• 2018年第38卷第1期文章目次
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    • 拟南芥WRKY61转录因子的转录活性与互作蛋白分析

      2018, 38(1):1-8. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0001

      摘要 (2683) HTML (0) PDF 3.77 M (3265) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究采用双荧光素酶报告系统、酵母双杂交和双分子荧光互补实验,对拟南芥AtWRKY61的转录活性及与AtWRKY61转录因子的互作蛋白进行了分析,并用qRTPCR方法分析AtWRKY61对多种非生物逆境的响应特征,为进一步揭示AtWRKY61的功能与分子调控机制奠定基础。绿色荧光蛋白介导的亚细胞定位分析显示,AtWRKY61定位于细胞核内;基于原生质体的双荧光素酶报告系统和酵母实验发现,AtWRKY61具有转录抑制活性。qRTPCR分析表明,AtWRKY61对多种非生物逆境的处理具有明显的响应,可能是在多条信号通路中发挥作用。酵母双杂交与双分子荧光互补分析表明,AtWRKY61与自身以及同组的AtWRKY9和AtWRKY72存在互作关系,暗示可能通过形成WRKY复合物来行使特定的转录抑制功能。

    • 茶树CsMYB123转录因子的克隆及表达特性研究

      2018, 38(1):9-16. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0009

      摘要 (2335) HTML (0) PDF 4.48 M (2213) 评论 (0) 收藏

      摘要:该实验以茶树品种‘紫娟’为试验材料,利用RTPCR方法,从茶树cDNA中克隆得到一个R2R3MYB型基因(CsMYB123)。生物信息学分析显示,CsMYB123基因的开放阅读框为915 bp,编码304个氨基酸,蛋白分子量约34.07 kD,理论等电点为8.69,含有2个保守的MYB结构域,编码1个R2R3MYB蛋白; CsMYB123蛋白与拟南芥(Arabidopsis thaliana)MYB转录因子家族第五亚组的AtMYB123亲缘关系最近; CsMYB123属于亲水性蛋白,无N端信号肽,可能定位于细胞核上。荧光定量PCR分析表明,CsMYB123基因在茶树各组织的表达量大小依次为:一芽一叶>第二叶>第三叶>第四叶>老茎>嫩茎,且在一芽一叶中的表达量是嫩茎的15.68倍;但CsMYB123的表达受IAA、ABA、ETH和GA3的抑制。花青素含量检测显示,茶树‘紫娟’各组织中花青素的含量高低依次为:第二叶>一芽一叶>第三叶>第四叶>嫩茎>老茎,且第二叶和一芽一叶的含量分别为老茎的15倍和11倍。研究发现,CsMYB123基因在茶树‘紫娟’的新稍中高水平表达,且其表达模式与不同组织中的花青素含量呈较好的正相关关系,推测CsMYB123基因与茶树花青素合成的调控相关。

    • 中间锦鸡儿WRKY75基因对拟南芥耐受盐和ABA能力的影响

      2018, 38(1):17-25. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0017

      摘要 (2281) HTML (0) PDF 3.72 M (1769) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究从旱生灌木中间锦鸡儿中克隆得到1个CiWRKY75基因。序列分析显示,CiWRKY75开放阅读框长570 bp,编码189个氨基酸,含有1个WRKYGQK基序和1个C2H2型锌指结构,属于第二类WRKY转录因子。亚细胞定位显示,CiWRKY75定位于细胞核。实时荧光定量PCR检测表明,CiWRKY75基因的表达受盐胁迫和ABA诱导。在拟南芥中过量表达CiWRKY75后,与野生型拟南芥相比,转基因株系种子的萌发率在盐胁迫下降低,并且对盐胁迫的耐受能力明显减弱;ABA处理下,2个转基因株系的种子萌发率(10.3%、9.6%)较野生型(25.9%)明显降低。研究表明,CiWRKY75是中间锦鸡儿对盐和ABA响应的重要调控因子。

