2024年第44卷第12期
    出版日期 :
    2024,44(12):1837-1847   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240486
    摘要:
    【目的】探讨3种外源激素对紫斑牡丹开花及枝条生理特性的影响,为其开花性状化学调控提供理论依据。【方法】以甘肃省兰州市榆中县官滩沟紫斑牡丹培育基地的‘象牙白’为材料,在花芽分化前分别叶面喷施100 ,300 ,500 mg/L的IAA、GA3和6-BA,以清水为对照,考察植株盛花期开花情况以及枝条抗氧化酶活性和渗透调节物质含量等生理指标变化。【结果】与对照相比,3种外源激素均能不同程度增加紫斑牡丹开花数和重瓣率,且500 mg/L 6-BA处理效果最好,其单、重瓣花枝条的SOD、POD活性及脯氨酸含量也最高。紫斑牡丹枝条中SOD、POD和CAT活性与植株开花数和重瓣率均呈正相关,在开花过程中发挥着不可忽视的作用,并以SOD表现更为突出。3种激素处理紫斑牡丹开花数、重瓣率及枝条各项生理指标分别在500mg/L 6-BA、500mg/L GA3及300mg/L GA3处理下表现最佳。【结论】3种激素均通过枝条生理指标直接或间接促进紫斑牡丹开花数和雄蕊瓣化程度增加,但促进程度存在差异,其中以500 mg/L 6-BA处理的开花数和重瓣率增幅最大。
    2024,44(12):1848-1855   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。
    2024,44(12):1856-1867   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。
    2024,44(12):1868-1877   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/㎡。
    2024,44(12):1878-1889   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。
    2024,44(12):1890-1899   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。
    2024,44(12):1900-1914   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。
    2024,44(12):1915-1926   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。
    2024,44(12):1927-1936   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。
    2024,44(12):1937-1945   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。
    2024,44(12):1946-1953   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。
    2024,44(12):1954-1964   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240365
    摘要:
    摘要 【目的】探究德夯地质公园林溪交错带草本群落优势种生态位特征、种间联结性及群落稳定状态,为深入研究该区域提供理论支持。【方法】选取生态位测定、方差比率法、χ2检验、Spearman秩相关系数、联结系数对3条溪中的草本群落优势种进行分析。【结果】(1)九龙溪与玉泉溪中透茎冷水花生态位最宽,夯峡溪则为小赤麻。3条溪的生态位重叠指数普遍偏小,说明优势物种种间竞争较弱,对环境资源的需求相似性不大。(2)3条溪草本植物总体关联性与种间关联均以不显著负联结为主,种间联结性较低,多为独立分布。(3)群落目前尚处于不稳定状态,且草本群落的演替发展受群落内部与群落外部的共同影响。【结论】德夯地质公园林溪交错带草本群落优势种间关联弱,物种独立分布,群落处于不稳定状态。
    2024,44(12):1965-1972   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20220914
    摘要:
    【目的】结果习性是选育植物良种及其科学管理的基础,调查石羊河下游的白刺,确定其繁殖物候和结果枝特征以及果实性状,为其优良种质选择和栽培管理提供参考。【方法】结合生物生态学调查方法,在野外调查基础上运用物候学和生物学分析方法,统计分析调查区白刺物候及其结果习性。【结果】3年生白刺开始开花结果,当年花芽分化,混合芽在翌年可发育成结果枝,开花结果;营养枝和枝刺都可形成花芽,其中营养枝占比66.67%。结果母枝生长果枝、营养枝、结果枝+营养枝和枝刺,结果枝显著多于其他类型枝(P<0.05);结果枝数平均占比81.49%;结果枝可分为短果枝(2~6 cm,42.72%),中果枝(6~10 cm,52.43%)和长果枝(10.1~11.6 cm,4.85%。营养枝和枝刺的果序平均数分别为6.62,6.69个,结果率3个/序的占比分别是56.41%和39.13%,但是二者差异不显著(P>0.05)。白刺果实为长圆形,横径与其性状的关系大于纵径,且显著影响鲜果重。白刺花蕾形成至果实开始脱落的时间为25~40 d。【结论】白刺的花期和果期都随气候变暖有提前和延长趋势,结果母枝是一种复合性枝,枝类型和结果习性受生境影响小于果实性状。
    2024,44(12):1973-1979   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。
    2024,44(12):1980-1987   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。
    2024,44(12):1988-1992   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。
    2024,44(12):1993-2006   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240439
    摘要:
    【目的】木栓质是一种聚酯型生物聚合物,特异性沉积在植物的内皮层、周皮、种皮和伤口外表皮等组织中。作为植物与环境之间的屏障,木栓质通过控制水和溶质运输,保护植物免受环境胁迫和病原侵袭。文章综述了木栓质生物合成的关键酶和转录因子,探讨了环境因子对木栓质合成和沉积的影响,并展望了未来研究方向。【评论】木栓质的调控涉及多种因素,包括关键酶如β-酮脂酰-CoA合成酶(KCS)、脂肪酰基还原酶(FAR)、细胞色素P450酶(CYP家族)和转录因子如MYB、NAC、WRKY等,环境因子也通过复杂的信号转导途径调控木栓质的生物合成与沉积。【展望】未来研究应聚焦木栓质生物合成的关键调控节点,尤其是在作物中探究影响木栓质物种差异性沉积的因素,并借助多组学等方法解析其运输、组装及后转录调控机制,有望为作物高养分利用和抗逆性遗传改良提供新策略。
    Available online:2024-11-26, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240445
    摘要:
    【目的】NAC转录因子在植物抵御逆境胁迫中作用显著。研究从抗旱甜菜品种“HI0466”中克隆了NAC转录因子基因BvNAC40,并分析其蛋白结构及干旱胁迫下的表达模式,为揭示其在甜菜抗旱过程中的作用提供理论依据。【方法】利用PCR技术克隆BvNAC40基因,并通过生物信息学分析其蛋白结构,利用绿色荧光蛋白(GFP)标记技术对其进行亚细胞定位研究。利用qRT-PCR技术检测BvNAC40基因在干旱胁迫处理的表达量。利用同源重组技术构建BvNAC40基因的过表达载体和基于烟草脆裂病毒的基因沉默载体。【结果】BvNAC40基因的CDS区序列全长1182 bp,编码393个氨基酸,属于NAC转录因子家族,C端存在跨膜结构域,亚细胞定位显示其主要位于细胞核中。在干旱胁迫处理下,BvNAC40基因在甜菜叶片和根中均显著上调表达。【结论】BvNAC40基因在甜菜抗旱过程中特异表达,研究为后续深入解析BvNAC40基因的抗旱功能及甜菜抗旱品种的选育提供了理论依据。
    Available online:2024-11-26, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240400
    摘要:
    【目的】探究桃丝氨酸乙酰转移酶家族成员Serine Acetyltransferase 4 (SAT4)在不定根形成中的特征及功能,为未来利用育种技术改善桃难生根问题提供潜在靶基因。【方法】利用不定根转录组,筛选到PpSAT4基因,遗传转化李子和拟南芥,分析PpSAT4在不定根形成中的功能。【结果】(1)成功克隆PpSAT4,其编码蛋白的分子质量为30.49 kD,等电点为6.70;顺式作用元件显示,PpSAT4序列中存在光、生长素及赤霉素等响应元件。(2)成功构建过表达载体PpSAT4-CAM-FLAG,遗传转化李子和拟南芥,成功获得相对应转基因株系。(3)PpSAT4过表达能提高李子根系各项指数及POD和SOD酶活性。拟南芥中也发现该基因过表达能显著提高根长与酶活性,推测其在拟南芥中跟李子有相似功能。【结论】PpSAT4具有促进不定根形成的功能。
