2016, 36(5):857-864. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0857
摘要:GGB是抗旱负调控基因。为了获得拟南芥ggb突变体材料,构建了以拟南芥U6启动子驱动GGB sgRNA的CRISPR/Cas9基因组编辑载体。将构建好的编辑载体利用农杆菌介导的浸花法转化野生型拟南芥。对转基因后代GGB基因的测序结果分析发现,在靶位点处有缺失4个碱基和增加1个T碱基的2种突变体产生。分别对野生型拟南芥和上述2种ggb突变体进行半定量RTPCR分析结果显示,突变体材料中几乎检测不到GGB基因表达,说明获得了GGB基因敲除突变体。对野生型和ggb突变体叶片失水率、耐旱表型及单株种子量的测定结果表明,与野生型相比,拟南芥GGB基因突变后,叶片失水率显著减少,抗旱性明显增强,而单株种子量却并没有改变。研究表明,GGB是一种理想的作物分子育种的候选靶基因,获得的突变体为今后从农作物中克隆的GGB同源基因进行功能互补验证提供了有用的遗传材料。
邓宇晴,翟玉山,彭 磊,董 萌,徐 倩,程光远,林彦铨,徐景升
2016, 36(5):865-873. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0865
摘要:生长素结合蛋白(auxin binding protein, ABP)在生长素信号转导、植物生长发育调控等方面发挥重要作用。该研究利用RTPCR方法从甘蔗品种Badila中克隆得到了1个ABP基因,序列分析显示该基因的开放读码框(ORF)长度为615 bp,编码204个氨基酸。多序列比对和系统进化树分析表明它与高粱(Sorghum bicolor)和玉米(Zea mays)的ABP4蛋白的亲缘关系最近,因此将该基因命名为ScABP4。将其构建到原核表达载体pGEX6P1中,成功表达出一个分子量约为22.5 kD的蛋白。亚细胞定位结果显示ScABP4主要定位于细胞质网状结构和细胞膜;生物信息学分析显示ScABP4是一个带有信号肽的分泌蛋白,说明ScABP4蛋白可能储存在内质网中并在质膜上执行其生物学功能。荧光定量PCR分析结果表明,ScABP4基因在甘蔗的芽、根、茎、叶中均有表达,其中在芽中相对表达量最高。生长素和黑暗处理下ScABP4基因的表达上调,说明ScABP4基因可能参与甘蔗对生长素的响应及与光信号通路的互作。此外,ABA、JA、SA、CuCl2胁迫能够诱导ScABP4基因的表达,CdCl2胁迫可抑制ScABP4的表达。由此推测,ScABP4基因可能参与甘蔗对病害、干旱、渗透、重金属等胁迫的应答过程。该研究结果为探讨甘蔗生长素结合蛋白基因的功能提供了实验证据。
2016, 36(5):874-880. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0874
摘要:为了定向育种获得蓝色百合,该研究以百合Robina为蓝色基因最佳受体,以其花丝诱导产生的胚性愈伤组织和再生小植株小鳞片作为转化材料,利用农杆菌介导法,将蝴蝶兰F3′5′H基因导入百合Robina中。结果表明:以小鳞片为转化材料,预培养 3 d,OD600为0.8,侵染10 min,共培养3 d,加入100 μmol/L AS稳定转化率最高为12.78%;而以胚性愈伤为转化材料,预培养2 d,OD600为0.8,侵染10 min,共培养3 d,加入100 μmol/L AS稳定转化率最高为12.22%。2种转化材料的最适潮霉素筛选浓度均为20 mg/L。对抗性植株分别进行PCR和反转录PCR检测,获得9个阳性株系,Southern印记分析进一步确定了6株转基因百合中携带蓝色基因F3′5′H,为后续进一步获得蓝色百合奠定了基础。
2016, 36(5):881-887. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0881
