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利用PCR产物混池重测序检测梨褐皮关联SLAF标签多态性

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园艺学报 2024年第4期51卷 707-714页

作者：蒋爽王晓庆施春晖李水根骆军上海市农业科学院林木果树研究所上海市园艺重点实验室上海201403

在已知梨褐皮关联的SLAF标签(Marker286117)序列上存在4个SNP位点,共有4个基因型(a~d)的基础上,使用PCR加混池重测序技术鉴定该SLAF标签在64个梨品种中的多态性。共获得7.1 Gb原始数据,通过编译的SNP-rseq和Calculate程序对数据进行处理... 详细信息

在已知梨褐皮关联的SLAF标签(Marker286117)序列上存在4个SNP位点,共有4个基因型(a~d)的基础上,使用PCR加混池重测序技术鉴定该SLAF标签在64个梨品种中的多态性。共获得7.1 Gb原始数据,通过编译的SNP-rseq和Calculate程序对数据进行处理,64个梨样品获得的平均read数量为117642条,满足分析需求。在该SLAF标签上新发现2个基因型(e和f)。6个基因型中c为原始类型,在栽培种砂梨和白梨中鉴定到b、d和e基因型;a和f基因型则出现在拥有西方梨血统的样品中。对基因型和表型统计后发现,c基因型存在时,梨果皮为褐色,不含c基因型时为绿色。该规律不仅适用于东方梨,在西方梨的一些样品中也适用。混池重测序技术降低了测序成本,相关技术手段能够应用于简化重测序后续的验证和标记辅助育种。

关键词：梨 SLAF标签 SNP 多态性重测序

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优质耐贮草莓新品种海丽姬的选育

果树学报 2022年第7期39卷 1334-1336页

作者：董超段可邹小花杨静高清华上海市农业科学院林木果树研究所·上海市设施园艺技术重点实验室上海201403

海丽姬是由甜查理与章姬杂交选育而成的优质耐贮草莓新品种。株型紧凑,果实长圆锥形、整齐,平均单果质量23 g,果形指数2.04;果面鲜红有光泽、着色一致、表面平整,香味淡。果肉红色、肉质硬脆、甜酸适口、果实硬度0.39kg·cm^(-2)。整个... 详细信息

海丽姬是由甜查理与章姬杂交选育而成的优质耐贮草莓新品种。株型紧凑,果实长圆锥形、整齐,平均单果质量23 g,果形指数2.04;果面鲜红有光泽、着色一致、表面平整,香味淡。果肉红色、肉质硬脆、甜酸适口、果实硬度0.39kg·cm^(-2)。整个采收期内可溶性固形物含量(w)10.5%~14.0%,果实成熟采收期5~6个月,在上海地区9月上旬定植,11月中旬成熟。匍匐茎抽生能力中等。较抗草莓白粉病,对灰霉病有一定抗性。货架期一般3~7 d。适合上海及长江流域地区设施栽培。

关键词：草莓新品种海丽姬优质耐贮

翠冠梨大果芽变果实组织切片、激素变化及转录组分析

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果树学报 2022年第10期39卷 1737-1747页

作者：蒋爽骆军王晓庆李水根周博强上海农业科学院林木果树研究所·上海市设施园艺技术重点实验室上海201403

【目的】芽变材料是果树育种中的重要资源。前期发现1个翠冠梨的大果芽突变体,果实明显大于普通翠冠,对其变异来源和分子机制进行探究。【方法】通过石蜡切片、内源激素测定以及转录组测序解析大果芽变机制。【结果】石蜡切片结果显示,... 详细信息

