西北植物学报 Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica

特色文章

2024年第44卷第9期

出版日期：2024-09-05

2024,44(9):1345-1354 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240185

[摘要] (69) [HTML] (0) [PDF 4.14 M] (3113)

摘要：
【目的】探究外源CaCl2对盐碱胁迫下万寿菊生长和光合特性的影响，为应用CaCl2提高盐碱地上万寿菊栽培效率和产品品质提供理论支撑。【方法】以万寿菊幼苗为试材，采用盆栽方法，设置浇灌清水（CK1）、根灌80 mmol/L混合盐碱溶液（ NaCl∶NaHCO3=1∶1，CK2）和根灌盐碱后叶面喷施4种浓度CaCl2溶液处理[5，10 ，15，20 mmol/L ]，观察万寿菊植株生长表型，测定叶片光合色素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数。【结果】随着盐碱胁迫时间延长，万寿菊植株的株高、茎粗、根系构型和根冠比呈逐渐上升趋势，叶片净光合速率（Pn）、蒸腾系数（Tr）、气孔导度(Gs)、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总量(Chl t )、初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)和最大光化学效率(Fv/Fm)均呈下降趋势，而胞间CO2浓度(Ci)呈上升趋势，在叶面喷施不同浓度CaCl2后各项指标的变化幅度均有所降低，且存在浓度效应，并均以10 mmol/L CaCl2处理效果最佳。在胁迫第20天时，10 mmol/L CaCl2处理叶片Chl a、Chl b、Chl t、Pn、Tr、Gs、F0、Fm、Fv/Fm分别比CK2显著升高52.39 %、48.51 %、 46.78 %、45.53%、49.51%、49.57%、31.60 %、43.80 %和32.83 %，其根冠比和Ci则分别显著降低22.60%和30.91%。【结论】叶面喷施10 mmol/L CaCl2可显著减轻盐碱胁迫下万寿菊叶片叶绿素合成前体物质降幅，提高PSⅡ的电子传递速率，增强叶片的光合能力，有效改善植株的生长。

遮阳网对马瑟兰葡萄果实和葡萄酒品质的影响

李磊, 谷威杰, 苏旺春, 陈可钦, 张克坤, 房玉林

2024,44(9):1355-1364 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240266

[摘要] (28) [HTML] (0) [PDF 1.68 M] (3100)

摘要：
【目的】酿酒葡萄在炎热产区栽培存在糖积累过快和有机酸降解严重的问题，由于遮阳网在炎热产区果树栽培方面有着广泛的应用价值，因此本试验对宁夏贺兰山东麓主栽酿酒葡萄‘马瑟兰’进行遮阳网试验，旨在为炎热产区解决酿酒葡萄品质不协调问题提供理论依据。【方法】本试验以酿酒葡萄‘马瑟兰’为材料，从转色期（7月29日）至采收期（9月22日），在葡萄两侧搭建不同宽度、不同颜色的遮阳网，然后对葡萄和葡萄酒的糖组分、有机酸、酚类物质进行分析。【结果】（1）RE1处理显著降低了葡萄果实含糖量，遮阳网处理能够显著抑制葡萄果实和葡萄酒中有机酸的降解；（2）遮阳网处理能够提高葡萄果实中总类黄酮的含量，降低葡萄果实总单宁、总花色苷和总黄烷三醇的含量；（3）遮阳网处理降低了葡萄酒中总花色苷的含量，BL0.6处理提高了葡萄酒总单宁、总酚、总类黄酮和总黄烷三醇含量。【结论】RE1处理对葡萄果实降糖增酸和提高酚类物质含量的效果最显著，WH1处理提高葡萄酒有机酸含量的效果最显著，BL0.6处理提高葡萄酒酚类物质含量的效果最显著。

化肥减量配施微生物菌肥对兰州百合光合生理特性的影响

陈晓莉, 杨宏羽, 韩佳, 满华丽, 李元鹏, 师桂英

2024,44(9):1365-1375 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240206

[摘要] (24) [HTML] (0) [PDF 895.31 K] (3083)

摘要：
【目的】探究化肥减量配施微生物菌肥对兰州百合生长及光合生理特性的影响，为连作兰州百合提供科学的施肥管理。【方法】2019-2021年在甘肃省二阴山区兰州百合试验田设置100%化肥、化肥减量30%配施微生物菌肥、化肥减量50%配施微生物菌肥3个处理，连续施肥3年后考察各处理生长、光合特性、抗氧化酶活性等生理指标的变化。【结果】与100%化肥相比，化肥减量30%与50%配施微生物菌肥处理均可不同程度的提升兰州百合壮苗指数、光合特性及抗氧化酶活性，以化肥减量30%配施微生物菌肥处理的效果最佳。在化肥减量30%配施微生物菌肥处理下，兰州百合株高、茎粗、叶面积、地下生物量、壮苗指数显著提高，光合色素含量增加，PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率提高(ETR)，非光化学淬灭系数降低(NPQ)，抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)显著提升，渗透调节物质(脯氨酸、可溶性蛋白)含量显著增加，丙二醛含量下降，植物根系活力显著增强。【结论】化肥减量30%配施微生物菌肥能促进兰州百合生长，增强叶片光合作用，提高叶片保护酶活性及渗透调节物质含量，有效改善连作兰州百合栽培环境。

低温胁迫下褪黑素对葡萄悬浮细胞生长及生化特性的影响

王调叶, 梁靖, 刘雅诗, 王鑫, 毛娟, 褚明宇

2024,44(9):1376-1385 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240094

[摘要] (25) [HTML] (0) [PDF 2.87 M] (3079)

摘要：
【目的】为分析低温胁迫下褪黑素（MT）对葡萄悬浮细胞生长、生化特性及冷响应相关基因表达的影响，筛选适宜MT浓度，探究MT增强葡萄耐冷性的作用机制。【方法】以 ‘黑比诺’葡萄悬浮细胞为试材，在低温（4℃）胁迫下，考察不同浓度MT[0（CK）、50（T1）、100 （T2）、200（T3）、300 μmol/L（T4）]处理对悬浮细胞生长、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量、抗氧化酶活性的影响及T2处理冷响应相关的基因表达变化趋势。【结果】（1）在低温胁迫下，各MT处理细胞干质量在培养周期内均呈先增加再减少最后趋于平稳或降低的趋势，在处理末期均明显高于CK。（2）各处理MDA和Pro含量均随着处理时间先升后降，在24 h或48h时达到峰值；各MT处理MDA含量均显著低于CK，Pro含量则显著高于CK，并均以T2处理最低或最高；（3）各MT处理抗氧化酶活性均显著高于同期CK，并均以T2处理最高；随着时间延长，各处理的POD和CAT活性先升后降，SOD和APX活性则先降后升，且分别在24或6 h时达最高。（4）T2处理悬浮细胞冷响应相关基因VvCBFs、VvICE1、VvRD29B和VvKIN-2相对表达量在不同时间均较相应CK极显著上调。【结论】在低温胁迫下，适宜浓度（100 μmol/L）MT可通过提高葡萄悬浮细胞抗氧化酶活性和冷响应相关基因的相对表达量，增加Pro含量，降低MDA含量，最终增强低温耐受性。

