王华新[1]2002年在《加工番茄果实机械损伤抗性及其相关性状的研究》文中认为针对加工番茄果实的机械损伤抗性，通过预备试验，从4个方面提出了8个指标，并确定了各指标的鉴定方法。以27个品种（系）为试材，对果实的机械损伤抗性、形态结构、品质叁个性状组共26个指标，进行了测定和分析。本研究提出了机械损伤抗性的量化评价体系；讨论了26个指标的遗传特性和相互关系；对参试品种（系）的机械损伤抗性进行了定量评价。从而，为相关的品种选育工作提供了理论依据和具体建议。对机械损伤抗性指标进行了系统的分析，结果表明：堆压破损率的遗传力、遗传变异系数最大，预期选择效果最好；抗戳破能力的预期选择效果最差。堆压沉降、抗戳破能力分别只与堆压破损率呈极显着的相关；其他6个机械损伤抗性指标相互之间，分别存在着极显着或显着的相关。因子分析表明，3个主因子依次为单果抗压与抗冲击因子、堆压抗性因子、抗戳破能力因子。其中，单果抗压性与冲击抗性指标间的关系十分密切，但是二者与果实群体抗压性指标间差异大、关系疏远。机械损伤抗性与形态结构性状的典型相关分析表明：两个性状组间存在极显着的相关性，冲击挤压抗性、挤压抗性与纵径、果形指数的关系最为密切。两个性状组指标间的相关分析表明：果肉硬度对于机械损伤抗性各指标有全面的影响；其他形态结构指标与机械损伤抗性指标间的相关具有很强的特异性。关于机械损伤抗性和品质指标间的关系，典型相关与简单相关的分析结果不完全一致。典型相关分析表明：两个性状组间存在显着的相关性，冲击挤压抗性、挤压抗性与pH值关系最为密切。相关分析表明：相对粘度值与机械损伤抗性指标间的相关性最大。使用8个和3个机械损伤抗性指标进行了系统聚类分析，结果明显不合理。通过因子分析剔除剩余信息，选择挤压抗性、堆压破损率、抗戳破能力、冲击破损率四个指标作为聚类分析的变量，结果较为理想。27个品种（系）的机械损伤抗性可以依次分为差、较差、中、较好、好五个类群。W22和W23可以作为育种中主要的机械损伤抗性来源。
关志华[2]2006年在《外源钙盐和钠盐对加工番茄果实硬度及果皮显微结构的影响》文中研究说明我国西北地区有生产加工番茄的自然优势,但目前主栽品种普遍存在因硬度不足而采后加工前损失严重的问题,严重制约着加工番茄产业的发展。已有研究认为,一定浓度盐处理能提高果实硬度,但一般是进行根部处理。外源盐处理加工番茄的研究尚未见报道。本研究在预试验基础上以加工番茄品种里格尔87-5和石红12为材料,设2.0 g/L、4.0 g/L、8.0 g/L的CaCl2和3.0 g/L、6.0 g/L、9.0 g/L的NaCl各6个盐浓度处理,以清水为对照,在幼果期和果实膨大期进行叶面喷施处理,研究了外源盐处理对加工番茄果实硬度以及品质和果皮显微结构的影响。主要结果如下:(1)CaCl2和NaCl处理对两个加工番茄品种均有抑制PG酶活性的作用。(2)对里格尔87-5,2.0 g/L的CaCl2和3.0 g/L的NaCl处理能增加果实硬度和耐压力,4.0 g/L和8.0 g/L的CaCl2处理也提高果实硬度但降低果实耐压力,6.0 g/L、9.0 g/L的NaCl处理降低果实硬度和耐压力。对石红12,4.0 g/L的CaCl2处理和3.0 g/L、6.0 g/L的NaCl处理能增加果实硬度和耐压力,8.0 g/L的CaCl2处理增加果实硬度但降低果实耐压力,2.0 g/L的CaCl2和9.0 g/L的NaCl处理降低果实硬度和耐压力。(3)CaCl2和NaCl处理均能使两个加工番茄品种的可溶性固形物和番茄红素等增加,提高果实品质。(4)对里格尔87-5,4.0 g/L、8.0 g/L的CaCl2和3.0 g/L、6.0 g/L的NaCl处理增加了总产量,而2.0 g/L的CaCl2和9.0 g/L的NaCl处理降低了总产量;不同浓度盐处理均增加了里格尔87-5的单果重。对石红12,2.0 g/L、4.0 g/L的CaCl2和3.0 g/L、6.0 g/L、9.0 g/L的NaCl处理均能增加总产量和单果重,而8.0 g/L的CaCl2处理增加了总产量但减小了单果重。(5)4.0 g/L的CaCl2处理能使里格尔87-5外果皮细胞层数增厚2层,8.0 g/L的CaCl2处理使石红12外果皮细胞层数增厚1层。低、中浓度NaCl和CaCl2处理均能增加两个品种外果皮厚度。低、中浓度NaCl和CaCl2处理均能增加里格尔87-5外果皮细胞壁厚度;4.0 g/L的CaCl2处理能增加石红12外果皮细胞壁厚度,9.0 g/L的NaCl处理能显着减小石红12外果皮细胞壁厚度。外源盐处理能抑制加工番茄果实成熟后细胞壁的瓦解和细胞间隙的增大,不同浓度CaCl2处理均不同程度延缓了里格尔87-5细胞间隙的增大,4.0 g/L的CaCl2延缓了石红12细胞间隙的增大;3.0 g/L的NaCl处理对两个品种均有延迟细胞间隙增大的作用。9.0 g/L的NaCl处理使石红12中果皮中的维
