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基于电子鼻和电子舌技术对杏种质资源品质性状的遗传多样性分析

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果树学报 2024年第4期41卷 625-637页

作者：马小雪章秋平赵海娟张玉萍徐铭刘威生刘硕刘宁张玉君刘家成王碧君辽宁省果树科学研究所辽宁熊岳115009

【目的】探究杏香气、滋味等果实品质性状的遗传变异,筛选优异种质。【方法】利用电子鼻、电子舌以及高效液相色谱等技术对119份杏种质资源的果实品质进行评价。【结果】电子鼻的W5S、W1S、W1W和W2W等4个传感器对杏香气响应敏感;电子舌... 详细信息

【目的】探究杏香气、滋味等果实品质性状的遗传变异,筛选优异种质。【方法】利用电子鼻、电子舌以及高效液相色谱等技术对119份杏种质资源的果实品质进行评价。【结果】电子鼻的W5S、W1S、W1W和W2W等4个传感器对杏香气响应敏感;电子舌测定显示酸味和甜味是杏的主要滋味。相关性分析发现电子舌甜味值与可溶性固形物含量、糖组分含量呈显著正相关,与酸组分含量呈显著负相关。主成分分析显示前3个主成分分别代表杏的香气性状、果实滋味性状和酸组分含量性状。结合聚类分析与主成分分析,认为草滩梅杏等种质在多个果实品质特性方面表现优异。【结论】杏果实品质性状存在丰富的遗传变异;电子鼻和电子舌可以作为一种快速评价方法鉴定杏香气和滋味。

关键词：杏种质资源电子鼻电子舌多样性

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甜樱桃果实软化研究进展

沈阳农业大学学报 2024年第2期55卷 240-246页

作者：陈瑶艾佳音何明莉才丰张琪静辽宁省果树科学研究所辽宁熊岳115009

软化是果实充分成熟的标志,软化成熟的果实具有理想的色泽、风味,并积累大量的风味物质和营养物质。甜樱桃果实软化主要发生在转色期,果肉细胞迅速膨大,细胞壁开始溶解,胞间层消失,成熟期果实中细胞壁退化更为突出,细胞质的规则结构几... 详细信息

软化是果实充分成熟的标志,软化成熟的果实具有理想的色泽、风味,并积累大量的风味物质和营养物质。甜樱桃果实软化主要发生在转色期,果肉细胞迅速膨大,细胞壁开始溶解,胞间层消失,成熟期果实中细胞壁退化更为突出,细胞质的规则结构几乎完全消失。然而过度软化降低了果实对机械损伤和病原菌侵染的抵抗能力,严重缩短货架期,增加采后损失,甜樱桃果实成熟后软化已经逐渐成为产业问题。为解析甜樱桃果实软化的机制,提高果实品质,对甜樱桃果实成熟软化过程中细胞壁结构和组分变化、细胞壁降解相关酶[果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME)、纤维素酶(cellulase,CL)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)、果胶裂解酶(pectate lyases,PL)、β-半乳糖苷酶(β-ga⁃lactosidase,β-Gal)和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-Arabinofuranosidase,α-L-Af)]、细胞内碳水化合物代谢及激素[脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、生长素(IAA)和赤霉素(GAs)]和栽培环境(温度、矿质元素和栽培管理)对甜樱桃果实软化的影响等方面进行综述,并对甜樱桃果实软化在育种和分子方向的深入研究进行展望,为提高甜樱桃果实品质和贮藏性提供理论依据。

关键词：甜樱桃果实软化细胞壁研究进展

基于代谢组学比较分析5个栽培种梨叶片代谢物的差异

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果树学报 2024年第6期41卷 1111-1124页

作者：焦慧君冉昆董冉董肖昌关秋竹王宏伟魏树伟山东省果树研究所山东泰安271000

【目的】为加强对梨叶片资源的药用价值以及农副产品的开发利用,全面分析梨叶片中次生代谢物质的种类。【方法】通过代谢组学分析库尔勒香梨、超红、南红、鸭梨、翠冠5个品种与福鼎大白茶的成熟期叶片的代谢物差异。【结果】PCA分析表明... 详细信息

