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根施生物炭对设施连作土壤氮素转化及黄瓜幼苗根系氮代谢的影响

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应用生态学报 2024年第3期35卷 713-720页

作者：杨雪曹霞白冰袁艳娜张宁谢洋武春成河北科技师范学院园艺科技学院/河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室河北秦皇岛066004

设施连作土壤普遍存在由于氮素过量积累导致的土壤障碍问题。本研究以不添加生物炭作为对照,以添加5%的生物炭(质量比)为处理,采用盆栽方式分析了生物炭对土壤微生物群落结构、氮循环功能基因丰度以及黄瓜幼苗根系生长和氮素代谢相关基... 详细信息

设施连作土壤普遍存在由于氮素过量积累导致的土壤障碍问题。本研究以不添加生物炭作为对照,以添加5%的生物炭(质量比)为处理,采用盆栽方式分析了生物炭对土壤微生物群落结构、氮循环功能基因丰度以及黄瓜幼苗根系生长和氮素代谢相关基因表达的影响,以期探明外源添加生物炭对设施连作土壤氮素转化的调控作用。结果表明:与对照相比,设施连作土壤添加生物炭处理后显著提高了黄瓜幼苗的株高、根系干重、总根长、根表面积和根体积;改善了根区环境,诱导黄瓜通过上调植物氮代谢相关基因的表达促进了黄瓜根系对氮素的吸收。施入生物炭显著提高了土壤微生物生物量氮、硝态氮和亚硝态氮含量,显著提高了土壤中变形菌门和蓝细菌门以及鞘脂单胞菌(土壤固氮菌)等氮代谢相关菌群丰度;增加了土壤硝化、氮同化还原功能基因丰度;增强了参与氮代谢的羟胺脱氢酶、硝基单加氧酶和碳酸酐酶活性。综上,根施生物炭改善了设施连作土壤理化性质和微生物生态系统,通过促进硝化作用和氮同化作用来调节土壤的氮循环过程,提高了植株对土壤氮素的吸收能力,最终促进了黄瓜植株生长。

关键词：设施连作土壤生物炭氮素循环土壤微生物宏基因组

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‘阳光玫瑰’葡萄试管苗热处理结合茎尖和腋芽培养脱毒技术研究

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园艺学报 2024年第4期51卷 893-902页

作者：杜易静刘文林乔月莲王莉安德志杜国强师校欣河北农业大学园艺学院河北保定071001

为进一步优化葡萄试管苗脱毒体系,以携带葡萄蚕豆萎蔫病毒(GFabV)、沙地葡萄茎痘相关病毒(GRSPaV)、葡萄灰比诺病毒(GPGV)、葡萄卷叶相关病毒–3(GLRaV-3)和葡萄病毒E(GVE)共5种病毒的‘阳光玫瑰’葡萄试管苗为材料,研究了热处理方式和... 详细信息

为进一步优化葡萄试管苗脱毒体系,以携带葡萄蚕豆萎蔫病毒(GFabV)、沙地葡萄茎痘相关病毒(GRSPaV)、葡萄灰比诺病毒(GPGV)、葡萄卷叶相关病毒–3(GLRaV-3)和葡萄病毒E(GVE)共5种病毒的‘阳光玫瑰’葡萄试管苗为材料,研究了热处理方式和时间以及热处理后茎尖和腋芽培养对脱毒的影响。结果表明,热处理方式影响试管苗的存活率和脱毒效率,以38℃/光照8 h+32℃/黑暗8 h变温处理效果最佳,其次为38℃/光照16 h+32℃/黑暗8 h变温处理以及38℃恒温/(光照16 h+黑暗8 h)处理。取38℃/光照8 h+32℃/黑暗8 h热处理10、15、20、25、30和40 d的试管苗1.5 mm左右的茎尖和茎尖下第1、2腋芽接种培养,茎尖存活率高于腋芽,繁殖成苗后检测,均脱除了上述5种病毒,其中热处理10 d的平均脱毒率为52.38%,25和30 d的脱毒率均达100%;随热处理时间延长,接种茎尖和腋芽的存活率下降,故热处理时间以25 d为宜。

关键词：葡萄试管苗热处理茎尖腋芽脱毒

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枣77个品种果肉愈伤组织诱导培养研究

园艺学报 2024年第4期51卷 903-914页

作者：赵若雨郭晓雪朱文慧李瑞梅赵佳雪杜丹代丽刘志国王立新刘孟军河北农业大学园艺学院河北保定071001

果肉愈伤组织的大量培养可为悬浮细胞体系的建立、原生质体的分离与培养、遗传转化体系的建立及次生代谢产物的研究提供物质基础。以5个发育阶段的枣果肉为试材,共计77个枣品种,选用10种培养基进行枣果肉愈伤组织诱导研究。结果表明,基... 详细信息

