目的 考察干燥过程中栝楼果皮外观特征与内在多元药效成分的动态变化规律,探讨瓜蒌皮药材的最佳采收加工方法.方法 观察栝楼果皮采后干燥处理期间外观特征包括表面颜色、长度、直径,采用高效液相色谱法、紫外分光光度法等对腺嘌呤、鸟苷、瓜氨酸、总黄酮、多糖含量进行测定,探索采后干燥过程栝楼果皮的质量、产量变化规律.结果 采后干燥期间栝楼果皮外观特征及内在多元药效物质的含量呈现动态变化,综合评价显示,果皮颜色基本全黄仅维管束凸起为绿色时水溶性浸出物、瓜氨酸总量最高,果皮颜色全黄时多糖、总黄酮、腺嘌呤、鸟嘌呤核苷总量最高.结论 综合分析建议栝楼果皮采收加工方法:采收后果皮颜色转黄时即祛除种子和瓤进行干燥处理;可以保证提高中药材瓜蒌皮质量及产量.

番茄(Solanum lycopersicum)是全球第一大经济作物,其品质倍受科学家和消费者关注,果色和硬度是决定番茄品质的重要经济性状.为了解析YFT1(YELLOW FRUIT TOMATO1)调控番茄果色发育和硬度形成机制,本文对野生型cV.M82和突变体yft1的果色、硬度和果皮显微结构进行了比较分析.结果显示,在35 dpa (days post anthesis),yft1和cv.M82番茄果色、硬度、果皮细胞大小和形状无明显差异.随着果实发育cv.M82番茄由绿色转为橙色/浅红(47 dpa)和红色(54 dpa);并由硬变软,54 dpa的果实硬度(13.68±1.78N)仅相当于35 dpa的(35.51±1.09N)1/3.同时,从转色期(47 dpa)果皮细胞由内向外逐渐变大;内果皮薄壁细胞由圆形(35 dpa)依次变成卵形(47 dpa)和不规则形(54 dpa),并观察到了细胞内陷和胞间空隙消失(54 dpa).与cv.M82不同,yft1番茄的果色、硬度和果皮细胞显微结构随果实发育(35 ～54 dpa)变化不明显;而其果实硬度(47 ～54 dpa)显著高于cv.M82.这些结果均暗示YFT1突变使番茄果实发育延迟,并影响了果色发育和硬度的形成.该研究将为番茄果色发育和果色形成机制的揭示提供重要的表型证据.

以黄瓜(Cucumis sativus L.)嫩果皮绿色自交系1613(P1)和嫩果皮白色自交系JD7(P2)为试验材料构建重组自交系(RIL)群体(142个株系),对各株系嫩果皮色进行表型鉴定,利用重测序技术对各自交系进行基因分型,结合表型和基因型数据进行QTL定位研究.结果表明F1黄瓜嫩果皮颜色表现为绿色,并将控制嫩果皮颜色的基因定位到黄瓜第3号染色体上,在3号染色体35511129～39711114区段内定位到成簇分布的3个位点,它们在连锁图谱上的位置分别为1.01 cM、3.31 cM和6.01 cM处,与两翼标记的连锁距离分别为1.01 cM/0.09 cM,0.21 cM/0.29 cM,0.11 cM/0.19 cM.通过生物信息学分析预测出16个候选基因,其中Csa3G904080、Csa3G904100、Csa3G903500和Csa3G902950极有可能是调控黄瓜果实颜色的关键基因.

柑橘属果实的果皮着色与果肉的成熟不一定同步,其中部分柑橘当果肉成熟时,果皮仍然呈现为绿色,需要采后进行脱绿处理.脱绿过程中伴随着柑橘果皮色素物质的变化.本文将对柑橘采后脱绿处理以及色素物质代谢机理进行简单的概述.

以4个花色、果皮色和果肉色不同的茄子高代自交系为试验材料,将其配制成3个杂交组合,并进行回交、自交得到3个组合的6个世代群体,研究茄子花色、果皮色和果肉色遗传的相关性,旨在丰富茄子果色和果肉色遗传研究,并为茄子新品种选育提供理论依据.结果表明:茄子花紫色对白色为完全显性,紫色对白色是由1对基因控制.果色紫色对白色是由2对具有重叠作用的显性基因控制,且紫色基因具有显性上位作用.果皮紫色对绿色为显性,紫色基因对绿色基因表达有抑制作用.果肉绿白色对白色为显性,绿白色对白色由1对完全显性基因控制.茄子果皮颜色和果肉颜色在遗传过程中存在基因互作效应,控制茄子果肉的绿白色基因对控制茄子果皮的白色基因有上位作用;茄子花色和果皮色为不完全连锁遗传,白花绿皮茄和紫花紫皮茄遗传交换值为20.5％,紫花紫皮茄和白花白皮茄遗传交换值为34.6％;茄子花色和果肉色在杂交遗传过程中符合独立遗传规律,不存在连锁关系.

