以耐盐性较强的砧木1103P为对照品种,对左山一xSO4杂种砧木F1代的6个株系(A15、A17、A34、A35、A38和A48)及左山一x101-1杂种F1代2个株系(B24和B26)的一年生盆栽扦插苗进行100 mmol.L-1 NaCl胁迫处理,以各自无盐胁迫为对照处理.20天后,根据表型计算盐害指数,测定叶绿素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数以及生长量指标;以各项生长指标的耐盐系数为耐盐指标,通过主成分分析、相关性分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对葡萄株系进行综合评价.结果表明,A34和A35植株无盐害症状,盐害级数为0;A15和A17植株有少部分叶片边缘焦枯,盐害级数为1.盐胁迫大幅度降低了1103P和B26等株系的叶绿素含量、光合速率、新梢生长量和生物量;而A15、A17、A34和A35植株的各项指标降低幅度较小.将生物量等12个单项指标转换成3个相互独立的综合指标,通过聚类分析,发现A34、A35、A15和A17植株的耐盐性较强,A38、A48和B24植株的耐盐性中等,1103P和B26植株的耐盐性较弱,与盐害分级结果一致.

以葡萄‘左山一’(Vitis amurensis)与‘SO4’(V.berlandieri×V.riparia)杂交后代中耐碱性盐强的A15、A17与引进砧木中耐碱性盐能力较强的‘1103P’(V.rupestris×V.berlandieri)为试材,探讨耐碱性盐能力较强的葡萄砧木的荧光特性及光保护机制.将组培苗炼苗7周后每天浇灌100 mmol·L-1 NaHCO3 (pH 8.62),测定叶片电导率、丙二醛含量、叶绿素荧光、叶黄素循环及抗氰呼吸速率.NaHCO3处理8 d后,各株系的叶片电导率与丙二醛(MDA)含量均有大幅升高;A15、A17的最大光化学效率(F /Fm)、光化学淬灭系数(qp)的降低幅度均小于‘1103P’,且调节性能量耗散(YNPQ)上升幅度较大,说明NaHCO3胁迫下A15、A17的电子传递活性与光抑制程度受影响较小.在NaHCO3处理下A15、A17和‘l103P’的叶黄素循环(A+Z)/(A+Z+V)分别比对照提高46.3％、37.0％、28.0％,A15、A17的抗氰呼吸速率在NaHCO3处理下分别比对照提高141.5％、95.8％,‘1103P’则比对照提高63.0％.A15、A17通过依赖叶黄素循环的热耗散与增加抗氰呼吸速率来减轻光抑制以提高其耐碱性盐能力.

我们对以左山一山葡萄(Vitis amurensis cv.‘Zuoshan1’)为母本、SO4为父本杂交的4个子代株系(A11、A14、A15和A17)及101-1为父本杂交的2个子代株系(B24和B26)的耐碱性盐能力进行评价,旨在探明杂交砧木在碱性盐胁迫下的生理响应,筛选出耐碱性盐的株系作为我国盐碱地栽培的候选砧木.实验以砧木1103P及Crimson为对照,对组培苗炼苗后的盆栽苗进行100 mmol·L-1NaHCO3 (pH8.62)浇灌处理,通过主成分分析和相关性分析等方法进行综合评价.结果表明,NaHCO3胁迫降低了各植株的株高、叶片含水量、植株含水量和根系活力,增加了叶片电导率、丙二醛含量、可溶性糖与游离脯氨酸含量.A17的株高增长量受影响最小;Crimson、A17和B24植株含水量降低较少;A14和A15的根系活力与对照差异不显著;1103P、B24、A14、B26、Crimson和A15的相对电导率及B26、A17和A15叶片丙二醛含量与对照无显著差异;A15的叶片可溶性糖及游离脯氨酸含量增加最高.各株系耐碱能力D值分析表明,A14、A15和B24的耐碱性较强,Crimson、A11与A17的耐碱性中等,1103P和B26的耐碱性较弱.

以左山一葡萄(Vitis amurensis cv.Zuoshan1’)为母本、SO4为父本杂交的4个子代株系(A11、A14、A15和A17)为实验材料,以砧木1103Paulsen(1103P,耐碱性较强)以及欧亚栽培品种Crimson(V.vinifera cv.‘Crimson’)(Crimson的耐碱性强于砧木1103P)为参照,通过测定葡萄叶片PSI及PSII荧光参数,分析葡萄种间杂交砧木育种F1代光系统活性对100mmol·L-1 NaHCO3的响应.结果表明,NaHCO3胁迫下,随着处理时间的延长,Crimson、A15和A14的最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(qP)、光下最大光化学效率(Fv’/Fm’)及最大P700荧光产量(Pm)降低幅度较小,非调节性能量耗散(Y(NO))升高幅度也较小,调节性能量耗散(Y(NPQ))升高幅度较大;而A11、A17与砧木1103P各荧光参数变化相近,其Fv/Fm、qP、Fv’/Fm’及Pm的值降低幅度与Y(NO)升高幅度均较大.进一步分析显示,NaHCO3胁迫8天后,A15和A14的环式电子传递速率(ETR(Ⅰ)-ETR(Ⅱ))维持在较高水平,缓解了碱性盐胁迫对光系统活性的抑制.各荧光参数指标的主成分分析结果表明,A15的耐碱性较强,A14与Crimson的耐碱性中等,A11、A17与1103P的耐碱性较弱,耐性分级结果与前期依据生物量所得分级结果一致.

