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园艺植物叶色突变体研究进展

农业与技术 2025年第1期45卷 123-128页

作者：王兵袁巧玲梁文荟熊程湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心湖南长沙410128 蔬菜生物学湖南省重点实验室湖南长沙410128

叶色突变是植物叶片比较常见的一种突变现象。叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官,发生叶色突变会一定程度上影响到植物光合作用的正常进行,进而影响到植物的生长发育,导致植物产量下降,一些严重的叶色突变甚至会导致植物死亡... 详细信息

叶色突变是植物叶片比较常见的一种突变现象。叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器官,发生叶色突变会一定程度上影响到植物光合作用的正常进行,进而影响到植物的生长发育,导致植物产量下降,一些严重的叶色突变甚至会导致植物死亡,因此与植物叶色突变相关的研究一直备受人们关注。园艺植物如蔬菜与我们日常生活紧密相关,目前也已在园艺植物中发现了许多种叶色突变体并展开相关研究,本文主要从生理特性和分子调控机制等方面总结了园艺植物中叶色突变体的研究进展,并探讨了园艺植物中叶色突变体的应用以及仍待解决的问题。

关键词：园艺植物叶色突变生理特性分子机制

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鲜食葡萄新品种‘学苑红’

园艺学报 2020年第8期47卷 1627-1628页

作者：鲁任翔董素娟孟宪儒张文马会勤中国农业大学园艺学院园艺作物新品种选育与良种繁育教育部工程研究中心北京100193

‘学苑红’葡萄是从以匈牙利品种‘罗萨卡’为母本、‘艾多米尼克’为父本的杂交后代中选育出的新品种。成龄叶片很大,果穗中等。果粒着生紧密,椭圆形,极大,平均质量12.9 g。果皮红色,薄,涩。果实无特殊香气,通常有2粒种子。有一定的耐... 详细信息

‘学苑红’葡萄是从以匈牙利品种‘罗萨卡’为母本、‘艾多米尼克’为父本的杂交后代中选育出的新品种。成龄叶片很大,果穗中等。果粒着生紧密,椭圆形,极大,平均质量12.9 g。果皮红色,薄,涩。果实无特殊香气,通常有2粒种子。有一定的耐挂性,耐贮运。在北京地区3月下旬开始萌芽,5月中旬开花,7月中下旬开始成熟,8月中上旬充分成熟。

关键词：葡萄鲜食品种

UV-B辐射增强处理抑制杧果叶片光合作用的生理原因分析

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园艺学报 2020年第2期47卷 242-252页

作者：王红岳堃杨成坤郭钰柬王珮璇周开兵海南大学热带作物新品种选育教育部工程研究中心海口570228

为了探究杧果在UV-B辐射增强条件下的叶片光合生理变化特点,以自然光为对照,在田间人工模拟UV-B辐射增强处理‘台农1号’杧果成年树,设置24和96 k J·m-2·d-1两个UV-B辐射增强处理,观测了叶片光化学反应、碳同化关键酶活性及其基因表... 详细信息

为了探究杧果在UV-B辐射增强条件下的叶片光合生理变化特点,以自然光为对照,在田间人工模拟UV-B辐射增强处理‘台农1号’杧果成年树,设置24和96 k J·m-2·d-1两个UV-B辐射增强处理,观测了叶片光化学反应、碳同化关键酶活性及其基因表达水平等的变化。结果表明,96 k J·m-2·d-1增强处理导致树体株产和果实可溶性糖、糖酸比降低,而24 k J·m-2·d-1增强处理除维生素C显著高于对照外,与对照无显著差异;96 k J·mm-2·d-1增强处理的叶片叶绿素a/b值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度等多显著低于对照和24 k J·m-2·d-1增强处理,光合色素含量、希尔反应活力、光化学猝灭系数和Rubisco活性等均明显高于对照;24k J·m-2·d-1增强处理的叶片希尔反应活力和Rubisco活性等均显著高于对照,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度和光合色素含量等多与对照无显著差异;3月5日和4月22日96 k J·mm-2·d-1增强处理抑制Rubisco大亚基(Rbc L)编码基因表达。可见,UV-B 96 k J·m-2·d-1增强处理能直接引起气孔限制,进而抑制光合作用,并引起减产和品质变劣。

关键词：杧果增强UV-B辐射光合作用

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中国高口感品质鲜食辣椒产业发展与未来趋势

园艺学报 2024年第1期51卷 27-38页

作者：邹学校杨莎朱凡远方湖南农业大学园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心长沙410128

