2014, 34(1):1-6. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0001
摘要:以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,运用RT-PCR技术扩增得到了富含亮氨酸的类受体蛋白激酶(LRR-RLKs)亚家族基因RLK6,构建了RLK6与绿色荧光蛋白基因(GFP)融合表达载体并转化拟南芥,用激光共聚焦扫描显微镜观察转基因植物细胞表明:RLK6蛋白定位于细胞膜上;将RLK6-GFP在原生质体中进行瞬时表达,进一步证实了RLK6蛋白定位于细胞膜上。构建了RLK6启动子(2 063 bp) 融合GUS报告基因的载体并转化拟南芥,对转基因植株进行组织化学染色分析表明:RLK6在拟南芥的幼苗、根、花、角果等组织中都有表达,花中表达量较高,尤其是在雄蕊中特异高表达,而在茎、莲座叶和干种子中几乎没有表达。RT-PCR分析结果与GUS组织化学染色的结果一致。研究推测,RLK6可能在花器官生长发育或相关生理过程的信号转导中发挥作用。
2014, 34(1):7-12. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0007
摘要:采用树脂包埋技术,以AtRabD2b共抑制植株死亡发生茎段为实验材料,制备半薄切片和超薄切片,观察突变体茎段死亡的细胞学特征。结果表明:(1)共抑制植株茎细胞的死亡首先在表皮细胞层中发现,然后向切片圆周两侧以及内侧细胞蔓延。(2)共抑制植株茎细胞出现染色质边缘化、叶绿体内囊体片层膜数目减少、细胞器成分被液泡吞噬等异常现象。这些细胞学特征暗示共抑制植株茎段发生了细胞程序性死亡,由此推断AtRabD基因对拟南芥茎顶端细胞的生长有重要的维持作用。
2014, 34(1):13-20. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0013
摘要:采用荧光显微技术结合药理学方法,以水稻(Oryza sativa L.)种子及其糊粉层为实验材料,研究外源CO、NO对干旱胁迫下水稻种子萌发过程中糊粉层细胞DNA降解及死亡的影响。结果表明:(1)干旱胁迫促进糊粉层细胞的死亡,且近胚端糊粉层细胞的死亡进程早于远胚端的细胞。(2)外源CO及NO供体处理能缓解干旱胁迫下水稻糊粉层细胞DNA的降解,延迟细胞死亡进程;CO专一性抑制剂及NO清除剂能逆转CO及NO的效应,缩短细胞死亡进程。(3)外源CO及NO供体促进干旱胁迫下水稻种子的萌发,CO专一性抑制剂及NO清除剂能抑制干旱胁迫下水稻种子的萌发。(4)CO合成酶抑制剂并不能抑制外源NO对干旱胁迫伤害的缓解效应,即CO能通过NO介导调节干旱胁迫下水稻种子糊粉层细胞的死亡及种子萌发。
孙树贵 , 刘淑会 , 鲁 敏 , 王亮明 , 杜万里 , 陈新宏
2014, 34(1):21-25. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0021
摘要:利用形态学、细胞学及分子标记技术对从普通小麦和农家二棱大麦的杂交后代中选育的矮秆种质系WB7-3进行了鉴定。结果表明:WB7-3田间农艺性状较好,且表现为矮秆;根尖细胞染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期I(PMC MⅠ)染色体构型为2n=21Ⅱ,基因组原位杂交(GISH)未出现杂交信号;位于大麦2H染色体短臂上的特异STS引物ABC454能在WB7-3中扩增出大麦特征条带,表明WB7-3含有大麦2HS的染色体片段;利用210对位于小麦各条染色体上的SSR引物对其进行扩增结果显示,2DS上4对引物(Xgdm35、Xgdm5、Xgwm261和Xgwm455)在WB7-3中有条带缺失,由此确定该小大麦矮秆材料WB7-3是一个2DL/2HS小片段易位系。
2014, 34(1):26-31. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0026
摘要:以‘大五星’枇杷退化种子少核株系‘川农1号’(C1)为试材,以‘大五星’枇杷自花授粉为对照,采用荧光显微技术,对枇杷少核株系自花、异花授粉后花粉管生长情况进行观察。结果表明:(1)C1株系异花授粉后花粉能在柱头上萌发,并伸入中央花柱道,在授粉后48 h左右到达花柱基部。(2)C1株系自花授粉后,花粉萌发与花粉管的伸长速度相对于异花授粉滞后,自花授粉后36 h大多数花粉管到达花柱的中上部并停止生长,且伴随产生花粉管顶端形态异常、荧光异常明亮等现象,最终只有极少数花粉管能到达花柱基部。研究表明,C1株系为配子体自交不亲和,C1株系的自交不亲和性是引起其少核的重要原因之一。