研究不定根向重力性定点角(GSA)不同的苹果(Malus spp.)自根砧木在嫩枝扦插生根过程中的插穗中内源激素含量动态变化,为通过外源激素调控不定根GSA提供理论依据.以八年生苹果‘国光’(M.pumila cv.Rails)与海棠(M.sp.)杂交实生苗的当年生枝条为试验材料,于5月中旬进行嫩枝扦插,筛选出不定根GSA不同的株系,并于次年再次进行嫩枝扦插,在扦插后0、8、16、24和32d随机取插穗基部检测内源激素含量.试验结果表明:(1)按照扦插苗不定根GSA的不同,可把苹果自根砧苗木分为3类:30°≤GSA≤60°的不定根比例不小于50％,且GSA＜30°的不定根比例大于GSA＞60°的比例的自根砧,属于深层根型(DRT);30°≤GSA≤60°的不定根比例不小于50％,且GSA＜30°的不定根比例小于GSA＞60°的比例的自根砧,属于中间根型(IRT);GSA＞60°的不定根比例不小于50％,且30°≤GSA≤60°的不定根比例大于GSA＜30°的比例的自根砧,属于浅层根型(SRT).(2)在苹果自根砧嫩枝扦插生根过程中,3种根型插穗内吲哚乙酸(IAA)含量的变化趋势呈“倒V”形,脱落酸(ABA)和异戊烯基腺嘌呤(iPA)含量呈下降趋势,玉米素核苷(ZR)含量呈“下降-上升-下降”的趋势;赤霉素(GA3)含量在中间根型插穗中的变化趋势呈“倒V”形,在深、浅层根型的则呈“V”形;扦插16d后,插穗中IAA含量表现为深层根型＜中间根型＜浅层根型,ZR和GA3含量表现为深层根型＞中间根型＞浅层根型,ABA和iPA含量表现为中间根型＜浅层根型＜深层根型,IAA/GA3、IAA/ZR和IAA/iPA比值表现为深层根型＜中间根型＜浅层根型.扦插16d后,不定根GSA越小,插穗中IAA含量越少,ZR和GA3含量越多,IAA/GA3、IAA/ZR和IAA/iPA比值越小.生长素是参与不定根GSA形成的主要激素,其在从茎尖向不定根的极性运输过程中与细胞分裂素相互作用,共同调节不定根GSA的形成.

青枯病是热带亚热带地区普遍发生的一种土传病害,为选配具有优良抗病性和嫁接适用性的茄子砧木杂交组合,该研究对国内外11份茄子栽培种砧用种质进行农业生物学评价和青枯病抗病性鉴定,研究了不同砧用种质对嫁接苗生长的影响.结果表明:供试砧用种质中,果型为卵圆形5份、倒卵形2份、长卵圆4份;幼果颜色紫色7份、淡紫色1份、绿色1份、淡绿色2份;老熟果实颜色均为黄色;种质J14、J15、J16、J17的主茎紫色,其余均为绿色;J61的花瓣白色,其余均为紫色或淡紫色.供试砧木种质与接穗Rf的嫁接成活率均在80％以上,最高达97％.采用苗期伤根-浸根接种法鉴定砧木种质对青枯病的抗病性,有9份砧用种质自根苗表现高抗(HR),病情指数为3.67～12.33,其中6份砧木种质(BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16)嫁接感病接穗后表现抗病(R),病情指数为16.67～21.00.砧用种质能显著改善接穗的生长,其中,BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16的嫁接苗的生物量增长率显著高于其他种质的嫁接苗.综合试验结果显示茄子栽培种砧用种质农业生物学性状表现多样性,可区分为不同生态类型.抗病砧木种质嫁接高感病接穗的防病效果显著,种质BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16高抗青枯病,嫁接高感病品种表现抗青枯病,可作为配制抗青枯病砧木杂交组合的候选亲本.