新疆乌什县不同海拔黄花软紫草生长及生理特性

宁朋, 袁治国, 乔秋芬, 王玲

2024,44(9):1386-1394 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240124

[摘要] (26) [HTML] (0) [PDF 982.97 K] (3084)

摘要：
摘要：【目的】考察不同海拔梯度黄花软紫草的生长及生理特性，理解其在不同生境下的生态适应机制，为黄花软紫草野生资源的保护利用提供理论依据。【方法】以塔里木盆地西北部乌什县黄花软紫草为研究对象，测定其在5个不同海拔梯度（1155，1227，1332，1533，2137 m）下的叶片形态、植株生长、光合色素、可溶性渗透调节物质以及丙二醛含量和抗氧化酶活性。【结果】（1）黄花软紫草的株高、地上部分生物量、总生物量、叶面积、比叶面积以及叶绿素a、叶绿素b含量均在最低海拔1155 m处最高，并随着海拔增加而逐渐下降，2137 m处株高、地上生物量、比叶面积分别比1155 m处显著下降了22.89%、31.77%和26.58%（P<0.05）。（2）黄花软紫草的比叶重、根冠比和类胡萝卜素含量、类胡萝卜素/叶绿素比值、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量以及抗坏血酸过氧化氢酶、过氧化物酶活性的最小值均出现在海拔1155 m处，并随着海拔的升高而增加，在海拔2137 m达到最大值，并显著高于海拔1155 m处。【结论】乌什县海拔1155 m处的生境条件更有利于黄花软紫草生长和生物量积累，是其最适生长区；随着海拔的升高，黄花软紫草受到的生理胁迫加重，膜脂过氧化程度加剧，生长受到抑制，但其能通过调整生活策略、提高可溶性渗透调节物质含量和抗氧化酶活性以适应高海拔地区逐渐恶劣的自然环境。

施肥对鼠尾草属2种外来植物资源分配的影响

张燕婷, 方筱, 郭荣, 曾盛琪, 闫晓慧, 胡世俊

2024,44(9):1395-1401 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230763

[摘要] (37) [HTML] (0) [PDF 569.25 K] (3080)

摘要：
【目的】为了解入侵植物椴叶鼠尾草的入侵机制。【方法】研究其与同属栽培植物一串红在不同施肥条件下生长、繁殖、防御性状的差异。【结果】除根干重和椴叶鼠尾草的株高外,两种植物在高肥处理条件下生物量指标均显著高于对照,椴叶鼠尾草花黄酮含量、花单宁含量和一串红叶单宁含量在高肥处理下显著高于对照；一串红可溶性蛋白含量和椴叶鼠尾草三个营养物质指标含量在高肥处理下显著高于对照,随着施肥程度加深,两种植物生物量、花化学防御物质含量、营养物质含量随之增加,而物理防御和叶化学防御减弱。在相同条件下,椴叶鼠尾草株高、叶片数、花数比一串红高,叶化学防御、物理防御指标高于一串红,花化学防御物质含量和营养物质含量比一串红低。椴叶鼠尾草叶化学防御物质含量比花高,一串红则相反。【结论】两种植物在资源充足的条件下会减少防御投入,増加生长繁殖的投入。椴叶鼠尾草侧重叶的防御,生长、繁殖、叶的防御均比一串红强,而一串红侧重花的防御。椴叶鼠尾草灵活的资源分配策略有利于成功入侵。

短柄五加叶黄酮抑菌活性及对洋葱的化感效应研究

杨建霞, 范小峰

2024,44(9):1402-1410 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240095

[摘要] (24) [HTML] (0) [PDF 2.18 M] (3087)

摘要：
【目的】探讨短柄五加叶黄酮提取物的抑菌活性及其化感作用，为植物源抗菌剂的开发和利用其化感作用在植物保护、农业生产等方面提供依据。【方法】以短柄五加叶为材料，采用超声波辅助提取叶黄酮，通过测定抑菌圈、最小抑菌浓度（MIC）2 个指标评价叶黄酮提取物的抑菌效果，以及通过不同浓度（100%、50%、25%）的叶黄酮提取液胁迫下洋葱表皮细胞凋亡率、细胞内丙二醛含量及根、茎生长抑制率的变化研究叶黄酮提取物的化感作用。【结果】（1）叶黄酮提取率为42.3 mg/g。（2）在相同使用浓度下，叶黄酮提取液对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌）的抑菌效果显著优于革兰氏阴性菌（沙门氏菌）（P<0.05），且抑菌效果与提取液浓度呈正相关，其中提取液对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和沙门氏菌的抑菌圈直径最大分别为24.4，22.1，18.3 mm；对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌的MIC分别为1.31，2.63，5.25 mg/mL，综合分析对3种供试菌种的抑菌圈、MIC，抑菌能力由强到弱依次为金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌。（3）不同浓度的叶黄酮提取液均能诱导洋葱表皮细胞出现细胞质崩解、破裂，形成许多胞质小泡，细胞核形状改变，染色质凝集、趋边化等凋亡形态；且凋亡率和细胞内丙二醛(MDA)的积累量也与处理浓度呈正相关。（4）不同浓度叶黄酮提取物液均能抑制洋葱根、鳞芽的生长，且抑制率也具有浓度依赖性。【结论】短柄五加叶黄酮提取物具有一定的抑菌活性，以及具有通过诱导膜脂过氧化而引起洋葱表皮细胞凋亡和抑制其根、茎生长的化感物质植物毒性作用。

小麦E3泛素连接酶TaRING1互作靶标筛选与验证

王金棉, 韩璐昕, 康振生, 刘杰

2024,44(9):1411-1419 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240276

[摘要] (24) [HTML] (0) [PDF 6.99 M] (3100)

摘要：
【目的】为探究TaRING1在小麦与条锈菌互作过程中的作用，解析其作用机理，为小麦条锈病的绿色防控提供理论依据。【方法】利用酵母双杂交技术筛选TaRING1的互作靶标蛋白，并通过荧火素酶互补实验（LCA）及双分子荧光互补（BiFC）验证互作；通过泛素化实验对TaRING1的泛素功能进行验证；通过烟草瞬时表达及小麦原生质体转化分析靶标TaRIP92的亚细胞定位。【结果】以TaRING1作为诱饵，利用酵母双杂交技术筛选到互作靶标TaRIP92，并通过LCA及BiFC验证TaRING1与TaRIP92互作；通过体外泛素化实验证明TaRING1可以泛素化底物TaRIP92；烟草瞬时表达及小麦原生质体转化发现TaRIP92蛋白定位于线粒体。【结论】TaRING1通过与线粒体蛋白TaRIP92互作并对其进行泛素化。

