2024年第44卷第11期
    出版日期 :2024-11-04
    2024,44(11):1673-1681   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240330
    摘要:
    【目的】探究不同光质对银杏生长、光合与黄酮醇积累及抗氧化能力的影响,筛选出对银杏生长与黄酮积累较为适宜的光质,为银杏叶药用价值的提高提供理论依据。【方法】以2年生银杏实生苗为试材,设红蓝比例为1:1(1R1B)、1:3(1R3B)、1:5(1R5B) 和白光(W,对照)共4种光质处理,处理20d后对银杏生长、光合生理、黄酮醇含量及抗氧化能力进行分析。【结果】与白光相比,不同比例红蓝光均降低了银杏叶生物量,不利于株高地径的生长。1R5B可促进叶面积增加,提高总叶绿素含量与Ci。 1R1B提高了叶片Tr与Gs及总生物量。1R3B下叶片Pn、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、qP、类胡萝卜素、总黄酮醇含量与抗氧化能力达最大。【结论】不同比例红蓝光均对银杏生长及光合特性产生影响,显著提高叶黄酮醇含量与抗氧化能力。 综合分析得出,1R3B处理最有利于银杏黄酮类物质积累,为理想光质。
    2024,44(11):1682-1691   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240292
    摘要:
    【目的】探究海刀豆幼苗在水分胁迫下的生长及生理响应特征,为其幼苗期的水分管理和优质滨海沙地植物的培育提供参考。【方法】以1年生海刀豆幼苗为试材,通过盆栽控水试验模拟干旱(土壤相对含水量20%、40%、60%)、适宜水分(80%,对照)和水涝环境(100%),分析其生长及生理指标。【结果】在旱涝胁迫下,海刀豆幼苗叶干质量显著降低,叶相对含水量显著升高,苗高、叶面积在水涝下显著升高,在较重干旱下显著降低,总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径在干旱下升高,水涝下降低。幼苗叶片丙二醛含量及CAT和POD活性显著升高,SOD活性相对稳定;可溶性蛋白含量减少,可溶性糖和脯氨酸含量显著升高;叶绿素含量均在较重干旱下显著降低;初始荧光显著升高,最大荧光、最大光化学效率、最大量子产率显著降低。【结论】在旱涝胁迫下,海刀豆幼苗主要通过改变水分的积累和分配格局,提高CAT和POD活性,以及可溶性糖和脯氨酸含量来减轻胁迫伤害,表现出较强抗旱耐涝能力。
    2024,44(11):1692-1702   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240429
    摘要:
    【目的】本研究旨在探讨不同浓度水杨酸(SA)对西瓜幼苗高温胁迫伤害的缓解效应及其生理机制,为SA在西瓜栽培和生产中合理应用提供理论基础。【方法】以温室内盆栽‘K53’西瓜幼苗为试验材料,在叶面喷施不同浓度(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mmol/L)SA后,昼夜42℃胁迫36 h,观测西瓜幼苗生长特性、解剖结构及生理生化指标,并用隶属函数法综合评价各处理的缓解效应。【结果】在高温胁迫后,西瓜幼苗叶片萎蔫严重,根长生长受到抑制,叶片变薄、叶肉细胞结构受损。施加SA后叶片变厚,光合色素含量、光合气体交换参数、抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性及渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量显著升高,MDA含量和相对电导率显著下降;与高温胁迫处理组相比,1.0 mmol/L SA处理下叶片MDA含量显著降低33.70%,相对电导率显著降低58.58%,叶绿素a、叶绿素b含量分别显著升高22.71%和21.63%,净光合速率显著升高98.34%,SOD和CAT活性分别显著升高23.98%和19.71%。【结论】叶面预喷施不同浓度的SA均能缓解西瓜幼苗高温胁迫伤害,并以1.0 mmol/L SA处理效果最佳。
    2024,44(11):1703-1713   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240373
    摘要:
    【目的】探索不同间作模式下茶树光合生理及叶片结构的变化。【方法】以云南省南涧县无量山樱花谷种植范围内马缨花-茶(MT)、冬樱花-茶(DT)、核桃-茶(HT)及纯茶园(CK)4种间作模式为对象,通过对不同间作模式下茶树叶片解剖以及茶树光合生理生态功能变化规律进行研究。【结果】三种间作模式显著降低了茶园茶树的光合有效辐射通量(PAR)及春季茶树叶片(TL)温度,不同间作模式的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)春秋两季大致呈现出先上升后下降的单峰曲线状态,其中CK模式与其他间作模式有显著差异,胞间二氧化碳浓度(Ci)日变化趋势为“U”型曲线,皆是先下降后上升。春秋两季不同间作模式下茶树叶片的栅栏组织厚度、叶片厚度都显著低于CK纯茶园模式;春季PAR与TPT、P/S、CTR呈显著正相关,与CLR呈显著负相关,秋季Pn与CTR呈显著正相关。【结论】不同间作模式有效地影响了茶园茶树的光合有效辐射通量、叶片温度、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度,其中以MT和DT两种间作模式下的茶树影响效果较为显著。不同的间作模式下生长的茶树会逐渐改变叶片形态以适应不同的环境特征;茶树叶片解剖结构与光合生理之间有一定的相关性,在一定时期和范围内,栅栏组织厚度、下表皮细胞、栅海比、组织结构紧密度可作为判断叶片光合能力的重要指标。
    2024,44(11):1714-1724   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240372
    摘要:
    【目的】研究纳米氧化锌(ZnO NPs)对盐碱胁迫下‘宁杞10号’枸杞幼苗的生理效应,评估其缓解盐碱胁迫的生理机制及其应用潜力、适宜浓度。【方法】用1年生‘宁杞10号’枸杞盆栽幼苗为材料,先根部浇灌不同浓度(50,100,150 mg/L)ZnO NPs溶液,再进行100 mmol/L盐碱胁迫处理,在胁迫15d和30d取样测定幼苗生物量,光合色素、渗透调节物质、Na+、K+、活性氧(ROS)含量和抗氧化酶活性,以及AsA-GSH循环相关指标等,并综合评价处理效应。【结果】ZnO NPs预处理可以显著促进盐碱胁迫下枸杞幼苗生物量积累,增加叶片叶绿素含量,提高AsA-GSH循环抗氧化物质含量和相关酶活性以及SOD、POD、CAT活性,显著降低细胞膜损伤和脂质过氧化程度,显著提高可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白积累和调节Na+/K+平衡,并以100 mg/L ZnO NPs处理的缓解效果最佳。【结论】根施ZnO NPs通过促进叶绿素积累,调控AsA-GSH循环和抗氧化酶活性高效清除清除过量ROS,提高渗透调节能力及维持Na+/K+平衡,有效减轻盐碱胁迫对枸杞幼苗的生长抑制。
    2024,44(11):1725-1734   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240303
    摘要:
    【目的】鉴定茶树BRX家族基因,分析其在不同组织和逆境下的表达模式,为探究BRX基因功能奠定基础。【方法】基于茶树基因组数据库及TBtools等软件对BRX基因进行鉴定分析;以‘舒茶早’为材料,对其进行不同时间的盐、干旱、高温、低温及外源GA3处理;用RT-qPCR检测CsBRXs基因在不同组织和处理下的转录水平。【结果】共鉴定到5个CsBRXs基因,其编码蛋白由313~370个氨基酸组成,该家族基因结构相似且高度保守,启动子区域含激素和逆境响应元件,根据进化关系BRX蛋白被分为4个亚族。CsBRX1、CsBRX3和CsBRX5在嫩叶中均有表达,CsBRX4仅在老叶中表达,盐胁迫12 h时,CsBRX1、CsBRX2和CsBRX4的转录水平最高,CsBRX2快速响应低温胁迫,在1 h时表达量达峰值,CsBRX2对外源GA3信号积极响应,在24 h时表达量最高。【结论】CsBRXs基因在茶树中的表达具有组织特异性,并差异化响应多种逆境胁迫和GA信号,为研究其抗逆机制提供指导。
    2024,44(11):1735-1742   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240306
    摘要:
