目的 以牛茄子Solanum capsicoides新鲜叶片为材料,对叶绿体基因组序列进行组装、注释和分析,探究牛茄子的序列特征和同属其他物种的系统发育关系.方法 基于Illumina HiSeq高通量测序,获得牛茄子完整叶绿体基因组序列,利用生物信息学方法进一步对其功能及特征、密码子偏好性、IR区域边界、核苷酸多样性、系统发育关系进行分析.结果 牛茄子叶绿体基因组全长为155465 bp,为典型的四分体结构,总GC含量为37.85％,其中大单拷贝区、小单拷贝区和反向重复序列的长度分别为88265、18462、24369bp;共编码131个基因,包括86个蛋白编码基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因.简单重复序列检测表明,叶绿体基因组包括51个SSR位点,其中以A和T组成的单核苷酸重复次数最多,占45.1％.密码子偏好性分析表明,亮氨酸是使用频率最高的氨基酸,AUU是使用次数最多的密码子,密码子偏向使用A/U结尾.属内叶绿体基因组比较分析显示,IR边界区域相对保守,但仍存在部分基因扩张和收缩等现象;核苷酸多样性分析获得了 4个高突变热点:trnQ-psbK、psbF-psbE、clpP、ycfl,可作为物种鉴定和遗传多样性研究的潜在特征.系统发育分析显示牛茄子和喀西茄的亲缘关系更近,存在姐妹关系.结论 牛茄子叶绿体基因组的组装和系统发育分析,为茄属植物的分类和群体间遗传多样性的研究提供理论依据.

目的 研究药食同源植物丝瓜Luffa cylindrica MYB(LcMYB)基因转录因子家族成员的结构和功能,鉴定参与抗褐化作用的主要成员及其作用机制.方法 基于Pfam数据库及NCBI保守结构域分析,对丝瓜全基因组水平MYB转录因子进行鉴定.通过Expasy、MEME等在线工具分析LcMYB转录因子家族蛋白理化性质、顺式作用元件及保守结构域.然后利用MEGA软件构建系统发育树,分析丝瓜与拟南芥、苹果、番茄、茄子及马铃薯等植物MYB蛋白的系统发育关系.结合2个褐化敏感程度不同的丝瓜转录组,筛选了丝瓜褐化相关的关键MYB转录因子及其靶基因.结果 全基因组水平共鉴定到449个具有相似基因结构及保守基序的MYB基因,可聚类为4个亚家族(R1 MYB、R2R3 MYB、R3_MYB和R4_MYB),并在正反链均存在可能的顺式调控元件.靶基因及基因表达分析结果显示多个MYB及其靶基因尤其是多铜氧化酶相关基因可能在鲜切丝瓜的不同褐化阶段起重要的作用,是丝瓜褐化的关键调节因子.结论 系统鉴定了 LcMYB家族基因,并鉴定了可能参与丝瓜褐化的 MYB 基因及其靶基因,有助于进一步了解和丰富LcMYB基因家族的生理功能,并为进一步解析果实褐化调控机制,提高果实品质提供了候选基因.

自噬相关基因ATG8在调节植物生长发育和胁迫响应中发挥着关键作用.为初步探究ATG8基因在茄子生长发育和胁迫响应中的作用,本研究通过生物信息学技术分析ATG8在茄子基因组中的分布、结构及进化等,并利用实时荧光定量PCR技术研究其在茄子不同组织、外源激素和冷处理下的表达情况.结果表明,从茄子基因组中共鉴定到7个ATG8基因,分布在6条染色体上.理化性质分析显示,茄子ATG8基因编码的蛋白包含118～166个氨基酸残基,等电点在6.29～9.16之间;基因结构和保守基序分析表明,ATG8基因家族成员具有保守的基因结构和蛋白基序;启动子区域含有多种激素响应和逆境响应的顺式作用元件;茄子中有3对ATG8基因存在共线关系;茄子与拟南芥和番茄ATG8基因家族成员间分别存在10对和11对共线关系.组织表达分析表明茄子ATG8主要在不同的花器官中表达,表明其可能与茄子花发育有关;此外,表达模式分析结果显示,7个茄子ATG8基因对冷胁迫和ABA、McJA、SA等外源激素均有不同程度的响应,表明ATG8基因家族在茄子生长发育、胁迫和激素响应中具有重要的功能.本研究结果为深入探讨ATG8基因在茄子生长发育和胁迫响应中的功能和机理奠定理论基础.

