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    2023,43(11):1801-1812   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1801
    [摘要] (161) [HTML] (0) [PDF 4.08 M] (230)
    摘要:
    摘要:蔗糖转化酶(Invertase,INV)在植物生长发育和抵御胁迫中发挥着重要的作用。本研究从葡萄基因组数据库中鉴定出了19个蔗糖转化酶基因,对基因的结构和编码蛋白质的理化性质进行了生物信息学分析,并利用qRT-PCR技术分析基因在不同激素和非生物胁迫条件下的表达特征,为进一步探索葡萄INV基因家族参与葡萄逆境响应提供了一定的理论依据。结果表明:(1)该基因家族编码蛋白的氨基酸长度在150~766 aa之间,理论等电点介于4.43~9.1之间,亚细胞定位预测发现其主要在细胞质中表达,此外液泡和细胞壁也存在部分基因表达。(2)共线性结果显示VvCINV与其他5个物种复制频率较高;(3)保守基序分析表明VvCwINV包含了所有的保守基序,且Glyco_32和Glyco_hydro_100是VvINV基因主要结构域;(4)组织特异性表达分析发现多数基因在葡萄生长发育进程中都有表达;(5)qRT-PCR分析结果显示,VvINV基因家族在叶片中对激素处理和非生物胁迫的响应出现上调,VvCINV1在50 mg/L GA3和10% PEG处理后上调表达极显著,VvCINV4在盐胁迫、ABA和低温处理后也上调表达显著。这些研究结果表明,VvINVs可能调控葡萄生长发育过程中激素和对非生物胁迫的响应。 关键词:葡萄;INV基因家族;生物信息学;qRT-PCR;激素;非生物胁迫
    2023,43(11):1813-1819   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1813
    摘要:
    TT8(TRANSPARENT TESTA 8)基因是bHLH(basic helix-loop-helix)家族的重要成员之一,其在花青素合成中发挥着重要作用。为探究TT8基因对滇水金凤花色的影响,本研究以滇水金凤花器官为材料,通过RT-PCR等技术克隆IuTT8基因,并对其进行生物信息学;利用qRT-PCR分析该基因在不同花色和不同花发育阶段的表达模式。结果表明:(1)成功克隆得到滇水金凤IuTT8基因,其编码区全长为2 136 bp,编码712 aa,为亲水性不稳定蛋白,gDNA全长为3 938 bp,共有6个内含子;结构域分析发现该蛋白属于bHLH超家族成员,与喜马拉雅凤仙花、山茶等物种的TT8蛋白同源且Motif基序相似。(2)IuTT8与同属植物喜马拉雅凤仙花聚在一支,相似性约86.34%;多序列比对和系统进化分析显示TT8蛋白的结构域高度保守。(3)IuTT8基因在4种不同花色滇水金凤及其4个不同发育阶段均有表达,除白色外,其表达量均随花发育的进行呈先升后降的趋势;且IuTT8基因的表达量与花色呈正相关,其中以深红色表达量最高,白色表达量最低,深红色 S3 的表达量约为白色 S2 时期的48倍。研究表明滇水金凤IuTT8基因与花色正相关,推测其在滇水金凤花色的调控中发挥重要作用。
    2023,43(11):1820-1826   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1820
    摘要:
    卤代酸脱卤酶(HAD)在调节植物生长发育和响应磷缺乏胁迫方面具有重要作用。该研究基于前期陆地棉根部低磷胁迫基因差异表达序列数据分析,以陆地棉新陆早19为材料,对GhPS2基因进行克隆,并对其基因组DNA与cDNA测序分析,借助生物信息学方法分析GhPS2的基因结构和进化关系;采用荧光定量PCR(qRT-PCR)的方法检测该基因于根、茎、叶、花4个器官的基因表达量的变化和低磷胁迫下0,4,12,24,72 h的相对表达。结果表明:(1)成功获得陆地棉GhPS2基因,该基因的开放阅读框序列长度813 bp,编码270个氨基酸,存在3个内含子,属于HAD家族,其中存在1个保守结构域名为Put-Phosphatase。(2)序列比对和进化分析显示,陆地棉GhPS2与其他棉种PS2、榴莲PS2的相似性分别为93%和83.15%。(3)qRT-PCR结果表明,GhPS2基因在根中表达量最高,其次是茎和花,在叶中表达量最低,该基因在低磷胁迫4h时相对表达量达到最高值,低磷胁迫72h时是适磷处理的16.66倍。研究表明,GhPS2基因属于低磷胁迫响应基因,在棉花响应低磷胁迫过程中具有重要作用。
    2023,43(11):1827-1833   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1827
    摘要:
    为探讨H+-焦磷酸酶编码基因对甜菜磷吸收和抗性的影响,实现优良基因在甜菜基因工程中的利用。本研究以超表达拟南芥液泡膜H+-焦磷酸酶编码基因AVP1转化甜菜,对转基因甜菜耐低磷、耐盐性和抗旱性进行分析。结果显示:AVP1基因能够在甜菜植株的根、叶中表达,且在逆境胁迫下表达量增强;控制磷素供应条件下,转基因甜菜的含磷量显著高于野生型甜菜,转AVP1基因甜菜可以提高对磷的吸收利用效率;干旱、盐胁迫处理条件下,AVP1基因在转基因甜菜中显著上升,在200 mmol·L-1 NaCl处理下或自然干旱7 d后,转基因植株的生长虽然受到抑制,但受抑程度明显低于野生型植株。此外,随着盐和干旱胁迫的加剧,与野生型植株相比,转基因植株体内MDA含量较低而脯氨酸含量显著增加,AVP1基因可减轻逆境对甜菜细胞膜损伤,提高甜菜细胞渗透调节能力,从而增强了甜菜的耐盐性和抗旱性。
    2023,43(11):1834-1841   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1834
    摘要:
    棉花是世界上最重要的纤维作物和重要的油料作物。新疆是我国最大的棉花产区,然而,干旱胁迫已成为影响棉花生产的主要非生物逆境因素。挖掘耐旱的关键调控因子并加以利用,进而培育耐旱性棉花品种,是解决棉花耐旱资源贫乏及提高水资源利用率的有效途径。本研究依据 CRISPR/Cas9 编辑原理,对课题组前期利用RT-PCR技术筛选耐旱相关基因GhNAC3(Gh_D02G0790)第 1 外显子区域设计 2 个 20 bp 的编辑靶点,并在陆地棉基因组数据库中比对分析靶点序列,排除非特异性编辑,将 2 个靶点核苷酸片段分别与gRNA-atU6载体连接,通过 2 次 PCR 扩增,得到含特异性连接接头的 atU6-GhNAC3 表达盒,再将表达盒连接到 CRISPR/Cas9(pRGEB32-7)载体上,获得CRISPR-GhNAC3 重组表达载体,利用农杆菌介导法转化陆地棉受体 YZ-1 ,再生培养得到 T0代转基因幼苗,通过 PCR 检测 Cas9 蛋白基因获得阳性株系。对 T0 代植株的靶点区域序列进行 PCR 扩增和测序分析,鉴定GhNAC3 编辑类型。结果发现,CRISPR9-GhNAC3 表达载体成功转化 YZ-1 ,并获得 40 株转基因再生植株,经 Cas9 蛋白基因鉴定得到 30 株阳性株系,从阳性植株选择 10 株进行编辑类型测序分析,发现 7 株在靶点区域都发生编辑,编辑类型主要为碱基片段缺失,缺失片段大小为 3-28bp,T1代种植于大田,获得了同时出现黄化和矮化的突变体 3 株。结果表明,采用 CRISPR/Cas9 技术对 GhNAC3 序列进行编辑,获得了表型变异的突变体,充分说明该基因参与了棉花生长发育的调控。
    2023,43(11):1842-1849   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1842
    摘要:
    油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)是一种广泛分布于多种植物体内的激素。Brassinosteroid Insensitive 1(BRI1)是BR信号通路的主要信号受体,在植物生长发育和胁迫应答中起着至关重要的作用。本研究以番茄品种Micro-Tom(MT)和SlBRI1过表达株系(Atrd29A:SlBRI1)为试验材料,探讨低温对光合特性、叶绿素荧光参数以及抗寒基因的影响,旨在揭示Atrd29A启动子驱动SlBRI1基因对低温胁迫的响应规律。结果表明:(1)低温胁迫提高了MT 植株SlBRI1的表达量,而Atrd29A:SlBRI1植株SlBRI1表达量更高。低温胁迫5天导致所有植株出现萎蔫,而且Atrd29A:SlBRI1植株萎蔫程度更轻,恢复得更好。(2)低温胁迫导致所有番茄幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、光能捕获效率(Fv′/Fm′)和光化学荧光猝灭系数(qP)都较大幅度地下降;在低温胁迫第5天,SlBRI1过表达株系这些指标均显著性高于MT植株。同时,SlBRI1过表达株系的细胞间CO2浓度(Ci)显著低于MT。(3)同等条件下SlICE1、SlCBF1、SlCBF3和SlDRCI7基因表达水平显著上升,并且通过低温处理后的SlBRI1转基因植株中SlICE1、SlCBF1、SlCBF3和SlDRCI7基因表达水平均显著高于MT植株。表明Atrd29A诱导SlBRI1表达能够提高SlBRI1表达水平,缓解低温胁迫对植株光合作用和叶绿素荧光参数的影响,增强番茄植株抗寒能力。