鲜食辣椒的品质包括营养、口感和外观等。在食物十分丰富、营养充足的当下人们更加关注口感品质。目前口感好的薄皮泡椒、螺丝椒和嫩果型鲜食辣椒成为中国辣椒产业新的增长点和市场的热点。本文中介绍了这3种辣椒的特点,采收标准,优异... 详细信息

鲜食辣椒的品质包括营养、口感和外观等。在食物十分丰富、营养充足的当下人们更加关注口感品质。目前口感好的薄皮泡椒、螺丝椒和嫩果型鲜食辣椒成为中国辣椒产业新的增长点和市场的热点。本文中介绍了这3种辣椒的特点,采收标准,优异种质资源,育种历史、现状与成果,市场需求与存在问题;提出建立辣椒高端品牌、实现辣椒适度规模生产和选用辣椒加工专用品种是中国辣椒产业未来高质量发展趋势。

关键词：辣椒鲜食口感品质高品质辣椒产业高质量发展

枸橼C-05 CmPR4A上游转录因子CmWRKY75的筛选及其抗溃疡病功能分析

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中国农业科学 2023年第21期56卷 4304-4317页

作者：颜培涵罗健铭郝晨星孙紫青叶蓉春李益刘恋盛玲马先锋邓子牛湖南农业大学园艺学院/园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心/国家柑橘改良中心长沙分中心

【背景】柑橘溃疡病(Citrus canker)是由黄单胞杆菌柑橘致病变种(Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc)引起的危害严重的柑橘病害之一，目前尚无根治方法，而现有栽培品种中很少有对柑橘溃疡病存在显著抗性的品种，因此，抗病品种的选... 详细信息

【背景】柑橘溃疡病(Citrus canker)是由黄单胞杆菌柑橘致病变种(Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc)引起的危害严重的柑橘病害之一，目前尚无根治方法，而现有栽培品种中很少有对柑橘溃疡病存在显著抗性的品种，因此，抗病品种的选育对根治该病害尤其重要，而抗性基因的发掘又非常利于抗病育种。【目的】以枸橼C-05的抗溃疡病相关基因CmPR4A为诱饵，筛选其上游转录因子，探究转录因子参与调控枸橼C-05抗溃疡病的功能作用，为选育柑橘抗病品种提供基因信息。【方法】基于前期冰糖橙和枸橼C-05叶片接种Xcc的转录组测序结果，结合实时荧光定量PCR分析PR4A在抗病和感病种质中的表达差异，使用Plant CARE对枸橼C-05(抗病)和冰糖橙(感病)PR4A启动子序列进行差异分析，利用酵母单杂交筛选PR4A上游转录因子，并使用酵母回转验证、双荧光素酶验证CmPR4A和候选转录因子的互作关系。在8种抗病和感病柑橘种质中，人工接种Xcc后，于0、2、4、6和8 d时取注射点附近的叶片，对转录因子的表达水平进行分析，验证其与抗病的关系。通过农杆菌介导瞬时转化法，将带有35S启动子的转录因子载体在枸橼C-05和冰糖橙叶片中瞬时过表达，使用q RT-PCR对转录因子和PR4A表达水平进行分析，并在瞬时过表达24 h后接种Xcc，进行Xcc菌定量和症状观察。【结果】接种Xcc的枸橼C-05和冰糖橙的转录组分析及定量PCR表达结果显示，在接种4、6和8 d时，抗病种质枸橼C-05中的PR4A表达量显著高于感病的冰糖橙。枸橼C-05和冰糖橙的PR4A启动子在-236 bp处存在顺式作用元件W-box的差异，以此为依据进行CmPR4A启动子短截并构建诱饵载体。依据自激活结果，在200 ng·mL-1的金担子素(Ab A)浓度下，以pro CmPR4A-2为诱饵，在枸橼C-05受Xcc诱导下的酵母文库中进行酵母单杂交筛选，表明CmWRKY75可以与pro CmPR4A-2互作，双荧光素酶报告系统也证实二者的互作关系，且CmWRKY75正调控CmPR4A的表达。在8种柑橘种质叶片接种Xcc后进行WRKY75的表达模式分析表明，WRKY75表达量在抗病种质枸橼C-05、美国枸橼AV、矮果香橼中显著上调，在感病种质冰糖橙、沙田柚及柠檬、南川香橼和丹娜香橼中只出现微量上调。在枸橼C-05和冰糖橙叶片中瞬时过表达WRKY75，发现PR4A的表达量在接种4 d时显著上调且能增强叶片对Xcc的抗性。【结论】CmWRKY75可以结合到CmPR4A启动子的W-box上，并正调控CmPR4A的表达，增强叶片对Xcc的抗性。同时WRKY75的表达受Xcc诱导，在抗病种质中呈显著上调表达，与PR4A在抗病感种质中的表达变化趋势一致，可能是上游调控因子WRKY75在不同抗病和感病柑橘种质中表达差异导致，从而使其在枸橼C-05抗溃疡病过程中起作用。