陈丽萍[3]2007年在《多聚半乳糖醛酸酶反义基因在加工番茄中的遗传转化》文中进行了进一步梳理加工番茄是新疆一大优势特色产业和出口创汇的拳头产品,选育适合产业需求的加工番茄品种一直是育种工作的目标。近年来随着基因工程技术的发展,科学研究愈来愈倾向于通过基因工程的手段改进加工番茄品种性状,培育耐贮运、高品质的加工番茄新种质,对加工番茄在储存与运输中的腐烂变质问题的解决有重要价值。本研究以加工番茄品种B04子叶盘和下胚轴切段为外植体,研究了不同种类和浓度的细胞分裂素(ZT、6-BA和KT)和生长素(IAA、IBA和NAA)组合及附加物AgNO3对外植体诱芽的影响;同时本研究利用农杆菌EHA105介导转化,对影响外植体转化的因素(预培养时间、侵染时间、农杆菌浓度、共培养时间)进行了深入探讨,将多聚半乳糖醛酸酶(PG)反义基因转入加工番茄品种B04,并获得了加工番茄品种B04的转基因植株。主要试验结果如下:1.在一定的浓度范围内,在MS基本培养基中添加不同浓度的细胞分裂素和生长素构成不同的诱芽培养基。在研究叁种细胞分裂素对子叶和下胚轴愈伤组织及不定芽分化的诱导中,ZT明显优于6-BA,KT最差,确定最佳的诱芽培养基为MS+2.0 mg/L ZT+0.20 mg/L IAA,出芽率为83.6 %;在叁种生长素对子叶和下胚轴愈伤组织及不定芽分化的诱导中,IAA与6-BA组合对芽的诱导效果比IBA、NAA好,出芽早,出芽也多,NAA组合不利于加工番茄品种B04芽的诱导;子叶外植体的出芽率明显高于下胚轴外植体,因此,本研究将子叶外植体确定为加工番茄品种B04遗传转化体系的受体;再生芽在MS+0.1 mg/L IAA生根培养基上能正常生根,并发育成完整的小植株。2.在再生培养基中添加一定浓度的AgNO3对加工番茄品种B04不定芽的发生率无显着促进作用。3.通过子叶外植体的卡那霉素敏感性筛选试验,确定加工番茄B04卡那霉素的最佳筛选浓度为30 mg/L;并对抗生素羧苄青霉素(Carb)对农杆菌的抑制效果进行了试验,本研究使用的Carb质量浓度为300 mg/L,此浓度足以抑制农杆菌的繁殖。4.建立了加工番茄品种B04子叶外植体的高频遗传转化体系,确定了预培养时间、侵染时间和侵染浓度、共培养时间等转化条件。其最佳预培养时间为2 d;当农杆菌的菌液浓度为OD600=0.6、侵染时间为10 min时转化率最高;其最佳的共培养时间为2 d。通过农杆菌介导法将PG反义基因导入加工番茄品种B04,并且获得了PG抗性植株。5.对获得的41株抗卡那霉素转基因植株进行PCR检测,结果表明:其中9株为阳性植株,其转化率为22 %,初步证实了部分加工番茄B04植株中已导入PG反义基因。
任雪艳[4]2011年在《重组酵母GS115/PSD，GS115/CEC的构建及其对水果采后病害抑制效果的研究》文中研究说明由真菌病原菌引起的果实采后病害对人们造成了严重的经济损失。用拮抗酵母取代化学杀菌剂,或降低化学杀菌剂的使用量(即生物防治BCPD),具有良好的应用前景,但是普通拮抗菌很难达到化学杀菌剂的杀菌效果,因而筛选新型拮抗菌或提高原有拮抗菌拮抗效力成为了该领域的研究热点。通过基因工程技术改造拮抗酵母从而提高其生防效果是果蔬采后病害生物防治的新方法。本文探讨了将抗菌肽基因转移到酵母中表达以提高其生防效果的方法,成功的将外源抗菌肽基因CecropinA和PsdI在毕赤酵母中进行表达并对重组酵母GS115/CEC、GS115/PSD的安全性及对果蔬采后的主要致病菌和果蔬真菌病原菌引起的腐烂的抑制效果进行了研究；探讨了该酵母与外源物质结合使用对果蔬采后病害抑制效果的影响；初步研究了该酵母对果蔬致病菌的抑制机理及对果蔬贮藏后品质的影响,其主要研究结果如下：(1)根据已报道基因序列合成抗菌肽Cecropin A和PsdI基因片段,并将其连接到PGEM-T载体上。