【目的】芽变材料是果树育种中的重要资源。前期发现1个翠冠梨的大果芽突变体,果实明显大于普通翠冠,对其变异来源和分子机制进行探究。【方法】通过石蜡切片、内源激素测定以及转录组测序解析大果芽变机制。【结果】石蜡切片结果显示,大翠冠果肉细胞横切面积大于翠冠,说明大翠冠的细胞体积增大。大翠冠中反式玉米素和赤霉素A3的含量分别在开花后10和20 d高于翠冠。花后40 d内分5个时间点取样,利用RNA-seq高通量测序评估幼果发育期间的基因表达水平,共鉴定出2015个差异表达基因,其中302个基因在2个以上时间点发生差异表达。在花后0和10 d时,一些植物激素信号转导相关基因发生差异表达。在大翠冠中3个细胞分裂素相关基因(AHP1、ORR10和ARR17)花后10 d上调表达,在大翠冠中赤霉素负调控相关基因GA3ox1和GA2ox1分别在花后0和10 d下调表达。在大翠冠中发现1个长链非编码lncRNA在所有时间点均下调表达。在大翠冠中晚期胚胎富集蛋白基因D29、锌指蛋白基因dof2.1和伸展蛋白基因extensin等在一些时间点发生表达上调,表明这些基因可能在控制果实细胞大小中起重要作用。【结论】该研究结果从生理生化和分子水平揭示了翠冠梨大果芽变可能的变异原因,细胞分裂素和赤霉素可能参与调控果实的大小,转录组分析为解析翠冠梨大果芽变的分子机制奠定了基础。

关键词：翠冠梨芽变果实大小发育转录

弱光环境下适应性不同的番茄生长发育与转录组差异分析

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园艺学报 2024年第2期51卷 335-345页

作者：王虹苗辰丁小涛沈海斌朱为民上海市农业科学院园艺研究所上海市设施园艺技术重点实验室上海201403

以番茄耐弱光品种‘申粉16’和不耐弱光品种‘K20’为材料,研究弱光对其生长、抗氧化酶活性、MDA含量的影响,并对转录组数据进行分析。结果表明,弱光抑制了番茄植株的生长,并伴随MDA含量上升及APX、CAT等抗氧化酶活性降低,但耐弱光品种... 详细信息

以番茄耐弱光品种‘申粉16’和不耐弱光品种‘K20’为材料,研究弱光对其生长、抗氧化酶活性、MDA含量的影响,并对转录组数据进行分析。结果表明,弱光抑制了番茄植株的生长,并伴随MDA含量上升及APX、CAT等抗氧化酶活性降低,但耐弱光品种‘申粉16’的降低幅度小于不耐弱光的‘K20’。转录组分析结果显示,弱光逆境下,‘K20’共得到898个差异表达基因,‘申粉16’共得到2849个差异表达基因。‘K20’和‘申粉16’KEGG富集分析显示,‘K20’上调的差异表达基因主要富集在内质网蛋白质加工和真核生物核糖体生物合成等途径,而‘申粉16’上调的差异表达基因主要富集在植物激素信号转导途径和MAPK信号等途径,说明两个品种对弱光的响应机制可能不同,且耐弱光品种‘申粉16’可能通过调控激素的生物合成来增加其对弱光的适应性。综上所述,弱光抑制了番茄植株的生长,但耐弱光品种可能通过调控包括生长素在内的多种激素的合成及提高抗氧化酶活性来增加其对弱光的适应性。

关键词：番茄逆境弱光激素转录分析

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砂梨品种果实冷藏期间质地及品质差异性评价

食品与机械 2023年第1期39卷 125-131页

作者：周慧娟叶正文曾思懿王晓庆骆军上海市农业科学院林木果树研究所上海201403 上海市设施园艺技术重点实验室上海201403

目的:确定砂梨品质形成及劣变关键点。方法:以早生新水、沪晶梨18、沪晶梨67为试材,将成熟度一致的3个品种的梨果实于(1.0±0.5)℃、相对湿度85%~90%的冷库中贮藏60 d,每10 d测定果实品质和10个电子鼻传感器的感应值。结果:沪晶梨18和... 详细信息

目的:确定砂梨品质形成及劣变关键点。方法:以早生新水、沪晶梨18、沪晶梨67为试材,将成熟度一致的3个品种的梨果实于(1.0±0.5)℃、相对湿度85%~90%的冷库中贮藏60 d,每10 d测定果实品质和10个电子鼻传感器的感应值。结果:沪晶梨18和早生新水为典型的果糖积累型,沪晶梨67为山梨醇积累型,3个品种梨均为苹果酸积累型。冷藏期间,沪晶梨67可保持较高的果实带皮硬度、果肉组织硬度、脆性和咀嚼性;含有较高的葡萄糖、山梨醇和总糖含量,可滴定酸、苹果酸含量较稳定;贮藏风味浓郁,受冷藏时间调控小,耐贮性佳。沪晶梨18的果皮特性、紧实度和脆性优于早生新水,拥有较高的果糖、苹果酸含量和果糖/总糖,可保持较高的甜酸度,贮藏风味浓郁。早生新水易软化,可滴定酸含量呈急剧下降趋势,综合风味受贮藏时间调控大,不耐贮。早生新水和沪晶梨67梨果实挥发性化合物发生了明显变化,特别是氮氧化合物、甲烷、硫化物、乙醇等挥发性化合物。结论:早生新水、沪晶梨18、沪晶梨67的安全冷藏期分别为30,40,60 d。