    • 独行菜种子bHLH类转录因子基因家族及幼苗laICE1表达对冷胁迫的响应

      2018, 38(1):26-34. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0026

      摘要 (2179) HTML (0) PDF 3.54 M (1970) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究在转录组数据基础上,以独行菜(Lepidium apetalum Willd.)种子耐受和不能耐受低温萌发的2组样本为材料,对其bHLH转录因子家族成员进行分析,并对该家族成员表达差异极显著的laICE1基因进行克隆、序列分析、结构预测,以探讨独行菜幼苗中laICE1基因表达对低温胁迫的响应特征。结果表明:(1)萌发中的独行菜种子,至少有83个bHLH转录因子序列表达,相对于低温萌发停滞组,在低温萌发耐受组的独行菜种子中,有10个下调、13个上调、60个表达差异不显著。其中表达量极显著下调的序列c20009_g1具有1 503 bp开放阅读框,GO注释到ICE1基因,该基因命名为laICE1。(2)laICE1基因编码500 aa,蛋白分子量为54 635.19 kD,理论等电点为5.45,分子式为C2364H3742N688O758S22;该蛋白具有保守结构域bHLH。(3)定量分析表明,laICE1基因在非低温胁迫的独行菜种子中的表达量显著低于一直处于低温胁迫中不能进行萌发的独行菜种子,这与转录组数据库中该序列表达情况一致;而laICE1基因在独行菜幼苗期经低温处理后,其表达量显著上调,表明laICE1基因可能在独行菜幼苗耐受低温生长中具有一定的作用。

    • 牡丹PoSAD基因克隆与表达分析

      2018, 38(1):35-40. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0035

      摘要 (2258) HTML (0) PDF 1.70 M (2223) 评论 (0) 收藏

      摘要:以凤丹牡丹(Paeonia ostii)叶片为试验材料,采用 RACE 和 RTPCR方法,克隆得到凤丹牡丹硬脂酰ACP 去饱和酶基因 SAD 的cDNA 全长,命名为 PoSAD(GenBank登录号为KY038819)。序列分析表明,该基因 cDNA 序列全长1 559 bp,其中开放阅读框1 197 bp,编码398个氨基酸,3′ 端非编码区长172 bp,5′ 端非编码区长123 bp。多序列比对结果表明,凤丹牡丹 PoSAD 氨基酸序列含有2个保守结构域。系统发育分析结果显示,凤丹牡丹与蓖麻处于同一分支,其亲缘关系最近。 TMHMM 和 TargetP 亚细胞定位分析得知,PoSAD 蛋白无跨膜区域,可能定位于叶绿体中发挥功能。组织特异性结果分析表明,PoSAD 基因在凤丹牡丹的根、茎、叶、花瓣、雌蕊、雄蕊、种子中均有表达,且在花瓣中表达量最高,雌蕊中次之,在根中的表达量最低;不同时期种子中,60 d表达量最高,80 d次之,10 d中表达量最低。

    • 棉花GhVHAA基因的原核表达及其重组大肠杆菌的抗逆性分析

      2018, 38(1):41-47. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0041

      摘要 (2182) HTML (0) PDF 1.44 M (1703) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步验证棉花GhVHAA基因的功能,该研究将棉花GhVHAA基因构建到原核表达载体pET28a上,利用IPTG诱导其在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达,同时对重组大肠杆菌BL21(pET28aGhVHAA)进行抗逆性分析。结果表明:(1)半定量RTPCR分析发现,棉花幼苗液泡膜H+ATPase基因(GhVHAA)表达水平受脱水和高盐胁迫诱导。(2)将1 872 bp长的编码区序列连接至原核表达载体pET28a上,成功构建了原核表达载体pET28aGhVHAA;SDSPAGE电泳检测结果表明,在70 kD 左右处有1条特异表达的蛋白质条带,与预期的目的产物大小一致。(3)重组菌BL21(pET28aGhVHAA)的抗逆性分析发现,重组菌对PEG6000(20%)和NaCl(0.5 mol/L)的抗性明显高于对照菌株BL21(pET28a),表明GhVHAA基因在大肠杆菌中表达后能够增强菌株的抗性。本研究结果为GhVHAA基因在植物抗逆基因工程中的应用提供了理论依据。

    • 线果芥CpNSP5基因的克隆及表达分析

      2018, 38(1):48-54. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0048

      摘要 (2209) HTML (0) PDF 4.88 M (1873) 评论 (0) 收藏

      摘要:以该实验室前期从线果芥(Conringia planisiliqua L.)中通过mRNA差异显示技术筛选到的414 bp干旱响应相关核心片段为基础,采用RACE技术对该片段进行全长克隆,序列比对分析发现,该片段与拟南芥的AtNSP5基因相似性较高,命名为CpNSP5。CpNSP5基因全长1 228 bp,开放阅读框966 bp,编码321个氨基酸。推测蛋白分子量为35.034 5 kD,等电点为5.41。蛋白二级结构预测包含26个β折叠,具有典型的Kelch repeat 结构。系统进化分析发现,CpNSP5与白菜亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测发现,CpNSP5基因在20% PEG6000和200 mmol·L-1 NaCl胁迫下均受到不同程度诱导,说明CpNSP5基因可能与线果芥响应逆境胁迫有关。该研究结果为作物的抗旱育种提供了候选基因。

