• 2019年第39卷第6期文章目次
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    • 硬粒小麦长穗偃麦草2E和4E附加系及E染色体传递

      2019, 39(6):953-962. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.0953 CSTR:

      摘要 (2133) HTML (0) PDF 2.22 M (1668) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨长穗偃麦草E染色体在硬粒小麦背景中的传递特点,利用染色体特异分子标记、基因组原位杂交(GISH)、非变性荧光原位杂交(NDFISH)等方法,对小偃麦8801(AABBEE)与硬粒小麦(AABB)杂交后代中选育的株系Du_No.2和Du_No.4进行了分析。结果表明:(1)分子标记检测株系Du_No.2及Du_No.4分别能扩增出长穗偃麦草2E、4E染色体特异条带。(2)GISH和NDFISH分析显示,株系Du_No.2和Du_No.4分别附加了1条2E和4E染色体,表明株系Du_No.2 和Du_No.4分别为硬粒小麦长穗偃麦草2E和4E单体附加系。(3)2个株系的减数分裂过程观察发现,后期Ⅰ、Ⅱ和末期Ⅱ都有E染色体分离异常现象,且株系Du_No.2和 Du_No.4的异常率分别为22.24%和36.18%。(4)2个株系分别与硬粒小麦进行正反杂交的后代PCR分析表明, 2E和4E染色体经雄配子的传递率分别为4.41%和2.17%,而通过雌配子的传递率都为零,表明2E和4E染色体在硬粒小麦背景中能通过雄配子传递,但不通过雌配子的传递。该研究为创建全套硬粒小麦长穗偃麦草双体附加系及代换系提供基础。

    • 蒺藜苜蓿MtbHLH148转录因子的克隆与转化及其功能分析

      2019, 39(6):963-973. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.0963 CSTR:

      摘要 (2343) HTML (0) PDF 6.16 M (3260) 评论 (0) 收藏

      摘要:bHLH(Basic helixloophelix, bHLH)转录因子家族是植物最大的转录因子家族之一,广泛参与植物生长发育和盐胁迫应答机制。该研究利用同源克隆的方法克隆蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的MtbHLH148基因,采用qRTPCR方法分析MtbHLH148基因在蒺藜苜蓿中的表达特性,构建超表达载体并通过农杆菌侵染法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),对转基因拟南芥的耐盐性相关功能进行分析研究。结果显示:(1)从蒺藜苜蓿中获得MtbHLH148基因,该基因cDNA全长1 343 bp,包含开放阅读框为603 bp,编码 201 个氨基酸,蛋白分子量22.7 kD,等电点为11.76;蛋白结构分析显示,该蛋白无跨膜结构域,无信号肽,为亲水性蛋白;含有精氨酸/赖氨酸残基的保守结构域和典型的bHLH结构域;二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主。(2)亚细胞定位表明,MtbHLH148蛋白定位在细胞核。(3)进化树分析表明,MtbHLH148与大豆(Glycine max)的亲缘性最近;启动子分析发现,该基因启动子区域含有光响应元件、MYB结合位点以及ABA应答元件ABRE,可能参与非生物胁迫。(4)qRTPCR分析发现,MtbHLH148基因在蒺藜苜蓿的茎中表达量最高,叶中表达量最低,且MtbHLH148基因受ABA(100 μmol/L)诱导并在盐胁迫(200 mmol/L NaCl)处理8 h内表达量上调,而在低温(4 ℃)处理时表达量明显下调。(5)成功构建超表达载体pCAMBIA3301MtbHLH148并转化拟南芥获得16个抗性株系,经鉴定有12个过表达株系,其中表达量最高的转基因株系为OE8;对OE8株系耐盐性功能分析发现,转基因拟南芥植株的发芽率明显高于野生型,盐胁迫下转基因拟南芥的根长是野生型的1.5倍,表明其耐盐性得到了增强。研究表明,MtbHLH148基因可能在盐胁迫调节机制中具有一定的调控作用。

    • 不结球白菜BcMLPK基因在自交不亲和中的功能研究

      2019, 39(6):974-981. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.0974 CSTR:

      摘要 (1725) HTML (0) PDF 4.02 M (1598) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以不结球白菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis Makino)自交不亲和系品种‘矮脚黄’为实验材料,利用VIGS技术将BcMLPK基因构建到pTY载体,进行定量分析,研究其在自交不亲和中的功能。结果表明:(1) BcMLPK基因序列长为1 443 bp,编码480个氨基酸,将BcMLPK蛋白氨基酸序列与其他物种的MLPK氨基酸比较表明,BcMLPK基因与其他物种中该基因具有高度保守的结构域。(2) 成功构建pTYBcMLPK载体,采用基因枪法侵染‘矮脚黄’,其新生的真叶有明显的花叶症状,选取发病的叶片及花蕾进行实时定量qRTPCR,发现侵染的植株中BcMLPK基因表达量约为对照组的50%。(3) 花期对植株进行自交授粉,实验组有明显的结荚现象,而对照组则出现雌蕊未能明显伸长,显示受精异常的现象;统计结果表明实验组的自交不亲和指数和结实率均高于对照组。研究表明,不结球白菜MLPK基因的沉默能够抑制‘矮脚黄’自交不亲和相关基因BcMLPK的转录水平表达。

    • 牵牛胁迫应答基因PnLOG2的克隆及功能验证

      2019, 39(6):982-990. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.0982 CSTR:

      摘要 (2065) HTML (0) PDF 2.67 M (1560) 评论 (0) 收藏

      摘要:RING型E3泛素连接酶在植物应答非生物胁迫过程中发挥着重要功能。该研究从圆叶牵牛中克隆出RING型E3泛素连接酶基因PnLOG2,该基因序列号为XM_019321049.1。利用ORF Finder预测PnLOG2基因编码开放阅读框长度为912 bp (51~992 bp),编码313个氨基酸,蛋白分子质量34.38 kD,理论等电点为5.14。系统发育分析表明,PnLOG2基因与番茄亲缘关系最近。组织特异性分析表明,PnLOG2基因在牵牛不同组织均有表达,在老茎和新叶中表达量较高。qRTPCR分析结果表明,PnLOG2基因在圆叶牵牛根和叶中受干旱、盐碱胁迫诱导显著上调表达。通过异源表达PnLOG2基因于酵母细胞中,发现干旱、盐碱胁迫下PnLOG2基因提高了重组酵母的耐盐和耐旱能力,但降低了对碱的耐受性。该研究初步阐明了PnLOG2基因在干旱、盐碱胁迫下的功能,为进一步研究RING型E3泛素连接酶在非生物胁迫中的机理提供了理论依据。

    • 桑树MaGPX家族基因的克隆及表达分析

      2019, 39(6):991-1000. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.0991 CSTR:

      摘要 (2106) HTML (0) PDF 5.83 M (1741) 评论 (0) 收藏

      摘要:谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidases, GPXs)是植物细胞清除活性氧的重要酶类之一,与植物的抗逆性紧密相关。该研究以桑树(Morus alba L.)‘红果2号’为材料,利用RTPCR方法克隆了桑树MaGPX基因家族6个成员。生物信息学分析表明,MaGPX蛋白序列具有植物GPX的典型结构域和Cys残基,并与拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtGPX蛋白序列具有较高的相似性。亚细胞定位结果表明,MaGPX1/2/3/6可能定位在细胞膜、细胞质和细胞核,MaGPX4定位在叶绿体,MaGPX5可能定位在细胞膜,暗示桑树MaGPX成员具有功能的分化。qRTPCR分析表明,MaGPX基因家族各成员在芽、叶、根、雄花、雌花以及果实中均有表达,其中MaGPX1/3/5在根以及雄花中高表达,MaGPX2在雄花中高表达,MaGPX4在叶和雄花中高表达,MaGPX6在果实中高表达;MaGPX各成员的表达受干旱胁迫诱导,各成员对干旱胁迫的响应随着处理时间和胁迫程度的变化而有所不同,其中MaGPX1、MaGPX2和MaGPX3可能在清除活性氧和维持细胞内氧化还原平衡中发挥重要作用。该研究结果为桑树MaGPX基因家族的生理功能研究奠定了良好基础。

    • 葡萄风信子MaGT1基因的克隆及其表达分析

      2019, 39(6):1001-1008. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1001 CSTR:

      摘要 (2138) HTML (0) PDF 4.31 M (1782) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以葡萄风信子(Muscari ameniacum)‘亚美尼亚’为试材,克隆了花青素合成途径过程中的类黄酮糖基转移酶基因MaGT1(GenBank登录号MK652470)。该基因开放阅读框全长1 338 bp,编码445个氨基酸,预测蛋白分子量为49.301 kD,理论等电点为5.40。结构分析显示,MaGT1蛋白具有PSPG保守结构域、UDP糖基转移酶家族结构域和UDP葡萄糖醛酸基/葡萄糖基转移酶保守域(UDPGT)。进化分析表明,MaGT1蛋白与油棕、海枣、葡萄亲缘关系相近,聚类于类黄酮糖苷糖基转移酶类分支,以UDP葡萄糖/鼠李糖为主要糖供体。花青苷含量测定显示,花青苷仅在葡萄风信子着色的花中积累,在根、鳞茎和叶以及未着色的花蕾(S1)中几乎检测不到花青苷,且随着花的发育,花青苷含量不断增加,并在衰败期(S5)达到最高。荧光定量PCR分析表明,MaGT1基因的表达具有显著的时空特异性,并在花中优势表达,而在根、鳞茎和叶片中微量表达;在花发育不同阶段,MaGT1基因的表达量随着花发育不断增加,并在盛花期达到峰值。研究表明,MaGT1蛋白催化反应是花青素合成途径中的重要修饰步骤。该研究结果为进一步分析MaGT1基因在葡萄风信子花青素合成和调控中的功能提供了依据。

    • 枸杞己糖激酶基因LbHXK的克隆及表达分析

      2019, 39(6):1009-1015. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1009 CSTR:

      摘要 (2045) HTML (0) PDF 4.09 M (1639) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以宁夏枸杞‘宁杞1号’果实为材料,利用RTPCR技术, 分离出枸杞己糖激酶基因LbHXK的全长序列(1 494 bp),该基因包含完整开放阅读框ORF,编码498个氨基酸,蛋白质分子量为53.88 kD ,理论等电点5.96; LbHXK基因编码的蛋白具有己糖激酶家族显著的特征,包含一个己糖激酶小亚基 (Gly91~Val228)和一个大亚基结构(Asn229~Asp476),该蛋白三级结构为V型,并且存在一个葡萄糖结合结构域;LbHXK与茄科烟草的同源性最高为93.36%。 实时荧光定量分析发现,LbHXK基因在不同组织均有表达,叶中最高,茎中次之,根中最低,且组织间差异不显著;随着果实发育LbHXK基因表达量呈先升后降的变化趋势,并在色变期(开花后约22 d)达到最高,随后到果实成熟期降至最低,且果实发育前中期显著高于后期。该研究结果为进一步探讨枸杞LbHXK基因的功能奠定了基础。

    • 中国南瓜CmHSP70基因的克隆及表达分析

      2019, 39(6):1016-1023. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1016 CSTR:

      摘要 (1807) HTML (0) PDF 6.01 M (1625) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究中国南瓜(Cucurbita moschata)热激蛋白70基因的功能,该研究采用转录组测序和RTPCR方法,从中国南瓜中分离获得3个HSP70基因的开放阅读框(ORF)全长,分别命名为CmHSP701、CmHSP702和CmHSP703,三者的序列长度分别为1 998、1 941和2 118 bp,编码666、647和706个氨基酸。蛋白序列分析显示,3个CmHSP70蛋白均属于亲水性蛋白,都含有典型的NBD和SBD保守结构域;CmHSP701蛋白含有信号肽和跨膜结构,亚细胞主要定位于内质网;CmHSP702蛋白和CmHSP703蛋白不含信号肽和跨膜结构,亚细胞主要定位于细胞质和叶绿体。同源比对和进化分析发现,3个CmHSP70蛋白与苦瓜、甜瓜和黄瓜的HSP70蛋白的相似性最高且遗传距离最近。qRTPCR分析显示,42 ℃处理能够诱导3个CmHSP70基因在根、茎、嫩叶和成熟叶中表达,并且表达量存在明显的组织特异性,成熟叶中基因的表达量最高;高温条件下,成熟叶中3个CmHSP70基因均能够在短时间内(处理0~2 h)响应热胁迫而大量表达,尤其是CmHSP702基因,推测该基因可能在中国南瓜热胁迫过程发挥重要的调节作用。该研究结果为深入了解HSP70基因功能以及阐明中国南瓜的耐热机制提供理论依据。

    • 茶树CPP转录因子家族的全基因组鉴定及分析

      2019, 39(6):1024-1032. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1024 CSTR:

      摘要 (2237) HTML (0) PDF 4.45 M (1710) 评论 (0) 收藏

      摘要:CPP (cysteinerich polycomblike protein)转录因子广泛存在于动植物中,是一类成员数目较少的转录因子家族,在调控植物生长发育和响应非生物胁迫中起重要作用。该研究通过对茶树基因组系统的鉴定,获得10个CsCPP转录因子均具有典型的CXC结构域。系统发育分析将CsCPP家族成员分为4类(A~D),且大部分成员与葡萄在进化关系上更为接近。A类和C类成员的CXC结构域分布在蛋白序列的N端,而B类和D类成员分布在C端。茶树组织表达分析表明,CsCPP转录因子在生长活跃的顶芽和嫩叶中普遍高表达,不同组织的表达水平排序为:顶芽和嫩叶>根和茎>成熟叶和果>老叶和花。启动子分析发现了CsCPP家族成员的启动子区域存在大量的ABA和干旱响应元件;干旱处理下,6个CsCPP成员的表达水平均有不同程度上调,其中4个成员在ABA处理后表达迅速上调,表明CsCPP转录因子可能在ABA介导的干旱胁迫响应中起正调控作用;低温处理下,大部分CsCPP成员的表达均有轻微下调,而CsCPP2和CsCPP6的表达水平在6 h达到顶峰,表达量均超过2倍。研究结果为进一步发掘茶树CPP转录因子家族的功能奠定了基础。

    • 胞外ATP对AlCl3诱导的细胞死亡过程中胞内H2O2和Ca2+水平的影响及其生理机制分析

      2019, 39(6):1033-1041. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1033 CSTR:

      摘要 (1963) HTML (0) PDF 2.70 M (1372) 评论 (0) 收藏

      摘要:该实验以烟草悬浮细胞 BY2 为材料,在烟草悬浮细胞中分别加入0.05、0.10、0.15、0.20 mmol·L-1AlCl3,以等体积去离子水处理的悬浮细胞液为对照,并依据前述实验结果选择0.15 mmol·L-1 AlCl3,分别添加5 mmol·L-1 DMTU(H2O2 抑制剂)、20 μmol·L-1CaCl2、15 μmol·L-1 LaCl3(Ca2+通道抑制剂)和50 μmol·L-1 ATP设计多项处理,分析胞外ATP(eATP)对铝离子(Al3+)胁迫引起的植物细胞死亡及其胞内H2O2、Ca2+的影响,以揭示Al3+胁迫下植物调节细胞死亡的可能机制,进一步扩展对eATP功能的认知。结果显示:(1)随着 AlCl3 胁迫浓度的提高,细胞死亡水平和胞内H2O2水平上升,而胞内Ca2+和eATP水平则逐渐降低。(2)外援施加H2O2抑制剂 DMTU(二甲基硫脲)和Ca2+能够有效缓解AlCl3诱导的细胞死亡水平的上升;而Ca2+通道抑制剂LaCl3(三氯化镧)则加剧了AlCl3胁迫下的细胞死亡。(3)在AlCl3胁迫下对细胞添加外源ATP,能够缓解AlCl3胁迫下胞内H2O2水平上升和Ca2+水平下降的同时,并显著降低AlCl3胁迫导致的细胞死亡。研究表明, Al3+以剂量依赖的模式提升细胞死亡和细胞内H2O2的水平并降低胞内Ca2+和eATP水平,AlCl3诱导的细胞死亡受到H2O2和Ca2+水平变化的调节,eATP可以通过调节H2O2与Ca2+水平缓解AlCl3诱导的细胞死亡。推测Al3+胁迫可能通过抑制钙离子通道而破坏了细胞内H2O2和Ca2+之间的协同关系,外源ATP对Al3+诱导H2O2上升的缓解作用可能是由于其提升了细胞的抗氧化能力。

    • 中国产桫椤类配子体在不同基质胁迫下的形态畸变多样性研究

      2019, 39(6):1042-1052. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1042 CSTR:

      摘要 (1624) HTML (0) PDF 5.82 M (1501) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确土壤污染对中国产桫椤科植物的生殖影响,以探讨中国桫椤类乃至其他濒危蕨类濒危的内在原因。该研究以中国产9种桫椤植物为材料,采用各植物原产地地表土壤培养孢子至配子体成熟,全程比较观察配子体畸变类型,统计畸变率;并分别取3个属的代表种笔筒树、大叶黑桫椤和中华桫椤的孢子,以MS培养基为对照,分别用5 mg·kg-1Pb2+和1 mg·kg-1Cd2+单因素胁迫培养配子体,比较观察各组的配子体形态畸变类型,统计畸变率。结果表明:(1)中国产桫椤类9种植物配子体培养过程中共出现17种形态畸变类型,其中4种为分化畸变,7种为假根畸变,4种为细胞畸变,2种为性器畸变。(2)不同培养基——对照组(MS培养基)、原产地土壤、Cd2+胁迫、Pb2+胁迫对中国产桫椤科9种植物配子体的平均畸变比例分别是2.28%、12.61%、31.58%和33.58%。(3) 9种桫椤的配子体畸变类型及其畸变率均与培养基的胁迫程度呈正相关关系,其配子体发育都受到了产地土壤污染的严重伤害。(4) 3种桫椤属植物配子体对土壤环境胁迫的耐受力强弱为黑桫椤属>白桫椤属>桫椤属。(5)桫椤科配子体的形态畸变多样性与胁迫条件之间具有稳定的对应关系。