为了解海南北部主要蔬菜作物生境天敌瓢虫的群落结构和物种多样性,本文利用黄板诱集法于2019年对茄子、豇豆和辣椒生境的天敌瓢虫种类和数量进行了调查研究.结果表明,3种作物生境共采集获得瓢虫标本4 993头,隶属于16个属28种,其群落多样性从高到低依次为茄子、辣椒和豇豆生境,其中茄子生境拥有28种,辣椒和豇豆生境分别为10种和11种.茄子生境的多样性指数、丰富度指数、优势度指数和均匀度指数均为最高,分别为1.58、3.40、0.27和0.47,明显高于豇豆和辣椒生境.无论哪种生境,六斑月瓢虫Cheilomenes sexmaculata(Fabricius)和龟纹瓢虫Propylae japonica(Thunberg)均是优势种类,分别占整个瓢虫数量相对多度的45.26％和19.67％.两种优势瓢虫时序变化特征表明,瓢虫数量呈多峰型分布,5月中下旬至7月上旬这一时段总体发生数量较低.研究结果可为海南北部蔬菜作物生境天敌瓢虫保护和利用提供理论依据.

本文采用电子天平称重法对茄二十八星瓢虫的2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、雌成虫和雄成虫在茄子叶片上垂直方向的附着力进行测定,为进一步研发和利用气流控制技术防治农业害虫提供技术参数.研究结果表明, 2龄幼虫、3龄幼虫、4龄幼虫、雌成虫和雄成虫垂直方向的最大附着力分别为7.3 ±0.3 mN, 8.6 ±0.6 mN, 12.0 ±0.3 mN, 15.8 ±1.3 mN和13.0 ±1.0 mN.茄二十八星瓢虫垂直方向的附着力从大到小的顺序均为:雌成虫>雄成虫;4龄幼虫>3龄幼虫>2龄幼虫.幼虫的附着力/虫体体重系数由大到小的顺序为:2龄幼虫>3龄幼虫>4龄幼虫,所有处理的附着力与虫体体重的相关性均不显著.附着力/虫体重量的系数范围为47.8-90.8,身体重量占附着力1.1-2.1%.结果进一步表明,在设计旋风式气流吸虫机的频率等参数时,要考虑茄二十八星瓢虫在茄子叶片上的附着力远大于其体重的情况.

[背景]茄子青枯病是一种毁灭性的土传病害,生产上化学农药无法对其有效防治.拮抗放线菌具有环保、无残留的优点,并已在植物多种病害上成功应用,这为茄子青枯病的生物防治提供了思路.[目的]从健康茄子根际分离获得对茄子青枯菌有显著拮抗作用的放线菌菌株.[方法]采用稀释涂布法分离放线菌;采用双层琼脂法、琼脂扩散法和平板对峙法筛选拮抗菌株;对目标菌株XL-6的形态、培养特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列进行综合分析;通过单因素试验和正交设计试验优化目标菌株培养基组分及发酵条件.[结果]筛选得到一株对青枯菌有强抑制作用的放线菌菌株XL-6,它对其他3种病原菌均具有一定的抑制作用.菌株XL-6的形态和培养特征、生理生化特征与娄彻氏链霉菌相符,而且16S rRNA基因序列分析表明该菌株与娄彻氏链霉菌亲缘关系较近.该菌株最优发酵配方和培养条件分别为:玉米粉30.0 g/L、酵母粉5.0 g/L、K2HPO4 2.0 g/L、MgCl2 2.0 g/L和NaC1 1.0 g/L;初始pH 7.0、培养基装瓶量70 mL/250 mL、摇床转速180 r/min、接种量6％,在28℃条件下培养6d.[结论]菌株XL-6经鉴定为娄彻氏链霉菌,优化其发酵条件后对青枯菌具有更强的拮抗效果.