笃斯越橘E3连接酶基因VuARI2的克隆及其抗寒功能分析

张润梅, 乌凤章

2024,44(9):1420-1432 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240169

[摘要] (16) [HTML] (0) [PDF 13.61 M] (3091)

摘要：
目的】E3泛素连接酶基因参与多种植物对低温胁迫响应的调控，是否参与笃斯越橘低温胁迫响应尚未进行深入研究。因此，本研究通过对笃斯越橘E3泛素连接酶基因VuARI2的克隆及在拟南芥中异源表达，探索笃斯越橘VuARI2基因在低温胁迫响应中的功能。【方法】以笃斯越橘为试验材料,用RT-PCR和RACE技术从茎中克隆获得VuARI2 基因；并对其进行系统的生物信息学分析；利用qRT-PCR技术分析该基因在不同组织中以及低温胁迫处理下的表达模式；在拟南芥中异源表达VuARI2并对其进行冷驯化后表达水平、生理指标及冰冻处理后的抗寒性进行分析。【结果】VuARI2基因编码区长1770 bp，编码589个氨基酸。VuARI2与野山茶、咖啡树、葡萄和河岸葡萄的ARI2同源关系较近。qRT-PCR结果显示，VuARI2基因表达具有组织特异性，在叶和花芽中VuARI2的表达量显著高于根和茎；茎和花芽VuARI2表达显著受低温诱导。转基因植物的VuARI2基因表达量在冷驯化后显著高于野生型；叶绿素含量降幅显著低于野生型；脯氨酸和可溶性糖含量显著高于野生型；超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均显著高于野生型；而相对电导率和丙二醛含量显著低于野生型。冷驯化后转基因植物在冰冻低温下生存率显著高于野生型，相对电导率显著低于野生型，提高了植物抗寒性。【结论】克隆获得了笃斯越橘VuARI2基因，过表达VuARI2基因可以提高植物抗寒性。

芸豆GH3基因家族鉴定、进化与表达分析

张晓旭, 马媛媛, 罗新锐, 秦耀新, 马天宇, 王玉萍

2024,44(9):1433-1444 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240131

[摘要] (18) [HTML] (0) [PDF 7.75 M] (3087)

摘要：
【目的】Gretchen Hagen 3(GH3)基因家族是一类生长素早期响应基因，在植物生长发育及抗逆响应中发挥重要作用，为探究GH3基因在芸豆中的功能和作用。【方法】通过生物信息学的方法对芸豆GH3基因家族进行全基因组鉴定，并利用转录组数据（RNA-seq）和荧光定量PCR（RT-qPCR）检测PvGH3基因在不同逆境胁迫下的表达。【结果】在芸豆中共鉴定出19个基因家族成员，其中17个基因不均匀分布于8条染色体上，其余2个基因定位于scafford上无法精确定位。系统进化分析将PvGH3基因家族成员分为3个亚族，各亚族间的成员有相似的基因结构和保守基序。共线性分析发现，PvGH3家族各成员间存在3个旁系同源基因对，PvGHs与拟南芥GH3间有15个直系同源基因对。顺式元件分析发现PvGH3基因家族含有光、激素、胁迫及生长发育相关顺式元件。组织表达分析发现，PvGH3基因家族在花、根、花蕾及茎中表达较高。qRT-PCR分析表明，19个PvGH3在响应干旱（6% PEG）、盐（100 mmol/L NaCl）和低温（4 ℃）逆境胁迫应答方面均上调表达，其中PvGH3.19显著响应干旱胁迫，PvGH3.17响应盐胁迫，PvGH3.11响应低温胁迫。【结论】研究在芸豆中鉴定出19个PvGH3基因，分析其理化性质、染色体位置、共线性、进化关系、保守基序、顺式元件及组织表达，并通过qRT-PCR证明了其功能和作用，研究可为PvGH3的抗逆功能分析提供理论依据。

4种霸王属植物叶绿体基因组密码子偏好性分析

张玲

2024,44(9):1445-1455 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240273

[摘要] (14) [HTML] (0) [PDF 3.14 M] (3078)

摘要：
【目的】确定4种霸王属植物叶绿体基因组密码子的使用模式及其成因。【方法】利用Codon W、Emboss等对叶绿体基因组筛选出40条基因编码序列密码进行ENC-plot、中性绘图、最优密码子等分析。【结果】4种霸王属植物叶绿体基因组密码子的GC含量依次为GC1>GC2>GC3，ENC值平均值都大于35，CAI均为0.17，其基因表达水平较低，且密码子使用偏好性较弱；中性绘图分析、ENC-plot及PR2-plot分析认为4个物种叶绿体基因组密码子的偏好性主要受自然选择作用的影响；最优密码子分析发现豆型霸王、长梗霸王、霸王和喀什霸王最优密码子分别为19、13、14和14个，其中4个为共有密码子且偏好以A/U收尾。【结论】本研究为4种霸王属植物的密码子碱基多以A\U结尾，偏好性较弱且主要影响因素为自然选择，鉴定了4个共有最优密码子；这对于深入理解霸王属植物的密码子优化、偏好机制研究及遗传进化关系提供科学依据。

侧柏珠孔闭合过程的研究及其进化生物学意义

尚鑫, 朱小影, 贾智硕, 张鑫

2024,44(9):1456-1463 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240087

[摘要] (11) [HTML] (0) [PDF 5.08 M] (3087)

摘要：
【目的】研究侧柏珠孔闭合过程，以丰富裸子植物珠孔闭合研究数据，为裸子植物系统发育研究提供参考。【方法】以侧柏雌球花为试验材料，通过石蜡切片及扫描电子显微镜等形态学方法，对授粉后胚珠发育过程进行观察；同时基于珠孔闭合方式对本内苏铁和其他现存裸子植物进行聚类分析。【结果】（1）侧柏花粉进入胚珠后，珠孔端珠被最内侧两层细胞开始辐射状向内横向生长，直至将珠孔完全堵塞。（2）侧柏珠孔闭合过程中，珠被细胞形状为长圆锥形，细胞层数增多至4~6层不等。（3）裸子植物珠孔闭合方式可分为四类：其中苏铁、银杏为一类，松属植物与罗汉松科植物为一类，本内苏铁单独一支，侧柏及其他种聚为一类。【结论】侧柏珠孔闭合方式不同于苏铁类植物和银杏，但与松科植物及本内苏铁的珠孔闭合方式类似，这暗示本内苏铁与现存松柏类植物在珠孔闭合方面具有一定的演化关系，为理解裸子植物生殖系统演化提供新的形态学依据。

桂中报春苣苔花粉生物学特征与繁育系统研究

黄嘉军, 谢美诗, 姜贵芸, 刘娟旭, 余义勋

2024,44(9):1464-1473 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240004

[摘要] (30) [HTML] (0) [PDF 4.74 M] (3118)

