• 2021年第41卷第9期文章目次
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    • 海岛棉GbHCT13基因的功能验证

      2021, 41(9):1439-1449. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1439

      摘要 (1335) HTML (0) PDF 13.44 M (1594) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究利用海岛棉‘新海21’和陆地棉ND203以及模式植物拟南芥,通过转基因及荧光定量检测等方法探究海岛棉GbHCT13基因(GenBank 登录号MW048849)在纤维发育中的功能。结果显示:(1)成功构建重组载体pCAMBIA3301GbHCT13,经农杆菌介导法转化、除草剂抗性基因筛选、荧光定量检测方法鉴定获得转GbHCT13基因拟南芥T3代植株4株;qRTPCR检测表明,转基因植株中GbHCT13基因表达量较野生型极显著增加。(2)转基因拟南芥过表达GbHCT13基因使植株同一时期的生长较野生型旺盛,株形、叶片数、抽薹数和茎秆表皮毛数量均与野生型存在差异;组织化学分析发现,转GbHCT13基因的拟南芥较野生型茎秆初生木质部生长活跃,导管增粗,次生木质部导管细胞壁横截面积变大,但髓质细胞无明显变化;过表达GbHCT13使拟南芥中木质素合成途径基因发生不同程度改变,其中CADCCoAOMTPAL和4CLGbHCT13基因的表达呈正相关。(3)经大田筛选、分子鉴定,成功获得转GbHCT13基因棉花植株3株;转GbHCT13基因棉花的棉纤维伸长率增加,纤维强度增大;沉默GbHCT13基因使棉花植株木质素含量降低,茎秆表皮毛数量减少,木质部导管细胞数量减少,导管细胞壁中木质素沉积量降低,而棉株并未发生株高上的明显矮化现象,且木质素合成通路中的CADCCoAOMTCCRPAL 4个基因的表达均呈降低趋势,说明抑制GbHCT13使得棉花生长代谢受阻,影响纤维发育起始。研究表明,GbHCT13基因能影响棉花植株中木质素合成从而调控纤维的生长发育,其功能与GbHCT13基因在模式植物拟南芥中的基本一致。

    • 苦荞类黄酮糖基转移酶FtUFGT1的重组表达与酶学性质分析

      2021, 41(9):1450-1456. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1450

      摘要 (1077) HTML (0) PDF 3.67 M (1556) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄酮类化合物是苦荞重要的功能性成分,其糖基化修饰可改变生物体内黄酮类化合物的稳定性、可溶性及生物活性。该研究基于苦荞转录组数据并以苦荞叶片中提取的总RNA为材料,利用RTPCR克隆了苦荞类黄酮糖基转移酶(UDPglycose:flavonoidglycosyltransferase,UFGT)基因FtUFGT1,采用无缝克隆方式构建其重组表达载体并转化大肠杆菌Rosetta(DE3)感受态,采用GSTresin纯化重组表达的蛋白,采用高效液相色谱(HPLC)技术检测分析纯化后FtUFGT1的酶学性质。结果表明:(1)成功克隆的FtUFGT1编码区为1 413 bp,其编码470个氨基酸,并成功构建了FtUFGT1的重组表达载体pGEX6p1FtUFGT1。(2)经转化苦荞FtUFGT1基因在大肠杆菌Rosetta(DE3)中得到可溶性的表达,并通过GST亲和层析纯化得到高纯度的苦荞FtUFGT1蛋白。(3)HPLC分析显示,以槲皮素为底物,苦荞FtUFGT1可催化异槲皮素的合成,比活力为9.174 U/mg;重组FtUFGT1的最适温度为30 ℃,最适pH为7.0,5%(V/V)的甲醇和0.5%(V/V)的Triton X100可以显著抑制其活性。研究结果为深入揭示FtUFGT1的生物学功能及体外催化黄酮类衍生物的合成奠定了基础。

