为比较不同增效氮肥对苹果生长的影响,筛选适宜苹果施用的增效氮肥及施用方法,研究了4种不同增效氮肥对苹果生长、产量、品质及土壤氮素供应能力的影响。试验共设7个处理:不施氮肥(CK)、农民常规施用普通尿素(U)、包膜尿素与普通尿素3∶7掺混(CU1)、基施包膜尿素追施普通尿素(CU2)、控失尿素(KSU)、稳定性尿素(WDU)、腐植酸稳定性尿素(FZU)。在山东栖霞市布设田间试验,供试品种为6年生苹果金冠。结果表明,施用不同增效氮肥可显著促进春梢与秋梢生长,提高叶片SPAD、苹果产量与品质,其中FZU处理较U处理的产量显著提高了8.89%,CU1处理较U处理的果实Vc含量显著提高66.73%,CU1处理对春梢与秋梢的生长量的提高效果最明显。不同增效氮肥可显著提高苹果生育中后期的新梢氮素积累量、果实氮素积累量、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮素利用率,其中在花芽分化期、膨果期和成熟期,FZU处理较U处理的新梢氮素积累量分别显著提高37.25%,15.91%,37.85%,CU2处理提高氮素利用率的效果最优。不同增效氮肥可显著提高土壤中 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N、 {\mathrm{NH}}_4^{+}-N含量,其中FZU处理效果最优。FZU处理能提高开花期和花芽分化期土壤脲酶的活性,WDU与FZU处理可显著降低土壤 {\mathrm{NH}}_4^{+}-N的硝化作用,减少氮的损失。剖面中FZU处理的 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N集中在20~60 cm深度,与苹果根系在土壤中的分布相符合,降低了 {\mathrm{NO}}_3^{-}-N淋溶风险。综合分析表明,FZU处理在促进苹果生长、提高苹果产量和改善土壤养分供应能力方面优势明显,为最优处理。

分析不同颜色果袋对酿酒葡萄马瑟兰果实品质的影响,为马瑟兰葡萄的酿造提供优质原料。采用完全随机区组试验设计,以不套袋为对照,分析红袋、蓝袋、绿袋对马瑟兰葡萄果实品质(外观品质、内在品质)及抗氧化活性的影响,并对测定指标进行相关性和主成分分析。结果表明,套袋处理可以提高果粒百粒质量、还原糖含量、可滴定酸含量、pH值。红袋的果皮总酚含量、总黄烷-3-醇含量、总类黄酮含量高于对照,红袋的总酚含量、总黄烷-3-醇含量、总类黄酮含量分别是376.03,149.78,1 463.53 mg/kg,其中总黄烷-3-醇含量、总类黄酮含量和对照均有显著差异,蓝袋和黄袋降低了果皮总酚含量、总黄烷-3-醇含量、总类黄酮含量。果实成熟时,不同颜色果袋显著降低了果皮总单宁含量,黄袋的总单宁含量最低是4.62 mg/g。总体上来说,套袋处理后果皮DPPH自由基清除能力、FRAP和ABTS自由基清除能力降低,红袋的DPPH自由基清除能力、FRAP(对Fe²⁺的还原能力)、ABTS自由基清除能力和对照无显著差异,黄袋均显著降低了果皮对Fe²⁺的还原能力(FRAP)、DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力。相关性分析表明,果实可溶性固形物和还原糖、糖酸比极显著正相关,相关系数分别为0.98,0.95。在果皮品质方面,果皮总酚和总黄烷-3-醇、总类黄酮极显著正相关,相关系数分别是0.95,0.98,总黄烷-3-醇和总类黄酮极显著正相关,相关系数是0.98。在果皮抗氧化活性方面,FRAP和DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力极显著正相关,相关系数分别是0.74,0.86。可溶性固形物、还原糖、糖酸比均和果皮总花色苷极显著正相关,相关系数分别是0.93,0.90,0.92。将所有测定指标进行主成分分析,提取特征值大于1的2个主成分,贡献率分别为78.31%,10.09%,累计贡献率88.40%,基本可以代表品质指标的大部分数据。在吐鲁番地区红袋、蓝袋均可提高果实品质,且以红袋效果最佳。

果实发育是决定葡萄产量和质量的关键时期,WRKY家族转录因子在调节植物生长发育和环境适应过程中发挥重要作用。乙烯是调控果实发育的重要植物激素,ACC合成酶是调节乙烯合成的关键酶。为研究葡萄WRKY家族转录因子VvWRKY13在果实发育过程中的作用及其与乙烯之间的作用关系,以葡萄品种左优红、VvWRKY13过表达葡萄愈伤组织以及转VvWRKY13番茄株系为材料,利用植物生理生化方法及分子生物学技术进行研究。结果表明,在葡萄果实发育早期VvWRKY13、ACC合成酶基因VvACS2和VvACS7表达量均显著上调;VvWRKY13过表达葡萄愈伤组织中VvACS7表达量显著高于对照,VvACS2与对照差异不显著;酵母单杂交试验证明,VvWRKY13可与VvACS7启动子直接结合,与VvACS2无直接作用。同时,异源过表达VvWRKY13番茄中乙烯含量与合成酶基因ACS家族一些成员,如 SlACS1b、SlACS4和SlACS6,表达量显著高于野生型,番茄开花—果实转色的时间比野生型缩短3~6 d。以上结果表明,VvWRKY13能够通过促进ACC合成酶基因表达调控乙烯合成,进而促进果实发育。

WRKY转录因子在植物生长和防御反应的调控中发挥着重要作用。为了探究WRKY基因家族在板栗抗旱中的功能,对板栗WRKY基因家族成员进行了鉴定,对其编码蛋白的理化性质、系统发育、结构等进行分析,并通过转录组测序和qRT-PCR技术分析其在干旱胁迫下的表达特征。通过生物信息学技术在板栗中共鉴定到65个WRKY基因家族成员,将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3组,其中Ⅱ组根据其结构和系统发育关系分为5个亚组。WRKY基因的结构和保守基序分析表明,外显子数目为1~7个,同一亚组的外显子数目和基序分布类似。WRKY基因保守结构域发生了一定的变异,包括WRKY七肽结构域的缺失,锌指结构的缺失,七肽结构域变异为WRKYGKK、WRKYGRK和WRKYGRK等。转录组测序数据表明,有4个WRKY基因家族成员在样品中没有表达,干旱胁迫诱导表达的WRKY基因家族成员表达量上调的有49个,而表达量下调的WRKY家族成员有11个。以上结果表明,板栗WRKY基因在对干旱胁迫的响应中发挥了重要作用。

为明确用于贮藏的维纳斯黄金苹果果实最佳采收期和最适贮藏温度。研究了3次采收期结合(-1.5±0.5),(0±0.5),(3±0.5) ℃ 3个精准贮藏温度对维纳斯黄金苹果冷藏后20 ℃货架期果实品质和防褐变保鲜的效应。结果表明,采收期Ⅰ(相对早采)结合-1.5 ℃(相对低温)贮藏能保持果实较高的硬度,但果实可溶性固形物含量(SSC)低、口感和风味较差,货架期间出现了不同程度的果皮、果心和果肉褐变;采收期Ⅲ(相对晚采)结合3 ℃(相对高温)贮藏至1月20日,果实SSC高、口感和风味好,但贮藏至3月20日+20 ℃平衡24 h和货架放置7 d,果肉发绵并严重褐变。结果还表明,与-1.5,3.0 ℃相比,0 ℃维持了贮藏后期果实较高的硬度、SSC、可滴定酸(TA)和抗坏血酸含量,并更好地保持了果实叶绿素荧光活力,延缓了果实衰老。对于同一贮藏温度来说,采收期Ⅱ果实的TA和抗坏血酸含量高于采收期Ⅰ、Ⅲ。采收期Ⅱ、Ⅲ结合0,3 ℃能保持中短期贮藏的维纳斯黄金苹果较好的商品性和内在品质。对于中长期贮藏的维纳斯黄金苹果来说,采收期Ⅱ结合0 ℃精准温度贮藏,既能有效抑制果实褐变、减缓果实软化衰老,又能维持货架期果实较好的风味和品质。

为了探明设施内铺设反光膜对果实品质的影响和促进着色的机理,以京艳为试材,行间铺设反光膜,监测覆膜后葡萄果实的外观与花色苷含量的变化,利用高通量测序和Illumina Novaseq 6000测序平台对着色差异的果皮进行转录组测序及差异表达基因分析。结果表明,12个样本得到了41 151 986~46 673 908条Clean reads,且Q30都在94%以上、Q20在98%以上。Clean reads与葡萄参考基因组比对总数为92.69%~94.22%。差异表达的基因统计结果显示,CK 0 d~CK 7 d差异表达基因数目是3 768个,上调基因1 488个,下调2 280个;覆膜后RF 0 d~RF 7 d差异表达基因数目是5 129个,其中上调表达2 048个,下调表达3 081个,可见覆膜能够促进基因的差异表达。覆膜7 d后,与对照相比,获得934个差异表达基因,上调表达441个,下调表达493个。KEGG富集分析表明,934个DEGs中,共有179个被注释到64条信号通路上,主要富集在代谢、细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理和生物系统五大类代谢途径。其中,苯丙烷生物合成、内质网蛋白加工、植物病菌互作、植物激素信号传导途径多个基因表达出现差异。PAL、F3'H、3GT的多个转录本均上调表达,多个生长素相应蛋白基因下调表达。转录因子WRKY基因以上调表达为主,bHLH、C2H2、NAC、MIKC-MADS、Dof等多是下调表达。综上所述,铺设反光膜可能通过提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性,提高相关基因(F3'H、3GT等)的表达,从而促进花色苷合成。转录因子WRKY、bHLH、C2H2、MYB、NAC、MIKC-MADS、Dof也可能发挥重要的调控作用。