王海霞 , 张林华 , 杨 晶 , 张亚敏 , 张 伟 , 王爱英 , 胡鸢雷 , 祝建波
2014, 34(1):32-39. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0032
摘要:从天山雪莲叶片低温诱导的cDNA文库中克隆了一个未知蛋白基因(SikSD-82)cDNA全长序列。生物信息学分析表明SikSD-82基因共编码262个氨基酸,具有小麦铝诱导蛋白Wali7的保守结构域,属Gn_AT_Ⅱ家族的可溶性蛋白;其氨基酸序列与蓖麻的茎部特异性表达蛋白相似性最高为60.89%;进化树分析显示,该蛋白与番茄的茎部特异性表达蛋白关系最近。亚细胞定位结果表明,SikSD-82蛋白主要定位于细胞核。在铝胁迫条件下,转SikSD-82烟草幼苗根的伸长明显优于野生型,根部铝离子和丙二醛含量均显著低于野生型烟草,转SikSD-82烟草显示出较强的耐铝性。
马璐琳 , 贾文杰 , 段 青 , 王祥宁 , 蒋亚莲 , 郭 燕 , 李进昆 , 王继华
2014, 34(1):40-46. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0040
摘要:利用RT-PCR结合RACE技术,从中国桔梗(Platycodon grandiflorus)花朵中分离克隆了1个类黄酮-3′,5′-羟基化酶(flavonoid-3′,5′-hydroxylase,F3′5′H)基因的全长cDNA序列,命名为PgF3′5′H(GenBank登录号JQ403611)。PgF3′5′H基因全长1 787 bp,包含1个编码532个氨基酸长为1 599 bp的开放阅读框。蛋白序列比对显示,PgF3′5′H基因蛋白与其他物种的F3′5′H蛋白有很高的相似性,包含有CYP基序、Ⅰ螺旋区和血红素结合区等保守性序列,以及一段类似于风铃草F3′5′H蛋白的9个氨基酸的特殊区。半定量RT-PCR结果显示,PgF3′5′H的表达量随着花朵发育和花色素的出现而呈递增趋势,在花发育第四阶段的蓝色花蕾中达到最高,而在叶中不表达。研究推测,PgF3′5′H基因可能在中国桔梗蓝色花色素的生化合成途径中起重要作用。
张燕娜 , 于秀敏 , 杨 杞 , 岳文冉 , 王瑞刚 , 李国婧
2014, 34(1):47-53. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0047
摘要:LEA蛋白是一种与植物抗逆相关的胚胎发育晚期丰富蛋白。该研究从已构建的柠条锦鸡儿干旱胁迫抑制削减杂交文库中筛选到1条LEA蛋白编码基因的部分序列,用RACE技术扩增得到该基因cDNA全长并对其进行了克隆。测序表明该基因cDNA长870 bp,其中开放阅读框长510 bp,编码169个氨基酸,推测蛋白分子量为17.03 kD,等电点为9.3,是一种亲水蛋白。序列比对和系统进化分析表明,该基因属于LEA4基因家族成员,命名为CkLEA4。实时荧光定量PCR检测发现,CkLEA4基因在干旱、ABA和NaCl处理下均受到不同程度的诱导,说明CkLEA4基因可能与柠条锦鸡儿响应逆境胁迫有关。
2014, 34(1):54-59. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0054
摘要:用300 mmol/L NaCl处理拟南芥幼苗,分别于处理后0、1、2、4、8、16、24、48 h通过Northern Blot检测其AtPUB18基因的表达量。结果显示:拟南芥AtPUB18基因的表达量受高盐胁迫的诱导而升高,于处理后4 h表达量达到最高,处理后16 h表达量最低。采用PCR技术克隆AtPUB18的启动子,序列为1 974 bp;序列分析发现启动子内含有大量与非生物胁迫相关的顺式作用元件,如HSE、LTR、MBS及ABRE;将启动子克隆到表达载体pCambia1300-221-GUS中,驱动报告基因GUS表达。组织化学染色结果表明,未经过高盐处理的幼苗中GUS基因表达水平很低;300 mmol/L NaCl处理后GUS基因表达量显著升高。研究表明,AtPUB18的表达受高盐胁迫诱导,且AtPUB18基因的启动子是一个盐胁迫诱导型启动子。