以'紫金红霞'葡萄为试验材料,在果实转色前分别进行5种不同类型果袋(白色纸袋、无纺布-白纸双层袋、绿色纸袋、蓝色纸袋、棕色纸袋)套袋处理,以不套袋为对照,测定不同发育时期葡萄果实的单果重、果粒纵横径、可溶性固形物、可滴定酸,及总花色苷含量等生理指标,并利用qRT-PCR技术分析不同发育时期花色苷合成相关基因的表达水平,探索不同类型果袋对'紫金红霞'葡萄果实品质、花色苷含量及花色苷合成相关基因表达的影响.结果表明:(1)白色、蓝色和棕色果袋不利于成熟果实中可溶性固形物含量的升高,蓝色和棕色果袋不利于成熟果实中可滴定酸含量的降低.(2)套袋处理会使果实色泽指数显著降低,除无纺布-白纸双层袋未显著降低成熟期果皮中花色苷含量外,其他套袋处理均显著降低了果皮中总花色苷含量.(3)套袋处理对6个花色苷合成相关基因的表达主要表现为抑制作用,但无纺布-白纸双层袋对成熟期F3'H和UFGT基因的表达、白色纸袋对成熟期MY-BA1、DFR和LDOX基因的表达则具有促进作用.研究发现,无纺布-白纸双层袋对成熟期果实的内在品质和果皮着色影响最小,可用于'紫金红霞'果实套袋,其次为白色和绿色纸袋;蓝色和棕色纸袋可使葡萄果实的品质大幅降低,故不可用于实际生产中葡萄果实的套袋.

稻米色泽是水稻种质资源多样性的重要组成部分,也是满足彩色稻米市场需求的重要物质基础.本研究团队在野生稻种质资源整理过程中发现了一份包含部分绿米(果皮呈绿色)的资源,经过多代自交,获得稳定的高代品系,命名为LM8.LM8光敏感性强,易与亚洲栽培稻杂交,在广西晚稻种植株高为117.7 cm,剑叶长32.1 cm,剑叶宽1.1cm,穗长22.5 cm,有效分蘖数19,株型直立紧凑.千粒重8.739,粒长5.76 mm,粒宽2.09 mm,粒型椭圆,富含脂肪和人体所必需微量元素.亲缘关系研究结果表明,LM8属AA基因组,与亚洲栽培稻在同一个组,应不属于野生稻.但是,LM8在发现初期具有有芒、落粒性强、颖壳坚硬呈深褐色等野生性状,因此推测LM8为杂草稻类型.LM8的发现及研究不仅可以促进水稻果皮颜色遗传发育调控网络的建立和完善,也能够为创制绿色稻米水稻新品种提供遗传材料,满足消费者多元化选择并在乡村振兴中发挥重要作用.

以山梨猕猴桃(Actinidia rufa(Siebold and Zuccarini)Planchon ex Miquel)品种'63101'和中华猕猴桃(Actinidia chinensis var.chinensis C.F.Liang)品种'磨山雄7号'杂交产生的400余株F1代个体为材料,连续2～3年对其果实品质和外观特点的9个性状进行测定,分析它们的遗传规律.结果显示,子代群体单果质量连续3年低于双亲中值,遗传传递力连续3年低于100％,优势率连续3年均为负值;可溶性固形物子代中值除2015年略低外,其余2年均高于亲中值12.3％;优势率均为正值,遗传传递力均大于100％;子代果实形状出现分离,与母本圆柱形相同的比例占82％;果皮毛被中,偏离母本的有毛比例为60％;果皮颜色出现绿色、绿褐色、褐色的分离,比例为1 ∶1.5∶ 1;果实肩部形状多与母本的方形相似,占比为63％;果肉颜色也多与母本的绿色相似,占比为86％;果实风味中,与父本和母本相似的表型占比均为32％,口感酸的占比18％,超低亲极酸占比1％,超高亲浓甜占比9％.说明杂交子代单果质量和可溶性固形物含量分别表现为趋小和趋高的遗传倾向;果实形状、果实肩部形状和果肉颜色的遗传倾向于母本性状,而果皮毛被的遗传倾向偏离母本性状;果实风味具有广泛的性状分离现象,存在远高于高亲值和远低于低亲值的极端单株.研究结果说明这些子代材料有选育成为优良猕猴桃单株的潜力.