    • 核心薄囊蕨类颈卵器多细胞起源的形态学观察

      2018, 38(1):55-60. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0055

      摘要 (2321) HTML (0) PDF 2.95 M (1594) 评论 (0) 收藏

      摘要:核心薄囊蕨类是真蕨纲中的主要类群,其颈卵器壁细胞的起源问题尚未见报道。该研究以华北鳞毛蕨为例,在人工培养条件下,用石蜡切片法综合观察了颈卵器的发育过程,分析颈沟细胞、腹沟细胞、卵细胞等的发生与分化,并结合桫椤科等十多个类群性器官的研究成果,探讨核心薄囊蕨类颈卵器的起源。结果表明:(1)颈卵器由配子体1个原始细胞和多个营养细胞共同发育而成。(2)原始细胞经两次不均等分裂由外向内依次形成颈壁细胞、中央细胞、基细胞。(3)中央细胞分裂形成1个卵细胞、1个腹沟细胞和颈沟细胞。(4)基细胞分化为颈卵器腹壁最下方的1~4个壁细胞。(5)颈卵器腹部周围的壁细胞由卵细胞周围的多个营养细胞直接转化而来。该研究首次提出了核心薄囊蕨类颈卵器为多细胞起源,并为探讨颈卵器植物的有性生殖演化规律提供了形态学依据。

    • 中国葱属Daghestanica组植物的花粉和种子微形态学研究及其分类学意义

      2018, 38(1):61-67. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0061

      摘要 (2146) HTML (0) PDF 2.75 M (1750) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究采用光学显微镜和扫描电镜,对中国葱属Daghestanica (Tscholok.) N.Friesen 组6种植物的花粉与种子微形态特征进行观察和对比分析,以揭示该组植物花粉及种子微形态特征的系统分类学意义,为 Daghestanica 组植物物种间的分类学鉴定提供理论依据。结果显示: (1) 中国葱属Daghestanica组植物花粉形态为长球形,赤道面观为椭圆形,极面观为圆形,左右对称,花粉大小为 (17.84~29.84) μm × (12.23~19.18) μm,花粉外壁纹饰为皱缩网纹纹饰;花粉外壁穿孔在Daghestanica 组6种植物之间具有差异性特征。 (2) 野黄韭的花粉较大,极轴明显长于其余种,金头韭极轴长度最小。 (3) 中国葱属 Daghestanica 组植物种子卵形,种皮表面纹饰为梯形;种皮细胞多边形,排列相对疏松,表面具疣突,垂周壁是弧线和直线混合型。 (4) 种皮细胞的形态、排列以及次级纹饰等在各物种间存在一定差异。研究表明,中国葱属 Daghestanica 组花粉和种子微形态学特征可作为该组植物系统分类鉴定的依据。

    • 日灼对酿酒葡萄‘霞多丽’果实品质与解剖结构的影响

      2018, 38(1):68-76. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0068

      摘要 (2585) HTML (0) PDF 5.75 M (1849) 评论 (0) 收藏

      摘要:以酿酒葡萄品种‘霞多丽’为试验材料,采用石蜡切片与CFDA荧光染色观察日灼果皮细胞结构与细胞活性变化,同时测定日灼发生后葡萄果实品质及相关生理指标变化,以揭示日灼对果实品质与细胞结构的影响。结果表明:(1)随着葡萄日灼病加重,果实表皮颜色由浅黄色逐渐加深,后期甚至出现细胞坏死。(2)果实发生日灼后,果实硬度与含水量下降,细胞壁含量增加,果皮从外向内第1~3层细胞明显变小,细胞壁增厚。(3)随着日灼病加重,果皮细胞破裂,且破裂数量增加,细胞活性也随之下降,果皮保护功能逐渐丧失,果肉细胞逐渐失水导致了果实皱缩;重度日灼果实周缘维管束木质部导管受到果皮细胞失水断裂的影响,出现断裂变形。(4)在葡萄果实日灼发生过程中,受到高温与强光照胁迫影响,同时伴随着水分散失增加,果实可溶性固形物含量和总糖含量增加,但有机酸含量降低,糖酸比随之增加;以上各品质指标值的大小与果实水分含量密切相关。研究发现,日灼引起了葡萄果实结构变化与生理代谢的紊乱,随着日灼程度加重,果皮细胞逐渐死亡,果实内水分大量散失,果实糖含量增加,严重影响了葡萄果实的外观和内在品质。

