科研产出
西番莲花芽分化过程观察及花生长模型的拟合
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确我国南方生态区主栽西番莲品种的花芽分化过程,建立西番莲花芽形态分化的花生长模型,为西番莲促花保花提供参考.[方法]以紫果类主栽品种'台农1号'(TN)和黄果类广西主推新品种'壮蜜05'(同'壮乡蜜宝',MB)为试验材料,通过扫描电镜和石蜡切片解剖观察两品种花芽分化过程,观察茎顶端分生组织以下各节位分化进程,并测量各节位花芽的第一苞片长、叶片长、卷须长;通过将茎顶端分生组织以下第7节记为初始标记节位,此时花芽为第一苞片分化期,跟踪调查标记后0-16 d花芽分化进程及标记后至开花的第一苞片长、花蕾长等5个花形态指标的动态变化,构建花生长模型.[结果]供试的两个西番莲品种花芽分化的主要过程包括第一苞片形成期、额外苞片形成期、萼片形成期、花瓣形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期和副花冠形成期等,其中第一苞片形成到雌蕊形成历时10-12 d,TN较MB进程快1-2 d,雌蕊形成是西番莲花芽发育成功的重要标志,此时花芽第一苞片长度为 3-4 mm,第一苞片形成到开花历时 36-44 d,TN较MB进程快 3-4 d.茎顶端分生组织以下第 4-5 节位可见卷须分化,第 6 节位花原基分化,着生于卷须旁侧,第 7 节位可见第一苞片分化,第9节位出现腋生营养分生组织,单独位于卷须和花芽内侧,第10-11节位可见腋芽形成,第14-15节位雌蕊原基分化.利用Origin软件对MB和TN的第一苞片长度、第一苞片宽度、花梗长、花蕾长、花梗和花蕾总长共 5个花形态指标和标记后天数进行 Logistic 模型的非线性回归拟合,决定系数 R 2 为 0.9524-0.9988,标准化均方根误差(nRMSE)为 8.54%—19.62%,模型方程的拟合效果较好.根据模型参数和实际观察,苞片的长度在标记后即第一苞片形成期后11-12 d进入快速增长期,标记后24-26 d进入缓慢增长期后趋于稳定;之后花梗和萼片迅速生长,萼片长度超过苞片,花蕾和花梗总长在标记后 24-25 d进入快速增长期,标记后 41-42 d进入缓慢增长期到最大值后开花.[结论]西番莲的花芽与卷须紧靠,而与营养芽分开独立;西番莲花芽分化和形态分化可分为3 个阶段,第一苞片形成期到雌蕊形成期,历时10-12 d;苞片生长期,历时12-14 d;花梗和花蕾生长期,历时15-17 d.在西番莲实际生产中,可通过花生长模型预测开花时间,通过苞片长度等形态指标判断花芽分化进程,为促花保花方案提供参考依据.
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8个西番莲品种的开花特性与花粉柱头形态观察
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确西番莲不同品种的开花特性、花器官形态结构特征,本研究通过对广西南宁栽培的8个西番莲品种的开花特性进行分析,并通过扫描电镜对花粉、柱头细胞学形态进行观察.结果表明:8个西番莲品种的开花习性有差异.'桂百一号'在八月上旬进入初花期;其次为'JD-BX''JD-42''JD-77''JD-67'在8月中旬进入初花期;'金都百香2号''金都百香3号''金都百香4号'较晚,在8月下旬进入初花期.根据其花萼开裂的时间区分开花类型,'桂百一号''金都百香3号''金都百香4号'为上午开花型,其余五个西番莲品种为下午开花型;单花开花动态时序上,花完全开放到雌雄蕊展平至90°的8个品种所需时间由长到短依次为:'桂百一号'>'JD-BX'>'JD-42'>'金都百香4号'>'金都百香2号'>'金都百香3号'>'JD-67'>'JD-77'.通过显微观察发现8种西番莲品种在花粉粒大小、萌发沟长度、柱头形状上具有一定差异.本研究明确了 8种西番莲品种的开花特性、花粉柱头形态结构特征,确定了授粉时花器官最佳空间位置,为实现高效生产及百香果授粉生物学研究提供参考.
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西番莲自交和异交的花粉管荧光显微观察及授粉亲和性分析
《果树学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]通过比较不同西番莲品种(系)自交和异交授粉后花粉萌发及花粉管生长差异和授粉亲和性的强弱,阐明不同亲和性类型的花粉管生长行为,为西番莲授粉及杂交育种提供参考.[方法]以主栽品种台农1号(TN)和编号为H2、MB、H6、ZS的西番莲品系为试验材料,试验共设置4个自交授粉组合,分别为TN、H2、MB、H6自交,以及6个异交授粉组合,分别为H6×MB、H6×TN、MB×H6、MB×TN、ZS×MB、ZS×H6,分别对授粉后0.5~24 h的花粉管进行荧光显微观察并计算授粉亲和性指数,同时对雌蕊进行解剖观察,并统计H6×MB等4个组合的坐果率.[结果](1)西番莲雌蕊柱头上密布乳突,花粉管穿过柱头乳突细胞间隙进入柱头引导组织,引导组织呈漏斗形,从柱头延伸至花柱基部.(2)具有亲和性的西番莲自交和异交组合的花粉粒附着在柱头后,萌发出花粉管进入柱头乳突,之后经过柱头和花柱引导组织,于授粉后18~24 h进入胚珠;而具有不亲和性的西番莲自交和异交组合的花粉粒可以附着在柱头上并萌发出花粉管,但花粉管出现末端膨大变粗的畸形形态,不能正常伸长,最终只能停留在柱头乳突中,表现出孢子体不亲和类型的特征.(3)4个自交授粉组合的授粉亲和性为TN>H2>MB>H6,其中H6为自交不亲和类型;6个异交授粉组合的授粉亲和性为H6×MB>H6×TN、MB×H6>MB×TN、ZS×MB>ZS×H6,其中H6×TN为异交不亲和类型;除MB×TN外,H6×MB、H6×TN、MB×H6的坐果率与花粉管观察结果一致.(4)亲和性组合的花粉管生长会伴随规则的胼胝质塞;柱头乳突的胼胝质堆积与授粉亲和性存在关联,表现出乳突细胞胼胝质堆积量随着亲和性的减弱而增加.[结论]具亲和性的西番莲自交和异交组合于授粉后18~24 h花粉管进入胚珠,而不亲和组合的花粉管畸形无法穿过柱头乳突;柱头乳突细胞胼胝质堆积增多则亲和性降低.