为探究褪黑素在维持采后梨果实品质方面的潜力,为采后梨贮藏保鲜技术研发提供参考,以成熟期采收的新梨7号梨果实为试材,分别用0(对照),0.02,0.20,1.00 mmol/L的褪黑素溶液浸泡2,4,8,12,24 h后取样,测定了各处理对采后梨果实内在品质、细胞壁裂解相关酶活性、抗氧化相关酶活性及果皮与果肉内源褪黑素和水杨酸含量的影响。结果表明,用0.02,0.20,1.00 mmol/L褪黑素浸泡梨果实8 h,梨果实的硬度分别为38.51,42.79,40.95 N/cm²,乙烯释放速率分别比对照下降了66%,70%,71%;用0.20 mmol/L褪黑素浸泡梨果实8 h,果实的可溶性固形物含量(SSC)为94 g/L,显著高于对照组(80.2 g/L),为对照组的1.17倍,果实的可滴定酸(TAC)为1.013 g/L,也显著高于对照组(0.90 g/L),为对照组的1.13倍;此外,外源褪黑素处理显著提高了采后梨果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,显著降低了采后梨果实多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、脂氧合酶(LOX)酶活性,同时提高了果皮内源褪黑素和果实内源水杨酸含量。综上,用0.20 mmol/L褪黑素溶液浸泡处理梨果实8 h,梨果实品质较好、细胞壁裂解相关酶活性较低、抗氧化酶活性较高、果实内源褪黑素和水杨酸含量较高,维持采后梨果实品质的潜力最大。

为筛选板栗叶片中的功能性物质,利用超高效液相色谱串联质谱(LC-MS)对4个板栗品种的成熟叶片进行了检测,结合ChemicalBook、化源网、相关药典及Web of Science数据库筛选出功能性物质,并对重点关注的18种次生代谢物在不同品种间的含量进行比较分析。结果表明,板栗叶片中共检测到673种次生代谢物,包括黄酮、酚酸、生物碱、鞣质、萜类、木质素和香豆素等。PCA和聚类分析表明,燕山早丰和燕奎品种的次生代谢组学轮廓差异较小;对分类贡献率较大的次生代谢物是根皮素、香蜂草苷、柳匍匐次苷、熊果苷、肉桂酸、没食子儿茶素、原花青素B1等,表明代谢组差异可作为区分不同板栗品种的一种重要依据。筛选出功能性次生代谢物共202种,包括51种酚酸、24种生物碱、83种黄酮类、21种萜类、14种木质素和香豆素以及9种鞣质,其中原儿茶酸、山楂酸、熊果酸、鞣花酸、绿原酸、扁蓄苷、山柰酚-7-O-葡萄糖苷、槲皮素、绣线菊苷、紫云英苷、甜菜红苷、银锻苷、香蜂草苷、白麻苷等活性物质在叶片中含量较高,为板栗叶片的资源化利用提供理论依据。

为探讨施用生物炭对梨园土壤理化性质的改良作用以及对黄冠梨果实品质的持续影响,在河北省晋州市黄冠梨试验基地进行连续4 a的定位试验,以不施用生物炭处理为对照(CK),设置生物炭0.45(B1),0.90(B2),1.35(B3),1.80 kg/m²(B4)4个处理,研究不同用量生物炭对土壤有机质、硝态氮、速效磷、速效钾、电导率以及pH值的影响,并探究对黄冠梨成熟期果实品质的影响(如可溶性总糖、可滴定酸、硬度、可溶性固形物、单果质量),为河北省黄冠梨园的高效施肥提供依据。连续4 a施用生物炭使土壤硝态氮含量显著降低,土壤表层(0~20 cm)的有机质含量、速效磷、速效钾及pH值有所上升,且生物炭对表层(0~20 cm)的影响大于20~40 cm土层。在B3处理时对土壤养分的改良效果最佳。对黄冠梨果实品质的可溶性固形物含量的影响呈上升趋势,可滴定酸呈下降趋势,B2、B3处理对黄冠梨品质的差异不显著。综合分析生物炭用量对土壤理化性质和梨果品质的影响,以0.90~1.35 kg/m²为适宜施用量,考虑生物炭的经济成本,本试验条件下推荐用量为0.90 kg/m²。

为揭示河北板栗果品优质特性形成的土壤因子,以河北板栗主产区8个县区的54个果园为对象,对其土壤中9种矿质元素进行含量测定,通过主成分分析等方法进行不同土壤的差异比较。结果表明:8个主产区栗园土壤中Mg、Na含量无显著差异,而N、P、K、Ca、Fe、Mn、Cu 7种元素含量均有显著差异,各地栗园土壤中N含量普遍处于3级以下水平,P含量普遍处于3级以上水平,而K含量普遍较低,均处于5级以下水平;土壤中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Na这6种金属元素含量之间均呈显著相关性,其与P元素也均呈显著相关,与N含量相关性普遍较弱;主成分分析表明,前3个主成分反映了总信息量的73.521%,第1主成分贡献率占44.678%,对它作用较大的元素包括Ca(0.871)、Cu(0.840)、Fe(0.809)、Mg(0.806),表明对主成分贡献较大的为金属元素含量;基于不同栗园土壤矿质元素含量,利用主成分表达式对板栗园的土壤状况进行综合评分,得分最高为迁西县(0.591 8),河北板栗主产区土壤质量水平排序为迁西县>青龙县>兴隆县>宽城县>沙河市>遵化市>信都区>抚宁区。综上,可用金属元素Ca、Mg、Fe、Cu含量计算综合得分来评价板栗园土壤质量水平,在栗园土壤管理过程中,宜选用高K低P复合肥,并采用多种金属元素混施肥作为补充措施来提高板栗园的土壤质量水平。

抗寒是桃育种工作重要的目标性状,受多个基因的调控,转录组测序是对特定生理条件下的转录本进行测序分析,用以深入探究桃叶片低温响应的分子机制。以熊岳巨桃的叶片为试验材料对4 ℃低温(LT)处理下和正常叶片(RT)进行转录组测序分析。利用DESeq2进行差异表达分析,获得72个上调差异表达基因和3个下调表达基因。KEGG代谢通路分析差异表达基因的代谢通路,并进行蛋白的互作预测。结果显示,低温处理的叶片呈现卷曲、变黄和失水的生理状态,差异代谢基因主要富集在植物病原体互作、MAPK信号通路和次生物质代谢积累等途径。MYC2、SPCH 和Pti4~6转录因子可能在响应冷胁迫中调节低温带来的伤害中起到重要作用,MYC2和CBF蛋白预测相互作用,且分别与多个蛋白互作。本研究表明,有多个代谢途径共同响应桃叶片的低温胁迫,还预测到了可能在冷反应调节途径中起到关键作用的相关转录因子,为探究桃响应冷胁迫的分子机制打下基础。

为探究氨基酸水溶肥对葡萄产量和品质的影响,以盛果期早黑宝葡萄为试验材料,设置3个处理:常规施肥(CK);增施有机肥(OPT);有机肥+氨基酸水溶肥处理(OPT+AA),研究外源氨基酸对葡萄产量、生长、品质及土壤养分的影响。结果表明,与CK相比,OPT处理葡萄产量降低14.17%,OPT+AA处理葡萄产量降低7.50%,但均不显著。与CK相比,OPT、OPT+AA处理化肥偏生产力均显著增加,OPT+AA处理的N、P₂O₅、K₂O偏生产力分别显著增加73.44%,85.01%,85.01%;OPT+AA处理总糖显著增加8.09%,可溶性固形物显著增加1.32百分点,糖酸比显著增加38.80%,可滴定酸含量显著减少0.16百分点;OPT+AA处理新梢全磷含量显著增加24.73%,全钾含量显著增加24.73%。此外,OPT和OPT+AA处理并不会影响树体生长,且能够有效减少速效养分淋洗、提高植株根域养分含量。综上所述,通过化肥减施并增施有机肥对葡萄产量无显著影响,但可以减少速效养分的淋洗,显著提高化肥偏生产力;在增施有机肥的基础上增施氨基酸水溶肥能够促进树体养分吸收,提高葡萄产量,显著提升果实品质。

为研究蓝莓3-O-葡萄糖基转移酶基因(3GT)的性质和功能,探明3-O-葡萄糖基转移酶在花青素合成过程中发挥的作用,以成熟的蓝莓果实为材料,利用同源克隆获得了3GT基因的单一拷贝,运用生物信息学软件分析预测蓝莓3GT的序列特征。结果表明:3GT基因长度为1 371 bp,编码456个氨基酸,位于蓝莓的4号染色体末端,含有3个外显子和2个内含子。蛋白的分子式为C₂₂₇₉H₃₅₂₁N₅₉₅O₆₅₀S₁₅,理论等电点(pI)为6.14。信息分析预测3GT蛋白有37个磷酸化位点,亲水指数小于0为亲水性蛋白,不稳定系数大于40为不稳定蛋白,无跨膜区和信号肽;蛋白质二级结构由α-螺旋(Hh)、延伸链(Ee)、β-转角(Tt)和无规则卷曲(Cc)4种结构形式组成,其中α-螺旋占比最高,达40%;3GT属植物糖基转移酶家族(GTB-型),PSPG结构域中第44位是组氨酸,糖基供体可能为UDP-半乳糖;与猕猴桃亲缘关系最近,同源性为67%;分子对接显示蓝莓3GT与矢车菊素分子存在4种相互作用力;蓝莓3GT启动子上游可能具有与光响应、抗胁迫响应及特定激素响应相关的顺式作用元件。本研究克隆得到了蓝莓3GT基因,通过在线网站和预测软件对其进行了生物信息学分析和功能预测。