赵瑞丽 , 钟凤林 , 林义章 , 高世超 , 林俊芳 , 杨碧云 , 胡海非
2014, 34(1):60-65. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0060
摘要:采用cDNA-AFLP和RACE技术从小白菜中克隆得到泛素结合酶E2基因(ubiquitin conjugating enzyme E2),命名为BcUBCE2。序列分析表明,BcUBCE2基因cDNA全长830 bp,包含1个456 bp的开放阅读框,编码152个氨基酸。结构分析发现,该序列包含一个泛素结合酶E2活性位点和一个高度保守的半胱氨酸。进化分析显示,小白菜BcUBCE2蛋白同拟南芥E2蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,BcUBCE2基因在小白菜根、茎、叶中均有表达,铜处理10 d时BcUBCE2基因的表达量最高。研究认为,BcUBCE2基因可能在铜胁迫响应中发挥重要作用。
2014, 34(1):66-71. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0066
摘要:采用RT-PCR和RACE技术,从中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)幼嫩花芽中分离得到1个与花发育相关的MADS-box基因,将其命名为NtAP1(GenBank登录号为JN704304)。该基因全长1 155 bp,含有1个762 bp的开放阅读框,编码253个氨基酸。系统进化分析表明,该基因属于AP1-like基因。半定量RT-PCR分析表明,该基因在水仙品种‘金盏银台’和‘玉玲珑’的花瓣、副冠、雄蕊和雌蕊中均有表达,且在雌蕊中的表达量最高。研究认为,该实验分离出的NtAP1基因在‘玉玲珑’重瓣的形成过程中没有发挥重要的作用。
2014, 34(1):72-76. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0072
摘要:选择粗疣藓属及相关属样本作为内群,油藓属样本作为外群,选取核基因ITS片段以及叶绿体基因trnL-F和rps4片段进行PCR扩增、测序,运用贝叶斯推论(BI)、最大似然法(ML)和最大简约法(MP)构建分子系统发育树,以明确粗疣藓属的分类学地位。结果表明:(1)用于分子系统分析的基因序列共有1 744个位点,其中747个位点属于核基因片段,997个位点属于叶绿体基因片段。(2)3种系统发育树拓扑结构基本一致,都显示粗疣藓属与毛锦藓科成员聚成一支,支持粗疣藓属应隶属于毛锦藓科的观点。(3)小粗疣藓和粗疣藓的种间界限模糊。(4)小鼠尾藓属的3个种与棉藓属成员聚成一支,支持将其归入棉藓科的观点。
2014, 34(1):77-82. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0077
摘要:地黄属是中国准特有属,属内种间关系仍待澄清。该研究基于多个个体的叶绿体与核基因片段对地黄属进行系统发育重建,探讨属内物种分化与可能历史。结果表明:(1)地黄属为单系群,天目地黄为本属原始类群,并与湖北地黄互为姐妹群或连续姐妹群,裂叶地黄-高地黄、地黄-茄叶地黄分别组成姐妹群;(2)多个个体构建的系统树更能揭示本属物种关系的复杂性;(3)祖先分布区重建表明本属经历过3次扩张与2次隔离过程,物种形成过程与历史气候变化密切相关。最后该研究提出了地黄属物种形成研究亟待解决的几个重要问题。
2014, 34(1):83-92. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0083
摘要:采用AFLP分子标记对武陵山区蛇足石杉(Huperzia serrata)4个居群进行遗传多样性的研究,结果表明:(1)7对引物组合共扩增出条带615条,其中549条为多态性条带;在物种水平上,多态性条带百分率PPB=89.27%,有效等位基因数Ne=1.257,Nei’s基因多样度指数H=0.178,Shannon多样性信息指数Isp=0.298;在居群水平上,PPB=71.42%,Ne=1.235,H=0.154,Shannon多样性信息指数Ipop=0.251;遗传多样性在居群间有明显的差别,其中坪坝营(PBY)居群最高(PPB=81.95%),而铁峰山(TFS)居群最低(PPB=64.55%)。