2024年第44卷第7期
    出版日期 :2024-07-01
    2024,44(7):1017-1027   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230552
    [摘要] (109) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (6744)
    摘要:
    【目的】探讨不同嫁接方式缓解甜瓜幼苗低温伤害的生理机制,为生产实践中选取适宜嫁接方式、提高甜瓜低温抗性提供理论依据。【方法】以厚皮甜瓜品种‘早蜜1号’、‘冰糖雪梨’和薄皮甜瓜品种‘芝麻蜜’为接穗,‘白籽南瓜’为砧木,并以甜瓜自根苗为对照,考察3种方式嫁接苗(双根嫁接、靠接、贴接)在4 ℃低温处理前、中、后期(复温处理)叶片的光合色素含量、光合气体交换参数、细胞膜透性及抗氧化酶活性变化特征。【结果】(1)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片的光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)含量、光合气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度)在低温处理下均比低温处理前显著降低,其中贴接处理的嫁接苗下降率最小,在复温后所有嫁接苗均比低温处理有所上升,并以贴接苗上升幅度最大;(2)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量及超氧阴离子(O2·-)产生速率在低温处理下均比低温处理前显著升高,并以贴接方式嫁接苗上升幅度最小,在复温处理后均比低温处理有所下降,并以贴接苗下降幅度最大;(3)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在低温处理下均比低温处理前显著提高,在复温处理后均比低温处理显著升高,期间均以贴接苗上升幅度最为显著。【结论】3种嫁接方式均可显著增强低温胁迫和复温后厚皮和薄皮甜瓜幼苗抗氧化酶活性,有效降低活性氧积累,维持幼苗光合能力,提高幼苗低温耐受性,并均以贴接方式表现最佳。
    2024,44(7):1028-1036   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230797
    [摘要] (69) [HTML] (0) [PDF 2.66 M] (6741)
    摘要:
    【目的】明确病毒病害对滇黄精生长发育、产量及品质的影响,为深入研究病毒的致病机理提供依据。【方法】试验以滇黄精抗病和感病植株为研究对象,探讨被病毒侵染后对滇黄精叶片光合气体参数、叶绿素含量、叶绿体超微结构、超氧化物歧化酶(superoide dismutase,SOD)、过氧化物氧化酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oidase,PPO)及苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)以及块茎生物学性状,有效化学成分含量测定和分析。【结果】滇黄精受病毒侵染后,其光合作用减弱,为Pn降低了2倍左右,叶片气孔导度降低了11.25%,CO2int降低了5.79%;叶片细胞的细胞膜发生强烈的脂膜过氧化反应,MDA的含量升高了2倍以上,细胞质中散布线状病毒粒子及其聚集形成的大量内含体,细胞内叶绿体结构受损严重,部分已发生解体;叶绿素发生降解,叶绿素a和b的含量极显著减低,减少了22.97%和 35.38%。同时,其体内的防御反应被激活,防御酶包括SOD、POD、PPO、PAL的活性极显著升高,PPO升高了1.6倍。进而滇黄精地下根茎的膨大和嫩芽的生长受阻,单株鲜重降低了48.08%,根茎中多糖的相对含量减少了6.97%,皂苷含量减少了23.31%,黄酮含量减少了15.32%,总酚的含量减少了11.07%。【结论】滇黄精受病毒侵染后,细胞膜受损,防御反应被激活,光合作用减弱,最终导致产量和品质显著降低。
    2024,44(7):1037-1045   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230777
    摘要:
    【目的】深入研究温室栽培条件下软枣猕猴桃叶片的形态与叶绿素荧光特性,探明温室与露地栽培环境下叶片光形态建成的差异。【方法】以软枣猕猴桃品种‘佳绿’和‘魁绿’的5年生植株为试材,测定温室及露地栽培条件下不同叶龄叶片的叶绿素相对含量及叶绿素荧光参数,分析这些参数在温室与露地栽培条件下的差异。【结果】温室与露地栽培软枣猕猴桃的光形态建成均处于1~40 d叶龄间,不同栽培条件下的同一品种荧光特性趋于一致;花期后,不同栽培条件下的同一品种荧光特性差异较大。温室栽培的软枣猕猴桃叶片叶面积较大,叶绿素b含量较高,趋于阴生叶特性,以吸收光能为基础的性能指数等显著低于露地栽培,对光能的吸收捕获能力较强,但热耗散较高,用于电子传递的能量低于露地栽培,叶绿素荧光参数表现出对环境的适应性变化。【结论】软枣猕猴桃叶片的光形态建成时间为展叶后1~40 d,即在花期之前完成,不同栽培环境无明显差异;温室栽培软枣猕猴桃叶片的光形态建成与露地栽培具显著差异,叶面积明显增大;温室栽培在一定程度上改变了叶片的叶绿素荧光特性,降低了光合性能。
    2024,44(7):1046-1054   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230678
    [摘要] (57) [HTML] (0) [PDF 1.73 M] (6808)
    摘要:
    【目的】随着区域栽培环境的变化,扦插苗生根难问题逐渐凸显。探讨适宜浓度吲哚丁酸(IBA)对无花果插穗生根萌芽、抗氧化性及生长素生物合成途径相关基因表达的影响,可为其应用于无花果的育种、繁殖、推广和种植提供理论依据。【方法】以‘波姬红’无花果品种硬枝为插穗,分析不同质量浓度IBA(0,30,45,60,90 mg/L)处理对插穗生根性状、抗氧化特性的影响,并对45 mg/L IBA处理及对照组的扦插枝条中段的腋芽进行转录组分析。【结果】(1)无花果插穗萌芽率和生根率在45 mg/L IBA处理时达到最大值,并与其他处理和对照差异显著。(2)随着IBA浓度的增加,插穗SOD和CAT活性先下降后上升,并均在45,60 mg/LIBA处理下显著低于对照,而POD活性无显著变化;各浓度IBA处理插穗中MDA和H2O2含量均显著高于对照,且45 mg/L IBA处理MDA显著低于其余处理。(3)45 mg/L IBA处理及对照组中共存在6 879个差异表达基因,KEGG富集显示有10个差异途径,GO富集分析表明生物学过程和分子功能为主要的生物学途径;与CAT、SOD相关的基因集中富集在过氧化物酶体通路上,POD相关基因则富集在苯丙烷生物合成通路中;IAA生物合成途径中代谢相关基因FcGH3显著上调表达,与信号转导相关基因FcAUX1、FcARG7和FcARF等显著下调表达。【结论】外源IBA处理会导致无花果插穗抗氧化酶和IAA生物合成途径中相关基因表达的差异变化,增强插穗抗逆性,促进插穗生根、萌芽、成苗,并以外源45 mg/L IBA促进效果最好。
    2024,44(7):1055-1063   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230640
    [摘要] (53) [HTML] (0) [PDF 1.34 M] (6702)
    摘要:
    【目的】探究不同遮阴度对野生植物猫爪草(Ranunculus ternatus Thunb)光合特性和叶片解剖结构的影响,为深入了解其耐阴性以及开展规模化栽植提供理论基础。【方法】采用控制变量法,以盆栽猫爪草为试验材料,设置全光照(CK)、30%遮阴(T1)、50%遮阴(T2)、70%遮阴(T3)和90%遮阴(T4)5个处理,对不同遮阴处理下的光合特性及叶片解剖结构进行分析。【结果】(1)随着遮阴程度增加,叶面积在T3环境下达到最大值,株高和茎粗逐渐降低。(2)随遮阴程度的增加,叶片表观量子效率(AQE)先升后降,在T4处理下显著低于其他处理,而光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和最大净光合速率(Pnmax)逐渐降低;最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)先升后降,初始荧光(F0)热耗散的电子比率(φDo)则先降后升。(3)随着遮阴程度的增加,叶片气孔密度先减后增,并在T3处理达到最小值,上下表皮厚度和海绵组织厚度逐渐降低,组织结构紧密度(CTR)先降后升,组织结构疏松度(SR)先升后降。(4)叶片栅栏组织、海绵组织、叶片厚度及上、下表皮厚度与Rd呈极显著或显著正相关关系;海绵组织厚度、CTR和SR与Pnmax ,以及栅海比(P/S)、SR与AQE均呈显著正相关关系;海绵组织厚度和SR与F0呈显著负相关关系。【结论】猫爪草可以通过降低光合速率和改变叶片结构来提高耐阴性,在全光照下生长良好,也能较好地适应30%-70%遮阴环境。
    2024,44(7):1064-1072   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230826
    摘要:
    【目的】探讨不同育苗容器对紫叶紫薇容器苗生长、开花及生理的影响,筛选出紫叶紫薇容器苗培育的适宜育苗容器,为紫薇容器高效育苗提供理论依据。【方法】以紫叶紫薇优良新品种‘丹红紫叶’为研究对象,设计了不同育苗容器类型和规格共9个处理,测定不同处理对容器苗生长、开花及生理的影响。【结果】(1)不同育苗容器对紫叶紫薇容器苗的生长、开花及生理影响显著,容器苗的生长、根系、生物量、花期、花径、花序、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素相对含量、净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率等指标随着育苗容器规格的增大而增加,均达到显著性差异。(2)C3D3处理(直径25 cm、高25 cm黑色控根容器)的地径生长量、总根长、总根表面积、总根体积、根尖数、地上部干重、地下部干重、总干重、花期、都是最大,比最小的C1D1处理(直径16 cm、高16 cm黑色塑料营养杯)分别显著高817.12%、108.12%、94.60%、75.66%、144.14%、135.67%、228.45%、164.65、20d;C1D3处理(直径25 cm、高25cm黑色塑料营养杯)的苗高生长量、冠幅生长量、叶面积、花序长和宽最高,比最低的C1D1处理分别显著高116.05%、81.39%、114.95%、70.44%和65.79%。(3)C3D3处理的叶绿素相对含量、水分利用效率最大,C1D3处理的可溶性蛋白和可溶性糖含量、净光合速率、气孔导度最高;各处理的胞间CO2浓度、水分利用效率之间无显著性差异。(4)黑色控根容器在地径生长量、根系生长指标、生物量、花期和花径、叶绿素相对含量及净光合速率方面表现最佳。(5)各指标隶属函数法综合分析得分排序为:C3D3>C1D3>C2D3>C3D2>C2D2>C1D2>C2D1>C3D1>C1D1。【结论】紫叶紫薇2年生苗的最适宜育苗容器是直径25 cm、高25 cm黑色控根容器。
    2024,44(7):1073-1082   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230723
    [摘要] (48) [HTML] (0) [PDF 1.73 M] (6776)
    摘要:
    【目的】白三叶入侵会挤占草坪草的生存空间,严重威胁草坪的质量和功能。明晰白三叶(Trifolium repens)入侵对草坪植物草地早熟禾(Poa pratensis)功能性状及草坪质量的影响,可深入了解白三叶入侵机制,为禾本科草坪的建植养护提供理论依据。【方法】以白三叶入侵草地早熟禾草坪为研究对象,采用样地调查方法,考察不同白三叶入侵程度下(对照及轻度、中度、重度入侵)草地早熟禾功能性状及草坪质量的差异特征,并通过隶属函数法综合评价各入侵程度下草坪质量。【结果】(1)随白三叶入侵程度的增加,草地早熟禾各器官碳含量、叶片建成成本及碳氮比、碳磷比和氮磷比逐渐降低,而比叶面积、各器官氮和磷含量增大。(2)同一入侵程度下,草地早熟禾各器官碳、氮和磷含量均表现为叶大于根和茎,碳氮比和碳磷比表现为根和茎大于叶,而其氮磷比表现为茎和叶大于根。(3)随白三叶入侵程度的增加,草地早熟禾草坪密度、质地、绿度指数和均一性降低,而地上生物量和地下生物量增大。(4)隶属函数法综合评价结果显示,草坪质量以白三叶未入侵时最优,重度入侵时最差,且叶碳含量对草坪质量的影响最大。【结论】白三叶入侵改变了草地早熟禾功能性状,降低了入侵区草坪质量,严重影响了草坪景观和功能。
    2024,44(7):1083-1093   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230714
    [摘要] (417) [HTML] (0) [PDF 2.95 M] (7462)
    摘要:
    【目的】鉴定并分析苹果液泡膜内在蛋白 (Tonoplast intrinsic proteins, TIP) 亚家族成员,探究该亚家族成员在苹果干旱胁迫下的表达模式。【方法】通过生物信息学方法对苹果MdTIPs全基因组进行鉴定,分析其家族成员的理化性质、基因结构、保守基序、顺式作用元件、系统进化树等,并结合实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 对其在干旱胁迫下不同器官中的表达模式进行分析。【结果】在苹果基因组中,共检索得到了13个MdTIP基因,大部分成员亚细胞定位预测在质膜上,分布于10条染色体上,且每条染色体定位有1~3个成员;该基因家族成员的启动子区域包含多种响应激素和逆境胁迫的应答元件;qRT-PCR显示,MdTIPs亚家族成员在根中除MdTIP1;1外其余均都受上调表达,且MdTIP1;3和MdTIP1;4与对照相比,分别上调表达了5.27倍和5.69倍,推测是参与调控干旱胁迫的关键基因。【结论】初步鉴定并提供了MdTIPs亚家族成员信息,10个MdTIPs亚家族成员在根、茎、叶中差异表达,12个亚家族成员在根中高表达。结果为进一步研究苹果抗旱性基因资源的挖掘和利用提供了有价值的信息。
    2024,44(7):1094-1104   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230736
    [摘要] (30) [HTML] (0) [PDF 5.39 M] (6697)
    摘要:
    【目的】通过组学技术对持续喷水处理的芒果叶片产生的影响进行研究,揭示喷水处理打破“午休”的分子机制,为进一步优化喷水处理条件以实现最佳效果提供科学依据,并对提高芒果产量和品质以及响应国家减肥增效政策具有理论意义。【方法】以元江“台农一号”芒果品种为试验材料,对坐果期芒果在“午休”时段(12:30—14:10)喷水3次,每次喷水20 min,间隔20 min,以不喷水为对照,并以2组3个不同时期叶片进行Illumina Hi SeqTM 62000高通量转录组测序分析,利用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库分析“午休”时段喷水与不喷水处理的差异表达基因(DEGs)。采用DESeq对基因表达进行差异分析,以|log2αFC|>1,P<0.05为筛选差异表达基因的条件。【结果】3个时期分别获得3 789,2 885,1 667个差异表达基因。GO分析发现差异基因与细胞组分分类中的膜、膜的固有成分、膜的组成成分等条目密切相关,KEGG分析差异表达基因主要富集在植物激素信号转导、植物MAPK信号通路、植物昼夜节律、氨基糖和核苷酸糖的代谢、类黄酮生物合成、光合生物碳固定、角质和亚硫酸盐及蜡的生物合成、卟啉和叶绿素的代谢、淀粉和蔗糖代谢以及甘油酯质代谢等代谢途径。根据富集结果筛选8个差异表达基因表达分析,经实时荧光定量验证,基因表达趋势与转录组测序结果相符。【结论】CAO和POR基因表达延后,推测喷水处理可以延长叶绿素的合成时间;FBPase和SBPase的基因表达略微降低,推测叶面喷水调控基因的表达量降至缓解芒果午休的最适范围内,有利于树体积累碳同化物,从而提高光合效率。
    2024,44(7):1105-1112   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230631
    [摘要] (56) [HTML] (0) [PDF 3.35 M] (6720)
    摘要:
    【目的】深入解析WRKY70同源基因在草莓响应胁迫过程中的作用,为草莓分子育种提供新的基因资源。【方法】采用同源克隆法从草莓果实及叶片中克隆得到草莓WRKY70基因,利用生物信息学分析方法分析该基因理化性质、蛋白质结构、进化关系等,并结合qRT-PCR数据分析其表达模式。【结果】FaWRKY70基因全长为1 020 bp,编码339个氨基酸;比对得到的同源基因中,FaWRKY70与苹果、牡丹等同科物种氨基酸序列相似度较高,且同源基因大多与植物对生物和非生物胁迫的响应相关,暗示FaWRKY70可能参与草莓抵御胁迫的过程;FaWRKY70在草莓的花、果实、叶片、根、茎中均有表达,在花中表达量最高,果实中最低;在水杨酸处理后,FaWRKY70基因能够快速响应,表达量在3 h后达最高,随后逐渐降低。使用茉莉酸甲酯处理时FaWRKY70基因受诱导响应程度较小,整体呈现下调趋势。【结论】FaWRKY70能通过不同响应方式参与草莓生命活动及激素信号转导过程。
    2024,44(7):1113-1121   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240078
    [摘要] (60) [HTML] (0) [PDF 3.86 M] (6721)
    摘要:
    【目的】探究花生ASR基因家族特性及在干旱和盐胁迫响应中的作用,为花生抗旱抗盐新品种的培育提供潜在的基因位点。【方法】通过生物信息学方法对花生ASR家族进行全基因组水平鉴定以及基本特性分析,并借助转录组数据分析其在200 mmol/L NaCl及模拟干旱PEG处理下的表达变化。【结果】(1)通过分析花生栽培种狮头企参考基因组,鉴定到7个花生ASR基因,pI为5.34~6.98,蛋白脂肪系数为23.77~56.84,GRAVY值均为负值,表明这7个蛋白均是亲水性蛋白;(2)AhASR3与AhASR7基因表达模式相似,转录水平较高,基因结构及蛋白结构域和保守基序的位置和数量较相似,motif 5、6、9仅存在于AhASR3与AhASR7蛋白中;(3)AhASR1、AhASR5及AhASR2的启动子区域有干旱诱导MYB转录因子的结合位点,AhASR1、AhASR2及AhASR4的启动子区发现有ABA响应元件;(4)花生盐胁迫处理转录组分析结果显示AhASR2、AhASR3及AhASR7在200 mmol/L NaCl处理后根部出现较明显转录上调;(5)模拟干旱PEG处理转录组数据分析结果显示AhASR1、AhASR3、AhASR4及AhASR7在PEG处理4 h和8 h后,转录水平出现2倍以上上调。【结论】明确花生ASR家族基因和蛋白的基本特性,并鉴定可能参与盐胁迫和干旱胁迫响应的ASR基因,为进一步培育耐盐耐旱花生品种提供重要的目标基因。
    2024,44(7):1122-1128   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230744
    [摘要] (60) [HTML] (0) [PDF 1.23 M] (6690)
    摘要:
    【目的】慈姑(Sagittaria sagittifolia L.)是中国重要的园艺经济作物,其基因组大小的鉴定和核型分析对慈姑基因组学研究及分子遗传学研究必不可少,现阶段慈姑的基因组大小、染色体形态的尚不明确,本研究以期为慈姑的育种和物种进化提供更多的细胞学参考。【方法】研究采用流式细胞技术、荧光原位杂交技术,并参考裂解液配方,探针配置,对慈姑品种‘紫金星’(ZJX)的根尖进行基因组大小进行鉴定,并对其染色体形态进行分析观察。【结果】(1)所测慈姑为二倍体植物,‘紫金星’慈姑基因组为16 Gb左右。(2)利用DAPI荧光染色,获得其染色体数目稳定,且与端粒荧光原位杂交的结果完全吻合,均为22条,染色体类型有中部着丝粒,近中部着丝粒以及近端部着丝,近端部着丝粒最多,且未发现随体;核型公式为:2n=2x=22=6m+4sm+12st,属于Stebbins类型中的3B型,核型不对称系数为99.13。【结论】慈姑基因组大小中等,核型极不对称,进化程度较高。
    2024,44(7):1129-1140   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230670
    [摘要] (47) [HTML] (0) [PDF 1.73 M] (6716)
    摘要:
    【目的】研究干旱胁迫对云南松幼苗不同器官碳、氮、磷元素分配规律以及化学计量的影响机制。【方法】以1年生云南松幼苗为试验材料,采用盆栽控水方法,设置4个水分处理,即分别将土壤相对含水量分别控制在田间最大持水量的90%±5%(CK)、75%±5%(轻度干旱)、60%±5%(中度干旱)和45%±5%(重度干旱)。测定干旱胁迫下云南松幼苗叶、茎、粗根和细根的C、N、P含量,分析碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征。【结果】(1)与适宜水分处理相比,干旱胁迫导致云南松幼苗C含量在叶、茎和细根中减少,在粗根中增加;N含量在粗根中减少,在细根中增加;P含量在叶中增加,在茎中减少。C:N在粗根中先升高后降低,在细根中降低;C:P在叶中降低;N:P在叶中降低,在茎中升高。(2)各元素含量的变异性大小顺序为P>N>C,C含量在叶和茎中的变异性较小且变异程度较弱,在细根中的变异性最大;N含量和C:N的变异性在细根中最大;P含量叶中变异性最大,在粗根中变异性最小;C:P变异性在茎中最大,N:P变异性在茎中最大,在粗根中最小。(3)C、P含量在叶、茎、粗根和细根之间均无显著相关性,叶和粗根的N含量之间存在显著的负相关关系,茎和细根的N含量之间存在显著的正相关关系,另外,N含量与P含量只在茎和粗根之间呈显著正相关关系。【结论】研究表明,随干旱胁迫加剧,云南松幼苗生长受N元素的限制作用增强,N、P利用效率增加;云南松幼苗C、N、P含量在粗根和细根中的的整体变异性比在叶和茎中的高,根系对土壤水分环境变化更为敏感。
    2024,44(7):1141-1152   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230739
    摘要:
    【目的】为了解黑果腺肋花楸扦插不定根起源及发育过程,揭示其扦插生根机理。【方法】以‘福康源1号’当年生半木质化插穗为研究材料,利用水培扦插技术和石蜡切片法对不定根形成过程中插穗内部组织结构及外部形态的变化规律进行观察。【结果】在水培条件下,IBA处理扦插生根期为30~40 d,扦插过程中皮孔处10~15 d出现不定根,插穗切口处15~20 d出现不定根,生根速度、不定根数量及根长均优于对照,外源诱导可显著提高生根率和生根质量。扦插前的插穗内无潜伏根原基存在,不定根原基在插后形成;不定根形成为愈伤组织生根型和内部分生组织生根型。皮部产生的不定根起源于维管形成层、韧皮薄壁细胞或皮层;愈伤组织产生的不定根是由愈伤组织内的薄壁细胞团特化而成;叶隙或枝隙是形成不定根原基和产生愈伤组织的主要区域。【结论】扦插生根属于多位点发生模式,属于诱导生根型。