果肉愈伤组织的大量培养可为悬浮细胞体系的建立、原生质体的分离与培养、遗传转化体系的建立及次生代谢产物的研究提供物质基础。以5个发育阶段的枣果肉为试材,共计77个枣品种,选用10种培养基进行枣果肉愈伤组织诱导研究。结果表明,基因型、果实发育阶段、培养基种类及其植物生长调节剂配比对枣果肉愈伤组织诱导效果均具有显著影响。在启动培养阶段,有42个品种分别筛选出1~6种可诱导出愈伤组织的培养基;有8种培养基可以成功诱导出愈伤组织,其中G1(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+0.5 mg·L^(-1)6-BA+2.5 mg·L^(-1)2,4-D)和G7(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+0.8 mg·L^(-1)6-BA+1.5 mg·L^(-1)2,4-D)培养基的适用性最高,达60%,其次为G5(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+1.0 mg·L^(-1)6-BA+2.0 mg·L^(-1)2,4-D),达45%;幼果最适于果肉愈伤组织培养,88%的品种可成功诱导出愈伤组织,随着果实成熟,果肉愈伤组织越不易诱导,在完全成熟的全红期只有‘圆铃小枣’成功诱导出愈伤组织。在继代培养阶段,有22个品种的愈伤组织实现了持续继代培养,适宜的培养基有G1(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+0.5 mg·L^(-1)6-BA+2.5 mg·L^(-1)2,4-D)、G3(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+1.0 mg·L^(-1)6-BA+1.0 mg·L^(-1)2,4-D)、G5(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+1.0 mg·L^(-1)6-BA+2.0 mg·L^(-1)2,4-D)、G6(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+3.0 mg·L^(-1) TDZ+0.5 mg·L^(-1) NAA)、G7(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+0.8 mg·L^(-1)6-BA+1.5 mg·L^(-1)2,4-D)、G9(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+20 g·L^(-1)蔗糖+0.5 mg·L^(-1) NAA+1.0 mg·L^(-1)6-BA)和G10(4.41 g·L^(-1) MS+6 g·L^(-1)琼脂+25 g·L^(-1)蔗糖+0.4 mg·L^(-1)6-BA+1.5 mg·L^(-1)2,4-D);改变植物生长调节剂配比可以显著提高愈伤继代效果。此外,在启动培养阶段,有极少量的品种,如‘无核72’和‘临猗梨枣’可以直接诱导出芽。

关键词：枣愈伤组织果肉培养植物生长调节剂

天红2号苹果花芽分化期枝条和叶片碳水化合物含量和C/N变化

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河南农业科学 2024年第7期53卷 124-132页

作者：王金鑫贾林光邵建柱孙建设彭建营河北农业大学园艺学院河北保定071001 河北省农林科学院石家庄果树研究所河北石家庄050061 河北省农林科学院昌黎果树研究所河北昌黎066600

以天红2号苹果为试材,研究不同砧木短枝和中枝在花芽分化期间叶片和枝条中碳水化合物含量和C/N变化情况。结果表明,稳产期天红2号苹果成花率不受砧木影响。整个花芽分化期,无论嫁接在SH40中间砧还是八棱海棠乔砧上,在同一枝类中,天红2... 详细信息

以天红2号苹果为试材,研究不同砧木短枝和中枝在花芽分化期间叶片和枝条中碳水化合物含量和C/N变化情况。结果表明,稳产期天红2号苹果成花率不受砧木影响。整个花芽分化期,无论嫁接在SH40中间砧还是八棱海棠乔砧上,在同一枝类中,天红2号苹果叶片可溶性糖、蔗糖、果糖和氮含量高于枝条,淀粉含量和C/N低于枝条。嫁接在SH40中间砧上的天红2号苹果成花率高的短枝叶片淀粉和果糖含量低于成花率低的中枝叶片,可溶性糖、蔗糖含量和C/N于花芽分化初期至花瓣原基分化期高于中枝叶片,短枝枝条可溶性糖、果糖含量和C/N低于中枝枝条,短枝枝条淀粉含量于花瓣原基分化期前高于中枝枝条;嫁接在八棱海棠乔砧上的天红2号苹果成花率高的短枝叶片可溶性糖、淀粉、果糖含量和C/N低于成花率低的中枝叶片,短枝枝条可溶性糖、果糖含量和C/N低于中枝枝条,短枝枝条淀粉含量于转化期低于中枝枝条。说明碳水化合物含量和C/N的高低对苹果成花不起决定性作用。在整个花芽分化期,叶片中可溶性糖含量呈上升趋势,枝条中淀粉含量和C/N呈波动性上升趋势,说明天红2号苹果花芽形态分化需要碳水化合物和C/N的积累。

