• 2015年第35卷第9期文章目次
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    • 三明野生蕉β-1,3葡聚糖酶基因克隆及其低温下SA处理后的表达分析

      2015, 35(9):1709-1721. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1709

      摘要 (2512) HTML (0) PDF 6.82 M (2085) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三明野生蕉(Musa spp.AB group)为材料,利用RT-PCR和RACE技术,克隆获得β-1,3葡聚糖酶5个基因(Mugsp1.2~Mugsp5)的cDNA和DNA序列。序列和生物信息学分析表明Mugsp1.2、Mugsp2、Mugsp3、Mugsp4和Mugsp5的ORF长度分别为1 020、1 047、999、1 023和960 bp,分别编码339、348、332、340和319个氨基酸;Mugsp1.2、Mugsp2和Mugsp4蛋白具有N端和C端(CTPP)信号肽结构,推测为Ⅰ类β-1,3葡聚糖酶,而Mugsp3只含有N端信号肽,无CTPP结构,Mugsp5则不具有信号肽结构;构建Mugsp1.2、Mugsp2、Mugsp4瞬时表达载体并转化洋葱表皮的亚细胞定位观察结果显示,常温下Mugsp1.2、Mugsp2和Mugsp4主要在细胞膜、细胞质上表达,而经过8 ℃低温处理后Mugsp1.2、Mugsp2和Mugsp4均能够转移至细胞核表达;β-1,3葡聚糖酶基因在不同低温处理下的实时荧光定量(qRT-PCR)检测结果显示,β-1,3葡聚糖酶基因均能响应低温胁迫,是低温胁迫相关基因,但基因间表达水平存在差异;低温下SA处理后的定量结果显示,SA处理会推迟β-1,3葡聚糖酶基因的表达。

    • 枸杞LbMYB103基因克隆及转化拟南芥的研究

      2015, 35(9):1722-1727. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1722

      摘要 (2582) HTML (0) PDF 1.76 M (2868) 评论 (0) 收藏

      摘要:以枸杞品种‘宁杞1号’花药为材料,采用 RT-PCR技术,分离了R2R3类MYB基因LbMYB103包含完整开放阅读框(ORF)的cDNA片段,碱基序列与已知基因HQ415755完全一致。运用Gateway技术构建LbMYB103基因植物过表达载体pMDC83-LbMYB103,利用基因枪法将融合有绿色荧光蛋白(GFP)的过表达载体转入洋葱表皮细胞,将LbMYB103基因定位在细胞核。实时荧光定量PCR分析发现,LbMYB103基因在花药中优势表达,果实中表达量较低,在根、茎和叶中均未检测到其转录本,推测LbMYB103基因可能在花药发育过程中起重要作用。通过根癌农杆菌介导法将pMDC83-LbMYB103转入拟南芥(Col-0),经筛选获得T1代抗性再生植株52棵,PCR鉴定有41棵阳性植株,收获T1代种子,经抗性筛选获得T2代抗性植株29棵,PCR鉴定有23棵阳性植株。实时荧光定量PCR分析表明,LbMYB103在拟南芥植株的基因组中正常表达。表型观察发现T1和T2代拟南芥花药发育异常,花发育迟缓,果荚短小无种子,进一步表明LbMYB103可能与植物的育性有关。该结果为进一步开展枸杞遗传转化,深入研究LbMYB103基因在枸杞花药发育过程中可能发挥的调控功能奠定了基础。

    • 葡萄风信子MaANS基因及启动子的克隆与分析

      2015, 35(9):1728-1734. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1728

      摘要 (2041) HTML (0) PDF 5.51 M (1816) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究根据转录组测序结果,在葡萄风信子(Muscari armeniacum) ‘亚美尼亚’中克隆到花青素合酶(ANS)基因的cDNA与DNA序列,该基因命名为MaANS。采用荧光实时定量分析MaANS时空表达模型,同时利用染色体步移法克隆到MaANS上游1 044 bp的一段序列。信息学分析表明:MaANS开放阅读框为1 065 bp,编码355个氨基酸;DNA与cDNA的一致性为89.62%,DNA序列在ATG下游515~594 bp之间插入1个79 bp内含子;启动子序列在-70 bp位置有1个TATA-box,有多个光响应元件及MYB结合位点等。荧光实时定量分析表明,MaANS基因在花中优势表达,并且在完全着色期表达量最高。该研究结果为深入研究MaANS基因功能、分析葡萄风信子着色机理奠定了基础。

    • 番茄LeRma1基因的克隆与表达

      2015, 35(9):1735-1745. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1735

      摘要 (2316) HTML (0) PDF 5.88 M (1932) 评论 (0) 收藏

      摘要:以番茄‘哈大粉801’为试材,利用RT-PCR技术,克隆得到1个E3泛素蛋白连接酶基因LeRma1(GenBank登录号XM_004243764.1)。对LeRma1基因进行序列分析,并对LeRma1基因在番茄植株的不同部位以及在非生物胁迫(干旱、盐、碱、高温、低温)下的表达和生理特性进行研究,为培育和改良番茄品种提供理论依据。结果表明:(1)序列分析显示,LeRma1基因的cDNA全长序列729 bp,编码242个氨基酸,分子量为27.05 kD,理论pI 7.97;同源分析显示,番茄LeRma1蛋白与马铃薯的一致性最高(91%)。(2)半定量PCR检测表明, LeRma1基因在番茄根、茎、叶、花、果实中均有表达,且表达差异不明显。(3)干旱胁迫下,LeRma1基因在番茄叶片中优势表达,而在整个干旱过程中根部的LeRma1基因表达量变化不明显;抗旱相关基因LEA、 DREB2A、ABI3在干旱胁迫过程中,番茄叶片中均有表达,且其表达量呈上升趋势,而在根部DREB2A、ABI3基因基本没有检测到。(4)干旱胁迫过程中,番茄植株中丙二醛(MDA)含量呈显著升高趋势,质膜系统严重损伤,体内保护酶(SOD、POD、CAT)活性上升,且根部活性总体明显高于叶片。(5)在非生物逆境(盐、碱、高温、低温)胁迫过程中,LeRma1基因在番茄叶片和根部的表达几乎都有增强的趋势,且在叶片中均是胁迫3 h后诱导起始增强表达。研究认为,LeRma1基因是一个受干旱胁迫诱导增强表达的基因,且在叶片中优势表达,说明LeRma1基因对植物耐受干旱胁迫所起的作用存在一定的组织差异性,而且LeRma1基因可能参与番茄的干旱应答及信号转导过程,在番茄抵抗其他非生物胁迫中LeRma1基因也可能具有一定的作用。