    2024,44(7):1153-1163   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230774
    摘要:
    【目的】探究生长在不同生境中的牡丹对平原地区环境的形态学适应特征,为牡丹的保育措施研究及筛选优异的种质资源提供参考。【方法】以原生境不同的中原牡丹(‘凤丹’、‘洛阳红’)和野生牡丹(紫牡丹、狭叶牡丹、大花黄牡丹、西藏黄牡丹、滇牡丹、卵叶牡丹)为试验材料,采用石蜡切片技术观察叶片解剖结构并测定和分析相关指标。【结果】(1)中原牡丹与野生牡丹的叶片上、下表皮细胞形状不规则,气孔均匀分布于下表皮,叶表皮形态表现出不同程度的差异性。(2)中原牡丹和野生牡丹的叶片均为异面叶,不同牡丹叶片解剖结构与光合色素含量存在显著差异。大花黄牡丹有湿生植物特征,如叶片与角质层相对较薄、栅栏组织不发达、细胞间隙较大且气孔密度最大;滇牡丹的叶片、栅栏组织和海绵组织的厚度最大,对高温偏干旱的平原生境表现出较强的适应性。(3)叶片厚度与上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度之间存在极显著的正相关关系;气孔长轴、气孔指数与栅栏组织厚度、叶片厚度等性状之间存在极显著的正相关关系。【结论】野生牡丹中除大花黄牡丹外其他种质均对高温干旱的平原生境有较好的适应性,大花黄牡丹的湿生结构与光合色素含量指标可作为不能在平原地区栽培的主要原因。
    2024,44(7):1164-1168   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230850
    摘要:
    植物的木质茎,因次生维管组织含量多,细胞壁木质化程度高,质地较硬,徒手切片和石蜡切片均难以获得满意的切片效果。冰冻切片机可对一定硬度的组织进行切片,是制件植物木质茎的制片的有效工具之一。【方法】利用冰冻切片机可在不经化学固定,对一些质地均匀,含水量较高的木质茎直接切片;而对木质坚硬、含水量较少的茎,经过FAA等固定剂固定后,OCT包埋,(-30)~(-25)℃切片,用0.1%甲苯胺蓝染色液染色。【结果】木质茎的冰冻切片结构完整,图像清晰、色彩丰富。【结论】冰冻切片机可用于木质茎的显微切片制作,再结合甲苯胺蓝染色,具有简便、高效、易操作的优点。
    2024,44(7):1169-1174   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230718
    摘要:
    【目的】为探明陕西米仓山自然保护区的植物资源,进行野外调查。【方法】笔者通过查阅文献和馆藏标本比对明确陕西省1个新记录属和4种新记录植物。【结果】确定陕西省维管植物小二仙草科1个新记录属——小二仙草属(Gonocarpus Thunberg)及其新记录种小二仙草(Gonocarpus micranthus Thunberg);此外还发现3种新记录植物,分别是荚蒾科(Viburnaceae)的蓝黑果荚蒾(Viburnum atrocyaneum C. B. Clarke)、菊科(Asteraceae)的小花金挖耳(Carpesium minus Hemsley)、卫矛科(Celastraceae)的垂丝卫矛(Euonymus oxyphyllus Miquel)。【结论】此次报道对完善陕西维管植物记录具有重要意义,凭证标本存于西北农林科技大学植物标本馆(WUK)。
    2024,44(7):1175-1180   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240014
    摘要:
    【目的】为丰富山西省被子植物种质资源,促进中条山生物多样性和森林生态系统的研究。【方法】在大量野外植被调查工作基础上,通过标本鉴定、资料查阅和专家咨询,对中条山植物标本、典型特征照片进行整理。【结果】发现小酸模(Rumex acetosella L.)、伏毛银莲花(Anemone narcissiflora subsp. protracta (Ulbrich) Ziman & Fedoronczuk)、弯曲碎米荠(Cardamine flexuosa With.)、卢氏凤仙花(Impatiens lushiensis Y. L. Chen)、小酸浆(Physalis minima L.)等5种被子植物在山西未有分布记录。【结论】确认该5种植物隶属于5科5属,为山西省被子植物分布新记录,新记录发现不仅丰富了山西省被子植物种质资源,而且对研究山西省生物多样性和森林生态系统也具有重要意义。
    Available online:2024-07-16, DOI:
    摘要:
    【目的】PEX(Pollen extensin-like )基因参与调控植物花粉发育过程,在花粉小孢子胚胎发生及单倍体培养中发挥重要作用。本研究克隆了辣椒中CaPEX3基因,并对其蛋白结构及表达模式进行了分析,为研究CaPEX3基因功能提供理论依据。【方法】用PCR技术克隆辣椒CaPEX3基因,并用生物信息学手段分析其蛋白结构、进化及基因调控关系,用qRT-PCR技术检测CaPEX3在不同组织及不同品种花粉中的表达量,用染色法检测不同辣椒品种的花粉活力并分析其与CaPEX3表达量的关系。【结果】CaPEX3编码区全长1 581 bp,编码526个氨基酸,属于LRX(Leucine-rich repeats/extensins)基因家族。该蛋白有磷酸化和糖基化位点,存在信号肽和跨膜结构域。CaPEX3在花中表达量最高,且花粉活力高的组织中基因表达量相对较高。调控网络预测发现CaPEX3可能通过与花发育相关基因作用从而参与调控花粉发育过程。【结论】CaPEX3在花中特异表达,且表达量与花粉活力存在一定关系。基因表达分析及相关载体构建为后续研究基因功能及遗传机制提供理论基础及技术支持。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】探讨禁牧封育对青海湖植被群落结构和水源涵养功能的影响,对准确评估禁牧封育在青海湖退化草地恢复过程中的作用具有重要意义。【方法】选取青海湖北岸高寒草原设置自由放牧、封育4年、封育7年和封育14年样地,通过野外实地监测和室内实验相结合的方法,分析封育措施对植物物种数、生物量、功能群、土壤容重、持水量及孔隙度等指标的影响。【结果】(1)随封育年限延长,青海湖北岸高寒草原物种数呈降低趋势,植被盖度、地上地下生物量均呈先增加后降低趋势,禾本科植物在群落中的重要值占比逐渐增加,提高了青海湖北岸草原植被的饲用价值。(2)禁牧封育对青海湖北岸高寒草原土壤水分特征的影响主要集中在0—20 cm。随着禁牧封育年限的延长,0—20 cm土壤容重逐步降低,0—10 cm土壤饱和持水量、毛管持水量、田间持水量及总孔隙度均呈先增加后稳定趋势。(3)土壤容重是影响青海湖北岸高寒草原植被群落结构的最主要土壤水分特征因子。【结论】短期封育措施有利于青海湖北岸退化草地生态系统的恢复,是改善该地区草地退化的有效措施,但应进行科学封育,避免进行过长时间的禁牧封育。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】文章报道了发现于云南省兰科植物纤弱天麻(Gastrodia exilis Hook.f.)的中国新记录,比较和归纳了其形态近缘种勐海天麻(G. menghaiensis Z.H. Tsi & S.C. Chen)、葡萄天麻(G. putaoensis X.H. Jin)和白花天麻(G. dyeriana King & Pantl.)的分类特征。【方法】使用体视显微镜对上述物种野外居群标本进行了解剖观察,并用接驳微距镜头的数码相机进行了拍摄记录。【结果】纤弱天麻唇瓣与花被筒分离,唇瓣前部表面有两个明显的三角形薄纵脊,花被筒裂片先端撕裂状,易于区分。【结论】纤弱天麻是中国新记录兰科物种,本发现扩大了其分布区,也进一步丰富了中国植物资源和生物多样性。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】为了解入侵植物椴叶鼠尾草的入侵机制。【方法】研究其与同属栽培植物一串红在不同施肥条件下生长、繁殖、防御性状的差异。【结果】除根干重和椴叶鼠尾草的株高外,两种植物在高肥处理条件下生物量指标均显著高于对照,椴叶鼠尾草花黄酮含量、花单宁含量和一串红叶单宁含量在高肥处理下显著高于对照;一串红可溶性蛋白含量和椴叶鼠尾草三个营养物质指标含量在高肥处理下显著高于对照,随着施肥程度加深,两种植物生物量、花化学防御物质含量、营养物质含量随之增加,而物理防御和叶化学防御减弱。在相同条件下,椴叶鼠尾草株高、叶片数、花数比一串红高,叶化学防御、物理防御指标高于一串红,花化学防御物质含量和营养物质含量比一串红低。椴叶鼠尾草叶化学防御物质含量比花高,一串红则相反。【结论】两种植物在资源充足的条件下会减少防御投入,増加生长繁殖的投入。椴叶鼠尾草侧重叶的防御,生长、繁殖、叶的防御均比一串红强,而一串红侧重花的防御。椴叶鼠尾草灵活的资源分配策略有利于成功入侵。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】为了提高不结球白菜对TuMV的抗性,该研究初步探究了不结球白菜BcCHC1基因与TuMV的互作机制。【方法】从不接球白菜中鉴定clathrin网格蛋白重链CHC基因家族成员,并克隆了1个CHC1,对其进行亚细胞定位、从候选基因中利用双分子荧光互补检测筛选出CI与6K2,VIGS诱导BcCHC1沉默后植株枯死,BiFC试验验证BcCHC1与TuMV蛋白之间存在的互作关系。【结果】(1)成功克隆得到不结球白菜BcCHC1基因,其编码序列长度为5 124 bp,共编码1 708个氨基酸。(2)在TuMV侵染不结球白菜30 d后,通过实时荧光定量PCR结果显示,接种TuMV株系中BcCHC1的相对表达量显著下降。(3)亚细胞定位发现BcCHC1定位在烟草表皮细胞的细胞膜与细胞核。(4)BcCHC1基因沉默株系观察发现,在接种TuMV前,BcCHC1沉默植株就已经死亡。(5)通过BiFC实验验证分析,发现BcCHC1可以与CI、6K2互作,与CI互作的位置主要在细胞核,与6K2互作的位置主要在细胞膜上。【结论】研究推测BcCHC1与TuMV的CI和6K2相互作用,通过影响网格蛋白依赖性内吞途径以及病毒复制等方式调控TuMV侵染不结球白菜的过程,但BcCHC1具体如何调控TuMV侵染不结球白菜的作用机理还需进一步研究。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】揭示中国特有珍稀濒危水生植物海菜花(Ottelia acuminata)和波叶海菜花(Ottelia acuminata var.crispa)的传粉特性,探究其与传粉者的适应关系,阐明影响成功传粉的因素,为两者杂交育种提供理论和技术指导;两者杂交亲和性的研究为该属其他种的杂交育种和种质资源保护研究提供借鉴。【方法】以海菜花和波叶海菜花为研究对象,通过观察其开花动态、昆虫访花行为,测定花粉活力、柱头可授性,套袋试验研究其传粉特性及杂交亲和性。【结果】海菜花及波叶海菜花的开花动态基本相似,单花期均为7~11 h,二者访花昆虫主要有黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)、中华蜜蜂(Apis cerana)、熊蜂(Bombus sp.)和瓢虫(Coccinella sp.)