摘要：
【目的】探究桂中报春苣苔的花粉生物学特征与繁育系统对该物种有性生殖的影响，揭示其繁殖机制，为报春苣苔属植物的保护和开发工作提供理论参考。【方法】以桂中报春苣苔为材料，观察其花部特征，筛选花粉离体萌发培养基及最佳的花粉活力检测方法、探索最佳的花粉贮藏条件，判断其繁育系统类型。【结果】（1）桂中报春苣苔雌雄异熟，雄蕊先熟于雌蕊；雌雄异位，雌蕊高于雄蕊；（2）花粉离体萌发培养的最优培养基配方为40 mg/mL硼酸＋10%蔗糖＋7 g/L琼脂，培养时间为两小时；（3）花粉在－20℃和－80℃条件下贮藏7 d后均能保持较高的萌发率；（4）柱头在开花2-4 d可授性最强；（5）P/O为518.36~782.75，OCI为5；（6）有较高的自交亲和性，不能进行无融合生殖。【结论】离体萌发法是最为直观准确的花粉活力检测方式，低温有利于桂中报春苣苔花粉贮藏，繁育系统以异交为主。

海菜花和波叶海菜花的传粉生物学及其杂交亲和性研究

李峻峰, 高鸿灿, 殷根深, 梁梓煜, 杨晓虹, 翟书华

2024,44(9):1474-1481 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230824

[摘要] (20) [HTML] (0) [PDF 6.05 M] (3075)

摘要：
【目的】揭示中国特有珍稀濒危水生植物海菜花（Ottelia acuminata）和波叶海菜花（Ottelia acuminata var.crispa）的传粉特性，探究其与传粉者的适应关系，阐明影响成功传粉的因素，为两者杂交育种提供理论和技术指导；两者杂交亲和性的研究为该属其他种的杂交育种和种质资源保护研究提供借鉴。【方法】以海菜花和波叶海菜花为研究对象，通过观察其开花动态、昆虫访花行为，测定花粉活力、柱头可授性，套袋试验研究其传粉特性及杂交亲和性。【结果】海菜花及波叶海菜花的开花动态基本相似，单花期均为7~11 h，二者访花昆虫主要有黑带食蚜蝇（Episyrphus balteatus）、中华蜜蜂（Apis cerana）、熊蜂（Bombus sp.）和瓢虫（Coccinella sp.）等，二者的花粉活力和柱头可授性变化趋势一致，均呈现出先上升后下降的趋势，海菜花花粉活力最高为88.27%、波叶海菜花花粉活力最高为88.34%，两种植物柱头可授性均在开花期Ⅱ最高；海菜花及波叶海菜花正反交的坐果率分别为85.71%、91.33%，杂交亲和指数均在53以上，证明海菜花与波叶海菜花不存在杂交不亲和的情况，杂交单果平均种子数分别为54、69、73、71；各杂交组合中，海菜花（♂）×波叶海菜花（♀）组合千粒重最高，为3.334 g；将各杂交组合种子进行萌发实验，得出海菜花（♂）×海菜花（♀）组合种子萌发率最高，为71.7%，其他3个组合，发芽率较低，平均为23.2%。【结论】海菜花及波叶海菜花的开花动态基本相似，单花期时间较短，传粉昆虫种类偏少，影响了它们的有性繁殖；两者杂交实验表明无显著的杂交不亲和性。

海金沙受精作用的细胞学观察

孙锐, 曹建国, 戴锡玲

2024,44(9):1482-1487 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240275

[摘要] (16) [HTML] (0) [PDF 4.04 M] (68)

摘要：
【目的】为阐明蕨类植物中演化地位特殊类群海金沙(Lygodium japonicum)受精作用的特点和细胞学机制,【方法】本文利用透射电镜对海金沙受精过程进行观察,【结果】结果表明:① 海金沙卵细胞无典型的卵膜和受精孔,精子通过孔区位置进入卵细胞。② 第一个精子进入卵细胞的细胞质,有2-6个精子也可以通过孔区进入卵细胞孔区下方的受精腔,但无法与卵细胞融合。③ 精子进入卵细胞后,卵细胞剧烈收缩,阻止其他精子进入,在受精腔上方孔区位置形成一层膜结构,对于阻挡其他精子进入受精腔也起到一定的作用。④ 精子进入卵细胞后30 min开始进行核融合,精子的细胞核最初集中在卵核的一端,逐渐渗透进入卵核,随着受精卵膨胀继续进行核融合。⑤ 受精10 h左右,合子产生大量液泡,首先建立水平极性,后转为垂直极性,并进行合子第一次分裂。【结论】海金沙进行受精作用时,精子从孔区位置进入,产生受精腔,其受精过程与核心薄囊蕨相似。

青海湖高寒草原植被群落结构和水源涵养功能对禁牧封育的响应

张莉, 郭龙欣, 张铭洋, 李小娟, 赵亮, 杨永胜

2024,44(9):1488-1498 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240030

[摘要] (11) [HTML] (0) [PDF 1.74 M] (76)

摘要：
【目的】探讨禁牧封育对青海湖植被群落结构和水源涵养功能的影响，对准确评估禁牧封育在青海湖退化草地恢复过程中的作用具有重要意义。【方法】选取青海湖北岸高寒草原设置自由放牧、封育4年、封育7年和封育14年样地，通过野外实地监测和室内实验相结合的方法，分析封育措施对植物物种数、生物量、功能群、土壤容重、持水量及孔隙度等指标的影响。【结果】（1）随封育年限延长，青海湖北岸高寒草原物种数呈降低趋势，植被盖度、地上地下生物量均呈先增加后降低趋势，禾本科植物在群落中的重要值占比逐渐增加，提高了青海湖北岸草原植被的饲用价值。（2）禁牧封育对青海湖北岸高寒草原土壤水分特征的影响主要集中在0—20 cm。随着禁牧封育年限的延长，0—20 cm土壤容重逐步降低，0—10 cm土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量及总孔隙度均呈先增加后稳定趋势。（3）土壤容重是影响青海湖北岸高寒草原植被群落结构的最主要土壤水分特征因子。【结论】短期封育措施有利于青海湖北岸退化草地生态系统的恢复，是改善该地区草地退化的有效措施，但应进行科学封育，避免进行过长时间的禁牧封育。

福建汀江源自然保护区石松类和蕨类植物区系分析

张秀华, 钟益鑫, 彭东辉

2024,44(9):1499-1508 DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230609

[摘要] (371) [HTML] (0) [PDF 509.56 K] (1093)