    • 遮光对连香树幼苗光合特性及其叶片解剖结构的影响

      2019, 39(6):1053-1063. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1053 CSTR:

      摘要 (2086) HTML (0) PDF 4.05 M (1802) 评论 (0) 收藏

      摘要:以2年生连香树实生苗为材料,在田间通过黑色遮阳网设置全光照(L0)及透光率55%(L1)、25%(L2)和10%(L3)4种光环境,研究遮光对连香树幼苗光合作用及叶片解剖结构的影响。结果表明:(1)连香树幼苗叶片Pn在全光和L1处理下呈非典型的“乁”形变化,未出现“午休”现象,中午14:00出现极值,而在L2和L3处理下变化相对缓和,极值出现在中午12:00;叶片Gs呈现与Pn类似的变化趋势,而Ci则呈基本一致的凹形变化。(2)各处理PnGsTr的日均值均表现为L0>L1>L2>L3,而Ci的日均值则呈相反的顺序;PnGsTr、气温和光合有效辐射均呈极显著正相关关系(P<0.01)。(3)全光照连香树幼苗的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)均显著高于遮光处理,并维持较高的Pn而未出现明显的光抑制;遮光导致幼苗的LCP、LSP、Rd显著降低,有利于充分利用弱光,以满足低光环境下植株的正常生长。(4)与全光照相比,遮光下连香树叶片气孔密度显著变小,但气孔器长度、气孔器宽度、单个气孔器面积显著增加,气孔器面积百分比减少,影响幼苗细胞内外的水分和气体传递。(5)遮光条件下,连香树叶片明显变薄,表皮细胞厚度减小,栅栏组织(PT)厚度降低,排列变得疏松,海绵组织(ST)厚度增加,PT/ST相应减小。(6)与全光照相比,强度遮光下(L2和L3)连香树幼苗生长受阻,苗高(H)和基径(D)明显减小,生物量模型D2H下降;而轻度遮光(L1)下幼苗H和D、H/D和D2H均未出现显著变化。研究发现,连香树具有一定的光忍耐性和喜光性,对光照条件的生态幅较宽,轻度遮光影响较小,但强度遮光对连香树幼苗气体交换参数和光合响应特征产生了显著影响,同时影响了叶片的解剖结构和气孔分布特征,从而影响连香树幼苗的生长形态。在育苗生产中,适度遮光有利于降低气温、减小蒸腾,但遮光后田间有效辐射强度应保持在自然光强的55%以上。

    • 叶片涂施多环芳烃在黄瓜体内的积累效应及对其生理特性的影响

      2019, 39(6):1064-1074. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1064 CSTR:

      摘要 (2057) HTML (0) PDF 1.41 M (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄瓜品种 ‘秀川701’ 为材料,采用叶片涂施试验,考察了不同浓度的多环芳香烃(PAHs)萘、菲、荧蒽、苯并(a)蒽、苯并(a)芘混合液胁迫处理对黄瓜生长、生理和品质的影响及PAHs在黄瓜植株体内的积累特征,探究PAHs对蔬菜作物的生长影响及毒害机理。结果表明:(1)黄瓜7个部位(根、茎、叶片、叶柄、果皮、果肉、果瓤)中总PAHs含量随着叶片涂施浓度的升高呈先增加后降低的趋势,营养器官中以叶片含量最高、叶柄含量最低,果实中果皮含量最高、果瓤含量最低。(2)外源PAHs胁迫对黄瓜株高、茎粗、根长、叶长、叶宽、果实纵径、果实横径、单果重的影响均为低浓度促进中高浓度抑制。(3)外源PAHs处理使叶片SOD、CAT活性下降,MDA含量先提高后降低,尤其是中浓度胁迫下POD活性、叶绿素含量均显著提高。(4)外源PAHs对黄瓜果实维生素C、可溶性蛋白、可滴定酸含量的影响表现为低浓度促进中高浓度抑制,而对可溶性糖、可溶性固形物含量均具有抑制作用。研究认为,5种PAHs在黄瓜体内呈现出了特定的分布规律,直接暴露于大气环境的部位更容易吸收、积累PAHs;PAHs作为典型有机污染物,给黄瓜生长发育带来伤害的同时也起到了正向促进作用,且叶片对PAHs的吸收以及PAHs对黄瓜生理特性的促进或抑制作用都有一定阈值。