    2023,43(11):1850-1854   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1850
    摘要:
    虫草是我国重要的生物资源,为明确从陕西省旬邑县石门山林区采集到的一种野生虫草的种类及其虫生真菌(虫草菌DY6F)的分类地位,本研究在利用PCR技术对该虫草子实体的核糖体内转录间隔区(Internal transcribed spacer,ITS)、延伸因子1α(Elongation factor 1α,EF-1α)和RNA聚合酶Ⅱ大亚基(RNA polymerase Ⅱ large subunit,RPB1)的基因片段进行扩增与测序的基础上,分别基于这3个基因片段构建单基因系统进化树,并基于EF-1α和RPB1 2个基因联合序列构建多基因系统进化树。结果显示,该虫草子实体的这些基因序列与线虫草属拟黑虫草菌(Ophiocordyceps nigrella)的相应基因序列的相似度为99%~100%,且在进化树上,二者聚于同一分支,支持率均为100%。因此,虫草菌DY6F被鉴定为拟黑虫草菌,该虫草为拟黑虫草。
    2023,43(11):1855-1865   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1855
    摘要:
    以茜草科(Rubiaceae)植物茜草Rubia cordifolia L.为研究对象,采用Illumination 高通量测序技术对其叶绿体全基因组进行测序,并运用MAGA11等生信学工具进行全基因组解析及系统发育分析,旨在为茜草及其近缘种药用植物鉴定、遗传多样性分析及资源开发利用等提供数据参考。结果表明:(1)茜草叶绿体基因组呈典型的四分环状结构,总GC含量37.2%,长153 959 bp,其中包含大单拷贝(LSC)区83 844 bp、小单拷贝(SSC)区17 083 bp和两个反向重复(IR)区26 516 bp;共注释得到124个基因,包括79个蛋白质编码基因、37个tRNA和8个rRNA。(2)序列共鉴定到169个SSR位点,以A、T组成为主,包括129个单核苷酸、18个双核苷酸、11个三核苷酸、9个四核苷酸和2个五核苷酸,六核苷酸SSR未检测到;边界分析显示,茜草叶绿体基因组LSC区差异性最大,变异程度最高,而IRa区则差异性最小,最为保守。(3)最大似然法(ML)构建系统发育树显示,样品茜草与同属植物Rubia horrida以100%支持率聚为一类,茜草亚科、仙丹花亚科与金鸡纳亚科聚为姐妹类群,证明茜草科植物在进化过程中保守发育。
    2023,43(11):1866-1871   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1866
    摘要:
    该研究以芸香科物种的叶片为材料,使采用改良CTAB法提取叶绿体DNA,利用BGISEQ-500平台进行叶绿体基因组测序,并对叶绿体基因组进行组装、注释,联合NCBI数据库数据,共获得芸香科19属49个物种的全叶绿体基因组序列。经序列比对后,分别用ML和BI法构建了芸香科属间系统进化关系。发育树,以明确芸香科属间的亲缘关系以及花椒属与其近缘属的分子系统关系,为进一步探究花椒属下种间系统发育关系提供分子系统学证据。结果表明:(1)基于叶绿体基因组序列矩阵(总长196 641 bp),ML和BI 2种方法得到的系统发育树的拓扑结够基本一致,系统发育树各分具有较强的支持率高,叶绿体基因组数据可以解决芸香科属间的系统发育关系。(2)芸香科为单系类群,并进一步形成两大分支,其中柑橘亚科为单系,与芸香亚科内的芸香属聚为分支I,分支II由芸香亚科和飞龙掌血亚科组成,两亚科均不是单系,其中飞龙掌血亚科的香肉果属,茵芋属与芸香亚科的白鲜属,臭常山属是最早分化出来的类群,其次是蜜茱萸属和山油柑属;黄檗属和吴茱萸属与花椒属类群形成姊妹群,飞龙掌血属的物种飞龙掌血嵌套于花椒属分支中,支持飞龙掌血物种并入花椒属的处理。研究发现,基于叶绿体基因组数据构建芸香科属间系统发育关系,各分支支持率均较高,探索系统发育的意义足够可靠。该研究结果为进一步探究花椒属种水平系统进化关系以及新品种培育研究奠定了理论基础。
    2023,43(11):1872-1887   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1872
    摘要:
    以三叶期药用大黄幼苗为材料,采用盆栽控水实验,考察其在不同干旱时间(首次干旱10 d,复水后第2次干旱25 d,再复水后第3次干旱40 d)、干旱梯度(正常供水、轻度、中度、重度干旱)及复水时间(复水第1、3天)条件下的生长指标、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数的响应特征,探讨植物在间歇性、季节性干旱带来的干湿交替土壤环境中的光合生理响应机制。结果显示:干旱胁迫下药用大黄幼苗地上部分生物量降低,根冠比显著增大,叶片叶绿素含量、气体交换参数(Pn、Ci、Gs、E、CE)、光合系统性能指数(PIabs、PItotal)及荧光参数(Fv/Fo、Fv/Fm、qp)显著降低,QA-大量积累,OJIP曲线J相和I相显著升高。轻、中度干旱10天对叶片PSII系统的抑制作用较轻,ΦPSⅡ、ETR、Fo均无明显影响。随着干旱时间增长,PSII系统受到明显损害,重度干旱40天后叶片NPQ几近于0。干旱10天后复水,Fv/Fo、Fv/Fm、J相、I相、Mo、ETR等均迅速恢复。继续干旱25天后复水,叶片Pn、Gs、CE、E、Ls、叶绿素b含量均表现出明显的补偿效应。再次干旱40天后复水,Pn、Gs、CE、E、叶绿素含量、大部分荧光参数、OJIP曲线J相和I相等无法恢复到CK水平。结果表明:干旱胁迫下大黄叶片的光保护机制通过热耗散来抵御干旱带来的光伤害。随着干旱胁迫加剧及干旱时长增长,电子传递速率受到严重抑制,光保护机制失效,反应中心失活。短期干旱后复水,大黄叶片光合和荧光参数迅速恢复,已经出现补偿效应。轻、中度干旱复水后继续干旱25天的大黄植株,均有部分生理指标表现出比初次干旱10天更强的抗旱性和复水后的恢复能力。长期且重度干旱会破坏药用大黄的光合器官,产生的极强光抑制和生长抑制在复水后使植株不能完全恢复正常的生理功能。因此,适当的苗期干旱锻炼能够增强药用大黄叶片光合作用和PSII功能,提高其抗旱性。
    2023,43(11):1888-1896   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1888
    摘要:
    石生苔藓结皮可以从大气中吸收水分及养分,附着在岩石表面生长,具有促进矿物分化和植被演替等多种重要的生态功能,利用人工培育的苔藓结皮进行岩石工程创面生态修复具有广阔的市场前景,而针对特定地区的优势种探讨高效的种源扩繁技术则成为了首要任务。为此,本研究以秦岭北麓长势好、生物量大的石生匍匐型藓种羽枝青藓为研究材料,考虑沼泽红假单胞菌浓度(高浓度:24 ml.L-1,低浓度12 ml.L-1,不添加)和小球藻浓度(高浓度:250 ml.L-1,低浓度125 ml.L-1,不添加)开展双因素完全试验,观测人工气候箱条件下羽枝青藓的盖度、新发芽数和新发芽茎长,探究沼泽红假单胞菌和小球藻对羽枝青藓的作用效果、最适浓度及组合,为提高羽枝青藓扩繁效率提供科学依据。结果显示:(1)只添加低浓度沼泽红假单胞菌的处理羽枝青藓生长状况最优,相比于对照处理(不添加沼泽红假单胞菌和小球藻),可将盖度提高14.3%、新发芽数增加61.2%、新发芽茎长增长34.0%;(2)沼泽红假单胞菌浓度对羽枝青藓的盖度、新发芽数和新发芽茎长均有显著影响;(3)小球藻浓度对羽枝青藓各项生长指标均无显著影响,和沼泽红假单胞菌的交互作用对羽枝青藓盖度有显著影响。结果表明,沼泽红假单胞菌对羽枝青藓的生长发育具有显著促进作用,在后期石生苔藓结皮种源扩繁实践中应加以考虑和借鉴。
    2023,43(11):1897-1909   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1897
    摘要:
    多枝柽柳(Tamarix ramosissima)与疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)是塔里木河下游优势种,也是重要的丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF )共生植物,二者常相伴而生且均受水分严重限制。本研究采用盆栽试验法,以疏叶骆驼刺和多枝柽柳幼苗为试验材料,设定正常水分(土壤相对含水量70% ± 5%,D0)、中度水分胁迫(土壤相对含水量40% ± 5%,D1)和重度水分胁迫(土壤相对含水量20% ± 5%,D2)3个水分梯度,设置接种(AMF+)和不接种(AMF-)两种处理,以及供体植物疏叶骆驼刺和受体植物多枝柽柳之间2种菌丝传递距离(长菌丝传递距离30cm, L)和(短菌丝传递距离15cm,S),探究了干旱胁迫下丛枝菌根真菌菌丝传递距离对两种不同生活型的植物生长和生理的影响。结果表明:1)供体植物接种AMF后在供、受体间形成丛枝菌根菌丝网络(arbuscular mycorrhizal networks, AMNs),其中与正常水分(D0)处理下的侵染率相比重度水分(D2)处理下长距离处理受体侵染率的降幅为73.22%。2)在中度水分处理下,AMF对长、短距离处理受体均有促进作用,而在重度水分处理下对长距离处理受体株高、基径相对增长率和生物量无促进作用。3)各水分处理下AMF对受体植物根系生长指标具有显著促进作用(P<0.05)且S处理优于L处理,但在重度水分及长距离处理下的受体表现出显著较低的水平。4)在中度水分处理下,AMF对长、短距离处理受体抗氧化酶活性、渗透调节物质的含量、叶绿素含量和叶片相对含水量均有促进作用且不同距离处理间差异不显著,在重度水分处理下对长距离处理幼苗无促进作用。因此,在正常水分和中度水分处理下,接种AMF可显著促进长距离端受体植物的表观生长、生物量积累、抗氧化酶活性、渗透调节物质和叶绿素的含量,提高受体植物的抗旱性,在重度水分胁迫下AMF对长距离端受体植物的促进作用不显著。
    2023,43(11):1910-1919   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1910
    摘要:
    为筛选出优质亲本及杂交组合,确定最佳授粉时期,探究观赏海棠品种间的杂交亲和性,为观赏海棠的新品种培育提供参考,以15个性状互补的海棠品种为供试材料,用离体培养法测定花粉活力、悬液法测定花粉含量并对其雄性育性进行评价;联苯胺-过氧化氢法测定其不同开花时期的柱头可授性;荧光显微观察法观察授粉后花粉管的生长及受精情况;人工控制授粉法研究5个杂交组合的坐果动态变化情况。结果显示:(1)根据花粉活力可将15个海棠品种的雄性育性分为不育型、较低型、中等型、优质型4类,其中‘印第安之夏’、‘冬红’等6个品种为优质父本。(2)海棠从开花前1 d至第6 d的柱头可授性呈现“弱—强—弱”的变化规律,开花第3 d时的柱头可授性最强。(3)授粉后4~8 h花粉开始萌发,48~96 h完成受精。(4)花粉育性和柱头可授性与杂交坐果率、种子饱满率间均存在显著的正相关性。授粉后2个月内是落果集中期,此后至果实成熟坐果率基本趋于稳定。‘冬红’ב印第安之夏’、‘草莓果冻’ב印第安之夏’为高坐果率杂交组合。研究表明,海棠雌雄蕊存在发育不同步现象,选择育性优质的亲本是杂交取得成功的关键,而受精后障碍是本研究中海棠杂交不亲和的主要原因。
    2023,43(11):1920-1930   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1920
    摘要:
    干旱半干旱区灌木、半灌木等木本植物的分布面积持续增加(灌丛化)显著改变了原有植被景观及生态过程,但缺乏对长期封育过程中灌木物种取代草本物种进而影响草地群落组成、结构和功能的研究。为揭示长期封育措施下典型草原灌丛化特征及地上/地下植物群落的响应规律,本研究通过对宁夏云雾山典型草原同一封育草地不同时间(2010年、2016年、2021年)植物群落(物种重要值、丰富度、多样性和生物量)和土壤特性(土壤容重、土壤水分及储水量,养分,pH)的定点观测,探讨了长期封育过程中灌木物种矮脚锦鸡儿(Caragana brachypoda)驱动的植被和土壤特性变化。结果表明:(1)灌木矮脚锦鸡儿已经取代了草本植物成为封育草地的优势种,群落中灌木生物量、总生物量以及盖度、高度显著增加,但对植物密度的影响较小;(2)灌丛化过程中草地群落Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数和Shannon- Wiener多样性指数显著降低,而Pielou均匀度指数显著增加;(3)灌丛化并未引起土壤容重和土壤含水量的显著变化,但土壤深层(60-100 cm)容重显著增大,且土层储水量随土层深度的增加呈先减少后增加的趋势;(4)灌丛化过程中,土壤有机碳含量在浅层(0-60 cm)显著增大;土壤全氮含量无显著变化,但在深层(60-100cm)显著增大;土壤全磷含量在各土层都显著增大;土壤pH没有显著变化。研究结果表明草地灌丛化改变了群落地上-地下过程,且植被和土壤的响应可能存在不同步性。本研究结果可为群落演替和草地稳态理论以及灌丛化草地的适应性和可持续管理提供一定的理论和实践支撑。
    2023,43(11):1931-1941   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1931
    摘要:
    摘 要:为得出较为可靠的榕江茶初级核心种质群体,以加强榕江茶种质选育、开发利用和分子遗传学研究,解决其种质资源保存成本较高问题,促进榕江茶种质资源的鉴定和有效利用。以118份榕江茶种质资源为材料,对19个表型性状和4个基本品质成分共计23个农艺性状进行分析;基于2种遗传距离(标准化欧氏距离、马氏距离)、4种聚类方法(离差平方和法、非加权组平均法、最长距离法、最短距离法)和7种总体取样规模(10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%)构建了56个候选榕江茶核心种质,利用筛选得到的最佳构建方案构建初级核心种质。通过对原种质、保留种质和核心种质的表型遗传多样性和变异程度,以及各种质不同数量性状间的t检验来评价核心种质的代表性,并用主成分分析法对核心种质进行确认。构建榕江茶核心种质时,2种遗传距离中,标准化欧氏距离优于马氏距离;4种聚类方法中,最短距离法优于另外3种;7种总体取样规模中,30%的取样比例较适宜榕江茶核心种质的构建。对构建的38份核心种质进行分析评价,结果表明,核心种质与原种质23个性状的6个特征值一致性较好,并且遗传多样性指数有一定程度的提升;t检验结果表明,核心种质平衡了稀有性状的分布,有效保留了原种质的遗传多样性;主成分分析结果表明,核心种质的主成分累计贡献率高于原种质;对核心种质进一步确认时,发现核心种质均匀分布在原始种质范围内,无重叠现象,有效的避免了核心种质的冗余。所构建的榕江茶核心种质资源可以很好地代表原种质,较好的保留了原种质的性状、遗传多样性和变异。标准化欧氏距离、最短距离法和30%总体取样规模的构建策略,是构建榕江茶核心种质的最佳方法。最终构建了38份榕江茶种质资源的初级核心种质,占原种质32.20%。核心种质评价表明初级核心种质构建有效且质量较高,能够在保证冗余较少的情况下充分代表原种质遗传多样性。
    2023,43(11):1942-1949   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1942
    摘要:
    探究不同结香方法对土沉香木质部芳香物质形成的影响,为创新和优化土沉香结香技术提供理论参考。设置钻孔、火烧孔和黄绿墨耳菌溶液3个结香处理,12个月后取样检测各处理的土沉香木质部组织变色范围、淀粉和可溶性糖含量,并用95%乙醇(色谱纯)提取个处理土沉香样品的醇溶提取物,测定沉香四醇和主要芳香物质成分。结果表明:(1) 黄绿墨耳菌溶液处理的土沉香木质部组织变色范围最大,纵向变色距离最长达120cm,横向变色距离最宽达3.84cm;钻孔和火烧孔处理,纵向变色距离均超过120cm,但横向变色距离最宽仅为0.58cm和1.06cm。(2) 3种结香处理的土沉香木质部组织淀粉含量均显著低于CK (P<0.05),降幅范围在24.82~55.25%;黄绿墨耳菌溶液和火烧孔处理的土沉香木质部组织可溶性糖含量均显著高于CK (P<0.05),钻孔与CK差异不显著((P>0.05)。(3)钻孔、火烧孔和菌液处理沉香醇溶性提取物含量达到11.84%、13.26%和21.08%,显著高于CK (P<0.05);沉香四醇含量达到0.18%、0.26%和0.42%,对照处理未检测出沉香四醇。(4) 钻孔、火烧孔和黄绿墨耳菌溶液处理的土沉香芳香物质中分别鉴定出29种、33种和36种,主要成分包括色酮及其衍生物、沉香螺醇、愈创木醇、香树烯、苄基丙酮、二氢卡拉酮、枯苏醇、α-檀香醇和壬醛。说明黄绿墨耳菌溶液诱导土沉香木质部组织变色范围最大,淀粉含量消耗和可溶性糖增幅最大,醇溶提取物、沉香四醇含量及其芳香物质积累的效果最优。
    2023,43(11):1950-1958   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1950
    摘要:
    为探究神木垒不同森林群落林下植物多样性的差异,本研究采用典型样地法,以夹金山神木垒的5种主要森林群落:云杉林、丽江云杉林、红杉林、针阔混交林、阔叶林为研究对象,对不同森林群落林下植物物种组成和物种多样性进行比较,并对林分因子和林下植物多样性进行冗余分析,确定影响林下植物多样性的主要林分因子,为当地森林经营管理提供理论依据。结果表明:(1)在研究区内共记录林下植物147种,隶属于61科,108属;云杉林群落林下植物的科属种组成最丰富。(2)各类型群落的H值、H"值、D值、JSW值均为:草本层>灌木层;灌木层多样性最高的群落为云杉林群落,草本层多样性最高的群落为丽江云杉林群落,针阔混交林群落、阔叶林群落林下植物多样性较差。(3)平均枝下高与林分密度是影响灌木层物种多样性的主要林分因子(P<0.01),平均枝下高与灌木层的D值、H值、H"值呈负相关关系,林分密度与灌木层4个多样性指数均呈正相关关系;平均枝下高是影响草本层物种多样性的主要林分因子(P<0.01),平均枝下高与草本层H值、H"值、JSW值呈正相关关系。本研究认为,云杉林群落与丽江云杉林群落的林下植物多样性水平较高,平均枝下高与林分密度是影响神木垒不同森林群落林下植物多样性的主要林分因子。