摘要:通过对刚毛柽柳转录组分析,鉴定获得1个液泡膜H+PPase基因的cDNA序列,命名为ThVP1。该cDNA序列全长3 022 bp,开放阅读框为2 298 bp,编码765个氨基酸,编码蛋白相对分子质量80.37 kD,理论等电点5.25。ThVP1 编码蛋白的疏水性较强,含有13个跨膜区。氨基酸多序列比对结果显示,ThVP1具有典型的液泡膜H+PPase 家族3个高度保守片段(CS1 、CS2 和CS3),与大豆VP1氨基酸序列一致性最高,为93%。系统进化分析表明,ThVP1属于I型液泡膜H+PPase基因。实时荧光定量RTPCR分析显示,NaCl和PEG胁迫下,ThVP1在柽柳根和叶中均呈现明显上调表达,表达量最高达到对照的20.9倍,暗示ThVP1可能在刚毛柽柳抗旱耐盐过程中发挥重要作用。
2016, 36(5):888-895. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0888
摘要:以地黄为材料,通过分析地黄转录组数据,设计特异性引物,克隆了地黄牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPPS)基因的cDNA序列,命名为RgGGPPS1,GenBank登录号为KU258808。同时在生物信息学分析的基础上,进行原核表达、纯化以及组织特异性表达分析。结果显示:(1)RgGGPPS1基因开放阅读框为987 bp,编码328个氨基酸。(2)生物信息学分析结果显示,RgGGPPS1蛋白含有2个富含天冬氨酸的基序(DDXXXXDD和DDXXD),与芝麻等双子叶植物中的GGPPS蛋白相似性较高。(3)利用构建的原核表达载体pET32aRgGGPPS1在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中成功表达RgGGPPS1重组蛋白,采用Ni2+亲和层析得到了纯化的RgGGPPS1重组蛋白。(4)荧光定量PCR结果显示,RgGGPPS1基因在根中表达量最高,叶、茎中表达量较低。研究结果为进一步研究RgGGPPS1基因在地黄环烯醚萜苷生物合成途径中的功能奠定了基础。
2016, 36(5):896-901. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0896
摘要:香叶醇合酶(geraniol synthase,GES)是香叶醇形成过程中非常重要的酶,是萜类代谢途径的限速酶。根据课题组广藿香转录组数据中的GES 转录本序列设计基因全长扩增引物,采用RTPCR方法克隆了广藿香GES基因的全长cDNA序列。对该基因进行了相关的生物信息学分析,并利用荧光实时定量PCR法检测了PcGES1基因在4个广藿香栽培种中不同时期茎、叶中的表达情况。结果显示:广藿香GES基因包含一个完整的ORF框,长1 734 bp,编码577个氨基酸,命名为PcGES1,GenBank登录号为KF926075 ;PcGES1基因编码的氨基酸序列与罗勒GES基因编码的氨基酸序列最为相近。广藿香GES蛋白定位在叶绿体中,无跨膜区域。PcGES1主要在叶中表达,老叶中表达量最高;从不同栽培种来看,PcGES1在石牌广藿香和高要广藿香中表达模式相似,在海南广藿香与印尼广藿香中表达相似,在海南广藿香老叶中表达最高。该研究结果为进一步阐明广藿香萜类代谢途径奠定了基础。
2016, 36(5):902-909. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0902
摘要:该研究克隆鉴定了旱柳和龙爪柳β微管蛋白基因,并对其进行了序列相似性、系统发育、染色体定位以及表达模式的分析。结果显示,2种柳树β微管蛋白基因家族各有20个成员,家族内部成员间核酸和氨基酸序列相似性分别在74.0%和86.6%以上,种间同源蛋白氨基酸序列相似性在85.8%以上,柳树与其它植物β微管蛋白间的氨基酸序列相似性在81.5%以上。系统发育分析显示,柳树β微管蛋白家族被分为4个亚组,结合杨树β微管蛋白基因染色体定位,推测柳树β微管蛋白基因家族经历了杨柳科全基因组重复事件和串联重复事件,而柳树TUB11和TUB12可能来源于区段重复或者转座。基因表达模式分析发现,该家族成员的表达具有一定的组织特异性,并且部分重复基因对在所检测组织中表达差异较大。柳树β微管蛋白基因家族成员序列的高度相似性、成员数量的进化扩张、以及表达模式的多样性可能赋予了细胞分裂与生长更高的灵活性,这对多年生木本植物的生长发育习性意义重大。