摘要：
摘要：在野外调查，整理编制福建汀江源国家级自然保护区石松类和蕨类植物资源名录的基础上，利用植物区系地理学原理，对该区植物区系组成进行统计和分析，并与周边相邻4个保护区区系相比较。结果表明：（1）该区石松类和蕨类植物共有23科60属 129种，其中珍稀濒危物种有3种。优势科有3科，共23属61种，占总种数的47.29%；优势属有1属，共11种，占总种数的8.53%，科、属组成优势明显。单种科和寡种科占总科的65.21%，单种属和寡种属占总属数的90.00%，科、属的丰富度较高，多样性明显，结构较为简单。(2)分布区类型上，热带成分科占总科数的100%；热带成分属占总属数的84.21%；热带成分种占比52.85%，温带成分种占比35.25%，以热带亚洲分布型种为主，东亚广布及其变型次之；中国特有种15种。该区热带属性占优势，热带亲缘明显，有一定的温带性质。（3）与邻近保护区区系地理成分比较显示，在科、属、种的相似性系数上，汀江源与4个保护区分别达到85%、74%和50%以上。该区的种系分化度4.75与梁野山4.69相近，相对较低。在地理亲缘关系上，该区石松类和蕨类植物区系与梁野山的联系性最高，亲缘关系最近，与江西马头山的亲缘关系较为疏远。

花花柴热形态发生基因KcPIF4克隆及耐热性分析

黄婉夷, 李文龙, 王彦芹

Available online:2024-08-21, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240227

[摘要] (43) [HTML] (0) [PDF 5.39 M] (132)

摘要：
【目的】荒漠植物花花柴（Karelinia caspica）具有极强的耐高温性，克隆并研究花花柴耐高温基因，将其应用到棉花等经济作物上以期提高其耐热性，为作物耐高温性分子育种提供理论基础和基因资源。【方法】克隆花花柴KcPIF4基因并进行生物信息学分析；烟草瞬时表达分析其蛋白亚细胞定位；用qRT-PCR分析45℃处理5 min、30 min、120 min和240 min时KcPIF4在花花柴幼苗根、茎、叶中的表达量；观察45℃处理下过表达KcPIF4拟南芥表型变化并测定相关生理生化指标。【结果】花花柴KcPIF4 CDS全长为1 593 bp，编码530个氨基酸，含有1个bHLH保守结构域，motif与多种植物的同源蛋白之间存在差异；其蛋白定位在叶片气孔保卫细胞膜上；qRT-PCR结果表明，KcPIF4在花花柴叶中表达量随处理时间延长先上调再下调随后又上调，且240 min时表达量最高，为对照组4.4倍；45℃处理过表达KcPIF4拟南芥植株叶片黄化萎蔫程度低于野生型，其CAT、SOD、POD、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素显著高于野生型，MDA和相对电导率显著低于野生型。【结论】花花柴KcPIF4对高温胁迫表现出耐受-响应-适应的变化过程，能够增强拟南芥对高温的耐受能力，表明该蛋白具有耐高温性。

鲜黄小檗叶绿体基因组特征及系统发育分析

任玉玲, 李幸儿, 梁佳林, 赵爽, 孙胜男, 李萍

Available online:2024-08-21, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240222

[摘要] (66) [HTML] (0) [PDF 5.27 M] (127)

摘要：
【目的】为明确鲜黄小檗叶绿体基因组结构特征及其与同属类群的系统发育关系，对鲜黄小檗叶绿体基因组的结构特征进行解析并进行系统发育分析。【方法】用Illumina Hiseq X Ten技术进行测序，用CPGview、CodonW、MISA、Reputer、IRscope、mVISTA软件对鲜黄小檗叶绿体基因组特征进行分析，MEGA7软件中的ML法构建系统发育树。【结果】鲜黄小檗叶绿体基因组全长166 225 bp，呈典型的四分体结构，全基因组GC含量为38.07%；共注释得到144个基因，包括99个蛋白质编码基因、37个tRNA基因和8个rRNA基因，其中23个基因含有内含子，32个基因为双拷贝基因；偏好使用A/U结尾的密码子；共检测到98个SSR位点和150个散在重复序列，大部分SSR位点由A和T碱基组成；SSC和IR区的变异程度高于LSC区；系统发育分析发现鲜黄小檗与威宁小檗亲缘关系最近。【结论】鲜黄小檗叶绿体基因组特征与小檗属其他物种类似，为鲜黄小檗叶绿体基因工程、遗传多样性分析、分子育种及物种鉴定等研究提供了理论依据。

滇牡丹PdMYB57基因克隆及功能验证

杜春, 平怀磊, 刘思淇, 李海清, 童海珍, 王娟

Available online:2024-08-21, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240141

[摘要] (70) [HTML] (0) [PDF 6.54 M] (122)

摘要：
摘要【目的】滇牡丹（Paeonia delavayi，P.delavayi）作为珍贵的牡丹育种材料，具有丰富的花色资源，研究其MYB转录因子对花色的调控作用可为牡丹花色的分子育种工作提供帮助。【方法】以黄色及红色花滇牡丹花部组织为材料，进行徒手切片观察花青素在其细胞中的分布特征，并以2种花色滇牡丹材料的转录组数据为基础，通过本地Blast序列比对得到1个MYB转录因子PdMYB57。经基因克隆、生物信息学分析、系统进化树构建及同源序列比对对PdMYB57转录因子的理化性质及功能进行预测，再利用定量逆转录聚合酶链式反应（qPCR）、瞬时表达及高效液相色谱（HPLC）等方法对PdMYB57基因的功能进行验证。【结果】PdMYB57基因具有1个798 bp的完整开放阅读框，编码265个氨基酸，是定位于细胞核的亲水性不稳定蛋白；与拟南芥R2R3MYB家族中的SG6亚族以及卵叶牡丹（P.qiui）PqMYB113、牡丹（P.suffruticosa）PsMYB57/PsMYB58以及葡萄（Vitis vinifera，V vinifera）VvMYBA1/VvMYBA2等MYB转录因子聚为一簇，并具有典型的R2R3保守结构域[R/K]Px[P/A/R]xx[F/Y]基序；qPCR实验表明PdMYB57基因在红色花滇牡丹萼片及黄色花滇牡丹叶片中具有较高的表达量，在其他组织中表达量极低，几乎不表达，这与转录组数据结果一致；PdMYB57基因瞬时表达后能使烟草叶片产生紫色，HPLC检测表明PdMYB57基因瞬时表达的烟草叶片中含有矢车菊素3-O-芸香糖苷（Cyanidin- 3-O-rutinoside，Cy3R），而CK对照的烟草叶片没有产生颜色，其提取液中也未检测到Cy3R。【结论】PdMYB57基因编码1个R2R3MYB转录因子，为定位于细胞核中的亲水性不稳定蛋白，其表达具有组织特异性，并能促进植物花青素的合成。

基于磷酸化组学分析四倍体香圆对干旱胁迫的响应

邓茜茜, 任可心, 魏丽娜, 王浩田, 胡佳, 蒋景龙

Available online:2024-08-21, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240086

[摘要] (45) [HTML] (0) [PDF 3.23 M] (129)