关键词：砂梨耐贮性风味电子鼻糖酸质构

基于聚类和时序分析的砂梨果实耐贮性及贮藏品质分析预测

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食品与机械 2023年第7期39卷 143-151页

作者：周慧娟叶正文李荣华王晓庆骆军上海市农业科学院林木果树研究所上海201403 上海市设施园艺技术重点实验室上海201403

目的:对3个品种砂梨的贮藏期和品质进行评价,为品种选育和保鲜技术的研发提供理论支撑。方法:以遗传背景相似的早生新水、沪晶梨18(HJ18)、沪晶梨67(HJ67)为试材,分别将成熟度一致的3个品种砂梨果实放置于温度为(1.0±0.5)℃、相对湿度8... 详细信息

目的:对3个品种砂梨的贮藏期和品质进行评价,为品种选育和保鲜技术的研发提供理论支撑。方法:以遗传背景相似的早生新水、沪晶梨18(HJ18)、沪晶梨67(HJ67)为试材,分别将成熟度一致的3个品种砂梨果实放置于温度为(1.0±0.5)℃、相对湿度85%~90%的冷库中贮藏60 d,每10 d对果实质构、糖酸及挥发性物质进行测定,基于聚类、主成分、时序分析,划分贮藏期和贮藏品质。结果:3个品种砂梨果实质地、糖酸及挥发性物质均受到贮藏时间的调控,且不同指标间有一定的相关性。可将14个品质评价参数简化为果肉组织硬度、咀嚼性、紧实度、果皮脆性、弹性、苹果酸、柠檬酸、可溶性固形物和果糖9个指标;传感器S2、S6、S7、S8、S9的贡献率较大。基于14个品质指标,贮藏期间的HJ67与早生新水和HJ18处于相对独立的空间;基于10个传感器响应值,3个品种存在空间交集,未得到有效区分。3个品种砂梨的贮藏时间被划分为不同的区间,基于质地、非挥发性和挥发性物质的划分结果较为一致,HJ67被划分为0~20,30,40~50,60 d 4个时间段。结论:HJ67质地、糖酸含量和挥发性物质与早生新水和HJ18差异显著,风味较浓郁。使用指数方程能较好地拟合3个品种砂梨果实质地的变化,非线性方程能够较好地描述糖酸含量的变化,两个预测模型的预测误差较低。

关键词：砂梨时序分析聚类分析耐贮性贮藏品质

草莓果生炭疽菌效应子基因CfE4对产孢量及菌丝穿透能力的影响

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分子植物育种 2022年

作者：黎晓丹方献平李水根安海山张学英张丽勍上海市设施园艺技术重点实验室上海市农业科学院林木果树研究所

由果生炭疽菌引起的草莓炭疽病一直是制约草莓产业持续稳定发展的瓶颈，针对病菌效应子调控寄主免疫机制的研究能够为草莓炭疽病的绿色防控和抗病育种提供重要理论基础，也是当前植物病理学领域研究的热点。团队前期通过转录组学结合生... 详细信息

由果生炭疽菌引起的草莓炭疽病一直是制约草莓产业持续稳定发展的瓶颈，针对病菌效应子调控寄主免疫机制的研究能够为草莓炭疽病的绿色防控和抗病育种提供重要理论基础，也是当前植物病理学领域研究的热点。团队前期通过转录组学结合生物信息学分析，获得了一个在果生炭疽菌侵染草莓叶片后早期上调表达的候选效应子，将其命名为CfE4。为研究CfE4基因的生物学特性，及其是否影响果生炭疽菌致病力，本研究采用了生物信息学、基因缺失突变和互补技术及生物学测定等方法对CfE4的功能进行初步研究。针对CfE4蛋白的生物信息学结果表明：CfE4蛋白含有253个氨基酸，分子量约为29.58 kD，等电点pI为7.95，不含任何已知的结构域。N端信号肽序列含有19个氨基酸，不具有跨膜结构域。二级结果主要由α-螺旋(79%)、β股(2%)及无规则卷曲(42%)组成。构建并筛选获得了CfE4基因的突变菌株ΔCfE4和互补菌株ΔCfE4c，野生型菌株、ΔCfE4和ΔCfE4c在菌落直径及孢子形态方面无显著差异，ΔCfE4的孢子产量显著低于野生型菌株和ΔCfE4c，ΔCfE4c的孢子产量与WT无显著差异。此外，CfE4基因的缺失导致果生炭疽菌菌丝的穿透力显著降低。本研究结果为阐明CfE4效应子在果生炭疽病致病过程中的作用，进一步为草莓炭疽病的绿色防控和抗病育种提供理论支撑。