    Available online:2024-11-26, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240393
    摘要:
    采用灌根法对45个辣椒不同自交系材料进行辣椒疫病盆栽试验,并测定植株部分农艺性状及生理生化指标。结果发现,不同辣椒自交系对疫病的抗性存在较大差异,其中8个自交系(RT19-248、RC17-555、YJ-24、NJ-07、702、298a、CF19和CF20)的发病率低于20%,7个自交系(王H242-1、XJ-19、NJ-08、CB3、CC4、CC7和CF9)的发病率高于80%。与对照相比,接种疫霉菌20天后植株株高、地上部鲜重及氮含量等存在显著差异;相关性分析认为疫病发病率与植株株高及地上部鲜重呈显著负相关,与地上部氮含量呈显著正相关。结果表明,8个自交系(RT19-248、RC17-555、YJ-24、NJ-07、702、298a、CF19和CF20)可以作为选育高疫病抗性辣椒品种亲本,同时高杆、生长旺盛和耐低氮是高抗疫病辣椒品种的初步鉴定标准。
    Available online:2024-11-22, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240280
    摘要:
    【目的】为明确多茶类兼制高香茶树品系‘一路香’和‘叶来香’制茶品质及香气特征,加快茶树良种应用进程。【方法】以‘一路香’和‘叶来香’为原料,制成绿茶、乌龙茶、红茶和白茶,以‘黄旦’为对照,进行感官品质评价与香气组分差异研究。【结果】与‘黄旦’相比,‘一路香’和‘叶来香’制成不同茶类品质均不同程度提升。‘一路香’绿茶品质最优,带花香,主要以β-罗勒烯、己酸叶醇酯等为主。‘叶来香’乌龙茶品质最佳,花香显,以β-罗勒烯、苯乙醇、己酸叶醇酯等为主。‘一路香’与‘叶来香’红茶评分相当,均有花香,‘叶来香’红茶以香叶醇等花果奶香成分为主,‘一路香’红茶以水杨酸甲酯等清香幽长成分为主。‘叶来香’制成的白茶品质最优,呈现奶粉香,主要以香叶醇、(E)-2-己烯醇等为主。【结论】‘一路香’与‘叶来香’均适制绿茶、乌龙茶、红茶和白茶,其中‘一路香’更适制绿茶和红茶,‘叶来香’更适制乌龙茶、红茶和白茶。
    Available online:2024-11-22, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240426
    摘要:
    【目的】通过构建NtCET4基因过表达植株分析该基因在调控烟草开花时间中的作用,探讨基于NtCET4操纵提高烟草有效叶数量从而提高烟叶产量的可行性。【方法】构建NtCET4基因过表达载体后通过农杆菌介导的叶盘转化法转化烟草获得转化植株,PCR和GUS染色鉴定的转化植株通过苗期qRT-PCR分析过表达特性,过表达株系移栽后观察其开花时间、有效叶数量的变化并通过qRT-PCR分析NtCET4在开花前后的相对表达量变化。【结果】与野生型(K326)相比,9个转基因株系中4个株系为NtCET4过表达株系。NtCET4过表达株系花芽分化时间显著延迟(较WT晚14天左右)、有效叶片数量增加。检测开花前后的NtCET4表达量发现,过表达株系的表达量均高于野生型,且开花前表达量大于开花后。【结论】烟草植株中NtCET4过表达能有效延长营养芽活动时间从而实现延迟开花、增加植株的有效叶片数量。
    Available online:2024-11-22, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240450
    摘要:
    【目的】克隆红肉火龙果糖转运蛋白SWEET家族HpSWEET7基因,探讨其在果实糖积累中的生理作用,为改良果实风味和品质提供靶基因。【方法】从‘紫红龙’克隆HpSWEET7基因,开展序列比对和系统进化分析,利用qRT-PCR检测基因表达,融合荧光蛋白检测亚细胞定位,利用酵母生长互补和酸化检测糖转运活性。【结果】HpSWEET7的开放读码阅读框长度为771 bp,编码256个氨基酸残基。HpSWEET7含有2个“MtN3/_saliva”(Pfam编号PF03083)和7个跨膜结构域。HpSWEET7与拟南芥AtSWEET6和AtSWEET7具有最近的亲缘关系,属于SWEET II类。HpSWEET7在茎的表达微弱;果实授粉后10 d向20 d发育,其表达升高并达到最高;随后下降并在成熟(授粉后30 d)时表达微弱 。HpSWEET7在茎的表达量显著低于果实6个发育时期;在授粉后20 d的果实表达量最高,随果实发育逐渐下降并在成熟果实(授粉后30 d)的表达量最低。亚细胞定位检测证明HpSWEET7位于细胞膜。HpSWEET7具有葡萄糖、果糖、甘露糖、山梨醇和半乳糖转运活性,酸化检测进一步证明其转运葡萄糖和果糖。【结论】HpSWEET7跨细胞膜转运己糖,在红肉火龙果果实发育期间参与糖积累。