等,二者的花粉活力和柱头可授性变化趋势一致,均呈现出先上升后下降的趋势,海菜花花粉活力最高为88.27%、波叶海菜花花粉活力最高为88.34%,两种植物柱头可授性均在开花期Ⅱ最高;海菜花及波叶海菜花正反交的坐果率分别为85.71%、91.33%,杂交亲和指数均在53以上,证明海菜花与波叶海菜花不存在杂交不亲和的情况,杂交单果平均种子数分别为54、69、73、71;各杂交组合中,海菜花(♂)×波叶海菜花(♀)组合千粒重最高,为3.334 g;将各杂交组合种子进行萌发实验,得出海菜花(♂)×海菜花(♀)组合种子萌发率最高,为71.7%,其他3个组合,发芽率较低,平均为23.2%。【结论】海菜花及波叶海菜花的开花动态基本相似,单花期时间较短,传粉昆虫种类偏少,影响了它们的有性繁殖;两者杂交实验表明无显著的杂交不亲和性。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】探究外源CaCl2对盐碱胁迫下万寿菊生长和光合特性的影响,为应用CaCl2提高盐碱地上万寿菊栽培效率和产品品质提供理论支撑。【方法】以万寿菊幼苗为试材,采用盆栽方法,设置浇灌清水(CK1)、根灌80 mmol/L混合盐碱溶液( NaCl∶NaHCO3=1∶1,CK2)和根灌盐碱后叶面喷施4种浓度CaCl2溶液处理[5,10 ,15,20 mmol/L ],观察万寿菊植株生长表型,测定叶片光合色素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数。【结果】随着盐碱胁迫时间延长,万寿菊植株的株高、茎粗、根系构型和根冠比呈逐渐上升趋势,叶片净光合速率(Pn)、蒸腾系数(Tr)、气孔导度(Gs)、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总量(Chl t )、初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)和最大光化学效率(Fv/Fm)均呈下降趋势,而胞间CO2浓度(Ci)呈上升趋势,在叶面喷施不同浓度CaCl2后各项指标的变化幅度均有所降低,且存在浓度效应,并均以10 mmol/L CaCl2处理效果最佳。在胁迫第20天时,10 mmol/L CaCl2处理叶片Chl a、Chl b、Chl t、Pn、Tr、Gs、F0、Fm、Fv/Fm分别比CK2显著升高52.39 %、48.51 %、 46.78 %、45.53%、49.51%、49.57%、31.60 %、43.80 %和32.83 %,其根冠比和Ci则分别显著降低22.60%和30.91%。【结论】叶面喷施10 mmol/L CaCl2可显著减轻盐碱胁迫下万寿菊叶片叶绿素合成前体物质降幅,提高PSⅡ的电子传递速率,增强叶片的光合能力,有效改善植株的生长。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】为分析低温胁迫下褪黑素(MT)对葡萄悬浮细胞生长、生化特性及冷响应相关基因表达的影响,筛选适宜MT浓度,探究MT增强葡萄耐冷性的作用机制。【方法】以 ‘黑比诺’葡萄悬浮细胞为试材,在低温(4℃)胁迫下,考察不同浓度MT[0(CK)、50(T1)、100 (T2)、200(T3)、300 μmol/L(T4)]处理对悬浮细胞生长、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、抗氧化酶活性的影响及T2处理冷响应相关的基因表达变化趋势。【结果】(1)在低温胁迫下,各MT处理细胞干质量在培养周期内均呈先增加再减少最后趋于平稳或降低的趋势,在处理末期均明显高于CK。(2)各处理MDA和Pro含量均随着处理时间先升后降,在24 h或48h时达到峰值;各MT处理MDA含量均显著低于CK,Pro含量则显著高于CK,并均以T2处理最低或最高;(3)各MT处理抗氧化酶活性均显著高于同期CK,并均以T2处理最高;随着时间延长,各处理的POD和CAT活性先升后降,SOD和APX活性则先降后升,且分别在24或6 h时达最高。(4)T2处理悬浮细胞冷响应相关基因VvCBFs、VvICE1、VvRD29B和VvKIN-2相对表达量在不同时间均较相应CK极显著上调。【结论】在低温胁迫下,适宜浓度(100 μmol/L)MT可通过提高葡萄悬浮细胞抗氧化酶活性和冷响应相关基因的相对表达量,增加Pro含量,降低MDA含量,最终增强低温耐受性。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    摘要:在野外调查,整理编制福建汀江源国家级自然保护区石松类和蕨类植物资源名录的基础上,利用植物区系地理学原理,对该区植物区系组成进行统计和分析,并与周边相邻4个保护区区系相比较。结果表明:(1)该区石松类和蕨类植物共有23科60属 129种,其中珍稀濒危物种有3种。优势科有3科,共23属61种,占总种数的47.29%;优势属有1属,共11种,占总种数的8.53%,科、属组成优势明显。单种科和寡种科占总科的65.21%,单种属和寡种属占总属数的90.00%,科、属的丰富度较高,多样性明显,结构较为简单。(2)分布区类型上,热带成分科占总科数的100%;热带成分属占总属数的84.21%;热带成分种占比52.85%,温带成分种占比35.25%,以热带亚洲分布型种为主,东亚广布及其变型次之;中国特有种15种。该区热带属性占优势,热带亲缘明显,有一定的温带性质。(3)与邻近保护区区系地理成分比较显示,在科、属、种的相似性系数上,汀江源与4个保护区分别达到85%、74%和50%以上。该区的种系分化度4.75与梁野山4.69相近,相对较低。在地理亲缘关系上,该区石松类和蕨类植物区系与梁野山的联系性最高,亲缘关系最近,与江西马头山的亲缘关系较为疏远。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    摘要:【目的】考察不同海拔梯度黄花软紫草的生长及生理特性,理解其在不同生境下的生态适应机制,为黄花软紫草野生资源的保护利用提供理论依据。【方法】以塔里木盆地西北部乌什县黄花软紫草为研究对象,测定其在5个不同海拔梯度(1155,1227,1332,1533,2137 m)下的叶片形态、植株生长、光合色素、可溶性渗透调节物质以及丙二醛含量和抗氧化酶活性。【结果】(1)黄花软紫草的株高、地上部分生物量、总生物量、叶面积、比叶面积以及叶绿素a、叶绿素b含量均在最低海拔1155 m处最高,并随着海拔增加而逐渐下降,2137 m处株高、地上生物量、比叶面积分别比1155 m处显著下降了22.89%、31.77%和26.58%(P<0.05)。(2)黄花软紫草的比叶重、根冠比和类胡萝卜素含量、类胡萝卜素/叶绿素比值、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量以及抗坏血酸过氧化氢酶、过氧化物酶活性的最小值均出现在海拔1155 m处,并随着海拔的升高而增加,在海拔2137 m达到最大值,并显著高于海拔1155 m处。【结论】乌什县海拔1155 m处的生境条件更有利于黄花软紫草生长和生物量积累,是其最适生长区;随着海拔的升高,黄花软紫草受到的生理胁迫加重,膜脂过氧化程度加剧,生长受到抑制,但其能通过调整生活策略、提高可溶性渗透调节物质含量和抗氧化酶活性以适应高海拔地区逐渐恶劣的自然环境。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】通过构建籽用美洲南瓜突变体库,从而加快籽用美洲南瓜种质资源创新进程,突变体库的构建对品种选育、品种改良以及遗传基础的拓宽具有重要的意义。【方法】利用1.8%诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理籽用美洲南瓜ZHL4种子15h,然后对M1和M2代群体单株进行表型变异观察,同时对M2群体变异株系ZHL4-33进行显微组织结构观察。【结果】(1)M2群体中共筛选到242个突变植株,45种表型变异,变异类型涵盖了突变株的各个生长时期以及各植物器官,总的突变频率达到了25.17%。(2)叶片显微结构显示,突变体栅栏组织厚度显著高于野生型,排列紧凑,维管形成层痕迹明显;茎显微结构显示,突变体维管束多而密集,导管直径小于野生型,髓部发达,细胞间隙较小,细胞数目有所增加。【结论】研究初步构建了由425个M2家系所组成的籽用美洲南瓜突变体库,为籽用美洲南瓜功能基因组研究和新品种选育奠定了材料基础。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】探究马铃薯磺肽素基因StPSK4的特征及其在植物免疫中的功能分析,以期为马铃薯抗病育种提供一定的理论依据。【方法】利用生物信息学技术对StPSK4进行系统分析;通过转录组测序(RNA-seq)技术分析StPSK4的组织特异性、生物胁迫和非生物胁迫处理下的表达模式;采用同源克隆从Desiree中获得StPSK4的全长cDNA;用Gateway构建StPSK4的过表达载体;并用马铃薯叶片转化的方法获得StPSK4过表达植株;通过检测StPSK4过表达植株的活性氧(ROS)爆发、植物先天免疫(PTI)标记基因的表达情况和对青枯病的抗病性,探究StPSK4在马铃薯对病原菌抗性中的作用。【结果】StPSK4基因的cDNA全长457 bp,编码100个氨基酸,StPSK4蛋白相对分子质量11.67 kD,是稳定的亲水性蛋白,含有信号肽和可磷酸化位点,高级结构多由α-螺旋和无规则卷曲组成;PSK蛋白C端含有1段在各个物种中都高度保守的DYIYTQ序列,StPSK4同源相似度与番茄、辣椒等茄科作物达80%以上,且物种亲缘关系较近;StPSK4在马铃薯芽和叶柄中高量表达,对高温、盐、青枯菌和疮痂病菌等非生物胁迫和生物胁迫响应剧烈;构建该基因的过表达载体并获得过表达StPSK4的转基因马铃薯植株;过量表达StPSK4抑制马铃薯的ROS爆发、防御标记基因表达和对青枯病的抗病性。【结论】克隆获得马铃薯StPSK4基因,该基因参与调控马铃薯的抗病性。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】探讨短柄五加叶黄酮提取物的抑菌活性及其化感作用,为植物源抗菌剂的开发和利用其化感作用在植物保护、农业生产等方面提供依据。【方法】以短柄五加叶为材料,采用超声波辅助提取叶黄酮,通过测定抑菌圈、最小抑菌浓度(MIC)2 个指标评价叶黄酮提取物的抑菌效果,以及通过不同浓度(100%、50%、25%)的叶黄酮提取液胁迫下洋葱表皮细胞凋亡率、细胞内丙二醛含量及根、茎生长抑制率的变化研究叶黄酮提取物的化感作用。【结果】(1)叶黄酮提取率为42.3 mg/g。(2)在相同使用浓度下,叶黄酮提取液对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌)的抑菌效果显著优于革兰氏阴性菌(沙门氏菌)(P<0.05),且抑菌效果与提取液浓度呈正相关,其中提取液对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和沙门氏菌的抑菌圈直径最大分别为24.4,22.1,18.3 mm;对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌的MIC分别为1.31,2.63,5.25 mg/mL,综合分析对3种供试菌种的抑菌圈、MIC,抑菌能力由强到弱依次为金黄葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌。(3)不同浓度的叶黄酮提取液均能诱导洋葱表皮细胞出现细胞质崩解、破裂,形成许多胞质小泡,细胞核形状改变,染色质凝集、趋边化等凋亡形态;且凋亡率和细胞内丙二醛(MDA)的积累量也与处理浓度呈正相关。(4)不同浓度叶黄酮提取物液均能抑制洋葱根、鳞芽的生长,且抑制率也具有浓度依赖性。【结论】短柄五加叶黄酮提取物具有一定的抑菌活性,以及具有通过诱导膜脂过氧化而引起洋葱表皮细胞凋亡和抑制其根、茎生长的化感物质植物毒性作用。