    • 小麦籽粒发育及淀粉晶体特性对花后高温胁迫的响应

      2018, 38(1):77-86. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0077

      摘要 (2015) HTML (0) PDF 5.32 M (1913) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用2个品质类型和成熟期不同的新疆主栽小麦品种‘新春11号’和‘新春39号’,分别进行花后灌浆早期高温(花后5~8 d,32 ℃,T1)和中期高温(花后15~18 d,38 ℃,T2)处理,分析花后高温对小麦籽粒发育及淀粉晶体的影响。结果显示:(1)T1处理明显降低了两品种籽粒长度和粒重,而T2处理显著影响籽粒宽度和厚度;高温处理虽然降低了籽粒灌浆速率,但两品种灌浆最大峰值出现时间均在花后18 d。(2)T1处理对小麦籽粒A型淀粉粒形态的影响较大,中熟品种‘新春11号’的A型淀粉粒表面在花后10 d 时可观察到微孔,在花后15~20 d时其粒径明显小于同期对照,在花后20~25 d时淀粉粒表面压痕增多且A、B型淀粉粒表面出现明显缢缩;而早熟品种‘新春39号’淀粉粒形态和粒径大小受花后高温的影响相对较小。(3)两品种在不同高温处理下,其淀粉粒晶体特性衍射峰出现的位置相同,但淀粉粒的尖峰强度不同,表明高温胁迫不影响淀粉粒的晶体类型,但可能改变了淀粉粒内部的层状结构。研究表明,花后早期高温不仅对小麦籽粒外部形态有较大的影响,同时也影响到籽粒内部淀粉粒的形态和晶体的特性。

    • 马铃薯花芽分化与内源激素动态变化的关系

      2018, 38(1):87-94. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0087

      摘要 (2326) HTML (0) PDF 4.59 M (2524) 评论 (0) 收藏

      摘要:以马铃薯2个开花品种YS205和HZ88以及未开花品种YS304为材料,采用石蜡切片法观察花芽分化的解剖学特征,并用酶联免疫吸附法(ELISA)测定开花与未开花品种不同时期叶内4种内源激素——生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米核苷素(ZR)、脱落酸(ABA)含量的动态变化,探讨成花过程中叶片内源激素含量和比值的变化与成花的关系,为马铃薯花期调控、栽培和杂交育种提供理论依据。结果显示:(1)马铃薯花芽内部发育与外部形态之间有相对稳定的时序性对应关系,从花芽分化初期生长锥逐渐向上凸起,到雌雄蕊原基形成,完成整个花芽分化仅用了1周左右的时间,此阶段YS205和HZ88的花芽分化过程无明显差异,而YS304未成花。(2)随着花器官的不断发育,HZ88子房形成2室,每室多个胚珠,而YS205的子房在发育过程中发生了变异,形成完整的3室;YS205和HZ88都先后经历了授粉受精过程,HZ88具有一定的自交结实率,YS205无坐果率。(3)马铃薯3个品种的IAA、GA3、ZR和ABA含量在花芽分化前期均较低,且无明显差异性;随后,3个品种的IAA和GA3含量均呈先升后降的单峰变化曲线,但YS304上升和下降的速度较2个开花品种快,而且YS205和HZ88的ZR和ABA含量则始终高于YS304。(4)开花品种YS205和HZ88的ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA、ZR/GA3比值均高于未开花品种YS304,且随生育期变化趋势不同。研究表明,较低水平的IAA、GA3和高水平的ABA、ZR均有利于促进马铃薯花芽分化,反之则抑制花原基形态的建成。

    • 生长素和乙烯互作调控硝酸铵诱导的根毛分叉

      2018, 38(1):95-101. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0095

      摘要 (2399) HTML (0) PDF 1.40 M (2936) 评论 (0) 收藏

      摘要:以野生型拟南芥(WT)及其生长素和乙烯不敏感型突变体(aux17、axr13、etr11和etr13)为实验材料,采用固体培养法研究了高浓度硝酸铵对根毛发育的影响,以揭示其调控根毛发育的机制。结果表明:(1)随着外源硝酸铵浓度的逐渐增加,拟南芥根毛伸长受阻,产生大量的分叉根毛。(2)高浓度硝酸铵条件下,外源活性氧或活性氧产生抑制剂二苯基氯化碘(DPI)的添加能抑制高浓度硝酸铵诱导的分叉根毛产生。(3)高浓度硝酸铵条件下,外源生长素或乙烯合成前体物质1氨基环丙烷1羧酸(ACC)处理能恢复根毛的正常生长,解除高浓度硝酸铵诱导根毛分叉现象。(4)高浓度硝酸铵条件下,外源生长素处理乙烯不敏感型突变体或ACC处理生长素不敏感型突变体均能抑制突变体分叉根毛的形成。研究表明,活性氧、生长素和乙烯都参与了高浓度硝酸铵对根毛发育的过程调控;在硝酸铵诱导的根毛分叉中生长素和乙烯存在相互作用,在缺乏生长素信号通路时,乙烯能够发挥补充作用抑制分叉根毛的产生;在缺乏乙烯信号通路时,生长素也可以弥补缺失乙烯的作用抑制根毛的分叉,但是需要更高浓度的生长素才能充分抑制分叉根毛的产生。