    ABA是植物干旱胁迫的关键激素,通过代谢组学分析,揭示旱柳离体枝条ABA介导的失水响应差异代谢物及其相关通路,为旱柳干旱胁迫响应提供研究基础和理论依据。【方法】以旱柳离体枝条为材料,探究ABA合成抑制剂钨酸钠溶液浸泡后旱柳失水至不同水势枝条木质部代谢组的差异响应。【结果】失水至P50(-1.9 MPa)旱柳枝条代谢组与未失水枝条(0 MPa)相比,脱落酸含量显著增加了4.25倍,D-果糖等可溶性糖含量与组氨酸等氨基酸含量显著增加。ABA抑制剂处理后脱落酸含量显著降低了3.82倍,D-1,5-脱水果糖等可溶性糖含量与苯丙氨酸等氨基酸含量显著降低。植物激素信号转导、类胡萝卜素生物合成和淀粉与蔗糖代谢途径等是旱柳枝条失水响应的关键代谢通路。【结论】旱柳枝条失水后ABA含量显著增加,介导淀粉水解过程等降低了细胞渗透势以应对干旱胁迫。
    2024,44(11):1743-1751   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240286
    摘要:
    【目的】榨菜具有较高的经济价值,探讨榨菜中茉莉酸信号通路基因JAZ8在植物响应盐胁迫的功能可为榨菜抗逆品种培育提供基因资源。【方法】采用生物信息学方法分析榨菜JAZ8的基因结构、启动子顺式作用元件以及所编码蛋白的理化性质;采用分子生物学技术克隆榨菜JAZ8基因并构建其过表达载体;采用转基因技术在模式植物拟南芥中过表达榨菜榨菜JAZ8基因并分析该基因在拟南芥响应盐胁迫过程中的具体功能。【结果】榨菜JAZ8基因蛋白编码序列全长396 bp,编码131个氨基酸,含有TIFY和CCT-2结构域;该基因启动子含有响应脱落酸、水杨酸及参与防御和应激反应的顺式作用元件;转基因植株表型分析结果表明,过表达榨菜JAZ8的拟南芥植株在萌发和转绿阶段表现为对盐胁迫更加敏感的表型。【结论】过表达榨菜JAZ8增强拟南芥对盐胁迫的敏感性。
    2024,44(11):1752-1759   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240327
    摘要:
    【目的】 TIFY基因在植物生长发育过程中发挥重要作用,本研究对丝瓜TIFY基因家族成员进行鉴定,筛选果实中高表达的成员,并对其进行克隆和组织表达分析,为阐明其生物学功能研究奠定基础。【方法】通过生物信息学方法对丝瓜TIFY基因家族成员进行鉴定,基于转录组分析筛选果实中高表达的成员,基于RT-PCR技术对其进行克隆,基于qRT-PCR研究其组织表达。【结果】丝瓜基因组中包含17个TIFY基因,不均匀地分布于9条染色体上,CDS序列全长297~1353 bp,可分为4个亚家族;LcTIFY2、LcTIFY7、LcTIFY11和LcTIFY13在丝瓜果实中的表达量显著高于其他成员;克隆了其CDS序列,分别具有3,5,6,2个外显子;上述4个基因均在丝瓜果皮中的表达量最高,此外,LcTIFY7和LcTIFY13在生殖器官中的表达量显著高于营养器官;LcTIFY11在雌花蕾和子房中的表达量显著高于雄花蕾。【结论】丝瓜TIFY家族成员LcTIFY2、LcTIFY7、LcTIFY11和LcTIFY13可能在其生殖生长和果实发育过程中发挥作用。
    2024,44(11):1760-1768   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240279
    摘要:
    摘要【目的】比较中国选育油橄榄品种与地中海油橄榄叶绿体基因组的多样性和亲缘关系,评估中国选育品种母系来源多样性,为中国油橄榄种质开发提供依据。【方法】基于本研究所测的9个中国选育油橄榄品种、7个伊朗种质和下载的52个地中海油橄榄种质的重测序数据,使用NOVOPlasty组装叶绿体基因组,计算序列多态性;利用GPA和RAxML-NG、Network 5.0等软件分别构建叶绿体基因组图谱、系统发育和单倍型网络关系。【结果】所研究的油橄榄叶绿体基因组在其四分体结构、基因数量上具有一致性;共检测到17个叶绿体单倍型,其中,中国选育油橄榄品种仅有1个单倍型,其为多数栽培油橄榄共享;野生油橄榄序列多态性最高,其次为栽培油橄榄和伊朗种质,而9个中国选育品种的多样性为0。系统发育和单倍型网络关系结果一致,中国选育品种与多数栽培油橄榄、伊朗种质聚为一支。【结论】中国选育油橄榄品种母系来源多样性极低,后期需从更全面的油橄榄种质谱系选育适应中国生境的油橄榄品种。
    2024,44(11):1769-1779   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240112
    摘要:
    【目的】研究文冠果(Xanthoceras sorbifolia)幼苗C、N、P和K分配规律对水分和氮添加的响应,为水氮环境适应策略和高质量苗木培育提供参考。【方法】采用2因素(氮和水)的随机区组设计,设置4个氮添加条件[N0:0 g/(m2˙a)、N1:5 g/(m2˙a)、N2:10 g/(m2˙a)和N3:15 g/(m2˙a)]以及3个水分条件[分别为适宜水(WCK)、干旱(Wd)和充分水(Ww)],探究这2种因素对文冠果幼苗叶、枝、根生态化学计量特征的影响。【结果】(1)氮和水分独立或交互影响幼苗C、N、P、K含量,而化学计量比主要受氮添加影响。适宜水(WCK)条件下,氮添加增加C、N、P含量;干旱(Wd)条件下,高氮(N3)添加通过增加K含量、降低N、P含量抵御干旱;充分水(Ww)条件下,仅高氮(N3)添加有效缓解N限制。(2)C、N、P、K营养元素主要集中在叶片,支持光合和生长;N、P含量在叶片变异性高,但N/P稳定性强。(3)相同元素在不同器官间相关性高,叶和根之间的养分协同性高于枝,维持植物生长稳定。【结论】氮添加可缓解N匮乏,但提高P、K需求。建议适宜水分条件下减少氮肥施用,以减少污染并维持生长潜力。
    2024,44(11):1780-1788   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240155
    摘要:
    【目的】研究党参离体再生条件,建立其人工高效快速繁殖体系,为党参种苗繁育提供理论依据。【方法】通过茎尖和茎段在不同外源激素组合中诱导愈伤组织,再引入椰子汁与6-BA、NAA和KT进行L16(45)正交实验,筛选出最佳外植体及不定芽的分化和增殖培养基,最后在瓶外实现生根和炼苗。【结果】(1)茎段在MS + 1.5 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA中的愈伤组织诱导率高达98.76%,而茎尖只有76.56%;(2)椰子汁对党参增殖具有显著影响,在MS + 60 mL/L椰子汁+1.5 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L KT + 0.5 mg/L NAA中的增殖系数可达43.39;(3)再生芽的瓶内生根率极低,而瓶外生根的再生芽30 d后即可形成根系,生根率达87.96%,移栽后存活率为97.73%。此外,在愈伤组织诱导和分化过程中出现了基茎丛生芽和腋芽,这也大大提高了党参的增殖系数。【结论】茎段更适合诱导愈伤组织,椰子汁促进愈伤组织再分化,瓶外生根大大提高了生根率。
    2024,44(11):1789-1800   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240388
    摘要:
    【目的】揭示共有种银白杨对不同环境适应策略的区域分异规律,可为气候变化背景下预测植物适应潜力提供数据支持。【方法】沿中国东南至西北降水梯度带选取9处国有林场,测量银白杨水碳相关的18个功能性状,采用性状网络与主成分分析等方法,量化性状的区域分异规律,阐明驱动性状变异的主要气候因子及其生境适应策略。【结果】(1)各性状的变异系数为12.09%~60.35%,其中光合生理及气孔相关性状的变异水平普遍高于其他性状。(2)生长季光合有效辐射、生长季均温、年均降水量及干燥度指数对性状变异的影响分别为35.45%、28.37%、19.36%、16.93%,其中生长季光合有效辐射是驱动性状变异最主要的气候因子。(3)性状网络的中心性状为最大净光合速率。【结论】降水梯度带上银白杨适应策略存在差异,由湿润/半湿润区至干旱区,其碳经济策略由相对保守型向获取型转变。
    2024,44(11):1801-1810   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240218
    摘要:
    【目的】探究春季休牧对藏嵩草型草甸植物生态位的影响,为草地恢复以及生物多样性保护提供数据支撑和理论指导。【方法】将不同休牧时间作为环境梯度,运用单因素方差分析法与R软件程序包 (Pheatmap) 对三江源区典型藏嵩草型草甸不同经济类群物种的重要值、地上生物量、生态位宽度和重叠值进行了分析。【结果】休牧50 d使莎草科的重要值增加(15.09 %),毒害草的重要值下降(50.09 %);休牧50d显著增加了不同经济类群(除毒害草以外)的地上生物量,分别增加了220.99%、69.73%和139.37%;藏嵩草(Carex tibetikobresia S. R. Zhang)、藏异燕麦(Helictotrichon tibeticum(Roshev) Holub)的生态位宽度值(NB)最大(0.999);生态位重叠值(NO)大于0.990的有55对,占总数的26.10 %,NO小于0.75的有3对,占总数的1.43%。【结论】春季休牧措施影响了藏嵩草型草甸不同经济类群的重要值和地上生物量。从生态位角度分析,春季休牧有利于优良牧草的生长,可有效促进草地恢复 。