    • 葡萄NIP基因家族的鉴定与表达分析

      2021, 41(9):1457-1466. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1457

      摘要 (1681) HTML (0) PDF 7.57 M (2153) 评论 (0) 收藏

      摘要:类根瘤菌26膜内在蛋白(nodulin 26like intrinsic proteins,NIPs)是水通道蛋白的亚类,在植物营养获取和胁迫应答过程中发挥着重要作用。该研究利用多种生物信息学软件,对葡萄NIP家族基因进行分析,并采用RTPCR方法克隆得到4个NIP家族基因,利用qRTPCR方法分析非生物胁迫下NIP基因的表达特征。结果显示:(1)在葡萄基因组中,共鉴定到8个NIP基因,分布于葡萄4条染色体上,主要定位在质膜中;结构上含有6个跨膜结构域和两个典型的保守结构域NPA;氨基酸序列中存在很多个可能的磷酸化位点。(2)进化分析表明葡萄和拟南芥NIP基因具有较高的同源性,基因结构包含外显子数4~6个,保守基序种类和数量相似;基因启动子上游2 kb包含多种应答逆境和激素的顺式调控元件,其数量差异可能与基因本身功能相关。(3)NIP家族基因在不同组织中表达水平差异较大,多数成员在叶中表达水平较高,在茎中较低;成功克隆得到4个葡萄VvNIP基因,其长度分别为789 bp、606 bp、897 bp、789 bp,分别编码262、201、298、293个氨基酸。(4)qRTPCR结果显示,不同胁迫处理下NIP基因在葡萄叶片中的表达水平不同:低温处理下葡萄NIP基因大多呈显著下调表达;盐胁迫下,除VvNIP21、VvNIP42外其余家族基因均呈下调表达;干旱胁迫下VvNIP42显著上调。研究表明,VvNIP基因对多种胁迫均有响应,为葡萄逆境胁迫机制研究提供了参考。

    • 百合LbCATLbGPX基因的克隆与表达分析

      2021, 41(9):1467-1474. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1467

      摘要 (1211) HTML (0) PDF 9.89 M (1344) 评论 (0) 收藏

      摘要:以切花百合(Lilium brownii var. viridulum)‘卡瓦纳’cDNA为模板,克隆了过氧化氢酶(LbCAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(LbGPX)基因。序列分析表明,这2个基因分别包含1 479 bp和519 bp的开放阅读框(ORF),编码492个和172个氨基酸。进化分析结果表明,LbCAT蛋白与岷江百合CAT蛋白的氨基酸序列相似性最高(99.19%),且亲缘关系最近;LbGPX蛋白与油棕GPX蛋白的氨基酸序列相似性最高(78.61%),亲缘关系最近。qRTPCR结果显示,LbCATLbGPX在百合根、鳞茎、叶和花中都有表达。LbCAT在叶中表达量最高,LbGPX在花中表达量最高。这2个基因在百合花蕾的生长发育过程中均有表达,且表达量逐渐增加;在PEG处理后2个基因的转录水平升高,但独角金内酯(SLs)处理却显著降低了这2个基因的转录水平;该结果为百合抗逆性机理研究以及抗逆育种奠定了基础。

    • 斑地锦黄烷酮3羟化酶基因及启动子的克隆与分析

      2021, 41(9):1475-1481. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1475

      摘要 (1100) HTML (0) PDF 1.06 M (1279) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以斑地锦茎叶为材料,利用同源克隆结合RACE和TailPCR法,克隆了1个黄烷酮3羟化酶(F3H)基因,命名为EmF3H(GenBank登录号为MW767838),其ORF区为1 092 bp,编码364个氨基酸。生物信息学分析显示,EmF3H蛋白相对分子质量为40.93 kD,等电点为5.47,属于2酮戊二酸铁依赖的双加氧酶超家族,其氨基酸序列与油桐的序列相似性为85.5%,在系统进化上为相对独立的一个分支。采用TailPCR法获得1 604 bp的EmF3H启动子序列,分析发现其内含TAATbox、CAATbox等序列和Gbox等光反应元件。qRTPCR结果表明,EmF3H基因在不同生长期各组织中均有表达,其中花期的根和果期的果实中表达水平最高。此结果为进一步研究EmF3H基因表达调控奠定了基础,也为完善斑地锦槲皮素生物合成途径提供了新思路。

    • 大花君子兰大小孢子发生与雌雄配子体发育的研究

      2021, 41(9):1482-1488. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1482

      摘要 (1252) HTML (0) PDF 10.87 M (1215) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究运用常规石蜡切片技术,对大花君子兰(Clivia miniata Regel)大、小孢子发生及雌、雄配子体发育进程进行解剖学观察分析,以探讨君子兰生殖生物学解剖特征,为君子兰种子发育和育种提供理论依据。结果表明:(1)大花君子兰花药4室,具分泌型绒毡层。(2)小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为连续型,小孢子四分体为左右对称型,成熟花粉为二细胞型。(3)倒生胚珠,双珠被,厚珠心和雌配子体发育为蓼型。(4)记录了雌雄配子体发育的对应关系,发现雄配子体发育趋于同步,雌配子体发育不同步。(5)开花散粉时,雌配子体尚有处于四核、八核胚囊的时期;成熟胚囊阶段,中央细胞的2个极核位于反足细胞端,反足细胞呈退化状态。具承珠盘结构。