为了探讨1-甲基环丙烯(1-MCP)对红星苹果贮藏品质、生理以及电子鼻特性的影响,以红星苹果为研究对象,测定1-MCP处理后常温贮藏(20±1)℃过程中果实呼吸速率、乙烯释放速率、内在品质及外观色泽和电子鼻响应情况。结果表明:随着贮藏时间延长,红星苹果采后呼吸速率、乙烯释放速率升高,分别于10,15 d达峰值后降低。同时,果实硬度下降、可滴定酸含量降低,SSC先升高后降低;果皮a^*值、b^*值、C^*值和ΔE^*值升高。1-MCP处理抑制红星苹果贮藏期呼吸速率和乙烯释放速率,延缓果实硬度、SSC和TA含量下降,同时抑制果皮a^*值、b^*值、C^*值和ΔE^*值升高。电子鼻检测表明,1-MCP处理明显减少了硫化物和萜烯类化合物(W1W)、氮氧化合物(W5S)、有机硫化物和芳香族化合物(W2W)、甲基类芳香物(W1S)以及醇类和醛酮芳香化合物(W2S)的生成。判别分析(LDA)能区分不同贮藏时期对照和1-MCP果实的电子鼻感应值。载荷分析表明,W1W、W5S、W2W、W1S和W2S等5个传感器对区别不同贮藏时期对照和1-MCP处理的贡献较大。1-MCP处理可延缓红星苹果软化,使其保持较低的固酸比,对于维持常温贮藏下果实风味和色泽具有显著效果;但1-MCP降低了果实电子鼻敏感传感器的响应值,在一定程度上减少了挥发性物质的生成。相关分析表明,红星苹果电子鼻敏感探头响应值与果实品质显著相关,为电子鼻作为红星苹果快速无损检测提供了依据。

为明确杜梨赤霉素受体(GID1)的生物学功能,以杜梨为试材,通过同源克隆方法得到PbGID1s基因,利用生物信息学分析软件构建基因结构并设计靶位点;利用酶切-连接方法将带有靶点的sgRNA表达盒构建至CRISPR/Cas9表达载体上;通过农杆菌介导方法,将CRISPR/Cas9表达载体转化至杜梨子叶中。结果表明,在杜梨基因组中克隆得到4个PbGID1s,分别命名为PbGID1b-1、PbGID1b-2、PbGID1c-1、PbGID1c-2,基因结构分析显示该家族基因均由2个外显子和1个内含子组成;氨基酸序列比对发现,PbGID1s均具有GID1家族所特有的HGG和GXSXG保守结构域;将含有5个靶位点的sgRNA表达盒成功构建至pYLCRISPR/Cas9P_35S-N植物表达载体上,可同时对该家族4个基因进行编辑;杜梨遗传转化试验结果表明,共计浸染595粒杜梨子叶,获得抗性芽176个,阳性植株33株,转化效率达到5.55%。成功构建了可以同时靶向杜梨PbGID1s家族基因的CRISPR/Cas9载体,通过农杆菌介导,成功将该载体转化至杜梨子叶,并获得阳性植株。

由羽衣草单囊壳菌引起的草莓白粉病是保护地草莓发病面积较大、发病频率较高的草莓病害之一,从苗期到结果期都能发生危害。建立快速、简便、高效的草莓白粉病病原菌检测技术对于该病的有效诊断和防控尤为重要。以羽衣草单囊壳菌ITS基因保守序列为靶基因,设计了1组包括F3/B3、FIP/BIP和LF/LB的环介导等温扩增(LAMP)特异性引物,通过实时荧光曲线和荧光显色双重判定方法,对体系中影响检测效率的主要因素dNTPs、MgSO₄、BstDNA聚合酶、甜菜碱及温度进行优化,并对优化后的方法进行特异性、灵敏性检测及田间样本检测效果评估。结果表明,建立了草莓白粉病菌LAMP检测体系后,其优化的dNTPs终浓度为1.6 mmol/L,MgSO₄终浓度为8 mmol/L,BstDNA聚合酶终浓度为320 U/moL,甜菜碱终浓度为1.2 mmol/L,反应最佳温度为65 ℃。该方法能够特异性地检测出草莓白粉病病原菌,检测灵敏度达到3.2×10^-4 ng/μL,最低检测浓度可在1 h内完成,效率是普通PCR的100倍。通过LAMP荧光显色法进行草莓白粉病田间样品检测,可有效地检测草莓白粉病发病症状不明显的初侵染样本。该方法具有检测时间短、肉眼直接观察结果、对操作人员要求低、检测成本低等优点,对于草莓白粉病早期诊断、监测,提早预防、确定最佳防治时间具有重要的指导意义。

在葡萄生长发育过程中,常常面临干旱、盐、热及冷胁迫等非生物胁迫影响。其中,干旱胁迫是抑制葡萄营养生长与生殖生长最重要的非生物胁迫之一。尽管葡萄属于较为耐旱的果树作物,但我国主要葡萄栽培区域约一半地区属于干旱及半干旱气候,在这些地区干旱胁迫往往威胁到葡萄的正常生长,是制约葡萄产业发展的主要因素之一。为了保障我国葡萄的健康发展,目前,针对干旱胁迫对葡萄影响的研究、合理灌溉制度的制定、抗旱品种的选育已成为近年来的研究热点。介于干旱胁迫对葡萄较为广泛的影响,为了应对干旱胁迫,葡萄进化出了一系列调控机制来平衡干旱胁迫带来的影响,本研究首先从葡萄耗水规律分析了葡萄不同生育期对水分的需求程度,其次,分析干旱胁迫对光合作用、渗透调节、活性氧调节的影响,从生理角度探讨了干旱胁迫对葡萄主要理化指标的影响,且通过对干旱胁迫下对葡萄果实的品质与产量进行分析,综述了干旱胁迫对葡萄果实品质的影响,并对如何合理利用干旱胁迫提升葡萄品质等问题,以及进一步研究葡萄响应干旱胁迫的分子机制进行了展望。

为探索中国樱桃果实的耐贮性,减少采后果实腐烂率,延长其贮藏寿命。以中国樱桃黑珍珠为供试材料,于花后7 d喷施不同浓度的CaCl₂、氨基酸钙及糖醇钙,研究钙处理对采后果实在贮藏期的内外品质及几种保护酶的影响,并筛选出最适宜黑珍珠樱桃采前喷施的钙肥及其浓度。结果表明:随贮藏时间延长,樱桃果实的硬度、百果质量及可溶性糖(SS)、可滴定酸(TA)、可溶性蛋白(SP)、Vc、β-胡萝卜素含量呈下降变化趋势;腐烂率、相对电导率(REC)及MDA含量呈逐渐增加的变化趋势;可溶性固形物(TSS)含量和SOD、POD、PPO活性呈先上升后下降的变化趋势。贮藏期内各外源钙处理的樱桃果实的营养物质和水分损耗、PPO活性、MDA的积累量均低于CK;而SOD和POD活性均高于CK,叶面钙肥提高了黑珍珠樱桃的耐贮性,延长其贮藏寿命。隶属函数综合评价得出1 500倍糖醇钙对果实保鲜效果最佳。采前喷施钙肥能提高樱桃果实的硬度和品质,提高抗氧化酶活性,从而实现延长樱桃贮藏期,1 500倍糖醇钙处理对黑珍珠樱桃果实的保鲜效果最佳,可在生产中推广应用。

为探究苹果各器官不同部位的RNA提取和病毒检测效果,以携带3种病毒的苹果植株为试验材料,采用吸附柱法提取苹果的花(雌蕊、花药、花丝、花瓣、花萼、花托和花柄)、叶片(叶柄、叶肉和叶脉)、果实(果柄、果皮、果肉、果核、种皮和胚乳)和枝条(韧皮部)4个器官共17个组织部位的总RNA,利用常规RT-PCR对不同部位进行病毒检测,并采用实时荧光定量PCR分析病毒在不同部位的相对含量。结果表明,苹果不同器官的RNA提取效果存在差异,叶片的浓度最高,其次是花和枝条,果实的浓度最低。花药、花丝、花柄在花中提取效果较好、胚乳和叶柄分别在果实和叶片中提取效果最好。除胚乳外,其余16个组织部位均能检测出3种苹果病毒。定量分析表明,苹果病毒在花中的相对含量最高,在雌蕊、种皮和叶柄中的相对含量分别高于花、果实和叶片的其他组织部位。此外,3种病毒在果实和叶片的不同组织部位的含量变化趋势相似,在花的不同组织部位的分布存在一定的差异。