    2024,44(11):1811-1819   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240127
    摘要:
    【目的】阐明弹花现象的发生机制及花在此过程中的角色与地位,对探讨植物多样化的散粉机制具重要意义。【方法】以新牧4号紫花苜蓿为研究对象,通过弹花现象与传粉者访花行为的野外观测、花粉传递的控制实验及花结构的解剖学观察等手段进行研究。【结果】翼瓣与龙骨瓣边缘的特化结构相互嵌套形成了苜蓿触敏性的花结构,该结构不仅对传粉者具有较高的选择性,而且可通过弹花前后蜜孔位置的变化来操纵传粉者的访花行为。龙骨瓣一旦被弹开,约90%的花粉被散出,雌雄蕊将不再回到原本位置,花当天即可闭合,反之,将持续开放5~6 d,为一次性的花粉释放机制;弹花效率受昆虫体型大小的影响,与访花频率共同决定了昆虫的弹花贡献率;昆虫的二次访花不能增加花药中剩余花粉的移出和柱头花粉的沉积。【结论】苜蓿特殊的花结构及花对传粉者觅食行为的操纵促进了弹花现象的发生和雄性适合度效益的最大化。
    2024,44(11):1820-1827   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240304
    摘要:
    【目的】本研究皆在探讨大喇叭杜鹃野外自然种群的传粉及繁殖生物学特征,为小种群物种的保护提供一定的理论依据。【方法】在野外条件下,通过对大喇叭杜鹃花部特征、传粉昆虫及访花特性、花气味、繁育系统的研究来揭示其传粉及繁殖生物学特性。【结果】(1)相比已经报道的杜鹃花属广布物种,大喇叭杜鹃花粉活力较低,而柱头活力强,持续时间较长;(2)大喇叭杜鹃白天的主要传粉昆虫为中华蜜蜂;花朵主要挥发物1,8-按叶素推测可能夜间吸引蛾类传粉;(3)繁育系统检测表明,大喇叭杜鹃自花授粉可结实,自花的补充授粉坐果率均低于异花授粉的坐果率。人工补充授粉处理与自然对照相比能够极大的提高坐果率,说明大喇叭杜鹃在种子形成过程中存在着花粉限制。。【结论】大喇叭杜鹃的花部形态有避免主动自交的趋势,同时低的花粉活力,但持续强的柱头可授性可能是植物适应传粉效率较低的一种策略。传粉昆虫白天以中华蜜蜂为主,夜间可能有蛾类传粉,其繁育系统为自交亲和,在向兼性混合交配模式发展。
    2024,44(11):1828-1830   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240193
    摘要:
    【目的】报道产自云南昭通小草坝镇的天麻属一新变型——晴蓝天麻(Gastrodia elata Bl. f. cyaneum L. B. Lin),并提供它的形态特征描述和彩色图片。【方法】通过解剖、形态观察,以及与现有标本和文献进行比较。【结果】晴蓝天麻最突出的特征在于其块茎形状为倒卵形,顶芽(鹦哥嘴)凸出、较长、底部宽、顶部呈灰绿色,花茎、花、蒴果均为晴蓝色。【结论】确定晴蓝天麻是天麻属一新变型。晴蓝天麻的发现不仅丰富兰科植物的多样性,同时也为天麻的选育提供优良材料。
    2024,44(11):1831-1836   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240061
    摘要:
    【目的】紫堇属Corydalis是罂粟科Papaveraceae一个大属,也成为分类学上最困难的类群。由于分类学性状挖掘不充分以及,加之分类修订不全面够完善,导致现今河南紫堇属植物的种类很不明确。【方法】本研究在审查考证了原始文献,并研究和中国数字植物标本馆(CVH) 所有标本之后的基础上,开展了大量野外调查、照片拍摄以及和标本采集工作。【结果】发现河南省紫堇属3个新分布种:南五台山紫堇C. nanwutaishanensis Z.Y.Su & Lidén、黄紫堇C. ochotensis Turcz.和阜平黄堇C. wilfordii Regel.。也证实以往文献资料记载河南产的曲花紫堇C. curviflora Maxim.和土元胡C. humosa Migo.实为陕西紫堇C. shensiana Lidén ex C. Y. Wu, H. Chuang & Z. Y. Su和小药八旦子C. caudata (Lam.) Pers.的错误鉴定。此外,考证到假刻叶紫堇C. pseudoincisa C. Y. Wu, Z.Y. Su & Lidén.标本旁白的翻译错误,推测该种可能不产于在河南省没有分布。【结论】本研究为河南省生物多样性研究以及《河南植物志》的再版等提供基础资料。
    Available online:2024-10-30, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240326
    摘要:
    【目的】解析油菜矮秆性状调控遗传位点及关键基因,为油菜株高性状改良和抗倒伏油菜品种选育奠定基础。【方法】利用矮秆油菜DW1分别与高秆油菜WH14和WH20进行正反交,探究F1代和F2代矮秆性状遗传规律。同时,利用BSA-seq技术对油菜DW1和WH20的F2分离群体中极端高秆和极端矮秆2个DNA混池测序并鉴定矮秆性状的显著关联区域和候选基因。【结果】(1)油菜DW1矮秆性状为质量性状,由1对不完全显性基因控制。(2)在A06染色体21.78—23.88 Mb鉴定到22个与矮秆性状显著关联区,其中置信区间最大为46.71 kb,区间最小为0.64 kb。(3)在A06染色体上显著关联区域鉴定到BnaA06g27050D、BnaA06g34100D、BnaA06g34810D、BnaA06g35080D和BnaA06g36480D,其功能涉及植物生长素调控和赤霉素信号转导。【结论】油菜DW1的矮秆性状属于质量性状,由1对不完全显性基因控制。A06染色体上的上21.78—23.88 Mb区域为矮秆性状显著关联区域,该区域包含5个候选基因,其功能与植物生长素和赤霉素信号转导相关。
    Available online:2024-10-29, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240267
    摘要:
    【目的】研究赤水凤仙花的叶绿体基因组结构特征与系统发育位置,以期为赤水凤仙花植物种质资源保护、遗传多样性和系统发育研究提供科学依据。【方法】以中国特有种——赤水凤仙花为材料,基于赤水凤仙花叶绿体基因组序列,利用生物信息学软件,对叶绿体基因组进行组装、注释、基因特征、序列重复和系统发育分析。【结果】(1)赤水凤仙花叶绿体基因组呈典型的四分体结构,总GC含量37%,长152 892 bp;共编码113个基因,包括88个蛋白质编码基因、8个rRNA基因和17个tRNA基因。(2)共检测到76个SSR序列,以A、T组成为主;检测到50 842个密码子,其中以亮氨酸(Leu)最多,色氨酸(Tyr)最少。(3)凤仙花属分为2个亚属,为棒凤仙花亚属与凤仙花亚属,赤水凤仙花为棒凤仙花亚属且与太子凤仙花亲缘关系最近。【结论】赤水凤仙花为典型的四分体结构,SSR序列以A/T单碱基为主;系统发育分析结果将其归为棒凤仙花亚属。
    Available online:2024-10-29, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240312
    摘要:
    【目的】对蓖麻ZF-HD家族基因进行鉴定,并对其成员进行序列分析、系统进化分析、启动子及表达模式分析,为进一步研究蓖麻中ZF-HD基因的功能提供一定参考。【方法】以蓖麻全基因组数据为基础,从中鉴定出ZF-HD基因,并进行生物信息学分析和非生物胁迫下的表达分析。【结果】从蓖麻中共鉴定到13个ZF-HD基因家族成员,该基因家族成员不均匀分布在Chr1-Chr10上,13个RcZF-HD蛋白均为亲水性不稳定蛋白,亚细胞定位均定位于细胞核。RcZF-HD基因家族聚类为3个亚组,且每组基因数不同,基因结构具有组内保守性和组间多样性。RcZF-HD基因家族成员具有大量组织特异性元件、应激响应元件和激素响应元件。ZF-HD基因广泛响应非生物胁迫,且表达具有组织特异性。【结论】研究结果为后续深入探究RcZF-HD基因功能,如:调控蓖麻生长发育和响应非生物胁迫等提供一定的参考。
    Available online:2024-10-29, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240342
    摘要:
    【目的】以北京地区元宝枫林和桔梗的林药复合种植模式为背景,探究元宝枫凋落叶浸提液对桔梗根部主要药用活性成分积累的潜在影响。对桔梗根部进行转录组测序,鉴定出差异表达基因及代谢通路,为揭示桔梗根部活性成分合成通路中的分子机制具有重要意义。【方法】利用Illumina对桔梗根部进行转录组测序,评估桔梗根部响应元宝枫化感作用的基因表达变化,深入探究萜类、类黄酮和苯丙烷类次生代谢产物的合成通路。【结果】753个DEGs注释到GO数据库的三大分类中,402个DEGs注释到KEGG数据库的50个代谢通路中。与对照组相比,分别有17个、7个和26个DEGs参与萜类、类黄酮和苯丙烷类化合物的生物合成。【结论】在萜类生物合成途径中,10HGO、CYP71D55、CYP76F14、LUS均呈现上调水平;在类黄酮合成途径中,鉴定到的DEGs整体呈现上调水平;在苯丙烷合成途径中,COMT呈现下调表达,4CL和REF1呈现上调表达,整体的DEGs呈现下调表达。推测萜类和类黄酮物质合成上升,苯丙烷类合成下降。文章获得了桔梗根部的全部转录组信息,并初步预测了桔梗萜类、黄酮类以及苯丙烷类合成可能的调控通路。
    Available online:2024-10-29, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240347
    摘要:
    【目的】鉴定和分析辣椒PIN基因家族成员的特征及其在果柄离区和根系发育中的表达情况,为解析CaPINs功能及辣椒新品种培育提供候选基因。【方法】通过辣椒全基因组筛选鉴定PIN基因,并开展生物信息学分析,对这些基因在果柄离区和根系发育中进行表达分析。【结果】在辣椒基因组中鉴定出9个PIN基因家族成员,命名为CaPIN1-CaPIN9,分布于7条染色体上,CaPIN9未锚定。CaPINs蛋白的氨基酸数为358~654 aa,分子质量为39251.05~71170.91 Da,等电点为6.40~9.38,且多数成员为稳定蛋白。CaPINs成员间具有明显的共线性,与番茄具有较近的遗传关系。CaPINs基因包含大量生长、环境及激素响应元件。转录组数据分析表明辣椒CaPINs的表达具有组织特异性。荧光定量PCR结果显示,CaPINs在不同果柄离区和根系发育中表现出不同程度的表达。【结论】辣椒CaPINs特异性参与果柄离区形成与根系生长发育,可作为辣椒易脱柄品种培育和根系遗传改良的重要候选基因。
    Available online:2024-10-28, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240394
    摘要:
    【目的】在保证成毯质量情况下,筛选生态草毯生产过程中适宜的基质厚度与播种量组合,实现草毯生产生态效应与经济效应的协调统一。【方法】以早熟禾为试验草种,设置由3个播种量(15,30,45 g/㎡)和4个基质厚度(3,5,7,9 cm)组合成的12个室内盆栽处理,考察不同播种量和基质厚度组合处理下沙基生态草毯成毯特征,并综合评价成毯质量。【结果】早熟禾沙基生态草毯成毯质量指标处理间均表现出一定差异性。Z9/45处理草毯的植株密度、地上生物量、根系生物量最大,Z3/15处理草毯叶绿素含量最大,Z7/45处理草毯根系抗拉强度、根系活力最大,Z5/45处理草毯根长密度最大,而Z9/15处理草毯叶宽最小、质地最佳。变异分析和隶属函数法分析所得草毯成毯性状综合评分最高处理均为Z9/45处理。【结论】Z9/45处理草毯不仅植株密度、地上生物量、根系生物量表现出色,而且综合性能优良,即早熟禾沙基生态草毯制备的最优组合为基质厚度9 cm、播种量45 g/㎡。
    Available online:2024-10-28, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240404
    摘要:
    【目的】探讨外源肌醇对番茄幼苗生理生化指标的影响及其耐高温胁迫的分子机制,为提高番茄的抗热性提供理论依据。【方法】以番茄品种‘NRP20-7’为试验材料,常温25℃和高温42℃分别喷施水和肌醇,观察各处理的表型变化并进行高光谱成像分析,测定各处理组的生理指标并通过qRT-PCR方法分析热胁迫响应基因,抗氧化及ABA相关基因的表达。【结果】20 mmol/L肌醇处理能够有效缓解高温对番茄幼苗的伤害,降低叶片的热损伤指数,提高最大光化学效率(Fv/Fm),并显著提高光合色素含量。高温下外源肌醇显著提高番茄幼苗中脯氨酸、可溶性糖和过氧化物酶活性,并显著降低丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子含量。外源肌醇能够提高热胁迫响应基因、抗氧化相关基因、抗坏血酸合成基因,降低热休克蛋白基因。另外,外源肌醇通过调控脱落酸合成与信号通路影响体内ABA的水平含量参与响应高温胁迫。【结论】外源肌醇通过调节植物体内复杂的生物学过程增强番茄对高温胁迫的耐受性。
    Available online:2024-10-25, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240415
    摘要:
    【目的】明确马铃薯各生育期根系对干旱胁迫的响应特征,初步解析根系的抗旱机制,为干旱胁迫下马铃薯的科学管理提供理论依据。【方法】以‘冀张薯12号’马铃薯为材料,采用室内盆栽对比试验,设置重度干旱[土壤相对含水量45%]和正常浇水[土壤相对含水量75%]处理,在4个生育期观测马铃薯生长、根系构型和根系生理指标。【结果】干旱胁迫组马铃薯的株高、茎粗、总根长、总表面积和根总体积在整个生育期都显著低于对照组;干旱胁迫组单株产量、单株结薯数和淀粉显著低于对照组,干旱胁迫组还原糖显著高于对照组;其根系活力、MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量也显著高于对照组,并随着干旱时间的延长呈上升趋势;干旱胁迫组马铃薯根系SOD、POD活性在后期也显著高于对照组,且SOD活性在前期响应较慢,POD活性则响应较快。【结论】马铃薯的生长、根系发育和产量受到干旱胁迫的显著抑制,其根系的抗氧化酶活性、渗透调节物质含量均能迅速做出响应,缓解干旱胁迫带来的伤害,表现出一定的抗旱性。
    Available online:2024-10-25, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240293
    摘要:
    【目的】灌木是齐齐哈尔地区重要的植被类型,摸清地区灌木植物资源现状及其经济开发潜力,可为该地区灌木资源开发利用提供理论数据。【方法】研究采用资料查询和样线、样方调研相结合的方法,对齐齐哈尔地区灌木资源物种组成、分布区类型及价值类型进行分析。【结果】齐齐哈尔地区共有灌木植物26科57属185种,其中被子植物26科55属180种,占比97.30%。生活型以落叶类灌木和直立类灌木为主,科属组成以单种科、寡种科、单种属、寡种属为主。植物区系成分复杂,科属的地理成分均以温带成分为主,温带地理成分占总属数的82.46%,尤以北温带区系为主,显示齐齐哈尔地区温带植物区系特征。灌木资源的经济价值以观赏类树种种类所占比重最大,其次为药用类、原(油)料类、食用类、粗加工类树种,大部分价值尚未得到开发。通过筛选,提出适合齐齐哈尔地区发展的经济灌木10种,均为食用类经济灌木。【结论】齐齐哈尔地区灌木资源种类丰富,科属组成分散,区系成分复杂,经济价值潜力多样,可将食用类灌木植物作为地区特色灌木产业开发利用。
    Available online:2024-10-25, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240336
    摘要:
    【目的】通过监测森林大样地植物群落特征的长期动态变化,揭示物种多样性空间格局及维持机制,为该区域的生物多样性保护提供科学依据。【方法】以祁连山区青海云杉林生态系统为研究对象,采用相邻格子法进行大样地乔木植株每木调查,并解析其生物多样性调控因素。【结果】青海云杉林生态系统的乔木总数为35 835株,青海云杉和祁连圆柏分别占据57.84%和23.82%。物种丰富度和平均株高分别为3种和10.7 m。Shannon-Wiener指数和Simpson指数分别为0.74和0.43,Shannon-Wiener指数偏低,但Simpson指数较高,存在物种数量集中度较高现象。森林大样地Shannon-Wiener受乔木高度、物种丰富度和Simpson指数的极显著影响。机器学习模型训练集和测试集的决定系数分别为0.95和0.93,均方根误差为0.06和0.08,表明模型对Shannon-Wiener指数的解释能力和预测精度均较高。【结论】通过增加物种丰富度和优化树种结构可以有效提升该区域的生物多样性。
    Available online:2024-10-25, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240340
    摘要:
    摘要 【目的】对云南元江引种栽培的32株椰枣种实(果实和种子)性状进行分析,了解其多样性,初步确定元江引种椰枣群体中的优良单株,为进一步研究和良种选育提供基础。【方法】测定和计算32株椰枣种实的11个指标,采用方差、Shannon?Wiener指数、相关和主成分分析方法诠释种实多样性、指标的稳定性及其相关性及综合得分。【结果】椰枣单株果实的平均横纵径、单果干质量和可食率分别为1.9~2.7、2.9~4.2 cm、1.9~5.6 g/果和77.8%~94.9%;其中,种子鲜质量变异系数最大(29.9%),单果干质量次之(29.7%),可食率在本研究中变异系数最小(5.3%),呈现出相对稳定;单果干质量与果形和种形指数显著正相关外(P<0.05),与其余指标间极显著正相关(P<0.01),可食率与果实含水率、种子横纵径、种子鲜质量和种子含水率呈现极显著负相关(R=-0.635~-0.207,P<0.01)。综合得分≥1.000作为良种选育标准,研究的32株单株中,共有5株入选,占总株数的15.6%。【结论】椰枣单株种实多样性极为丰富,其具备优良单株选育基础,其中1~4和11号可作为优良单株选择对象进一步连续观察和分析,最终确定其优良性状的稳定性。椰枣优良单株在居群中的比例较低,良种选育对提高其产量和产值具有重要意义。
    Available online:2024-10-18, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240339
    摘要:
    【目的】深入了解黑果枸杞果实表型特征的多样性和变异特点、及表型与活性物质的关联机制,为黑果枸杞资源的开发利用提供参考。【方法】以黑果枸杞果实为研究对象,利用自动考种分析仪提取其23个表型特征,同时测定其3个主要活性物质指标进行分析。【结果】结果表明,黑果枸杞果实表型和活性物质变异系数绝对值范围为2.92%~50.74%,平均变异系数为19.75%,存有丰富的多样性,其中圆度、相关性值和熵值的变异系数为6.42%、2.92%和5.05%,个体间差异较小、稳定性较高,花色苷、黄酮和色相值的变异系数较大,稳定性较低,选择潜力大;表型特征和活性物质性状之间存在极显著和显著性相关关系,其中143对相关系数呈极显著性水平(p<0.01),20对相关系数呈显著性水平(p<0.05),可通过表型特征来判断活性物质含量的高低;主成分分析中前三个主成分累计贡献率为74.893%,依次描述的是果实色泽、大小和纹理性状的变异,表型指标红度、绿度、蓝度、亮度、明度、灰度、周长、面积、长度、宽度、角二距和能量值等性状特征向量值较高,可作为其果实品质评价的重要参考因子。【结论】本研究从计算机视觉和定量分析建模的方法为果实品质的早期育种选育提供了新方法,也为果实品质快速无损检测技术寻找了新途径。
    Available online:2024-10-18, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240103
    摘要:
    【目的】文章报道了中国兰科玉凤花属一新记录种龙须玉凤花(Habenaria trichosantha Lindl.),提供花期照片和解剖图,并总结了其与形态近缘种之间的差异。【方法】对该物种国内野外居群植株进行了形态观察,并将主要分类特征进行了拍摄记录。【结果】龙须玉凤花过去记录分布于东喜马拉雅区域和中南半岛,现发现于滇西海拔800~1 000 m的怒江干热河谷稀树灌木草丛中;其主要识别特征为唇瓣侧裂片扇形轮廓,并分裂为具有二次分枝的长流苏,明显有别于其他同属物种。【结论】龙须玉凤花是中国新记录物种,本发现进一步丰富了中国野生兰科植物资源。
    Available online:2024-09-25, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240072
    摘要:
    【目的】明确银粉蔷薇的繁育系统、传粉特性及濒危机制,为珍稀濒危植物保护和繁育提供理论依据。【方法】采用离体培养萌发法测定花粉活力,联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性,扫描电镜观测其花粉形态,人工观察和记录其花部特征、开花动态和访花昆虫。【结果】(1)银粉蔷薇花粉开花后第4天活力最高,柱头可授性最佳期为开花后第3天;(2)银粉蔷薇单花花期为5-7 d,种群花期为25 d左右,杂交指数(OCI)为4,繁育系统评判为异交型,部分自交亲和,异交需要传粉者。(3)银粉蔷薇传粉昆虫单一,东方蜜蜂(Apis cerana)和熊蜂(Bombus sp.)为主要传粉者。【结论】银粉蔷薇的繁育机制是异交型,部分自交亲和,为虫媒传粉。传粉昆虫单一、传粉行为易受天气影响和人为干扰是银粉蔷薇濒危的重要原因;在花期释放有效昆虫和减少人为破坏是银粉蔷薇保育的重要措施。
    2012,32(10):1965-1970, DOI:
    [摘要] (5294) [HTML] (0) [PDF 3.06 M] (36428)
    摘要:
    以甘蓝型油菜晚熟品种RG-8的早熟突变体RG-8M为材料,通过同源克隆法得到1个LEAFY(LFY)同源基因,命名为BnLFY。该基因cDNA全长为1 310 bp,包含1个长为1 248 bp的开放阅读框,编码415个氨基酸。序列分析表明,推测的氨基酸序列含双子叶植物LFY类蛋白特有的N端脯氨酸富集区、中央酸性区、亮氨酸拉链结构以及富含赖氨酸与精氨酸的碱性区;且与几种十字花科植物LFY类蛋白的氨基酸序列一致性均在84%以上。转录表达分析表明,BnLFY基因在油菜中为组成型表达。
    2024,44(8):1283-1294, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240121
    [摘要] (148) [HTML] (0) [PDF 10.06 M] (21753)
    摘要:
    【目的】通过构建籽用美洲南瓜突变体库,从而加快籽用美洲南瓜种质资源创新进程,突变体库的构建对品种选育、品种改良以及遗传基础的拓宽具有重要的意义。【方法】利用1.8%诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理籽用美洲南瓜ZHL4种子15h,然后对M1和M2代群体单株进行表型变异观察,同时对M2群体变异株系ZHL4-33进行显微组织结构观察。【结果】(1)M2群体中共筛选到242个突变植株,45种表型变异,变异类型涵盖了突变株的各个生长时期以及各植物器官,总的突变频率达到了25.17%。(2)叶片显微结构显示,突变体栅栏组织厚度显著高于野生型,排列紧凑,维管形成层痕迹明显;茎显微结构显示,突变体维管束多而密集,导管直径小于野生型,髓部发达,细胞间隙较小,细胞数目有所增加。【结论】研究初步构建了由425个M2家系所组成的籽用美洲南瓜突变体库,为籽用美洲南瓜功能基因组研究和新品种选育奠定了材料基础。
    2024,44(8):1190-1200, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230710
    [摘要] (468) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (21047)
    摘要:
    【目的】明确几丁质和鞭毛蛋白衍生肽flg22诱导的辣椒幼苗先天免疫生理响应特征,探讨辣椒先天免疫生理响应与辣椒抗多种病害的关系。【方法】以5个四川本地辣椒品种幼苗为试材,鉴定它们的青枯病和疫病病情指数和抗性水平,采用水培法培育幼苗并进行外施几丁质和flg22处理,检测各品种不同诱导时间下幼苗根系生长、气孔孔径、胼胝质沉积、活性氧(ROS)积累和SOD、CAT活性,以及先天免疫相关基因表达量的变化,并运用生物统计学综合评价其生理响应及其与抗病性关系。【结果】(1)幼苗青枯病和疫病病情指数以‘川腾10号’最低,抗病性最强,以‘本地条椒’最高,抗病性最弱。(2)外源几丁质和flg22抑制了各品种幼苗根系生长速率,诱导离体叶片气孔闭合,促进叶片细胞壁胼胝质沉积加厚,ROS含量持续增加,SOD和CAT活性不断提高。各品种幼苗先天免疫生理响应指标的平均隶属函数值以‘川腾10号’最高,‘本地条椒’最低,并且平均隶属函数值与疫病、青枯病病情指数均具有显著负相关性。(3)外源flg22和几丁质诱导‘川腾10号’幼苗先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3显著上调表达。【结论】外源flg22和几丁质可诱导辣椒幼苗先天免疫生理响应,且响应程度强弱在品种间存在差异,依据生理响应指标通过隶属函数可综合评价辣椒品种的抗病水平;‘川腾10号’的平均隶属函数值最高,多抗性水平相对最好,这与其先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3的显著上调表达有关。