    • 沙鞭不同居群染色体数目及核型分析

      2021, 41(9):1489-1499. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1489

      摘要 (1138) HTML (0) PDF 1.64 M (1558) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究采用常规压片法对分布于内蒙古高原的6个沙鞭居群的染色体核型进行研究,探讨沙鞭不同居群的核型特征及其进化关系。结果表明:(1)沙鞭6个居群的染色体数目恒定,均为2n = 2x = 46。(2)染色体有正中部着丝粒(M)、中部着丝粒(m)、亚中部着丝粒(sm)和亚端部着丝粒(st)4种类型,且中部着丝粒类型数量最多。(3)沙鞭不同居群核型公式存在差异。(4)核型类型有1A、2A、1B和2B型4种,染色体平均臂比介于1.29 ~ 1.62,长度比为1.73 ~ 2.68。(5)核型不对称系数处于55.96% ~ 59.95%,核型对称性较高,进化程度较为原始,其中37居群的核型不对称系数最大,进化程度较高,34居群的核型不对称系数最小,进化程度较低。(6)沙鞭6个居群聚为两类,37居群单独聚为一类,其他所有居群聚为一类,表明37居群与其他居群具有相对较远的亲缘关系。该研究首次报道了沙鞭不同居群的染色体核型特征及其进化关系,为以后沙鞭的系统进化和优良种质资源筛选奠定了细胞学证据。

    • EMS处理对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

      2021, 41(9):1500-1508. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1500

      摘要 (1358) HTML (0) PDF 14.08 M (1613) 评论 (0) 收藏

      摘要:甲基磺酸乙酯(EMS)是一种常用的诱变剂,在作物诱变育种上应用广泛。EMS在诱变种子的同时也是一种非生物胁迫,能显著降低种子的发芽率。该实验以小麦‘扬麦15’种子为实验材料,设置了7个EMS浓度处理梯度(0%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%和1.6%),每个浓度设置3个处理时间(10 h、12 h、14 h),在种子萌发后测定发芽势和发芽率,并对种子进行生物量测定和形态结构观察,探讨EMS处理对小麦种子萌发和幼苗生长的影响机制。结果表明:(1)随着EMS浓度的提高和处理时间的延长,小麦种子的萌发率逐渐降低;幼苗的生长逐渐变得缓慢,根长和叶长明显变短。(2)随着EMS处理浓度的升高和处理时间的延长,小麦种子胚乳内淀粉体的降解速率变缓。(3)同一处理时间下,EMS的浓度越高,小麦根系越短,根部横截面积、维管束面积以及皮层面积也越小。研究发现,EMS处理会明显降低小麦种子的发芽率,减缓种子贮藏物质的降解速度,抑制小麦根系的生长。

    • 荷兰鸢尾突变株‘紫韵’的花色突变相关机理分析

      2021, 41(9):1509-1515. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1509

      摘要 (1156) HTML (0) PDF 1.89 M (1418) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索荷兰鸢尾蓝紫色花及突变紫色花的显色分子机制及色素沉积差异,该研究以蓝紫色野生型‘展翅’和紫色突变株‘紫韵’为材料,通过花色素苷测定、转录组测序和qRTPCR方法对花色变异进行分析。结果表明:(1) 紫色突变株‘紫韵’花旗瓣中的总花色素苷含量(392.7 μg·g-1)显著低于野生型‘展翅’(543.5 μg·g-1);与‘展翅’相比,‘紫韵’有3种花色素苷含量显著下降[矢车菊素3芸香糖苷含量由144.42 μg·g-1降为46.39 μg·g-1,矮牵牛素3(6鼠李糖基2木糖基葡萄糖苷)含量由61.86 μg · g-1降为31.67 μg · g-1,矢车菊素3(2G木糖基芸香糖苷)含量由25.22 μg·g-1降为7.65 μg·g-1],但6羟基矢车菊素3葡萄糖苷含量由5.88 μg·g-1升为10.34 μg·g-1。(2)RNAseq分析共获得46 530个unigenes,与‘展翅’相比,‘紫韵’有43个基因上调表达,73个基因下调表达; 层次聚类分析发现,花色素苷途径中共有2个差异表达基因——查尔酮合成酶(CHS)基因(IhCHS1)和花青素 3O葡萄糖转移酶(UFGT)基因(IhUFGT1),且二者均下调表达。(3)qRTPCR分析表明,随着花的发育,IhUFGT1在2个品种中表达量均上升,始花期达到最高,且在‘紫韵’花中的表达明显低于‘展翅’。研究认为,4种花色素苷含量的显著变化,可能是导致花色由野生型‘展翅’蓝紫色向突变株‘紫韵’紫色方向转变的主要原因;IhUFGT1基因在紫色‘紫韵’花中表达量比‘展翅’相对大幅度的降低,致使花色素苷含量相应变化,最终导致花色由蓝紫色转为紫色。