    2023,43(11):1959-1968   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1959
    摘要:
    利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜技术,观察了龙葵“四叶一心”期时叶片及茎表皮的腺毛的种类、分布,探究了不同类型腺毛的起源、生长、成熟、分泌、衰老等发育过程的细胞学特征;通过组织化学染色和荧光显微技术,观察了龙葵腺毛成分、分布,为龙葵的进一步开发利用提供参考。结果表明:(1)龙葵腺毛分为单细胞头腺毛和多细胞头腺毛两类,前者主要分布于茎表面和叶上下表皮,后者主要分布于茎表面的单细胞头腺毛之间、叶脉及叶边缘;(2)龙葵腺毛发育起始于表皮细胞突起,单细胞头腺毛行顶端生长,具1-4个柄细胞,四种类型;多细胞头腺毛可再分为一层、两层与三层多细胞头腺毛,另具三种特殊类型;(3)龙葵成熟腺毛具分泌能力,通过皮下空间的物质积累导致腺毛头细胞表面形成突起、包块、破口,最终释放分泌物;而头细胞与柄细胞随即皱缩、衰老。(4)超微结构显示,腺毛头细胞中内质网与高尔基体极为丰富,合成代谢及分泌活动活跃,产生大量包裹嗜锇物质的囊泡,囊泡与细胞壁融合,进而将嗜锇物质转移至细胞壁并积累,随后储存在角质层下的皮下空间直至分泌释放;(5)组织化学染色结果表明,腺毛含有萜类、生物碱、脂类、蛋白质、酚类和多糖。头细胞中主要含有萜类、生物碱、脂类、蛋白质、酚类和中性多糖;柄细胞中主要含有萜类、生物碱、脂类。
    2023,43(11):1969-1974   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1969
    摘要:
    为了更好地理解濒危植物闽楠幼苗天然更新与微环境的关系,以广西富川县蚌贝村闽楠天然林胸径5.0 cm以下的更新个体为研究对象。基于0.64 hm2固定监测样地调查数据,采用Pearson相关系数、冗余分析等方法对幼苗更新密度与样地微环境因子关系进行分析。结果表明:(1)闽楠小幼苗更新个体数最多,随龄级增加更新密度呈下降趋势;幼苗向幼树转化率低,小幼苗向中幼苗转化率是闽楠更新成功的关键阶段;(2)闽楠幼苗更新密度与样地灌木层高度、最近母树距离、灌木层覆盖度极显著正相关,与样地光照、草本层覆盖度显著负相关; (3)灌木层高度、最近母树的距离、灌木层覆盖度、叶面积指数、光照、草本层覆盖度、凋落物厚度、土壤盐分是影响闽楠幼苗更新的主要微环境因子,光照和草本层覆盖度是闽楠幼苗更新的限制因子。因此,降低光照强度、减少草本层的覆盖度、增大灌木层的覆盖度等有利于闽楠种群更新发展。
    2023,43(11):1975-1980   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2023.11.1975
    摘要:
    本研究利用光学和扫描电子显微镜对采自湖南省江华瑶族自治县一源头水溪流的硅藻标本进行了观察,鉴定出中国新记录一种:沃氏具脊桥弯藻(Oricymba voronkinae Glushchenko, Kulikovskiy & Kociolek)。研究结果显示该具脊桥弯藻具有以下鉴别特征:(1) 壳面呈披针形,末端钝圆;(2) 壳面平坦,壳面和壳套区别明显,被一条边缘脊分开;(3) 边缘脊两侧具凹槽;(4) 近缝端向壳面腹侧偏转,远缝端几乎呈直角向壳面背侧弯曲且在远缝末梢的背侧处有一个缺刻;(5) 壳面中央孤点外侧开口为一个简单圆形,内壳面开口为被向内生长物所遮挡的两个裂缝;(6) 壳面孔纹呈裂缝状,仅近中轴区的孔纹呈半圆至弧形;孔纹的开口被齿状突出物部分遮挡;(7) 顶孔区内侧开口被波浪形的贯壳列硅质条所覆盖但未完全封闭内侧开口;(8) 壳面中部的线纹密度为8~11条/10 μm,孔纹密度25~30个/10 μm。本文提供了沃氏具脊桥弯藻孔纹密度和原始描述中未揭示的顶孔区内壳面的详细超微结构特征。
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    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    物种幼苗的存活与各种生物和非生物因素密切相关,研究关键因素对幼苗存活的影响,有助于理解群落物种共存的主要作用机制。以秦岭落叶阔叶林25 hm2固定样地的木本植物幼苗为研究对象,利用广义线性混合模型(GLMMs)对影响幼苗存活的主要生物及非生物因素进行了分析。结果表明:(1)从群落水平来看,对幼苗存活影响最大的是生物因素,即幼苗的存活率与同种幼苗邻体密度和同种大树邻体胸高断面积呈显著负相关,与异种幼苗邻体密度呈显著正相关,表明物种在幼苗时期受到强烈的负密度制约效应;(2)从苗龄水平上来看,除了生物因素,影响幼苗存活的主要因素还包括海拔等非生物因素,但非生物因素的影响随着苗龄的增大而减小。综合看来,影响幼苗存活的因素是多样的,其中生物因素的影响更显著,促进秦岭大样地中幼苗共存的主要机制为负密度制约效应。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    甜菜色素是一类主要存在于石竹目植物中的天然植物色素,分为甜菜红素和甜菜黄素。甜菜色素不仅具有吸引昆虫授粉的作用,还可以作为一种重要的渗透调节物质和非酶促抗氧化剂来帮助植物抵抗逆境,维持植物体内正常的生理活动。甜菜色素生物合成途径独特,具有重要的医疗保健价值,目前已被广泛用于食品、药物和化妆品中。本文结合国内外最新研究进展,从理化性质、合成途径、生物学功能和应用价值等方面对甜菜色素进行了介绍,重点阐述了甜菜色素和花青素的关系以及光照对甜菜色素生物合成的影响,以期为进一步深入了解甜菜色素和开发利用甜菜色素提供参考依据。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    2021年因海南热带雨林国家公园的建立,园内部分人工林停止经营进入次生自然演替状态,使其林下植物较往年更为丰盛,亟待研究。为了摸清人工林的次生自然演替状态及其对环境的适应策略,在海南热带雨林公园橡胶林中设置390个10 m×10 m的样方,在对海南岛公园内植被分布进行全面调查的基础上,研究该区域林下植物组成以及植物群落特征与环境因子的关系。结果表明,(1)维管束植物共有123科455属808种,其中蕨类植物共有21科31属62种、裸子植物3科3属4种、被子植物有99科421属742种(含单子叶植物15科69属120种、双子叶植物84科352属622种);(2)通过对研究区域的植物物种多样性指数与环境因子之间进行RDA分析,共解释橡胶林下物种多样性指数的18.5%。通过蒙特卡罗随机置换检验,有8个环境因素对橡胶林下物种多样性的解释量达到显著水平(P<0.05),为最干季度平均温度、最湿季度平均温度、平均气温日较差,而混交、胸径、海拔、年降水量和最干季度降水量的影响极为显著(P<0.01)。研究表明,林下植物的多样性受多种环境因素的相互作用影响。其中,温度和降水是综合影响林下植物多样性的关键因素,高温、高湿和干旱等因素对橡胶林下植物多样性产生不利影响。此外,海拔的水热条件也是影响林下植物多样性的重要因素。同时,人工林的状态,如胸径、混交也对林下植物多样性产生重要影响。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    为分析甘南高寒草甸植物功能群多样性及其物种多度分布对退化的响应,探讨其多样性的形成与维持机制,采用样地调查法收集数据,并使用物种多度模型对其进行拟合分析。结果表明:随着退化程度的加深,植被优势种以禾草科和莎草科植物为主,逐渐变为杂草功能群植物为主,杂草功能群在群落多样性分布中起着主导作用;全部物种多度分布随着退化程度的加深发生变化,其中,无退化草甸的最优拟合模型是VOLKOV,轻度退化草甸的最优拟合模型是GEO,中度退化草甸和重度退化草甸的最优拟合模型为BRO,资源分配模式由随机分配转向固定分配的分配模式;禾草功能群的最优拟合模型以生态位模型为主,资源分配方式由固定分配和随机分配共同主导,豆科功能群的最优拟合模型是BRO,资源分配方式以固定分配为主,杂草功能群的最优拟合模型从中性模型向生态位模型转变,与全部物种多度分布的最优模型基本一致,且资源分配由随机分配向固定分配转变,可以认为杂草功能群是影响群落物种多度分布的主要原因,但是禾草和豆科功能群的贡献也不可忽视。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    火把花(Colquhounia coccinea?)表现出典型的鸟媒综合征,因此具有作为引鸟景观植物的开发潜力。以自然、人工生境的火把花居群为研究对象,通过观察和试验对其开花物候、花部综合特征、访花动物及其行为、繁育系统、种子萌发特性进行研究,以明确火把花的繁殖特性及对不同访花动物的吸引潜力。