2016, 36(5):910-915. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0910
摘要:从粳稻品种‘日本晴’经60Co诱变的M2代材料中发现一个半矮化并且花发育异常突变体sddf3,其表现为植株半矮化,分蘖增加,半包茎穗,雄蕊发育不良,无花粉。遗传分析显示,该突变体表型受1对隐性核基因控制。以杂合型突变体为母本,与广亲和品种Dular杂交,构建F2分离群体,将该基因定位在水稻第3号染色体,In/Del标记333591与333818之间的物理距离约为227 kb的范围,目前该范围内没有矮化相关基因报道。
2016, 36(5):916-922. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0916
摘要:采用SRAP分子标记技术,对21份新疆石榴品种的遗传多样性与亲缘关系进行分析。从36对引物组合中筛选出16对扩增条带清晰、多态性高的引物组合分析供试材料,共检测出271个位点,其中194个为多态性位点,多态性比率达71.59% ,平均每对引物组合产生16.94个位点和12.13个多态性位点。21份石榴样品间的相似性系数为0.63~0.89,平均为0.77。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.776时,21份材料可被分为5个类群。新疆石榴品种间平均观察等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Neis基因多样性指数(H)及Shannons 信息指数(I)分别为1.712 2、1.352 8、0.199 9及0.310 5。研究表明,新疆喀什地区石榴品种的遗传多样性最为丰富;SRAP聚类结果与石榴的表型特征存在一致性,且SRAP分子标记技术是研究石榴遗传多样性简单而有效的手段。
2016, 36(5):923-929. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0923
摘要:参照植物根尖细胞学研究的方法标准,对香薷属3种(5个居群)植物进行核形态学分析。结果表明:(1)从染色体数目看,密花香薷2居群染色体数目2n=16;野苏子2居群染色体数目2n=20,染色体数目和倍性与前人报道的一致;毛穗香薷染色体数目2n=10为首次报道。(2)聚类分析结果显示,3种(5居群)植物中野苏子和密花香薷亲缘关系较近;结合现有报道数据分析表明,该属植物仅有2种倍性(二倍体和四倍体),且二倍体占主导地位。(3)核型参数分析表明:密花香薷的稻城无名山居群1核型公式为2n=2x=16=14 m+2 sm,居群2为2n=2x=16=16 m,着丝粒指数(CI)分别为39.57和42.32,不对称系数AI值分别为2.75和2.87,核型不对称性都为1A型;毛穗香薷的核型公式为2n=2x=10=10 m,着丝粒指数(CI)为41.76,不对称系数AI值为5.25,核型不对称性为1B型;野苏子的昆明西山居群核型公式为2n=2x=20=14 m+6 sm,聂拉木樟木沟居群为2n=2x=20=16 m+4 sm,着丝粒指数(CI)分别为38.49和40.97,不对称系数AI值为4.20和4.30,核型不对称性为1B型和2B型。
2016, 36(5):930-937. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0930
摘要:利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察了荒漠植物多裂骆驼蓬粘液质种皮吸水前后的形态变化,通过种子吸水脱水、粘土、漂浮和萌发实验研究了种皮纹饰和粘液特征在种子扩散和萌发中的适应意义,以期为研究该物种在荒漠环境中的适应策略提供理论依据。结果表明:(1)多裂骆驼蓬种皮纹饰由表皮细胞外切向壁的附属物向外突起形成,呈多面体网纹状;种皮纹饰上覆盖1层粘液薄膜,将多面体网眼围成封闭的腔,种子吸水后粘液薄膜变成凝胶状,腔内有气泡产生;粘液薄膜经过反复吸水脱水后逐渐溶解消失。(2)种皮网眼状腔室结构和粘液薄膜可使种皮纹饰内储存空气,以增强种子的漂浮能力,有助于种子扩散;种皮纹饰和粘液还增强了种子的粘土能力,使种子锚定在土壤表面,避免种子裸露和活力丧失;此外,种皮纹饰及粘液的快速吸水和保水能力能防止种子失水,有效维持该物种在荒漠环境中的土壤种子库。(3)种皮纹饰和粘液虽可抑制种子萌发,但能促进幼根的伸长生长,对增强幼苗的建植能力有一定积极作用。