摘要：
【目的】基于磷酸化组学分析干旱胁迫下四倍体香圆叶片蛋白质磷酸化水平的表达规律，以期在分子水平揭示其响应机理。【方法】用IMAC亲和富集及TMT标记结合技术鉴定和分析四倍体香圆干旱胁迫后的磷酸化蛋白质，并进行功能注释和代谢通路分析。【结果】（1）共有3 794个磷酸化位点和1 521个磷酸化蛋白质被定量，变化倍数超过1.3倍的磷酸化蛋白质有662个（αFC>1.3），主要定位在细胞核（46.07%）与叶绿体中（24.62%）；（2）差异表达的磷酸化蛋白质主要通过结合RNA和Ca2+发挥功能；同时也参与了RNA剪接、光合作用、囊泡运输中的SNARE相互作用等代谢通路。（3）92.86%差异表达的磷酸化蛋白质的基因在转录水平和蛋白水平表达变化趋势一致，其Pearson相关系数为0.893。【结论】四倍体香圆通过磷酸化修饰RNA剪接和光合作用等通路中的蛋白质来响应干旱胁迫。

濒危植物百山祖冷杉种子活力与种子物理指标相关性分析

吕洪飞, 楼晨坤, 兰荣光, 熊艳云, 杨云芳, 于明坚

Available online:2024-08-20, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240230

[摘要] (69) [HTML] (0) [PDF 1.18 M] (133)

摘要：
【目的】探究百山祖冷杉种子的形态特征和物理指标与种子活力之间的关系，为研究该濒危物种种群更新、保护及解释其濒危机制和其种子生物学提供理论依据。【方法】以极度濒危植物百山祖冷杉为材料，测定百山祖冷杉种子长度、宽度、厚度、单粒质量、RGB值等特征常数，用TTC染色法测定其种子活力，并建立数学模型。【结果】百山祖冷杉种子的R、B值和单粒质量与种子活力具有显著相关，单因素线性回归分析，百山祖冷杉种子活力与种子单粒质量相关性最为显著，R2为0.839；双因素线性回归分析，其种子活力与种子单粒质量和宽度相关性最为显著，R2为0.895；多因素线性回归分析，R2为0.978；但其种子长度、宽度、厚度和G值与种子活力间不存在显著相关。【结论】用百山祖冷杉种子的R、B值和单粒质量等指标可筛选具有较高种子活力的种子，用多因素线性回归分析可更精确分析其种子活力。

积雪草主要三萜类化合物测定方法的优化研究

杨若朦, 田军, 李蕴哲

Available online:2024-08-20, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240277

[摘要] (36) [HTML] (0) [PDF 1.49 M] (135)

摘要：
【目的】建立以环糊精为流动相添加剂的高效液相色谱法测定积雪草药材中三萜类化合物积雪草苷、羟基积雪草苷和积雪草苷B的含量，为积雪草的质量控制提供依据。【方法】采用分子设计方法优选流动相添加剂-环糊精的种类，效应面法分析环糊精浓度、流动相中乙腈的比例、流动相pH对分离的影响，优化色谱条件，测定积雪草中积雪草苷、羟基积雪草苷和积雪草苷 B的含量。【结果】以γ-环糊精作为流动相添加剂，固定相为CAPCELL PAK C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm），流动相为乙腈-3 mmol/L环糊精溶液（含0.10%磷酸）为20∶80（V/V），流速为1.0 mL/min，柱温为25℃，检测波长为205 nm；羟基积雪草苷和积雪草苷 B分离度为4.32；积雪草苷在200~2 000 ng、积雪草苷B在120~1 200 ng、羟基积雪草苷200~2000 ng范围内线性关系良好，方法精密度、重现性、稳定性和回收率良好。【结论】该方法简便，准确可靠，且经济环保，可作为积雪草药材中主要三萜类化合物的测定方法。

茶菊茎尖分生组织高效脱毒再生体系优化

史子尹, 张海楠, 李浩, 吕晋慧

Available online:2024-08-20, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240175

[摘要] (38) [HTML] (0) [PDF 1.46 M] (112)

摘要：
【目的】筛选适宜热处理时间和脱毒剂，优化茶菊茎尖分生组织高效脱毒再生体系，解决脱毒苗获得率低的问题。【方法】以‘婺源皇菊’、‘金丝皇菊’、‘杭白菊’、‘北京菊’、‘七月雪’、‘乳荷’6个茶菊品种无菌苗为材料，采用昼夜40℃/32℃变温热处理，水杨酸、利巴韦林、脱落酸脱毒剂处理，以及脱毒剂结合热处理等脱毒方法预处理无菌苗，比较其接种茎尖分生组织的出愈率、再生频率和平均再生芽数，及不同处理方法下脱毒效果。【结果】（1）不同品种茶菊茎尖分生组织再生频率差异显著（P＜0.05），并以‘婺源皇菊’最高（54.77%），随后依次为‘金丝皇菊’、‘北京菊’、‘七月雪’、‘杭白菊’、‘乳荷’。（2）不同40℃/32℃变温热处理时间下，茶菊茎尖分生组织再生情况差异显著，其中以‘杭白菊’、‘七月雪’茎尖分生组织再生效果最好。（3）化学脱毒剂水杨酸、利巴韦林、脱落酸处理均抑制‘婺源皇菊’茎尖分生组织再生。（4）水杨酸、利巴韦林处理结合变温热处理促进‘婺源皇菊’茎尖分生组织再生，而高浓度脱落酸结合热处理则严重抑制其茎尖分生组织再生，并以10 μmol/L水杨酸结合热处理的效果最好。（5）在热处理、化学脱毒剂结合热处理方法下获得完全脱毒苗。【结论】10 μmol/L水杨酸浓度结合40℃/32℃昼/夜变温预处理40d下能显著提高其茎尖分生组织再生频率，且可获得脱毒苗。

低温胁迫下2种倍性滇山茶生理生化变化及抗氧化酶活性相关基因表达分析

付鲜, 雍清青, 周麟, 王魏沁澜, 屈燕

Available online:2024-08-16, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240245

[摘要] (47) [HTML] (0) [PDF 2.25 M] (148)

摘要：
目的】滇山茶为八大名花之首,其叶色常绿,花色鲜艳，但其耐寒性较差，从生理与分子层面探讨2种倍性滇山茶的耐寒性，可为滇山茶耐寒基因挖掘及分子育种提供参考。【方法】以野生滇山茶四倍体（4X）和六倍体（6X）的1年生幼苗为材料,测定低温（-4℃）胁迫处理后的滇山茶叶片生理指标及转录组测序。【结果】从叶片表型观测看，在胁迫期至复温期中,六倍体叶片受损程度相对较小，抗寒表现优于四倍体；从生理指标结果看，除MDA及GSH外，六倍体的其他生理指标含量积累均大于四倍体；将抗氧化酶活性与其差异基因进行相关性分析发现，在四倍体和六倍体中，与GSH含量及POD活性呈显著相关性的基因分别为5个和7个、7个和17个，仅六倍体有2个基因与SOD活性显著相关?。【结论】六倍体较四倍体能有效缓解植株受低温胁迫的伤害；抗氧化酶相关基因可能通过对其活性进行调控，从而参与对低温的调控。