    • 干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达分析

      2021, 41(9):1516-1525. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1516

      摘要 (1321) HTML (0) PDF 921.67 K (1861) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以不同失水处理的发菜为研究材料,以充分吸水状态的发菜为对照,利用高通量测序技术和qRTPCR技术检测了干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达规律,并对光合色素和酶活在干旱胁迫下的变化进行了研究。结果表明:(1)发菜在不同程度干旱胁迫下有113个光合作用相关基因差异表达,其中失水30%、75%和100%的发菜分别有44个、74个和91个光合作用相关基因差异表达。(2)随着干旱胁迫程度的加深藻胆素、叶绿素a和类胡萝卜素含量逐渐降低,Rubisco活性随着干旱胁迫程度的增强先上升后下降,GAPDH活性随着干旱胁迫的增强呈现下降的趋势。研究表明,发菜通过光合作用相关基因的差异表达调控光合作用以适应干旱胁迫。该研究结果对进一步研究发菜干旱胁迫响应机制及其耐旱光合机理奠定了基础。

    • 叶面喷施褪黑素对干旱及复水下玉米光合特性和抗氧化系统的影响

      2021, 41(9):1526-1534. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1526

      摘要 (1179) HTML (0) PDF 1.03 M (3826) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示叶面喷施外源褪黑素(MT)在干旱胁迫及复水下调控玉米的生理机制,该研究以玉米‘陕科9号’为试验材料,叶面喷施100 μmol·L-1褪黑素,在重度干旱胁迫和复水后测定叶片相对含水量(RWC)、叶面积、地上部生物量、光合机构活性以及抗氧化酶活性等指标。结果表明:(1)外源喷施褪黑素能有效缓解干旱胁迫诱导的玉米生长发育抑制,同时显著提高干旱胁迫下玉米叶片光系统(PSⅡ和PSⅠ)有效量子产量[Y(Ⅱ)和Y(Ⅰ)],并降低干旱胁迫下叶片PSⅠ 受体侧和供体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量Y(ND)和Y(NA)。(2)喷施外源褪黑素显著增强了干旱胁迫玉米植株叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性,显著降低了其丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量;同时外源褪黑激素也显著上调了其相应抗氧化酶活性相关基因的表达量。(3)复水后,干旱胁迫下经褪黑素处理的玉米植株叶片上述各参数恢复速度较单独干旱胁迫处理植株更快。研究认为,叶面喷施褪黑素有效缓解了干旱胁迫对玉米叶片的光合机构的损伤,增强了叶片抗氧化酶活性及相关基因的表达,显著降低了膜脂过氧化伤害程度,且复水后显著促进叶片生理功能的恢复,表明外源褪黑素可通过改善干旱及复水下玉米叶片光合效率和抗氧化能力,从而促进植株生长以适应干旱多变的环境。

