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不同产地冬枣对比试验及冬枣标准化栽培研究

作　者: 姚立新
导　师: 康向阳；续九如
学　校: 北京林业大学
专　业: 林木遗传育种
关键词: 冬枣对比试验 cDNA文库构建杂交育种标准化栽培
分类号: S665.1
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

冬枣(Zizyphus jujuba Mill. cv. Dongzao)是我国特有的优良晚熟、鲜食枣品种。在冬枣产业迅速发展的过程中,出现不同产地争当“第一”、盲目引种、果实品质下降等问题。本研究针对以上问题,在山东沾化、河北黄骅和沧县三地设立产地对比试验园,将选自不同产地(沾化、黄骅、庆云、沧县和乐陵)的冬枣在同一立地条件下栽培,对冬枣果实和果核表型、果实营养组成、感官评价、抗寒性和光合生理指标等进行了连续4年的测定分析,探讨了冬枣产生差异及品质下降的真正原因；本文还进行了冬枣cDNA文库构建、测序和生物信息学分析；研究了冬枣主要病虫害的无公害防治措施并探索了冬枣杂交育种技术。主要研究成果如下：1.多点、多年观测结果表明,在同一年份、同一试验园内,不同产地冬枣在果实和果核表型、果实营养组成和感官评价等方面没有明显差异；而在不同年份、不同试验园之间,冬枣果实表型和品质各项指标差异显著。说明影响冬枣果实表型和品质的主要因素是环境条件和栽培管理措施,而不是产地来源。就冬枣群体而言,在长期栽培过程中,由于芽变和人工选择,仍存在着个别单株的差异。所以,冬枣改良的方向不是产地选择,而是单株选择。2.冬枣叶片N／P变化范围为11.11～13.54,属于N含量制约的植物类型。冬枣叶片N、P、K元素含量在7月～9月初比较稳定,这段时间是上述3种元素最佳营养诊断采样期。3.冬枣的光合性状受环境的影响变化较大,测定结果与测定时间、地点甚至部位等均有很大关系。沧州地区不同产地冬枣叶片Pn的日变化呈较为明显的不对称双峰曲线,年变化呈单峰曲线,冬枣为中午光合速率降低型植物。4.温度的骤变是可能引起冬枣冻害的一个重要原因,应当根据各地实际情况注意防护；冬枣在适生区栽植也要防止个别年份出现极端低温时遭受冻害；温度条件不适合的地区不可盲目引种,进行栽培时应采取保护措施。5个不同产地冬枣抗寒力有一定差别,但在不同指标间表现不一致。不同产地冬枣在沧州地区均能正常生长,无冻害发生。5.利用3种不同发育时期的冬枣果实构建混合cDNA文库,从该cDNA文库中随机挑取单克隆进行5’端单向测序,得到1060条EST序列,经过cross-match和CAP3软件处理后共获得628条Unigene。在Uniprot数据库中比较发现有534条Unigene与已知基因具有同源序列,占Unigene总数的85%。利用ESTPiper在线分析软件对Unigene进行GO功能基因分类,发现273条可以在“分子功能”、“生物学过程”、“细胞内组分”得到分类。鉴定出MYB转录因子、肉桂醇脱氢酶、甘露糖转运等与果实品质形成相关功能基因以及ACC氧化酶、超氧化物歧化酶、热激蛋白等与冬枣果实后熟相关功能基因。利用PERL程序对628条Unigene进行EST-SSR分析,结果表明在116条EST序列中包含有147个SSR,以二核苷酸和三核苷酸为主要重复类型。6.在调查已有栽培技术和自己试验的基础上,本研究总结课题组多年工作,结合生产实践,制定了《绿色食品(AA级)冬枣栽培技术规程(草案)》,为实施冬枣无公害栽培提供了依据和工作细则。7.冬枣人工杂交育种困难,本研究中杂交试验失败的主要原因是冬枣坐果率低、种仁率低、胚败育,而且杂交时授粉时期晚、部分品种花期不遇,并遭遇绿盲蝽象危害等,应开拓枣树育种的新思路。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
1 研究现状和立题依据  10-33
  1.1 冬枣的品种特性  10-11
    1.1.1 食用和营养价值  10
    1.1.2 经济价值  10
    1.1.3 生态价值  10-11
    1.1.4 育种价值  11
  1.2 冬枣的引种栽培与适应性研究  11-12
  1.3 果树矿质营养分析研究概况  12-14
  1.4 果树光合生理研究概况  14-15
    1.4.1 主要研究方向  14-15
    1.4.2 影响果树光合生理的环境因素  15
  1.5 植物抗寒性研究概述  15-17
    1.5.1 植物抗寒性鉴定  16
    1.5.2 低温胁迫与植物生理生化机能变化  16-17
  1.6 cDNA文库构建与EST-SSR分析研究概述  17-22
    1.6.1 cDNA文库的构建与应用  17-20
    1.6.2 EST-SSR及其在果树遗传多样性研究中的应用  20-22
  1.7 冬枣无公害防治和标准化栽培研究进展  22-28
    1.7.1 无公害栽培、无公害果品的含义  22-23
    1.7.2 无公害冬枣生产技术  23-25
    1.7.3 植物源农药研究进展  25-27
    1.7.4 果实裂果影响因素研究概况  27-28
  1.8 果树杂交育种研究概述  28-30
  1.9 立题依据和技术路线  30-33