在此基础上将目的基因插入酵母表达载体pPIC9K,构建毕赤酵母表达载体。将其线性化后,用电转化法导入Pichia Pastoris GS115中。采用G418进行梯度筛选高抗性转化子。以甲醇作为诱导物,取发酵培养3d后的发酵上清液,进行Tricine-SDS-PAGE验证了基因表达的正确性。并且经接种培养、诱导发酵及PCR鉴定等验证了重组酵母具有良好的稳定性。(2)通过对重组毕赤酵母GS115/CEC、GS115/PSD发酵过程的两个阶段发酵条件的优化实验,得出生长阶段优化后的发酵工艺为：甘油2%,硫酸铵2%,pH=6.5-7.5,30℃条件下培养72h。外源基因诱导表达阶段优化后的发酵工艺为：甲醇1%,硫酸铵2%,pH=7.0,30℃条件下培养72h。采用正交实验来优化毕赤酵母的发酵条件,其影响发酵的主要因素及影响的大小依次为：温度>甲醇浓度>发酵天数>溶液pH值。最终得到重组毕赤酵母发酵过程中各项影响因素的优化值,即pH5.5,甲醇浓度为1%,温度为30℃,时间为4d,在优化后的发酵条件下,重组酵母GS115/CEC、GS115/PSD表达的外源蛋白含量平均可达15.1及11.3 mg/L。(3)利用重组酵母对4种果实的4种主要采后致病菌进行了体外及体内生防实验：平板抑菌实验及液体抑菌实验均表明重组酵母在体外对病原菌有广谱抑菌活性；实验表明该重组酵母可显着抑制链格孢、灰葡萄孢在番茄果实上的侵染；抑制扩展青霉引起的苹果及梨的腐烂；抑制灰葡萄孢引起的梨和苹果腐烂。同时实验表明,重组酵母对病原真菌的抑制效力与其细胞悬浮液的浓度有关,浓度越高,对致病菌的抑制作用也越强。(4)对重组酵母抑菌机理的研究结果表明,抑菌机制除体现了传统的营养与空间的竞争外,采用扫描电镜、透射电镜观察发现表达抗菌肽基因的重组酵母处理的真菌外部形态和内部结构都发生了很大的变化,出现了畸形,破裂,断残等现象。证实了其对真菌的膜结构及细胞内部结构的损坏作用。(5)在以上工作的基础上,进一步从分子水平研究了表达抗菌肽基因的重组酵母对真菌的作用机制。凝胶阻滞实验证明,抗菌肽能与真菌的RNA结合,影响了它们在电泳中的迁移率,同时还能使真菌的DNA及RNA降解,因而真菌细胞的代谢过程受到破坏,最终导致了真菌的死亡。此外,重组酵母能诱导与果实抗性相关的PR蛋白过量表达,因此诱导果实的自身抗性可能也是抑菌机制的一部分。(6)重组酵母能和外源物质相结合,显着增强对果实采后病害的防治效果：重组酵母和适当浓度金属盐类(氯化钙)、碳酸盐及乙醇结合使用,能降低果实的腐烂率；采后水果腐烂率显着低于1×108 cells/mL GS15/CEC单独处理的水平。(7)用重组酵母GS115/CEC、GS115/PSD的干粉制剂进行了食品级小鼠急性经口毒性实验,初步确定该制剂属于实际无毒类。经重组酵母处理的樱桃番茄果实,其在贮藏期间的品质指标与对照果实相比,没有明显的差异。
成善汉[5]2004年在《马铃薯块茎低温糖化机理及转化酶抑制子基因的克隆与功能鉴定》文中提出马铃薯是世界第四大粮食作物,用途广泛,其加工产品薯片和炸薯条是风靡全球的食品。为了抑制常温贮藏产生的块茎失水皱缩、病害传播、发芽等现象及延长加工周期,常将马铃薯块茎贮藏在低温条件下。但低温常使块茎中的淀粉加速转化为还原糖,高温油炸加工时,还原糖与块茎中游离的氨基酸发生反应,严重影响炸片或炸条的色泽和品质。块茎“低温糖化”是个复杂的数量性状,涉及淀粉—糖代谢的多种路径,调节和反馈因子多,因此“低温糖化”的机理研究是马铃薯加工品质改良的重要基础工作。本研究拟探索不同温度贮藏条件下马铃薯淀粉—糖代谢的主要酶类与还原糖含量的动态变化关系,明确其主要的调控因子。在此基础上,结合前人的研究结果,分离克隆淀粉—糖代谢关键酶的调控基因,并通过转化马铃薯进行功能验证,以进一步揭示马铃薯块茎淀粉—糖代谢的分子机理,为改良马铃薯加工品质提供理论依据和技术基础。研究取得的主要结果如下: 1.以不同贮藏温度条件下的鄂马铃薯1号(E1)和鄂马铃薯3号(E3)品种为材料,对贮藏块茎还原糖、总糖含量及淀粉-糖代谢中酶活性变化规律进行研究,以明确马铃薯炸片色泽指数的主要影响因素。结果表明,贮藏期间低温是促进块茎还原糖累积的主要影响因素,还原糖含量与炸片色泽具有极显着直线正相关关系。