【目的】为加强对梨叶片资源的药用价值以及农副产品的开发利用,全面分析梨叶片中次生代谢物质的种类。【方法】通过代谢组学分析库尔勒香梨、超红、南红、鸭梨、翠冠5个品种与福鼎大白茶的成熟期叶片的代谢物差异。【结果】PCA分析表明,代谢物种内聚类较为集中,种间聚类较远;5个比较组特异性差异代谢物分别有55、155、54、59和28种;Heatmap分析表明,排名前50的差异代谢物在5个主栽梨叶片中的表达量具有显著差异;黄酮和黄酮醇生物合成、ABC转运和类黄酮生物合成等途径是差异代谢物富集的主要通路,其中山梨醇、果糖、甘露醇、柠檬酸、水杨酸、马来酸等含量显著上调。【结论】不同栽培种梨叶片的代谢物在种类和表达量上均具有显著差异,研究结果为开发利用梨叶片资源提供了理论基础。

关键词：梨叶片次生代谢物质

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山东地方梨种质资源果实性状综合评价研究

果树学报 2024年

作者：焦慧君董冉董肖昌冉昆王宏伟关秋竹魏树伟山东省果树研究所

【目的】全面评价107份种质资源的果实特征，为培育优良新品种奠定基础。【方法】于果实成熟期对果实品质进行测定、分析；采用Q型和R型聚类分析法对107份梨种质及其果实性状进行分类。【结果】84.11%种质资源属于中、大果形，果形指数... 详细信息

【目的】全面评价107份种质资源的果实特征，为培育优良新品种奠定基础。【方法】于果实成熟期对果实品质进行测定、分析；采用Q型和R型聚类分析法对107份梨种质及其果实性状进行分类。【结果】84.11%种质资源属于中、大果形，果形指数约为1；48%的梨种质果实果皮呈现黄绿色、果肉白色、风味酸甜、汁液多和微香等特点；共检测出339种挥发性香气物质，不同种质香气种类及含量差别较大，其中酯类物质是香气主要成分；Q型和R型聚类分析显示组内聚类种质具有一定的相似特征，且多具有相关性；主成分分析显示各性状贡献率较为分散，性状变异丰富。【结论】鉴定出文登实生种、栖霞大香水、鸭广梨等可溶性固形物含量高、香气浓郁的种质资源，可作为培育优良新品种的宝贵的亲本材料。

关键词：梨山东省种质资源果实性状香气

基于代谢组学和网络药理学的橄榄类黄酮组分评价

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食品科学 2024年第12期45卷 42-51页

作者：赖瑞联沈朝贵龙宇林炎娟韦晓霞吴如健福建省农业科学院果树研究所福建福州350013

目的:探究橄榄类黄酮组分的潜在功效及其在不同种质资源中的差异。方法:通过网络药理学和分子对接技术挖掘橄榄功效类黄酮组分,并结合代谢组学评价橄榄种质资源中类黄酮组分的积累水平。结果:从橄榄中鉴定获得44种类黄酮组分,基于TCMSP... 详细信息

目的:探究橄榄类黄酮组分的潜在功效及其在不同种质资源中的差异。方法:通过网络药理学和分子对接技术挖掘橄榄功效类黄酮组分,并结合代谢组学评价橄榄种质资源中类黄酮组分的积累水平。结果:从橄榄中鉴定获得44种类黄酮组分,基于TCMSP数据库、类药性和口服生物利用度筛选获得18种潜在的功效类黄酮组分及对应的180个作用靶点,其中木犀草素、槲皮素、儿茶素和表儿茶素是潜在影响橄榄药理活性的重要化学物质。基于类黄酮组分与靶点连通度筛选的35个关键作用靶点共富集到348条基因本体通路和136条京都基因与基因组百科全书信号通路,涉及抗癌、抗病毒、抗菌消炎、调节血糖和保护肝脏等药理活性。通过分子对接及可视化分析表明,所筛选的橄榄功效类黄酮组分能与关键作用靶点稳定结合。结论:代谢组学和网络药理学可为橄榄药用价值开发提供依据,橄榄类黄酮组分通过多成分-多靶点-多通路协同作用发挥多样化的药理作用。