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】Gretchen Hagen 3(GH3)基因家族是一类生长素早期响应基因,在植物生长发育及抗逆响应中发挥重要作用,为探究GH3基因在芸豆中的功能和作用。【方法】通过生物信息学的方法对芸豆GH3基因家族进行全基因组鉴定,并利用转录组数据(RNA-seq)和荧光定量PCR(RT-qPCR)检测PvGH3基因在不同逆境胁迫下的表达。【结果】在芸豆中共鉴定出19个基因家族成员,其中17个基因不均匀分布于8条染色体上,其余2个基因定位于scafford上无法精确定位。系统进化分析将PvGH3基因家族成员分为3个亚族,各亚族间的成员有相似的基因结构和保守基序。共线性分析发现,PvGH3家族各成员间存在3个旁系同源基因对,PvGHs与拟南芥GH3间有15个直系同源基因对。顺式元件分析发现PvGH3基因家族含有光、激素、胁迫及生长发育相关顺式元件。组织表达分析发现,PvGH3基因家族在花、根、花蕾及茎中表达较高。qRT-PCR分析表明,19个PvGH3在响应干旱(6% PEG)、盐(100 mmol/L NaCl)和低温(4 ℃)逆境胁迫应答方面均上调表达,其中PvGH3.19显著响应干旱胁迫,PvGH3.17响应盐胁迫,PvGH3.11响应低温胁迫。【结论】研究在芸豆中鉴定出19个PvGH3基因,分析其理化性质、染色体位置、共线性、进化关系、保守基序、顺式元件及组织表达,并通过qRT-PCR证明了其功能和作用,研究可为PvGH3的抗逆功能分析提供理论依据。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】探究干旱胁迫对芜菁叶片光合特性与解剖结构的影响,为抗旱种质选育以及栽培措施制定提供依据。【方法】选用抗旱型和干旱敏感型芜菁幼苗,设置正常供水(对照)和干旱胁迫处理,通过盆栽试验分析芜菁幼苗叶片光合特性和解剖结构的变化。【结果】与对照相比,干旱胁迫使芜菁叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量显著降低,净光合速率、气孔导度、蒸腾系数和气孔限制值也显著降低,胞间CO2浓度、水分利用效率显著增加;同时初始荧光显著增加,最大荧光、可变荧光、PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ光化学潜在活性均显著降低,且干旱敏感种质变化幅度更大。在干旱胁迫下,叶片气孔长宽、气孔开度、气孔密度均显著减小;叶片厚度显著增加,组织结构疏松度显著减小;叶绿体由梭形变至肿胀、基粒片层模糊、出现空洞、嗜锇颗粒和淀粉粒增加,线粒体膨胀且内部嵴变模糊,且干旱敏感种质2种细胞器受损伤程度更为严重。【结论】干旱胁迫减小芜菁叶片气孔,增加叶片厚度、减小组织结构疏松度,改变叶绿体、线粒体形态结构,进而降低叶绿素含量和光合效率,且抗旱性型种质受到的影响较小,对干旱胁迫的适应调节能力更强。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    目的】E3泛素连接酶基因参与多种植物对低温胁迫响应的调控,是否参与笃斯越橘低温胁迫响应尚未进行深入研究。因此,本研究通过对笃斯越橘E3泛素连接酶基因VuARI2的克隆及在拟南芥中异源表达,探索笃斯越橘VuARI2基因在低温胁迫响应中的功能。【方法】以笃斯越橘为试验材料,用RT-PCR和RACE技术从茎中克隆获得VuARI2 基因;并对其进行系统的生物信息学分析;利用qRT-PCR技术分析该基因在不同组织中以及低温胁迫处理下的表达模式;在拟南芥中异源表达VuARI2并对其进行冷驯化后表达水平、生理指标及冰冻处理后的抗寒性进行分析。【结果】VuARI2基因编码区长1770 bp,编码589个氨基酸。VuARI2与野山茶、咖啡树、葡萄和河岸葡萄的ARI2同源关系较近。qRT-PCR结果显示,VuARI2基因表达具有组织特异性,在叶和花芽中VuARI2的表达量显著高于根和茎;茎和花芽VuARI2表达显著受低温诱导。转基因植物的VuARI2基因表达量在冷驯化后显著高于野生型;叶绿素含量降幅显著低于野生型;脯氨酸和可溶性糖含量显著高于野生型;超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均显著高于野生型;而相对电导率和丙二醛含量显著低于野生型。冷驯化后转基因植物在冰冻低温下生存率显著高于野生型,相对电导率显著低于野生型,提高了植物抗寒性。【结论】克隆获得了笃斯越橘VuARI2基因,过表达VuARI2基因可以提高植物抗寒性。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】探究化肥减量配施微生物菌肥对兰州百合生长及光合生理特性的影响,为连作兰州百合提供科学的施肥管理。【方法】2019-2021年在甘肃省二阴山区兰州百合试验田设置100%化肥、化肥减量30%配施微生物菌肥、化肥减量50%配施微生物菌肥3个处理,连续施肥3年后考察各处理生长、光合特性、抗氧化酶活性等生理指标的变化。【结果】与100%化肥相比,化肥减量30%与50%配施微生物菌肥处理均可不同程度的提升兰州百合壮苗指数、光合特性及抗氧化酶活性,以化肥减量30%配施微生物菌肥处理的效果最佳。在化肥减量30%配施微生物菌肥处理下,兰州百合株高、茎粗、叶面积、地下生物量、壮苗指数显著提高,光合色素含量增加,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率提高(ETR),非光化学淬灭系数降低(NPQ),抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)显著提升,渗透调节物质(脯氨酸、可溶性蛋白)含量显著增加,丙二醛含量下降,植物根系活力显著增强。【结论】化肥减量30%配施微生物菌肥能促进兰州百合生长,增强叶片光合作用,提高叶片保护酶活性及渗透调节物质含量,有效改善连作兰州百合栽培环境。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】酿酒葡萄在炎热产区栽培存在糖积累过快和有机酸降解严重的问题,由于遮阳网在炎热产区果树栽培方面有着广泛的应用价值,因此本试验对宁夏贺兰山东麓主栽酿酒葡萄‘马瑟兰’进行遮阳网试验,旨在为炎热产区解决酿酒葡萄品质不协调问题提供理论依据。【方法】本试验以酿酒葡萄‘马瑟兰’为材料,从转色期(7月29日)至采收期(9月22日),在葡萄两侧搭建不同宽度、不同颜色的遮阳网,然后对葡萄和葡萄酒的糖组分、有机酸、酚类物质进行分析。【结果】(1)RE1处理显著降低了葡萄果实含糖量,遮阳网处理能够显著抑制葡萄果实和葡萄酒中有机酸的降解;(2)遮阳网处理能够提高葡萄果实中总类黄酮的含量,降低葡萄果实总单宁、总花色苷和总黄烷三醇的含量;(3)遮阳网处理降低了葡萄酒中总花色苷的含量,BL0.6处理提高了葡萄酒总单宁、总酚、总类黄酮和总黄烷三醇含量。【结论】RE1处理对葡萄果实降糖增酸和提高酚类物质含量的效果最显著,WH1处理提高葡萄酒有机酸含量的效果最显著,BL0.6处理提高葡萄酒酚类物质含量的效果最显著。
    Available online:2024-07-15, DOI:
    摘要:
    【目的】为探究TaRING1在小麦与条锈菌互作过程中的作用,解析其作用机理,为小麦条锈病的绿色防控提供理论依据。【方法】利用酵母双杂交技术筛选TaRING1的互作靶标蛋白,并通过荧火素酶互补实验(LCA)及双分子荧光互补(BiFC)验证互作;通过泛素化实验对TaRING1的泛素功能进行验证;通过烟草瞬时表达及小麦原生质体转化分析靶标TaRIP92的亚细胞定位。【结果】以TaRING1作为诱饵,利用酵母双杂交技术筛选到互作靶标TaRIP92,并通过LCA及BiFC验证TaRING1与TaRIP92互作;通过体外泛素化实验证明TaRING1可以泛素化底物TaRIP92;烟草瞬时表达及小麦原生质体转化发现TaRIP92蛋白定位于线粒体。【结论】TaRING1通过与线粒体蛋白TaRIP92互作并对其进行泛素化。
    Available online:2024-06-24, DOI:
    摘要:
    【目的】明确几丁质和鞭毛蛋白衍生肽flg22诱导的辣椒幼苗先天免疫生理响应特征,探讨辣椒先天免疫生理响应与辣椒抗多种病害的关系。【方法】以5个四川本地辣椒品种幼苗为试材,鉴定它们的青枯病和疫病病情指数和抗性水平,采用水培法培育幼苗并进行外施几丁质和flg22处理,检测各品种不同诱导时间下幼苗根系生长、气孔孔径、胼胝质沉积、活性氧(ROS)积累和SOD、CAT活性,以及先天免疫相关基因表达量的变化,并运用生物统计学综合评价其生理响应及其与抗病性关系。【结果】(1)幼苗青枯病和疫病病情指数以‘川腾10号’最低,抗病性最强,以‘本地条椒’最高,抗病性最弱。(2)外源几丁质和flg22抑制了各品种幼苗根系生长速率,诱导离体叶片气孔闭合,促进叶片细胞壁胼胝质沉积加厚,ROS含量持续增加,SOD和CAT活性不断提高。各品种幼苗先天免疫生理响应指标的平均隶属函数值以‘川腾10号’最高,‘本地条椒’最低,并且平均隶属函数值与疫病、青枯病病情指数均具有显著负相关性。(3)外源flg22和几丁质诱导‘川腾10号’幼苗先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3显著上调表达。【结论】外源flg22和几丁质可诱导辣椒幼苗先天免疫生理响应,且响应程度强弱在品种间存在差异,依据生理响应指标通过隶属函数可综合评价辣椒品种的抗病水平;‘川腾10号’的平均隶属函数值最高,多抗性水平相对最好,这与其先天免疫相关基因CaWRKY22、CaMAPK7和ChiIV3的显著上调表达有关。
    Available online:2024-06-24, DOI:
    摘要:
    【目的】探讨和田地区设施温室葡萄品种光合和叶绿素荧光日变化特征,综合评价其光合能力强弱,为该地区温室葡萄引种及栽培管理措施制定提供参考依据。【方法】以和田设施温室引入6个葡萄品种‘户太八号’‘妮娜女皇’‘夏黑’‘阳光玫瑰’‘新郁’‘克瑞森无核’为试验材料,测定并分析各品种光合有效辐射(PAR)、叶绿素相对含量(SPAD)、光合与叶绿素荧光参数,并利用主成分分析对各鲜食葡萄品种能力进行综合性评价。【结果】(1)设施温室光合有效辐射在不同位置总体表现出棚前>棚后>棚中,在不同架面位置总体表现为架上>架中>架下。(2)葡萄叶片SPAD值在不同架面位置表现为架上部>架中部>架下部,在品种间由高到低依次为‘克瑞森无核’‘夏黑’‘新郁’‘户太八号’‘阳光玫瑰’‘妮娜女皇’。(3)各品种Pn、Gs、Tr均呈现出双峰曲线的日变化趋势,Ci日变化总体呈现U形或W形变化规律;Fv/Fo与Fv/Fm总体上呈现出先下降后上升的日变化规律。(4)6个葡萄品种的光合能力表现为‘克瑞森无核’>‘夏黑’>‘阳光玫瑰’>‘新郁’>‘户太八号’>‘妮娜女皇’。【结论】 ‘克瑞森无核’与‘夏黑’相比其他品种有较高的Pn、Gs、Tr、 Fo、Fm和较低的Fv/Fo与Fv/Fm,对和田地区适应性较强,能够适应当地的高温与高光强设施环境。
    Available online:2024-06-24, DOI:
    摘要:
    【目的】考察不同光照时间及强度对欧李果实糖酸和类黄酮含量的影响,为后期深入探讨光照影响果实品质的分子机制提供参考依据。【方法】以欧李品种‘农大6号’和‘农大7号’为试验材料,采用3种不同遮光率(30%、55%和100%)的果袋分别在果实膨大期和转色期进行套袋处理,测定其果实单果质量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和类黄酮含量。【结果】(1)两品种单果质量和果实可溶性固形物含量均表现为果实膨大期处理低于果实转色期处理,且均随着果袋遮光率的升高而逐渐降低。(2)‘农大6号’可滴定酸含量在套袋处理下均明显降低,且果袋遮光率越高、套袋时间越长,降酸效果越明显,而‘农大7号’可滴定酸含量受影响较小。(3)套袋‘农大6号’类黄酮含量均高于对照,并随着果袋遮光率的增加先升后降,且膨大期处理高于转色期处理。套袋‘农大7号’类黄酮含量仅在果袋遮光率30%时显著高于对照,且膨大期处理显著低于转色期处理,其含量随着果袋遮光率增加在膨大期逐渐增加,在转色期先降后升。【结论】套袋能有效改善欧李果实糖酸和类黄酮含量,‘农大6号’以膨大期套袋为宜,‘农大7号’则以转色期套袋效果更好,而且均以55%遮光率果袋对两品种糖酸和类黄酮含量综合改善效果最佳。