结果显示,火把花的整体花期持续约3个月,单花花期为9.6±0.6 d;花蜜较丰富且稀薄,具有较短的花冠管和己糖为主的花蜜糖组成;访花动物主要是中华蜜蜂和多种食蜜鸟类,尤其是短喙的泛化鸟类,且在非自然生境中仍然能吸引鸟类访花;完全自交亲和但需要传粉者才能完成授粉,不存在花粉限制;不同授粉处理种子的发芽能力无显著差异;中华蜜蜂能有效传粉,鸟类的传粉作用需进一步验证。综上所述,火把花可供观赏的时间很长,具有明显的吸引鸟类访花的能力,容易通过有性繁殖途径快速获得大量幼苗。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    类囊体是光合作用中光反应进行的重要场所。由类囊体膜包围形成的一个狭小空间,称为类囊体腔。在类囊体腔中存在多种不同的蛋白家族,包括高叶绿素荧光(high chlorophyll fluorescence,HCF)蛋白、亲免蛋白、放氧复合物(oxygen-evolving complex,OEC)蛋白、PsbP类蛋白等。它们对植物的光合作用、核酸代谢以及氧化还原反应等都起着重要作用。本文分类综述了参与光合作用调控的类囊体腔蛋白在光系统组装、植物生长发育调节和高光逆境响应等生理活动中发挥的重要作用,为未来研究类囊体腔蛋白的生理功能提供了理论参考。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    本研究旨在探明梭梭(Haloxylon ammodendron)在不同非生物胁迫下稳定表达的内参基因,为后续梭梭抗逆性相关基因功能研究奠定基础。研究采用实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术从梭梭转录组数据库中检测了GAPDH、ef1-α、UBC、RPL32、ALB、50S-1721、50S-1063、RPⅡ、H3、PP2A、SOD、HSC70、TUA和TUB等14个候选内参基因在高温、干旱、盐、ABA和昼夜节律条件下的表达变化。利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder软件对梭梭候选内参基因的稳定性进行评价,最终筛选出合适的内参基因,并通过对梭梭磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)基因表达分析,验证了不同内参基因对实验结果的影响。4种软件分析得到的最优内参基因存在差异,在RefFinder网站上综合排序分析表明,在ABA处理和昼夜节律下,ALB是最优内参基因,RPⅡ基因在干旱胁迫下表达最稳定,TUB和RPⅡ基因在盐胁迫下最适用,H3基因在高温胁迫下表达最为稳定。各种胁迫下最适宜的内参基因为ALB和RPL32。通过计算几何平均值,得到14个候选内参基因的综合稳定性排名,其中排名前两位的基因分别为SOD和RPL32。综上,RPL32和SOD可作为梭梭qRT-PCR标准化的内参基因。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    为明确胡杨(Populus euphratica )的离子分布、吸收和运输规律,探讨胡杨适应盐渍环境的生理机制,以不同展叶物候期(萌芽期、展叶期、叶片快速发育期、叶片成熟期)的胡杨为研究对象,测定其根、主干、老枝、幼枝和叶片中的可溶性盐离子含量,并对各离子吸收、运输和分配特征进行研究,同时结合林下土壤盐分特征,探讨胡杨离子分布与土壤盐分的关系,结果表明:随着展叶物候的变化,胡杨通过对离子吸收、运输和分布规律的差异满足生长发育的需要及对环境的适应。(1)根系选择性吸收K+、Ca2+和Mg2+的能力随展叶物候变化而呈先升后降趋势,多以叶片快速发育期为最高,恰与土壤中总盐及Na+、Cl-含量变化趋势相反。(2)离子从根系-主干及幼枝-叶片的运输能力随展叶物候的变化表现为先降后升的相反趋势,且多以叶片快速发育期为最低。(3)各器官中Na+和K+含量在展叶过程中变化不大,而在叶片成熟期有显著升高,且此期Na+以根中含量最高,K+以叶片中含量最高;叶片和根系中Ca2+、Mg2+含量随展叶物候变化整体呈升高趋势。(4)展叶物候期胡杨器官离子与土壤离子相关性表现为:萌芽期,各器官离子含量受土壤盐分影响较小,指标间相关性多不显著;展叶期,根中Na+与土壤离子成正相关,幼枝和主干K+与土壤多呈负相关;叶片快速发育期,幼枝Mg2+、根中Na+均与土壤离子呈正相关;叶片成熟期,各器官离子含量受土壤离子影响较小。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    为研究茶树自然杂交后代遗传背景,分析不同茶树自然杂交后代遗传差异,本研究利用24对EST-SSR标记对82个茶树自然杂交后代和34个福建主要栽培品种进行分子标记,分析了茶树自然杂交后代的亲缘关系、群体遗传多样性、亲本模拟分析。结果表明:(1)24对SSR标记共检测到157个多态性位点,平均等位位点数为6.542个,Nei’s多样性指数平均为0.588,Shannon’s 信息指数平均为1.182,平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.577和 0.591。(2)遗传距离聚类将个供试样品划分为4类,群体1主要为‘丹桂’及其自然杂交后代;群体2主要为‘丹桂’、‘黄观音’自然杂交后代与福建省乌龙茶品种;群体3主要为‘白鸡冠’及其自然杂交后代;群体4主要为福建省绿茶品种。(3)‘丹桂’、‘白鸡冠’、‘黄观音’自然杂交后代群体与福建主要栽培品种的遗传距离分别为0.079、0.117、0.107。(4)群体1亚群b内‘丹桂’自然杂交后代模拟亲本准确率为77.8%,模拟父本主要为福建乌龙茶品种,与群体2(亚群a)的遗传相似度、遗传分化系数、基因流分别为0.899、0.043、5.480。(5)AMOVA分析结果显示,有88.52%的遗传变异来自群体内部的个体间,表明遗传变异主要发生在群体内。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    卷柏科仅含一属,全球分布,具有宽幅生态适应性,属于维管植物基部类群石松类植物,现生约700种。卷柏科起源于泥盆纪,化石记录遍布自石炭纪至今的各地质时期。目前,现代卷柏属亚属的分类方案基本稳定,但对于化石卷柏的亚属分类、以及地质历史时期的时空分布问题还缺乏相关研究。本文全面总结了卷柏科化石记录的时代和地理分布,并结合分子系统学探讨其地理分布格局的演化,为该科植物的分类与进化研究提供参考。根据现有研究基础,结合最新的卷柏科系统分类研究成果和化石记录,本文对该类群化石的系统分类进行归纳和厘定,并对化石类群的卷柏亚属Selaginella、Hexaphyllum亚属及rhizophoric clade物种的分化和地理分布格局的形成进行了讨论。本文认为,卷柏科起源于古生代的欧美植物区,不晚于二叠纪,其后伴随着泛大陆解体扩散至华夏植物区及冈瓦纳植物区。化石亚属Hexaphyllum是rhizophoric clade的基部类群,在石炭纪末灭绝。化石证据表明,从古生代末期起,rhizophoric clade已成为卷柏科的优势类群,并在中生代形成了全球分布的格局。
    Available online:2023-12-04, DOI:
    摘要:
    为探讨NAC转录因子在梨缺铁黄化叶复绿过程中的表达特性,并筛选响应该过程的核心NAC因子,以清水处理正常梨树叶片(N)和黄化梨树叶片(C)为对照(CN和CC),再次探讨了外源0.2% FeSO4溶液对梨缺铁黄化叶复绿和Fe2+积累的影响,研究了其关键PbrNAC基因的生物学性质,组织表达特异性以及复绿过程中的表达模式,并阐述了其与叶内Fe2+积累的关联性。其结果表明,(1)于N和C内共鉴定到含NAM结构域的21个显著差异表达的PbrNAC基因,涉及8个亚族,其长度不均,motif数从4到9不等,内含子数较少。(2)该基因倾向于根中表达,且均可响应缺铁黄化叶的复绿,其中Pbr032231.1/Pbr021393.1/Pbr026635.1/Pbr038615.1/Pbr019210.3/Pbr019212.1/Pbr002372.1这7个基因在CC内的表达量显著低于CN内表达量,且FeSO4处理后,其各时期表达量均较CC显著上调;与之相反,Pbr007284.1/Pbr016205.1/Pbr007673.1等14个PbrNAC基因均在CC内显著高表达,而FeSO4处理后,其各时期表达量总体较CC显著下降。(3)各叶样内Fe2+含量与Pbr007284.1/Pbr016205.1/Pbr007673.1基因的表达量呈显著负相关,且该3个基因的表达与Pbr016932.1/Pbr027956.1/Pbr029956.1/Pbr026635.1等基因的表达显著相关。(4)多数PbrNAC在正常梨树根系和黄化梨树根系中的表达趋势与其在CN和CC内的表达趋势基本一致,说明其在地下部根系与地上部叶内可能存在表达协同性。以上结果表明,梨PbrNAC基因可能与梨树缺铁胁迫响应和缺铁黄化叶的复绿相关,其中Pbr007284.1/Pbr016205.1/Pbr007673.1可能起重要调控作用。
    Available online:2023-12-01, DOI:
    摘要:
    燕麦种质资源遗传多样性研究不仅有助于种质资源的收集和评价,而且对燕麦的生产和育种具有重要指导意义。本研究对260份燕麦种质资源的20个形态学性状的多样性、变异及聚类进行分析,评价其形态学性状的遗传变异水平,明确燕麦种质资源的性状特点与遗传多样性,以期为燕麦种质创新和品种改良提供依据。结果表明,260份燕麦种质资源形态学性状间存在广泛的遗传多样性,质量性状的遗传多样性指数以粒色最大(1.53),芒色最小(0.76);12个数量性状呈正态分布,数量性状的遗传多样性指数以千粒重(2.03)最大,有效分蘖数(1.22)最小,变异系数最大的是有效分蘖数(89.02%),最小的是株高(11.19%)。根据燕麦品种(系)间各性状的遗传差异,聚类分析将供试的260份燕麦种质资源分为6类,其中种质群Ⅰ包括42份材料,可作为种用型育种目标的亲本材料;种质群Ⅱ包括31份材料,可作为选育高产饲草品种的亲本材料;种质群Ⅳ包括41份材料,可作为选育大粒专用型品种的育种材料;种质群Ⅴ包括46份材料,可作为燕麦矮化的亲本材料;而种质群Ⅲ包括46份材料、种质群Ⅵ包括54份材料,这两类种质群的材料综合表现性状表现不突出。本研究可为内蒙古东部地区燕麦种质资源的保护和开发利用提供理论依据。
    Available online:2023-12-01, DOI:
    摘要:
    苦草属植物体外部形态相似,叶线行或带形,野外难以直接鉴定到种,而雄花雄蕊数目、果实和种子的显微结构是苦草属(Vallisneria)植物物种的鉴别性特征之一。苦草属物种的雄花小,仅有1.5 mm,人工解剖雄花观察方法难以实现雄花雄蕊数目的识别;本研究采用雄株雄佛焰苞水培预培养技术获取自然开放的雄花并利用解剖学显微镜对3种苦草属植物雄花、果实和种子进行了解剖观察和研究。显微结构观察表明,苦草(V. natans)雄蕊1枚,果实圆柱形,表面光滑,种子无翅,具纵条纹;刺苦草(V. spinulosa)雄蕊2枚,果实三棱形,棱上具刺,种子具翅;密刺苦草(V. denseserrulata)雄蕊2枚,果实三棱圆柱形,表面光滑,种子无翅。依据文献,密刺苦草、刺苦草、长梗苦草(V. longipedunculata)和安徽苦草(V. anhuiensis)是安徽苦草属新分布记录种,其中长梗苦草和安徽苦草是分布于安徽的新种。
    Available online:2023-11-29, DOI:
    摘要:
    胼胝质是以β-1,3键结合的葡聚糖,其形成的壁结构只发生在特定组织。当其提前或延迟降解时,会导致花粉败育,明确胼胝质的沉积动态规律对探究雄性不育机理及利用枸杞雄性不育具有重要意义。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)可育系‘宁杞1号’与不育系‘宁杞5号’为实验材料,采用半薄切片技术,并利用苯胺蓝和标记胼胝质的方法和高碘酸-希夫反应(Periodic Acid-Schiff stain, PAS),在光学显微镜下对比观察了不同发育时期的宁夏枸杞可育和不育花药中胼胝质的动态变化特征,分析了胼胝质对不育系花药败育的影响。结果显示,小孢子母细胞时期,可育和不育花药小孢子母细胞外沉积形成厚薄不均的胼胝质壁,荧光反应显示减数分裂形成四分体后,胼胝质壁逐渐增厚。随着花药的进一步发育,可育花药中四分体外胼胝质壁逐渐解体、消失,释放出四个小孢子。而不育花药中四分体外的胼胝质壁不断增厚,并没有出现降解迹象,直至开花,药室中小孢子仍以四分体状态存在,已经变形、解体的四分体外仍包裹着胼胝质壁。胼胝质降解异常是导致宁夏枸杞花粉败育的结构原因。本文进一步对不育系四分体胼胝质壁未发生降解的原因进行了分析,为解析宁夏枸杞雄性不育机理提供理论基础。
    Available online:2023-11-29, DOI:
    摘要:
    为了了解民勤地区荒漠植物叶功能性状及其对不同生境的生态适应性,以沙拐枣(Calligonum mongolicum)为研究对象,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示了沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。结果表明:(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%—24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ13C)变异系数最小(2.39%)。沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)在不同演替阶段之间存在显著差异(P<0.05),而比叶面积(SLA)、全磷(LPC)在不同生境间存在显著差异(P<0.05)。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著(P<0.01)、显著(P<0.05)负相关,叶片含水量(LWC)是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前三的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。研究结果为该区的荒漠植被恢复和物种保护提供科学依据,为探索干旱荒漠区植物的资源利用策略以及适应机制提供理论参考。
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    2012,32(10):1965-1970, DOI:
    [摘要] (4956) [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。
    2011,31(11):45-50, DOI:
    [摘要] (7288) [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] (1537) [HTML] (0) [PDF 14.05 M] (14969)
    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] (5031) [HTML] (0) [PDF 656.79 K] (13073)
    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] (942) [HTML] (0) [PDF 11.92 M] (12451)
    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] (4652) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (7361)
    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。
    2019,39(3):413-421, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.03.0413
    [摘要] (2435) [HTML] (0) [PDF 3.83 M] (7300)
    摘要:
    生长调控因子(growth regulating factor,GRF)是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育过程中起重要调控作用。该研究利用生物信息学的方法,从茶树基因组中鉴定获得11个CsGRF转录因子家族成员,且均具有完整的特征结构域QLQ和WRC。CsGRF家族成员含有3~6个外显子,基于系统进化关系将CsGRF家族分为6组,且与葡萄及猕猴桃GRF家族的亲缘关系更为接近。不同组织转录组数据分析结果表明,该家族在生长活跃的茶树嫩梢部位高表达。上游启动子区域分析发现大量与植物发育、激素及胁迫响应密切相关的顺式作用元件。荧光定量检测发现,分别有10个和2个CsGRF成员在低温和干旱胁迫处理后呈现显著上调表达,其中CsGRF8和CsGRF11对2种非生物胁迫均有响应;并发现受ABA、MeJA和GA激素处理诱导分别有9个、3个和6个CsGRF基因的表达水平差异显著。研究表明,CsGRF基因家族在茶树生长发育过程及应激反应中起作用,推测CsGRF基因可能通过各种激素信号转导途径参与胁迫响应过程。
    2017,37(4):773-781, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.04.0773
    [摘要] (2744) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (7180)
    摘要:
    黑沙蒿(Artemisia ordosica)作为黄土高原水蚀风蚀交错带沙地植被演替的先锋植物,对维护该地区生态系统的稳定性起到重要的作用。该研究以黄土高原水蚀风蚀交错带黑沙蒿灌丛斑块作为研究对象,通过对灌丛斑块的样地调查和数据统计,编制了黑沙蒿灌丛斑块的静态生命表,绘制其存活曲线和生存分析函数的曲线,并采用时间序列模型对种群的数量动态进行预测,以揭示水蚀风蚀交错带黑沙蒿灌丛斑块种群结构和动态特征。结果表明:(1)黑沙蒿灌丛斑块数量结构属于增长型,但Ⅰ、Ⅱ级灌丛数目少于Ⅲ级数目。(2)数量变化动态指数(V′pi)趋于零,说明灌丛斑块对外界干扰比较敏感。(3)存活曲线趋于Deevey Ⅱ,表明黑沙蒿斑块种群各大小级的死亡率基本接近。(4)生存分析和时间序列预测表明,黑沙蒿小灌丛斑块个体的缺乏是未来中灌丛斑块数量衰减的主要原因。研究认为,黄土高原黑沙蒿灌丛斑块在研究区内生长更新良好,能够适应水蚀风蚀交错带的气候环境,种群处于稳定增长状态,为其他植物种群的定居和恢复创造了水养生境条件。