    • 香蕉类甜蛋白基因MaTLP1的克隆与表达分析

      2015, 35(9):1746-1751. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1746

      摘要 (2067) HTML (0) PDF 2.84 M (1864) 评论 (0) 收藏

      摘要:在香蕉EST文库中,通过RACE技术克隆到1个香蕉类甜蛋白基因的全长序列。该序列最大开放阅读框942 bp,编码313个氨基酸。Blast分析发现,它与其他类甜蛋白相似度为56.10%,含有类甜蛋白(TLPs)特有的保守结构域,命名为MaTLP1。系统进化树表明,MaTLP1基因编码蛋白与海枣的亲缘关系较近,与香蕉的进化模式相似。组织特异性分析表明,MaTLP1在根、球茎、假茎中的表达量高,叶中较弱,花和果实中微量表达。实时荧光定量PCR分析显示,在抗病香蕉品种中,接种尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)枯萎病菌后MaTLP1基因上调表达,在感病香蕉品种接菌2 d后MaTLP1基因受到抑制,虽然在接菌4 d 后上调表达,但是相对于抗病品种上调较小。研究表明,MaTLP1基因可能在香蕉抗枯萎病的过程中起作用。

    • 核桃JrsHSP17.3基因克隆及温度胁迫响应模式分析

      2015, 35(9):1752-1756. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1752

      摘要 (2014) HTML (0) PDF 1.67 M (2239) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析核桃(Juglans regia)转录组,鉴定获得核桃热激蛋白家族sHSP17.3基因的全长cDNA序列,命名为JrsHSP17.3。JrsHSP17.3基因开放读码框474 bp,编码产物含157个氨基酸,分子量为17.64 kD,理论等电点为5.35。为了研究该基因表达的组织特异性及温度响应模式,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法,对高温和低温胁迫下JrsHSP17.3基因在根、茎、叶中的转录水平进行分析。结果显示,JrsHSP17.3基因在不同组织中均有表达;经高温(36 ℃~52 ℃)和低温(16 ℃~6 ℃)处理后,JrsHSP17.3基因均可被显著诱导,其中12 ℃胁迫1 h表达最高,为对照(非处理情况)的142.02倍。研究表明核桃JrsHSP17.3基因能够响应冷热温度胁迫,为进一步研究JrsHSP17.3基因的抗寒耐高温特性奠定基础。

    • 乌拉尔图小麦Viviparous-1基因的单倍型及其表达特性研究

      2015, 35(9):1757-1766. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1757

      摘要 (2520) HTML (0) PDF 1.93 M (2967) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究采用PCR和半定量RT-PCR方法,对乌拉尔图小麦(Triticum urartu)休眠基因Viviparous-1A(Vp-1A)的单倍型进行分析,并通过建立系统进化树,对Vp-1A基因在乌拉尔图小麦、普通小麦和其他近缘种间的系统发育关系进行分析。结果表明:(1)在20份乌拉尔图小麦中共发现4种新等位变异类型,分别命名为TuVp-1Abgi、TuVp-1Adfi、TuVp-1Aefi和TuVp-1Acgh。与普通小麦的TaVp-1Aa(AJ400712)基因相比,这4种单倍型主要是在第3内含子中有多个TTC不同重复,在第2和第5内含子中存在序列的缺失以及SNPs;(2)用ABA处理种子胚后,4种不同单倍型材料的mRNA表达水平发生变化,表明这4种单倍型对ABA敏感性不同;(3)乌拉尔图小麦中Vp-1A基因不同单倍型,在第2、第3和第5内含子中碱基序列的插入和缺失,影响了Vp-1A基因的表达特性及对ABA的敏感性,从而影响种子休眠特性;(4)鉴定和分析发现,乌拉尔图小麦TuVp-1Adfi单倍型可作为小麦穗发芽抗性资源。