为了明确苹果园种植长柔毛野豌豆对土壤微生物群落结构的影响,以自然生草为对照,采用高通量测序技术分析山东省7个地区苹果园种植长柔毛野豌豆及同一果园不同物候期的土壤微生物群落结构变化,并进行生草土壤微生物群落结构与理化性质的相关性分析。结果表明,7地区种植长柔毛野豌豆处理的绿僵菌属相对丰度均高于对照,其中东营地区的差异最大;除邹城外,其余6地区种植长柔毛野豌豆处理的镰刀菌属相对丰度均低于对照;除荣成外,其余6地区种植长柔毛野豌豆处理的赤霉属相对丰度均低于对照;在邹城和龙口地区,种植长柔毛野豌豆处理的链格孢属相对丰度均低于对照。同一果园不同苹果物候期的微生物群落结构分析发现,种植长柔毛野豌豆处理在苹果花期土壤中的曲霉相对丰度远低于自然生草;坐果期的镰刀菌和曲霉相对丰度均低于自然生草;果实膨大期的芽孢杆菌属相对丰度较高;成熟期的慢生根瘤菌相对丰度较高,赤霉菌、枝孢属和平脐蠕孢菌相对丰度均远低于自然生草。苹果园种植长柔毛野豌豆,在不同地区和同一果园不同物候期对果园土壤微生物群落结构的影响并不相同,但均可提高土壤有益细菌的相对丰度,同时降低病原真菌的相对丰度,有助于改良果园土壤微生态环境,促进果树健壮栽培。

为了确定灰葡萄孢致病基因BcPDR1与病菌MAPK途径基因BcBMP1和BcBMP3之间的关系,利用实时荧光定量PCR技术,分析BcPDR1基因突变体中BcBMP1、BcBMP3的表达情况以及BcBMP1、BcBMP3基因RNAi突变体中BcPDR1的表达情况;在突变体ΔBcpdr1背景下,构建了BcBMP1和BcBMP3过表达的菌株ΔBcpdr1/BcBMP1-OE和ΔBcpdr1/BcBMP3-OE,并对过表达菌株的表型特征和致病能力进行分析。结果发现,BcPDR1基因突变体BCt89和ΔBcpdr1中BcBMP1、BcBMP3的表达水平显著优于野生型菌株和回复菌株,BcBMP1、BcBMP3基因RNAi突变体中BcPDR1的表达水平显著低于野生型;过表达菌株ΔBcpdr1/BcBMP1-OE和ΔBcpdr1/BcBMP3-OE的菌落形态、菌丝形态、生长速率、产孢量和致病力均与突变体ΔBcpdr1表现明显的不同,而更接近野生型BC22。结果表明,灰葡萄孢BcPDR1与BcBMP1、BcBMP3的表达水平密切相关,BcPDR1负调控BcBMP1、BcBMP3的表达,而BcBMP1、BcBMP3正调控BcPDR1的表达。

为了探明葡萄抗霜霉病基因的抗病机制,分别以感病品种玫瑰香和抗病品种摩尔多瓦叶片为试材,离体接种葡萄霜霉病菌,在光照培养箱中培养。用JEOL-6360型扫描电子显微镜观察霜霉菌侵染不同品种叶片后的发育情况,并利用MGISEQ-2000高通量测序平台对2个品种进行转录组测序及差异表达基因分析。结果表明,玫瑰香在接种4 d后叶片背面出现肉眼可见的白色霉层,病斑随时间延长面积增大,叶片正面相应位置出现褪绿黄斑,而在摩尔多瓦叶片上仅在接种点处有少量黑斑。电镜观察结果显示,玫瑰香叶片上病原菌孢子侵入气孔,萌发长出新的孢子囊梗,释放出孢子,在叶片上繁殖;摩尔多瓦叶片上的孢子囊数量少,大部分气孔关闭,气孔周围有少量孢子、菌丝和组织碎片分布。转录组数据共获得约664.86 Mb高质量序列,与玫瑰香相比,在摩尔多瓦中检测到5 095个差异表达基因,其中2 975个为上调表达基因,2 120个为下调表达基因。GO分析显示,差异表达基因主要富集在生物学途径(代谢过程、细胞过程、对刺激的反应和生物调节类别)、细胞组分(细胞、膜、膜组分和细胞器)和分子功能(催化活性和组装、转运体活性、转录调节因子活性)三大类。KEGG分析差异表达基因,主要富集在植物病原菌互作途径和MAPK信号转导途径等通路中。选取其中9个可能与葡萄抗病性相关的基因,qRT-PCR结果表明,9个候选基因在葡萄响应霜霉菌侵染过程中发挥一定的作用。

旨在为梅乐葡萄优质生产和精准施肥提供理论基础,通过对各生育期、不同组织部位矿质元素含量的测定,并依据果实酚类物质所形成的品质指数进行营养诊断分析。利用Topsis分析法,计算果实酚类物质的综合品质指数,即CI值,通过比较不同生育期各组织各矿质元素含量与CI值的相关性,确定营养诊断因子;采用CND法对高优品质指数的果园进行划分,对低优果园进行营养诊断。结果表明,蓬莱产区梅乐葡萄叶片、叶柄与果实各矿质元素间存在显著的协同与拮抗关系。转色期果实N、成熟期果实P、转色期果实K、转色期叶片Ca、盛花期花序Mg、转色期果实Fe、盛花期叶片Mn、成熟期果实Zn、盛花期叶柄Cu、转色期叶柄B、盛花期叶片Mo被选为植株营养诊断因子。高优园的品质指数拐点值为0.735 5,其中有7个果园满足此条件,占总体样本的14.58%。依据高优园植株矿质元素含量范围确定营养诊断因子的适宜值分别为:N(8.85~11.81)mg/g、P(1.98~4.26)mg/g、K(14.97~20.70)mg/g、Ca(35.57~68.83)mg/g、Mg(3.69~15.51)mg/g、Fe(70.96~103.26)mg/kg、Mn(166.20~277.67)mg/kg、Zn(10.71~20.27)mg/kg、Cu(9.54~14.90)mg/kg、B(11.44~17.07)mg/kg、Mo(0.69~1.60)mg/kg。低优园营养诊断表明,其植株的K、Ca、Mn、Mg表现偏低。以获得最高果实品质指数为目标,每公顷建议施肥量分别为N 62.25 kg、P₂O₅ 46.50 kg、K₂O 0.00 kg、CaO 56.25 kg、MgO 46.50 kg。Ca和Mg肥施应采用少量多次的原则;加强果园水肥管理,提高树体对K元素吸收;通过叶面喷施,适当补充缺乏的Mn元素。

为探究猕猴桃AcWRKY70转录因子在不同抗病性品种中响应猕猴桃溃疡病胁迫的作用机制,以抗性病品种徐香和高感病品种红阳猕猴桃叶片cDNA为模板克隆AcWRKY70基因,并对红阳AcWRKY70基因序列特征进行分析,对编码蛋白进行系统进化分析及亚细胞定位预测。通过RT-qPCR分析AcWRKY70基因的组织特异性,不同抗性猕猴桃品种对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Psa)和水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)处理下表达模式的差异。结果显示,红阳AcWRKY70基因序列总长906 bp(GenBank登录号:MW881147),开放阅读框885 bp,编码294个氨基酸;含有典型的WRKYGQK保守结构域,锌指结构为C2-HC,属于WRKY家族第Ⅲ类组,亚细胞定位预测表明,其定位于细胞核,系统进化树分析表明,其与茶树亲缘关系最近。红阳和徐香AcWRKY70基因均在叶片中表达量最高。在Psa处理下,12 h徐香品种AcWRKY70基因相对表达量迅速上升至对照的80.58倍;而在红阳中48 h该基因相对表达水平上升至最高。在SA与Psa(SA+Psa)和MeJA与Psa(MeJA+Psa)共同处理下,12 h徐香AcWRKY70基因相对表达量达到最高;而红阳AcWRKY70基因分别在72,24 h表达量达到最大。AcWRKY70基因在猕猴桃抗病胁迫方面具有一定作用,不同抗性的猕猴桃品种中响应病原菌的抗性机制可能存在较大差异。

为了探讨华红、华月苹果经不同货架温度结合1-MCP处理在货架期间质地性状的差异和变化规律,以期确定苹果适宜的货架温度和时间,以华红和华月为试验材料,采用物性分析仪质地多面分析法(TPA)和穿刺试验,测定果肉弹性、胶黏性、咀嚼性、果肉硬度、破裂功、破裂力、破裂位移、屈服功、屈服力和屈服位移等10个质地性状,并对这些指标采用因子分析法,将原始指标降维,从而使用1个综合指标评价经1-MCP(1.0 μL/L)处理后,放置于5,10,15,20 ℃的货架温度下对华红和华月苹果质地性状的保持效果。结果表明,经1-MCP处理可延长华红、华月果实质地性状的货架期,尤其对华红果实效果更佳;相同处理温度下,经1-MCP处理的2个品种果实下降幅度显著小于未经处理组的降幅,可大约减少10%。相关性分析表明,苹果果实的质地指标之间均存在极显著正相关性,但紧密程度存在一定差异。经因子分析并基于特征值大于1的原则,提取了2个主因子,累计方差贡献率为91.194%,根据各主因子代表性指标,依次命名为穿刺因子F₁、TPA因子F₂,方差贡献率分别为79.870%,11.324%,根据主因子得分可知,未经处理的华红果实最适宜货架温度为5 ℃,经处理的果实温度为15 ℃;而华月果实未经处理最适宜的货架温度为10 ℃,经1-MCP处理果实的适宜货架温度为5,10 ℃。华红果实CK组在最适宜货架温度5 ℃下可存放8 d,处理组在货架温度15 ℃下可延长至16 d;华月果实CK组和处理组都可选择10 ℃的货架温度,均可存放16 d。