(2)居群间的遗传分化较低,基于Nei’s基因多样性分析结果显示,居群间遗传分化系数GST=0.159;Shannon’s居群分化系数[(Isp-Ipop)/Isp]为0.16;WINAMOVA分析显示,武陵山区蛇足石杉的遗传变异主要存在于居群内,居群内的遗传变异分量为65.057,占总变异的75.77%,而居群间的遗传变异分量为20.804,占总变异的24.23%;居群内存在极显著的遗传分化(ΦST=0.242,P<0.001)。(3)由遗传分化系数(GST)估计,武陵山区蛇足石杉居群间的基因流Nm=2.647,表明蛇足石杉属于异交种。(4)两两居群间的Nei’s遗传一致度(IN)范围为0.031 0~0.969 4;Mantel检测结果显示,居群间的遗传距离与地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.269,P=0.887)。研究认为,遗传多样性与遗传结构主要决定于居群历史,较少干扰而稳定的居群偏向克隆生殖,遗传多样性较低,而新建居群的遗传多样性则较高;克隆生长、生态位选择、异交,以及有效的孢子风媒传播等可能是其维持较高遗传多样性水平的因素,而过度采挖等人类活动和生境片断化是导致蛇足石杉濒危的主要因素。
柴胜丰 , 庄雪影 , 邹 蓉 , 陈宗游 , 蒋运生 , 韦 霄
2014, 34(1):93-98. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0093
摘要:采用ISSR分子标记对毛瓣金花茶6个自然居群的遗传多样性进行了分析。利用11个引物对150个个体进行了扩增,共扩增出92条条带,其中多态性条带74条。毛瓣金花茶在物种水平和居群水平都表现出相对较高的遗传多样性,在物种水平上,多态位点百分率(PPB)为80.43%,Nei’s基因多样性指数(h)为0.245 1,Shannon多样性指数(I)为0.377 6;在居群水平上,PPB为 58.70%~66.30%,h为0.199 7~0.229 3,I为0.300 9~0.343 8。Nei’s遗传多样性分析和AMOVA分析表明,毛瓣金花茶的遗传变异主要存在于居群内,居群间的遗传分化程度较低(Gst=0.126 6,Φst=11.37%),基因流(Nm)为3.448 0。Mantel检测表明,居群间的遗传距离和地理距离之间存在显著的相关关系(r=0.755 1,P<0.05)。研究认为,毛瓣金花茶较高的遗传多样性和较低的遗传分化可能与其异交型繁育系统和鸟类传粉有关。
2014, 34(1):99-105. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0099
摘要:大量研究表明施用甲醇能够促进多种植物的生长,在甲醇刺激植物生长的机理中,支持碳源假说的证据最多。该研究通过考察矮牵牛甲醇代谢与甲醇刺激其生长的相关性,对碳源假说进行验证。结果表明:(1)在MS固体培养基上添加2和6 mmol/L CH3OH均可促进矮牵牛的生长和叶绿素含量增加,但2 mmol/L CH3OH(低浓度)效果好于6 mmol/L(高浓度),而且添加6 mmol/L CH3OH会诱发较强的氧化胁迫。(2)进一步用13C-NMR分析矮牵牛对不同浓度13CH3OH的代谢作用发现,6 mmol/L 13CH3OH处理矮牵牛中[U-13C]Fruc和[U-13C]Gluc的生成量显著大于2 mmol/L 13CH3OH处理,即来自甲醇的碳源在代谢过程中虽被卡尔文循环同化为糖类物质,但这部分碳源对甲醇刺激矮牵牛的生长贡献不大。这些证据表明CH3OH代谢与其刺激矮牵牛生长的效果没有关联性,该实验结果不支持碳源假说。
2014, 34(1):106-111. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0106
摘要:以大豆种子、幼苗为试验材料,采用砂培的方法,研究了0.2 mmol·L-1外源水杨酸(SA)对100 mmol·L-1 NaCl胁迫下大豆种子萌发、幼苗形态及生物量、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响。结果显示:NaCl胁迫下,大豆种子萌发和幼苗生长受到显著抑制,且随着胁迫时间的延长(0~3 d),大豆幼苗相对电解质渗漏率、硫代巴比妥酸活性产物(TBARS)含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均明显降低。外源SA促进NaCl胁迫下大豆种子萌发和根茎生长,增加幼苗生物量积累,降低幼苗叶片相对电解质渗漏率和TBARS含量,增强其叶片SOD、CAT、APX活性。研究表明,NaCl胁迫能显著抑制大豆种子萌发和幼苗生长,而一定浓度的外源SA能有效提高NaCl胁迫下大豆种子活力及幼苗抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化程度,缓解NaCl胁迫所造成的伤害,提高大豆幼苗抗盐胁迫的能力。