    • 不同耐盐性花生品种对NaCl胁迫的光合和抗逆生理响应特征

      2021, 41(9):1535-1544. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1535

      摘要 (1217) HTML (0) PDF 1.03 M (1867) 评论 (0) 收藏

      摘要:以较耐盐花生品种‘花育25’、‘鲁花12’和盐敏感品种‘海花1’、‘花育20’为材料,采用盆栽试验,设置0、1.0、2.0、3.0 g/kg土壤NaCl胁迫浓度梯度,测定其净光合速率、表观量子效率、气孔导度等光合特性,以及抗氧化酶活性和渗透调节物质含量等指标,明确NaCl胁迫条件下不同耐盐性花生品种光合和生理生化特性的适应特征。结果表明:(1)NaCl胁迫明显抑制各品种花生叶片光合作用,净光合速率随盐胁迫浓度的升高呈明显降低的趋势。(2)各品种花生叶片净光合速率均先随光照强度的增强而升高,当光强达到一定数值时趋于平稳;光补偿点和光饱点因品种和盐胁迫浓度差异较大,较高的盐胁迫浓度使叶片光补偿点升高,盐敏感品种的光饱和点降低。(3)盐胁迫条件下,各品种叶片表观量子效率和最大净光合速率均随盐胁迫强度的增加呈显著降低趋势,盐敏感品种利用弱光的能力在低盐胁迫下强于耐盐品种,其最大净光合速率在较高盐胁迫浓度(3.0 g/kg)下明显低于耐盐品种,但两类品种的叶片表观量子效率降幅相近(78.65%~88.00%)。(4)在NaCl胁迫下,耐盐品种叶片自由水含量显著高于盐敏感品种;在2.0~3.0 g/kg NaCl胁迫下,耐盐品种叶片SOD、CAT、POD活性和MDA含量的升降幅度均低于盐敏感品种;耐盐品种在NaCl浓度低于2.0 g/kg时的抗氧化能力明显高于盐敏感品种。研究发现,盐胁迫下花生品种抗盐耐逆的主要生理响应特征是提高光补偿点和最大净光合速率,增强叶片持水能力和物质代谢能力,以及提升抗氧化和渗透调节能力。

    • 灌溉对毛竹冬笋品质的影响

      2021, 41(9):1545-1551. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1545

      摘要 (1155) HTML (0) PDF 517.82 K (1127) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取同一地形、长势一致的毛竹林为材料,分析比较灌溉与不灌溉毛竹林冬笋外观品质(个体重量、最大直径、长度、可食率)、营养品质(淀粉、蛋白质、脂肪、可溶性糖、维生素C)、呈味物质(单宁、草酸)、纤维素类物质(纤维素、木质素)以及不同类氨基酸含量的差异,研究灌溉对毛竹冬笋品质的影响,为冬笋的科学培育提供依据。结果表明:(1)灌溉显著提高了毛竹冬笋的个体重量、最大直径、长度以及可食率(P<0.05)。(2)灌溉显著提高了毛竹冬笋的淀粉和维生素C含量,并显著降低了单宁、草酸、纤维素以及木质素含量(P<0.05),但对蛋白质、脂肪、可溶性糖等指标含量影响不显著。(3)灌溉显著提升了毛竹冬笋中必需氨基酸、半必需氨基酸、鲜味氨基酸的含量以及占比(P<0.05),但对甜味和苦味氨基酸总含量影响不显著。研究发现,灌溉改善了毛竹冬笋生长和外观品质,以及呈味物质、纤维素类物质、必需氨基酸、半必需氨基酸和鲜味氨基酸含量等营养品质指标,从而显著提升了冬笋品质。

    • 米槁组织培养不定芽发生与继代增殖

      2021, 41(9):1552-1558. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1552

      摘要 (1166) HTML (0) PDF 1.91 M (1359) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以米槁的带腋芽茎段为实验材料,建立米槁不定芽诱导及增殖培养体系,探究不同消毒时间、取材时间及不同激素种类和浓度配比条件对米槁带芽茎段不定芽诱导及增殖的影响。结果表明:(1)外植体最适消毒方式为75%酒精30 s + 0.1% HgCl2 6.5 min,11月为外植体取材进行消毒的最佳时期。(2)最适不定芽诱导培养基为MS + 3.0 mg/L 6BA + 0.3 mg/L IBA + 6.5 g/L琼脂+ 30 g/L蔗糖,不定芽诱导率可达到81.24%;6BA和NAA均能促进米槁不定芽的增殖,且NAA是不定芽增殖的主要影响因素。(3)最适不定芽增殖培养基为MS + 0.1 mg/L 6BA + 1.0 mg/L NAA + 0.3 g/L AC + 6.5 g/L琼脂 + 30 g/L蔗糖,不定芽平均增殖系数达到2.79。该研究基本建立了米槁不定芽诱导及增殖培养体系,为其深层次的资源开发、利用及快速繁殖提供了一条新的路径。