关键词：橄榄种质资源代谢组学网络药理学类黄酮

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枣F5H基因家族的鉴定与生物信息学分析

分子植物育种 2024年

作者：亓雪龙王中堂王守乐张倩李颖芳张琼山东省果树研究所

F5H基因广泛存在于高等植物中，但枣F5H基因家族研究未见报道。本研究基于枣全基因组数据鉴定到枣F5H基因家族6个基因，并对其进行生物信息学分析。发现6个基因理化性质存在一定差异，以酸性氨基酸为主，大部分为不稳定蛋白和亲水性蛋... 详细信息

F5H基因广泛存在于高等植物中，但枣F5H基因家族研究未见报道。本研究基于枣全基因组数据鉴定到枣F5H基因家族6个基因，并对其进行生物信息学分析。发现6个基因理化性质存在一定差异，以酸性氨基酸为主，大部分为不稳定蛋白和亲水性蛋白。各基因具有相似保守基序，进化关系较近。分为3个亚族，以第1亚族数量最高。二级结构主要是α-螺旋和无规则卷曲，同一亚族的三级结构相似。枣F5H蛋白具有丝氨酸，苏氨酸和酪氨酸三个磷酸化位点。本研究为枣F5H基因家族功能的深入研究提供了科学依据，对揭示枣木质素代谢机理具有一定参考价值。

关键词：枣 F5H基因家族基因鉴定生物信息学分析

苹果砧木离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系的优化

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植物生理学报 2024年第5期60卷 895-903页

作者：关秋竹孙清荣孙洪雁王海波李林光山东省果树研究所山东泰安271000

本文以苹果砧木‘54-118’组培苗为材料,采用正交试验对离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系进行优化。结果表明,低温锻炼和植物玻璃化保护溶液2(PVS2)处理时间是影响小滴玻璃化超低温保存后苹果砧木茎尖成活率和再生率的关键因素。优化... 详细信息

本文以苹果砧木‘54-118’组培苗为材料,采用正交试验对离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系进行优化。结果表明,低温锻炼和植物玻璃化保护溶液2(PVS2)处理时间是影响小滴玻璃化超低温保存后苹果砧木茎尖成活率和再生率的关键因素。优化后的苹果砧木离体茎尖小滴玻璃化超低温保存体系为:继代生长30 d的组培苗在4°C黑暗条件下低温锻炼10 d,取0.5~1.0 mm的茎尖,预培养2 d,加载液(LS)处理20min,PVS2脱水处理60 min,处理后的茎尖包裹在小液滴中,液氮冷冻保存;冷冻茎尖在卸载液(ULS)中常温处理20 min,转入茎尖再生培养基进行恢复培养,暗培养7 d后,转入正常光照条件下培养,获得再生苗。简单重复系列区间(ISSR)检测表明小滴玻璃化超低温保存未改变材料的遗传稳性。优化后的小滴玻璃化超低温保存体系成功用于其他3个苹果砧木品种的超低温保存,4个苹果砧木品种超低温保存后的平均茎尖成活率和再生率分别为74.58%和64.81%。

关键词：苹果砧木离体茎尖超低温保存小滴玻璃化

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板栗全生长季树干液流及蒸腾耗水特征

中国农业科学 2024年第9期57卷 1794-1806页

作者：郭燕张树航张馨方李颖刘金雨范丽颖刘师源高倩王广鹏河北省农林科学院昌黎果树研究所

【目的】明确板栗（Castanea mollissima Bl.）蒸腾耗水特征，为板栗园制定科学合理的水分管理措施提供理论参考。【方法】采用热扩散探针法，对‘大板红’板栗植株全生长季树干液流速率进行连续监测，并同步观测7个相关环境因子：太阳... 详细信息