关键词：柑橘溃疡病枸橼C-05 PR4A 转录因子 WRKY75

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5种不同基因型辣椒果实发育期品质变化

食品科学 2021年第23期42卷 18-26页

作者：刘周斌毛莲珍黄宇戴云花李紫瑜欧立军湖南农业大学园艺学院园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心蔬菜生物学湖南省重点实验室湖南长沙410128

辣椒果实发育是一个复杂的遗传过程,而品质的变化是果实发育的一个核心问题。本研究以5种不同基因型辣椒(螺丝型辣椒‘SJ11-3’、短羊角型辣椒‘06g19-1-1-1’、朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’、长线型辣椒‘L2016-61’和灯笼型甜椒‘THNX... 详细信息

辣椒果实发育是一个复杂的遗传过程,而品质的变化是果实发育的一个核心问题。本研究以5种不同基因型辣椒(螺丝型辣椒‘SJ11-3’、短羊角型辣椒‘06g19-1-1-1’、朝天型辣椒‘CJ14-11-2-5-1’、长线型辣椒‘L2016-61’和灯笼型甜椒‘THNX143’)为实验材料,通过对辣椒果实4个不同发育阶段品质变化的研究,探讨辣椒果实在发育过程中的品质变化规律。结果表明,除纤维素和半纤维素外,所有辣椒可溶性糖、果糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性蛋白、游离氨基酸、VC、VE、辣椒红素、辣椒素和木质素含量总体均随果实的发育不同程度上升。青熟期向转色期转变是所有辣椒各个发育阶段中品质性状变化最大的阶段,其中果糖、蔗糖、葡萄糖、总可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和VC含量在青熟期到转色期之间总体大幅升高。相关性分析表明除纤维素和半纤维素含量与其他品质指标均呈负相关关系外,其他品质指标之间均呈正相关关系。通过隶属函数值法对5种不同基因型辣椒材料在青熟期和红熟期两个主要食用阶段的品质综合评价发现,青熟期品质性状综合评分为‘CJ14-11-2-5-1’>‘SJ11-3’>‘THNX143’>‘06g19-1-1-1’>‘L2016-61’,红熟期品质性状综合评分为‘SJ11-3’>‘CJ14-11-2-5-1’>‘THNX143’>‘06g19-1-1-1’>‘L2016-61’。本研究可为进一步了解不同基因型辣椒不同发育时期的整体品质变化差异提供新思路,为辣椒果实品质形成机理的研究及相关品质的育种改良提供参考。

关键词：辣椒基因型果实发育品质

辣椒雄性不育系和保持系CaMADS6基因克隆及表达分析

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华北农学报 2023年第1期38卷 46-52页

作者：廖铭宇肖佳林李丽缘宋钰黄湖荣杨博智湖南农业大学园艺学院湖南长沙410128 园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心湖南长沙410128

为探究CaMADS6表达量与辣椒花器官发育之间的关系,以辣椒不育系9704A和保持系9704B为试验材料,克隆CaMADS6进行生物信息学预测,并分析该基因在两系中的时空表达特性。结果表明,从9704A和9704B中克隆得到的CaMADS6编码区序列一致,序列长7... 详细信息

为探究CaMADS6表达量与辣椒花器官发育之间的关系,以辣椒不育系9704A和保持系9704B为试验材料,克隆CaMADS6进行生物信息学预测,并分析该基因在两系中的时空表达特性。结果表明,从9704A和9704B中克隆得到的CaMADS6编码区序列一致,序列长744 bp,编码247个氨基酸残基。CaMADS6蛋白相对分子量为28.67 ku,理论等电点为8.98,为亲水性蛋白,无跨膜结构,二级结构中α螺旋占57.49%、延伸链占8.91%、无规则卷曲占28.74%。CaMADS6与辣椒CaFUL2同源性100%,蛋白结构域具有典型的MADS-box特征;CaMADS6在两系各发育时期不同器官中均有表达,表达量大小均为花蕾中最高、其次为叶和茎,根中几乎不表达。9704A茎中CaMADS6表达量在苗期、花蕾期和成株期3个发育时期中均显著低于9704B茎中的表达量,叶中CaMADS6表达量在成株期极显著低于9704B叶中表达量。花蕾中CaMADS6表达量在花蕾期和成株期均极显著高于9704B花蕾中表达量,分别为9704B的2.2,3.5倍;CaMADS6在两系植株花器官不同部位均能表达,表达量由大到小依次为花萼、花冠、子房、花药,其中9704A花萼和花冠中CaMADS6表达量极显著或显著低于9704B,分别为9704B花萼、花冠中CaMADS6表达量的66%,83%,花药中CaMADS6表达量为9704B表达量的34倍,两者差异极显著,推测CaMADS6基因在花药中的异常表达与辣椒雄性不育密切相关。