该研究以'南丰蜜橘'为试验材料,于高温来临前期(6月份)在果实表面喷施0.14 g/L螯合钙为钙处理,以喷施清水为对照,测定果皮相关基因表达水平和抗氧化酶活性以及活性氧含量变化,探究钙对'南丰蜜橘'果皮在日灼发生期间的钙信号转导途径相关基因调节抗氧化系统基因的表达特征,以揭示外源钙减轻蜜橘日灼生理病害的分子与生理机制,为实际生产中喷施螯合钙防控蜜橘日灼生理病害提供理论依据.结果显示:(1)经钙处理后'南丰蜜橘'果实的日灼发生率较对照显著降低了13.76％.(2)实时荧光定量PCR发现,钙处理显著提高'南丰蜜橘'钙信号转导途径相关基因(CsNADK、CsMPK8、CsCPK、CsRBOH、CsCAMK1、CsGAD),以及抗氧化酶相关基因(CsSOD、CsCAT、CsPOD、CsAPX、CsGSR、CsGPX)在果皮中的相对表达量.(3)钙处理可显著提高'南丰蜜橘'果皮抗氧化酶(SOD、CAT、POD、APX、GR、GPX)活性,并显著降低O-·2、H2O2和MDA的含量.(4)荧光染色发现,在7-10月高温和强直射光胁迫期,果皮细胞产生了过量的ROS绿色荧光,且随胁迫时间的延长荧光不断漫延积累,但钙处理的ROS荧光强度均显著弱于对照.研究表明,喷施螯合钙处理可通过增强蜜橘果皮钙信号转导途径相关基因的表达,调控抗氧化系统基因表达以及抗氧化酶活性,清除过量的ROS,维持果皮细胞ROS代谢平衡,从而提升蜜橘果皮的抗日灼能力;生产中于高温来临前期在果实表面喷施螯合钙,是一种简便有效的预防蜜橘日灼病害的技术措施.

为了明确糖苷水解酶9(glycoside hydrolase 9,GH9)基因家族在枣果皮发育过程中的作用,该研究以狗头枣果实为材料,对其幼果期(Stage Ⅰ)、青果期(StageⅡ)、膨大期(StageⅢ)、白熟期(StageⅣ)、半红期(StageⅤ)、全红期(StageⅥ)6个不同发育阶段的果皮纤维素含量、细胞组织结构、GH9基因家族的生物信息学以及基因表达进行分析.结果表明:(1)在枣果实发育过程中,果皮纤维素含量在StageⅠ～StageⅢ略有增加,于StageⅢ达到最高(217.33 mg/g),随后快速显著下降并于StageⅥ降至最低(98.51 mg/g),较StageⅢ下降了 54.7％.(2)在枣果皮发育过程中果皮细胞在未着色时期紧密排列,在着色后明显皱缩且排列松散;番红-固绿染色后,从Stage Ⅰ到StageⅣ枣果皮角质层细胞和表皮细胞的细胞壁颜色由蓝绿色逐渐变为浅蓝进而转为粉色,胞内几乎没有颜色,说明狗头枣果皮细胞壁的纤维素含量从Stage Ⅰ到StageⅣ逐渐减少.(3)枣果实转录组测序发现,与Stage Ⅰ相比,StageⅡ～StageⅥ分别检测到1 090、2 039、3 300、4 594和7 855个差异表达基因;GO富集分析表明,在枣果实发育初期差异表达基因富集在与纤维素降解密切相关的水解酶活性分子功能中.(4)从枣基因组中鉴定到30个GH9基因家族成员,根据系统发育关系分为GH9A、GH9B和GH9C共3个亚族,其中GH9A亚族最大共有19个成员.(5)基因表达模式分析显示,所鉴定的30个GH9基因中有17个基因在果皮发育的Stage Ⅰ～StageⅢ均有表达且表达量高,而在StageⅣ～StageⅥ表达量低;荧光定量PCR验证结果显示,8个差异表达基因的表达量均随枣果实发育进程逐渐快速降低,其变化趋势与枣果皮纤维素含量变化趋势一致,也与转录组测序结果的表达水平的变化趋势一致.研究推测,GH9基因家族在枣果皮发育过程中具有降解植物细胞壁的作用.