【目的】明确板栗（Castanea mollissima Bl.）蒸腾耗水特征，为板栗园制定科学合理的水分管理措施提供理论参考。【方法】采用热扩散探针法，对‘大板红’板栗植株全生长季树干液流速率进行连续监测，并同步观测7个相关环境因子：太阳辐射（solar radiation,SR）、水汽压亏缺（vapor pressure deficit,VPD）、空气温度（air temperature,AT）、空气相对湿度（air relative humidity,ARH）、风速（wind speed,WS）、土壤温度（soil temperature,ST）和土壤湿度（soil relative humidity,SRH），解析板栗树干液流规律和耗水特征及其与环境因子间的关联性。【结果】板栗树干明显液流启动于5月3日，结束于10月26日，前后历时176 d。板栗全生长季晴天树干液流速率日变化呈单峰“几”字形曲线，其在6、7、8月每日启动到达峰值时间早于5、9、10月，而下降时间晚于5、9、10月，致6、7、8月份液流速率峰值持续时间长于5、9、10月。板栗全生长季液流速率日均值、日均耗水量和月耗水量由高到低排序均为8月>7月>6月>9月>5月>10月，其中显著性检验表明7月和8月之间无显著差异，但显著高于其他月份。夜间液流量占比由高到低排序为10月>9月>5月>6月>7月>8月，其中显著性检验表明10月、9月和5月显著高于6月、7月和8月。板栗全生长季树干液流速率与太阳辐射、水汽压亏缺、空气温度和风速均呈极显著正相关，而与空气相对湿度均呈极显著负相关。分别建立了5—10月板栗树干液流速率与7个环境因子的6个回归模型。【结论】板栗树干有明显液流始于5月初、终于10月末；7—8月是板栗的关键需水期；建立的板栗植株液流速率与环境因子的回归模型，可用于通过环境因子估测不同月份及整个生长季的植株耗水量。

关键词：板栗液流速率耗水量环境因子特征

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转录组分析筛选调控苹果分枝能力的关键基因

中国农业科学 2024年第10期57卷 1995-2009页

作者：张海青张恒涛高启明姚家龙王亚荣刘珍珍孟祥鹏周喆阎振立中国农业科学院郑州果树研究所

【背景】苹果分枝数量的多少对于树体适应环境、生长生存、竞争资源都具有十分重要的作用。在实际生产过程中，多分枝的苹果品种更能满足整形修剪的需求，其不仅有利于果农因地制宜适时调整树体结构，塑造便于机械化采收的树形；而且对... 详细信息

【背景】苹果分枝数量的多少对于树体适应环境、生长生存、竞争资源都具有十分重要的作用。在实际生产过程中，多分枝的苹果品种更能满足整形修剪的需求，其不仅有利于果农因地制宜适时调整树体结构，塑造便于机械化采收的树形；而且对于调整结果枝均匀分布、保证结果量和果实品质都至关重要。【目的】本研究拟通过对同一发育时期的多分枝品种‘华星’和少分枝品种‘华硕’的顶芽、侧芽分别进行转录组测序，挖掘影响苹果分枝能力的关键基因，解析候选基因通过介导激素通路调控苹果分枝能力的潜在机理，为提高苹果分枝能力及产量提供理论依据。【方法】分别对‘华硕’和‘华星’的侧芽及顶芽进行转录组测序，通过差异表达基因（DEG）分析并借助加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）等生物信息学手段，筛选引起分枝数量差异的核心候选基因，并通过在拟南芥中异源过表达候选基因对筛选结果准确性进行验证。【结果】在‘华硕’和‘华星’的顶芽之间比对共得到2 920个差异表达基因，而‘华硕’和‘华星’侧芽间比较共筛选到5 127个差异表达基因。DEGs主要富集在植物激素信号传导通路中，生长素信号通路和独脚金内酯信号通路与苹果分枝能力关系最密切，相关编码MdIAA3、MAX2、TCP、JAZ等家族的基因在两个品种侧芽间的差异十分显著。编码CYC(cyclins)、CDK(cyclin-dependent kinase)、EXPA(expansin)等细胞周期、细胞壁修饰相关基因家族的DEGs也与苹果分枝能力呈正相关。进一步通过WGCNA分析得到候选基因CAD、EXPA、CYC、JAZ、SAUR的互作网络关系，这些基因可能在苹果分枝能力的调控过程中具有一定作用。对MdIAA3异源转化拟南芥后，发现MdIAA3明显增加了拟南芥长势、结荚数、分枝数。【结论】通过转录组分析，筛选到13个调控基因可作为苹果分枝能力控制的潜在基因，MdIAA3在拟南芥中异位表达，明显促进了植株长势和分枝能力；苹果分枝能力的调控主要涉及细胞的分化与发育，细胞壁修饰，生长素、独脚金内酯信号传导等过程。

关键词：苹果分枝能力转录组分析 KEGG 植物激素 MdIAA3