关键词：辣椒雄性不育 CaMADS6 基因克隆表达分析

柑橘HSP20家族基因鉴定及其响应溃疡病菌侵染表达分析

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园艺学报 2022年第6期49卷 1213-1232页

作者：张凯麻明英王萍李益金燕盛玲邓子牛马先锋湖南农业大学园艺学院园艺作物种质创新与新品种选育教育部工程研究中心国家柑橘改良中心长沙分中心长沙410128

为探究HSP20在柑橘(Citrus L.)响应溃疡病菌(Xanthomonas citri ***,Xcc)侵染过程中发挥的作用,鉴定CsHSP20家族基因。生物学信息分析显示共有42个,分为11个亚族,分布在9条染色体上,编码135~373个氨基酸,蛋白分子量15.17~41.71 kD,等电... 详细信息

为探究HSP20在柑橘(Citrus L.)响应溃疡病菌(Xanthomonas citri ***,Xcc)侵染过程中发挥的作用,鉴定CsHSP20家族基因。生物学信息分析显示共有42个,分为11个亚族,分布在9条染色体上,编码135~373个氨基酸,蛋白分子量15.17~41.71 kD,等电点4.53~10.07,92.9%的基因没有或只有1个内含子,各亚族基因间有高度相似的结构和保守基序,每个基因的启动子都具有与激素或胁迫相关的顺式作用元件。其次,对感病的冰糖橙和抗病的枸橼C-05进行接种Xcc和40℃热胁迫处理,qRT-PCR结果显示CsHSP20家族中的HSP17.9、HSP23.3、HSP18.5和HSP18.0均上调表达,但抗感材料之间差异明显,HSP23.3在枸橼C-05中受Xcc上调表达水平极显著,该结果与受Xcc侵染的转录组结果一致。在冰糖橙叶片瞬时超表达候选基因,Xcc定量分析结果显示枸橼C-05的HSP23.3抑制Xcc繁殖速度更明显。

关键词：柑橘枸橼 HSP20 溃疡病表达分析

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甜橙SWEET2a促进柑橘溃疡病菌侵染

园艺学报 2022年第6期49卷 1247-1260页

作者：麻明英郝晨星张凯肖桂华苏翰英文康邓子牛马先锋湖南农业大学园艺学院国家柑橘改良中心长沙分中心长沙410128 教育部园艺作物种质创新与新品种选育工程研究中心长沙410128

柑橘溃疡病菌(Xanthomonas citri ***,Xcc)侵染感病种质冰糖橙叶片后,在侵染部位形成典型的火山口凸起症状,但在抗病种质枸橼C-05叶片侵染部位呈现逐渐褐色坏死,未形成溃疡病典型症状。基于前期冰糖橙和枸橼C-05叶片接种Xcc的转录组测... 详细信息

柑橘溃疡病菌(Xanthomonas citri ***,Xcc)侵染感病种质冰糖橙叶片后,在侵染部位形成典型的火山口凸起症状,但在抗病种质枸橼C-05叶片侵染部位呈现逐渐褐色坏死,未形成溃疡病典型症状。基于前期冰糖橙和枸橼C-05叶片接种Xcc的转录组测序结果,分析鉴定的20个甜橙SWEET受Xcc诱导表达变化,结果显示SWEET2a和SWEET17d在冰糖橙中受Xcc诱导上调表达,SWEET12b在枸橼C-05中受Xcc诱导上调表达;实时荧光定量PCR验证,SWEET2a在冰糖橙叶片中受Xcc诱导高表达而在枸橼C-05叶片中表达变化不显著;SWEET2a在不同柑橘种质同源基因编码的氨基酸序列相似性为94.6%,其启动子顺式作用元件在冰糖橙和枸橼C-05中的种类和数量存在较大差异。冰糖橙和枸橼C-05叶片瞬时过表达结果显示,SWEET2a促进Xcc的繁殖,且拟南芥过表达转基因株系接种毒性菌***3000(Pseudomonas syringae tomato DC3000)后,单位叶面积菌含量显著高于野生型。SWEET2a蛋白部分定位于质膜,表明SWEET2a可能被Xcc劫持用于跨膜运输糖类物质至胞外,供给Xcc在细胞间隙定殖所需要的能量。

关键词：柑橘柑橘溃疡病菌 Xcc SWEET2a 基因功能