姜丽娜<sub></sub> , 荀守华 , 张元帅 , 毛秀红 , 乔玉玲 , 董元夫 , 孙百友
2016, 36(5):938-944. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0938
摘要:运用扫描电子显微镜对多花刺槐不同发育时期的花粉与柱头形态进行观察分析;采用人工控制授粉方法,将多花刺槐花粉分别与异株多花刺槐和刺槐优良无性系(‘鲁刺152’)授粉,并用苯胺蓝试剂染色法观察多花刺槐花粉管的萌发过程,分析其授粉亲和性,以探究多花刺槐自然结实率低的原因,为多花刺槐杂交育种提供理论依据。结果表明: (1)多花刺槐花粉粒大小平均为32.08 μm×19.55 μm(极轴长×赤道轴长),形状为长椭球形、略方,具3个萌发沟,花粉粒大小在开花当时(花朵旗瓣微微张开,花药开始散粉)达到最大(33.71 μm×20.11 μm),且形状饱满,此时为采粉的最佳时间。(2)柱头表面具粘液和凸起,开花前12 h可授性最好,开花后48 h柱头开始分解,可授性已很差;柱头的可授期从开花前24 h至开花后24 h,约为3 d。(3)多花刺槐花粉在异株多花刺槐和‘鲁刺152’为母本的植株上均可萌发,并伸长至子房,但在前者的柱头上萌发较晚,伸长速度较慢,说明它们之间均具有亲和性,但与异株多花刺槐的亲和性较差。
2016, 36(5):945-953. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0945
摘要:通过光学显微镜及扫描电子显微镜对中国早熟禾属20种、6亚种及2变种植物的叶下表皮微形态特征进行了观察, 以明确叶表皮微形态特征在早熟禾属植物中的分类学意义。结果显示:(1)早熟禾属植物的叶下表皮长细胞多为长筒状或纺锤形,少数短筒状,细胞壁波状弯曲或近平直;脉间具有短细胞或缺如;气孔器多数常见,副卫细胞平行形至低圆屋顶形;脉上具有刺细胞或缺如,脉间刺细胞多为缺如;脉上硅细胞单生或对生,椭圆形、肾形、新月形、近方形、长方形边缘波状弯曲或结节形;部分早熟禾属植物叶下表皮存在冠细胞。(2)早熟禾属植物叶下表皮微形态特征在长细胞的形状及其细胞壁的弯曲与否、短细胞的有无及其形状、气孔器的分布与副卫细胞的形状、刺细胞的分布、脉上硅细胞的形状、冠细胞的有无这些方面存在着一定的差异,可为该属植物种间分类提供参考依据。叶表皮微形态证据支持高原早熟禾、细叶早熟禾作为草地早熟禾亚种的处理意见。
2016, 36(5):954-963. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0954
摘要:为探明青菜对Cr6+的吸收及其耐性机理,选取2个不同耐铬(Cr)性青菜品种‘美加华’(Cr耐性品种)和‘三月慢’(Cr敏感品种)进行水培试验,比较0、10、50和100 μmol·L-1 Cr6+ 处理下青菜地上部和根系Cr含量、Cr的亚细胞分布、非蛋白巯基(NPT)、植物螯合肽(PCs)和抗氧化酶活性的差异。结果表明:(1)2个青菜品种地上部Cr含量显著小于根系的含量,且‘美加华’根系Cr含量、Cr的根系滞留率、地上部和根系细胞壁中Cr含量与总Cr含量的比值均显著大于‘三月慢’,而其可溶性Cr含量与总Cr含量的比值显著小于‘三月慢’。(2)Cr6+ 处理显著增加了青菜地上部NPT和PCs的含量,且‘美加华’增加的幅度显著高于‘三月慢’。(3)低浓度的Cr6+(10 μmol·L-1)能够提高青菜SOD、POD和CAT的活性,且‘美加华’的增幅大于‘三月慢’;而高浓度的Cr6+(100 μmol·L-1)显著降低了SOD、POD和CAT的活性,且‘美加华’的降幅小于‘三月慢’。研究认为,在Cr6+胁迫条件下,与青菜品种‘三月慢’相比品种‘美加华’能将更多的Cr分布于根和细胞壁中,减少了跨膜进入细胞内的Cr,并且具有较高的抗氧化酶活性和PCs含量,从而表现出更强的耐Cr6+ 性。