旨在探讨不同砧木对马瑟兰葡萄酿酒品质的影响,为酿酒葡萄栽培调控提供理论参考,以2018年不同砧木(SO4、5BB、3309M和101-14)嫁接的酿酒葡萄马瑟兰为试材,以扦插苗为对照,2020,2021年果实成熟时进行采收,对果穗性状和酿酒品质等进行检测。结果显示,2021年砧穗组合的果穗紧密度、果穗质量、平均果粒质量、果粒纵横径、最大果粒质量、萎蔫数量较2020年有所下降,但对照的果粒纵横径和平均果粒质量增加;砧木嫁接可提高马瑟兰葡萄的果粒纵横径、平均果粒质量、平均种子数量,但2 a的果粒质量变异系数差别不大。2020年M/SO4、M/5BB和M/3309M的果粒质量大多分布在1.01~1.25 g,M/101-14果粒质量大多分布在0.76~1.00 g;2021年M/5BB、M/3309M和M/101-14的果粒质量大多分布在0.76~1.00 g,M/SO4果粒质量大多分布在1.01~1.25 g。砧木可降低果实可溶性固形物、提高总酸质量浓度。经LCMS/MS法测定花色苷的组分和含量,结果显示,二甲花翠素含量最高,其次是花翠素,花葵素含量最少。与对照相比,M/5BB极显著提高了果皮总花色苷含量,比对照提高了26.62%;M/3309M和M/101-14提高了花色苷含量,但与对照间无显著差异;M/SO4极显著降低了花色苷含量,比对照降低了11.87%。

为了研究腐植酸在葡萄上的应用方法,探明腐植酸等碳替代有机肥的最佳比例,连续2 a采用小区试验以纯化肥施肥模式为对照(CK处理),在农民习惯施肥(FFP处理)的基础上,设置3个腐植酸等碳替代有机肥比例:10%碳量替代(T1处理)、20%碳量替代(T2处理)、30%碳量替代(T3处理),研究其对葡萄产量、品质、土壤养分等指标的影响,采用主因素分析的方法筛选最佳的替代比例。结果表明,连续2 a T2处理的产量最高,但与T3处理无显著差异。T1、T2、T3处理单穗质量和单粒质量显著高于CK处理,但与FFP处理无显著差异;综合来看,腐植酸替代有机肥处理的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C含量均优于其他处理。通过相关性分析可知,土壤速效钾、有机质、酸性磷酸酶与葡萄产量呈极显著正相关。土壤有效磷、速效钾、有机质、酸性磷酸酶均与葡萄的可溶性固形物、可溶性糖、维生素C含量呈极显著正相关,说明腐植酸等碳替代有机肥是通过调控上述土壤指标以实现葡萄增产提质;通过主因素分析可知,2019,2020年均有2个特征值大于1的主因素,2个主因素方差累积贡献率达到88.864%~91.470%,且T2处理连续2 a综合得分最高。综合来看,采用腐植酸等碳量替代20%的有机肥为最佳比例。

STAYGREEN(SGR)基因在植物叶绿素降解代谢过程中起重要作用。为探究苹果SGR2基因的生物学功能,利用RT-PCR技术从澳洲青苹成熟果皮中克隆得到MdSGR2基因,利用生物信息学分析软件对其编码蛋白进行了同源性、理化性质、蛋白结构、启动子顺式作用元件等预测和分析,并构建其植物超表达载体。结果表明,MdSGR2基因完整开放阅读框(ORF)cDNA序列为840 bp,编码279个氨基酸,该蛋白属于Staygreen超家族。理化性质分析表明,该蛋白分子质量为31.27 ku,等电点pI为8.52,属不稳定亲水蛋白。同源性分析表明,MdSGR2蛋白与秋子梨SGR同源性最高,达84.12%。蛋白质结构分析表明,该蛋白二级结构和三级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲构成,二者比例分别为40.50%,44.44%。启动子分析表明,该基因启动子区域包含低温顺式作用元件、光响应元件和脱落酸、水杨酸、茉莉酸甲酯响应元件等诱导型顺式作用元件,说明MdSGR2基因可能受环境和激素等多种因素的调控。同时研究成功构建了MdSGR2基因植物超表达载体pCAMBIA2301-MdSGR2。

为了揭示水杨酸诱导鸭梨抗黑斑病的作用效果及机理,以河北农业大学实验农场梨园鸭梨叶片和果实为试验材料,通过组织分离法分离、纯化梨黑斑病病原菌并对其进行致病性检测,利用形态观察及真菌 ITS、HIS、RPB2、ACT多基因综合鉴定法明确鸭梨黑斑病致病菌的类型;鸭梨离体叶片通过针刺接种黑斑病菌分生孢子悬浮液侵染0,6,12,24,48,72,96,120 h,通过实时荧光定量PCR检测水杨酸信号通路中相关基因的表达量变化,通过高效液相色谱(HPLC)检测0,72 h内源水杨酸含量的变化;利用不同浓度水杨酸(0,0.002,0.02,0.2,2.0,10.0,20.0 mmol/L)测定其对黑斑病菌菌丝生长的影响;采用外源0,0.02,0.2,2.0 mmol/L水杨酸处理鸭梨果实,接种黑斑病菌并观察其抗病效果。结果表明,河北农业大学实验农场梨园中鸭梨黑斑病病原菌为链格孢属链格孢菌,鸭梨离体叶片接种黑斑病菌后,72 h游离态水杨酸含量由0 mg/g增至0.02 mg/g,结合态水杨酸含量由0.47 mg/g增至1.55 mg/g,SA信号通路中相关基因Pbrgene12425、Pbrgene6286接种96 h与0 h相比表达量分别上调5.48,4.66倍,Pbrgene8895、Pbrgene43605接种120 h表达量上调7.90,10.0倍,外源施加0.2 mmol/L水杨酸显著提高鸭梨果实对黑斑病的抗性。在鸭梨抗黑斑病过程中,鸭梨离体叶片游离态水杨酸含量显著增加,水杨酸信号通路中相关基因被诱导上调表达,外源施加0.2 mmol/L水杨酸可提高鸭梨果实对黑斑病的抗性。

探讨分子水平构建燕山板栗核心种质的适宜方法，以利于燕山种质的保存、保护和研究利用。基于SSR标记，采用非加权算数平均聚类（UPGMA）法对燕山地区10个市（县）的161份板栗种质进行多次聚类抽样分析，比较使用3种遗传相似系数（SM系数、Dice系数和Jaccard系数）和2种取样方法（随机取样法和位点优先取样法）相组合确定的不同样本群的有效等位基因数（Ne）、Nei's多样性指数（H）和Shannon's信息指数（I）的大小，确定构建燕山板栗核心种质的适宜方法；再分别对核心种质与原种质、核心种质与保留种质的遗传多样性指标进行t检验，以评价核心种质的代表性；通过绘制主坐标分布图观察核心种质和原种质的分布情况，并结合表型特征对构建的核心种质进行确认。结果表明：应用位点优先取样法取得的样本群比随机取样法具有更高的Ne、H和I，应用SM系数取得的样本群，其遗传多样性指标要优于Dice系数和Jaccard系数，综合利用位点优先取样法和SM系数筛选了46份燕山板栗核心种质，保留了原种质28.57%的样品，Ne、H和I分别为1.531 7，0.321 8和0.491 0。t检验表明，核心种质的遗传多样性指标显著大于原种质，经主坐标分析和表型特征确认，核心种质在原种质的主坐标图中分布均匀，能够较全面地代表整个板栗种质资源的遗传多样性。采用位点优先取样法和SM相似性系数进行多次聚类，是构建燕山板栗核心种质较适宜的方法，构建的容量为46份的板栗核心种质，能充分代表原种质的遗传多样性。

研究核桃种质资源果实表型多样性和变异特点，为核桃优良种质的构建、新品种选育提供数据基础和理论依据，从而促进核桃种质资源的合理开发利用。以99份来自石门、新疆、辽宁产区的资源为试材，测评了果实的13个质量性状和11个数量性状，测定并分析性状的分布频率、变异系数、Shannon-weaver遗传多样性指数及表型分化系数，分析24个性状指标间的相关性，并进行聚类分析。13个质量性状的变异系数变幅为16.57%~54.46%，其中甜味、内褶壁质地、取仁路数、种壳麻坑多少、取仁难易、涩味、种壳光滑度等7个性状的变异系数较大；质量性状的遗传多样性指数变幅为0.49~1.51，其中取仁难易、取仁路数、种壳光滑度、种皮颜色、涩味等5个性状的遗传多样性指数较大。11个数量性状的变异系数变幅为8.38%~26.91%，其中种仁质量及种壳厚度2个性状的变异系数较大，其遗传多样性指数变幅为1.89~2.27，其中坚果横径、坚果棱径、种壳厚度的遗传多样性指数较大。除坚果质量及坚果横径在群体间差异不显著外，其余性状在群体间及群体内均达到极显著差异水平；群体间及群体内方差分量百分比均值分别为15.66%，58.13%。取仁难易与种壳厚度（r=-0.618）、出仁率（r=0.573）、取仁路数（r=0.790）、内褶壁退化程度（r=0.733）及质地（r=0.659）极显著相关；通过系统聚类，依据表型差异可将试材分为3大类群，且类群间特点显著。核桃果实的表型性状变异丰富，且在选育品种过程中应重点关注取仁难易、取仁路数、种壳光滑度、涩味、种壳厚度、内褶壁退化程度及质地等相关性状。变异主要来源于群体内（果形指数除外），因此，群体内优良品种的选择更应受到重视。

