• 2015年第35卷第4期文章目次
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    • 棉花纤维发育相关基因GhPRP10的克隆及其功能分析

      2015, 35(4):639-645. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0639 CSTR:

      摘要 (2334) HTML (0) PDF 2.24 M (2462) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用电子序列拼接结合RT-PCR技术,从12DPA(开花后天数)棉纤维中克隆到1个编码富含脯氨酸蛋白(PRPs)基因,命名为GhPRP10(登录号KP036633)。GhPRP10基因开放阅读框为684 bp,编码228个氨基酸,其中脯氨酸(Pro)含量为34.6%。序列分析发现GhPRP10蛋白具有N端信号肽和富含脯氨酸区域,属于第一类PRPs。实时荧光定量PCR(RT-PCR)结果显示,GhPRP10在棉纤维组织中优势表达,在纤维发育过程中的表达量呈现先升高后降低的趋势,在18DPA纤维中表达量最高。利用Gateway技术构建植物过量表达载体,转入烟草BY-2悬浮细胞,表型观察和细胞长度测量结果显示,转GhPRP10基因细胞比野生型细胞显著增长。根据该基因的组织表达特征和转基因细胞表型分析,推测GhPRP10基因在纤维伸长和次生壁合成过程中发挥作用。

    • 小麦R2R3-MYB转录因子TaMYB3-4D的克隆及功能分析

      2015, 35(4):646-652. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0646 CSTR:

      摘要 (2501) HTML (0) PDF 2.50 M (1802) 评论 (0) 收藏

      摘要:MYB转录因子是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物各种生理生化过程。该研究通过对小麦基因组测序数据库进行同源搜索,利用电子克隆技术从紫色籽粒小麦品种‘高原115’中分离得到了一个新的MYB基因TaMYB3-4D。结果表明,TaMYB3-4D仅含有一个内含子,其编码蛋白含有2个连续的MYB结构域,为典型的R2R3-MYB蛋白。TaMYB3-4D系统发生关系上与调控花青素合成的MYB基因亲缘关系较近。TaMYB3-4D与bHLH基因ZmR瞬时表达能够诱导白色胚芽鞘中花青素的合成。此外,TaMYB3-4D基因仅在‘高原115’含花青素的种皮和胚芽鞘中表达,在根、茎、叶中均未表达。研究表明,TaMYB3-4D基因是一个具有调控花青素合成代谢功能的R2R3-MYB基因,很有可能参与小麦花青素的生物合成。

    • 玉米胚胎发生后期丰富蛋白基因的启动子克隆与功能验证

      2015, 35(4):653-661. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0653 CSTR:

      摘要 (2329) HTML (0) PDF 2.49 M (2020) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究在生物信息学分析的基础上,克隆玉米胚胎发生后期丰富蛋白基因(MGL3)的启动子序列(pMGL3),进行非生物逆境应答元件分析以及实时定量PCR验证其非生物逆境胁迫响应特性,构建了pMGL3启动子驱动报告基因(GUS)表达载体,基因枪法转化玉米愈伤组织,通过GUS染色验证pMGL3启动子在非生物逆境胁迫下的驱动活性。再根据启动子序列分析结果,去除不同的顺式作用元件,构建不同长度pMGL3启动子驱动报告基因GUS表达载体,农杆菌介导法转化烟草叶盘,以确定pMGL3启动子的最短活性序列。结果显示:pMGL3启动子长1 554 bp,存在多种与非生物逆境胁迫应答相关的调控元件,在干旱、高盐、低温胁迫及脱落酸、乙烯诱导下驱动MGL3基因增量表达,用以驱动GUS基因转化玉米愈伤组织,在高渗、高盐、低温胁迫及脱落酸诱导下具有驱动活性,且截短至325 bp仍可保持驱动活性。研究表明,pMGL3启动子的确有非生物逆境诱导启动活性,进一步验证其作用机理后可运用于玉米抗逆转基因研究。

    • 拟南芥乙酰羟酸合成酶(AHAS)点突变原核表达与活性测定

      2015, 35(4):662-668. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0662 CSTR:

      摘要 (2169) HTML (0) PDF 1.12 M (2039) 评论 (0) 收藏

      摘要:拟南芥乙酰羟酸合成酶(AHAS)参与支链氨基酸合成。为考察AHAS不同结构域对支链氨基酸合成的影响,分别对其大小亚基上特定位点进行点突变后进行原核表达,体外重组后对其全酶活性进行测定,并对其终端产物之一——缬氨酸对AHAS全酶活性的影响进行探讨。结果显示:AHAS小亚基G88D突变将解除其终端产物的反馈抑制作用,而大亚基E305D与E482D的突变降低AHAS全酶活性,且2种不同突变大亚基对AHAS全酶活性影响存在差异。AHAS大亚基E482D突变较E305D突变影响更大。研究结果表明:AHAS大小亚基间存在着相互作用,且大小亚基不同结构域突变对AHAS全酶活性具有不同的影响。