关键词：草莓炭疽病果生炭疽菌效应子 CfE4

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‘红颜’草莓脱毒苗组培快繁及移栽驯化

分子植物育种 2022年

作者：李水根方献平张丽张学英张丽勍上海市农业科学院林木果树研究所上海市设施园艺技术重点实验室

组织培养是获得草莓脱毒种苗的高效快捷途径。为了优化草莓脱毒苗的增殖培养基，提高移栽驯化成活率，本研究检测和分析了不同种类和浓度的细胞分裂素对‘红颜’草莓脱毒试管苗丛生芽增殖的影响，以及不同的培养基质和液体营养液对植株...

组织培养是获得草莓脱毒种苗的高效快捷途径。为了优化草莓脱毒苗的增殖培养基，提高移栽驯化成活率，本研究检测和分析了不同种类和浓度的细胞分裂素对‘红颜’草莓脱毒试管苗丛生芽增殖的影响，以及不同的培养基质和液体营养液对植株生根和移栽驯化的影响。结果表明，WPM适合作为‘红颜’草莓的增殖培养基，有利于叶柄伸长生长。氯吡苯脲(CPPU)处理的不定芽增殖效率最高，达到3.79，其次是腺嘌呤(Ade)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)，但是激动素(KT)处理对不定芽增殖没有影响。最适合‘红颜’草莓生根的方法为采用直径30 mm的营养土块，同时添加MS或山崎配方的液体营养液，生根率为100%，移栽成活率达到98%。本研究为草莓增殖培养、植株生根及移栽驯化提供技术参考。

关键词：

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不同时期水蜜桃果实中真菌群落多样性

分子植物育种 2022年

作者：张丽勍周慧娟方献平李水根张学英苏明申叶正文上海市设施园艺技术重点实验室上海市农业科学院林木果树研究所

水蜜桃由于果实软、果皮薄、不耐贮运，在采前和采后贮藏过程中极易发生褐变、腐烂等现象，除了极易受到多种病原真菌侵染之外，其体内真菌的种类和数量也会影响该进程。为了解不同时期水蜜桃果实生长期-成熟期-贮藏期的真菌群落多样性... 详细信息

水蜜桃由于果实软、果皮薄、不耐贮运，在采前和采后贮藏过程中极易发生褐变、腐烂等现象，除了极易受到多种病原真菌侵染之外，其体内真菌的种类和数量也会影响该进程。为了解不同时期水蜜桃果实生长期-成熟期-贮藏期的真菌群落多样性变化，从而更有针对性的指导采后病害防治，本研究分别对不同时期的‘湖景蜜露’水蜜桃果实果皮和果肉进行ITS rDNA高通量测序。结果表明：水蜜桃果皮中真菌种类高于果肉；不同时期各样品中优势菌属含量出现一定差异：在属水平上，真菌种类丰富程度随着果实成熟而降低，果皮中在生长期(P1)以柱隔孢属(Ramularia)和平脐疣孢属(Zasmidium)为主，占比约为33%和41%。果肉中在生长期(R1)以平脐疣孢属和链核盘菌属为主，在样品中占比分别为20%和30%。链核盘菌在生长期-成熟期-贮藏期果皮和果肉中的比例逐步增加，成熟期在果皮和果肉中的占比分别为43%和45%。在贮藏期的相对丰度均占绝对优势(>90%)。本研究结果显示水蜜桃果实内真菌在不同时期呈现独特的群落多样性特征，为水蜜桃采后病害的防治工作提供一定的指导。

关键词：水蜜桃 Illumina Miseq测序真菌多样性