进一步分析表明,在4℃贮藏条件下,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、尿昔二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)和蔗糖合成酶活性(SuSy)与块茎还原糖含量呈显着负指数相关,酸性转化酶(Acid Inv)和碱性转化酶(Alkaline Inv)活性与块茎还原糖的积累呈显着直线正相关,是淀粉—糖代谢过程中影响块茎“低温糖化”的主要因子。 2.转化酶抑制子是一类同源性较低的蛋白质家族,通过转化酶抑制子的调控可能达到抑制转化酶活性,进而调控还原糖积累的效果。本研究根据已报道的烟草转化酶抑制子序列设计特异引物,通过RT-PCR法在烟草T1系中成功分离到液泡转化酶抑制子基因Nt-inhh全长cDNA。序列分析表明,该基因编码区与报道的Nt-inhh基因完全一致。通过构建35S和块茎特异的patatin启动子调控下含有Nt-inhh基因cDNA的表达载体转化马铃薯。分析转基因植株块茎在4℃和20℃贮藏一个月后还原糖含量与液泡酸性转化酶活性表明,Ⅵ活性下降幅度为22.7%(株系A-3)至78.7%(株系B-13),还原糖下降幅度为20%(株系A-17)至80.5(株系A-30),说明Nt-inhh cDNA在马铃薯中的表达成功抑制了液泡酸性转化酶的活性,导致还原糖含量降低。实验还进一步证实了低温贮藏块茎液泡酸性转化酶活性与还原糖含量呈正相关关系。 3.转化酶抑制子是高等植物普遍存在的一类蛋白质家族,本研究用RT-PCR结合5'RACE方法从马铃薯栽培种JH块茎中克隆了转化酶抑制子St-inh cDNA。序列分析表明,St-inh基因编码区全长663bp,编码221个氨基酸。将St-inh基因克隆
寇晓虹[6]2003年在《番茄多聚半乳糖醛酸酶（PG）反义基因表达及相关功能研究》文中研究说明多聚半乳糖醛酸酶(PG)广泛作用于果实软化、器官脱落、花粉授粉、种子发育等过程，本文重点探讨了PG与乙烯以及其它植物激素的关系，PG在植物防卫反应中的作用。揭示PG功能的多样性。 采用农杆菌介导法成功地将反义PG基因导入新疆加工番茄(品种代号：98-75)。PCR和Southern杂交分析表明，4株为阳性植株，反义PG基因已整合到这4株加工番茄基因组中。转基因加工番茄的硬度和可溶性固形物含量比对照果实有一定程度的增加；果实饱满有光泽；可溶性果胶含量在同时期低于对照。这4株转基因番茄果实的PG活性分别为对照果实的83％、88％、63％、46％。Northern杂交分析表明，转基因番茄果实的PG、LOX和LeEXP1基因表达水平下降。从酶学、理化性状和分子水平叁方面研究结果表明，转反义PG基因加工番茄果实成熟软化进程被延缓。 本文研究了LeEXP1、LOX和PG基因在普通番茄、转反义ACS番茄和Nr突变体番茄果实中的表达模式，结果表明，PG基因表达规律与番茄果实成熟软化进程一致，PG与细胞壁疏松因子LeEXP1和软化启动因子LOX共同调控果实软化。 本课题从乙烯对PG作用的影响和PG对乙烯的反馈调节两方面研究了乙烯与PG之间的关系。首先以普通番茄、转反义ACS番茄和Nr突变体番茄果实以及外源乙烯和1-MCP处理的普通番茄果实为试材，研究乙烯对PG的调控机制，结果表明，在乙烯缺陷型的转反义ACS番茄和乙烯信号转导途径受阻的Nr突变体番茄果实中PG基因表达和PG酶活性都显着低于普通番茄；外源乙烯(100μl／L)处理绿熟期番茄果实明显促进了PG基因的表达；1-MCP(1μl／L)处理转色期番茄果实显着地抑制了PG基因表达，说明PG基因表达受乙烯调控。另一方面，以转反义PG基因番茄和100mg／L D-半乳糖醛酸(D-GA)处理的未熟期普通番茄果实为试材，进一步研究PG对乙烯的作用，结果表明，转反义PG基因番茄果实乙烯释放量降低，乙烯受体基因LeETR4和乙烯信号转导途径中的LeERF2基因表达量下降，D-GA处理促进了乙烯的生成和LeETR4、LeERF2基因的表达，说明PG对于乙烯的合成和反应有一定的反馈调节作用，乙烯与PG之间存在互作关系。 为了探讨植物激素对PG基因表达的调控模式，分别用0.1mM ABA、0.1mM GA、0.1mM IAA、0.1mM 6-BA、1mM SA处理普通番茄、转反义ACS番茄和Nr突变体番茄果实组织圆片，0.1mM ABA和1mM SA处理番茄幼苗。