    • 不同品种葡萄对高温的生理响应及耐热性评价

      2019, 39(6):1075-1084. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1075 CSTR:

      摘要 (2256) HTML (0) PDF 1.16 M (1649) 评论 (0) 收藏

      摘要:以新疆农业科学院吐鲁番农业科学研究所葡萄资源圃中选取的19个具有代表性葡萄品种作为试验材料,在当地自然高温期中段(7月份,日最高温>35 ℃),对葡萄叶片气体交换参数、叶绿素含量、抗氧化酶活性、脯氨酸含量等12个生理指标进行测定,采用模糊隶属函数分析法结合有序样本最优分割聚类法对不同品种耐热性进行评价,考察不同葡萄品种对高温的生理响应差异,为葡萄高温逆境栽培和耐热品种选育提供参考。结果表明:(1)在自然高温条件下,19个品种葡萄的耐热性表现存在差异,‘红地球’、‘藤稔’、‘贝达’、‘和田黄’耐热性较强,而‘无核白’、‘红旗特早玫瑰’、‘水晶无核’、‘维多利亚’、‘矢富罗莎’、‘克瑞森无核’耐热性较弱。(2)不同品种叶片丙二醛含量和抗氧化酶活性变化对高温响应差异较大,耐热性较强的‘红地球’和‘藤稔’的丙二醛含量相对较低,而‘贝达’、‘和田黄’的丙二醛含量相对较高,但其抗氧化酶活性均较高。(3)模糊隶属函数法分析结果表明,各品种生理指标的隶属函数值(AR)大小与其耐热性直观表现基本一致,AR可作为评价葡萄品种耐热性评价的综合指标;进一步聚类分析结果将参试品种划分为耐热性强、中、弱3个类型,并筛选出‘红地球’、‘藤稔’、‘贝达’、‘和田黄’等4个耐热性较强的品种。

    • 土壤铅胁迫对地被竹出笋成竹的影响研究

      2019, 39(6):1085-1095. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1085 CSTR:

      摘要 (2410) HTML (0) PDF 1.38 M (1907) 评论 (0) 收藏

      摘要:以6种地被竹(菲黄竹、菲白竹、铺地竹、美丽箬竹、白纹椎谷笹和狭叶倭竹)为材料,设计3个土壤铅浓度处理(0、300、1 500 mg·kg-1),研究土壤铅胁迫对地被竹出笋成竹数量和新竹抗逆生理特性的影响,并采用隶属函数法对地被竹出笋成竹期的土壤铅耐受性进行综合评价。结果表明:(1)土壤铅胁迫对地被竹笋期节律的影响主要出现在出笋盛期(4~5月),发笋数的降低会导致多数竹种退笋率下降,以稳定新竹数量,只有菲白竹、白纹椎谷笹、狭叶倭竹的新竹数在高浓度土壤铅胁迫下显著低于CK,降幅分别为15.87%、23.64%和31.25%。(2)土壤铅胁迫会普遍引起地被竹新竹超氧阴离子和丙二醛含量的增加,在高浓度铅胁迫下铺地竹中二者含量最低(9.96 μg·g-1、0.016 μmol·g-1),狭叶倭竹的超氧阴离子含量最高(15.99 μg·g-1),菲黄竹的丙二醛含量最高(0.021 μmol·g-1)。(3)与其余4个竹种不同,在土壤铅胁迫下白纹椎谷笹和狭叶倭竹不能显著积累游离脯氨酸,细胞渗透调节作用弱。(4)6种地被竹在出笋成竹期对高浓度土壤铅的耐受性排序为:美丽箬竹(0.79)>铺地竹(0.75)>菲白竹(0.70)>狭叶倭竹(0.49)>白纹椎谷笹(0.39)>菲黄竹(0.38),其中美丽箬竹、铺地竹和菲白竹出笋成竹数量正常,且具有较强的抗逆生理特性,具有在高浓度土壤铅污染地区应用的潜力。

    • 遮荫和干旱复合处理对黄藤幼苗个体生长及生理特性的影响

      2019, 39(6):1096-1104. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1096 CSTR:

      摘要 (2234) HTML (0) PDF 1.55 M (1879) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1年生黄藤(Daemonorops jenkinsiana)实生苗为试验材料,采用盆栽控制试验测定分析遮荫和干旱复合处理下黄藤幼苗的生长状况、叶片光合参数、生物量及生理特征的变化情况,以阐明遮荫和干旱复合处理对其生长和生理的影响规律。结果显示:(1)黄藤的株高、地径和功能叶片数目均随遮荫度上升而增加;植株叶片的生物量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均随遮荫度上升而呈先上升后下降的趋势。(2)黄藤叶片的可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)随着遮荫度的增加而先增加后下降,丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性则均呈先下降后上升的趋势。(3)中度遮荫时,黄藤的株高、地径、功能叶数目、叶片生物量的积累以及PnTr、WUE、Pro和SP含量均显著升高(P<0.05),SOD活性和MDA含量则显著降低(P<0.05)。(4)干旱胁迫导致黄藤的株高、地径、功能叶片数目、叶片生物量积累、PnTr、WUE显著降低,SOD活性、POD活性、MDA含量和Pro含量均显著升高。研究发现,遮荫和干旱复合作用影响黄藤幼苗的生长和发育。黄藤幼苗能通过调整生长策略、光合策略、代谢策略等使植株逐步适应或耐受胁迫,表现出一定的抗旱性和喜阴性;中度遮荫(遮光20%~30%)能够改善黄藤幼苗的生境,并能缓解干旱胁迫对植株造成的伤害,对其生长有利。

    • 镉胁迫对马蔺根系形态及部分生理指标的影响

      2019, 39(6):1105-1113. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1105 CSTR:

      摘要 (2023) HTML (0) PDF 1.15 M (1619) 评论 (0) 收藏

      摘要:以野生马蔺种子培育的实生苗为试验材料,采用水培法研究不同质量浓度镉(0、10、25、50、100、150 mg·L-1)对马蔺幼苗生长、根系形态及部分生理指标的影响,分析镉胁迫下马蔺根系形态和生理指标的变化特征,以探讨马蔺的耐镉能力及耐镉机制。结果表明:(1)与对照相比,低浓度镉(10~25 mg·L-1)促进了马蔺株高、地上部干重、根干重、总根长、根表面积、根体积和根系活力的增加,中高浓度镉(50~150 mg·L-1)抑制根系生长,其株高、根干重、总根长等低于对照,根表面积、根体积和根系活力显著低于对照。(2)随镉浓度增加,马蔺叶片和根系中相对电导率、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和脯氨酸(Pro)含量增加,但可溶性蛋白含量(SP)则先升高后降低;根系的超氧化物歧化酶(SOD)活性随镉浓度增加先升高后降低,而叶片SOD活性则持续增加。(3)马蔺地上部和地下部镉含量随镉离子浓度升高而增加,根系和地上部镉含量分别达到829.39~8 944.54 和200.60~519.76 mg·kg-1,转移系数为0.06~0.32(<1.0),大多数镉离子被保留在根中,只有少量被转移到地上部。研究发现,在镉胁迫条件下,马蔺幼苗可能是通过根系对镉离子的积累,减少镉离子从根部到地上部的转移,并通过提高抗氧化酶活性、保持渗透平衡和清除过量自由基,从而提高其对镉的耐受性。

    • 棉花肉桂醇脱氢酶基因在棉纤维中的表达及对其结构组分的影响

      2019, 39(6):1114-1120. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1114 CSTR:

      摘要 (1939) HTML (0) PDF 1.17 M (1717) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用农杆菌介导法获得‘新陆早36号’转棉花肉桂醇脱氢酶基因(GhCAD6)材料,以转基因T6代植株为试材,对GhCAD6基因在叶片基因组中的整合情况和不同发育阶段棉花纤维中的表达量进行分析,研究该基因对棉纤维中结构多糖和苯丙烷类化合物含量及纤维中苯丙烷类结构单体的影响。结果显示:(1)GhCAD6基因以单拷贝的形式整合到受体棉花基因组中。(2)转基因植株纤维中GhCAD6基因的表达量低于相同发育阶段对照样品,在对照样品中GhCAD6基因的表达量表现为先升高,在20 DPA(开花后天数)时表达量最高,之后下降,而在转基因植株纤维中先上升,并于发育15 DPA时表达量下降,20 DPA时又上升至最高,之后再次下降。(3)成熟纤维中,转GhCAD6基因植株纤维中苯丙烷类化合物含量低于对照,但结构多糖含量的差别不明显。(4)转GhCAD6基因纤维中苯丙烷类结构单体——紫丁香基木质素(S木质素)和愈疮木基木质素(G木质素)的比值下降。研究表明,棉花转入GhCAD6基因后,纤维发育(15 DPA)中GhCAD6基因的表达量变化可能导致棉花中苯丙烷类化合物含量及其结构单体比率变化,从而造成棉花纤维品质改变。该研究结果可为深入分析GhCAD6基因在改良棉花纤维品质的作用机理提供理论依据。