    • 异子蓬PEPC基因原核表达及其重组菌在非生物胁迫下的耐受力解析

      2015, 35(9):1767-1775. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1767

      摘要 (2241) HTML (0) PDF 4.00 M (1919) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究在Escherichia coli Transetta(DE3)中表达了C4盐生植物异子蓬的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC),并进行了酶学特性及非生物胁迫响应分析,以期初步阐明PEPC基因在非生物胁迫下的生物学功能,为异子蓬PEPC的非生物胁迫的抗性生理研究提供参考依据。基于5′-RACE技术获得异子蓬PEPC全长基因(GenBank登录号为KP985714),构建了E.coli Transetta::pGEX-4T-1-PEPC重组菌株。通过分光光度法和酶联免疫吸附技术(ELISA)分别测定了PEPC重组蛋白的酶活和含量,并检测E.coli Transetta::pGEX-4T-1-PEPC重组菌株在非生物胁迫下的耐受性。生物信息学分析发现,该PEPC基因的cDNA全长为2 901 bp,编码966个氨基酸,与甜菜(Beta vulgaris)PEPC的氨基酸序列一致性达90%,具有PEPC的典型保守结构域(PEPcase)以及VlTAHPTQsiRR和VMIGYSDSgKDAG活性位点;PEPC蛋白属PEPC-1型的不含信号肽的非分泌型亲水蛋白。Western blot结果显示,融合GST的PEPC蛋白的分子量约130~140 kD;在37 ℃用0.8 mmol/L IPTG诱导E.coli Transetta::pGEX-4T-1-PEPC重组菌株显示出更高的PEPC酶活及含量,而且E.coli Transetta::pGEX-4T-1-PEPC重组菌在200~800 mmol/L NaCl、5%~20% 聚乙二醇(PEG) 6 000、25 ℃~52 ℃温度范围、50~400 μmol/L甲基紫精和pH 3.0~11.0的非生物胁迫下生长均明显优于对照。研究表明,异子蓬PEPC基因的表达提高了E.coli耐受非生物胁迫的能力。

    • 玉米萜类植保素代谢关键基因对小斑病侵染的防御响应分析

      2015, 35(9):1776-1780. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1776

      摘要 (2249) HTML (0) PDF 1.44 M (2529) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究选用小斑病差异抗性的玉米自交系Mo17(较抗)、‘郑58’(中抗)和‘吉419’(感),分别于接种小斑病病原菌玉蜀黍平脐孺胞(Cochliobolus heterostrophus)0、6、12、24、36和48 h时采集接种叶片为材料,采用半定量和实时荧光定量PCR技术,检测倍半萜植保素Zealexin生物合成关键基因(TPS6、TPS11)、二萜植保素Kauralexin代谢关键基因An2以及茉莉酸合成关键基因AOC的表达模式,为阐明不同抗性品种对玉米小斑病的差异防御机制提供理论依据。结果显示:接种小斑病病原菌后,抗病自交系Mo17中TPS6、TPS11基因表达诱导不显著,An2基因表达迅速增加,AOC基因于接种12 h后表达明显上调。‘郑58’中TPS6、TPS11基因被快速诱导,在接种24 h时表达量达到最大,An2基因表达逐渐增加但差异不显著,AOC基因表达量于接种6 h后显著增加;感病自交系‘吉419’中TPS6、TPS11、An2基因在接种24 h后才显著上调,明显比抗性自交系缓慢,AOC基因表达先呈现递减的趋势然后上升,在24 h表达量最高并持续到48 h。研究表明,两类植保素代谢在玉米小斑病防御中具有不同的时间应答模式,但都受到茉莉酸介导。感病自交系中植保素代谢防御响应较慢,而抗病自交系中响应较快,符合其抗性差异。

    • 玉米叶表皮短细胞发育过程的形态特征及栓质细胞作用研究

      2015, 35(9):1781-1790. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1781

      摘要 (2173) HTML (0) PDF 4.07 M (4003) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用大田试验,直接撕表皮或对叶片进行固定处理,结合单染、复染、荧光染色等多种细胞学显色方法,利用光学显微镜、荧光显微镜和扫描电子显微镜系统观察玉米叶表皮短细胞的发生时期、发育过程、分布规律以及形态结构特征,研究K+和H2O2在栓质细胞中的分布变化与表皮其它细胞中K+和H2O2的分布及气孔器开关的关系,为进一步挖掘短细胞的新功能提供细胞学依据。结果表明:(1)短细胞是同步发生在玉米多叶位新表皮组织形成过程中,所有植株从第7新生叶,大部分第6叶,极少数第5叶的基部同时开始发生短细胞,之后新生的高位叶也均发生短细胞,并随着叶位的升高叶片各部位短细胞密度均增大,所有植株的1~4叶(因不再生长)均无短细胞出现。(2)初期发育的叶表皮细胞进行不对称分裂,生成相互交替的长、短细胞,有的短表皮细胞横(垂直叶脉)分裂,形成栓质细胞和硅质细胞对;栓质细胞基部与叶肉细胞相邻,硅质细胞嵌在栓质细胞和表皮细胞间偏上。(3)有短细胞发生的叶片,宏观背面发亮且覆有蜡质层,微观表皮细胞的着色特性发生了变化;栓质细胞为面包形柱状细胞,硅质细胞为哑铃形扁细胞。(4)气孔器张开时,栓质细胞中没有K+和H2O2的积累;气孔器关闭时,栓质细胞中积累了大量的K+和H2O2,且栓质细胞中K+和H2O2的积累始终与副卫细胞中K+和H2O2的积累变化一致,而硅质细胞和长细胞没有K+和H2O2的积累。该研究确定了玉米叶表皮短细胞发生的时期;展示了其发育过程的形态学变化特征;发现栓质细胞中K+和H2O2的积累随气孔器开关呈周期性变化,且与副卫细胞中K+和H2O2的积累变化保持一致。