结果表明，在普通番茄果实中，ABA、IAA、6-BA、SA明显促进PG基因表达；GA抑制PG基因表达；在转反义ACS番茄果实中，ABA、IAA和6-BA促进PG基因表达；GA和SA对PG基因表达没有明显影响；在Nr突变体番茄果实中，GA、IAA、6-BA和SA促进了PG基因表达；ABA对PG基因表达没有明显影响。ABA和SA促进了番茄幼苗PG基因的表达。 0.2M NaCl处理绿熟期普通番茄果实组织圆片和幼苗促进了二者PG、LeEXP1、LOX和LeETR4基因的表达，PG基因对NaCl胁迫的应答最迅速，结果表明PG基因作为早期信号基因参与植物胁迫反应。 寡糖激发子chitosan处理番茄果实和幼苗的实验结果表明，PG基因表达受chitosan诱导明显增强，钙离子螯合剂EGTA部分抵消了这种作用，表明Ca~(2+)可能影响激发子诱导PG基因参与的植物防卫反应。
安静[7]2016年在《樱桃番茄采后衰老过程的代谢组和转录组研究》文中研究说明在樱桃番茄果实采后贮藏过程中,由于生理失调和病害等因素引起的腐烂或品质劣变是果品生产和流通过程中的主要问题之一。采后衰老是一个复杂的过程,涉及到一系列生理生化变化和分子水平的调控。研究采后衰老和病害发生过程中代谢的分子机制,可为改进贮运技术、有效延缓采后果实品质劣变提供理论依据。本研究以樱桃番茄为材料,研究了采后贮藏过程中的转录组及代谢组的变化规律,分析了衰老的可能途径及机制。主要结果如下:(1)利用GC-MS分析了樱桃番茄贮藏过程中的极性性代谢物变化。通过PCA分析我们发现,常温贮藏28 d过程中极性代谢物发生了显着的变化,低温贮藏过程中物质变化不明显。常温贮藏后,在7-28 d有机酸(如:苹果酸、丁二酸、顺乌头酸、柠檬酸、草酸和柠康酸)下降;糖类(如:核糖、果糖、葡萄糖、甘露糖、甘露醇、肌醇和塔罗糖)和γ-氨基丁酸(GABA)含量升高。与常温物流相比,低温贮藏(10℃和4℃)过程中,有机酸(柠檬酸、苹果酸、顺乌头酸、琥珀酸等)含量均显着增加;果糖、葡萄糖、GABA、甘露糖、塔罗糖和棕榈酸明显下降。(2)利用RNA-Seq技术分析了樱桃番茄果实采后常温和低温贮藏过程中转录组变化。结果表明,常温贮藏后,蔗糖分解、糖酵解、有机酸利用等初生代谢途径加速;钙信号(CMLs、CPKs)、ABA信号(PYLs)、乙烯信号(ERFs)相关基因被诱导表达;转录因子WRKY、AP2/ERF等显着上调。低温贮藏后,初生代谢途径被抑制,生长素响应基因AUX/IAA被抑制。由此推测,常温激活了钙、乙烯和ABA信号,加速了果实衰老过程,导致品质下降;低温激活了生长素信号,果实衰老延缓,品质得以有效保持。综上,本研究建立了樱桃番茄果实品质组分基础数据库,分析了采后果实衰老品质变化的代谢途径和可能的分子调控机理,构建了采后贮藏过程果实衰老代谢和调控模型。
施佳慧[8]2009年在《航天育种番茄生理生化及营养功能研究》文中指出番茄营养丰富,富含维生素C、有机酸、矿物质等营养成分,尤其是独特的番茄红素,吸引了越来越多的消费者,是难得的“水果蔬菜”,现已成为世界上第二大蔬菜作物。航天诱变育种技术是农作物诱变育种的新兴领域和重要手段,已广泛应用于各种植物的遗传操作改良过程,实现高效益的遗传改进。本课题的研究目的是通过对神舟五号搭载的航天育种番茄突变株变1(M1)、变2(M2)进行生理生化和营养功能的全面研究,并与原亲本CK进行比较,旨在为航天育种番茄乃至航天育种植物的大面积栽培、加工及开发利用提供依据,并推动航天育种产品的研究向纵深化方向发展。第一部分：航天育种番茄与亲本种间差异性比较通过对航天育种番茄和原亲本幼嫩叶片进行不同的DNA提取方法和PCR扩增体系进行比较,得到了最佳的组合参数,据此条件进行PCR扩增,并进行测序,然后通过软件进行碱基序列的分析。结果发现：航天育种番茄与原亲本DNA分子序列有八个碱基发生了变化,证实了航天诱变确使实验材料发生DNA序列的突变,说明了本实验中航天育种番茄和原亲本番茄已经发生了DNA水平上的变异。通过对每个航天育种突变株M1、M2及其亲本共105个番茄叶片样本建立训练模型。采用主成分分析法对光谱数据进行聚类分析,并将小波变换用于对大量光谱数据的压缩,同时结合神经网络建立番茄品种鉴别模型。用每个品种15个样本,共45个番茄叶片的样本进行预测。结果表明,波长范围在400～1000nm,不同番茄品种叶片的光谱图有明显区别。在可见光波段550nm处,亲本番茄品种和两突变株M1,M2有较显着的差别,在700nm以后的近红外部分,两突变株M1、M2的反射率值要大于亲本番茄。