2016, 36(5):964-970. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0964
摘要:为探讨线粒体交替氧化酶呼吸途径(AOX途径)对水分胁迫下苹果叶片光破坏的防御作用,以苹果砧木平邑甜茶离体叶片为试材,通过AOX抑制剂水杨基羟肟酸(SHAM)处理,同时测定苹果叶片叶绿素荧光诱导动力学曲线和820 nm光的吸收曲线,结合JIPtest分析,探讨了失水过程中AOX途径的光保护作用。结果表明:水分胁迫条件下,平邑甜茶叶片的AOX活性显著增加, SHAM抑制AOX途径后,叶片发生更严重的光抑制;在失水胁迫条件下,平邑甜茶叶片PSⅡ原初光化学反应的量子产额(TRo/ABS)、PSⅡ捕获的电子从QA传递到QB的概率(ETo/TRo)下降,PSⅡ单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)上升,而PSⅠ的最大氧化还原活性(ΔI/Io)未受影响;SHAM抑制AOX途径后,TRo/ABS和ETo/TRo进一步下降,ABS/RC进一步上升,同时引起了ΔI/Io的下降。研究认为,水分胁迫条件下,平邑甜茶叶片PSⅡ发生了光抑制,而SHAM处理在加重PSⅡ光抑制的同时,引起了PSⅠ的光抑制;叶片失水过程中,AOX呼吸上调是平邑甜茶叶片的重要光破坏防御机制,特别是对PSⅠ具有重要的保护作用。
2016, 36(5):971-978. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0971
摘要:以铁核桃(Juglans sigillata Dode)叶片和花芽为材料,采用石蜡切片法确定铁核桃雌花芽生理分化和形态分化期,并采用分光光度法、凯氏定氮法、钼锑抗比色法以及ASS法测定花芽分化期叶片中叶绿素和主要矿物质含量,运用液质联用法(HPLCMS)对花芽分化期雌花芽、雄花芽和叶片中内源激素含量进行分析,探讨铁核桃叶绿素、矿物质和内源激素含量与雌花芽分化的关系。结果表明:(1)铁核桃叶片中叶绿素a和叶绿素b的含量在雌花芽生理分化前增加,在形态分化期呈现高峰值。(2)从生理分化到形态分化转换期,铁核桃叶片中Ca、Mg含量降低,K含量升高;在花芽分化过程中,叶片中P含量呈持续下降趋势,Fe含量呈先下降后上升趋势,Zn含量呈‘M’型变化。(3)铁核桃叶片、雌花芽和雄花芽中GA4含量在生理分化期急剧下降,而在形态分化期呈现高峰值;雌花芽、雄花芽中ABA和ZR含量在花芽分化过程中均呈‘M’型双峰曲线,而叶片中ZR浓度持续呈现低含量水平,并在雌花芽分化的生理分化期有峰值;形态分化期花芽中IAA浓度较低。4月底~5月中旬是贵州铁核桃雌花芽由生理分化向形态分化转化的关键期;叶片中高含量的叶绿素和雌花芽中低浓度的IAA、GA4利于雌花芽初期发育;雌花芽分化过程中消耗大量P,叶片中高含量的K与雌花芽分化关键期关系密切,而Ca、Mg、Zn与雌花芽形态分化关系密切;雌花芽中高浓度的ABA、ZR对生理和形态分化均有显著作用,高含量的GA4参与花原基的形态建成。
2016, 36(5):979-986. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0979
摘要:喜树(Camptotheca acuminata Decne.)隶属于蓝果树科(Nyssaceae)喜树属(Camptotheca),为抗癌药物喜树碱的主要资源,提高喜树碱的积累以满足临床需求是喜树碱开发的重要途径。该研究运用UVB辐射对2年生喜树进行每天8 h辐射处理,对1年生喜树分别设置每天2 h、4 h、6 h和8 h的辐射处理,连续处理12 d后分别测定各处理喜树叶的叶绿素、MDA、游离脯氨酸 (Fpro)含量和SOD活性,以及幼叶、幼枝和根中喜树碱含量,分析UVB辐射对喜树生理指标和次生代谢物的影响,以揭示喜树碱为喜树适应UVB辐射逆境的防御产物。