    • 曼地亚红豆杉对甲醛胁迫的生理响应

      2015, 35(9):1791-1799. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1791

      摘要 (2203) HTML (0) PDF 3.68 M (2103) 评论 (0) 收藏

      摘要:以一年生曼地亚红豆杉(Taxus media cv.hicksii)扦插苗为材料,采用密闭箱静态熏气法,研究不同甲醛(CH2O)浓度(0、5、10、20和40 mg·m-3)和熏气时间(1、3、5、7 d)对曼地亚红豆杉的生理响应。结果显示:(1)在5~20 mg·m-3CH2O浓度下,曼地亚红豆杉叶片均无受害症状,在40 mg·m-3CH2O熏气1 d时,叶片开始出现受害症状,并随时间的延长逐渐加重;(2)随着CH2O浓度的增加和熏气时间的延长,叶片MDA、Pro含量和相对电导率皆呈增加趋势,SS含量表现为先升后降,但仍显著高于对照;(3)在5 mg·m-3CH2O处理下,叶片SOD、CAT、PPO和GR作为第一道防线共同作用以清除过多的活性氧,其中PPO最为敏感;在10、20 mg·m-3CH2O处理下,SOD、POD、CAT、PPO、APX和GR共同作用加快对活性氧的清理;在40 mg·m-3CH2O浓度下,各酶的活性均受到抑制,其中APX、PPO和GR活性显著低于对照,而SOD、POD和CAT活性仍显著高于对照。研究表明,在中低CH2O浓度(5~20 mg·m-3)处理下,曼地亚红豆杉主要通过合成渗透调节物质和活性氧自由基的酶促清除机制共同作用来适应逆境,在40 mg·m-3CH2O浓度下,APX、PPO、GR活性受到显著抑制,细胞膜过氧化程度加剧,植物叶片受到伤害;在CH2O浓度低于20 mg·m-3时,曼地亚红豆杉通过自身的应激保护系统来维持正常的生理活动,表现出较强的CH2O耐受性。

    • 外源亚精胺对甜瓜幼苗白粉病抗性的影响

      2015, 35(9):1800-1807. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1800

      摘要 (2029) HTML (0) PDF 3.20 M (2062) 评论 (0) 收藏

      摘要:以高感白粉病甜瓜‘066’、感病品种‘0544’、抗病品种‘Yuntian-930’为试材,对白粉病菌胁迫下外源亚精胺(Spd)处理的甜瓜幼苗叶片超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO)活性,以及过氧化氢(H2O2)、丙二醛( MDA)和光合色素含量进行了研究,探讨外源Spd对甜瓜白粉病抗性的诱导效应及其生理机制。结果表明:(1)白粉病菌接种后甜瓜叶片的防御酶活性、光合色素含量先升后降,MDA含量升高;(2)外源Spd处理缓解了白粉病菌胁迫下甜瓜叶片防御酶活性、光合色素含量的下降,降低MDA含量及甜瓜的病情指数,并以1.0 mmol/L Spd处理效果最佳;(3)外源Spd处理使甜瓜叶片产生了更多的H2O2;(4)外源Spd提高甜瓜对白粉病抗性具有一定广谱性,且可向上传导。研究认为,H2O2可能参与白粉病胁迫下信号的传递,外源Spd可通过缓解白粉病菌胁迫下甜瓜防御酶活性和光合色素含量的下降来诱导甜瓜对白粉病的抗性。

    • 海州常山花粉低温贮藏及其生理生化特征研究

      2015, 35(9):1808-1814. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1808

      摘要 (2186) HTML (0) PDF 1.54 M (2643) 评论 (0) 收藏

      摘要:以海州常山花粉为研究材料,探究了贮藏方式、贮藏时间、贮藏温度及预冻方式、低温解冻方式对花粉萌发率的影响,以及-80 ℃及4 ℃低温贮藏过程中海州常山花粉保护酶活性和渗透调节物质含量的变化,以筛选海州常山花粉的培养方法及贮藏条件,为其杂交育种奠定基础。结果表明:(1)进行低温贮藏时,花药和散粉两种贮藏效果差异不显著;不同的预冷方式对花粉低温贮藏影响并不显著;-80 ℃贮藏条件下,37 ℃水浴解冻效果显著优于室温解冻。(2)海州常山花粉在-80 ℃低温下贮藏90 d后仍具有7.99%的萌发率,更有效的保持了花粉萌发率。(3)随着低温胁迫时间的延续,4 ℃及-80 ℃两种低温条件下贮藏的海州常山花粉超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均呈现出先升后降的趋势。(4)4 ℃及-80 ℃两种低温贮藏的海州常山花粉可溶性糖含量及-80 ℃低温贮藏的海州常山花粉可溶性蛋白含量,随着低温胁迫时间的延续,呈现出先升后降的趋势;4 ℃低温贮藏条件下的海州常山花粉可溶性蛋白含量呈现逐渐下降的趋势。研究认为,海州常山花粉更适宜于在-80 ℃低温下长期贮藏,它可以通过提高自身的SOD、POD活性,增加可溶性糖和可溶性蛋白累积来增强抗寒性,维持自身活力。

    • 干旱胁迫对2种光合类型C4荒漠植物叶片光合特征酶和抗氧化酶活性的影响

      2015, 35(9):1815-1822. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1815

      摘要 (2101) HTML (0) PDF 2.23 M (2453) 评论 (0) 收藏

      摘要:以荒漠C4草本植物蔷薇猪毛菜(NADP苹果酸酶型,NADP-ME)和粗枝猪毛菜(NAD苹果酸酶型,NAD-ME)为研究对象,采用盆栽控水试验设置正常供水和轻度、中度、重度干旱处理(土壤含水量分别为田间持水量80%、60%、45%和35%),通过测定不同程度干旱胁迫下叶片含水量、C4光合特征酶和抗氧化酶活性等指标,探讨不同类型C4荒漠植物光合特征酶和抗氧化系统对干旱逆境的适应机制。结果显示:(1)2种植物叶片含水量均随干旱胁迫的加剧不同程度降低。(2)叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性在中度干旱胁迫下显著增加而在重度干旱胁迫下急剧下降;蔷薇猪毛菜NAD-ME活性和粗枝猪毛菜NADP-ME活性都很低,且它们基本不受干旱胁迫的影响;随干旱胁迫的加剧,蔷薇猪毛菜NADP-ME活性呈下降趋势,而粗枝猪毛菜NAD-ME活性先显著增加而在重度干旱胁迫下显著降低。(3)随着干旱胁迫的加剧,叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性呈下降趋势,过氧化物酶(POD)活性在不同程度干旱胁迫下均有不同程度增加;过氧化氢酶(CAT)活性在中度干旱胁迫下均有不同程度的增加,但在重度干旱胁迫下蔷薇猪毛菜CAT活性降低,而粗枝猪毛菜CAT活性显著增加;丙二醛(MDA)含量随干旱胁迫的加剧均有不同程度的增加。研究认为,一定程度干旱胁迫下,2种荒漠植物的PEPC活性均有增加;不同光合类型C4植物叶片脱羧酶(NADP-ME和NAD-ME)对干旱胁迫的响应有明显的差异。POD和CAT是这两种C4植物适应干旱胁迫的主要抗氧化酶,但蔷薇猪毛菜CAT在重度干旱胁迫下没有起到积极保护作用。