    • 苦荞锌指蛋白基因FtLSD1的克隆及其对非生物胁迫的应答

      2015, 35(4):669-673. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0669 CSTR:

      摘要 (2627) HTML (0) PDF 1.03 M (1819) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据苦荞(Fagopyrum tataricum)花期转录组数据,分别以苦荞DNA和cDNA为模板,克隆得到1个苦荞C2C2型锌指蛋白基因FtLSD1(GenBank登录号KP252134)的DNA序列和cDNA序列,采用实时荧光定量PCR方法,研究了FtLSD1基因在非生物胁迫下的表达模式。结果显示:苦荞FtLSD1基因DNA全长2 427 bp,由6个外显子和5个内含子构成,符合GU-AG剪切原则;cDNA序列包含一个528 bp开放阅读框,编码175个氨基酸,具有LSD1家族的典型结构域;UV-B照射和水杨酸处理均能使FtLSD1基因的表达量上升,且UV-B处理在6 h达到最大,为0 h(CK)的3.84倍;水杨酸处理于10 h达到最大,为0 h(CK)的3.44倍,而4 ℃冷胁迫下该基因表达量保持稳定。推测该基因可能参与苦荞抗UV-B和高浓度水杨酸等非生物胁迫的应答反应,为苦荞的抗逆性研究提供新的视角。

    • 火鹤AaSERK基因克隆及其在体细胞胚胎发生中的表达分析

      2015, 35(4):674-681. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0674 CSTR:

      摘要 (2327) HTML (0) PDF 3.28 M (1749) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨体细胞胚胎发生相关类受体蛋白激酶(SERK)基因在火鹤体细胞胚胎发生中的作用,以火鹤胚性愈伤组织为材料,利用RT-PCR结合RACE技术,克隆了火鹤体细胞胚胎发生相关类受体蛋白激酶基因(AaSERK),通过实时荧光定量PCR(Real time-PCR)技术分析了AaSERK的相对表达量。结果显示:(1)该基因全长为1 949 bp,包含1 866 bp开放阅读框,编码蛋白由622个氨基酸组成。(2)预测该基因具有SERK家族典型的结构域:1个信号肽、1个亮氨酸拉链结构域、5个富亮氨酸重复序列结构域、1个SPP基序、1个跨膜结构域、含11个亚区的激酶结构域、1个C端结构域。DNAMAN分析显示,该基因编码的氨基酸序列与其它植物的一致性达到65%~89%。(3)在离体诱导体细胞胚胎发生的各阶段中,AaSERK基因在诱导阶段及发育培养阶段微弱表达或者几乎不表达,在继代培养第30天的胚性愈伤组织中表达量最高。推测该基因可以作为火鹤体细胞胚胎发生的一个标记基因。

    • 辣椒雄性不育系葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因的克隆及表达分析

      2015, 35(4):682-687. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0682 CSTR:

      摘要 (2107) HTML (0) PDF 2.81 M (1944) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入研究辣椒雄性不育与能量代谢之间的关系,该研究以辣椒近缘物种番茄的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因(G6PDH)同源序列为基础,采用电子克隆的方法克隆出辣椒CaG6PDH基因。利用荧光定量PCR技术,对辣椒雄性不育系9704A与其保持系9704B花蕾发育的不同阶段,以及保持系9704B不同组织(茎、叶、花、果皮、胎座、种子)中CaG6PDH基因进行表达分析。结果表明:两系中获得的CaG6PDH基因的编码序列一致,全长1 533 bp,编码510个氨基酸残基;辣椒CaG6PDH基因在保持系不同组织中表达量存在差异,胎座中表达量最高,茎中表达量最低;辣椒CaG6PDH基因的表达量在花蕾发育的不同阶段雄性不育系均高于保持系,此种差异在小孢子发育的单核期与成熟期尤为明显,这种差异可能使雄性不育系能量代谢供应出现异常,从而影响小孢子的正常发育而导致雄性败育。

    • 棉花HSP70基因的克隆与原核表达

      2015, 35(4):688-693. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0688 CSTR:

      摘要 (2060) HTML (0) PDF 3.02 M (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:以抗旱性较强的棉花品种‘KK1543’为材料,采用RT-PCR技术克隆了1个棉花HSP70基因,命名为GhHSP70。研究结果表明:GhHSP70基因开放阅读框长1 997 bp,编码648个氨基酸,GhHSP70蛋白相对分子量为 70.94 kD,等电点为4.83。氨基酸序列比对和系统进化树分析发现,GhHSP70与欧洲大叶杨HSP70的亲缘关系最近,氨基酸序列一致性达到96.4%。为进一步分析基因的功能,构建原核表达载体pGEX-4T-1-GhHSP70,并在大肠杆菌中异源表达。SDS-PAGE分析表明所表达蛋白与预期蛋白大小一致,重组蛋白在37 ℃,0.2 mmol/L IPTG诱导2 h时表达量最大。研究为进一步研究棉花HSP70基因功能奠定基础。