复合菌剂施用方式对连作土栽培菜心生长、根系构型及光合特性的影响

徐垒, 叶林

Available online:2024-08-16, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240194

[摘要] (68) [HTML] (0) [PDF 1.50 M] (129)

摘要：
【目的】为探究复合菌剂不同施用方式对菜心幼苗生长、根系形态及光合特性的影响，以期为复合菌剂对菜心连作障碍的缓解作用提供理论依据。【方法】试验以供港菜心‘尖叶-70’为试材，以CK（不施复合菌剂）为对照，设置了3种复合菌剂施用方式，分别为T1（叶面喷施），T2（土施），T3（叶面喷施+土施），共4个处理。【结果】T1处理最优，与CK相比，显著增加了菜心株高和茎粗、根长增加了91.81%，净光合速率增加了24.55%，Fv/Fm和ΦPSII分别增加了5.70%和23.93%。相关性表明，各指标有较强的联系，通过主成分分析将23个单项指标换算成3个独立的综合指标，累计贡献率可达85.399%，ΦPSII、qp、地下部鲜重、Fv/Fm、根连接数、株高的综合权重值较高。【结论】叶面喷施复合菌剂促进连作菜心幼苗生长、改善根系构型和增强光合作用效果最好，是复合菌剂的最佳施用方式。

观赏海棠开花物候特征与气候适应性

李舒情, 张往祥, 申轶乾

Available online:2024-08-16, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240154

[摘要] (63) [HTML] (0) [PDF 1.64 M] (149)

摘要：
摘要【目的】观赏海棠是优秀的春季观花树种，研究其开花物候特点、稳定性及变化规律，并探索其与气候变迁之间的关系，对未来海棠的花期预测与调控具有重要意义。【方法】基于67个品种8年的物候观测数据，分别对海棠的花期早晚、长短及稳定性进行划分，结合气象数据分析各品种对气候变化的适应性。【结果】（1）海棠品种群初花时序稳定性较高，绝大多数品种（68.7%）的初花期时序波动幅度为0- 0.04。（2）海棠花期寿命对气候高度敏感，仅部分品种（18%）的花期长度较为稳定，波动幅度在1- 2。（3）海棠开花需要一定的低温刺激，不同品种开花的低温需求不同。（4）日最高温≥25℃、日降水量≥5 mm、日相对湿度≥80%时均会使海棠花期缩短。【结论】花前低温会显著影响海棠初花期稳定性，开花期间维持适宜的气候对延长海棠花期有重要意义。

海岛棉种质资源的遗传多样性及对黄萎病的抗性鉴定

姜梦竹, 杨育哲, 吕涛, 曲延英, 陈全家, 郑凯

Available online:2024-08-16, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240150

[摘要] (19) [HTML] (0) [PDF 7.44 M] (154)

摘要：
摘要【目的】通过田间抗病性与室内苗期抗病性联合鉴定和分析，掌握海岛棉种质资源的抗病性分布状况，为筛选出抗黄萎病高抗资源提供基础。【方法】以本课题组的238份海岛棉种质资源为鉴定对象，于2023年在库尔勒和阿瓦提通过自然病田小区试验，并联合室内通过接菌的方法，对海岛棉资源进行黄萎病抗病性鉴定和评价。【结果】对238份海岛棉种质资源的15个指标遗传多样性分析，变异系数范围为2.00%～36.97%，均值为16.05%。于不同环境进行抗性鉴定发现变异系数范围为8.40%～71.06%。结合4个不同环境分析未鉴定到对黄萎病完全免疫及高抗的种质资源材料，鉴定出30份抗病材料，194份耐病材料，14份感病材料。【结论】整体趋势可以看出海岛棉种植资源对黄萎病大部分都具有抗耐性，因此从海岛棉种质资源中鉴定和选育出对黄萎病抗性强的种质资源是十分重要的。

盐肤木开花特性及花香成分释放规律分析

顾菊, 温联好, 牛芸, 普豫凡, 吴艳迪, 王超

Available online:2024-08-16, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240125

[摘要] (25) [HTML] (0) [PDF 2.27 M] (142)

摘要：
【目的】本研究拟通过探究盐肤木开花特性和花香成分及其释放规律，明确花香物质基础，为盐肤木花香进一步开发利用提供依据。【方法】利用扫描电镜观察花粉形态，并用顶空-固相微萃取（HS-SPME）与气相色谱联用（GC-MS）技术检测分析不同花期主要花香成分和日变化规律。【结果】盐肤木雌雄异株，圆锥花序，单枝花序集中开花，整株持续开花，花粉黄色，长球形具3孔沟，外壁具条纹。不同花期共检测出花香物质92种（萜烯类29种、醛类19种、酯类15种、醇类14种、酮类5种、烯烃类4种、芳香烃类2种，酚类、烷烃类、酸类和其它类各1种）。其相对含量先升高后降低，在盛花期时达到最大(3.60 μg/g)，各花期间差异显著，种类持续增加。其盛花期日变化共检测到84种花香物质，释放量呈抛物线趋势，白天显著高于夜晚，18:00时达到最大(4.80 μg/g)，后持续降低，6:00时最低，仅2.58 μg/g。其中萜烯类为盐肤木主要花香物质，相对含量约占总花香含量的70%。【结论】盐肤木花香成分丰富，具明显昼夜节律变化，萜烯类为其主要花香物质。

辣椒CaPEX3基因克隆及表达分析

臧巧路, 柳璐, 刘涵, 王静, 王梦, 成妍

Available online:2024-07-16, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240216

[摘要] (67) [HTML] (0) [PDF 13.48 M] (242)

摘要：
【目的】PEX（Pollen extensin-like ）基因参与调控植物花粉发育过程，在花粉小孢子胚胎发生及单倍体培养中发挥重要作用。本研究克隆了辣椒中CaPEX3基因，并对其蛋白结构及表达模式进行了分析，为研究CaPEX3基因功能提供理论依据。【方法】用PCR技术克隆辣椒CaPEX3基因，并用生物信息学手段分析其蛋白结构、进化及基因调控关系，用qRT-PCR技术检测CaPEX3在不同组织及不同品种花粉中的表达量，用染色法检测不同辣椒品种的花粉活力并分析其与CaPEX3表达量的关系。【结果】CaPEX3编码区全长1 581 bp，编码526个氨基酸，属于LRX(Leucine-rich repeats/extensins)基因家族。该蛋白有磷酸化和糖基化位点，存在信号肽和跨膜结构域。CaPEX3在花中表达量最高，且花粉活力高的组织中基因表达量相对较高。调控网络预测发现CaPEX3可能通过与花发育相关基因作用从而参与调控花粉发育过程。【结论】CaPEX3在花中特异表达，且表达量与花粉活力存在一定关系。基因表达分析及相关载体构建为后续研究基因功能及遗传机制提供理论基础及技术支持。