王 平 , 陈东杰 , 李昆志 , 陈丽梅 , 陈宣钦 , 年洪娟 , 陈 奇
2014, 34(1):112-117. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0112
摘要:以铝耐受型丹波黑大豆(RB)幼苗为供试材料,考察了不同浓度铝胁迫下添加外源IAA对RB根尖内源IAA、 H2O2、MDA、铝含量、柠檬酸分泌量以及质膜H+-ATPase活性的影响,探讨外源IAA增强RB抗铝能力的生理机制。结果显示:(1)经25、50和200 μmol·L-1 AlCl3胁迫处理24 h后,RB根尖IAA含量、柠檬酸分泌量和质膜H+-ATPase活性均表现为先上升后下降的趋势,而H22、MDA和根尖铝含量却随着铝处理浓度的增加呈显著上升趋势。(2)与单独25、50和200 μmol·L-1 AlCl3胁迫处理相比,添加50 μmol·L-1外源IAA后使得RB根尖铝、MDA和H2O2含量均显著降低,同时使RB根尖柠檬酸分泌量分别相应增加到单独处理的2.39、1.73和6.85倍,且其相应的质膜H+-ATPase活性也增加了1.09、1.74和1.45倍。研究表明,外源IAA能通过增强丹波黑大豆根尖柠檬酸的分泌量和质膜H+-ATPase活性来提高其对铝胁迫的抗性,明显缓解铝毒害作用。
胡红玲 , 张 健 , 胡庭兴 , 涂利华 , 泮永祥 , 曾凡明 , 陈 洪 , 吴秀华
2014, 34(1):118-127. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0118
摘要:采用盆栽方法,研究了巨桉幼树在N0(不施氮)、N1(1.4 g尿素·盆-1)、N2(2.8 g尿素·盆-1)3个氮处理水平下,连续干旱不同时间[分别停水0(D0)、3、6、9、12、15、18 d]时巨桉的生理响应。结果显示:(1)除D0外,试验期内N1和N2处理的巨桉叶片含水量(LWC)、叶片相对含水量(LRWC)和叶片保水力(LWHC)基本低于N0水平,尤其在干旱中期最为明显,表明在干旱胁迫前施氮可能对巨桉叶片水分生理产生负面作用。(2)干旱初期,氮处理间的可溶性蛋白(SP)和可溶性糖(SS)含量的差异不大,而干旱处理后期(9~18 d),N0处理的SP和SS较初期明显增加,但N1和N2处理相对于N0变化较为平缓,表明施氮不利于SP和SS积累;N1和N2处理下脯氨酸(Pro)含量的增幅随着干旱胁迫时间的延长明显大于N0处理。(3)随干旱时间延长干旱程度加重,N1、N2处理巨桉叶片过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量明显高于N0处理,表明施氮使得巨桉在干旱条件下水分缺乏更为严重,产生更多的活性氧(ROS)。(4)整个干旱处理期内,施氮并未显著改变巨桉的超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(AsA)含量,但N1和N2的过氧化物酶(POD)活性明显高于N0。(5)施氮增加了巨桉叶片的色素含量并在干旱初期和中期保持较高水平,在干旱初期(0~3 d)增加了巨桉叶片的净光合速率(Pn),但随着干旱时间的延长而迅速下降;施氮(N1、N2)的蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)在干旱初期均显著小于N0,但在干旱中后期(6 d以后)各处理间差异不显著且均处于极低水平。研究表明,水分充足时施氮有助于增强巨桉的光合同化能力,促进其生长,但遇到持续干旱时施氮更易面临水分亏缺,降低其抵抗干旱的能力,因此在巨桉人工林的经营管理过程中,不应在干旱或季节性干旱即将到来之前施氮,若干旱过程中需施氮则应采取灌溉等途径保证其充足的水分供应。
刘 昂 , 吴文卫 , 赵 磊 , 陈 奇 , 白晓华 , 陈丽梅