结果显示:(1)2年生喜树经UVB每天8 h辐射处理12 d后,叶绿素含量较对照显著降低,而MDA、Fpro和喜树碱含量均增加,说明每天8 h UVB辐射对2年生喜树产生了较强的胁迫伤害。(2)1年生喜树经UVB辐射处理12 d后,随着每天UVB辐射时间的增加,叶绿素含量不断降低,Fpro含量显著增加;每天2~6 h处理的MDA含量与对照无显著差异,但总体随处理时间增加呈上升趋势;每天8 h UVB辐射的MDA含量较对照显著增加;SOD活性随每天处理时间的延长呈先下降、后上升、再下降的变化趋势,说明每天8 h的UVB辐射对一年生喜树也产生了胁迫伤害。(3)1年生喜树幼叶、幼枝和根中喜树碱含量随着每天UVB辐射时间的延长均呈递增趋势,而且每天8 h辐射处理的喜树碱含量均最高,其中幼叶和幼枝中喜树碱含量显著高于根中含量。实验结果表明,增强UVB辐射对喜树造成了一定的伤害,而喜树通过改变生理以及次生代谢机制,以进一步产生喜树碱来响应增强UVB的胁迫。
2016, 36(5):987-995. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0987
摘要:为了探讨5氨基乙酰丙酸(ALA)对苹果耐弱光性的影响,以‘润太2号’和‘郑优3号’两个品种苹果为材料,设置露天对照(CK)、轻度遮荫(LS)和重度遮荫(SS)3种光照条件,通过根际浇灌法研究了10 mg·L-1 ALA处理对弱光条件下苹果叶片活性氧代谢与叶绿素荧光特性的影响。结果显示:(1)与CK相比,弱光胁迫显著降低了两品种苹果叶片的超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)的活性,增大了超氧阴离子(O-·2)产生速率以及过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,且‘郑优3号’的活性氧产生速率及MDA含量在弱光下的升高幅度更大;ALA处理显著提高了弱光胁迫下两品种的保护酶活性,降低了活性氧产生速率和MDA含量,并以耐弱光性较差的‘郑优3号’的变化更显著。(2)在弱光胁迫下,苹果叶片的叶绿素含量和叶绿素b/a升高,而ALA处理使二者进一步显著升高。(3)弱光胁迫下,苹果叶片的叶绿素荧光参数VJ、Mo、DIo/RC显著升高,而ψo、ψEo、ψRo、PIABS、PICS和PItotal显著降低;ALA处理抑制了叶绿素荧光参数在弱光胁迫下的变化,甚至使其达到优于对照的水平。研究表明,弱光条件下苹果的抗氧化能力较差,受到明显的氧化伤害,且‘郑优3号’的耐弱光能力比‘润太2号’差;ALA处理提高了苹果在弱光下的抗氧化能力,降低了弱光对苹果叶片的氧化伤害,同时还提高了弱光条件下苹果叶片捕捉、传递和转化光能的效率,改善了光合电子传递情况,增大了苹果叶片在弱光胁迫下的光能利用效率,改善了光合性能;根灌ALA可以明显提高苹果的耐弱光性。
2016, 36(5):996-1003. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.0996
摘要:以秋葵品种‘清福’为试材,采用单因素随机区组设计试验,将秋葵顶芽作为外植体(1.0 cm)接种到添加了0.05 g·L-1NAA的MS基本培养基上,然后分别转入荧光灯(CK,对照)、蓝红复合光(BR3∶1、BR1∶1、BR1∶3、BR1∶4)、蓝红黄(BRY=1∶3∶1)、蓝红绿(BRG=1∶3∶1)和蓝红远红复合光(BRFR=1∶3∶1)下进行光照射,考察不同光质对秋葵组培苗生长和生理特征的光效应,筛选适合秋葵组培苗的最优光质。结果显示:(1)不同复合光质处理的秋葵组培苗鲜质量、干质量、根长、茎长和茎粗不同程度增加,并均以BRY处理最高。(2)不同复合光质处理的组培苗根系活力都显著高于对照,且以BRY处理下最大;各光质处理下的幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量也以BRY处理最高,并显著高于其余处理。(3)组培苗叶片中SOD、POD和CAT的活性均以BRY处理下最强,CK处理下最弱。(4)各处理组培苗叶片中的可溶性糖、蔗糖、可溶性总碳含量和淀粉含量均以BRY处理最高,其次为BRG处理,CK下较低;叶片可溶性蛋白、游离氨基酸和可溶性总氮的含量均以BRY处理最高,其次为BRG处理,CK下最低。研究表明,蓝红黄复合光显著提高了秋葵组培苗根系活力、光合色素含量、抗氧化酶活性及碳氮代谢和光合产物累积,从而有效促进了秋葵组培苗的生长,可以作为秋葵离体培养的优选光质。