枯萎病是一种严重危害瓜类蔬菜生产的土传病害,嫁接栽培是防治瓜类枯萎病的有效方法.该文研究了砧用瓠瓜种质幼苗生长指标与抗病性的相关性,并对抗病杂种优势进行了分析.结果表明:(1)砧用瓠瓜种质H041对西瓜枯萎病表现高抗(HR),对瓠瓜枯萎病表现抗病(R),种质 H01、H05 和杂交组合H01×H041、H041×H05、H05×H041对两种枯萎病均表现抗病(R).(2)砧用瓠瓜幼苗接种西瓜枯萎病菌后,病情指数与下胚轴粗度呈显著负相关;接种瓠瓜枯萎病菌后,总根长、根系表面积与病情指数呈极显著负相关,表明砧用瓠瓜对枯萎病的抗病性与根系生长具有相关性,可以根据根系生长情况快速评价砧用瓠瓜对瓠瓜枯萎病的抗性表现.(3)分析砧用瓠瓜杂交组合的抗病性杂种优势显示,供试杂交组合 H05× H041对西瓜枯萎病具备超中亲优势;杂交组合H01×H041和H02×H041对瓠瓜枯萎病抗性具有负向杂种优势.综合研究结果发现,种质H01、H041、H05兼抗西瓜枯萎病和瓠瓜枯萎病,且配制出的杂交组合表现抗性杂种优势,可作为选育抗两种枯萎病的砧木或栽培品种的抗源亲本,其中H041可作为优势骨干亲本.

猕猴桃细菌性溃疡病是一种危害世界猕猴桃生产的毁灭性病害,目前尚未有有效的防治办法.培育抗性品种是保证猕猴桃产业健康发展的重要途径之一,猕猴桃溃疡病抗性育种成为近年来猕猴桃研究的热点.但是,目前大部分猕猴桃种质资源对溃疡病的抗性不明,限制了猕猴桃优异抗性种质资源的发掘和利用.虽然人们发展出了一些猕猴桃溃疡病抗性鉴定和评价方法,但是使用效果并不理想,存在较大的局限性,鉴定的准确性和稳定性还有待提高.该文针对猕猴桃溃疡病抗性育种中的几个方面,如抗性材料的选育(现有品种的抗性、抗性砧木研究和野生抗溃资源等),抗性鉴定和评价技术(大田鉴定、活体或离体鉴定等)及抗性机理研究等进行综述,并针对存在的问题,提出建设性意见.在猕猴桃溃疡病抗性育种过程中,最关键的是要建立一个科学、系统的溃疡病抗性评价体系,以对猕猴桃种质资源进行大规模的抗性普查和评估,在此基础上充分利用种间杂交和工程育种技术加快抗性育种进程,并以此带动猕猴桃溃疡病抗性机理的深入研究和抗病基因的挖掘和利用等,旨在从根本上解决猕猴桃生产中受溃疡病困扰这一关键难题,促进猕猴桃产业绿色、健康和可持续性发展.

苹果半胱氨酸蛋白酶基因MdCP2在植株干旱过程中发挥着重要的作用.本研究以一年生'M9T337'苹果砧木苗为试材,从生理和分子生物学水平分析了苹果砧木苗在自然干旱及复水过程中叶片光合特性、植株含水量、半胱氨酸蛋白酶基因MdCP2及相关基因的表达分析以及MdCP2基因的生物学功能.结果 表明,水分胁迫使植物的光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降.在自然干旱后期,植株光合作用的主要限制因素由气孔限制转变为非气孔限制.实时荧光定量PCR发现,在正常培养的苹果树中,MdCP2基因主要在根中表达;且在干旱过程中,MdCP2的表达水平呈上升趋势,而在复水后降低.MdRCA、MdCAB和MdBCS表达在干旱时降低,复水后上调.通过酵母双杂交和BiFC试验证明,MdCP2与MdGLK1存在相互作用,为进一步研究半胱氨酸蛋白酶基因MdCP2提供了理论基础.

以高产四倍体栽培种冀张薯12号(G12)为母本,3个高淀粉含量二倍体原始栽培种为父本,创制高产高淀粉含量的马铃薯新种质.共配制3个杂交组合,每个组合分为嫁接组和对照组,共6个处理.嫁接组采取母本预先嫁接于父本的方法,与砧木(父本)品种进行有性杂交,以常规杂交为对照.嫁接组平均授粉254朵花,坐果112个,平均坐果率44.1％;对照组平均授粉296朵花,坐果65个,平均坐果率22.0％.6个处理共收获杂交浆果177个,获得杂交种子30粒,将种子播种在培养基上获得F1植株15株.用流式细胞仪、保卫细胞叶绿体计数法和花粉母细胞染色体计数法对F1植株的无性系后代进行倍性鉴定,共获得四倍体9个,三倍体4个,二倍体2个.对F1植株进行SSR分子鉴定表明,所有四倍体和三倍体后代均为双亲的有性杂种.杂种植株长势良好,除1份材料具有自交后代,其他F1植株均不能天然结实,马铃薯种间后代块茎大小明显大于二倍体亲本,芽眼深度浅至中等,较父本二倍体种有较大改良,薯肉颜色多为黄色,薯皮颜色有不同于父母本的类型出现.田间试验结果表明所有四倍体F1植株淀粉含量均显著高于母本,且除SY18-6产量显著低于母本外,其他8份F1植株产量与母本差异不显著,结合块茎产量、淀粉含量、淀粉产量等数据特征,决选出高产、高淀粉含量F1植株6个,分别为 SY24-1(淀粉含量 21.39％,下同)、SY18-1(21.37％)、SY24-5(18.35％)、SY18-4(20.28％)、SY24-3(18.29％)、SY69-3(18.84％).