2014, 34(1):128-134. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0128
摘要:以湿地挺水植物七叶红色大花美人蕉(Cana generalis Bailey)幼苗为实验材料,在温室中用150 μmol/L氯化镁溶液预处理12 h,然后置于硝态氮(NO3--N)浓度为10 mg/L的农田废水中处理,考察氯化镁预处理对美人蕉吸收农田废水中硝态氮效率的影响,以及处理期间根部质膜H+-ATPase活性、H+-泵活性、14-3-3蛋白与质膜H+-ATPase相互作用。结果显示:经过150 μmol/L氯化镁溶液预处理12 h后,美人蕉吸收农田废水中硝态氮的效率比对照增加11%;与没有预处理的植株相比,氯化镁预处理美人蕉根中质膜H+-ATPase和H+-泵的活性均显著提高,质膜H+-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用显著增强。研究表明,氯化镁能够通过增强质膜H+-ATPase与14-3-3蛋白的相互作用来提高质膜H+-ATPase的活性,从而增加美人蕉对硝态氮的吸收效率。
2014, 34(1):135-142. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0135
摘要:以青藏高原野豌豆属窄叶野碗豆(Vicia angustifolia)种子为材料,就其休眠类型、发芽对温度与水分的响应以及休眠破除方法进行了研究。结果显示:(1)窄叶野碗豆新鲜种子具有复合休眠特性,而贮藏种子仅具有物理休眠特性。(2)与贮藏种子相比,新鲜种子的发芽温度范围变窄,高温显著抑制其种子的发芽,在25℃条件下新鲜种子的发芽率仅为4%,而贮藏种子可达90%以上。(3)新鲜种子发芽对水分的要求较高,在-0.4 MPa以及10 ℃、15 ℃、20 ℃条件下,新鲜种子的发芽率分别为85%、55%、8%,而贮藏种子的发芽率分别为95%、91%、89%。(4)氟啶酮(FL)和赤霉素(GA3)对贮藏种子的发芽与发芽速率均无明显作用,但可显著提高新鲜种子的发芽速率;与贮藏种子相比,新鲜种子的发芽对脱落酸(ABA)的抑制作用更为敏感;除高浓度多效唑(PA)显著抑制新鲜种子的发芽外,其他浓度的PA 对新鲜种子与贮藏种子均无显著影响。研究表明,脱落酸可能是引致窄叶野豌豆种子生理休眠的主要原因;硫酸及切破种皮处理均可破除贮藏种的物理休眠,其中硫酸处理20 min效果最好。
覃 伟 , 吴才文 , 姚 丽 , 陈学宽 , 赵培方 , 曾千春
2014, 34(1):143-149. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0143
摘要:采用酶联免疫法和茎基部取样的方式,以强宿根甘蔗品种‘新台糖22号’为对照,通过田间试验研究了同一组合(‘粤糖97-20’×ROC25)杂交后代分离产生的强宿根甘蔗品(种)系(‘云蔗06-407’、‘云蔗06-415’)和弱宿根甘蔗品(种)系(‘云蔗06-408’、‘云蔗06-416’)宿根萌发期内源激素含量的变化与甘蔗宿根性的关系。结果显示:(1)宿根萌发过程中,强宿根与弱宿根甘蔗茎基部IAA含量、ZR含量和ZR/IAA比值的变化波动大,但差异不显著。(2)强宿根与弱宿根甘蔗茎基部GA3和ABA含量、IAA/ABA和GA3/ABA比值的变化差异较大,其中ABA含量、IAA/ABA和GA3/ABA比值的差异显著,是与甘蔗宿根性关系密切的3个重要参数。(3)强宿根甘蔗ABA含量高于弱宿根甘蔗,而其IAA/ABA和GA3/ABA比值小于弱宿根甘蔗,且IAA/ABA和GA3/ABA比值随甘蔗宿根性的减弱而增大。研究认为,在宿根萌发期,甘蔗宿根性越强,ABA含量越高,IAA/ABA和GA3/ABA比值越小;而这3个重要参数均与ABA有关,进行甘蔗宿根性评价应着重参考ABA含量,同时结合IAA/ABA和GA3/ABA比值再进行深入分析鉴定。
2014, 34(1):150-161. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0150