周丹丹,刘德玺 , 李存华,陈苗苗,刘桂民, 杨庆山,李永涛
2016, 36(5):1004-1011. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1004
摘要:以1年生的朴树和速生白榆幼苗为试材,采用山东省林业科学研究院东营分院34.6‰的地下天然盐水配制所需盐水浓度,定期定量浇灌,使土壤分别达0(CK)、2‰、2.5‰、3.5‰和5‰的含盐量,各处理胁迫45 d后测定其生长量(地径、苗高)、叶绿素含量、光合参数以及叶绿素荧光特性的变化,研究不同盐胁迫处理对朴树和速生白榆生长及光合作用的影响,探究其耐盐能力。结果显示: (1)整个盐胁迫过程中速生白榆的生长量较朴树高,但随着盐胁迫强度的增加朴树幼苗叶绿素含量呈先升高后降低的变化趋势,速生白榆幼苗则低于CK呈下降趋势。(2)朴树和速生白榆初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)和PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)均表现出下降趋势,与朴树相比速生白榆的Fo、Fm和Fv/Fm下降不明显,但在>2.5‰盐胁迫下速生白榆的非光化学猝灭系数(NPQ)较朴树增加更明显。研究表明,朴树叶绿素含量在每个盐胁迫浓度下均显著高于速生白榆,但在大于2.5‰浓度胁迫下速生白榆的荧光参数变化较朴树占优势;在非环境胁迫及较低盐胁迫条件下(≤2.5‰),朴树较速生白榆具有更好的光化学性能,但在较高盐胁迫条件下(>2.5‰),速生白榆光合参数及荧光参数较朴树变化稳定,能更好的适应盐胁迫环境。
2016, 36(5):1012-1020. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1012
摘要:以川中丘陵区柏木低效林林窗改造初期种植的银木和香椿细根为研究对象,以未改造的柏木纯林为对照,采用LI8100土壤碳通量测量系统测定银木、香椿和柏木1~5级细根的原位呼吸速率,并探讨细根形态结构和养分元素浓度与细根呼吸的相关关系,以揭示细根结构与功能异质性。结果表明:银木、香椿和柏木细根的直径、根长、组织碳浓度均随着根序级别的增加而增加,而它们细根的比根长、组织氮浓度和比根呼吸速率均随着根序的增加而降低,树种、根序级及其交互作用对3个树种细根形态、养分浓度和比根呼吸均有显著或极显著影响。回归分析显示,3个树种比根呼吸速率均随细根直径、比根长、N浓度变化呈现出系统性的变化,三者分别能解释64.7%、87.6%和、67.6%的比根呼吸变异。可见,细根在形态和功能上存在明显的异质性,且细根的形态特征、组织化学含量和生理功能之间存在着紧密的联系,为理解植物根系结构与功能变异提供了依据。
2016, 36(5):1021-1030. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1021
摘要:对2012~2015年间采集自滇、桂两省中越边境地区的2 600余份藓类植物标本进行物种鉴定和文献研究,分析了中越边境地区藓类植物的物种组成和区系特点,并将中越边境地区与邻近地区和国家的藓类植物进行物种丰富度、属种相似性和区系谱的比较及聚类分析。结果表明:(1)滇、桂两省中越边境地区共有藓类植物51科、155属、452种(含种下单位),其中卷边麻锦藓[Taxithelium kerianum (Broth.) Broth.]为中国新记录种。(2)中越边境地区的藓类植物共有优势科9科,优势属12属。(3)中越边境地区的藓类植物区系以热带亚洲成分所占比例最高,达31.19%,其次为东亚成分(25.46%)和北温带广布成分(13.76%)。(4)与中越边境地区的藓类植物属及种的相似性最高的分别是越南和中国贵州。(5)中越边境地区的藓类植物区系与贵州、广东、福建及台湾的亲缘关系较近。