    2016,36(10):2038-2046, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.10.2038
    [摘要] (2380) [HTML] (0) [PDF 1.06 M] (6103)
    摘要:
    以塔里木河下游天然漫溢区多枝柽柳幼苗为研究对象,分析连续漫溢干扰下多枝柽柳幼苗生长和种群变化特征,以及不同漫溢强度下幼苗的光合特性。结果表明:(1)在连续2次较强输水漫溢的干扰下,多枝柽柳幼苗种群密度从2013年3月到2014年7月呈先增后降再增的趋势,而其冠面积、株高和基径则呈先降后增再降的趋势。(2)在第2次输水漫溢较弱的Ⅲ监测区,多枝柽柳幼苗种群密度呈先增加后逐渐降低的趋势,而其冠面积、株高和基径则呈先降低后逐渐增加的趋势。(3)随第2次输水漫溢量逐渐减弱,多枝柽柳幼苗叶片相对含水量呈先降后增的趋势,叶绿素含量、实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qp)均呈逐渐降低的趋势,而非光化学猝灭系数(NPQ)呈逐渐增加的趋势,但潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)总体处于相对适宜的状态。研究认为,连续2次较强的输水漫溢条件虽能够使生长季期间漫溢区多枝柽柳幼苗种群得到更新,但同时也导致大量幼苗受淹死亡,从而使漫溢区的多枝柽柳幼苗种群不能形成一定的规模;建议采取强弱交替的方式进行生态输水,既能提高新发生幼苗的存活率,又能使幼苗稳定的生长。
    2020,40(9):1539-1548, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.09.1539
    [摘要] (1451) [HTML] (0) [PDF 9.34 M] (5749)
    摘要:
    以生长于同一生境下的粉红珙桐(粉红色叶片、苞片)与普通珙桐(绿色叶片、白色苞片)为试材,对比两种色彩珙桐叶片/苞片解剖结构和色素含量的差异,以揭示珙桐色彩转变的规律。结果显示:(1)两种珙桐叶片均属于异面叶类型,栅栏组织由一层长柱形细胞整齐排列而成,海绵组织排列疏松,部分粉红叶片的上表皮细胞向外凸起,绿叶无此现象;粉红叶片的总厚度及其表皮角质层、栅栏组织和海绵组织厚度都高于绿叶,而表皮较薄。(2)两种珙桐苞片均无栅栏组织和海绵组织的分化,粉红苞片上表皮细胞明显隆起,上表皮角质层增厚,而下表皮变薄。(3)粉红叶片的类黄酮、花色苷含量分别是绿色叶片的1.52倍、3.67倍,两者的光合色素含量无显著差异,但粉红叶片的叶绿素a/b值比绿色叶低很多;粉红苞片花色苷含量显著高于白色苞片,而两者类黄酮含量差异不大。研究表明,花色苷是珙桐叶片和苞片色彩转红的直接因素,类黄酮有助于叶片呈红色;粉红珙桐叶片/苞片的解剖结构发生了一定变化,对光能的利用效率更高,对阴湿环境的适应性增强。
    2014,34(1):196-205, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0196
    [摘要] (4661) [HTML] (0) [PDF 841.68 K] (5518)
    摘要:
    植物褪黑素自20世纪90年代被发现以来,初期的研究多为测定方法,而后褪黑素生理功能的研究成为热点。植物中褪黑素含量的测定方法有放射免疫测定(RIA)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)等,而高效液相色谱与荧光检测器(HPLC-FD)和电化学检测器(HPLC-EC)联用是植物中褪黑素定量研究的较常用方法。褪黑素含量因植物种类、器官不同而异,并以繁殖器官种子和花中较高。褪黑素在植物中具有调节光周期、促进植物种子萌发及生根、提高植物抵御外界环境压力如重金属、紫外辐射、温度变化等功能,而这些生理功能的作用机制、合成位点等尚待进一步研究。该文对国内外近年来有关褪黑素在植物中的检测方法、生物合成途径及生理功能等几个方面的研究进展进行综述,并提出今后的研究方向。
    2016,36(12):2477-2483, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.12.2477
    [摘要] (2496) [HTML] (0) [PDF 1.32 M] (5070)
    摘要:
    以采后“红地球”葡萄果实为试材,分别设置对照(CK)、250 μL/L臭氧处理(O3)、0.3%海藻酸钠涂膜处理(M)、250 μL/L臭氧+0.3%海藻酸钠涂膜处理(O3+M),在(0±0.5) ℃条件下贮藏,通过测定贮藏过程中葡萄可溶性固形物含量、可滴定酸含量、呼吸强度、硬度、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、几丁质酶(CHI)、β 1,3 葡聚糖酶(GLU)的活性以及膜脂过氧化物质丙二醛(MDA)和总酚含量等的变化,统计果实失重率与腐烂率情况,观察各处理对葡萄保藏效果的影响。结果表明:与对照相比,250 μL/L臭氧处理、0.3%海藻酸钠涂膜及250 μL/L臭氧+0.3%海藻酸钠涂膜复合处理均能显著降低葡萄果实的失重率和腐烂率,抑制葡萄果实的呼吸上升,延缓硬度下降,提高果实抗性相关酶(POD、SOD、GLU、CHI)的活性,减少膜脂的过氧化程度,延缓果实总酚含量下降,有效改善葡萄的贮藏品质,并以250 μL/L臭氧+0.3%海藻酸钠涂膜复合处理对葡萄果实保鲜效果最佳。
    2017,37(1):171-180, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.01.0171
    [摘要] (2516) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (5041)
    摘要:
    以福建福州市常见的15种乔木、灌木和草本绿化植物为对象,连续2年取样测定了这些植物、凋落物、立地土壤、土壤微生物量C、N、P含量,探讨城市绿化植物 凋落物 土壤系统生态化学计量特征,为中国城市绿化植物的生态功能恢复与植被重建提供科学依据。结果表明:(1)绿化植物不同器官C、N、P含量均表现为草本>灌木>乔木、C含量>N含量>P含量、叶>茎>根,呈现出叶的富集作用;绿化植物各器官化学计量比(C/N、C/P、N/P)也表现出基本一致的乔木>灌木>草本的变化趋势;各绿化植物对N的再吸收率极显著高于对P的再吸收率(P<0.01),绿化植物N和P再吸收率表现为乔木>灌木>草本,不同绿化植物对N的再吸收率差异均显著(P<0.05),对P的再吸收率差异均不显著(P>0.05)。(2)绿化植物凋落物C、N、P含量基本表现为草本>灌木>乔木,其中不同绿化植物凋落物P含量差异不显著。(3)绿化植物立地土壤C、N、P含量表现为草本>灌木>乔木,但其N/P差异不显著;土壤微生物量C、N、P含量基本表现为草本>灌木>乔木,其相应的C/N、C/P、N/P差异均不显著。(4)植物 土壤 凋落物 土壤微生物量(C、N、P)均随着生长季温度的升高而降低,随着年降水量的增加而升高,P素的回归系数绝对值明显低于C素和N素;植物 凋落物 土壤的C与N含量、N与P含量、C/P与N/P、以及土壤和植物的C/N与N/P之间均呈显著正相关关系,而凋落物的C/N与N/P之间呈显著负相关关系;典范对应CCA排序中,植物高度、冠幅、茎粗、比叶面积和叶面积指数对植物 凋落物 土壤 土壤微生物量C、N、P含量和C/N、C/P和N/P具有较大影响作用,其中高度、冠幅和茎粗与比叶面积和叶面积指数呈负相关关系,与凋落物 土壤 土壤微生物量C、N、P含量呈负相关关系,与植物C、N、P含量呈正相关关系;而凋落物 土壤 土壤微生物量C、N、P含量与其C/N、C/P和N/P均具有一定的正相关关系。
    2017,37(4):705-712, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.04.0705
    [摘要] (3386) [HTML] (0) [PDF 1.06 M] (4822)
    摘要:
    采用水培法,研究了不同营养条件对中华水韭叶片生理生化特性和光合荧光特性的影响。结果显示:随着营养液中氮、磷浓度的升高,中华水韭叶片的生理生化特性除叶绿素含量呈下降的变化趋势外,可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量、过氧化氢酶活性 (CAT) 均呈上升趋势,而过氧化物酶活性 (POD) 则呈先上升后下降的趋势;同时叶片光合荧光特性中除非光化学猝灭系数 (qN) 呈上升的趋势外,PSⅡ的最大量子产量 (Fv/Fm)、有效量子产量 (Yield)、光化学猝灭系数 (qP)、最大潜在相对电子传递速率 (Pm)以及快速光响应曲线初始斜率 (α)和半饱和光强 (Ik) 均呈下降的趋势。研究表明,随着水体氮、磷浓度的升高,中华水韭在中度营养条件下(N 0.4 mg·L-1、P 0.04 mg·L-1)耐受性较好,但在高营养条件下(N 1.2 mg·L-1、P 0.12 mg·L-1)耐受性较差,其渗透调节能力和抗氧化能力上升,但光合作用能力下降,抑制了中华水韭的正常光合生理活动,进而影响其生长,推测水体富营养化可能是造成中华水韭濒危的重要原因之一。