    • 贵州省宽阔水国家级自然保护区草本植物区系及物种多样性研究

      2021, 41(9):1559-1569. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1559

      摘要 (1265) HTML (0) PDF 705.36 K (2045) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以宽阔水国家级自然保护区野生草本植物为研究对象,依据不同生境类型共选取10个样地进行调查,分析草本植物物种组成、区系特点及物种多样性的变化规律,为保护区草本植物物种多样性研究提供基础资料。结果表明:(1)样地内共有草本植物58科183属277种(含种下分类单位),以菊科(Asteraceae)、唇形科(Lamiaceae)、禾本科(Poaceae)和荨麻科(Urticaceae)为优势科;以凤仙花属(Impatiens)、堇菜属(Viola)、蓼属(Persicaria)和冷水花属(Pilea)为优势属。(2)在分布区类型中,科的热带分布成分最多,这与保护区所处的中亚热带植被环境的特点相吻合,属的温带地理分布比重最大(61.69%),但温带分布属内含种数较少,均以单种属为主,相反热带分布属的种数较多,并且属级在区系性质的分析中和科级相比更为敏感和可靠;由科和属的性质递变来看,热带性与温带性成分相互渗透,有较明显的过渡特征,属级的地理分布反映出保护区草本植物区系属于亚热带向暖温带过渡分布的性质。(3)各样地中草本植物群落组成有较大的差异,不同样地草本植物群落的α多样性指数与丰富度指数的变化格局不完全一致,但总体变化趋势是一致的,均在样地7的草本植物群落中达到峰值;相异性系数和Cody指数变化格局较为一致,总体呈现上升的趋势;样地8中草本植物多样性指数偏低,受人为干扰因素影响较大。

    • 单叶蔷薇潜在适宜区预测及其渐危机制研究

      2021, 41(9):1570-1582. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1570

      摘要 (1896) HTML (0) PDF 19.55 M (1188) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于搜集到的45个单叶蔷薇地理分布坐标和29个环境因子数据,利用GIS和MaxEnt软件分析单叶蔷薇在中国新疆的潜在适宜区,探究环境因子与单叶蔷薇分布之间的关系,确定主要影响因子及其阈值,为单叶蔷薇种群资源保护和修复提供科学依据。结果表明:(1)最干月份降水量、年平均降雨量、最冷季节平均温度是影响现代单叶蔷薇适宜区分布的主要影响因子,利于单叶蔷薇生长的上述相关阈值依次为5.56~10.90 mm、169.62~258.75 mm、-12.48~-9.86 ℃。(2)29个环境因子影响下的现代单叶蔷薇的适宜区总面积达19.85×104 km2,占新疆总面积的11.96%,主要集中于80°13′~91°6′E,42°33′~48°23′N之间,高度适宜区仅0.63×104 km2,主要分布在乌鲁木齐、阜康、昌吉、呼图壁、玛纳斯、石河子、沙湾、乌苏以及塔城地区。(3)未来气候模拟下,除2021-2040年SSPs126、SSPs245、SSPs585情景中的高度适宜区和2041-2060年SSPs126的中度适宜区面积略有扩增外,其他情景下单叶蔷薇潜在适宜区均呈现明显的缩减趋势;2041-2060年SSPs126情景下分布中心向东南移动,2021-2040年SSPs585情景下分布中心基本保持不变,其他情景下分布中心均出现向高纬度迁移的趋势。(4)加入人类足迹数据后的现代单叶蔷薇适宜区显著减少,人类足迹因子贡献率高达63.2%,表明人类活动对单叶蔷薇适宜区有显著的消极影响。