    • 硫酸铈对硝酸钙胁迫下番茄叶片抗氧化酶活性及光合性能的影响

      2015, 35(9):1823-1828. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1823

      摘要 (2258) HTML (0) PDF 1.38 M (2541) 评论 (0) 收藏

      摘要:以番茄品种‘合作908’幼苗为材料,研究了80 mmol/L硝酸钙胁迫下叶面喷施10 mg/L硫酸铈对番茄幼苗生长、叶片抗氧化酶活性及光合性能的缓解效应。结果显示:硝酸钙胁迫导致番茄幼苗的株高、茎粗、鲜重、地上和地下部干重显著降低,叶片SOD、POD、CAT活性减弱,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及胞间CO2浓度均显著下降,而MDA含量和质膜透性显著升高;与硝酸钙胁迫处理相比,叶面喷施硫酸铈处理对硝酸钙胁迫下的番茄幼苗株高、茎粗、鲜重和干重等营养生长具有不同程度的促进作用,同时显著提高叶片SOD、POD和CAT活性,有效降低叶片MDA含量和细胞膜透性,并且显著提高了叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率。研究表明,叶面喷施硫酸铈可诱导增强硝酸钙胁迫下番茄幼苗叶片的抗氧化酶活性,有效降低膜脂过氧化程度,维持较高水平的光合性能,从而一定程度上缓解硝酸钙胁迫对番茄幼苗生长造成的伤害,增强其耐受盐胁迫的能力。

    • 混合盐碱胁迫下丛枝菌根真菌对紫花苜蓿生长及2种酚酸含量的影响

      2015, 35(9):1829-1836. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1829

      摘要 (2117) HTML (0) PDF 2.79 M (2493) 评论 (0) 收藏

      摘要:将4种盐(NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3)按一定比例混合模拟出16种盐碱 (盐浓度 25~150 mmol·L-1,pH 8.39~10.90)胁迫环境,通过室内盆栽实验,考察了接种丛枝菌根真菌(AMF)摩西球囊霉(Glomus mosseae)对盐碱混合胁迫下紫花苜蓿( Medicago sativa)幼苗的存活率、株高、总生物量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量以及阿魏酸、水杨酸两种酚酸含量的影响。结果显示:(1)非盐碱胁迫条件下,与未接菌处理组相比,接种AMF紫花苜蓿幼苗的株高、总生物量、可溶性蛋白质含量和脯氨酸含量分别提高了20%、130%、9.6%和3%,而其阿魏酸和水杨酸含量分别降低59.1%和623.9%;(2)在盐碱胁迫条件下,随着盐碱梯度的增加,接种AMF和未接菌处理组的紫花苜蓿幼苗的存活率、株高、总生物量、可溶性蛋白质含量均降低,而它们的脯氨酸、阿魏酸与水杨酸含量均增加;接种AMF处理组的存活率、株高、总生物量、可溶性蛋白质含量以及脯氨酸含量显著高于未接菌处理组,其阿魏酸含量比未接菌处理组高但差异不显著,而其水杨酸含量比未接菌处理组显著降低。研究表明,在盐碱混合胁迫条件下,接种丛枝菌根真菌(AMF)能够改变紫花苜蓿体内酚酸的含量,积累渗透调节物质,促进自身生长,从而提高其耐盐碱性,该研究对于提高盐碱地区经济作物产量,推动 AMF 在生产中利用具有理论指导意义。

    • 黄龙山白桦桦木醇与桦木酸含量研究

      2015, 35(9):1837-1845. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1837

      摘要 (2566) HTML (0) PDF 2.01 M (2477) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明黄龙山白桦不同生境、不同径级、不同器官桦木醇与桦木酸含量,系统采集了陕北黄土高原黄龙山林场阳坡、阴坡、林缘、孤立木4种生境下的白桦不同径级植株的树皮、树枝和树叶样品,采用超声波辅助提取法提取样品,用高效液相色谱法测定了不同生境、不同径级白桦各器官桦木醇、桦木酸含量。结果表明:(1)不同生境下白桦各器官桦木醇、桦木酸含量均存在显著差异(P<0.05),白桦树皮中桦木醇与桦木酸含量、白桦树枝中桦木酸含量在4种生境下均表现为阴坡>孤立木>林缘>阳坡,白桦树叶中桦木醇与桦木酸含量及树枝中桦木醇含量均表现为阴坡>林缘>孤立木>阳坡,总体来看阴坡生境下白桦各器官桦木醇与桦木酸含量都是最高的。(2)在白桦各器官中,桦木醇、桦木酸含量均表现为树皮>树枝>树叶。(3)不同生境下白桦各器官桦木醇、桦木酸含量随着胸径的增大均先增大后减小,均在第Ⅱ径级即胸径10.1~20 cm达到最大。研究认为,阴坡生境有利于白桦各器官积累桦木醇、桦木酸;白桦各器官中桦木醇含量较高,桦木酸含量比较低,而以桦木酸为原料的生物制剂已进入临床应用阶段,因此,以桦木醇为原料制取桦木酸是解决桦木酸在天然植物中含量低、提取困难的有效途径;对白桦各器官的采收应注意把握时机,于白桦生长到胸径10.1~20 cm时为最佳采收期。