    Available online:2024-06-24, DOI:
    摘要:
    【目的】探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-EBR)缓解芸豆幼苗盐碱胁迫伤害的生理机制,为应用2,4-EBR缓解豆类植物盐碱胁迫提供理论依据。【方法】以盆栽‘山西红芸豆’幼苗为材料,研究了在100mmol/L(50mmol/L NaCl+50mmol/LNaHCO3)盐碱胁迫下,喷施0.1mg/L 2,4-EBR和4.0mg/L油菜素内酯抑制剂芸苔素唑( BRZ)对幼苗生长、光合气体参数、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响。【结果】盐碱胁迫下芸豆叶片卷缩枯萎,株高、叶面积、主根长、合色素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均显著下降(P<0.05),脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)和胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高(P<0.05)。外源喷施2,4-EBR处理能够缓解盐碱胁迫下造成的叶片枯萎和卷缩,植株生长状况逐渐变好,同时有效降低幼苗叶片REC、MDA和Ci,显著提高株高、叶面积、主根长、Pro、SS、Pn、Tr和Gs以及SOD、POD、CAT和APX活性,但外源2,4-EBR诱导的这些芸豆抗盐碱效应在加入BRZ后受到逆转。【结论】外源2,4-EBR处理能够通过提高芸豆叶片抗氧化系统酶活性和渗透调节物质含量来减轻盐碱胁迫造成的膜脂过氧化伤害,有效解除盐碱胁迫下芸豆幼苗光合作用减弱的非气孔限制因素,维持幼苗光合活性,促进幼苗生长,增强芸豆幼苗的抗盐碱能力。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    【目的】芍药属(Paeonia)组间杂种大部分为三倍体,普遍高度不育,极少获得杂交后代。‘Bartzella’是个观赏性好且有少数杂交后代的组间杂种,减数分裂染色体行为观察可为揭示其极低可育性的形成机制提供参考。【方法】以‘Bartzella’花药为材料,用压片法观察花粉母细胞减数分裂的染色体行为。【结果】(1)‘Bartzella’的花粉母细胞在中期Ⅰ形成大量单价体,后期Ⅰ产生不同类型的染色体非整倍分离,占比高达89.13%。(2)减数第1次分裂中,染色体桥和断片出现在27.20%的花粉母细胞中;减数第2次分裂中,比例升到47.68%。(3)中期Ⅱ的纺锤体定位异常较普遍,融合纺锤体占27.06%,三级纺锤体占12.84%。(4)减数分裂产物中包含高达72.40%的二分体和13.43%的三分体,其产生未减数配子所占比例约为67%。【结论】减数分裂中染色体非整倍分离以及染色体片段缺失可能是‘Bartzella’高度不育的重要原因。融合纺锤体、三级纺锤体以及减数分裂Ⅱ结束时胞质分裂异常可导致未减数配子形成。大量的未减数配子可使‘Bartzella’在多倍体育种中具有一定潜力,但倍性间杂交障碍可能限制其杂交亲和性。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    摘 要【目的】化感作用是影响林下生草的主要因素之一,陕北地区红枣(Ziziphus jujuba)、核桃(Juglans regia)及苹果(Malus pumila)凋落叶的化感效应尚不明确。【方法】通过设置不同浓度红枣、核桃和苹果凋落叶浸提液(浓度为0.1,0.05,0.025,0.0125 g/mL),进行室外紫花苜蓿(Medicago sativa)和多年生黑麦草(Lolium perenne)盆栽实验。【结果】(1)核桃和苹果浸提液处理,两种牧草的生物量显著降低,其中多年生黑麦草单株鲜重仅有0.45 g,同对照组相比紫花苜蓿仅有4.70 g。株高随浸提液浓度增加先上升后降低(P<0.05)。(2)不同浸提液处理紫花苜蓿和多年生黑麦草的丙二醛含量高于对照组,不同类型浸提液处理2种草的生化指标均表现出显著差异(P<0.05)。(3)核桃和苹果浸提液对紫花苜蓿和多年生黑麦草的根系性状有显著差异(P<0.05)。【结论】两种牧草的生物量对不同浸提液的响应表现为“增加或降低”作用,红枣浸提液处理更适合多年生黑麦草生长,应充分考虑紫花苜蓿和多年生黑麦草与经济林之间的相互作用。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    【目的】赖草属植物是麦类作物遗传改良和育种重要的基因资源,但作为异源多倍体植物,关于其基因组来源仍存在较大争议。【方法】通过构建赖草属物种赖草的Cot-1DNA文库,获得大量重复序列,进一步利用荧光原位杂交技术和重复序列对赖草,以及近缘物种大赖草和祖先供体物种新麦草进行染色体荧光原位杂交涂染。【结果】(1)根据序列及基因组分布特性,赖草Cot-1DNA可归为串联重复序列(TaiI、Lt1-6、pTa535和pSc250家族),散布重复序列(LTR/Gypsy、LTR/Copia、LTR及转座子),散布加串联混合重复序列(LTR+Afa-family和N8-family+LZ-NBS-LRR)以及未能鉴定类型,4种类型在Cot-1DNA文库克隆中的占比分别为32.4%、45.7%、12.4%和9.5%。(2)串联重复序列TaiI、Lt1-6、pTa535和pSc250在不同物种及同一物种不同材料间信号数量存在较大变异,分别为7~20、1~14、17~26及0~24。(3)10个反转座子序列在所有物种染色体的分布呈现3种方式:第1种是在所有染色体上杂交信号集中分布在着丝粒、近着丝粒及间质区;第2种是在所有染色体的所有区域都有分布;第3种为大部分染色体上的分布方式与第1种相同,但是部分染色体端部也有分布。2个LTR/Copia序列仅在赖草染色体上有分布,其他序列在不同物种以及不同材料间均有分布,但是在信号强度以及部分染色体上的分布方式等存在多态性。【结论】赖草属物种中的一些重复序列可能具有快速进化的特性,支持赖草属物种多倍化过程中,可能存在散在重复序列向整个核基因组的快速同质化扩散。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    【目的】高加索三叶草是优良的蜜源植物,了解其花蜜腺形态特征、组织结构及其发育规律对认识其小花糖分变化规律和合理利用该植物资源具有重要意义。【方法】选择生长良好的高加索三叶草标准株,分别在小花的不同发育时期,即现蕾期、露冠期、初花期、盛花期和谢花期采样。利用石蜡切片技术,观察小花细胞组织结构。采用毛细管法吸取小花花蜜,用生理试剂盒-分光光度法测定初花期、盛花期和谢花期小花的可溶性糖(包含蔗糖、果糖、葡萄糖)和淀粉等糖分营养指标。【结果】结果表明,(1)单个小花的花蜜量为0.394±0.095μL,每平方米花蜜量为4536.93±1319.34μL。(2)蜜腺位于9枚合生雄蕊的花丝内侧基部,属于雄蕊蜜腺。经PAS 染色,蜜腺组织在整个泌蜜过程中淀粉粒有明显的动态变化,属于淀粉型蜜腺。(3)小花的可溶性糖含量在盛花期最高,为7.978mg/g;可溶性糖各组分中果糖占比最大,初花期占比最高,为66%,后逐渐下降;淀粉含量占全糖含量的81%~82%,其中盛花期最高,为35.173mg/g,初花期最低,为24.168 mg/g。【结论】高加索三叶草花蜜腺属于雄蕊蜜腺,蜜腺由分泌表皮细胞和泌蜜细胞构成。原蜜由蜜腺相邻的花托维管束提供,经蜜腺细胞加工成蜜汁,最后由表皮的气孔泌出。高加索三叶草小花的可溶性糖含量在盛花期时最高,其中果糖的占比最大。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    【目的】探究山桐子(Idesia polycarpa Maxim.)叶片表皮微形态特征及其雌、雄株差异,为该种质资源的挖掘利用提供参考。【方法】利用扫描电镜,对40份山桐子(雌、雄株各半)叶片进行微形态观察,测定12个气孔相关性状,并分析样品间的异同。【结果】(1)山桐子雌、雄株叶片的表皮毛、细胞形态、气孔特征及蜡质式样相似,其下表皮密布的类锥形纤维体型蜡质纹饰,鲜见于其它植物类群。(2)山桐子雌株叶片的气孔大小(长度、宽度、面积及周长)及密度相关参数均略大于雄株;雄株叶片的气孔开口相关参数(孔隙宽度、开口面积及气孔开度)均略高于雌株;但所有差异均未达到统计学显著水平(P > 0.05)。(3)多数气孔性状彼此显著相关,而气孔密度与其它性状关联较弱,可能受到相对独立的遗传调控。【结论】本研究首次明确了山桐子叶片表皮的微形态特征,其类锥形纤维体型蜡质式样可作为种质评鉴的关键依据,其气孔性状参数可为童期种苗的性别判定提供重要参考。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    【目的】为探究MADS-box家族基因RIN的表达特征和功能,解析其对辣椒类胡萝卜素代谢的影响。【方法】基于辣椒果实发育转录组,通过RT-PCR克隆辣椒MADS-box转录因子CaRIN基因CDS全长,对其进行生物信息学、表达模式、亚细胞定位、转录活性等分析,并探讨VIGS诱导CaRIN基因沉默对类胡萝卜素代谢的影响。【结果】(1)CaRIN基因CDS全长732 bp,编码243个氨基酸,蛋白分子量为27.95 kD,等电点(pI)为7.06,其编码蛋白具有典型的MEF2_like MADS结构域,属MICK-type型转录因子;(2)CaRIN基因主要在花和果实中表达,具有组织特异性;CaRIN定位在细胞核,并且具有转录激活活性。(3)CaRIN基因启动子具有ABRE等多个激素应答元件,外源脱落酸和乙烯利均能加速果实转红,诱导CaRIN及相关基因高表达;(4)VIGS诱导沉默CaRIN基因后,类胡萝卜素代谢途径基因PSY1、CCS、PDS、CRTZ、LCYB和NCED1表达水平降低为对照组的0.27-0.59倍,且果实总类胡萝卜素含量(0.379 mg/g)较对照(0.650 mg/g)显著降低。【结论】CaRIN可能是辣椒果实类胡萝卜素代谢过程的重要调控因子。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    【目的】为了解析油菜种子硫代葡萄糖苷性状的重要遗传位点及候选基因,【方法】本研究利用KN DH群体在冬性环境2015-2018连续4年的种子硫苷含量表型和KN 高密度SNP遗传连锁图谱,通过Wincart 2.5软件的符合区间作图法对甘蓝型油菜种子硫代葡萄糖苷含量进行QTL定位和潜在候选基因鉴定。【结果】共鉴定到47个硫苷含量QTL,单个QTL解释表型变异最大是qGC.16YL19-4(19.44%),解释表型变异最小的是qGC.15YL12-5(1.82%)。利用元分析的方法将初步鉴定的47个QTL整合为38个consensus QTL,其中7个consensus QTL(cqGC.A9-5、cqGC.A9-7、cqGC.A9-9、cqGC.C2-9、cqGC.C2-10、cqGC.C9-5和cqGC.C9-6)为环境稳定表达QTL,包括3个硫苷含量主效QTL(cqGC.A9-5、cqGC.C2-10和cqGC.C9-5)。在主效QTLcqGC.A9-5和cqGC.C9-5鉴定到3个候选基因BnaA09g05480D,BnaC09g05620D和BnaC09g05810D,其功能主要涉及了油菜硫苷生物合成途径中吲哚-3-乙醛肟(IAOx)的合成和将2-烷基-苹果酸异构化形成3-烷基-苹果酸酯,以及硫苷的转运与分配。【结论】本研究获得了油菜种子硫苷含量3个主效QTL及3个候选基因,该结果为硫苷含量相关基因的功能机械和优质油菜品种培育提供理论依据。