分析蓬莱产区梅乐葡萄盛花期、转色期、成熟期的叶片、花/果实中矿质变化规律及其相关性，为梅乐葡萄的营养诊断及科学施肥提供理论依据。2018-2020年连续以蓬莱产区16个固定配方施肥条件下的梅乐葡萄为研究对象，每个配方肥选择4个果园，共计192个梅乐葡萄园，比较不同生育期叶片、花/果实矿质元素含量差异，应用相关分析法筛选影响果实矿质营养含量的主要叶片养分因子。叶片Fe、B和花/果实N、P、K、Mg、Fe、B含量在各生育期均表现为盛花期>转色期>成熟期，且不同生育期间差异显著。叶片Mn、Cu和果实Cu含量均表现为转色期>成熟期>盛花期，且各生育期间差异显著。除盛花期N、Ca、Mg、成熟期Cu、全生育期Mn外，其他叶片与花/果实矿质元素呈显著或极显著差异。N、Ca、Mo含量在各生育期均表现为叶片>果实。Fe、Mn、Zn、B含量在各生育期均表现为果实>叶片。P、K含量在盛花期和转色期均表现为果实>叶片，在成熟期均表现为叶片>果实。Mg、Cu含量在盛花期均表现为果实>叶片，在转色期、成熟期均表现为叶片>果实。梅乐葡萄叶片和果实矿质元素变化规律存在相似性和特异性，可能是由叶片和果实各矿质元素之间存在不同程度协同或拮抗作用造成的。相关分析表明，叶片和果实各元素含量在不同生育期间呈现不同程度的相关性。P、K、Fe、Zn、Cu、B是梅乐葡萄花发育过程中不可或缺的元素。盛花期-转色期梅乐葡萄叶片和果实中Ca、Mn、Cu含量均显著提高。在梅乐葡萄果实成熟期，叶片中N、P、K、Ca、Mg、Mo极显著高于果实，其中Ca、N、K含量较高，说明在果实生长发育过程中对Ca、N、K的需求量高于其他矿质元素。综上，可以通过调控花前叶片中P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、B、Mo水平调控花中P、K、Fe、Cu、B含量；由于叶片中的Ca不易有效转运至果实中供其利用，因此Ca应有针对性地直接施用于幼果上。转色期，可通过提升叶片中Mn、Cu水平调控果实中Mn、Cu含量。成熟期，可通过提升叶片N、K、Ca水平调控果实中P、K、Zn、Mn含量。

研究1-MCP和乙烯利处理对5种秋子梨（20±1）℃常温贮藏期间主要生理及软化相关指标的影响，探讨1-MCP和乙烯利对秋子梨品种软化机理的调控，为控制秋子梨果实后熟软化进程提供理论依据。以南果梨、京白梨、花盖梨、尖把梨和安梨5种秋子梨为试材，分别用浓度为0.5 μL/L的1-MCP密闭熏蒸24 h和1.0 g/kg的乙烯利溶液浸泡5 min，比较常温（（20±1）℃）贮藏期间果实硬度、可溶性固形物（SSC）、可滴定酸（TA）、维生素C（Vc）、呼吸强度、乙烯释放量等生理品质指标以及水溶性果胶、纤维素、淀粉含量、β-半乳糖苷酶（β-Gal）、淀粉酶（AM）、多聚半乳糖醛酸酶（PG）、纤维素酶（CL）等软化相关指标变化。与对照（CK）组相比，1-MCP处理可明显延缓5种秋子梨果实硬度、水溶性果胶（WSP）、纤维素、呼吸强度、乙烯释放量和淀粉含量的减少，降低了PG、β-Gal、CL、AM酶活性，而乙烯利处理组与对照组差异较小。1-MCP处理可通过抑制细胞壁相关降解酶活性和减少乙烯释放量来减轻细胞壁物质的降解，从而有效延缓秋子梨果实软化进程，而乙烯利对果实贮藏过程中软化和细胞壁降解生理变化无明显影响。

为探究不同浓度外源喷施CaCl₂对盐胁迫下苹果幼苗生理特性的影响，以二年生T337实生苗为试材，通过盆栽试验法，设置100 mmol/L NaCl （T1）和100 mmol/L NaCl+4种不同浓度CaCl₂（5.0（T2），7.5（T3），10.0（T4），12.5 mmol/L （T5））处理，以去离子水浇灌为对照（CK）。测定各处理组的叶绿素含量、光合与荧光参数、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量，并对其进行相关性和主成分分析。结果表明，随胁迫时间延长，T337叶片的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）呈先升后降趋势，丙二醛（MDA）、胞间CO₂浓度（Ci）、脯氨酸（Pro）和相对电导率（REC）呈不断上升趋势，初始荧光（F0）、PSⅡ最大光能转化率（Fv/ Fm）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）呈下降趋势；相比CK和T1，外源CaCl₂处理后T337叶片各指标的变幅均减小，存在明显浓度效应。其中，T4（10 mmol/L）处理下相对叶绿素含量（SPAD）、Pn、Tr、POD、F0及SOD降幅最小，显著高于其他处理组；MDA、REC和Ci升幅最小，显著高于CK，低于其他处理组。14个指标相关性分析表明，Pn与CAT、Tr、Gs、F0、Fv/ Fm、ETR、SPAD、SOD和POD呈正相关，与Pro、MDA、Ci、REC呈负相关。将盐胁迫处理后相关的14个指标进行主成分分析，提取特征值大于1的2个主成分，其特征值分别为11.190，2.295；第一、二主成分方差贡献率依次为79.930%，16.394%，累计方差贡献率达到96.324%，符合分析要求。依据主成分得分排序，外源CaCl₂对T337盐胁迫缓解能力由高到低为T4>T3>T2>T5。因此，10 mmol/L的CaCl₂能更好地改善盐胁迫下T337砧木叶片的光合荧光特性、提高抗氧化酶系统和渗透调节能力、增强生物膜稳定性和通透性达到缓解盐胁迫的效应。

为了探究不同材料的保鲜袋自发气调包装对红香酥梨果实采后生理和贮藏品质的影响，研究了6种包装处理（CK、高渗出CO₂保鲜袋、PE袋、PE袋+1-甲基环丙烯保鲜剂、PE袋+乙烯吸收剂、PVC袋）的红香酥梨在（0±0.5）℃低温下冷藏120，180，240 d后在常温20℃条件下平衡24 h和放置7 d时果实呼吸强度、乙烯释放量、乙醇和乙醛质量分数以及果实外观和内在品质的变化规律，并定期监测不同包装袋内CO₂、O₂和乙烯的气体浓度。结果表明，相对于CK和高渗出CO₂保鲜袋包装来说，PE袋和PVC袋包装均具有良好的气调能力，能显著降低袋内O₂体积分数并提高CO₂体积分数，但袋内乙烯浓度保持较高，而PE袋+乙烯吸收剂包装袋内乙烯浓度相对较低。与CK果实相比，除高渗出CO₂保鲜袋以外的其余4种包装处理均能延缓贮藏中后期果实硬度下降和果皮转黄，保持较高的SSC，其中，PE袋+1-MCP保鲜剂包装处理不仅保持了冷藏和货架期红香酥梨果实较好的外观颜色和正常的口感风味，还显著降低了果实的呼吸强度和乙烯释放量以及乙醇和乙醛质量分数，而PVC包装袋内果实冷藏240 d及20℃货架放置7 d时，部分果实出现果心褐变以及风味异常。对于中长期贮藏的红香酥梨来说，PE袋+1-MCP保鲜剂处理贮藏效果最好，单一PE袋包装和PE袋+乙烯吸收剂处理效果次之，不建议采用PVC袋贮藏红香酥梨果实。

为了明确SH1和Y-1矮化中间砧对富士苹果幼树生长及叶片光合作用的影响，为生产上矮化砧的选择利用提供理论依据，以分别嫁接在SH1和Y-1中间砧上的长富2号苹果树为材料，比较研究了2种中间砧对富士幼树生长、枝类组成和叶片光合指标的影响。结果表明，SH1、Y-1中间砧富士周年生长趋势基本一致，但Y-1春秋梢生长和新梢长度均显著低于SH1，短枝比率显著高于SH1，果实着色指数、硬度、可溶性固形物含量和固酸比均有显著提高。SH1、Y-1中间砧富士叶片净光合速率（Pn）的日变化和年动态变化趋势存在差异，生长前期SH1组合叶片Pn高于Y-1，生长后期Y-1组合叶片Pn显著高于SH1；光响应参数和叶绿素荧光参数分析表明，生长前期Y-1的光饱和点（LSP）低于SH1、光补偿点（LCP）高于SH1，非光化学猝灭系数（NPQ）极显著高于SH1，光系统Ⅱ（PSⅡ）原初光能转化效率（Fv/Fm）、光合电子传递量子效率（ΦPSⅡ）和表观电子传递速率（ETR）极显著低于SH1，生长后期Y-1的LSP、ΦPSⅡ和ETR显著高于SH1，Y-1的叶绿素含量和净光合速率生长前期显著低于SH1，生长后期极显著高于SH1；不同中间砧木对嫁接品种生长和叶片光合特性的影响具有较大差异。Y-1中间砧富士树体矮化早花特性和易成型性均优于SH1，在生长前期Y-1中间砧富士叶片成熟滞后于SH1，叶片光合效能较低，而生长后期Y-1中间砧富士叶片光合色素积累、Fv/Fm等指标高于或显著高于SH1；总体Y-1中间砧富士叶片光合效能显著高于SH1，并能有效控制秋梢生长，有利于后期营养积累和花芽的形成。