芜菁幼苗叶片光合特性和解剖结构对干旱胁迫的响应

何苗, 马国财

Available online:2024-07-15, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240160

[摘要] (56) [HTML] (0) [PDF 8.65 M] (225)

摘要：
【目的】探究干旱胁迫对芜菁叶片光合特性与解剖结构的影响，为抗旱种质选育以及栽培措施制定提供依据。【方法】选用抗旱型和干旱敏感型芜菁幼苗，设置正常供水（对照）和干旱胁迫处理，通过盆栽试验分析芜菁幼苗叶片光合特性和解剖结构的变化。【结果】与对照相比，干旱胁迫使芜菁叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著降低，净光合速率、气孔导度、蒸腾系数和气孔限制值也显著降低，胞间CO2浓度、水分利用效率显著增加；同时初始荧光显著增加，最大荧光、可变荧光、PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ光化学潜在活性均显著降低，且干旱敏感种质变化幅度更大。在干旱胁迫下，叶片气孔长宽、气孔开度、气孔密度均显著减小；叶片厚度显著增加，组织结构疏松度显著减小；叶绿体由梭形变至肿胀、基粒片层模糊、出现空洞、嗜锇颗粒和淀粉粒增加，线粒体膨胀且内部嵴变模糊，且干旱敏感种质2种细胞器受损伤程度更为严重。【结论】干旱胁迫减小芜菁叶片气孔，增加叶片厚度、减小组织结构疏松度，改变叶绿体、线粒体形态结构，进而降低叶绿素含量和光合效率，且抗旱性型种质受到的影响较小，对干旱胁迫的适应调节能力更强。

早熟油菜成花相关基因LFY的克隆与分析

艾育芳¹，陈观水¹，周以飞²，张梅¹, 3，潘大仁^1*

2012,32(10):1965-1970, DOI:

[摘要] (5270) [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。

籽用美洲南瓜EMS诱变突变体库的构建及表型分析

孙明洋, 王萍

2024,44(8):1283-1294, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240121

[摘要] (103) [HTML] (0) [PDF 10.06 M] (21581)

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。

几丁质和flg22诱导的辣椒幼苗先天免疫生理响应特征

巩雪峰，许艺，宋占锋，陈鑫，陈琼，侯思皓

2024,44(8):1190-1200, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230710

[摘要] (447) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (20873)

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。

2,4-表油菜素内酯对盐碱胁迫下芸豆幼苗生长及生理特性的影响

马媛媛, 王智, 曹金萍, 罗新锐, 王玉萍

2024,44(8):1181-1189, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240138

[摘要] (233) [HTML] (0) [PDF 945.50 K] (20397)

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。

马铃薯磺肽素基因StPSK4克隆及其抗病功能分析

王翔, 牛洋, 薛晓菲, 程声阳, 卢海彬

2024,44(8):1218-1228, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240237

[摘要] (127) [HTML] (0) [PDF 7.13 M] (20302)

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。

高加索三叶草花蜜腺发育解剖及小花糖分变化研究

提忠慧, 王明玖

2024,44(8):1305-1311, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230847

[摘要] (124) [HTML] (0) [PDF 3.00 M] (20266)

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。

辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因克隆、表达与功能分析

段敏杰, 杨小苗, 李怡斐, 黄任中, 黄启中, 张世才

2024,44(8):1239-1249, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240111

[摘要] (157) [HTML] (0) [PDF 3.98 M] (20260)

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。

不结球白菜BcCHC1基因与TuMV互作机理的初步研究

刘芳, 吕善武, 袁梦果, 杨紫蕊, 侯喜林, 张昌伟

2024,44(8):1229-1238, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230439

[摘要] (86) [HTML] (0) [PDF 19.69 M] (20239)

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。

和田设施温室6个葡萄品种光合和叶绿素荧光日变化特征

郭雅文, 薛婧, 宋光永, 苏学德, 杨克箐, 周龙

2024,44(8):1208-1217, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230735

[摘要] (108) [HTML] (0) [PDF 860.15 K] (20221)

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。

套袋遮光对欧李果实糖酸和类黄酮含量的影响

杨钰, 闫松涛, 付鸿博, 王鹏飞, 杜俊杰, 穆霄鹏

2024,44(8):1201-1207, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230757

[摘要] (141) [HTML] (0) [PDF 563.06 K] (20212)

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。

山桐子雌、雄株叶片表皮微形态特征的比较研究

尹丹丹, 苏上

2024,44(8):1312-1320, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240070

[摘要] (101) [HTML] (0) [PDF 2.58 M] (20193)

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。

赖草基因组重复序列组成及染色体分布特性

陈洁, 李媛, 杨莹, 刘博, 窦全文

2024,44(8):1273-1282, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230751

[摘要] (124) [HTML] (0) [PDF 4.36 M] (20184)

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。

谷子CPP基因家族鉴定及外源硒响应分析

杨馥熔, 杜冰, 郭浩杰, 王成, 张富厚, 孟超敏

2024,44(8):1250-1260, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240163

[摘要] (96) [HTML] (0) [PDF 2.09 M] (20183)

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。

甘蓝型油菜种子硫代葡萄糖苷含量的QTL定位及候选基因鉴定

赵卫国, 塔娜, 王灏

2024,44(8):1261-1272, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240120

[摘要] (73) [HTML] (0) [PDF 984.20 K] (20163)

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。

经济林凋落叶浸提液对豆禾牧草生长的化感效应

何邦印, 胡佳佳, 裴婧宏, 房美艳, 李江文

2024,44(8):1295-1304, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240059

[摘要] (105) [HTML] (0) [PDF 1.18 M] (20157)

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。

冬凌草腺毛的形态学及组织化学研究

刘孟奇

2011,31(11):45-50, DOI:

[摘要] (7429) [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。

和田沙漠玫瑰品种系统发育关系初步研究

孙美乐¹，张俊¹，李岩²，蔺国仓^1*

2021,41(2):222-233, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.02.0222

[摘要] (1803) [HTML] (0) [PDF 14.05 M] (15827)

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. trachyphylla和R. 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。

植物花青素合成代谢途径及其分子调控

贾赵东¹, 2, 马佩勇¹, 边小峰¹, 杨清², 郭小丁¹, 谢一芝^1*

2014,34(7):1496-1506, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1496

[摘要] (5565) [HTML] (0) [PDF 656.79 K] (14471)

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。

山茶CjMYB1基因的克隆及表达分析

黄虎¹, 2，马先进¹, 2，李思佳¹，李辛雷¹，李纪元¹，殷恒福^1*

2022,42(3):381-389, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2022.03.0381

[摘要] (1305) [HTML] (0) [PDF 11.92 M] (13299)

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。

植物活性氧的产生及其作用和危害

张梦如, 杨玉梅, 成蕴秀, 周滔, 段晓艳, 龚明, 邹竹荣^*

2014,34(9):1916-1926, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.09.1916

[摘要] (5560) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (8614)

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。