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基于RAD-seq的西番莲系统进化分析及种间SSR标记开发
《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：西番莲(Passiflora spp.)是中国南方重要的果树,其种间进化关系尚不清楚,且缺乏通用性分子标记.本研究基于酶切位点相关DNA测序(restriction site-associated DNA sequencing,RAD-seq)技术对西番莲属6个种共10份种质的系统进化、SSR位点及标记通用性进行了研究.结果表明:EcoRⅠ是西番莲基因组简化测序较为适应的酶;依据剩余读长数/读长数,以'紫果7号'(P.edulis)(P4)的部分组装序列为参考基因组,利用检测到的46451个高质量SNPs构建系统发生树,结果显示,蓝冠西番莲(P.caerulea)(P6)、红花西番莲(P.coccinea)(P7)、版纳西番莲(P.xishuangbannaensis)(P8)和大果西番莲(P.quadragularis)(P9)为一支,绿皮百香果(P.edulis)(P5)和哥伦比亚激情果(P.ligularis)(P10)为一支,金陵紫果(P.edulis)(P1)、芭乐味黄金果(P.edulis var.flavicarpa)(P2)、云南黄果原生种(P.edulis var.flavicarpa)(P3)和'紫果7号'在亲缘关系上更近;以版纳西番莲为参考基因组,利用12452个高质量SNPs构建系统发生树,云南黄果原生种、'紫果7号'、红花西番莲、版纳西番莲、大果西番莲和哥伦比亚激情果都单独为一支,金陵紫果和芭乐味黄金果聚为一支,绿皮百香果和蓝冠西番莲聚为一支;在10份西番莲种质的基因组中共鉴定到2614个SSR,其核心基序为AT、GA和AAG等2~6个碱基,重复数为4~16次,并成功开发了2515对SSR引物;利用50对SSR标记评估西番莲各种质间的标记通用率为54.22%,栽培种西番莲(P1~P5)明显高于其他5个种属(P6~P10),而中国云南野生种版纳西番莲的通用率为0,推测是由于版纳西番莲与其他种质的亲缘关系较远,基因组序列上存在着较大的差异.本研究明确了不同种西番莲间的亲缘关系,为西番莲遗传改良提供理论依据,为西番莲分子标记辅助选择育种提供实用的SSR标记.
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西番莲脱分化再生体系研究
《中国果树 》 2019 北大核心
摘要：以大果黄果西番莲为材料,通过无菌播种获得无菌苗,采用无菌苗的子叶及下胚轴为外植体,对诱导分化不定芽、不定芽继代增殖、生根诱导等方面进行研究,为西番莲组织培养和遗传转化研究提供基础.结果 表明:以未完全展开的子叶为外植体,诱导不定芽分化的效果最好,最适宜的分化培养基为MS+ 2.0 mg/L 6-BA+ 0.1 mg/L IAA,其诱导分化率可达100.0%;最适宜的增殖培养基为MS+ 1.0 mg/L 6-BA+ 0.2 mg/L NAA,其芽苗增殖系数最高,为3.19,且芽苗长势好;最适宜的生根培养基为1/2MS+ 0.5 mg/L NAA+ 0.2 mg/L IBA,其生根率达100.0%,根粗壮、长、多,且幼苗长势好.
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栽培种西番莲完全型SSR的高通量鉴定及标记开发
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：SSR标记具有多态性高、重复性好、共显性等特点,易被用来开发高效简单实用的分子标记。为了丰富栽培种西番莲分子标记的种类和数量,本研究利用生物信息学方法对栽培种西番莲基因组中的完全型SSR进行高通量鉴定,获得13 104个完全型SSR。SSR核心序列结构主要为2～4个碱基,数量最多的为TA、AT、TC和AG,重复次数最高达到20次。利用生物信息学软件开发出12 934对SSR标记,并选取了其中20对标记在西番莲MTX与WJ10中进行了扩增特异性评估,结果显示多态率达60%。西番莲栽培种SSR标记的大量开发为西番莲种质资源的高效利用、品种的遗传改良及分子育种提供了技术支持。
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CMV-Pf-CP基因表达载体的构建及转化西番莲(Passiflora edulis)的研究
《西南农业学报 》 2001 CSCD
摘要：以黄瓜花叶病毒 (Cucumbermosaicvirus ,CMV )西番莲分离物的外壳蛋白基因(CMV Pf CP)为目的基因 ,插入 pBI12 1质粒 35S启动子后 ,构建了植物表达载体 pBIC ;以子叶和胚轴为外植体 ,初步建立了西番莲转基因体系 ,采用土壤根癌农杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens)介导法进行西番莲转化研究 ,获得了抗卡那霉素的转基因再生植株。通过对所获得的再生植株进行PCR扩增检测 ,结果表明CMV -Pf -CP基因已导入西番莲植株中。
关键词： 西番莲 黄瓜花叶病毒 外壳蛋白基因 农杆菌介导 转基因
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