    • 套袋对油梨果实生长发育及品质动态变化的影响

      2018, 38(1):102-111. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0102

      摘要 (2311) HTML (0) PDF 1.56 M (2112) 评论 (0) 收藏

      摘要:以‘Pollock’油梨为试验材料,在第2次生理落果后采用无纺布袋、白纸袋、牛皮纸袋3种套袋材料对果实进行套袋处理,并定期测定油梨的果实色泽参数、果形指数、果皮色素含量以及果实可溶性糖、可溶性固形物、Vc、脂肪和可溶性蛋白质含量等内外品质指标的变化,探讨不同套袋材料对油梨果实生长发育过程中外观品质和内在品质的影响,为油梨高产优质栽培提供理论依据。结果表明:(1)3种套袋材料均能显著促进油梨果实的生长,显著提升成熟果实的单果重,但对果实生长发育趋势及成熟期无显著影响。(2)无纺布套袋可显著提升油梨果实的果形指数,其余2种套袋材料效果不显著;牛皮纸袋套袋虽能显著增大果实亮度,但会使果皮变黄;白纸袋和无纺布袋可提升果实亮度,但与对照无显著差异。(3)无纺布袋和白纸袋套袋处理可显著提高油梨果皮类胡萝卜素、叶绿素及果肉可溶性糖、可溶性固形物、Vc、脂肪、可溶性蛋白质含量;牛皮纸袋套袋也可显著提高油梨果肉可溶性固形物、可溶性糖、脂肪及可溶性蛋白质含量,但也显著降低了果皮叶绿素含量和果肉Vc含量,并抑制果皮类胡萝卜素的合成积累。(4)各套袋材料还可改变油梨果皮厚度,其中牛皮纸袋可显著提高果皮厚度,无纺布袋和白纸袋则降低果皮厚度,但各材料对果肉密度均无显著性影响。(5)隶属函数法综合分析显示,各套袋处理中以无纺布袋套袋效果最佳,白纸袋次之。研究发现,3种套袋材料均可显著促进油梨果实的生长发育,改善油梨果实的外观品质及内在品质,并且以无纺布套袋综合效果最佳。

    • 干旱胁迫对不同苦荞品种苗期生长和根系生理特征的影响

      2018, 38(1):112-120. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0112

      摘要 (2690) HTML (0) PDF 1.01 M (2197) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽人工控水试验,研究了不同水分处理(正常供水、中度干旱和重度干旱)对耐旱型(‘迪庆苦荞’、‘西农9909’)和不耐旱型(‘西荞1号’和‘黑丰1号’)苦荞品种苗期生理、形态指标的影响,并通过隶属函数法与主成分分析对品种抗旱性进行综合评价,以揭示苦荞苗期的抗旱生理机制。结果表明:(1)与正常供水相比,除‘迪庆苦荞’和‘西农9909’在重度干旱胁迫下主根长呈升高趋势外,其余苦荞品种在2个干旱条件下的株高、茎粗、叶面积、地上部干重、地下部干重、根系体积、根系表面积均呈下降趋势,且耐旱品种降幅小于不耐旱品种;重度干旱胁迫使得‘迪庆苦荞’的根冠比升高,而其余品种根冠比在干旱胁迫下均无显著变化。(2)干旱胁迫使苦荞叶片的叶绿素含量、相对含水量、最大荧光产量(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、根系活力和可溶性蛋白含量显著降低,而根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量呈升高趋势;不同抗旱性品种间的升降幅度存在差异。(3)各苦荞品种耐旱能力综合评价值(D)表现为‘迪庆苦荞’> ‘西农9909’> ‘黑丰1号’> ‘西荞1号’;幼苗株高、地下部干重及根系SOD活性和蛋白质含量与D值呈显著正相关关系,而根系脯氨酸含量和可溶性糖含量与D值呈极显著正相关关系。研究发现,在中度与重度干旱逆境下,苦荞品种‘迪庆苦荞’和‘西农9909’综合表现较好,具有更强的耐旱能力,而品种‘西荞1号’和‘黑丰1号’综合表现较差,其抗旱性较弱;苗期株高、地下部干重以及根系SOD活性、蛋白质含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量可作为苦荞抗旱性快速鉴定的指标。