    Available online:2024-11-22, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240332
    摘要:
    【目的】调查分析麻栗坡亚热带常绿阔叶林壳斗科的群落结构和群落动态,探究栎属、石栎属、栲属的共存机制和优势性差异,为理解壳斗科植物共存提供实例。【方法】2021年5月在麻栗坡自然保护区设置4个600 m2的样方,用excel 2019,SPSS 25.0软件从个体数及胸高断面积分析优势类群,制作壳斗科三属的静态生命表和存活曲线分析其属间差异和共存机制。【结果】(1)4个样方中壳斗科和石栎属的平均胸高断面积占比分别为57.04%和32.82%,为优势科属。(2)3属径级分布均呈桶型,幼苗大树植株占比低(17.43%),幼树中树植株占比高(82.57%)。(3)3属存活曲线均为Deevey-Ⅱ型,栎属、栲属物种死亡率随径级升高而增加,但石栎进入幼树后呈现稳定。【结论】壳斗科尤其是石栎属是麻栗坡亚热带常绿阔叶林中的优势类群。3属在群落动态、分布特征和物种多样性方面的分化是造成其共存和优势性差异的重要原因。
    Available online:2024-11-20, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240483
    摘要:
    【目的】探究不同浓度脱落酸(ABA)对棉花花铃期叶片光合效应和超微结构的影响机理,为通过ABA调控南疆地区棉花无效水分损耗提供理论依据。【方法】以大田栽培棉花品种“塔河2号”植株为对象,设置叶面喷施低浓度(50 μmol/L)、高浓度(100 μmol/L)ABA和清水(对照 )3个处理,测定叶片光合色素含量、光合气体交换参数、气孔特征和超微结构等指标。【结果】与对照相比,叶面喷施ABA 1 d后,高低浓度ABA处理棉花叶片气孔密度、形状指数和叶绿体面积均增加,而叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率降低,且高浓度处理效果更为明显;喷施ABA 4 d后,高浓度处理棉花叶片气孔密度降低,形状指数增加,而低浓度处理叶片气孔密度增加。【结论】叶面喷施ABA后,棉花叶片通过调节气孔密度和形态指数影响气孔闭合,导致叶绿素含量降低,但叶绿体结构会自动调整来抵消这种不利影响,并以高浓度处理降低棉花无效水分损耗的效果较好。
    Available online:2024-11-20, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240493
    摘要:
    【目的】探究外源糖调控彩色马蹄莲佛焰苞花青素苷合成和呈色的分子机制,为切花采后保鲜技术的开发提供理论依据。【方法】以玫红色彩色马蹄莲切花为试材,研究333,499,666 mmol/L浓度下葡萄糖、甘露糖、甘露醇、GHG(盐酸氨基葡萄糖和葡萄糖混合溶液)处理对切花色彩表型、花青素苷含量及其合成相关基因表达的影响。【结果】(1)葡萄糖、甘露糖和甘露醇处理使彩色马蹄莲佛焰苞明度下降,红度和彩度增加,并促进了花青素苷的积累;GHG处理显著降低佛焰苞红度和彩度,使花青素苷积累下降。(2)在499 mmol/L浓度下,甘露醇显著促进了花青素苷合成相关基因ZhMYB、ZhCHS、ZhCHI、ZhF3H、ZhF3"H、ZhDFR和ZhANS的表达,葡萄糖显著促进了除ZhANS外6个基因的表达;GHG处理下ZhMYB、ZhCHS和ZhCHI表达量低于葡萄糖单独处理。【结论】适量的外源葡萄糖、甘露糖和甘露醇能有效促进彩色马蹄莲佛焰苞中花青素苷的积累并改善其呈色,尤其在499 mmol/L浓度下,葡萄糖、甘露醇显著促进花青素苷合成相关基因的表达,其中葡萄糖通过依赖HXK途径调控ZhMYB、ZhCHS和ZhCHI的表达来影响佛焰苞中花青素苷的合成。
    Available online:2024-11-20, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240504
    摘要:
    目的】研究脱落酸(ABA)对重度盐胁迫下马蔺生长、叶片气孔特征和光合性能的影响,探究重度盐渍土下提高马蔺耐盐性的适宜ABA 浓度,为马蔺在重度盐渍土的栽培提供依据。【方法】以马蔺(耐盐种质ML004和敏盐种质ML035)幼苗为试验材料,利用150mmol?L-1NaCl溶液模拟重度盐胁迫环境,以不施加NaCl溶液和ABA处理为对照,研究脱落酸(0、1、2.5、5、10μmol?L-1)对NaCl胁迫下马蔺幼苗生长、气孔特征和光合性能的影响。【结果】150mmol?L-1NaCl胁迫下,两份马蔺种质幼苗叶片均表现出不同程度的盐害症状,且ML35号叶片的盐害症状较ML04号严重。喷施ABA溶液增加了两份种质材料的耐盐性,其中ABA溶液增强ML04号耐盐性的效果较好。喷施ABA溶液可显著增加马蔺的株高和生物量,可通过调整气孔形态及空间分布格局来优化气体交换过程,减小叶绿素含量的降低增强其光合作用等提高马蔺幼苗的耐盐性。【结论】150mmol?L-1NaCl 盐胁迫下ML35号的盐害反应比ML04号的盐害反应严重。喷施适宜浓度ABA可缓解盐胁迫对马蔺幼苗生长的影响,本次试验中2.5μmol?L-1ABA溶液喷施效果最佳,是提高马蔺耐盐性的一种有效方法。
    Available online:2024-11-20, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240490
    摘要:
    【目的】探究不同云杉针叶解剖结构与其抗旱性的关系,为云杉的保育研究及优良种质资源的筛选提供参考。【方法】以呼和浩特树木园引种栽培20年以上15种云杉为材料,采用徒手切片技术观察针叶解剖结构并分析相关指标。【结果】(1)15种云杉针叶均由角质层、表皮层、下皮层、叶肉组织、内皮层、中柱组织等部分组成。叶肉无栅栏组织、海绵组织的分化。(2)15种云杉针叶解剖结构不同指标均存在显著差异,其中以中柱面积变异系数最大(22.83%),角质层厚度变异系数最小(9.69%)。(3)云杉针叶解剖结构各指标对其抗逆性贡献为:皮层厚度>中柱组织的面积>中柱厚度>针叶横截面面积>角质层厚度>内皮层细胞长度>表皮层厚度>针叶横截面气孔数>内皮层厚度。(4)聚类分析将15种云杉分为4类,反映出供试植物在保护组织、营养组织和输导组织发达程度上的差异。【结论】15种云杉针叶解剖结构对环境适应是形式多样的,通过构建发达角质层、表皮细胞、叶肉细胞与中柱组织,提高水分贮存量与水分利用效率,使其在干旱环境下能正常生存。
    Available online:2024-11-19, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240202
    摘要:
    【目的】本文记录报道西藏角苔门植物新记录种,丰富西藏苔藓植物区系。【方法】对采自中国西藏色季拉山苔藓植物进行鉴定、分析,并采用经典分类学方法并结合超微结构观察,以期为西藏及中国苔藓植物多样性研究提供可借鉴资料,【结果】发现角苔(Anthoceros punctatus L.)和黄角苔(Phaeoceros laevis (L.) Prosk.)为西藏的新记录种。【结论】描述了其形态特征描述,提供了显微形态结构图片和孢子超微结构图片,对其生境和分布进行分析,该2种的发现丰富了西藏自治区苔藓植物区系名录,为角苔植物研究提供了新资料。
    Available online:2024-11-19, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240449
    摘要:
    【目的】探究外源一氧化氮(NO)对干旱胁迫下益母草生长及品质的影响,为益母草抗旱栽培及品质提升提供理论依据。【方法】采用100 μmol/L硝普钠作为NO供体进行预处理,分别以10%、20%和30%聚乙二醇-6000模拟不同程度干旱胁迫,分析外源NO对干旱胁迫下益母草种子萌发、幼苗生长及药效成分积累的影响。【结果】(1)外源NO通过调控淀粉酶活性,显著促进10% PEG及20% PEG胁迫下益母草种子萌发;(2)外源NO能显著缓解干旱胁迫对益母草幼苗生长的抑制,其原因可能是由于外源NO通过降低丙二醛和过氧化氢含量,从而缓解氧化损伤;(3)通过测定益母草中的主要药效成分,发现外源NO能促进干旱胁迫下盐酸益母草碱、盐酸水苏碱及黄酮类化合物积累。【结论】外源施用NO可缓解轻度和中度干旱胁迫下益母草种子萌发及幼苗生长,并有助于促进胁迫下药用成分的积累。
    Available online:2024-11-19, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240355
    摘要:
    【目的】明确乡土植物小花溲疏的开花和繁育特性,推动溲疏属植物抗性育种和资源利用,丰富北方地区观花灌木种类。【方法】对小花溲疏的花器官形态、开花物候、花粉活力、柱头可授性和繁育系统进行观测与分析。【结果】(1)在北京,小花溲疏4月下旬始花,5月中旬结束,为集中开花模式,群体花期22~23 d,单花花期8 d(可分为8个时期);(2)T5-花瓣平展期的柱头可授性最强、T6-雄蕊展开期的花粉活力最高;(3)花粉活力测定最适培养基为蔗糖100.0 g/L+硼酸0.3 g/L+氯化钙0.2 g/L;(4)花粉短期(10 d内)干燥保存均可,中期(10~30 d)可?20 ℃和?80 ℃干燥保存,长期(大于30 d)?80 ℃干燥保存。【结论】小花溲疏为异交为主的混合交配系统,需要传粉者,不存在无融合生殖,育性较强,可作为溲疏属杂交育种的亲本,其自交亲和性低的原因不是雌雄蕊异位和异熟。
    Available online:2024-11-19, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240401
    摘要:
    探究秦岭山地生态环境敏感区典型恢复植被类型的固碳特征,以期为应对气候变化和国家重大生态工程实施提供科学依据。[方法]在秦岭东段选取7种典型植被类型(油松、栓皮栎、油松-栓皮栎混交林、侧柏、刺槐、草地和农地),通过调查不同类型生态系统下地上植被、地表枯落物、土壤剖面等要素和计算有机碳,分析其固碳效应及碳密度构成特征。[结果](1)秦岭东段典型恢复林草植被的固碳功能显著,呈现出侧柏(16325.2 g/m2)>栓皮栎(16073.0 g/m2)>油松-栓皮栎混交林(11729.5 g/m2)>刺槐(9023.9 g/m2)>油松(8610.1 g/m2)>草地(7177.9 g/m2)>农地(5496.2 g/m2)的特征。森林生态系统的固碳效应表现最好,其次是草地、农田生态系统。生态系统碳密度的构成比例呈现出土壤层>植被层>枯落物层的特征。(2)固碳能力总体上随恢复年限增加表征为增加的趋势。森林生态系统的碳密度在中龄林和近熟林阶段较高,之后在过熟林阶段,碳储量开始趋稳并缓慢下降。(3)秦岭地区不同恢复植被类型碳密度存在较为明显的阴阳坡差异,森林生态系统碳密度在坡向间的差异更为明显。[结论]植被固碳作用随林龄变化表现出阶段性的特征,然而如何有效因地制宜管理高碳汇树种,实现国家2060年碳中和目标仍需进一步研究。
    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:2024-11-22, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240283
    摘要:
    【目的】种子萌发是沙苑子规范化栽培中的关键环节,探讨温度和水分两大因素对沙苑子种子萌发的影响,明确不同温度、水分条件与种子萌发之间的关系,可为沙苑子的规范化栽培提供一定的理论依据和技术参考。 【方法】以陕西省大荔县沙苑子种子为试验材料,在不同温度(5、10、15、20、25和35 ℃)、不同水势(0、-0.2、-0.4、-0.6和-0.8 MPa)处理条件下,进行沙苑子种子萌发试验,测定种子萌发率,利用多元回归分析建立积温模型与水势模型,分析温度和水势对沙苑子种子萌发过程的影响。 【结果】在20 ℃条件下,萌发率达到最大,为94.00%,萌发速率略低于25 ℃但无显著性差异;0 MPa时萌发率达到最大,为92.74%,萌发率与萌发速率均随着水势的减小而降低。沙苑子种子萌发的基础温度Tb为7.97 ℃,种子群体萌发率达到50%时的积温值θT(50)为358.88 ℃·h;萌发的基础水势ψb(50)为-0.6558 MPa,种子群体萌发率达到50%时的水势积累值θH(50)为20.15 MPa·h。 【结论】不同温度和水分对沙苑子的种子萌发具有不同程度的影响,其萌发的最适温度与水分条件为20 ℃与0 MPa。在实际生产中根据沙苑子对温度与水分的需求特性可合理预测沙苑子种子萌发的时间,合理安排生产,提升其栽培的规范化水平。
    2012,32(10):1965-1970, DOI:
    [摘要] (5303) [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] (157) [HTML] (0) [PDF 10.06 M] (21825)
    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] (475) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (21137)
    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] (308) [HTML] (0) [PDF 945.50 K] (20717)