早夏草本植物作为阔叶红松林林下的一类优势物种,对整个生长季林下草本物种多样性和生物量具有重要影响,对其不同生长阶段生物量分配特征及生物量模型的研究有助于了解该类植物生存策略和碳汇储量.以吉林省蛟河地区阔叶红松林林下的白花碎米荠(Cardamine leucantha)、北重楼(Paris verticillata)、鹿药(Smilacina japonica)、美汉草(Meehania fargesii、山茄子(Anisodus acutangulus)和紫花变豆菜(Sanicula rubriflora)6种早夏草本植物为研究对象,从4月初到8月底对其物候期进行观察记录,定期取样,从而对6种植物不同生长时期各组分生物量分配特征,地上与地下生物量相对生长关系进行分析研究,并以株高级为自变量建立5种形式(一元线性模型、一元二次模型、指数模型、幂函数模型、对数模型)的单种和混种生物量模型,选取最优模型进行验证.结果表明,6种早夏草本植物花期一般开始于4月底结束于6月中旬,果期开始于5月底结束于8月中旬,不同植物的花、果期持续时间差异较大.生长期内,随着植物生长,株高、生物量和根冠比(R/S)变化明显,但变化趋势不一致.不同物种各组分生物量分配存在差异,用于繁殖的生物量分配比例较小,通常不超过5％.所有物种AGB和BGB间均具有明显的相对生长关系(P＜ 0.0001),且均表现为异速生长(相关生长指数a≠1).根据R2和SEE选取最优生物量模型,其中幂函数模型形式最常用,其次是一元二次和指数模型.所有最优模型的R2均较高且SEE较低,拟合效果较好,其中AGB和TB的最优模型要优于BGB,单种模型优于混种模型;通过验证,除混合模型BGB的RMA(30.679％)稍大于30％外,所有模型的RS、EE和RMA均小于30％,P值均大于80％,说明所建立的最优模型能够用来对该地区阔叶红松林林下早夏草本植物生物量进行估算.

以‘沪茄08-1’茄子幼苗为试验材料,采用基质栽培方式,研究了叶面喷施50～200 μmol·L-1外源褪黑素(melatonin,MT)对低温胁迫[(10±1)℃(昼)/(5±1)℃(夜)]下茄子幼苗生长、光合作用和抗氧化系统等生理指标的影响,以明确外源MT在茄子幼苗抵御低温逆境方面的生理机制.结果显示:(1)低温胁迫处理后,茄子幼苗株高、茎粗、地上部鲜重和根系鲜重、叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著降低,丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子产生速率(O2-·)和过氧化氢(H2O2)含量均显著增加.(2)幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量均显著升高,而其脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白质含量均显著增加;外源MT处理可有效增强低温胁迫条件下茄子幼苗叶片中SOD、POD、CAT、APX、GR、DHAR活性,提高AsA和GSH含量,增加Pro和可溶性蛋白含量,显著抑制其叶片MDA、O2-·及H2O2的积累.研究表明,外源MT主要通过增强低温胁迫下茄子幼苗的光合作用以及清除活性氧的能力,减缓低温胁迫的危害,提高茄子幼苗对低温胁迫的耐性.

采用生物活性跟踪法,从一株灰色链霉菌菌丝体中分离得到2个具有抑菌活性的化合物,通过核磁共振波谱和质谱等技术鉴定2个化合物的结构为新刺孢霉素A(1)和N-乙酰基色氨醇(2);化舍物1首次从放线菌中分离得到.抑菌活性测定结果表明:化合物1和2对番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、茄子黄萎病菌(Verticillium dahliae)和辣椒枯萎病菌(Fusarium oxysporum)等多种蔬菜病原真菌有抑制作用,其中化合物1对番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌菌丝具有强烈的抑制作用,化合物2对茄子黄萎病菌的菌丝具有强烈的抑制作用;化合物1对番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌菌丝生长的半抑菌浓度(IC50)分别为30.6和28.8 mg/L,化合物2对茄子黄萎病菌菌丝生长的半抑菌浓度(IC50)为34.3 mg/L.

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.