关键词：苹果花芽分化碳水化合物 C/N 叶片枝条

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枇杷F1代果实性状遗传倾向分析及综合品质评价

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园艺学报 2024年第6期51卷 1201-1215页

作者：朱启轩李晓颖武军凯葛航陈俊伟徐红霞河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066600 浙江省农业科学院园艺研究所杭州310021 河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室河北秦皇岛066600

为探讨枇杷果实的多个性状在杂交后代中的变异和遗传倾向,以‘宁海白’(白肉,母本)、‘大房’(黄肉,父本)枇杷及其F1代100个稳定开花结果的株系为材料,对成熟果实的品质、色泽、次生代谢功能组分、细胞壁组分等4个方面共14个性状进行了... 详细信息

为探讨枇杷果实的多个性状在杂交后代中的变异和遗传倾向,以‘宁海白’(白肉,母本)、‘大房’(黄肉,父本)枇杷及其F1代100个稳定开花结果的株系为材料,对成熟果实的品质、色泽、次生代谢功能组分、细胞壁组分等4个方面共14个性状进行了测定,并通过主成分分析对杂交后代果实综合品质进行评价。结果表明,果实质量、可溶性固形物、光泽明亮度(L^(*))、色饱和度(C^(*))、总酚、类黄酮、果胶、细胞壁纤维素、总半纤维素和总木质素含量等10个性状在F1代中广泛分离且呈正态分布,可滴定酸、固酸比、色调角(H^(*))、类胡萝卜素含量等4个性状在F1代中呈偏态分布。可溶性固形物、可滴定酸表现为趋高遗传的变异趋势,L^(*)、C^(*)、H^(*)、类胡萝卜素含量、果胶含量、细胞壁纤维素含量表现为趋中遗传的变异趋势,果实质量、固酸比、总酚含量、类黄酮含量、总半纤维素含量、总木质素含量表现为趋小遗传的变异趋势。相关性分析显示,果实质量与L^(*)、C^(*)、类胡萝卜素含量、总酚含量、总半纤维素含量呈显著正相关,与可溶性固形物含量、H^(*)、类黄酮含量、果胶含量呈显著负相关。根据主成分分析得到了5个特征值大于1的主成分,累计贡献率为70.424%,主要归纳为果实色泽、风味以及质地等3个方面,并根据综合品质得分成功筛选出了26个品质优良的株系。

关键词：枇杷果实性状遗传倾向主成分分析综合评价

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李亚科果树自交不亲和性机制的研究进展

植物生理学报 2024年第5期60卷 799-807页

作者：刘亚婷刘春生叶茂张曼王海静武军凯河北科技师范学院园艺科技学院河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室河北秦皇岛066000

蔷薇科果树大多具有自交不亲和的特性,它是一种通过雌蕊和花粉的特异性识别防止近亲繁殖的调控机制。自交不亲和有利于维持果树种群的遗传多样性,是果树群体遗传和进化研究中的重要性状。李亚科果树是蔷薇科果树的一个重要分支,包含桃(P... 详细信息

蔷薇科果树大多具有自交不亲和的特性,它是一种通过雌蕊和花粉的特异性识别防止近亲繁殖的调控机制。自交不亲和有利于维持果树种群的遗传多样性,是果树群体遗传和进化研究中的重要性状。李亚科果树是蔷薇科果树的一个重要分支,包含桃(Prunus persica)、李(***)、杏(***)、扁桃(***)、果梅(***)和中国樱桃(***)等树种。李亚科果树在分类上属于S-RNase介导的配子体自交不亲和,S位点至少包括花柱侧特异表达的S-RNase和花粉侧特异表达的F-box基因。本文综述了李亚科果树S决定因子的发现、花粉及花柱的分子识别机制以及自交亲和性突变体的研究进展,以期能够阐明李亚科果树授粉的分子机制,为李亚科果树分子育种提供理论基础。

关键词：李亚科配子体自交不亲和 S-RNase SFB 非S因子

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外源IAA对核桃内果皮生长发育的影响

果树学报 2024年第5期41卷 941-955页

作者：李义霞鱼尚奇郭众仲付嘉智鹿宏丽王红霞张锐木塔力甫南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室新疆阿拉尔843300 新疆兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 河北农业大学河北省山区研究所河北保定071033

【目的】探究生长素(IAA)对核桃内果皮发育的影响。【方法】采用不同质量浓度的IAA处理核桃,通过Wiesner法观察核桃内果皮木质素的沉积变化,并测定内果皮中木质素、纤维素、半纤维素和IAA含量,同时对IAA处理后第12天的样本进行高通量测... 详细信息