    • 福建梅花山自然保护区蕨类植物区系研究

      2019, 39(6):1121-1126. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1121 CSTR:

      摘要 (2184) HTML (0) PDF 570.73 K (3541) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外调查和资料整理,统计分析梅花山自然保护区蕨类植物区系组成和分布区类型,比较其与周边相邻4个自然保护区的蕨类植物区系的相似性。结果表明:(1)梅花山自然保护区共有蕨类植物42科83属189种,科、属组成优势现象明显,区系起源古老。(2)分布区类型在科、属级水平上以泛热带分布和世界分布为主,种级水平以热带亚洲分布、东亚分布和中国特有分布为主,热带亲缘明显,具有由热带向温带过渡的性质。(3)在地理亲缘关系上,梅花山与梁野山的蕨类植物区系联系最为紧密,与圭龙山的关系次之,与热带区系性质较强的南靖南亚热带雨林自然保护区和典型的中亚热带性质的武夷山自然保护区的蕨类植物区系联系较为疏远,具有从南亚热带向中亚热带过渡的明显特点。

    • 中国桑科植物属的空间分布及多样性

      2019, 39(6):1127-1134. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1127 CSTR:

      摘要 (2591) HTML (0) PDF 4.26 M (1873) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以FRPS《中国植物志》全文电子版网站、中国在线植物志(eFlora)网站和国家标本资源共享平台(NSII)网站收录的全部中国桑科植物数据为基础,以部分省的植物志以及正式发表的论文为补充,查找每一个桑科植物的具体分布地点(精确到县一级),并采用地理信息系统技术,以县为空间数据的基本单元,以桑科12属的植物为研究对象,制作属的空间分布图,计算空间相似性系数,分析桑科植物各属的空间多样性及其差异。结果表明:(1)中国桑科植物中桑属的分布最广,橙桑属的分布最狭窄。(2)橙桑属与其他属的空间分布相似性系数均较低(0~0.044 4),其中橙桑属与见血封喉属和牛筋藤属的相似性系数均为0,表明橙桑属与其他属的分布几乎没有重叠区;榕属与构属和柘属的空间分布相似性系数分别为0.739 4和0.679 5,表明这3属的空间分布有较多的重叠区;见血封喉属的分布范围较广,从热带到亚热带地区均有。(3)中国桑科植物属的多样化中心(保护区域)集中在热带和亚热带地区,其中波罗蜜属和葎草属的多样化中心均在云南,鹊肾树属的多样化中心在海南,柘属的多样化中心从热带、南亚热带扩大至中亚热带地区;榕属在中国有98个种,多样化中心分布在甘肃东南部、贵州东北部、云南南部、广西西南部、台湾南部和海南西部;桑属(11个种)的多样化中心分布在重庆南部、湖北南部、湖南西北部、贵州中南部、云南东部和广西西部。研究认为, 中国桑科植物属的多样化中心各有特点,基于县的空间分布及多样性研究结果能够具体确定中国桑科植物属的最小保护区域;且该研究结果支持贵州地区是桑属植物的分化中心和过渡中心。

    • 噬齿昂氏藓——中国昂氏藓科一新记录种

      2019, 39(6):1135-1138. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1135 CSTR:

      摘要 (2007) HTML (0) PDF 1.84 M (1567) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了采自西藏的中国昂氏藓科昂氏藓属一新记录植物——噬齿昂氏藓[Aongstroemia julacea (Hook.) Mitt.],对该种的形态学特征进行了描述,拍摄了显微形态结构照片,并对其生境和地理分布以及与相似种的形态学比较进行了讨论,编制了中国昂氏藓属分种检索表。凭证标本存放于中国农业大学标本馆(BAU)。

    • 西藏4种新分布药用植物

      2019, 39(6):1139-1142. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.06.1139 CSTR:

      摘要 (1803) HTML (0) PDF 1.50 M (1963) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全国第四次中药资源普查试点之西藏自治区墨脱县野外调查中,发现西藏2个新记录属植物——球果藤属(Aspidocarya)与龙珠属(Tubocapsicum),4个新记录种植物——球果藤(Aspidocarya uvifera Hook. f. et Thoms.)、龙珠(Tubocapsicum anomalum)、毛花槭(Acer erianthum Schwer.)和清香藤(Jasminum lanceolarium Roxb.),凭证标本保存于西藏高原生态研究所植物标本室(XZE)。该次发现的植物新记录丰富了西藏的植物区系,更加深入地了解了当地的药用植物资源。