摘要:二氧化硫是大气主要污染物之一,可对植物的关键生理过程光合作用产生重要影响。利用密闭环境控制室熏气处理,研究不同浓度(自然状态下浓度、0.5 mg·L-1、1.5 mg·L-1、3.0 mg·L-1)SO2对盆栽巨桉和天竺桂幼树叶绿素含量、光响应曲线、光合特征参数、光合日变化及硫含量的影响。结果表明:(1)SO2胁迫显著减少了巨桉叶绿素a、b含量,且叶绿素a/b值显著降低,而天竺桂在SO2胁迫下叶绿素a、b含量显著增加,叶绿素a/b值无显著影响。(2)SO2胁迫显著抑制了两树种的净光合速率(Pn);在SO2胁迫下巨桉气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)显著上升,而天竺桂的Gs和 Tr显著被SO2抑制,Ci随SO2浓度的增加先升高后降低。(3)巨桉表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)及天竺桂Rd和LCP均随着SO2浓度的增加而先升高后降低,而天竺桂的AQY和LSP逐渐降低。(4)一天中,SO2胁迫显著提高了巨桉Pn、Gs和 Tr,而对天竺桂Pn无显著影响,较低浓度SO2胁迫显著促进了天竺桂Gs和 Tr,高浓度SO2胁迫则显著抑制其Gs和 Tr;SO2胁迫显著抑制了两种植物的Ci。(5)SO2胁迫下,巨桉和天竺桂幼树叶片硫含量均显著增加。研究认为,巨桉对较低浓度的SO2胁迫有一定的适应能力,但对高浓度SO2胁迫的抗性不如天竺桂强,这可能与二者不同的叶片形态及生理特性有关。
2014, 34(1):162-168. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0162
摘要:采用人工遮荫法研究不同程度遮荫(75%、50%和25%全光照,以全光照为对照)处理对月季的生长发育、光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:(1)随着遮荫程度的增加,月季的叶片厚度、花径、成花率均呈降低趋势,叶绿素含量呈增加趋势;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)降低,气孔限制值(Ls)升高,Pn下降的主要原因可能为气孔限制。(2)月季在遮荫条件下的光饱和点和光补偿点、暗呼吸速率下降,表现出其对光照降低的生理适应机制;其光饱和点在600~1 200 μmol·m-2·s-1,光补偿点在29.89~62.95 μmol·m-2·s-1,CO2补偿点在78.16~89.41 μmol·mol-1,CO2饱和点在1 100 μmol·mol-1左右,潜在光合能力13.06~25.63 μmol·m-2·s-1,其对光的适应范围较宽,光照和CO2浓度对其光合能力的影响较大。(3)各处理条件下叶绿素荧光参数显示,月季在自然光和低光下(50%和25%全光照)叶片PSⅡ受到了明显伤害,光合作用原初反应过程受到抑制,光合电子传递受到影响。研究发现,月季虽是阳生植物,但光照生态幅较宽,轻度遮荫(75%全光照)能促进其光合作用效率,减少光抑制,植株长势好,成花率高。
2014, 34(1):169-176. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0169
摘要:为揭示秦岭南坡植物群落演替与物种多样性之间的复杂关系,采用空间代替时间的方法在秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林群落典型分布区域设置45个样地进行了群落学调查,统计分析了油松林→松栎混交林→锐齿栎林这一演替序列过程中草、灌、乔3层的物种组成和α物种多样性动态。结果表明:(1)秦岭南坡油松林、松栎混交林和锐齿栎林3种群落共有维管植物312种,隶属于73科183属,其中草本植物136种,灌木(含木质藤本)98种,乔木78种;油松林群落包含52科117属190种,松栎混交林群落含有60科95属129种,锐齿栎林群落则为50科109属178种。(2)沿油松林→松栎混交林→锐齿栎林群落演替序列,草本层物种均匀度和物种多样性显著降低,物种丰富度呈“V”形变化趋势;灌木层物种丰富度、均匀度以及物种多样性均无显著差异;乔木层物种多样性呈明显的单峰型变化,其中松栎混交林群落物种多样性指数最高。研究表明,秦岭南坡松栎林群落物种多样性随演替进展总体上呈现单峰型变化,与中期物种多样性假说一致;物种多样性可能仅仅是群落稳定的一个基础或前提条件。
2014, 34(1):177-183. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0177