    • 4种化学调控剂对烟草幼苗耐弱光性及光合特性的影响

      2018, 38(1):121-130. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0121

      摘要 (2335) HTML (0) PDF 1.18 M (1925) 评论 (0) 收藏

      摘要:弱光环境严重影响烟草植株的生长发育、物质代谢和烟叶品质。该研究通过对烟草幼苗喷施不同浓度的氯化钙[3.0(C1)和6.0(C2)mmol/L CaCl2]、赤霉素[100(G1)和200(G2) mg/L GA3]、水杨酸[1.0(S1)和2.0(S2)mmol/L SA]和多效唑[100(P1)和200(P2)mg/L PP333]进行预处理,研究了这4种化学调控剂预处理对弱光胁迫(80 μmol·m-2·s-1)下烟草幼苗的生长发育、光合性能及耐弱光性的影响,并用隶属函数法进行了综合评价。结果显示:(1)与喷施蒸馏水对照(CK)相比,4种化学调控剂预处理提高了烟草幼苗的单株干重、根系活力、烟叶总叶绿素、脯氨酸含量及光合性能,改善了烟苗的整体素质。(2)当烟苗经弱光胁迫6 d后,与CK相比,4种化学调控剂预处理使烟苗单株干重、根系活力、烟叶总叶绿素含量及其光合性能相对增加,同时降低了烟叶电解质渗透率及MDA含量,延缓了烟苗在弱光胁迫下相对生长速率及干物质积累速率的降低速度,进而增强了烟苗对弱光胁迫的耐受性。(3)4种化学调控剂处理对烟草幼苗的壮苗综合效果为S1 > S2 > C1 > C2 > P2 > G2 > P1 > G1,且SA和CaCl2处理对改善烟苗品质的效果优于GA和PP333;经弱光胁迫6 d后,不同浓度4种化学调控剂预处理对缓解烟草幼苗弱光胁迫的作用大小依次为S1 > C1 > S2 > P1 > P2 > G2 > G1 > C2。研究表明,4种化学调控剂预处理可在一定程度上改善烟苗生长,提高烟苗的成苗素质,并在一定程度上提高弱光胁迫下烟苗的耐弱光性及光合性能,并以1.0 mmol/L SA预处理综合效果最好。

    • 柠檬香蜂草对铜的耐性及其积累特征研究

      2018, 38(1):131-139. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0131

      摘要 (2176) HTML (0) PDF 2.29 M (2135) 评论 (0) 收藏

      摘要:以柠檬香蜂草(Melissa officinalis)幼苗为材料,设置不同浓度Cu2+胁迫(CK、200、400、800和1 000 mg·kg-1)盆栽实验,测定胁迫0、7、14、21、28 d后植物生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量以及植物体内Cu含量等指标,探讨柠檬香蜂草对Cu2+的耐受性及其积累特征。结果表明:(1)相同处理时间下,柠檬香蜂草除MDA含量外其他所有指标均随着Cu2+胁迫处理浓度的增加呈低浓度促进、高浓度抑制的变化趋势,且高浓度组(800和1 000 mg·kg-1)与低浓度组(200和400 mg·kg-1)之间差异显著 (P<0.05); MDA含量在1 000 mg·kg-1浓度下持续增长至第14天后开始下降。(2)柠檬香蜂草体内Cu的积累量随Cu胁迫浓度的升高呈先增加后减少的趋势,并在浓度为400 mg·kg-1时达到最高值(0.71 mg/盆)。(3)在整个胁迫过程中,柠檬香蜂草植株的铜富集系数及其耐性系数均随Cu浓度的增加而减小,各处理浓度对Cu的耐性系数均大于0.5,富集系数均大于1。研究发现,柠檬香蜂草对Cu胁迫具有一定耐受性和富集能力,具有成为铜污染土壤修复植物的潜力。

    • 六道沟流域2种典型灌木不同季节水分来源及利用效率

      2018, 38(1):140-149. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0140

      摘要 (2627) HTML (0) PDF 1.56 M (2251) 评论 (0) 收藏

      摘要:该试验以黄土高原风蚀水蚀区的典型代表六道沟流域为研究区,选取了2种典型灌木柠条(Caragana korshinskii)和沙柳(Salix psammophila)为研究对象,测定其茎秆水和不同层次土壤水分的δD值及叶片的δ13C值,利用IsoSource模型分析2种植物对不同层次土壤水分的利用比例,并同步测定叶片水势、气孔导度、光合速率和蒸腾速率等生理生态因子,分析2种灌木在不同季节的水分来源及生理生态适应机制。结果表明:(1)柠条和沙柳的水分利用策略随季节波动,在不同季节对不同土层水分的利用比例存在差异。(2)旱季柠条和沙柳主要利用40~80 cm土层的土壤水,利用比例分别为48.1%和49%。(3)雨季柠条主要利用表层0~10 cm和浅层10~40 cm的土壤水分,利用率约为57.5%;雨季沙柳主要利用浅层10~40 cm的土壤水,利用比例达76%。(4)旱季柠条和沙柳的水分亏缺严重,其叶片水势、气孔导度、光合速率和蒸腾速率均小于雨季,而水分利用效率均大于雨季。研究发现,柠条和沙柳在旱季均主要利用深层土壤水分,雨季更倾向于利用浅层土壤水分;柠条和沙柳均能够通过降低气孔导度减小水分损失来获得较高的碳同化速率,维持较高的水分利用效率以适应干旱环境,均表现出较强的适应能力。