    2024,44(8):1181-1189, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240138
    [摘要] (289) [HTML] (0) [PDF 945.50 K] (20630)
    摘要:
    【目的】探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-EBR)缓解芸豆幼苗盐碱胁迫伤害的生理机制,为应用2,4-EBR缓解豆类植物盐碱胁迫提供理论依据。【方法】以盆栽‘山西红芸豆’幼苗为材料,研究了在100mmol/L(50mmol/L NaCl+50mmol/LNaHCO3)盐碱胁迫下,喷施0.1mg/L 2,4-EBR和4.0mg/L油菜素内酯抑制剂芸苔素唑( BRZ)对幼苗生长、光合气体参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。【结果】盐碱胁迫下芸豆叶片卷缩枯萎,株高、叶面积、主根长、合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均显著下降(P<0.05),脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)和胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高(P<0.05)。外源喷施2,4-EBR处理能够缓解盐碱胁迫下造成的叶片枯萎和卷缩,植株生长状况逐渐变好,同时有效降低幼苗叶片REC、MDA和Ci,显著提高株高、叶面积、主根长、Pro、SS、Pn、Tr和Gs以及SOD、POD、CAT和APX活性,但外源2,4-EBR诱导的这些芸豆抗盐碱效应在加入BRZ后受到逆转。【结论】外源2,4-EBR处理能够通过提高芸豆叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量来减轻盐碱胁迫造成的膜脂过氧化伤害,有效解除盐碱胁迫下芸豆幼苗光合作用减弱的非气孔限制因素,维持幼苗光合活性,促进幼苗生长,增强芸豆幼苗的抗盐碱能力。
    2024,44(8):1239-1249, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240111
    [摘要] (246) [HTML] (0) [PDF 3.98 M] (20606)
    摘要:
    【目的】为探究MADS-box家族基因RIN的表达特征和功能,解析其对辣椒类胡萝卜素代谢的影响。【方法】基于辣椒果实发育转录组,通过RT-PCR克隆辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因CDS全长,对其进行生物信息学、表达模式、亚细胞定位、转录活性等分析,并探讨VIGS诱导CaRIN基因沉默对类胡萝卜素代谢的影响。【结果】(1)CaRIN基因CDS全长732 bp,编码243个氨基酸,蛋白分子量为27.95 kD,等电点(pI)为7.06,其编码蛋白具有典型的MEF2_like MADS结构域,属MICK-type型转录因子;(2)CaRIN基因主要在花和果实中表达,具有组织特异性;CaRIN定位在细胞核,并且具有转录激活活性。(3)CaRIN基因启动子具有ABRE等多个激素应答元件,外源脱落酸和乙烯利均能加速果实转红,诱导CaRIN及相关基因高表达;(4)VIGS诱导沉默CaRIN基因后,类胡萝卜素代谢途径基因PSY1、CCS、PDS、CRTZ、LCYB和NCED1表达水平降低为对照组的0.27-0.59倍,且果实总类胡萝卜素含量(0.379 mg/g)较对照(0.650 mg/g)显著降低。【结论】CaRIN可能是辣椒果实类胡萝卜素代谢过程的重要调控因子。
    2024,44(8):1218-1228, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240237
    [摘要] (181) [HTML] (0) [PDF 7.13 M] (20489)
    摘要:
    【目的】探究马铃薯磺肽素基因StPSK4的特征及其在植物免疫中的功能分析,以期为马铃薯抗病育种提供一定的理论依据。【方法】利用生物信息学技术对StPSK4进行系统分析;通过转录组测序(RNA-seq)技术分析StPSK4的组织特异性、生物胁迫和非生物胁迫处理下的表达模式;采用同源克隆从Desiree中获得StPSK4的全长cDNA;用Gateway构建StPSK4的过表达载体;并用马铃薯叶片转化的方法获得StPSK4过表达植株;通过检测StPSK4过表达植株的活性氧(ROS)爆发、植物先天免疫(PTI)标记基因的表达情况和对青枯病的抗病性,探究StPSK4在马铃薯对病原菌抗性中的作用。【结果】StPSK4基因的cDNA全长457 bp,编码100个氨基酸,StPSK4蛋白相对分子质量11.67 kD,是稳定的亲水性蛋白,含有信号肽和可磷酸化位点,高级结构多由α-螺旋和无规则卷曲组成;PSK蛋白C端含有1段在各个物种中都高度保守的DYIYTQ序列,StPSK4同源相似度与番茄、辣椒等茄科作物达80%以上,且物种亲缘关系较近;StPSK4在马铃薯芽和叶柄中高量表达,对高温、盐、青枯菌和疮痂病菌等非生物胁迫和生物胁迫响应剧烈;构建该基因的过表达载体并获得过表达StPSK4的转基因马铃薯植株;过量表达StPSK4抑制马铃薯的ROS爆发、防御标记基因表达和对青枯病的抗病性。【结论】克隆获得马铃薯StPSK4基因,该基因参与调控马铃薯的抗病性。
    2024,44(8):1305-1311, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230847
    [摘要] (176) [HTML] (0) [PDF 3.00 M] (20483)
    摘要:
    【目的】高加索三叶草是优良的蜜源植物,了解其花蜜腺形态特征、组织结构及其发育规律对认识其小花糖分变化规律和合理利用该植物资源具有重要意义。【方法】选择生长良好的高加索三叶草标准株,分别在小花的不同发育时期,即现蕾期、露冠期、初花期、盛花期和谢花期采样。利用石蜡切片技术,观察小花细胞组织结构。采用毛细管法吸取小花花蜜,用生理试剂盒-分光光度法测定初花期、盛花期和谢花期小花的可溶性糖(包含蔗糖、果糖、葡萄糖)和淀粉等糖分营养指标。【结果】结果表明,(1)单个小花的花蜜量为0.394±0.095μL,每平方米花蜜量为4536.93±1319.34μL。(2)蜜腺位于9枚合生雄蕊的花丝内侧基部,属于雄蕊蜜腺。经PAS 染色,蜜腺组织在整个泌蜜过程中淀粉粒有明显的动态变化,属于淀粉型蜜腺。(3)小花的可溶性糖含量在盛花期最高,为7.978mg/g;可溶性糖各组分中果糖占比最大,初花期占比最高,为66%,后逐渐下降;淀粉含量占全糖含量的81%~82%,其中盛花期最高,为35.173mg/g,初花期最低,为24.168 mg/g。【结论】高加索三叶草花蜜腺属于雄蕊蜜腺,蜜腺由分泌表皮细胞和泌蜜细胞构成。原蜜由蜜腺相邻的花托维管束提供,经蜜腺细胞加工成蜜汁,最后由表皮的气孔泌出。高加索三叶草小花的可溶性糖含量在盛花期时最高,其中果糖的占比最大。
    2024,44(8):1208-1217, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230735
    [摘要] (139) [HTML] (0) [PDF 860.15 K] (20459)
    摘要:
    【目的】探讨和田地区设施温室葡萄品种光合和叶绿素荧光日变化特征,综合评价其光合能力强弱,为该地区温室葡萄引种及栽培管理措施制定提供参考依据。【方法】以和田设施温室引入6个葡萄品种‘户太八号’‘妮娜女皇’‘夏黑’‘阳光玫瑰’‘新郁’‘克瑞森无核’为试验材料,测定并分析各品种光合有效辐射(PAR)、叶绿素相对含量(SPAD)、光合与叶绿素荧光参数,并利用主成分分析对各鲜食葡萄品种能力进行综合性评价。【结果】(1)设施温室光合有效辐射在不同位置总体表现出棚前>棚后>棚中,在不同架面位置总体表现为架上>架中>架下。(2)葡萄叶片SPAD值在不同架面位置表现为架上部>架中部>架下部,在品种间由高到低依次为‘克瑞森无核’‘夏黑’‘新郁’‘户太八号’‘阳光玫瑰’‘妮娜女皇’。(3)各品种Pn、Gs、Tr均呈现出双峰曲线的日变化趋势,Ci日变化总体呈现U形或W形变化规律;Fv/Fo与Fv/Fm总体上呈现出先下降后上升的日变化规律。(4)6个葡萄品种的光合能力表现为‘克瑞森无核’>‘夏黑’>‘阳光玫瑰’>‘新郁’>‘户太八号’>‘妮娜女皇’。【结论】 ‘克瑞森无核’与‘夏黑’相比其他品种有较高的Pn、Gs、Tr、 Fo、Fm和较低的Fv/Fo与Fv/Fm,对和田地区适应性较强,能够适应当地的高温与高光强设施环境。
    2024,44(8):1312-1320, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240070