    • 东乡野生稻耐冷渐渗系DNA甲基化水平和模式变化研究

      2015, 35(4):694-700. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0694 CSTR:

      摘要 (2269) HTML (0) PDF 534.64 K (2410) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据水稻全基因组和特定位点的CpG岛序列设计引物,采用McrBC酶酶切DNA,以东乡野生稻耐冷渐渗系(IL5335和IL5423)及其双亲为试材,研究其基因组和特定位点的DNA甲基化水平和模式变化特征,探讨甲基化变异对野生优异基因渐渗的影响。结果显示:(1)在覆盖全基因组的83个CpG岛中,IL5335和IL5423的基因组甲基化频率分别为46.6%和53.8%,低于受体亲本协青早B的62.6%;大部分(75.9%~80.7%)受体亲本的甲基化模式在两耐冷渐渗中能稳定遗传,另外一些位点发生了甲基化模式的改变,主要表现为脱甲基化(13.3%~18.1%)和过甲基化(4.4%~6.0%)。(2)在耐冷QTLs区间,两耐冷渐渗系的甲基化水平为13.3%~26.7%,远低于受体亲本的61.4%;它们在该区域的甲基化模式变异主要为脱甲基化(33.3%~40.0%),高于全基因组的平均变异率。(3)分析逆转座子Houba和Osr14区域的51个CpG岛发现,耐冷渐渗系在该区域具有较高频率的甲基化修饰和较低的甲基化模式变异。研究表明,种间杂交渐渗诱发了受体亲本广泛的甲基化水平和模式变异,为野生优异基因的有效利用提供了新的机遇和挑战。

    • 水稻超短根突变体ssr1的遗传分析和基因定位

      2015, 35(4):701-706. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0701 CSTR:

      摘要 (2167) HTML (0) PDF 1.35 M (1938) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的籼稻‘Kasalath’突变体库中筛选到1个根系超短的突变体,命名为ssr1(super short root 1),8 d苗龄突变体的主根和不定根长度分别只有野生型的8.89%和2.29%,其不定根发生正常,但侧根的发生和伸长都受到严重抑制,且根毛也非常短。此外,ssr1植株整体矮小,株高不到野生型的一半。遗传分析结果表明,该突变性状由1对隐性核基因控制。利用图位克隆技术将SSR1基因定位在第9染色体的STS(sequence tagged site)分子标记9g7047K和9g7290K之间,物理距离约为243 kb,在定位区间共发现39个预测基因,经分析其中没有已克隆的根系发育基因。对SSR1的定位为进一步克隆该基因和阐明水稻根构型的分子机理奠定了基础。

    • 月季种质资源的倍性变异及核型多样性研究

      2015, 35(4):707-715. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0707 CSTR:

      摘要 (2452) HTML (0) PDF 1.72 M (2599) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用常规压片法对包括5个蔷薇野生种、8个古老月季及9个现代月季品种共22份月季种质资源进行核型分析。供试材料共有3种不同倍性:5个野生种中粉团蔷薇为三倍体(2n=3x=21),其他4个材料为二倍体(2n=2x=14);9个现代月季品种均为四倍体(2n=4x=28);而古老月季品种中包含二、三、四倍体3种倍性。22份材料中共发现4种不同类型的核型,在野生种中为1A、2A;古老月季中为1A、2A、1B;现代月季中为1A、1B、2B。另外,供试材料在核不对称系数、着丝粒指数、随体数目及位置、染色体相对长度组成等方面差异较大,说明在月季种质资源中存在着丰富的核型多样性。

    • 杭白芷根的分泌道超微结构与其挥发油分泌的关系

      2015, 35(4):716-722. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0716 CSTR:

      摘要 (2124) HTML (0) PDF 5.93 M (2471) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用光镜及透射电子显微镜技术研究了杭白芷根中分泌道结构及其挥发油的分泌,并重点探讨分泌道中挥发油的分泌过程。结果显示:(1)杭白芷的分泌道是由上皮细胞围绕着的伸长的胞间隙,腔道内贮存着挥发油。(2)分泌道细胞的质体、细胞基质以及线粒体参与挥发油或其前体物质的合成。(3)在分泌道发育的后期,大量小泡与分泌细胞的液泡膜和细胞质膜融合,将其内的物质释放进入空腔。研究认为,杭白芷分泌道中挥发油主要合成部位为质体及细胞基质,之后以扩散渗透或通过膜质小泡与液泡及质膜融合这两种方式分泌到空腔内,丰富的线粒体可能为这一系列过程提供能量。

    • 黑龙江苹果亚科5属14种植物导管分子形态结构研究

      2015, 35(4):723-729. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0723 CSTR:

      摘要 (2227) HTML (0) PDF 3.06 M (1928) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用扫描电子显微镜对黑龙江苹果亚科5属14种植物导管分子的管腔微形态结构特征进行了比较研究。结果显示:(1)该亚科植物导管分子的管腔长度、宽度及端壁斜度角有较大的差别。(2)孔纹导管在该亚科植物种中均存在,网纹导管和螺纹导管仅见于苹果属和花楸属中。(3)导管分子管壁除苹果属及山楂属中的毛山楂、辽宁山楂外均有螺纹加厚。(4)纹孔的排列方式为互列式、对列式及互列、对列同时存在。(5)在所观察的植物中花楸、山荆子、无毛山楂导管端壁具单穿孔板和梯状穿孔板,其余种的导管端壁仅具单穿孔板。(6)导管纹孔膜残留现象普遍存在。研究表明,导管分子管腔的微形态结构特征,可为该亚科植物的系统演化提供形态学依据;导管分子微形态结构特征与其所处的环境存在一定的适应性。

    • 中国产3种水韭叶舌形态结构的比较研究

      2015, 35(4):730-736. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0730 CSTR:

      摘要 (2531) HTML (0) PDF 2.24 M (2005) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中国产3种水韭的成熟叶片基部为实验材料,采用石蜡切片法,详细观察3种水韭的叶舌结构,建立各自叶舌的立体模型,探讨3种水韭间的亲缘关系,并比较了中国特产水韭与中亚及北美水韭的演化关系。结果显示:(1)3种水韭叶舌结构主要分为舌片、舌足和横带三部分。(2)中华水韭与东方水韭舌片均为三叉型,有主侧舌片之分,足角均为卵圆形,舌足与叶轴平行,而云贵水韭长鼻形,无主侧舌片之分,足角为三角形,舌足与叶轴有一定的角度。(3)中华水韭与云贵水韭的舌足侧面观为长椭圆形,东方水韭舌足侧面观为肾形。研究认为,中华水韭与东方水韭的亲缘关系较近,二者与云贵水韭亲缘关系较远;叶舌是水韭类的溯祖形态,其结构复杂,特征稳定,种间差异明显,应该作为水韭分类的重要依据。

    • 孑遗蕨类中华水韭根系发育的研究

      2015, 35(4):737-742. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0737 CSTR:

      摘要 (2205) HTML (0) PDF 3.79 M (2049) 评论 (0) 收藏

      摘要:以发育良好的中华水韭植株为材料,用常规半薄切片法,详细观察了根的发育及其根系的特征,并讨论了水韭根的内外两种起源途径、不同粗细根的结构功能、分支及横隔的生物学意义,为探讨古老维管植物的系统演化及濒危原因提供形态学依据。结果显示:(1)中华水韭成熟植株没有主根,有近百条浅棕色管状根,既有内起源根,也有外起源根,且每条根都有多回二歧分支。(2)二歧分支的发生一般频率密集且为不均等分裂,根越细分支越早,而且分支频率越密集;二歧分支处都有由2~3层细胞组成的永久性横隔,即使在老根内这种横隔也始终存在。(3)子根尖的部分皮层细胞能够直接转化成表皮,子根尖粗细不等。研究认为,中华水韭有茎起源根和根托起源根,皮层细胞具有特殊的分化能力,横隔是古生态的高能环境所造成的适应性结构,其根系具有旺盛的再生能力及高度的复杂性。

    • 蔷薇属植物与现代月季品种杂交亲和性研究

      2015, 35(4):743-753. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0743 CSTR:

      摘要 (2823) HTML (0) PDF 2.59 M (3441) 评论 (0) 收藏

      摘要:为培育抗寒、抗病性强、芳香的月季品种,以单瓣黄刺玫(Rosa xanthina f.normalis)、黄刺玫(R.xanthina)、报春刺玫(R.primula)、美蔷薇(R.bella)、腺果大叶蔷薇(R.macrophylla var.glandulifera)、荷花蔷薇(R.multiflora f.carnea)等6个蔷薇属种、变种及变型和5个玫瑰品种为父本,以11个现代月季品种和香水月季(R.odorata)为母本设计72个授粉组合进行远缘杂交,统计杂交结实率及杂交种子萌发率,并采用扫描电镜技术观察了杂交亲本的花粉与柱头形态,测定花粉萌发率。结果显示:(1)除黄刺玫外,所试其他蔷薇属植物均适合作为父本材料与现代月季品种和香水月季杂交,但不同杂交组合的结实率及出苗率差异显著。(2)花粉、柱头形态对杂交亲和性无显著影响,花粉生活力对杂交亲和性有显著影响,且与杂交结实率成正相关关系。通过试验,筛选出14个亲和性较好的杂交组合、4个适宜的母本材料(香水月季、‘橘红潮’、‘金玛丽’、‘粉和平’)和6个适宜的父本材料(单瓣黄刺玫、报春刺玫、美蔷薇、腺果大叶蔷薇、荷花蔷薇、玫瑰‘大红紫枝’)。

    • 大花红山茶花粉形态特征和培养条件及其储藏过程的生理动态分析

      2015, 35(4):754-760. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0754 CSTR:

      摘要 (2687) HTML (0) PDF 879.58 K (2700) 评论 (0) 收藏

      摘要:以大花红山茶花粉为材料,用扫描电子显微镜观察花粉表观形态,采用离体培养法研究花粉的萌发特性,并就不同贮藏温度与时间对花粉萌发率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响进行了分析。结果表明:(1)大花红山茶花粉极面观呈正三角形,沟界极区较宽;花粉粒纹饰为穴状、小沟状雕饰纹;花粉粒平均极轴长为71.05 μm;说明大花红山茶在山茶属中具有较为特殊的分类地位和系统进化地位。(2)大花红山茶花粉萌发的最适宜培养基为:150 g·L-1蔗糖+20 mg·L-1硼酸+100 mg·L-1 KNO3+50 mg·L-1 MgSO4+300 mg·L-1 Ca(NO3)2,花粉萌发率可达68.10%。(3)大花红山茶花粉最佳贮藏条件为-80 ℃;-80 ℃下贮藏360 d后,萌发率仍可达到39.40%。(4)-20 ℃、-80 ℃贮藏条件下,大花红山茶花粉3种保护酶(SOD、POD、CAT)的活性较高,花粉抗氧化、抗衰老的能力较强;且在花粉贮藏过程中,3种酶活性高峰值前后花粉萌发率出现大幅度下降。(5)不同贮藏温度下,3种保护酶的作用不同,常温下,SOD为敏感性保护酶;4 ℃、-20 ℃下,POD为敏感性保护酶;-80 ℃下CAT为敏感性保护酶;3种酶活性对花粉萌发率的影响依次为:过氧化氢酶>超氧化物歧化酶>过氧化物酶。

    • 人工老化对春小麦种子萌发及根尖超微结构的影响

      2015, 35(4):761-765. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0761 CSTR:

      摘要 (2318) HTML (0) PDF 1.17 M (1926) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取‘新春6号’小麦种子为材料,进行不同时间的高温高湿人工加速老化处理,考察发芽率、幼苗根长、幼苗鲜重、幼苗干重等指标,并用扫描电镜和透射电镜观察其种子根尖表皮形态及细胞结构变化,明确不同老化处理对春小麦种子萌发及根尖细胞超微结构的影响。结果表明,随着种子劣变程度加深(老化处理时间的延长),春小麦种子发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗根长、鲜重、干重等相关活力指标急剧下降,而平均发芽时间持续增加,且以老化处理4 d为种子活力下降的转折点。种子萌发72 h后,胚根尖表皮结构的扫描电镜观察发现,随着老化程度加深,胚根尖表皮皱缩逐渐加深、紧凑,最终致使表皮破裂,内部细胞裸露;透射电镜观察则显示,老化处理越久,根尖细胞中细胞器溶解程度越明显,最终导致整个细胞形成空腔。可见,根尖表皮形态、内部细胞结构上的改变可能是引起种子逐步丧失活力的原因。

    • 一氧化氮对家榆种子老化的影响及其作用机制研究

      2015, 35(4):766-772. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0766 CSTR:

      摘要 (2207) HTML (0) PDF 2.45 M (2201) 评论 (0) 收藏

      摘要:以家榆种子为试材,采用种子活力检测技术、激光共聚焦显微镜技术、蛋白质S-亚硝基化检测技术,结合多种相关抑制剂的使用,研究了NO对种子老化的影响及其作用机制。结果表明:(1)外源NO可显著提升老化处理后种子的活力,NO清除剂cPTIO可降低老化处理后种子的活力,且此影响可被NO供体硝普钠所恢复。(2)硝酸还原酶底物亚硝酸钠、类一氧化氮合酶底物L-精氨酸(L-Arg)均可提高老化处理后种子的活力,2种酶的抑制剂可降低种子活力,且此影响可被NO供体硝普钠所恢复,即硝酸还原酶与类一氧化氮合酶可参与种子老化过程中NO的产生。(3)种子老化过程中NO首先在子叶中合成,随后在胚根尖部、生长点与下胚轴等部位出现,蛋白质S-亚硝基化水平与NO在种子中产生的时间特点一致。研究认为,NO可提高种子抗老化能力,种子内NO可通过硝酸还原酶途径和类一氧化氮合酶途径产生,且与种子蛋白质S-亚硝基化水平相关。

    • DAS/DAK基因天竺葵甲醛代谢途径与吸收能力研究

      2015, 35(4):773-779. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0773 CSTR:

      摘要 (2203) HTML (0) PDF 1.21 M (2306) 评论 (0) 收藏

      摘要:以天竺葵(Pelargonium sp.Frensham)为材料,通过在天竺葵的叶绿体中过量表达来自甲基营养型酵母同化甲醛(HCHO)途径的关键基因二羟基丙酮激酶基因(DAS)和二羟基丙酮合酶基因(DAK),获得具有DAS/DAK HCHO同化途径的转基因天竺葵,利用13C-NMR技术对液体H13CHO胁迫下野生型和转基因天竺葵H13CHO代谢产物进行了比较分析,并测定了气体HCHO胁迫下野生型和转基因天竺葵的生理生化指标。结果显示:(1)2 mmol·L-1液体H13CHO胁迫下,过表达DAS/DAK基因增强了卡尔文循环在转基因天竺葵H13CHO代谢中的作用,使糖类物质生成量增加约2.85倍,同时改变了天竺葵中原有HCHO代谢途径。(2)48 μg·L-1的气体HCHO胁迫下,转基因天竺葵叶片中H2O2、丙二醛和蛋白羧基的含量显著小于野生型。(3)在环境污染气体HCHO的胁迫下,转基因天竺葵叶片的HCHO吸收效率和气孔传导率显著高于野生型。研究表明,过表达DAS/DAK基因能够有效地提高天竺葵净化环境中污染气体HCHO的能力。

    • 外源硫化氢对冷胁迫下白菜幼苗生长和光合作用的影响

      2015, 35(4):780-786. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0780 CSTR:

      摘要 (2399) HTML (0) PDF 3.36 M (2248) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫化氢(H2S)是调节植物生长发育和响应胁迫的重要气体信号分子,为了增加对白菜(Brassica rapa var.pekinensis)应答冷胁迫生理机制的理解,该研究分析了4 ℃冷胁迫条件下外源H2S(5 μmol·L-1硫氢化钠水溶液熏蒸24 h)预处理对白菜幼苗生长、光合作用以及相关基因表达水平的影响。结果发现:(1)冷胁迫诱导后白菜内源H2S主要生成酶编码基因LCD、DCD、DES的表达水平极显著上调,并伴随H2S产率的显著增加,暗示二者之间存在着潜在紧密联系。(2)在冷胁迫条件下,外源H2S预处理的白菜幼苗地上部分高度、叶宽和相对含水量等指标均比对照表现出明显优势;其体内脯氨酸、可溶性糖以及光合色素含量大幅升高,光合速率显著提升,光合作用中部分捕光蛋白、铁氧还蛋白和硫氧还蛋白编码基因表达量同时显著上调。研究表明,生理浓度H2S预处理可通过诱导上调白菜幼苗光合作用的相关基因表达量和提升净光合速率,提高其光合作用强度,促进渗透调节物质积累,有效缓解冷胁迫对其造成的损伤,维持冷胁迫下白菜幼苗的生长。

    • 外源亚精胺对硝酸钙胁迫下小白菜生长与光合作用及其品质的影响

      2015, 35(4):787-792. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0787 CSTR:

      摘要 (2230) HTML (0) PDF 674.76 K (2392) 评论 (0) 收藏

      摘要:以小白菜品种‘寒笑’为实验材料,采用营养液栽培法,研究了80 mmol/L硝酸钙胁迫下,叶面喷施0.5 mmol/L亚精胺(Spd)对小白菜生长、光合作用及其品质的影响。结果表明,(1)Ca(NO3)2胁迫显著抑制了小白菜幼苗生长,使植株的株高、根长、叶面积、根体积、干鲜重显著降低,而叶面喷施Spd可有效缓解胁迫对生长的抑制。(2)Ca(NO3)2胁迫处理植株叶绿素含量比正常营养液培养处理(对照)显著下降了54.72%,而叶面喷施Spd可以有效缓解Ca(NO3)2胁迫对光合色素含量的抑制,并且使植株类胡萝卜素含量比Ca(NO3)2胁迫处理显著提高53.33%。(3)Ca(NO3)2胁迫显著降低了小白菜幼苗光合作用效率,使植株净光合速率(Pn)比对照显著下降34.45%,而叶面喷施Spd可以有效缓解Ca(NO3)2胁迫对Pn的抑制,使植株Pn比Ca(NO3)2胁迫处理显著提高28.11%。(4)Ca(NO3)2胁迫显著降低了小白菜幼苗品质,其植株维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白含量比对照显著降低,同期有机酸、硝酸盐含量却比对照显著升高,而叶面喷施Spd可以显著改善上述小白菜营养指标。研究认为,外源亚精胺可有效缓解Ca(NO3)2胁迫对小白菜生长和光合作用的抑制,提高Ca(NO3)2胁迫环境条件下小白菜的品质。

    • 淹水胁迫对不结球白菜根系生长与呼吸酶活性的影响

      2015, 35(4):793-800. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0793 CSTR:

      摘要 (2241) HTML (0) PDF 1.59 M (2608) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用双套盆法,以不结球白菜‘新矮青’和‘新夏青2号’品种为材料,研究了不同时间(1、3、5、恢复7 d后)和不同程度淹水处理(根淹、半淹)后不结球白菜根系生长及呼吸代谢的变化规律。结果显示:(1)与对照相比,淹水胁迫下,不结球白菜幼苗根系鲜重、根系长度、根系活力显著下降,且半淹处理的下降幅度大于根淹处理。(2)淹水胁迫下,乳酸脱氢酶(LDH)、乙醇脱氢酶(ADH)活性较对照显著升高,而苹果脱氢酶(MDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)活性显著降低,且半淹处理的降幅大于根淹,淹水5 d后与淹水1 d后有显著性差异。(3)淹水胁迫下,‘新矮青’乳酸发酵途径弱于‘新夏青2号’,乙醇发酵则相反,导致后者根系中乳酸积累多于前者,细胞质酸化较严重,降低了对淹水胁迫的耐性。研究表明,不结球白菜幼苗期受到淹水胁迫时,其有氧呼吸明显受阻,无氧呼吸代谢被促进,而且随着淹水时间的延长及淹水深度的加深,根系呼吸代谢受到的抑制程度越严重,最终导致根系生长受到抑制。

    • 4种化学调控剂对烟草幼苗耐冷性及其光合特性的效应研究

      2015, 35(4):801-808. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0801 CSTR:

      摘要 (2372) HTML (0) PDF 2.18 M (1736) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对烟草幼苗喷施不同浓度的CaCl2、赤霉素(GA3)、水杨酸(SA)和多效唑(PP333)进行预处理,比较分析4种化学调控剂处理对10 ℃低温胁迫下烟草幼苗耐冷性及其光合生理特性的影响。结果表明:(1)与喷施蒸馏水对照相比,4种化学调控剂预处理均可提高烟草幼苗的干物质积累量、根系活力、脯氨酸含量及光合效率,降低丙二醛(MDA)含量,总体上提高了烟草幼苗素质。(2)在10 ℃低温胁迫下,4种化学调控剂预处理可使烟草幼苗保持比对照更高的单株干重、相对生长速率、干物质积累速率、根系活力、脯氨酸含量、叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率,并减缓了低温诱导的MDA积累和相应的膜脂过氧化作用,最终提高烟草幼苗的耐冷性。(3)4种化学调控剂处理提高烟草幼苗耐冷性的程度不同,在该研究中以SA综合效果最好。

    • 铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响

      2015, 35(4):809-815. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0809 CSTR:

      摘要 (2132) HTML (0) PDF 1.23 M (2169) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以青杨雌雄幼苗为实验材料,采用盆栽控制实验的方式,设置20.5(CK)、50(T1)和100 mg·kg-1(T2) 3个铅浓度水平,分析面源水平铅污染条件下青杨性别间铅的积累和营养状况的差异。结果表明:(1)与CK相比,面源水平铅污染条件下,青杨雄株幼苗的总生物量未受到显著影响,雌株总生物量显著降低,但相同处理条件下雌株生物量均显著高于雄株。(2)2个梯度的铅污染均未显著影响两种性别青杨各器官中N的浓度,且雌雄间的性别差异不显著,但T2处理一定程度降低了两种性别各器官中P的浓度;与CK相比,雄株在受铅胁迫处理时N/P逐渐增加,说明此时雄株的生长可能会逐渐受到P素营养缺乏的影响。(3)随着铅处理浓度的增加,青杨雌株幼苗对铅的积累总量逐步增加,但雄株的积累总量的增加却不显著。可见,青杨雄株在面源水平铅污染条件下的抗性和耐受性优于雌株;雌雄青杨对土壤铅污染有不同的适应策略,雌株对铅的积累策略是其生物量下降以及营养平衡受到影响的主要原因,雄株对铅低吸收的策略使其更适应在铅污染区域生长。

    • 甜瓜不同变种及其杂交后代的香气特征研究

      2015, 35(4):816-823. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0816 CSTR:

      摘要 (2041) HTML (0) PDF 465.24 K (2041) 评论 (0) 收藏

      摘要:对4个甜瓜变种亲本及其相互间的4个杂交组合F1成熟果实中的香气组成特征及遗传表现进行了研究。结果显示:(1)甜瓜不同变种亲本成熟果实的香气组成特征差异很大,硬皮甜瓜(var.cantalupensis)变种(Charentais)香气成分主要以酯类物质为主,与呼吸跃变性状紧密相连;九碳醛类化合物是影响越瓜(var.conomon)变种八棱脆(Balengcui)的重要化合物;非呼吸跃变类型的冬甜瓜(var.inodorus)变种皇后(Queen)的特征性物质是九碳醇类化合物;其它类物质含量(OASPC)是香瓜变种(var.makuwa)甜宝(Tianbao)的一个主要特征。(2)对11个香气组成等性状进行主成分分析结果显示,前3个主成分累积贡献率达77.80%,PC1主要与酯类物质含量、香气种类数、醇类含量及醛类物质含量等呈显著相关关系,PC2则主要与其他类物质含量及乙烯释放速率显著相关,据此可将不同变种及组合区分开。(3)不同类型的香气类物质在不同变种的杂交组合中表现趋势不同,大部分的酯类化合物含量在F1代果实中居于双亲之间,且偏向于高亲值,而醛类、醇类以及其它类化合物在F1代均表现为接近低亲值。