为了明确砧木对酿酒葡萄生长和品质的影响，为宁夏产区酿酒葡萄生产中筛选适宜的砧穗组合提供参考依据。以霞多丽和美乐为接穗，分别与3种砧木嫁接，研究了砧木对2种葡萄生长、果实品质及产量的影响。结果表明，霞多丽嫁接在5BB、1103P和110R 3种砧木上对生长有不同程度的促进作用，其中1103P显著提高主干粗度、叶面积及叶片SPAD值，增强生长势的效应最为明显；5BB显著提高了霞多丽果实中还原糖和可滴定酸含量，1103P则降低了果实中还原糖的累积，使可滴定酸含量升高，110R对糖酸含量影响不显著；1103P和110R显著降低了霞多丽果实总酚含量，5BB和1103P显著提高了果实花青素含量。3种砧木对霞多丽单株产量无显著影响。美乐嫁接在140R、5BB和SO4 3种砧木上明显减缓生长，其中以140R为砧木显著降低主干粗度、新梢长度和粗度、叶面积及SPAD值，减弱生长势效应最为明显；SO4显著降低美乐果实还原糖含量、提高可滴定酸含量，5BB对果实还原糖含量无显著影响，但显著提高可滴定酸含量，140R对糖酸含量影响不显著；3种砧木均提高了美乐果实单宁和花青素含量，其中140R嫁接苗单宁含量与自根苗差异显著，SO4、140R嫁接苗花青素含量显著高于自根苗；砧木5BB显著提高美乐单株产量。综上，霞多丽以5BB为砧木综合表现最好；对于美乐，自根苗表现最好，5BB在稳定树势、保持品质、提高产量方面的综合表现优于140R和SO4。

为了探究砀山酥梨果实贮藏期黑皮病与相关生理指标的关系，测定了砀山酥梨不同等级黑皮病果实的矿质元素（N、P、K、Mg、Ca）含量以及呼吸强度、乙醇含量、相对电导率（细胞膜透性）、总酚含量、多酚氧化酶活性（PPO活性）、叶绿素荧光参数等相关生理指标，并分析了各生理指标与黑皮病级数的相关性。结果表明，不同等级黑皮病果的Ca含量显著（P<0.05）低于正常果（无黑皮病），而N、K、Mg、P含量却高于正常果；果实黑皮病发病程度与N含量呈极显著正相关（P<0.01），而与Ca含量呈极显著负相关（P<0.01）。果实呼吸强度、乙醇含量（果皮）、相对电导率（果肉）、总酚含量（果皮、果心）、PPO活性（果皮、果肉、果心）与黑皮病发病程度均呈极显著正相关（P<0.01），无黑皮病果实的果皮叶绿素荧光参数（Fo、Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo）均显著（P<0.05）高于病果。初步判定，果实中较高的N含量和相对低的Ca含量是导致砀山酥梨果实贮藏后期出现黑皮病的主要原因，黑皮病越重，果实贮藏后期呼吸强度、乙醇含量、细胞膜透性、PPO活性等越高，果皮叶绿素荧光参数（Fm、Fo）越低。因此，可通过采前调控矿质营养元素或采后补钙等手段，降低果实贮藏期黑皮病发生，从而提高果实贮藏品质。

为了研究不同浓度2，4-表油菜素内酯（EBR）处理下多酚氧化酶（Polyphenoloxidase，PPO）、过氧化物酶（Phenylalanine ammonia，POD）、过氧化氢酶（Catalase，CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）基因与甜樱桃果实褐变的关系，以甜樱桃为试材，测定了果实贮藏期间的褐变指数、相关酶活性以及其基因相对表达量的变化。结果表明，贮藏30 d后对照组的甜樱桃果实褐变指数显著高于EBR处理组，对照组果实褐变情况比较严重。对照组的PPO、POD活性在整个贮藏过程中一直高于EBR处理组；EBR处理组的CAT、SOD活性在贮藏15 d后一直高于对照组。对照组的PPO、POD基因相对表达量在贮藏过程中显著高于EBR处理组；EBR处理组的CAT、SOD基因相对表达量在贮藏30天后显著高于对照组。PPO、POD、CAT、SOD基因表达量的变化趋势基本与PPO、POD、CAT、SOD的活性及果实褐变指数一致。上述结果表明，EBR处理组可以抑制PPO、POD基因的相对表达，降低PPO、POD活性；促进CAT、SOD基因的相对表达，提高CAT、SOD活性，尤以5 μmol/L处理效果显著，可以较好地保持甜樱桃果实的品质及风味。

为了从转录本水平阐明水分胁迫下的枣裂果的分子机制，以5 a生金丝新4号品种为试验材料进行50 h的喷淋，模拟水分胁迫，处理结束后对喷淋前后的样品在ONT平台进行3代全长转录组测序。6个样品共获得13 368条转录本序列，APA事件中鉴定到9 178个PolyA位点，并找到78个显著富集的PolyA信号（PAS）motif，预测到7 321个SSR和114个lncRNA；对照组和处理组分别鉴定到239，189个可变剪接事件；差异分析共得到248个差异转录本，参与的主要转录本包括钙网蛋白、钙联蛋白、热激蛋白、微管蛋白、果糖激酶等。GO富集显示，差异转录本主要参与了翻译、有丝分裂、冷适应等生物学过程，相应地细胞组分为细胞质和核糖体，富集的分子功能为核糖体成分、木葡糖基转移酶活性等；通过KEGG富集分析发现，上调表达的转录本主要参与了内质网蛋白加工、吞噬体、氨基糖与核糖代谢以及淀粉和蔗糖代谢通路；下调转录本主要参与了内质网蛋白加工、氮代谢和光合作用-天线蛋白通路等过程。差异转录本编码的蛋白之间存在复杂的互作网络。水分胁迫下的裂果机制可能包括可变剪接事件的减少、钙网蛋白和钙调蛋白对钙离子的调节、持续喷淋后冷应激造成热激蛋白上调及细胞壁组分合成相关基因的上调等。

对燕山板栗分布地区的11个县/区（群体）的127份资源花序相关表型性状进行了遗传变异研究，为中国板栗资源描述的规范化和标准化，板栗资源的保存、核心种质的构建和农艺学性状基因定位提供数据基础和理论依据。对相关的15个性状系统调查后进行了遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：燕山板栗资源花序相关性状具有丰富的表型多样性，平均变异系数和平均多样性指数分别为27.55%和1.99，其中两性花序数/总花序数的变异系数最大为64.80，雄花序数/总花序数变异系数最小为7.52，雄蕊长度的多样性指数最高为2.08，两性花序数/总花序数多样性指数最低为1.89；15个板栗花序表型性状中有9个性状在群体间的差异均达到显著以上水平；相关性分析表明：花序形态表型性状内部间的相关性较明显，花序数量表型性状内部间的相关性较明显，但花序形态和花序数量表型性状间相关性略低。主成分分析表明：前5个主成分反映了总信息量的85.35%，两性花序数/果枝、花序长粗比、花序粗度、花序长度、两性花序数/总花序数、雄花序数/总花序数、雌花数/果枝、雄蕊长、轴序粗度比9个性状是造成燕山板栗花序性状变异的主要因素，以第一主成分和第二主成分为标准，将127份资源分为5类群，并筛选出3份高雌花量的板栗资源；聚类分析将127份资源分为8个类群，花序相关表型性状变异相同的材料大多聚在一起，聚类结果和主成分划分类群基本一致。

低温是限制桃树生长、发育、繁殖以及地理分布的一个重要环境因子。明确桃响应低温胁迫的分子调控机制有可能为培育和筛选出相对抗寒的桃品系提供研究基础。以抗寒性较强的秋燕桃为试材，将一年生休眠枝条置于-5（CK），-15，-25℃低温处理48 h，应用双向电泳技术（Two-dimensional electrophoresis，2-DE）测定枝条皮层蛋白质表达变化情况。结果显示：通过质谱鉴定发现，有150个蛋白质点的表达丰度在低温胁迫后发生明显变化，丰度显著上调的有97个，丰度显著下调的有53个，通过蛋白质组数据检索成功地鉴定了其中的20个蛋白，发现这些蛋白质主要参与氨基糖和核苷酸糖代谢、蔗糖和淀粉代谢、氨基酸代谢、MAPK信号通路、苯丙氨酸代谢和DNA的复制等代谢过程。利用RT-PCR验证了Alpha淀粉酶（M5VVU6）、叶绿素a/b结合蛋白（M5WUQ0）和环氧化物水解酶（D8L7V9）蛋白编码的基因，随着低温胁迫的增加而上调表达。研究结果暗示了这些代谢途径和3个特异蛋白可能在桃的抗寒机制中起重要作用。

为探索嫁接对黄色樱桃番茄果实挥发性风味物质的影响，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对3个黄色樱桃番茄品种实生苗和嫁接苗果实的挥发性风味物质种类和相对含量进行了分析。结果表明，黄蓉S含有56种挥发性物质，包括3种特有成分；黄蓉J含有56种挥发性物质，包括3种特有成分。金露露S含有46种挥发性物质，包括4种特有成分，其中1-硝基-3-甲基丁烷为主要风味物质；金露露J含有57种挥发性物质，包括15种特有成分，其中庚醛、苯乙腈、1-硝基-2-苯乙烷、β-紫罗兰酮为主要风味物质。黄星S含有58种挥发性物质，包括7种特有成分，其中苯乙醛、苯乙腈和1-硝基-2-苯乙烷为主要风味物质；黄星J含有61种挥发性物质，包括10种特有成分，其中愈创木酚为主要风味物质。综合比较3个黄色樱桃番茄品种实生苗与嫁接苗发现，嫁接显著影响果实挥发性物质的种类和相对含量。与实生苗相比，嫁接苗果实中2-甲基-1-丁醇的相对含量呈下降趋势，β-紫罗兰酮、E-2-庚烯醛和Z-4-癸烯醛的相对含量呈增加趋势。本研究为进一步解析番茄果实风味代谢奠定了基础。