2016, 36(5):1031-1038. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1031
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pET21aCsERECTA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MBPCsERECTA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。
2016, 36(5):1039-1042. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1039
摘要:报道了酢浆草科(Oxalidaceae)感应草属(Biophytum DC.)的1个中国新记录种——长梗感应草[Biophytum reinwardtii (Zucc.) Klotzsch],提供了其形态描述和标本照片,并对其后选模式作了选定。该种新发现于中国西南部中缅边境的盈江县。长梗感应草与感应草[B. sensitivum (Linn.) Candolle]最为近似,但前者的花梗在花期长5~7 mm,而后者的花梗长约1 mm,两者容易区别。
2016, 36(5):1043-1045. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1043
摘要:描述了鸢尾科鸢尾属宽柱鸢尾(Iris latistyla Y. T. Zhao)的 1 个新变型——白花宽柱鸢尾(I. latistyla Y. T. Zhao f. albiflora J. Luo)。原变型的花被为蓝紫色,而新变型花被为白色。并对其潜在的药用研究价值进行了讨论。
2016, 36(5):1046-1054. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1046
摘要:在野外调查的基础上,结合查阅标本和文献比对,对秦岭地区芍药属(Paeonia)植物及其地理分布进行修订。结果表明,秦岭地区分布有芍药属8个野生种及1个栽培种,可分为牡丹组(Section Mouton DC.)和芍药组(Sect. Paeonia)。地理分布格局研究表明:芍药组内4个种:草芍药(P. obovata)、美丽芍药(P. mairei)、芍药(P. lactiflora)、川赤芍(P. anomala subsp. veitchii)和牡丹组中的牡丹(P. suffruticosa Andrews)、紫斑牡丹(P. rockii)为秦岭广布种,卵叶牡丹(P. qiui)和杨山牡丹(P. ostii)为秦岭中东部分布种,矮牡丹(P.jishanensis)为秦岭东部分布种。根据修订,给出了秦岭地区芍药属植物分种检索表。
2016, 36(5):1055-1065. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1055
摘要:茎尖分生组织是位于植物顶端具有持续分化能力的组织,通过细胞分裂、分化产生茎、叶和花等器官,形成植株地上部分。茎尖分生组织在分化过程中受外界环境因素、内源激素水平和分子调控等影响,表现出明显变化。该文综合国内外近年来有关茎尖分生组织分化调控的研究进展,从茎尖分生组织的形态结构和环境影响因素,以及激素调控和分子调控等方面,对茎尖分生组织分化活动的研究进行综述,并对目前研究现状存在问题及未来研究方向进行了分析和展望。
2016, 36(5):1066-1072. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.05.1066
摘要:植物与病原物相互作用的过程中,植物体内发生一系列的信号传递,并激发植物的防御体系,使植物产生抗病性反应。目前已经明确植物激素如水杨酸、茉莉酸和乙烯在调控抗病和防卫信号传导网络中扮演了重要的角色。该文综述了近年来国内外有关3种信号途径间相互作用方面的研究进展,同时阐述了NPR1、EDS1、MPK4等关键调控蛋白在协调这些复杂关系中的作用,并对今后的研究前景进行了展望。