    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] (273) [HTML] (0) [PDF 3.98 M] (20680)
    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] (202) [HTML] (0) [PDF 7.13 M] (20577)
    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] (189) [HTML] (0) [PDF 3.00 M] (20563)
    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] (152) [HTML] (0) [PDF 860.15 K] (20552)
    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] (154) [HTML] (0) [PDF 2.58 M] (20486)
    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):1273-1282, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230751
    [摘要] (181) [HTML] (0) [PDF 4.36 M] (20454)
    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):1201-1207, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230757
    [摘要] (208) [HTML] (0) [PDF 563.06 K] (20448)
    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] (124) [HTML] (0) [PDF 19.69 M] (20435)
    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):1261-1272, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240120
    [摘要] (117) [HTML] (0) [PDF 984.20 K] (20422)
    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):1250-1260, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240163
    [摘要] (153) [HTML] (0) [PDF 2.09 M] (20421)
    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):1295-1304, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240059
    [摘要] (144) [HTML] (0) [PDF 1.18 M] (20346)
    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] (7445) [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] (1852) [HTML] (0) [PDF 14.05 M] (16040)
    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] (5658) [HTML] (0) [PDF 656.79 K] (15627)
    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] (1339) [HTML] (0) [PDF 11.92 M] (13531)
    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] (5666) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (9070)
    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

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