    • 山黧豆160年研究历程及进展

      2021, 41(9):1583-1604. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1583

      摘要 (1668) HTML (0) PDF 4.54 M (2203) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全球范围内曾多次发生因过量食用山黧豆导致神经中毒事件,使得国内外对于山黧豆的种植和利用存在一定的误解和偏见,山黧豆的优良农艺价值和潜在功能食品利用价值也受到一定限制。但山黧豆适应性强、分布范围广,是全球气候变化条件下农业可持续发展和地力维持的优选作物,在食品安全、生态文明建设和乡村振兴新形势下,进一步研究和挖掘利用这一古老的优良作物具有重要的战略意义。山黧豆相关研究报道可追溯到1861年,距今已有160年的历史。在同行学者的不懈努力下,山黧豆基础研究及种质资源利用等方面均取得了显著的阶段性成果。该文系统回顾了山黧豆研究160年以来的发展历程,依托历史文献进行了梳理和分析。首先,基于山黧豆神经活性物质βODAP的分离和鉴定、神经山黧豆中毒机制的探索、βODAP生物合成途径解析等重要研究节点将整个山黧豆研究进程划分为山黧豆中毒因素的探索、神经山黧豆中毒机理解析和神经山黧豆中毒及βODAP生物学功能的再认识等三个阶段。其次,总结了山黧豆在毒理学研究、种质资源利用、品质改良基础研究等方面取得的重要进展。特别是以兰州大学为代表的中国学者在βODAP的分析检测、生物合成途径、山黧豆生理生态学研究及种质资源利用等方面进行了深入探讨,确立了中国在国际山黧豆研究中的主流地位。最后,针对目前山黧豆分子生物学基础研究相对滞后、种质资源缺乏系统利用等问题进行了展望,提出了未来的重点发展方向,为山黧豆种质资源的进一步深入挖掘和应用提供参考。

    • 山黧豆β腈基丙氨酸合成酶基因LsCAS的原核表达及蛋白聚合状态分析

      2021, 41(9):1605-1610. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1605

      摘要 (1263) HTML (0) PDF 1.55 M (1220) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究从山黧豆种子萌发6 d后的幼苗根中扩增到β腈基丙氨酸合成酶基因(LsCAS)的CDS序列,并构建pGEX2TLsCAS表达载体;经诱导表达后,通过GST亲和层析进行LsCAS蛋白纯化,并利用GST标签抗体和大豆半胱氨酸合成酶(Cysteine synthase,CS)抗体对纯化蛋白进行Westernblot验证;纯化后的LsCAS蛋白经凝血酶切除GST标签抗体后,利用凝胶过滤预装柱Superdex 200 Increase 10/300 GL分析判断分子量。结果显示:(1)山黧豆LsCAS基因的CDS序列为1 035 bp,编码344个氨基酸;其编码的蛋白质具有典型的CBSlike 蛋白功能结构域胱硫醚β合酶(CBS)和半胱氨酸合成酶(CS)。(2)成功构建LsCAS基因的原核表达载体pGEX2TLsCAS并进行蛋白纯化;SDSPAGE检测表明,所获融合蛋白条带单一,大小在64 kD左右;Westernblot分析发现,诱导后的菌体蛋白和纯化后的重组蛋白中均能检测到特征条带,说明所获融合蛋白为山黧豆LsCAS蛋白。(3)纯化的山黧豆LsCAS蛋白在412 nm的特征吸收峰显示,LsCAS隶属于磷酸吡哆醛(PLP)依赖的半胱氨酸合成酶家族;分子排阻试验证实山黧豆LsCAS为PLP依赖性蛋白酶,可能以四聚体方式发挥作用。研究结果为进一步探讨山黧豆LsCAS的调控及其功能奠定了基础。

    • 青海省硅藻5种中国新记录

      2021, 41(9):1611-1618. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1611

      摘要 (1060) HTML (0) PDF 22.34 M (1495) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了采自中国青海省的硅藻中国新记录5种,分别为:亨迪美壁藻(Caloneis hendeyi LangeBertalot & Genkal)、端聚舟形藻(Navicula digitoconvergens LangeBertalot)、非洲辐节藻(Stauromis africana Cleve)、埃尔卡布格形藻[Craticula elkab (Müller) LangeBertalot, Kusber & Cocquyt]和混合海双眉藻[Halamphora hybrida (Grunow) Levkov],对各个种类的形态特征进行了详细的分类学描述,并附有光镜和扫描电镜图版,给出了各种类的生境分布信息。

    • 獐耳细辛属重瓣川鄂獐耳细辛在陕西省的新分布

      2021, 41(9):1619-1620. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.09.1619

      摘要 (1058) HTML (0) PDF 2.22 M (1079) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了獐耳细辛属植物重瓣川鄂獐耳细辛(Hepatica henryi f. pleniflora Xiao D. Li et J. Q. Li)的新分布区——陕西省岚皋县南宫山国家森林公园及镇坪县化龙山国家森林公园,将该种的分布区向西北扩展到了陕西省的巴山地区,丰富了陕西省新增植物分布记录,为巴山地区的物种多样性研究提供了证据。