用该方法对航天育种番茄不同品种的鉴别正确率达到97.8%。从光谱学角度证明了航天育种番茄和亲本之间确实存在着差异。通过对航天育种突变株M1、M2及其亲本共105个番茄果实样本建立训练模型,采用偏最小二乘法对光谱特征信息进行提取,与神经网络结合建立番茄品种的鉴别模型,该模型将提取后的主成分作为神经网络的输入。并用每个品种15个样本,共45个番茄果实的样本进行预测。结果发现：叁个品种果实的反射率在400-1000nm的变化趋势比较相近,不同番茄果实品种的光谱图有明显区别,亲本番茄的反射率值明显低于两个突变株M1、M2,突变株M1的反射率比M2更高。两个模型的鉴别正确率分别达到95.6%和97.8%,也同样从光谱学角度证明了航天育种番茄和亲本之间确实存在着差异。这也为航天育种番茄不同品种的快速鉴别提供了一种新方法。第二部分：航天育种番茄根系分泌物异同研究采用水培方式培育各品种番茄,并定期收集不同时期的根系分泌物,经过XAD-4大孔吸附树脂进行分离纯化,用气相色谱-液质联用(GC-MS)对主要低分子根系分泌物组成分进行分析。结果发现：不同番茄品种在不同时期根系分泌物组成差异显着,同一品种在不同时期根系分泌物组成也存在显着性差异。研究还发现了在航天育种番茄根系分泌物中存在一些如乙苯、二甲苯等有污染性的化合物。为研究航天诱变育种作物生态安全性提供了一定的理论依据。第叁部分：航天育种番茄自身抗菌能力评估通过自然腐烂率和打孔腐烂率进行各品种番茄自身抗菌实验比较,结果发现航天育种番茄M2的自然腐烂率低于原亲本CK,抗自然外伤和抗链格孢菌和灰葡萄菌的能力均优于原亲本；而航天育种番茄品种M1的自然腐烂率高于原亲本,抗自然外伤、抗链格孢菌和灰葡萄菌的能力均劣于原亲本。通过不同生长阶段果实体内一些抗氧化保护酶类,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)酶活的测定,以及膜脂氧化终产物丙二醛(MDA)含量的测定,初步探讨了航天育种番茄自身抗菌能力机理。结果发现,航天育种番茄M2的SOD和CAT酶活一般都高于亲本CK, MDA值相对最低；而航天育种番茄M1的SOD和CAT的酶活相对来说变化幅度较大,但最终值也最低,MDA值则相对最高。这与航天育种番茄M2体内抑菌能力最强,而M1能力最弱的结果是吻合的。第四部分：航天育种番茄营养和功能评估通过高效液相色谱法(HPLC)、原子吸收光谱法、全自动氨基酸分析仪等方法,全面地分析了航天育种番茄营养成分。结果发现：与原亲本相比,航天育种番茄维生素C、番茄红素、总类黄酮、氨基酸、果胶、Ca、K等均发生了显着性的变化。尤其是航天育种番茄维生素C含量高达71.72mg/100g,几乎是原亲本番茄的1.5倍。番茄红素含量也达到8.99mg/100g,为原亲本的1.4倍多。说明航天育种番茄具有较高的营养价值。通过人体肿瘤细胞实验,用MTT法测定细胞增殖抑制率,流式细胞仪测定细胞凋亡和周期变化进行抑癌功能研究,考察航天育种番茄对结肠癌细胞系SW480、HT-29、SW620,血液病相关细胞株Raji、U937和K562作用情况。结果表明,航天育种番茄品种有抑制SW480和HT-29细胞增殖的作用,最高抑制率能达到30%,并能够诱导其凋亡；而对SW620的作用效果不明显,抑制率只有5%左右。航天育种番茄品种有抑制Raji、U937和K562细胞增殖的作用,最高抑制率为16%,并能够诱导Raji细胞的凋亡。综合研究发现,航天育种番茄品种M2对结肠癌细胞的作用效果最强,航天育种番茄品种M1对血液病细胞的作用效果最强,而原亲本则最弱。
鲍喜峰[9]2014年在《转基因耐贮藏番茄F_1比较试验及番茄种质资源调查与评价》文中进行了进一步梳理番茄(Solunam lycopersicum L.)营养价值丰富同时经济收益高,是我国重要的大宗蔬菜。番茄在成熟过程中果实的呼吸作用剧烈跃升,导致果实迅速变软甚至腐烂,严重影响番茄的贮藏周期及经济价值。番茄成熟过程中的果实呼吸强度变化与乙烯合成密切相关,利用现代生物技术抑制乙烯的生物合成,进而选育出耐贮藏的自交系应用于番茄育种,能够改善番茄的耐贮藏性。种质资源指培育新品种的原材料,是作物遗传改良的基础。种质资源的丰度决定了育种研究的广度。番茄原产于南美,从国外进番茄种质资源是有效的丰富种质资源的手段,而对引进资源利用的首要工作是对番茄资源的调查与评价。