    • 喀斯特峰丛洼地不同植被恢复阶段优势种根系构型特征

      2018, 38(1):150-157. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0150

      摘要 (2593) HTML (0) PDF 1.23 M (2354) 评论 (0) 收藏

      摘要:以喀斯特峰丛洼地不同植被恢复阶段灌丛、次生林、原生林为研究对象,采用全挖法分析了各阶段4个优势种的根系构型参数,探讨该特殊生境条件下植物根系构型的差异性、相似性以及资源合理高效的利用方式。结果表明:(1)各个植被恢复阶段优势种拓扑指数TI均趋向于0.5,呈叉状分支结构,并表现为次生林(0.57)>原生林(0.49)>灌丛(0.46),有利于根系在贫瘠且浅薄的土壤环境中拓展生存空间。(2)3种植被恢复阶段优势种的根系平均连接长度在34.29 cm以上,平均为37.01 cm,增加连接长度对植物在养分贫瘠的喀斯特土壤环境的生存有利。(3)次生林根系分支率低于灌丛和原生林,这是不同植被恢复阶段优势种对环境所采取的不同适应策略。(4)3种植被恢复阶段优势种根系的横截面积比均符合Leonardo da Vinci法则,且不随直径的变化而变化。(5)3种植被恢复阶段优势种在土壤养分、水分获取及土壤空间拓展方面没有显著差异性。研究认为,在喀斯特峰丛洼地异质性很强的生境下,3种植被恢复阶段优势种的根系均为叉状分支结构,且均以较长的连接长度和较低的分支率策略适应其特殊的生态环境。

    • 异质生境对二型花柱植物雪地报春花性状分化的影响

      2018, 38(1):158-165. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0158

      摘要 (2120) HTML (0) PDF 1.46 M (1787) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以生长在新疆北部的二型花柱植物雪地报春(Primula nivalis)为研究材料,对7个低海拔 (1 657~2 013 m)森林居群和7个高海拔(2 400~2 700 m)草原居群的花型比例进行调查,对花部特征进行检测,并对长、短花柱植株在不同海拔居群的花性状分化进行了比较研究,以揭示该类群植物的演化与环境的关系。结果表明:(1)在高海拔草原居群中长花柱植株比例高于短花柱植株。(2)比较草原和森林生态系统中的雪地报春居群,长花柱花形态特征间存在显著差异,但短花柱花形态特征间的差异不显著。(3)高海拔草原居群中长花柱花的花冠筒长度、雄蕊长度、雌雄蕊距离、雌雄异位程度以及雌雄蕊空间位置是导致花性状分化的主要因素。(4)在草原居群中,长花柱花的雄蕊、雌雄异位程度及花冠口至雄蕊距离的变化减少了长短花柱花间的互补式对应性。研究认为,在异质生境中长花柱花性状的变化是导致该物种长短花柱花性状分化的主要因素。