    1.9.1 立题依据  30-31
    1.9.2 研究意义  31-32
    1.9.3 技术路线  32-33
2 不同产地冬枣果实表型和品质差异研究  33-45
  2.1 不同产地冬枣果核与果实表型差异研究  33-39
    2.1.1 材料与方法  33-34
    2.1.2 结果与分析  34-39
  2.2 不同产地冬枣果实品质差异研究  39-44
    2.2.1 材料与方法  39
    2.2.2 结果与分析  39-44
  2.3 小结  44-45
3 不同产地冬枣矿质营养对比研究  45-58
  3.1 材料与方法  45-46
    3.1.1 试验材料  45
    3.1.2 试验方法  45-46
    3.1.3 数据统计与分析  46
  3.2 结果与分析  46-57
    3.2.1 不同试验园土壤矿质营养对比分析  46-48
    3.2.2 不同产地冬枣叶片矿质营养含量对比分析  48-51
    3.2.3 不同产地冬枣果实矿质营养含量对比分析  51-54
    3.2.4 不同试验园土壤、叶片、果实矿质元素和果实品质对比分析  54-57
  3.3 小结  57-58
4 不同产地冬枣光合特性对比研究  58-69
  4.1 材料与方法  58-60
    4.1.1 试验基地情况  58
    4.1.2 试验方法  58-59
    4.1.3 数据统计与分析  59-60
  4.2 结果与分析  60-67
    4.2.1 不同产地冬枣叶绿素含量对比分析  60-61
    4.2.2 不同产地冬枣净光合速率-光响应规律对比分析  61-62
    4.2.3 不同产地冬枣净光合速率日变化对比分析  62-63
    4.2.4 不同产地冬枣净光合速率年变化分析  63-64
    4.2.5 不同试验园冬枣净光合速率对比分析  64
    4.2.6 不同产地冬枣荧光特性对比分析  64-67
  4.3 小结  67-69
5 不同产地冬枣抗寒性对比研究  69-79
  5.1 材料与方法  69-71
    5.1.1 相对电导率测定  69
    5.1.2 发芽率测定(生长恢复法)  69-70
    5.1.3 枝条失水率测定  70
    5.1.4 枝条水分饱和亏缺测定  70
    5.1.5 超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量测定  70-71
    5.1.6 田间调查  71
    5.1.7 数据统计与分析  71
  5.2 结果与分析  71-78
    5.2.1 相对电导率  71-75
    5.2.2 发芽率测定(生长恢复法)  75-76
    5.2.3 枝条失水率与水分饱和亏缺  76-77
    5.2.4 超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)  77
    5.2.5 田间调查  77-78
  5.3 小结  78-79
6 冬枣果实cDNA文库的构建、测序及生物信息学分析  79-96
  6.1 冬枣果实cDNA文库构建  79-87
    6.1.1 试验材料  79
    6.1.2 试验方法  79-83
    6.1.3 结果与分析  83-87
  6.2 冬枣果实EST生物信息学分析  87-94
    6.2.1 材料与方法  87-88
    6.2.2 结果与分析  88-94
  6.3 讨论  94-96
    6.3.1 冬枣果实总RNA的提取  94
    6.3.2 cDNA文库的构建  94-95
    6.3.3 EST-SSR分子标记的开发  95-96
7 冬枣无公害标准化栽培研究  96-107
  7.1 冬枣绿盲蝽象植物源农药防治研究  96-100
    7.1.1 材料与方法  96-98
    7.1.2 结果与分析  98-100
  7.2 冬枣裂果病防治研究  100-102
    7.2.1 材料与方法  100
    7.2.2 结果与分析  100-102
  7.3 冬枣主要病虫害及防治技术调查  102-106
    7.3.1 主要虫害及防治措施  102-104
    7.3.2 主要病害及防治措施  104-106
  7.4 绿色食品冬枣栽培技术规程  106
  7.5 小结  106-107
8 冬枣杂交育种初探  107-110
  8.1 材料与方法  107-108
    8.1.1 试验材料  107
    8.1.2 试验方法  107-108
  8.2 结果与分析  108-109
  8.3 小结  109-110
9 结论与讨论  110-112
  9.1 结论  110-111
  9.2 讨论  111-112
参考文献  112-122
附录  122-132
个人简介  132-134
导师简介  134-138
获得成果清单  138-140
致谢  140

不同产地冬枣对比试验及冬枣标准化栽培研究

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