    • 广西特有属——异裂菊属开花生物学及繁育系统特征

      2015, 35(4):824-829. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0824 CSTR:

      摘要 (2418) HTML (0) PDF 1.20 M (2749) 评论 (0) 收藏

      摘要:以异裂菊属5个种的实生苗为试验材料,通过田间观察,采用TTC法、联苯胺-过氧化氢法、杂交指数、花粉-胚珠比等方法,对异裂菊属的开花物候、花部特征、繁育系统及访花昆虫行为进行了研究。结果表明:(1)绢叶异裂菊的花期最早,为6~7月份;小花异裂菊和柳州异裂菊花期为6~8月份;凹脉异裂菊和异裂菊的花期为8~12月份,整个花期持续约5个多月,单花花期约为3 d,单个花序花期约为5 d。(2)异裂菊属的花粉在开花后1~18 h具有活力,柱头的可授性持续约48 h;杂交指数OCI为4,花粉/胚珠比(P/O)为1 450~2 250,繁育系统属于异交、部分自交亲和,需要传粉者。(3)传粉昆虫主要是食蚜蝇科灰带管食蚜蝇和胡蜂科黑尾胡蜂,昆虫访花高峰期在上午10:00~12:00,每次可连续访问多朵花,每朵花访问时间约为2~10 s。

    • 福建梁野山国家级自然保护区种子植物区系研究

      2015, 35(4):830-836. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0830 CSTR:

      摘要 (2038) HTML (0) PDF 536.74 K (2272) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外调查、采集标本和查阅相关文献资料,编制福建梁野山自然保护区野生种子植物名录,进行植物区系组成和分布区类型的分析,并将其与周边相邻2个保护区的植物区系进行比较。结果表明:(1)梁野山自然保护区共有野生种子植物154科662属1 498种,种类丰富。(2)区系地理成分以热带分布型为主,其中在科级水平上热带分布型所属科共有85科,占总科数的69.67%;在属级水平上热带性质分布型的属有371属,占总属数的60.82%。但相当数量温带成分的存在,体现了亚热带植物区系的特点。(3)对梁野山保护区与周边相邻的武夷山和南靖南亚热带雨林保护区的植物区系比较发现,梁野山种子植物区系属数的热带属数/温带属数(R/T值,1.66)高于武夷山的R/T值(1.10)而低于南靖南亚热带雨林保护区的R/T值(2.68),梁野山种子植物区系与该相邻2个保护区的相似性系数非常接近,但在区系成分上,梁野山既有与武夷山共有而南靖南亚热带雨林保护区没有分布的温带成分,也有与南靖南亚热带雨林保护区共有而武夷山没有的热带成分,说明梁野山植物区系与其地处武夷山脉南端的地理位置相一致,具有明显的从南亚热带向中亚热带过渡的特点。

    • 乳白花黄耆(豆科)的一些新异名

      2015, 35(4):837-841. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0837 CSTR:

      摘要 (2024) HTML (0) PDF 2.41 M (1991) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对模式标本和模式产地标本以及大量腊叶标本的研究,结合野外居群生物学观察,认为科布尔黄耆(Astragalus koburensis Bunge)、宁夏黄耆(A.ningxiaensis Podlech et L.R.Xu)、河套盐生黄耆(Astragalus salsugineus Kar.et Kir.var.hetaoensis H.C.Fu)、德令哈黄耆(Astragalus acceptus Podlech et L.R.Xu)均为乳白花黄耆(Astragalus galactites Pall.)的异名,该文对其进行了订正。

    • 羊山湿地发现海南植物新分布

      2015, 35(4):842-844. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0842 CSTR:

      摘要 (2118) HTML (0) PDF 2.26 M (2080) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了海南植物3新记录种,即水鳖科的虾子草[Nechamandra alternifolia (Roxburgh ex R.Wight) Thwaites]、玄参科的异叶石龙尾[Limnophila heterophylla (Roxburgh) Bentham]和天南星科的菖蒲(Acorus calamus Linnaeus)。3种植物生于未污染的海口羊山湿地中,对生境要求高,其中虾子草和异叶石龙尾分布稀少。因此,可以说明羊山湿地是一块重要的物种分布区域。

    • 激素与气孔发育研究进展

      2015, 35(4):845-851. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.04.0845 CSTR:

      摘要 (2018) HTML (0) PDF 1.33 M (2306) 评论 (0) 收藏

      摘要:气孔发育过程具备了所有其它发育过程的基本特征,却相对简单、易于操作,是一个用于研究激素整合环境信号调控发育作用机理的良好平台。该文就近年来国内外有关气孔发育中的信号传导网络及关键组分、激素(甾醇类、生长素、脱落酸、赤霉素、乙烯)对气孔发育调控的研究进展进行综述,并对激素之间的交叉互作进行了总结。