    • 中国4种典型森林中常见乔木叶片的非结构性碳水化合物研究

      2015, 35(9):1846-1854. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1846

      摘要 (3464) HTML (0) PDF 3.17 M (3141) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物叶片的非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrates,NSC)不仅为植物的代谢过程提供重要能量,还能一定程度上反映植物对外界环境的适应策略。以温带针阔混交林(长白山)、温带阔叶林(东灵山)、亚热带常绿阔叶林(神农架)和热带雨林(尖峰岭)4种森林类型的树种为研究对象,利用蒽酮比色法测定了163种常见乔木叶片可溶性糖、淀粉和NSC(可溶性糖+淀粉)含量,探讨了不同森林类型植物叶片NSC的差异及其地带性变化规律。结果显示:(1)从森林类型上看,植物叶片NSC含量从北到南递减,即温带针阔混交林(170.79 mg/g)>温带阔叶林(100.27 mg/g)>亚热带常绿阔叶林(91.24 mg/g)>热带雨林(80.13 mg/g)。(2)从生活型上看,无论是落叶树还是阔叶树,其叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量均表现为:温带针阔混交林>温带阔叶林>亚热带常绿阔叶林>热带雨林;北方森林叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量均表现为落叶树种>常绿树种,或阔叶树种>针叶树种。(3)森林植物叶片NSC含量、可溶性糖与淀粉含量比值与年均温和年均降水量均呈显著负相关。研究表明,森林植物叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量以及可溶性糖与淀粉含量比值均具有明显的从北到南递减的地带性规律;其NSC含量以及可溶性糖与淀粉含量比值与温度和水分均呈显著负相关的变化规律可能是植物对外界环境适应的重要机制之一。该研究结果不仅为阐明中国主要森林树种碳代谢和生长适应对策提供了数据基础,而且为理解区域尺度森林植被对未来气候变化的响应机理提供新的视角。

    • EGTA对Cd胁迫下蓖麻Cd积累和营养元素吸收的影响

      2015, 35(9):1855-1860. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1855

      摘要 (2436) HTML (0) PDF 452.55 K (1839) 评论 (0) 收藏

      摘要:以‘淄蓖麻5号’蓖麻品种为材料,通过盆栽试验研究了重度Cd土壤污染(100 mg·kg-1)条件下,不同浓度(0、0.5、1.0、2.0 mmol·kg-1)外源螯合剂——乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)对蓖麻植株生长、Cd积累和营养元素吸收的影响,探讨外源螯合剂调控Cd污染土壤上植物生长和修复效应。结果显示:(1)在Cd胁迫下,土壤中外源添加0.5~2.0 mmol·kg-1EGTA使蓖麻根系鲜、干重比不添加EGTA对照不同程度降低,但植株总干重没有受到显著影响。(2)外源EGTA能有效促进Cd从蓖麻根部向地上部的转移,2.0 mmol·kg-1的EGTA处理使蓖麻叶片Cd 含量显著增加了41.34倍;与不添加EGTA对照相比,外源EGTA处理蓖麻叶片中Cd积累量随添加EGTA的浓度增加而显著大幅度增加14.0~45.6倍,占相应植株总积累量的36.89%~58.63%,而茎中Cd积累量增加幅度较小,根中Cd积累量则显著降低。(3)Cd胁迫条件下,外源EGTA对蓖麻各器官矿质元素含量的影响不一,EGTA促进K向蓖麻地上部的转运,同时抑制Mg向植株地上部转运;随土壤添加的EGTA浓度提高,蓖麻植株对Ca吸收表现为低促高抑,叶片Zn含量和植株Cu含量逐渐增加,叶片和根系Fe含量及植株各器官Mn含量显著增加。与无Cd胁迫对照相比,EGTA在提高植株Cd积累的同时,降低了根系对K的吸收。研究表明,Cd胁迫显著抑制了蓖麻植株的生长,适宜浓度的外源EGTA对Cd的这种抑制有显著的缓解作用;外源EGTA改变了Cd在蓖麻根、茎、叶中的积累分布情况,提高了Cd从根系向地上部,尤其是向叶片的转移能力,从而强化了蓖麻对Cd污染土壤的修复效率;在采用EGTA强化植物修复Cd污染土壤时,应适量增施K肥以保证植株的正常生理代谢。

    • 遮荫对‘保佳红’桃树叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的影响

      2015, 35(9):1861-1867. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1861

      摘要 (2433) HTML (0) PDF 2.91 M (2441) 评论 (0) 收藏

      摘要:以3年生桃品种‘保佳红’为试材,于不同生育时期采用人工遮阴的方法,在叶片生长的不同时期分别设置100%(CK)、80%、60%、40%和20% 自然光照的5个光照强度处理,利用快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析技术,研究了不同光强对桃树叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线及其参数的影响。结果表明:(1)桃树各生长时期的叶片最大荧光值均随着光照强度的减弱而依次升高。(2)在PSⅡ能量分配比率方面,遮阴下的叶片提高了用于电子传递的量子比率(φEo),降低了用于热耗散的的量子比率(φDo)。(3)在PSⅡ反应中心活性方面,遮阴使得单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、捕获的光能(TRo/RC)、用于传递电子的能量(ETo/RC)和用于热耗散的能量(DIo/RC)均下降。(4)各时期不同光强处理的最大光化学效率Fv/Fm均在中午时段出现下降,且光照强度越大,降幅越大,说明桃叶在中午会出现强光抑制。研究认为:在遮阴条件下,桃叶天线色素吸收和捕获的光能减少,PSⅡ反应中心活性降低,但其可以通过增加能量在电子传递方面的分配比率来提高对光能的利用。