    [摘要] (146) [HTML] (0) [PDF 2.58 M] (20402)
    摘要:
    【目的】探究山桐子(Idesia polycarpa Maxim.)叶片表皮微形态特征及其雌、雄株差异,为该种质资源的挖掘利用提供参考。【方法】利用扫描电镜,对40份山桐子(雌、雄株各半)叶片进行微形态观察,测定12个气孔相关性状,并分析样品间的异同。【结果】(1)山桐子雌、雄株叶片的表皮毛、细胞形态、气孔特征及蜡质式样相似,其下表皮密布的类锥形纤维体型蜡质纹饰,鲜见于其它植物类群。(2)山桐子雌株叶片的气孔大小(长度、宽度、面积及周长)及密度相关参数均略大于雄株;雄株叶片的气孔开口相关参数(孔隙宽度、开口面积及气孔开度)均略高于雌株;但所有差异均未达到统计学显著水平(P > 0.05)。(3)多数气孔性状彼此显著相关,而气孔密度与其它性状关联较弱,可能受到相对独立的遗传调控。【结论】本研究首次明确了山桐子叶片表皮的微形态特征,其类锥形纤维体型蜡质式样可作为种质评鉴的关键依据,其气孔性状参数可为童期种苗的性别判定提供重要参考。
    2024,44(8):1201-1207, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230757
    [摘要] (197) [HTML] (0) [PDF 563.06 K] (20386)
    摘要:
    【目的】考察不同光照时间及强度对欧李果实糖酸和类黄酮含量的影响,为后期深入探讨光照影响果实品质的分子机制提供参考依据。【方法】以欧李品种‘农大6号’和‘农大7号’为试验材料,采用3种不同遮光率(30%、55%和100%)的果袋分别在果实膨大期和转色期进行套袋处理,测定其果实单果质量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和类黄酮含量。【结果】(1)两品种单果质量和果实可溶性固形物含量均表现为果实膨大期处理低于果实转色期处理,且均随着果袋遮光率的升高而逐渐降低。(2)‘农大6号’可滴定酸含量在套袋处理下均明显降低,且果袋遮光率越高、套袋时间越长,降酸效果越明显,而‘农大7号’可滴定酸含量受影响较小。(3)套袋‘农大6号’类黄酮含量均高于对照,并随着果袋遮光率的增加先升后降,且膨大期处理高于转色期处理。套袋‘农大7号’类黄酮含量仅在果袋遮光率30%时显著高于对照,且膨大期处理显著低于转色期处理,其含量随着果袋遮光率增加在膨大期逐渐增加,在转色期先降后升。【结论】套袋能有效改善欧李果实糖酸和类黄酮含量,‘农大6号’以膨大期套袋为宜,‘农大7号’则以转色期套袋效果更好,而且均以55%遮光率果袋对两品种糖酸和类黄酮含量综合改善效果最佳。
    2024,44(8):1229-1238, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230439
    [摘要] (119) [HTML] (0) [PDF 19.69 M] (20376)
    摘要:
    【目的】为了提高不结球白菜对TuMV的抗性,该研究初步探究了不结球白菜BcCHC1基因与TuMV的互作机制。【方法】从不接球白菜中鉴定clathrin网格蛋白重链CHC基因家族成员,并克隆了1个CHC1,对其进行亚细胞定位、从候选基因中利用双分子荧光互补检测筛选出CI与6K2,VIGS诱导BcCHC1沉默后植株枯死,BiFC试验验证BcCHC1与TuMV蛋白之间存在的互作关系。【结果】(1)成功克隆得到不结球白菜BcCHC1基因,其编码序列长度为5 124 bp,共编码1 708个氨基酸。(2)在TuMV侵染不结球白菜30 d后,通过实时荧光定量PCR结果显示,接种TuMV株系中BcCHC1的相对表达量显著下降。(3)亚细胞定位发现BcCHC1定位在烟草表皮细胞的细胞膜与细胞核。(4)BcCHC1基因沉默株系观察发现,在接种TuMV前,BcCHC1沉默植株就已经死亡。(5)通过BiFC实验验证分析,发现BcCHC1可以与CI、6K2互作,与CI互作的位置主要在细胞核,与6K2互作的位置主要在细胞膜上。【结论】研究推测BcCHC1与TuMV的CI和6K2相互作用,通过影响网格蛋白依赖性内吞途径以及病毒复制等方式调控TuMV侵染不结球白菜的过程,但BcCHC1具体如何调控TuMV侵染不结球白菜的作用机理还需进一步研究。
    2024,44(8):1273-1282, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230751
    [摘要] (171) [HTML] (0) [PDF 4.36 M] (20365)
    摘要:
    【目的】赖草属植物是麦类作物遗传改良和育种重要的基因资源,但作为异源多倍体植物,关于其基因组来源仍存在较大争议。【方法】通过构建赖草属物种赖草的Cot-1DNA文库,获得大量重复序列,进一步利用荧光原位杂交技术和重复序列对赖草,以及近缘物种大赖草和祖先供体物种新麦草进行染色体荧光原位杂交涂染。【结果】(1)根据序列及基因组分布特性,赖草Cot-1DNA可归为串联重复序列(TaiI、Lt1-6、pTa535和pSc250家族),散布重复序列(LTR/Gypsy、LTR/Copia、LTR及转座子),散布加串联混合重复序列(LTR+Afa-family和N8-family+LZ-NBS-LRR)以及未能鉴定类型,4种类型在Cot-1DNA文库克隆中的占比分别为32.4%、45.7%、12.4%和9.5%。(2)串联重复序列TaiI、Lt1-6、pTa535和pSc250在不同物种及同一物种不同材料间信号数量存在较大变异,分别为7~20、1~14、17~26及0~24。(3)10个反转座子序列在所有物种染色体的分布呈现3种方式:第1种是在所有染色体上杂交信号集中分布在着丝粒、近着丝粒及间质区;第2种是在所有染色体的所有区域都有分布;第3种为大部分染色体上的分布方式与第1种相同,但是部分染色体端部也有分布。2个LTR/Copia序列仅在赖草染色体上有分布,其他序列在不同物种以及不同材料间均有分布,但是在信号强度以及部分染色体上的分布方式等存在多态性。【结论】赖草属物种中的一些重复序列可能具有快速进化的特性,支持赖草属物种多倍化过程中,可能存在散在重复序列向整个核基因组的快速同质化扩散。
    2024,44(8):1250-1260, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240163
    [摘要] (143) [HTML] (0) [PDF 2.09 M] (20359)
    摘要:
    【目的】探究谷子CPP家族成员基本特征及其在外源硒处理下的响应模式,为谷子富硒高叶酸新品种选育提供新的遗传材料。【方法】借助生物信息学工具鉴定谷子CPP家族成员,采用qRT-PCR技术对CPP基因在不同组织及外源硒处理下的表达水平进行检测,为揭示谷子CPP家族生物学功能及外源硒响应机制奠定基础。【结果】(1)谷子基因组中包含9个CPP基因,定位于6条染色体上,依照基因在染色体的排布命名为SiCPP1~SiCPP9,氨基酸数目在220~899之间,相对分子量为23624.32~97253.16Da,等电点介于6.64~9.17之间,内含子数目为3~11个不等,亚细胞预测显示该家族所有成员均能在细胞核定位到,蛋白质二级结构预测表明该家族中占比最大的是α-螺旋其次是无规则卷曲。(2)系统进化分析表明,谷子CPP蛋白可分为4个亚家族,相同亚家族之间保守基序和结构域的数目及分布相似。(3)启动子分析发现谷子CPP家族中存在大量光、生长发育、激素以及胁迫响应元件。(4)荧光定量结果显示,谷子CPP家族成员在根、茎、叶和穗中差异表达。谷子CPP家族9个成员均对外源硒存在响应,其中SiCPP5、SiCPP6、SiCPP7和SiCPP8响应程度最强。【结论】谷子CPP家族成员具有组织表达特异性且对外源硒存在不同程度响应。
    2024,44(8):1261-1272, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240120
    [摘要] (110) [HTML] (0) [PDF 984.20 K] (20348)
    摘要:
    【目的】为了解析油菜种子硫代葡萄糖苷性状的重要遗传位点及候选基因,【方法】本研究利用KN DH群体在冬性环境2015-2018连续4年的种子硫苷含量表型和KN 高密度SNP遗传连锁图谱,通过Wincart 2.5软件的符合区间作图法对甘蓝型油菜种子硫代葡萄糖苷含量进行QTL定位和潜在候选基因鉴定。【结果】共鉴定到47个硫苷含量QTL,单个QTL解释表型变异最大是qGC.16YL19-4(19.44%),解释表型变异最小的是qGC.15YL12-5(1.82%)。利用元分析的方法将初步鉴定的47个QTL整合为38个consensus QTL,其中7个consensus QTL(cqGC.A9-5、cqGC.A9-7、cqGC.A9-9、cqGC.C2-9、cqGC.C2-10、cqGC.C9-5和cqGC.C9-6)为环境稳定表达QTL,包括3个硫苷含量主效QTL(cqGC.A9-5、cqGC.C2-10和cqGC.C9-5)。在主效QTLcqGC.A9-5和cqGC.C9-5鉴定到3个候选基因BnaA09g05480D,BnaC09g05620D和BnaC09g05810D,其功能主要涉及了油菜硫苷生物合成途径中吲哚-3-乙醛肟(IAOx)的合成和将2-烷基-苹果酸异构化形成3-烷基-苹果酸酯,以及硫苷的转运与分配。【结论】本研究获得了油菜种子硫苷含量3个主效QTL及3个候选基因,该结果为硫苷含量相关基因的功能机械和优质油菜品种培育提供理论依据。