本课题分为两部分：一是以含有反义ACO基因的耐贮藏自交系与优良抗病自交系进行杂交配组,同时利用分子标记加速对原有自交系分离；二是对引进番茄种质资源的形态特征、生物学特性以及品质特性等进行调查分析,为种质资源进一步利用提供基本参考依据。研究结果如下：1以实验室选育得到的转基因耐贮藏自交系为父本,以农艺性状优良的自交系为母本进行杂交配组,一共得到30个杂交组合,于2012年秋季和2013年春季分别进行了田间比较及耐贮藏性试验,结合田间表现及实验数据对组合进行综合评价。在2012年秋季杂交品比试验中杂交组合AH2表现优良,植株无限生长、抗番茄黄化曲叶病、单果重220g、采后耐贮藏性强；在2013年春季杂交品比试验中SH3表现优异,植株无限生长、抗番茄黄化曲叶病、单果重180g、采后耐贮藏性强。2对耐贮藏自交系F2和F3代材料继续进行分离筛选。在苗期喷施Km和反义ACO基因引物进行PCR扩增的方法,进行转基因材料的分离筛选,同时结合抗病分子标记选择抗病植株,一共筛选得到了147份转基因耐贮藏株系。3番茄种质资源植物学性状调查和评价。167份种质资源中无限生长型番茄占较大比例有94份,有限生长型番茄有63份；其中无限生长型番茄花序间隔节位2-3,生长势旺盛,多为中晚熟品种；有限生长型番茄花序间隔节位1-2,生长势较弱,多为早中熟材料；在株型、叶色、叶片着生状态、叶裂刻、花柱长度、花序类型等方面,不同种质材料也存在较大差异。4番茄种质资源果实商品性状和品质性状调查与评价。167份材料中单果重差异显着,其中最小单果重仅为3g,而最大单果重为351.2g,根据单果重进行分类,其中小果68份、中果94份、大果5份。实验中果型指数变化范围在0.62到1.85之间,果型主要是圆形和扁圆。成熟后番茄果色以红色居多,粉红、深红、橘黄较少,而紫色和黄色较为稀有。在裂果性和果面棱沟方面,无裂果和无果面棱沟的番茄材料占绝大部分。可溶性固形物含量变化从最低2.7%到最高8.7%,主要集中在5%-7%之间。心室数方面也有较大差异,樱桃番茄心室稳定为2,多数番茄心室数目不稳定,多心室番茄对应果型较大。番茄果实硬度最低4.23Ka/cm2,最高8.97Ka/cm2,硬果番茄所占比例较低。
王凤德[10]2009年在《牛蒡低聚果糖诱导植物抗病的分子机制研究》文中进行了进一步梳理作物产量受到多种因素的影响,其中病害是造成作物减产的一个重要因素。目前,人们对植物病害的防治主要依赖化学合成农药。但化学合成农药的滥用对环境和农产品安全造成了严重的影响。因此,筛选、研制对人畜安全、环境友好的生物农药已成为人们关注的热点。当遭受病原体侵染时,植物自身可产生多种抗性响应,包括活性氧爆发、植保素合成、抗病相关蛋白基因表达等。这种抗性响应同样可被一类称为激发子(elicitor)的物质所诱导。其中寡糖分子作为一种激发子可激发多种抗性响应。牛蒡低聚果糖(BFO)是本课题组从牛蒡根中分离得到的一种聚合度为13的果糖低聚糖。前期的研究表明,该糖可诱导植物提高对多种病害的抗性。然而,对BFO诱导提高植物系统抗性的分子机制仍不清楚。本文利用分子生物学以及生物化学的手段对BFO诱导提高植物抗性的分子机制进行了系统的研究,以期为BFO作为抗病激发子的应用提供科学依据。此外,本文还以烟草为植物材料,研究了不同叶龄叶片对烟草花叶病毒(TMV)和BFO的抗性响应,以期为研究植物抗TMV机制提供理论依据。主要结果如下:1.壳寡糖(CO)作为一种激发子已经被广泛研究,结果表明其可诱导提高对多种植物病害的抗性。本研究以CO为阳性对照,以蒸馏水(DW)为阴性对照研究了BFO对采后番茄抗病性的影响及其影响机制。结果表明BFO具有与CO类似的激发子功能,可有效提高番茄果实对自然病害的抗性以及对接种灰霉病的抗性。在处理后5天时,自然感病率和感病指数分别是DW处理的53.9%和45.2%,并且在处理后的15天内其自然感病率和感病指数都小于DW处理。接种灰霉病4天时BFO处理番茄的感病率和感病指数分别是DW处理的62.4%和48.1%。对其抗病机制进行初步的研究表明,BFO可快速诱导酸性PR蛋白(PR-1a、PR-2a、PR-3a)、碱性PR蛋白(PR-2b、PR-3b)以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的表达。