    • 干旱胁迫对蒙古黄芪生物量及其根际微生物种群数量的影响

      2015, 35(9):1868-1874. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1868

      摘要 (2273) HTML (0) PDF 1.43 M (2910) 评论 (0) 收藏

      摘要:以‘武川’和‘浑源’2个蒙古黄芪地方品种为试材,采用盆栽控水模拟干旱处理,研究干旱胁迫下黄芪生物量及根际微生物数量的动态变化规律。结果显示:随着干旱程度的加剧,2个品种的根际细菌和放线菌种群数量均呈先上升后下降的变化趋势,真菌数量却呈现持续减少,而细菌数量在根际微生物区系中占绝对优势;随干旱强度升高,2个品种黄芪根、叶组织相对含水量均表现出明显的逐渐下降趋势,其地上部生物量、根系生物量也均降低,而根冠比却逐渐增大;黄芪根际各菌类数量与其地上生物量存在显著正相关关系,但与根系生物量无显著相关关系。研究表明,黄芪的生长及其根际微生物数量均受到干旱胁迫的影响,且适度干旱有助于提高黄芪根际细菌及放线菌的数量,从而改变根际微生物群落结构组成,促进黄芪地上生物量的积累。

    • 青羊湖林场不同林分物种多样性与水源涵养能力的研究

      2015, 35(9):1875-1881. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1875

      摘要 (2021) HTML (0) PDF 637.96 K (2396) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过群落调查和林下土壤及枯落物特性的分析,研究了青羊湖林场南酸枣(Choerospondias axillaris)林、未抚育马尾松(Pinus massoniana)林、抚育马尾松林、马尾松-南酸枣混交林4种林分的物种多样性及水源涵养能力。结果表明:(1)4种林分共有维管束植物135种,隶属58科97属,其中南酸枣林物种相对较丰富(88种),混交林次之(76种),抚育马尾松林较少(64种),未抚育马尾松林则相对最少(55种);(2)林分类型对物种多样性有重要影响,南酸枣林和混交林草本物种多样性较两种针叶林高,而灌木物种多样性则较低;(3)DCA排序结果显示,南酸枣林和混交林物种相似性程度较高,两种马尾松林与南酸枣林、混交林差异明显;(4)林分类型对水源涵养能力有重要影响,相比两种马尾松林,南酸枣林和混交林的林下枯落物蓄积量分别降低10.1%和15.2%,最大持水量降低34.1%和44.7%,而且0~10 cm土壤容重降低14.7%和7.4%,10~20 cm土壤容重降低14.1%和4.0%,20~30 cm土壤容重降低8.7%和4.9%,但总储水量增加15.8%和4.5%,即南酸枣林和混交林具有较高的水源涵养能力。研究认为,生态抚育增加了马尾松林的水源涵养能力。

    • 不同林龄木荷-青冈栎混交林幼林土壤活性有机碳库研究

      2015, 35(9):1882-1890. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1882

      摘要 (2192) HTML (0) PDF 1.27 M (2316) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中国北亚热带地区退化灌木林补植改造7 a和11 a后形成的木荷-青冈栎混交林为研究对象,以保留的灌木林为对照,分析了造林初期林龄对林分土壤活性有机碳含量的影响。结果表明:(1) 7 a和11 a生木荷-青冈栎林0~50 cm各土层土壤总有机碳含量比灌木林分别增加了22.79%~43.34%和52.33%~96.13%,易氧化碳含量增加了11.11%~25.18%和57.89%~100.90%,轻组有机质含量增加了18.18%~85.20%和74.50%~93.75%,水溶性有机碳含量7 a生木荷-青冈栎林比灌木林降低了4.10%~9.53%(10~20 cm除外),而11 a生林分比灌木林增加了0.71%~5.37%。(2) 3种林分土壤活性有机碳在总有机碳中所占的比率大小顺序、水溶性有机碳/土壤总有机碳均为灌木林>7 a生木荷-青冈栎林>11 a生木荷-青冈栎林,易氧化碳/土壤总有机碳为11 a生木荷-青冈栎林>灌木林>7 a生木荷-青冈栎林。(3)3种林分各活性有机碳组分与土壤总有机碳的相关性均达到极显著水平,而水溶性有机碳与总有机碳的相关系数相对较低;各林分土壤总有机碳、易氧化碳、轻组有机质与土壤养分的相关性均达到极显著水平,而灌木林水溶性有机碳与土壤水解氮、速效钾相关性不显著。研究认为,灌木林改造为常绿阔叶人工林,林分土壤有机碳在幼林期已有显著变化,随着林龄增长,人工林有机碳的积累还有待进一步研究。

    • 宁夏东部风沙区荒漠草原植物群落物种多样性研究

      2015, 35(9):1891-1898. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1891

      摘要 (2165) HTML (0) PDF 1.06 M (2351) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外植被调查,研究了宁夏东部风沙区荒漠草原植物群落组成与结构、物种多样性变化;采用典范对应分析(CCA)对植物群落分布与土壤性状关系进行了分析。结果表明:(1)风沙区荒漠草原物种较为单一,多集中在6~13种;不同群落类型间地上生物量和盖度差异显著;群落内竞争性较弱的物种减少,优势种具有较高的重要值。(2)群落间物种多样性差异显著,但变化趋势并不一致;物种多样性指数与丰富度指数、均匀度指数的相关系数分别为0.975 7和0.880 2,而与优势度指数相关系数为-0.519 8。(3)CCA结果表明,土壤含水率、有机质以及氮磷钾含量较高、容重小时,植物物种相对丰富;对群落分布影响较大的环境因子是土壤水分、容重和土壤有机质,相关系数分别为-0.742 8、0.683 8、0.532 9,物种和群落二者在CCA排序轴相关性较大的土壤因子较为一致。研究认为,宁夏东部风沙区荒漠草原植物优势种在群落中的地位明显,物种丰富度对植物多样性的影响大于均匀度,土壤水分是影响该区草原植物群落分布的决定性环境因子。