    • 林分密度对桉树人工林群落结构和物种多样性的影响

      2018, 38(1):166-175. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0166

      摘要 (2467) HTML (0) PDF 1.38 M (2817) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用典型样地法,以四川新津县普兴镇桉树(Eucalyptus robusta)人工林为研究对象,设置5种不同林分密度(A. 625 株·hm-2;B. 750 株·hm-2;C. 875 株·hm-2;D. 1 000 株·hm-2;E. 1 125 株·hm-2)样地各3个,对不同林分密度人工林群落结构和物种多样进行分析,探讨确定桉树人工林的合理栽植密度,为维持桉树人工林群落结构稳定、增加物种多样性提供依据。结果表明:(1)研究区桉树人工林群落共记录到96种植物,隶属于51科79属;在各个林分密度的群落中,植物科属种数量变化规律均为:草本层>灌木层>乔木层;当密度为1 000 株·hm-2时,乔木层物种数最高(6种);当密度为750、 875 株·hm-2时,灌木层群落物种数最高(17种);在林分密度625 株·hm-2下,草本层物种数最高(32种)。(2)桉树人工林群落各层次的丰富度指数D值、ShannnonWiener指数H值、Simpson指数H′、Pielou均匀度指数Jsw值均表现为:草本层>灌木层>乔木层;乔木层的D值和H′值在875 株·hm-2密度下最大,H值在625 株·hm-2密度下最大,Jsw值在750 株·hm-2密度下最大;灌、草层各指数分别均在密度750、625 株·hm-2时有最大值。(3)从群落结构上看,5种林分密度的群落径级结构均呈单峰型分布,乔木个体多分布在中径级(7.0≤d<23.0 cm);高度级结构与径级结构对林分密度的响应不一致,密度A、B、C和D、E的个体分别集中在高度级Ⅱ~Ⅴ(6.0≤h<18.0 m)、Ⅲ~Ⅴ(9.0≤h<18.0 m)、Ⅱ~Ⅲ(6.0≤h<12.0 m)和Ⅳ~Ⅴ(12.0≤h<18.0 m)。(4)各层次优势种不同,乔木层中桉树是绝对优势树种,各密度林分中构树(Broussonetia papyrifera)的重要值基本仅次于桉树;灌木层中,桉树幼苗只在密度E出现,构树在各密度下优势地位显著,在密度B~D中,均有八角枫(Alangium chinense)和女贞(Ligustrum lucidum)存在,并在密度B下八角枫(0.118 4)和女贞(0.183 2)长势较好,具有较大的更新潜力;青蒿(Artemisia carvifolia)和荩草(Arthraxon hispidus)作为草本层的优势种在5种林分密度下都有生长。研究认为,林分密度750株·hm-2(密度B)是新津桉树人工林的最适林分密度,该密度更有利于该地区桉树人工林群落结构和物种多样性的稳定可持续发展。

    • 多星韭分布格局对末次盛冰期以来气候的响应

      2018, 38(1):176-182. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0176

      摘要 (2416) HTML (0) PDF 2.58 M (1783) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以分布区主要在横断山脉的多星韭为对象,基于最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS)模拟了多星韭在末次盛冰期、全新世中期、当前以及未来的分布格局,以探讨多星韭对末次盛冰期以来气候变化的响应。结果显示:(1)多星韭当前的分布区主要受到最暖季度降水量、年均温变化范围和温度季节性变化标准差3个气候因子的影响;海拔对多星韭的当前分布也有着较大的影响。(2)最大熵模型的模拟精度较高(AUC=0.98)。(3)根据多星韭各个时期分布面积的变化得出多星韭与部分高山植物相似,相比当前的分布,多星韭末次盛冰期的分布区发生了较为明显的扩张。研究推测,未来多星韭的分布区将向西移动。

    • 中国和越南苔类植物新记录种——柏氏细鳞苔

      2018, 38(1):183-186. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0183

      摘要 (2007) HTML (0) PDF 1.49 M (1960) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了采自中国广西和越南北部地区细鳞苔属新记录种——柏氏细鳞苔[Lejeunea patersonii (Steph.) Steph.]。该种的主要特征为侧叶顶端圆形或钝形,叶边缘具圆齿;腹叶小,远生,宽为茎的1~2倍;叶细胞角质层平滑,三角体不明显或中等大,中部球状加厚缺。该研究对柏氏细鳞苔与其相似种进行了细致的比较讨论,并对柏氏细鳞苔原有的地理分布信息进行了更正,重新确认了该种的地理分布。

    • 二氢黄酮醇4还原酶在花青素合成中的功能及调控研究进展

      2018, 38(1):187-196. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.01.0187

      摘要 (2772) HTML (0) PDF 1.67 M (2242) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物色素主要有花青素、类胡萝卜素和生物碱类色素三大类,其中花青素是决定大部分被子植物组织或器官颜色的重要色素。花青素通过类黄酮途径合成,该途径是生物学上研究较多且较为清楚的代谢途径之一。近年来的研究表明,在该途径中除了查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)、查尔酮异构酶(chalcone isomerase,CHI)和黄烷酮3羟化酶(flavanone3 hydrolase,F3H)起着关键作用外,二氢黄酮醇4还原酶(dihydroflavonol 4reductase,DFR)对花青素的合成也至关重要。DFR可催化3种二氢黄酮醇和2种黄烷酮生成5种不同的花青素前体,且DFR基因家族不同成员对各个底物的催化效率不同,因此它在一定程度上决定着植物中花青素的种类和含量,从而影响植物组织或器官的颜色。该文对近年来国内外有关DFR在花青素合成过程中的生物学功能与调控,包括DFR的特征、作用机制和系统进化以及环境、转录因子和一些结构基因与DFR的关系等方面的研究进展进行了综述,以期为DFR今后的研究和利用基因工程改变植物组织或器官的颜色提供理论依据。