    2016,36(4):745-750, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.04.0745
    [摘要] (3102) [HTML] (0) [PDF 792.27 K] (4790)
    摘要:
    采用盆栽试验,以小麦品种‘西农979’为材料,设置对照(0 g/L)、低(0.03 g/L)、中(0.06 g/L)和高(0.12 g/L)4个锰浸种浓度,探讨锰素浸种对小麦苗期光合作用、根系形态指标及其活力的影响。结果显示:(1)在0~0.06 g/L锰浸种浓度下,随着锰浓度的增加,小麦幼苗叶片的光合色素含量和净光合速率显著增加,气孔导度增大,胞间二氧化碳浓度降低,叶片水分利用效率增加,并在0.06 g/L浓度时效果最佳;当锰浓度高于0.06 g/L时,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间二氧化碳均呈下降趋势。(2)0.06 g/L锰浸种处理小麦幼苗总根长、根表面积、根体积和根系活力均达到最大,并显著高于对照。(3)小麦幼苗的地上部、根系和整株干重以及根冠比均随着锰浓度的增加呈先升后降的单峰曲线变化,并在0.06 g/L处理下达到最大,且显著高于对照。研究表明,适宜浓度锰素浸种能够有效提高小麦苗期的光合特性,促进根系发育,进而促进小麦出叶和冬前分蘖,但过高浓度的锰素浸种则会抑制小麦生长;综合考虑小麦幼苗光合特性、根系和生物量的表现,当地缺锰地区可通过适当浓度锰素(0.06 g/L)浸种有效促进小麦苗期生长。
    2016,36(9):1916-1924, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.09.1916
    [摘要] (3670) [HTML] (0) [PDF 901.90 K] (4716)
    摘要:
    毛茛科(Ranunculaceae)在被子植物的系统演化中占有十分重要的地位,其系统位置和科下演化关系一直备受争议。近20多年的分子系统学研究表明,以往基于形态学的分类系统与分子系统学研究结果存在巨大差异。通过形态学性状界定的绝大多数亚科都没有得到分子系统学支持。此外,通过形态学确定的一些属如升麻属(Cimicifuga)、黄三七属 (Souliea)、獐耳细辛属 (Hepatica)、白头翁属 (Pulsatilla)和水毛茛属 (Batrachium)等,根据分子系统学研究均应予以归并。而分子系统学研究也确立了一些类群的属级地位,如露蕊乌头属 (Gymnaconitum)等。以中国分布的毛茛科植物为例,通过以往分子系统学研究,共有10个属被归并,2个属新被确立。然而,毛茛科分子系统学研究对于科下许多类群之间的关系目前仍然没有得到很好的解决,如毛茛亚科和翠雀族等类群的系统发育关系仍需要进行深入研究后方能确定。该文对近年来国内外有关毛茛科的分子系统学研究进展进行了综述,并对该科尚存的一些问题和未来的研究方向进行了讨论。
    2015,35(3):614-621, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.03.0614
    [摘要] (3846) [HTML] (0) [PDF 703.12 K] (4327)
    摘要:
    采用TTC法测定2个野生烟草材料(花烟草、哥西氏烟草)和1个栽培品种(K326)的花粉活力及其日变化情况,通过联苯胺-过氧化氢法测定3个烟草材料的柱头可授性、利用直接授粉法测定不同开花天数柱头可授性变化,并通过估算花粉胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)及授粉试验分析3个烟草材料的繁育特性。结果表明:(1)哥西氏烟草的花粉活性(74.9%)显著高于K326(52.2%)和花烟草(45.3%),且K326与花烟草间差异不显著;3个烟草材料花粉活力日变化均呈双峰曲线,峰值分别在13:00与15:00左右,且3个烟草材料的花粉活力日最低值与气温日最高值同时出现在14:00。(2)K326柱头可授性显著高于花烟草和哥西氏烟草,且2个野生烟草间可授性无显著差异;不同烟草的最佳授粉时期不同,哥西氏烟草自开花前1 d至花后4 d,一直保持较高的柱头可授性;花烟草的最佳授粉时期为花后2~3 d;K326的柱头在开花前1 d至开花后1 d授粉最佳。(3)K326以自交为主,存在异交现象;哥西氏烟草繁育类型为兼性异交,自交亲和;花烟草繁育以异交为主,自交亲和性差。研究认为,野生烟草柱头可授性显著低于栽培品种从而影响其结实性,花烟草结实率低主要是由自交不亲和性造成的,而缺乏有效的传粉机制是造成哥西氏烟草结实性差的主要原因。
    2014,34(9):1927-1936, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.09.1927
    [摘要] (3826) [HTML] (0) [PDF 542.14 K] (3973)
    摘要:
    钙作为植物体内第二信使广泛参与了植物响应的各种非生物和生物胁迫的信号传导。胁迫信号通过激活位于细胞质膜上的钙离子通道,产生胞质内特异性的钙信号,传递至钙信号感受蛋白,如钙调素(calmodulin,CaM)、钙依赖蛋白激酶(Ca2+-dependent protein kinases,CDPK)和类钙调磷酸酶B蛋白(calcineurin B-like protein,CBL)等,进而引起胞内一系列生理生化变化,最终对胁迫做出响应。钙信号在植物响应干旱胁迫信号系统中起枢纽作用,主要通过调节气孔运动,水通道蛋白(aquaporin,AQP)和抗氧化酶活性来减少水分流失,提高水分利用率,最终降低干旱对植物细胞的伤害,并具有一定的生态学功能。该文对近年来国内外有关植物体内钙信号的研究进展以及在干旱逆境中的调节作用进行综述,并对今后的研究做了展望。
    2017,37(7):1364-1371, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.07.1364
    [摘要] (2550) [HTML] (0) [PDF 1.77 M] (3900)
    摘要:
    以厚皮甜瓜品种‘哈密绿’种子为材料,在70 ℃、75 ℃和80 ℃温度下分别处理24 h、48 h和72 h,研究不同干热处理对甜瓜种子活力萌发和生理生化指标变化及细菌性果斑病的防治效果。结果显示:(1)随着处理温度的升高和时间的延长,干热处理甜瓜种子发芽指标和成苗率显著下降,而70 ℃处理24 h和48 h对种子发芽指标(活力指数除外)和成苗率无显著影响。(2)与对照相比,干热处理种子胚芽中的SOD活性、可溶性糖和脯氨酸含量升高,在同一温度处理下,SOD活性和可溶性糖含量随着处理时间的延长基本呈增长趋势,脯氨酸含量则随着处理时间的延长呈下降趋势,POD和APX活性以及可溶性蛋白含量变化随着温度的升高和处理时间的延长呈下降趋势;与对照相比,胚芽中CAT活性在70 ℃处理下降低,而在75 ℃和80 ℃处理下升高,但其随着处理时间的延长呈下降趋势;胚芽中O-·2产生速率在70 ℃和75 ℃处理下与对照接近,而在80 ℃处理下随着处理时间的延长呈上升趋势,且均显著高于对照。(3)随着处理温度的升高和时间的延长,甜瓜接菌种子幼苗细菌性果斑病发病率较对照显著降低。研究表明,适宜干热处理温度和时间诱导甜瓜种子中抗氧化酶活性增强,渗透调节物质含量增加,超氧阴离子产生速率降低,种子活力和出苗率有效提高,‘哈密绿’种子有效、安全的干热处理组合为70 ℃、48 h。
    2016,36(5):1031-1038, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1031
    [摘要] (2532) [HTML] (0) [PDF 1.51 M] (3896)
    摘要:
    ERECTA基因编码一个富含亮氨酸重复序列结构的丝/苏氨酸类受体蛋白激酶,参与调控植物器官的形态建成,在株型控制及抗逆方面也有重要作用。该研究通过构建带有maltose binding protein(MBP)标签的pET21a CsERECTA融合蛋白原核表达载体,实现了在大肠杆菌(E. coli )BL21(DE3)中的高效表达,并对诱导表达的温度、时间和IPTG浓度进行了优化。利用镍离子螯合层析纯化得到MBP CsERECTA融合蛋白,再用rTEV蛋白酶对其进行酶切,得到CsERECTA蛋白并制备了该蛋白的多克隆抗体。结果表明,黄瓜CsERECTA蛋白以可溶和包涵体 2 种形式表达,低温有助于蛋白以可溶性形式大量存在。最佳诱导温度为23 ℃,诱导时间为6 h,IPTG浓度为0.5 mmol·L-1。通过Western blot可检测到黄瓜内源的CsERECTA蛋白,说明制备的多可隆抗体具有较好的特异性。多克隆抗体的成功制备为进一步研究CsERECTA的功能奠定了基础。

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