针对延怀盆地葡萄种植区长期受大风侵蚀，土壤沙化严重的问题，明确行间生草对葡萄园土壤理化性质的影响，探索北方埋土防寒区葡萄园行间生草技术。以怀来县为研究对象，于2017年在树龄为10 a的葡萄架下种植苔草和二月兰，以传统清耕为对照。种植3 a后采集土壤样品，分析土壤容重、持水量、团聚体含量、总碳、总氮、有机质、硝态氮、氨态氮以及有效态铁锰铜锌含量。结果表明：与传统清耕相比，种植3 a二月兰能显著增加0~20 cm表层土壤硝态氮含量，增加0~80 cm土层土壤有效磷、全氮含量，有效改善土壤物理性状；与传统清耕相比，种植3 a披针叶苔草能显著增加0~20 cm表层土壤有机质和全氮含量；二月兰与披针叶苔草连续种植3 a后均不同程度增加了葡萄园表层土壤各级团聚体中碳氮的含量。种植二月兰在提高0.125~0.250 mm粒级团聚体碳氮含量的效果最为明显；而苔草则表现为提高0.075~0.125 mm粒级团聚体碳氮含量的效果最为明显；2种行间生草方式对葡萄园沙化土壤团聚体结构的影响不同，种植3 a苔草显著增加>0.25 mm大团聚体含量，而种植3 a的二月兰因人为翻耕原因，导致<0.250 mm粒级团聚体显著增加。在延怀盆地葡萄行间种植草本植物能有效改善土壤理化性状，不同种类草本植物对土壤理化性状改善效果不同，因此在北方埋土防寒区选择适宜草种是推广该项技术的重要环节。

为了挖掘防控苹果轮纹病的植物源药剂，检测了韭菜、大蒜、洋葱和大葱等4种常见的葱属植物的提取物对苹果轮纹病菌菌丝生长的抑制作用，在此基础上通过代谢组学分析了4种葱属植物代谢物差异，并检测了其中主要活性成分的对苹果轮纹病菌丝生长及苹果果实轮纹病害发生抑菌作用。结果显示：在整个试验过程中，4种粗提取原液（1×）对苹果轮纹病菌丝生长的抑制率高达100%；在4种葱属植物中检测到78种代谢物。其中3种主要成分焦谷氨酸、磷酸和柠檬酸对苹果轮纹病菌菌丝生长的抑制率在29.10%~100.00%，对苹果果实轮纹病发生的抑制率高达44.38%~91.45%。研究表明，4种葱属植物及其主要成分均能高效抑制苹果轮纹病菌的生长，从而显著抑制苹果轮纹病的发生。研究结果为进一步认识和开发葱属植物中抗菌成分奠定了理论基础，并为苹果轮纹病的防治提供了一种可能方法。

从叶绿体基因水平上研究中国原产苹果属植物的遗传多样性以及不同种在不同区域范围的单倍型的系统进化关系，为其起源演化、保护和利用提供依据。基于叶绿体基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer+intron、trnT-5'trnL和5'trnL-trnF，对来源于12个省区的722份苹果属植物种质进行序列分析，4个区域合并之后片段长度为4 120 bp，共有579个多态性变异位点和100个单倍型，核苷酸多样性（Pi）和单倍型多样性（Hd）分别为0.009 52和0.879，两者最高的区域为trnH-psbA（Hd=0.808，Pi=0.034 09）。Tajima's D检验中，4个cpDNA区域合并后的Tajima's D值为-1.503 16，在P>0.10检测水平上不显著，遵循中性模型。AMOVA分析表明，遗传变异主要存在于种群间和种内居群内。单倍型分布及网络结构分析结果表明，邻接网络中心位置的缺失单倍型闭合成环，苹果属不同种具有不同的演化路线，各个种间以及同种种质在不同地域起源演化过程中具有错综复杂的关系，相对古老的单倍型H_6和H_15经历种群扩张，衍生支系较多。苹果属植物叶绿体基因的遗传多样性水平较高，其遗传变异主要发生在种群间和各种居群内，其遗传进化以种群内突变或者随机漂变为主，种内差异和地理隔离造成的各种居群内差异是苹果属植物遗传变异的主要因素。

为大量开发SNP用于构建栽培草莓高质量的遗传图谱，以国产草莓品种红星为母本，日本草莓品种红颜为父本构建F₁群体，采用SLAF-seq技术和HighMap软件，对2个亲本和200个F₁子代群体进行高通量测序、SNP标记的开发及高密度遗传图谱的构建。通过高通量测序，共获得565 919 066 reads，平均质量Q30为95.36%，平均GC含量为39.68%，样本GC分布正常。通过生物信息学分析，共获得717 881个SLAF标签，2 136 939个SNP标记，其中有56 237个SNP为高质量标记可用于遗传图谱标记的定位和构建。共构建了28个连锁群，总图距为4 022.16 cM，该图SNP标记14 412个，完整度为99.84%，标记间的平均距离为0.28 cM。通过对遗传图谱单体来源进行评估，结果表明每个个体中较大区段均来源于亲本；通过连锁关系热图对相邻标记间的连锁关系进行分析，结果表明，每个连锁群上的大部分标记顺序与基因组保持一致，标记顺序正确，图谱质量高。这是栽培草莓中首次采用SLAF-seq技术构建的高密度SNP遗传图谱，为栽培草莓的遗传研究和分子标记辅助育种奠定了基础。

为了研究蛇龙珠葡萄各生育期施氮量对叶片光合特性和同化产物积累的影响，在滴灌条件下，设定4个尿素施用量：150（N1），300（N2），450（N3），600 kg/hm²（N4），对照（CK）设置为0 kg/hm²，分析各生育期（花前5 d DBF5、花后20 d DAF20和花后50 d DAF50）不同氮素营养对葡萄叶片的光合荧光参数及碳代谢相关指标的影响。结果表明：适量增施氮肥提高了叶片叶绿素含量和RuBp羧化酶活性，增强了葡萄树的光合作用，而叶片中PSⅡ有效光化学效率（Fv'/Fm'）、光化学淬灭系数（qP）、PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）的提高及非光化学淬灭系数（NPQ）的降低使叶片叶绿素荧光增强，且N2下的Fv'/Fm'、ΦPSⅡ、qP在DAF20和DAF50时比同期CK分别显著升高了16.10%，17.80%；21.49%，21.13%及11.77%，19.73%；适量增施氮肥提高了蔗糖代谢相关酶的活性和可溶性糖含量，减少了淀粉含量，且在整个生育期，SPS、SS以及蔗糖在N3下有最高值，葡萄糖和果糖在N2下有最高值，而在DBF5、DAF20和DAF50时NI和AI分别在N2、N2和N1处理下有最高值。同CK相比，N2处理显著增加了可溶性糖、单宁、花青素的含量和可滴定酸含量，提高了坐果率和糖酸比，产量达14.50 t/hm²。综上，在300~450 kg/hm²的尿素施用范围内明显增强了叶片光合作用，促进可溶性糖的合成，从而为葡萄果实的生长发育供应足够的营养。

为了对葡萄HXK基因家族进行鉴定和表达分析，利用拟南芥和玉米的HXK （Hexokinase）基因注册序列，从葡萄全基因组中鉴定得到HXK基因4个，并命名为VvHXK1、VvHXK2、VvHXK3和VvHXK4，对其进行生物信息学分析。蛋白质理化性质分析结果表明，每个基因编码的氨基酸个数分布在412-524 aa，VvHXK4是碱性蛋白，其余3个均为酸性蛋白；亚细胞定位分析表明，4个VvHXK基因都在细胞质中表达，且VvHXK4主要定位于叶绿体，而VvHXK2也存在于线粒体和细胞核中；蛋白质的二级结构预测表明，4个VvHXK基因编码的蛋白主要以α-螺旋为主；外显子结构分析表明，除VvHXK1含10个外显子外，其余3个都有9个外显子，说明VvHXK基因比较保守；启动子顺式作用元件分析表明，4个VvHXK基因均含有ABA响应元件和MYB及WRKY转录因子的结合区域，而VvHXK4中没有发现低温响应元件；系统进化树分析表明， VvHXK1与拟南芥AtHXK1的同源关系最近，推测其不仅具有调节生长发育，影响根系的生长等功能，而且具有加速衰老的作用。VvHXK2与马铃薯StHXK1的同源关系最近，推测其具有使叶绿体中的葡萄糖磷酸化活性升高的功能。VvHXK3与马铃薯StHXKRP1的同源关系最近，可能具有诱导离体叶片中糖表达的作用。VvHXK4与菠菜SoHXK1的同源关系最近。荧光定量分析表明， VvHXK2、VvHXK3和VvHXK4均在20 g/L的葡萄糖处理下相对表达量最高，即其对葡萄糖磷酸化最显著，在果糖和蔗糖的处理下表达量较低。

为了明确各葡萄香型的特征香气物质，采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术对葡萄15个品种果实（2个无香型、5个草莓香型、8个玫瑰香型）香气成分进行了检测和分析。结果显示：无香型葡萄维多利亚、摩尔多瓦的香气物质主要是醛类物质，香气物质中相对含量最高的为2-己烯醛；草莓香型葡萄申丰、巨峰、沪培2号、辽峰、硕丰的香气物质主要是醛类、醇类、酯类物质；玫瑰香型葡萄的香气物质主要是以醛类、萜烯类物质为主。醛类物质主要是2-己烯醛、正己醛；萜烯类物质主要是芳樟醇、二氢芳樟醇、α-萜品醇、橙花醇、香叶醇等物质。不同葡萄品种在香气物质、物质含量间存在差异。结果可为后期葡萄香气机理研究、育种与推广提供参考和理论依据。