年8—10月菏泽地区降雨量超往年同期水平,不仅导致苹果普遍落叶落果,而且引起果实腐烂严重(图1),特别是苹果轮纹烂果病、炭疽病和霉心病,一般园区烂果率5%,严重的超50%,挫伤了果农发展果业的信心和积极性。笔者针对黄河滩区苹果炭疽病、轮纹烂果病、霉心病等症状特征、发病规律以及防控技术等方面进行分析总结,为当地果农标准化防控苹果果实病害提供技术指导。

关键词：苹果炭疽病果实病害霉心病防控技术发病规律烂果率黄河滩区苹果果实