    2024,44(8):1295-1304, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240059
    [摘要] (139) [HTML] (0) [PDF 1.18 M] (20295)
    摘要:
    摘 要【目的】化感作用是影响林下生草的主要因素之一,陕北地区红枣(Ziziphus jujuba)、核桃(Juglans regia)及苹果(Malus pumila)凋落叶的化感效应尚不明确。【方法】通过设置不同浓度红枣、核桃和苹果凋落叶浸提液(浓度为0.1,0.05,0.025,0.0125 g/mL),进行室外紫花苜蓿(Medicago sativa)和多年生黑麦草(Lolium perenne)盆栽实验。【结果】(1)核桃和苹果浸提液处理,两种牧草的生物量显著降低,其中多年生黑麦草单株鲜重仅有0.45 g,同对照组相比紫花苜蓿仅有4.70 g。株高随浸提液浓度增加先上升后降低(P<0.05)。(2)不同浸提液处理紫花苜蓿和多年生黑麦草的丙二醛含量高于对照组,不同类型浸提液处理2种草的生化指标均表现出显著差异(P<0.05)。(3)核桃和苹果浸提液对紫花苜蓿和多年生黑麦草的根系性状有显著差异(P<0.05)。【结论】两种牧草的生物量对不同浸提液的响应表现为“增加或降低”作用,红枣浸提液处理更适合多年生黑麦草生长,应充分考虑紫花苜蓿和多年生黑麦草与经济林之间的相互作用。
    2011,31(11):45-50, DOI:
    [摘要] (7442) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (18025)
    摘要:
    利用光学显微镜对药用植物冬凌草(Isodon rubescens)地上部分腺毛的形态、分布和组织化学进行了研究。结果表明,冬凌草的叶表皮有三种形态显著不同的毛:非腺毛,盾状腺毛和头状腺毛。盾状腺毛和头状腺毛都具1个基细胞、1个柄细胞和头部。成熟的盾状腺毛的头部一般由4个分泌细胞组成;头状腺毛头部由2个分泌细胞组成。组织化学鉴定结果显示:两种腺毛中都存在着黄酮类成分、盾状腺毛中还存在着单萜、倍半萜等萜类成分;冬凌草甲素可能只存在于盾状腺毛中,但是需要更直接的证据来证明。在筛选冬凌草甲素含量高的品种时,高密度的盾状腺毛可以作为一个非常重要的选择依据。
    2021,41(2):222-233, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.02.0222
    [摘要] (1843) [HTML] (0) [PDF 14.05 M] (15943)
    摘要:
    该研究基于DNA分子数据分析和田沙漠玫瑰品种与丰花玫瑰、紫枝玫瑰、大马士革玫瑰品种的关系,构建和田沙漠玫瑰的系统发育关系,以探讨其杂交起源。结果表明:(1)和田沙漠玫瑰具有独特的遗传组成,品种内遗传距离(0.017±0.003)小于品种间的遗传距离(分别为0.029±0.005、0.024±0.004、0.022±0.003)。(2)和田沙漠玫瑰在系统发育上没有与其他3个品种的序列发生聚集,说明和田沙漠玫瑰遗传上区别于丰花玫瑰、紫枝玫瑰、大马士革玫瑰,应视为独立的品种。(3)GAPDH系统发育显示,和田沙漠玫瑰部分克隆与来自中国或东南亚的硕苞组(sect. Bracteatae)、金樱子组(sect. Laevigatae)、木香组(sect. Banksiae)的4个物种[硕苞蔷薇(R. bracteata)、金樱子(R. laevigata)、小果蔷薇(R. cymosa)和木香花(R. banksiae)]聚在一起,且位于基部位置;部分克隆与欧洲的Caninae组、合柱组(sect. Synstylae)、法国蔷薇组(sect. Gallicanae)的4个物种(椭叶蔷薇(R. elliptica)、常绿蔷薇(R. sempervirens)、R. trachyphyllaR. abyssinica)聚在一起;与上述近缘物种的序列分析结果共检测到19个杂合位点,暗示和田沙漠玫瑰的杂交起源比较古老。(4)叶绿体系统发育和序列分析发现,和田沙漠玫瑰与欧洲的Caninae组、合柱组、法国蔷薇组的14个物种具有很近的亲缘关系。研究表明,和田沙漠玫瑰为杂交品种,可能为中国和欧洲蔷薇属物种或品种杂交而来,杂交亲本可能为硕苞组、金樱子组、木香组、Caninae组、合柱组、法国蔷薇组的若干物种。
    2014,34(7):1496-1506, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1496
    [摘要] (5620) [HTML] (0) [PDF 656.79 K] (15273)
    摘要:
    植物花青素是一种天然食用色素,具有安全、无毒的特点,具有预防心脑血管疾病、保护肝脏与抗癌等多种重要的营养和药理功能。因此,花青素在食品、医药保健、园艺和作物改良等方面均具有重要研究价值和应用潜力。该文综述了植物花青素合成代谢途径及其分子调控研究进展,概述了植物花青素的生物合成、代谢以及积累过程,重点介绍了影响植物花青素代谢的结构基因和调控基因及其作用机制,同时展望了花青素合成代谢相关基因的研究应用前景和发展趋势。
    2022,42(3):381-389, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2022.03.0381
    [摘要] (1332) [HTML] (0) [PDF 11.92 M] (13432)
    摘要:
    该研究通过序列比对分析,以野生红山茶和不同花色品种山茶为材料,采用PCR方法克隆CjMYB1基因,并通过生物信息学和表达分析对其进行初步研究,为深入研究山茶CjMYB1基因在花色形成和花发育过程的调控机理奠定理论基础。结果表明:(1)成功克隆获得山茶CjMYB1基因(GenBank登录号为OL347930),其开放阅读框长为879 bp,编码292个氨基酸,相对分子质量为33.17 kD;CjMYB1基因属于R2R3-MYB转录因子,且与拟南芥MYB基因家族的第7亚组处于同一分支。(2)荧光定量PCR分析发现,山茶CjMYB1基因在野生红山茶花芽中表达量最高,在萼片、花瓣、雄蕊和心皮中都有较高的表达量,推测其在山茶花器官发育中发挥着重要作用;在红色山茶品种中表达量较高,而在粉色、淡黄色、白色山茶品种中表达量较低,说明CjMYB1基因可能在红色山茶品种的花色苷合成途径中起到了关键作用。(3)亚细胞定位实验表明,CjMYB1蛋白定位在细胞核。
    2014,34(9):1916-1926, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.09.1916
    [摘要] (5657) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (8923)
    摘要:
    活性氧(ROS)是一类由O2转化而来的自由基或具有高反应活性的离子或分子。植物消耗的O2约有1%在叶绿体、线粒体、过氧化物酶体等多种亚细胞单位中被转化成了ROS。ROS有益或有害取决于它在植物体内的浓度。低浓度的ROS作为第二信使能在植物细胞信号转导途径中介导多种应答反应,高浓度的ROS则引起生物大分子的氧化损伤甚至细胞死亡。植物体内ROS产生和清除之间的平衡十分重要,并由一套有效的酶促和非酶促抗氧化系统来监控。该文主要系统介绍了植物ROS的种类、产生部位、在信号转导中的作用及其对植物细胞造成的主要伤害等方面的研究进展,为利用基因工程手段来提高植物对环境胁迫的抗性提供信息和思路。

    主管单位 :中华人民共和国教育部

    主办单位 :西北农林科技大学

    陕西省植物学会

    主       编 :赵   忠

    主       任 :韦青侠

    出       版 :科学出版社

    地       址 :陕西省杨凌邰城路3号 西北农林科技大学《西北植物学报》编辑部

    邮       编 :712100

    联系电话 :(029)87082936

    国际标准刊号 :1000-4025

    国内统一刊号 :61-1091/Q

    邮发代号 :52-73

期刊检索

提交
论文检索