【目的】探究生长素(IAA)对核桃内果皮发育的影响。【方法】采用不同质量浓度的IAA处理核桃,通过Wiesner法观察核桃内果皮木质素的沉积变化,并测定内果皮中木质素、纤维素、半纤维素和IAA含量,同时对IAA处理后第12天的样本进行高通量测序。【结果】与对照相比,低质量浓度IAA处理和高质量浓度IAA处理后内果皮木质素的积累存在显著差异,在处理后期,核桃内果皮部分硬化,仍存在内果皮缺失或不完整现象。木质素、纤维素和半纤维素含量整体呈上升趋势,最高分别可达30.55%、16.49%和17.23%,IAA含量整体呈上升趋势;通过RNA-seq分析,发现差异基因主要富集在植物激素信号转导和苯丙烷生物合成途径中,且随着IAA质量浓度的升高,部分与激素信号转导和苯丙烷生物合成相关的差异表达基因逐渐下调表达或不表达。【结论】IAA参与调控核桃内果皮的发育,影响内果皮木质素的积累,为后期研究核桃内果皮对外源生长素的响应提供参考依据。

关键词：核桃内果皮 IAA 木质素高通量测序

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CRISPR/Cas9技术研究进展及其在园艺植物中的应用进展

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园艺学报 2024年第7期51卷 1439-1454页

作者：王晨雨刘孟军王立新刘志国河北农业大学园艺学院河北保定071000 河北农业大学中国枣研究中心河北保定071000

CRISPR/Cas9是细菌和古细菌的免疫防御系统,1987年首次在大肠杆菌中发现一段特殊的重复间隔序列,后来在20多种细菌和古细菌中发现此重复间隔序列,2002年这段特殊的序列被正式命名为CRISPR,之后人们便展开了一系列利用CRISPR/Cas9技术进... 详细信息

CRISPR/Cas9是细菌和古细菌的免疫防御系统,1987年首次在大肠杆菌中发现一段特殊的重复间隔序列,后来在20多种细菌和古细菌中发现此重复间隔序列,2002年这段特殊的序列被正式命名为CRISPR,之后人们便展开了一系列利用CRISPR/Cas9技术进行基因编辑的研究。CRISPR/Cas9技术是继锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFNs)技术、转录激活因子样效应核酸酶(transcription on activator-like effector nucleases,TALENs)技术后第三代基因编辑技术。该系统具有操作设计简单,突变效率高,成本低等优点,陆续应用在柑橘、葡萄、香蕉、草莓、黄瓜和马铃薯等众多园艺植物中。本文综述了CRISPR/Cas9技术的作用原理及其研究进展,论述了各种编辑器的发展历程,包括单碱基编辑器、双碱基编辑器及引导编辑器,介绍了CRISPR/Cas9技术在园艺植物中的应用,提出其存在的问题以及未来展望。

关键词： CRISPR/Cas9 基因编辑器研究进展园艺植物

烯效唑+褪黑素对水果萝卜先期抽薹及品质的影响

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中国瓜菜 2024年第4期37卷 71-78页

作者：崔玉莹白冰刘文静邢雨蒙武春成谢洋河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室·河北科技师范学院园艺科技学院河北秦皇岛066004

为探究褪黑素复配剂对冀东地区水果萝卜抽薹的抑制效果,以绿如玉水果萝卜为试材,待萝卜4~5片真叶时,对叶面喷施不同浓度的褪黑素复配剂,于萝卜生长50 d采样。对褪黑素复配剂处理后水果萝卜的抽薹率、肉质根性状指标和营养品质指标等数... 详细信息

为探究褪黑素复配剂对冀东地区水果萝卜抽薹的抑制效果,以绿如玉水果萝卜为试材,待萝卜4~5片真叶时,对叶面喷施不同浓度的褪黑素复配剂,于萝卜生长50 d采样。对褪黑素复配剂处理后水果萝卜的抽薹率、肉质根性状指标和营养品质指标等数据进行比较与分析。结果表明,600 mg·L^(-1)烯效唑+750μmol·L^(-1)褪黑素抑制萝卜先期抽薹综合效果最佳。该处理抽薹率为12.90%,较CK(清水)降低了36.1%;单根质量为450 g,较CK提高了2.28%;可溶性蛋白含量(w,后同)为4.18mg·g^(-1)较CK提高了23.3%;可溶性糖含量为1.63%,较CK提高了41.74%;可溶性固形物含量为5.99%,较CK提高了43.3%。因此,褪黑素复配剂喷施处理最佳浓度是600 mg·L^(-1)烯效唑+750μmol·L^(-1)褪黑素。

关键词：萝卜先期抽薹褪黑素复配剂抽薹率品质

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