摘要:通过对中国唯一银砂槐(Ammodendron bifolium)分布区——新疆伊犁河谷地塔克尔莫乎尔沙漠狭窄区域的样地调查和数据统计分析,绘制了银砂槐自然种群的径级结构图,编制了种群的特定时间生命表,分析了存活曲线、死亡率曲线和寿命期望等重要参数,并运用时间序列模型预测种群数量动态。结果表明:(1)研究区内银砂槐种群结构中小径级个体较多,即Ⅰ~Ⅲ径级占70.4%,Ⅳ~Ⅶ径级占27.62%,Ⅷ~Ⅹ径级仅占1.98%,种群整体结构属于增长型,但Ⅰ径级个体数少于Ⅱ径级,种群的自然更新相对较差。(2)静态生命表分析结果表明,随着径级的增加银砂槐种群死亡率大致为上升趋势,且种群内基径超过3.5 cm(Ⅷ径级)的银砂槐数量迅速下降,即研究区内银砂槐基径越接近Ⅷ径级就越接近其生理寿命。(3)研究区内银砂槐的存活曲线基本接近Deevey Ⅲ型,但Ⅰ径级存活数低于Ⅱ径级,Ⅱ径级后存活数量迅速下降,说明该种群幼苗补充量较少,自然更新受阻。(4)时间序列分析表明,随着时间推移,种群未来会呈现老龄个体增加的趋势。研究认为,新疆伊犁河谷地的银砂槐种群的生长发育主要受限于其自身的生物学特性和种内竞争,其种群的长期稳定维持较为困难,现有植株及生境斑块的妥善保护和适当的人工辅助措施是该区银砂槐种群恢复的关键。
2014, 34(1):184-192. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0184
摘要:以杂花苜蓿‘甘农1号’和紫花苜蓿‘甘农4号’、‘阿尔冈金’及‘清水’4个适宜西北内陆黄土高原地区栽培的苜蓿愈伤组织为材料,研究酶解时间、酶液组合、酶液渗透压、愈伤组织继代培养时间、预处理措施及不同培养方法等对原生质体分离和培养效果的影响,并对培养条件进行优化。结果表明:(1)适宜4个苜蓿品种愈伤组织酶解的最佳预处理措施为0.55 mol/L蔗糖或CPW溶液中预质壁分离1 h,最佳继代时间均为12 d。(2)‘甘农1号’、‘甘农4号’和‘清水’的最佳酶液组合均为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%崩溃酶;‘阿尔冈金’的最佳酶液组合为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%半纤维素酶+0.3%离析酶+0.3%崩溃酶;‘甘农1号’和‘阿尔冈金’的最佳酶解时间为12 h,‘甘农4号’和‘清水’分别为14 h和10 h。(3)适宜4个品种酶解的甘露醇浓度分别为‘甘农1号’0.75 mol/L,‘甘农4号’0.65 mol/L,‘阿尔冈金’0.6 mol/L,‘清水’0.55~0.6 mol/L。(4)经液体浅层培养和固液培养方式均可获得4个苜蓿品种的再生愈伤组织,且固液培养法较液体浅层培养法更有利于苜蓿原生质体早期的培养和再生。
2014, 34(1):193-195. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0193
摘要:报道了吉林省植物新记录6种,分属5科6属,它们是弓嘴苔草(Carex capricornis)、圆柱披碱草(Elymus dahuricus var.cylindricus)、沙芦草(Agropyron mongolicum)、粘毛黄芩(Scutellaria viscidula)、耧斗菜叶绣线菊(Spiraea aquilegiifolia)、细叶小苦荬(Ixeridium gracile)。这6种植物在《东北植物检索表》、《中国高等植物图鉴》、《中国植物志》等文献中都未曾记录在吉林省的分布,因此确定这6种植物属于吉林省新记录。
2014, 34(1):196-205. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0196
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。
2014, 34(1):206-214. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0206
摘要:逆境胁迫严重影响植物生长发育,降低作物产量。目前在植物抗逆基因工程中,大多使用组成型启动子驱动目的基因表达,组成型启动子的表达虽然能提高转基因植株的抗逆性,但持续过量地表达转化的外源基因有时会阻碍植物的生长且降低其产量。因此,诱导型启动子的研究具有重要的应用价值。该文对近年来植物在逆境胁迫处理下,一些诱导型启动子的种类和功能,可能具有的顺式作用元件,反式作用因子及其研究方法进行了综述。