    • 三倍体‘银中杨’叶肉原生质体制备的优化

      2015, 35(9):1899-1905. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1899

      摘要 (2080) HTML (0) PDF 1.14 M (2271) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三倍体杨树品种‘银中杨’(Populus alba×P.berolinensis Yinzhong)无菌苗叶片为材料,对其原生质体分离及纯化条件进行研究,为进一步通过细胞融合、基因工程等进行品种改良探索新的途径。结果表明:酶的种类及浓度、渗透压、酶解时间对‘银中杨’叶肉原生质体分离效果有显著影响,适宜的分离条件为CPW+3% Cellulase RS+0.5% Macerozyme R-10+0.3% Pectinse Y-23+0.6 mol/L甘露醇+0.6 g/L MES+1 g/L BAS,酶解时间为8 h,原生质体产量和活力分别为2.13×107个/g和80.18%;‘银中杨’叶肉原生质体纯化最佳方法为上浮法蔗糖等密度离心,且蔗糖浓度为40%时原生质体产量最高(1.06×107个/g),可满足进一步的原生质体培养等技术的要求。

    • 西藏紫草科1新记录属——微果草属

      2015, 35(9):1906-1908. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1906

      摘要 (2099) HTML (0) PDF 1.82 M (2695) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了西藏地区紫草科1新记录属微果草属(Microcaryum)及1新记录种微果草(Microcaryum pygmaeum (Clarke)Johnst.)。该种发现于西藏隆子县,生于海拔约5 000 m的高山草甸。研究了其外部形态、小坚果微形态及花粉形态,并与形态相近种毛果草 (Lasiocaryum densiflorum (Duthie)Johnst.) 进行了比较。凭证标本保存于北京师范大学动植物标本馆植物标本室(BNU)。

    • 贵州省新记录植物

      2015, 35(9):1909-1912. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1909

      摘要 (2201) HTML (0) PDF 2.54 M (2050) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了产自贵州赤水桫椤国家级自然保护区内的贵州省7种新记录植物,分别是狭冠长蒴苣苔(Didymocarpus stenanthos Clarke)、芒毛苣苔(Aeschynanthus acuminatus Wall.ex A.DC.)、石蜘蛛(Pinellia integrifolia N.E.Brown)、网子度量草(Mitreola reticulata Tirela-Roudet)、棒距虾脊兰(Calanthe clavata Lindl.)、金长莲(Staurogyne sichuanica H.S.Lo)和石萝藦(Pentasacme championii Benth.),其中叉柱花属(Staurogyne Wall.)和石萝藦属(Pentasacme Wall.ex Wight)为贵州省新记录属,凭证标本均保存在中南林业科技大学植物标本室(CSFI)。这些植物新的地理分布对于贵州北部植物区系和丹霞地貌植被研究均有重要意义。

    • 珍稀濒危植物陕西羽叶报春在陕西重新发现

      2015, 35(9):1913-1915. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1913

      摘要 (1923) HTML (0) PDF 1.58 M (2533) 评论 (0) 收藏

      摘要:陕西羽叶报春为现存的珍惜濒危植物之一。自1904年W.Filchner在秦岭南坡采集到模式标本后再未在野外发现,植物界一度认为其已经绝灭。2006年于湖北省再次发现。作者于2015年3月在其模式产地秦岭南坡的陕西省洋县秧田乡重新发现该物种,并对其花器官形态和生境等进行了补充描述。

    • 中国特有种云南圆口藓的修订和新分布区报道

      2015, 35(9):1916-1919. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1916

      摘要 (1837) HTML (0) PDF 2.87 M (1857) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过查看模式标本和普通标本,对中国特有种——云南圆口藓进行了修订。据模式特征,重新订正了中国各地标本,确定本种分布在中国云南、辽宁和内蒙古,其中内蒙古为新分布区。除描述和讨论外,还就模式标本绘制了各种特征的解剖图,根据普通标本进行了显微拍照,以补现有文献形态描述和绘图的不足。

    • 中国青藓科植物分类学修订(一):异叶藓属

      2015, 35(9):1920-1923. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.09.1920

      摘要 (2144) HTML (0) PDF 1.57 M (2250) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对世界异叶藓属(Kindbergia Ochyra)植物进行系统研究基础上,作者对中国分布的该属植物进行了分类学修订。结果表明:(1)中国分布的“树状异叶藓”[K.arbuscula(Broth.)Ochyra]、“异叶藓”[K.praelonga(Hedw.)Ochyra]和密枝燕尾藓[Bryhnia serricuspis(Müll Hal.)Y.F.Wang & R.L.Hu]为K.dumosa(Mitt.)Ignatov & Huttunen的错误鉴定;(2)因树状分枝的植物体、异形的茎枝叶、近及顶的强壮中肋和明显下延的叶基等特征不同于青藓科现存任一类群,故将中国分布的“异叶藓属”植物移入新建属——拟异叶藓属(Pseudokindbergia M.Li,Y.F.Wang,Ignatov & B.C.Tan)中;(3)拟异叶藓属区别于异叶藓属的主要形态特征为:假鳞毛半圆形至三角状半圆形,先端钝或平截;孢蒴倾立至水平;蒴盖圆锥形。(4)到目前为止,中国尚未发现异叶藓属植物的分布。