另外BFO还可诱导过氧化物酶(POD)活性提高以及酚类物质累积,但BFO对多酚氧化酶(PPO)活性无显着影响。本研究还发现BFO和CO都不能诱导POD和PPO出现新的同工酶谱带,但BFO可诱导提高POD和PPO同工酶酶谱的强度,而CO仅诱导提高POD同工酶酶谱的强度,对PPO同工酶酶谱无明显影响。这些结果表明BFO可有效提高采后番茄的抗病性,其机制可能与其诱导抗病相关基因的表达、提高POD的活性以及诱导酚类物质在体内的累积有关。2.以烟草为植物材料,利用分子生物学以及生物化学的方法研究了BFO对烟草TMV抗性的影响及其影响机制。结果表明,BFO处理可显着抑制TMV在烟草中的增殖,接种TMV 24h时DW处理叶片的TMV含量是BFO处理的7.0倍。此外,接种TMV 5天时DW处理叶片已出现明显的花斑症状,而BFO处理叶片仍表现正常,从而表明BFO处理增强了烟草对TMV的抗性。对其抗病机制进行初步的研究表明,BFO不仅可快速诱导酸性PR蛋白(包括PR-1a、PR-2、PR-3、PR-4以及PR-5)基因,还可诱导碱性PR-1蛋白基因以及抗病相关酶PAL和倍半萜环化酶(EAS)基因在烟草局部叶和系统叶中转录表达。H_2O_2和水杨酸(SA)是植物体内重要的信号分子,参与调控系统获得抗性(SAR)的发生,在本研究中BFO同样可快速诱导H_2O_2在烟草体内累积以及诱导SA和水杨酸葡萄糖苷(SAG)在烟草局部叶和系统叶中的生物合成。由于PR基因的表达常被作为诱导SAR发生的标记。因此,综合以上结果可以看出BFO提高烟草对TMV抗性的机制可能在于BFO通过H_2O_2以及SA介导了SAR的发生。3.以烟草为植物材料,研究了不同叶龄叶片对TMV的抗性反应。结果表明,接种TMV48h时,老叶中TMV含量最高,大约是成熟叶和幼叶的8,1倍和35.1倍,从而说明幼叶对TMV的抗性最强,其次为成熟叶,老叶的抗性最弱。但是通过检测抗病相关蛋白(PR-1a、PR-2、PR-3、PR-4、PR-5、PAL)基因表达对TMV的响应发现,上述抗病相关蛋白基因在老叶中表达量最高,幼叶中表达量最弱。此外,烟草不同叶龄叶片经BFO或者DW处理后再接种TMV,发现BFO处理可以抑制TMV在不同叶龄烟草叶片中的增殖,并且接种TMV 48h时DW处理幼叶、成熟叶和老叶的TMV含量分别是BFO处理的1.4倍、1.9倍和11.0倍,即BFO处理对老叶的抑制效果最好,幼叶的抑制效果最弱。但接种TMV后上述抗病相关蛋白基因在BFO处理烟草叶片中的表达量低于DW处理叶片,从而都表现出TMV含量越高抗病相关蛋白表达量越高的现象。另外,我们的研究发现,BFO与TMV对烟草具有不同的抗性诱导效应,即BFO处理后上述抗病相关蛋白基因在幼叶中的表达量最高,在老叶中的表达量最低;而TMV处理后上述抗病相关蛋白基因在老叶中的表达量最高,在幼叶中的表达量最低。因此,综合以上结果可以看出,不同叶龄叶片对TMV具有不同的抗性,即幼叶的TMV抗性最强,老叶的抗性最弱;BFO处理可以抑制不同叶龄烟草叶片中TMV的增殖,但BFO对老叶的TMV抑制效果最好,幼叶最弱,并且BFO对烟草的诱导效应不同于TMV对烟草的诱导效应。
参考文献：
[1]. 加工番茄果实机械损伤抗性及其相关性状的研究[D]. 王华新. 新疆农业大学. 2002
[2]. 外源钙盐和钠盐对加工番茄果实硬度及果皮显微结构的影响[D]. 关志华. 西北农林科技大学. 2006
[3]. 多聚半乳糖醛酸酶反义基因在加工番茄中的遗传转化[D]. 陈丽萍. 西北农林科技大学. 2007
[4]. 重组酵母GS115/PSD，GS115/CEC的构建及其对水果采后病害抑制效果的研究[D]. 任雪艳. 浙江大学. 2011
[5]. 马铃薯块茎低温糖化机理及转化酶抑制子基因的克隆与功能鉴定[D]. 成善汉. 华中农业大学. 2004
[6]. 番茄多聚半乳糖醛酸酶（PG）反义基因表达及相关功能研究[D]. 寇晓虹. 中国农业大学. 2003
[7]. 樱桃番茄采后衰老过程的代谢组和转录组研究[D]. 安静. 重庆大学. 2016
[8]. 航天育种番茄生理生化及营养功能研究[D]. 施佳慧. 浙江大学. 2009
[9]. 转基因耐贮藏番茄F_1比较试验及番茄种质资源调查与评价[D]. 鲍喜峰. 华中农业大学. 2014
[10]. 牛蒡低聚果糖诱导植物抗病的分子机制研究[D]. 王凤德. 山东大学. 2009