    Available online:2024-06-21, DOI:
    摘要:
    【目的】探究谷子CPP家族成员基本特征及其在外源硒处理下的响应模式,为谷子富硒高叶酸新品种选育提供新的遗传材料。【方法】借助生物信息学工具鉴定谷子CPP家族成员,采用qRT-PCR技术对CPP基因在不同组织及外源硒处理下的表达水平进行检测,为揭示谷子CPP家族生物学功能及外源硒响应机制奠定基础。【结果】(1)谷子基因组中包含9个CPP基因,定位于6条染色体上,依照基因在染色体的排布命名为SiCPP1~SiCPP9,氨基酸数目在220~899之间,相对分子量为23624.32~97253.16Da,等电点介于6.64~9.17之间,内含子数目为3~11个不等,亚细胞预测显示该家族所有成员均能在细胞核定位到,蛋白质二级结构预测表明该家族中占比最大的是α-螺旋其次是无规则卷曲。(2)系统进化分析表明,谷子CPP蛋白可分为4个亚家族,相同亚家族之间保守基序和结构域的数目及分布相似。(3)启动子分析发现谷子CPP家族中存在大量光、生长发育、激素以及胁迫响应元件。(4)荧光定量结果显示,谷子CPP家族成员在根、茎、叶和穗中差异表达。谷子CPP家族9个成员均对外源硒存在响应,其中SiCPP5、SiCPP6、SiCPP7和SiCPP8响应程度最强。【结论】谷子CPP家族成员具有组织表达特异性且对外源硒存在不同程度响应。
    Available online:2024-05-28, DOI:
    摘要:
    【目的】了解歧舌苔属植物在广西的实际分布情况,为广西苔藓植物研究增加新资料的同时,也为中国苔藓植物多样性保护添加必要的基础数据。【方法】通过近期的野外调查结合广西植物标本馆(IBK)馆藏标本的核查,获得歧舌苔属植物研究材料,经室内形态观察及查阅相关文献,确定其物种多样性。【结果】发现广西歧舌苔属植物标本10份,最终确认广西歧舌苔属植物3种,分别为毛缘歧舌苔,大歧舌苔、阔叶歧舌苔。【结论】歧舌苔科以及岐舌苔属均为首次在广西记录的科属,其中毛缘歧舌苔是中国新记录种。文章对毛缘歧舌苔的形态特征进行了详细描述,对另外2个种主要形态特征进行了归纳,并提供各个种的引证标本信息、地理分布以及彩色图版。
    2012,32(10):1965-1970, DOI:
    [摘要] (5201) [HTML] (0) [PDF 3.06 M] (36428)
    摘要:
    以甘蓝型油菜晚熟品种RG-8的早熟突变体RG-8M为材料,通过同源克隆法得到1个LEAFY(LFY)同源基因,命名为BnLFY。该基因cDNA全长为1 310 bp,包含1个长为1 248 bp的开放阅读框,编码415个氨基酸。序列分析表明,推测的氨基酸序列含双子叶植物LFY类蛋白特有的N端脯氨酸富集区、中央酸性区、亮氨酸拉链结构以及富含赖氨酸与精氨酸的碱性区;且与几种十字花科植物LFY类蛋白的氨基酸序列一致性均在84%以上。转录表达分析表明,BnLFY基因在油菜中为组成型表达。
    2011,31(11):45-50, DOI:
    [摘要] (7394) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (18025)
    摘要:
    利用光学显微镜对药用植物冬凌草(Isodon rubescens)地上部分腺毛的形态、分布和组织化学进行了研究。结果表明,冬凌草的叶表皮有三种形态显著不同的毛:非腺毛,盾状腺毛和头状腺毛。盾状腺毛和头状腺毛都具1个基细胞、1个柄细胞和头部。成熟的盾状腺毛的头部一般由4个分泌细胞组成;头状腺毛头部由2个分泌细胞组成。组织化学鉴定结果显示:两种腺毛中都存在着黄酮类成分、盾状腺毛中还存在着单萜、倍半萜等萜类成分;冬凌草甲素可能只存在于盾状腺毛中,但是需要更直接的证据来证明。在筛选冬凌草甲素含量高的品种时,高密度的盾状腺毛可以作为一个非常重要的选择依据。
    2021,41(2):222-233, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.02.0222
    [摘要] (1723) [HTML] (0) [PDF 14.05 M] (15661)
    摘要:
    该研究基于DNA分子数据分析和田沙漠玫瑰品种与丰花玫瑰、紫枝玫瑰、大马士革玫瑰品种的关系,构建和田沙漠玫瑰的系统发育关系,以探讨其杂交起源。结果表明:(1)和田沙漠玫瑰具有独特的遗传组成,品种内遗传距离(0.017±0.003)小于品种间的遗传距离(分别为0.029±0.005、0.024±0.004、0.022±0.003)。(2)和田沙漠玫瑰在系统发育上没有与其他3个品种的序列发生聚集,说明和田沙漠玫瑰遗传上区别于丰花玫瑰、紫枝玫瑰、大马士革玫瑰,应视为独立的品种。(3)GAPDH系统发育显示,和田沙漠玫瑰部分克隆与来自中国或东南亚的硕苞组(sect. Bracteatae)、金樱子组(sect. Laevigatae)、木香组(sect. Banksiae)的4个物种[硕苞蔷薇(R. bracteata)、金樱子(R. laevigata)、小果蔷薇(R. cymosa)和木香花(R. banksiae)]聚在一起,且位于基部位置;部分克隆与欧洲的Caninae组、合柱组(sect. Synstylae)、法国蔷薇组(sect. Gallicanae)的4个物种(椭叶蔷薇(R. elliptica)、常绿蔷薇(R. sempervirens)、R. trachyphyllaR. abyssinica)聚在一起;与上述近缘物种的序列分析结果共检测到19个杂合位点,暗示和田沙漠玫瑰的杂交起源比较古老。(4)叶绿体系统发育和序列分析发现,和田沙漠玫瑰与欧洲的Caninae组、合柱组、法国蔷薇组的14个物种具有很近的亲缘关系。研究表明,和田沙漠玫瑰为杂交品种,可能为中国和欧洲蔷薇属物种或品种杂交而来,杂交亲本可能为硕苞组、金樱子组、木香组、Caninae组、合柱组、法国蔷薇组的若干物种。
    2014,34(7):1496-1506, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1496
    [摘要] (5467) [HTML] (0) [PDF 656.79 K] (14051)
    摘要:
    植物花青素是一种天然食用色素,具有安全、无毒的特点,具有预防心脑血管疾病、保护肝脏与抗癌等多种重要的营养和药理功能。因此,花青素在食品、医药保健、园艺和作物改良等方面均具有重要研究价值和应用潜力。该文综述了植物花青素合成代谢途径及其分子调控研究进展,概述了植物花青素的生物合成、代谢以及积累过程,重点介绍了影响植物花青素代谢的结构基因和调控基因及其作用机制,同时展望了花青素合成代谢相关基因的研究应用前景和发展趋势。
    2022,42(3):381-389, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2022.03.0381
    [摘要] (1249) [HTML] (0) [PDF 11.92 M] (13095)
    摘要:
    该研究通过序列比对分析,以野生红山茶和不同花色品种山茶为材料,采用PCR方法克隆CjMYB1基因,并通过生物信息学和表达分析对其进行初步研究,为深入研究山茶CjMYB1基因在花色形成和花发育过程的调控机理奠定理论基础。结果表明:(1)成功克隆获得山茶CjMYB1基因(GenBank登录号为OL347930),其开放阅读框长为879 bp,编码292个氨基酸,相对分子质量为33.17 kD;CjMYB1基因属于R2R3-MYB转录因子,且与拟南芥MYB基因家族的第7亚组处于同一分支。(2)荧光定量PCR分析发现,山茶CjMYB1基因在野生红山茶花芽中表达量最高,在萼片、花瓣、雄蕊和心皮中都有较高的表达量,推测其在山茶花器官发育中发挥着重要作用;在红色山茶品种中表达量较高,而在粉色、淡黄色、白色山茶品种中表达量较低,说明CjMYB1基因可能在红色山茶品种的花色苷合成途径中起到了关键作用。(3)亚细胞定位实验表明,CjMYB1蛋白定位在细胞核。
    2014,34(9):1916-1926, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.09.1916
    [摘要] (5383) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (8305)
    摘要:
    活性氧(ROS)是一类由O2转化而来的自由基或具有高反应活性的离子或分子。植物消耗的O2约有1%在叶绿体、线粒体、过氧化物酶体等多种亚细胞单位中被转化成了ROS。ROS有益或有害取决于它在植物体内的浓度。低浓度的ROS作为第二信使能在植物细胞信号转导途径中介导多种应答反应,高浓度的ROS则引起生物大分子的氧化损伤甚至细胞死亡。植物体内ROS产生和清除之间的平衡十分重要,并由一套有效的酶促和非酶促抗氧化系统来监控。该文主要系统介绍了植物ROS的种类、产生部位、在信号转导中的作用及其对植物细胞造成的主要伤害等方面的研究进展,为利用基因工程手段来提高植物对环境胁迫的抗性提供信息和思路。
    2019,39(3):413-421, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.03.0413
    [摘要] (2567) [HTML] (0) [PDF 3.83 M] (7974)
    摘要:
    生长调控因子(growth regulating factor,GRF)是植物特有的转录因子家族,在植物生长发育过程中起重要调控作用。该研究利用生物信息学的方法,从茶树基因组中鉴定获得11个CsGRF转录因子家族成员,且均具有完整的特征结构域QLQ和WRC。CsGRF家族成员含有3~6个外显子,基于系统进化关系将CsGRF家族分为6组,且与葡萄及猕猴桃GRF家族的亲缘关系更为接近。不同组织转录组数据分析结果表明,该家族在生长活跃的茶树嫩梢部位高表达。上游启动子区域分析发现大量与植物发育、激素及胁迫响应密切相关的顺式作用元件。荧光定量检测发现,分别有10个和2个CsGRF成员在低温和干旱胁迫处理后呈现显著上调表达,其中CsGRF8和CsGRF11对2种非生物胁迫均有响应;并发现受ABA、MeJA和GA激素处理诱导分别有9个、3个和6个CsGRF基因的表达水平差异显著。研究表明,CsGRF基因家族在茶树生长发育过程及应激反应中起作用,推测CsGRF基因可能通过各种激素信号转导途径参与胁迫响应过程。
    2021,41(7):1079-1090, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.07.1079
    [摘要] (881) [HTML] (0) [PDF 19.66 M] (7930)
    摘要:
    叶绿素由一系列酶促反应催化生成,其最后一步是叶绿素合成酶(chlorophyll synthase, CHLG)催化合成叶绿素a和叶绿素b。该实验主要以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)生态型R108和两种不同秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料,采用生物信息学方法对蒺藜苜蓿叶绿素合成酶(MtCHLG)的进化关系和基因结构进行分析,采用实时荧光定量方法分析MtCHLG对光照/黑暗、脱落酸(ABA)及聚乙二醇(PEG)的响应,利用叶绿素酸酯a加氧酶(MtCAO)突变体确定其与MtCHLG的上下游关系,并分析豆科牧草紫花苜蓿中MsCHLG表达量与其株高和产量的关系。结果表明:(1)植物CHLG功能域保守,其基因结构高度一致,植物在向陆生进化的过程中,CHLG基因数目略有增加,内含子长度明显增长。(2)克隆到MtCHLG的CDS为1,137 bp,其编码378个氨基酸,蛋白与紫花苜蓿MsCHLG相似性高达99.2%。(3)qRT PCR分析显示,MtCHLG基因主要在蒺藜苜蓿幼嫩叶中表达且受光诱导和黑暗抑制,表现为显著的昼增夜降的表达特征;100 μmol·L-1的ABA在短时间(2 h)处理后叶片中MtCHLG基因表达量下降为对照的26%(P<0.05);5%的PEG长时间(24 h)处理后MtCHLG基因表达量降低至对照的42%(P<0.05)。(4)瞬时表达重组蛋白MtCHLG GFP于烟草(Nicotiana benthamiana)表皮细胞,荧光检测结果显示,该蛋白主要定位在叶绿体上。(5)定量分析发现,mtcao突变体中几乎检测不到MtCAO基因的表达,且MtCHLG基因的表达水平约为野生型的44%,证明MtCAO功能缺失导致了MtCHLG转录水平降低,表明MtCHLG位于MtCAO的下游。(6)高秋眠级紫花苜蓿材料的株高为低秋眠级材料的2.5~3.5倍,其平均产量约为低秋眠级材料的2.1倍,且前者中MsCHLG基因的表达量略高于后者(1.2~1.5倍);相关性分析发现,紫花苜蓿中MsCHLG基因的表达水平与株高、产量成正相关。研究暗示,MsCHLG表达可作为苜蓿产量早期预测的参考指标,CHLG基因也可作为培育高产豆科饲草的备选基因。
    2017,37(4):773-781, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.04.0773
    [摘要] (2809) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (7724)
    摘要:
    黑沙蒿(Artemisia ordosica)作为黄土高原水蚀风蚀交错带沙地植被演替的先锋植物,对维护该地区生态系统的稳定性起到重要的作用。该研究以黄土高原水蚀风蚀交错带黑沙蒿灌丛斑块作为研究对象,通过对灌丛斑块的样地调查和数据统计,编制了黑沙蒿灌丛斑块的静态生命表,绘制其存活曲线和生存分析函数的曲线,并采用时间序列模型对种群的数量动态进行预测,以揭示水蚀风蚀交错带黑沙蒿灌丛斑块种群结构和动态特征。结果表明:(1)黑沙蒿灌丛斑块数量结构属于增长型,但Ⅰ、Ⅱ级灌丛数目少于Ⅲ级数目。(2)数量变化动态指数(V′pi)趋于零,说明灌丛斑块对外界干扰比较敏感。(3)存活曲线趋于Deevey Ⅱ,表明黑沙蒿斑块种群各大小级的死亡率基本接近。(4)生存分析和时间序列预测表明,黑沙蒿小灌丛斑块个体的缺乏是未来中灌丛斑块数量衰减的主要原因。研究认为,黄土高原黑沙蒿灌丛斑块在研究区内生长更新良好,能够适应水蚀风蚀交错带的气候环境,种群处于稳定增长状态,为其他植物种群的定居和恢复创造了水养生境条件。
    2024,44(7):1083-1093, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230714
    [摘要] (417) [HTML] (0) [PDF 2.95 M] (7462)
    摘要:
    【目的】鉴定并分析苹果液泡膜内在蛋白 (Tonoplast intrinsic proteins, TIP) 亚家族成员,探究该亚家族成员在苹果干旱胁迫下的表达模式。【方法】通过生物信息学方法对苹果MdTIPs全基因组进行鉴定,分析其家族成员的理化性质、基因结构、保守基序、顺式作用元件、系统进化树等,并结合实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 对其在干旱胁迫下不同器官中的表达模式进行分析。【结果】在苹果基因组中,共检索得到了13个MdTIP基因,大部分成员亚细胞定位预测在质膜上,分布于10条染色体上,且每条染色体定位有1~3个成员;该基因家族成员的启动子区域包含多种响应激素和逆境胁迫的应答元件;qRT-PCR显示,MdTIPs亚家族成员在根中除MdTIP1;1外其余均都受上调表达,且MdTIP1;3和MdTIP1;4与对照相比,分别上调表达了5.27倍和5.69倍,推测是参与调控干旱胁迫的关键基因。【结论】初步鉴定并提供了MdTIPs亚家族成员信息,10个MdTIPs亚家族成员在根、茎、叶中差异表达,12个亚家族成员在根中高表达。结果为进一步研究苹果抗旱性基因资源的挖掘和利用提供了有价值的信息。
    2020,40(9):1539-1548, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.09.1539
    [摘要] (1645) [HTML] (0) [PDF 9.34 M] (7008)
    摘要:
    以生长于同一生境下的粉红珙桐(粉红色叶片、苞片)与普通珙桐(绿色叶片、白色苞片)为试材,对比两种色彩珙桐叶片/苞片解剖结构和色素含量的差异,以揭示珙桐色彩转变的规律。结果显示:(1)两种珙桐叶片均属于异面叶类型,栅栏组织由一层长柱形细胞整齐排列而成,海绵组织排列疏松,部分粉红叶片的上表皮细胞向外凸起,绿叶无此现象;粉红叶片的总厚度及其表皮角质层、栅栏组织和海绵组织厚度都高于绿叶,而表皮较薄。(2)两种珙桐苞片均无栅栏组织和海绵组织的分化,粉红苞片上表皮细胞明显隆起,上表皮角质层增厚,而下表皮变薄。(3)粉红叶片的类黄酮、花色苷含量分别是绿色叶片的1.52倍、3.67倍,两者的光合色素含量无显著差异,但粉红叶片的叶绿素a/b值比绿色叶低很多;粉红苞片花色苷含量显著高于白色苞片,而两者类黄酮含量差异不大。研究表明,花色苷是珙桐叶片和苞片色彩转红的直接因素,类黄酮有助于叶片呈红色;粉红珙桐叶片/苞片的解剖结构发生了一定变化,对光能的利用效率更高,对阴湿环境的适应性增强。
    2024,44(7):1046-1054, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230678
    [摘要] (57) [HTML] (0) [PDF 1.73 M] (6808)
    摘要:
    【目的】随着区域栽培环境的变化,扦插苗生根难问题逐渐凸显。探讨适宜浓度吲哚丁酸(IBA)对无花果插穗生根萌芽、抗氧化性及生长素生物合成途径相关基因表达的影响,可为其应用于无花果的育种、繁殖、推广和种植提供理论依据。【方法】以‘波姬红’无花果品种硬枝为插穗,分析不同质量浓度IBA(0,30,45,60,90 mg/L)处理对插穗生根性状、抗氧化特性的影响,并对45 mg/L IBA处理及对照组的扦插枝条中段的腋芽进行转录组分析。【结果】(1)无花果插穗萌芽率和生根率在45 mg/L IBA处理时达到最大值,并与其他处理和对照差异显著。(2)随着IBA浓度的增加,插穗SOD和CAT活性先下降后上升,并均在45,60 mg/LIBA处理下显著低于对照,而POD活性无显著变化;各浓度IBA处理插穗中MDA和H2O2含量均显著高于对照,且45 mg/L IBA处理MDA显著低于其余处理。(3)45 mg/L IBA处理及对照组中共存在6 879个差异表达基因,KEGG富集显示有10个差异途径,GO富集分析表明生物学过程和分子功能为主要的生物学途径;与CAT、SOD相关的基因集中富集在过氧化物酶体通路上,POD相关基因则富集在苯丙烷生物合成通路中;IAA生物合成途径中代谢相关基因FcGH3显著上调表达,与信号转导相关基因FcAUX1、FcARG7和FcARF等显著下调表达。【结论】外源IBA处理会导致无花果插穗抗氧化酶和IAA生物合成途径中相关基因表达的差异变化,增强插穗抗逆性,促进插穗生根、萌芽、成苗,并以外源45 mg/L IBA促进效果最好。
    2024,44(7):1073-1082, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230723
    [摘要] (48) [HTML] (0) [PDF 1.73 M] (6776)
    摘要:
    【目的】白三叶入侵会挤占草坪草的生存空间,严重威胁草坪的质量和功能。明晰白三叶(Trifolium repens)入侵对草坪植物草地早熟禾(Poa pratensis)功能性状及草坪质量的影响,可深入了解白三叶入侵机制,为禾本科草坪的建植养护提供理论依据。【方法】以白三叶入侵草地早熟禾草坪为研究对象,采用样地调查方法,考察不同白三叶入侵程度下(对照及轻度、中度、重度入侵)草地早熟禾功能性状及草坪质量的差异特征,并通过隶属函数法综合评价各入侵程度下草坪质量。【结果】(1)随白三叶入侵程度的增加,草地早熟禾各器官碳含量、叶片建成成本及碳氮比、碳磷比和氮磷比逐渐降低,而比叶面积、各器官氮和磷含量增大。(2)同一入侵程度下,草地早熟禾各器官碳、氮和磷含量均表现为叶大于根和茎,碳氮比和碳磷比表现为根和茎大于叶,而其氮磷比表现为茎和叶大于根。(3)随白三叶入侵程度的增加,草地早熟禾草坪密度、质地、绿度指数和均一性降低,而地上生物量和地下生物量增大。(4)隶属函数法综合评价结果显示,草坪质量以白三叶未入侵时最优,重度入侵时最差,且叶碳含量对草坪质量的影响最大。【结论】白三叶入侵改变了草地早熟禾功能性状,降低了入侵区草坪质量,严重影响了草坪景观和功能。
    2024,44(7):1017-1027, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230552
    [摘要] (109) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (6744)
    摘要:
    【目的】探讨不同嫁接方式缓解甜瓜幼苗低温伤害的生理机制,为生产实践中选取适宜嫁接方式、提高甜瓜低温抗性提供理论依据。【方法】以厚皮甜瓜品种‘早蜜1号’、‘冰糖雪梨’和薄皮甜瓜品种‘芝麻蜜’为接穗,‘白籽南瓜’为砧木,并以甜瓜自根苗为对照,考察3种方式嫁接苗(双根嫁接、靠接、贴接)在4 ℃低温处理前、中、后期(复温处理)叶片的光合色素含量、光合气体交换参数、细胞膜透性及抗氧化酶活性变化特征。【结果】(1)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片的光合色素(叶绿素和类胡萝卜素)含量、光合气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度)在低温处理下均比低温处理前显著降低,其中贴接处理的嫁接苗下降率最小,在复温后所有嫁接苗均比低温处理有所上升,并以贴接苗上升幅度最大;(2)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢(H2O2)含量及超氧阴离子(O2·-)产生速率在低温处理下均比低温处理前显著升高,并以贴接方式嫁接苗上升幅度最小,在复温处理后均比低温处理有所下降,并以贴接苗下降幅度最大;(3)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在低温处理下均比低温处理前显著提高,在复温处理后均比低温处理显著升高,期间均以贴接苗上升幅度最为显著。【结论】3种嫁接方式均可显著增强低温胁迫和复温后厚皮和薄皮甜瓜幼苗抗氧化酶活性,有效降低活性氧积累,维持幼苗光合能力,提高幼苗低温耐受性,并均以贴接方式表现最佳。
    2024,44(7):1028-1036, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230797
    [摘要] (69) [HTML] (0) [PDF 2.66 M] (6741)
    摘要:
    【目的】明确病毒病害对滇黄精生长发育、产量及品质的影响,为深入研究病毒的致病机理提供依据。【方法】试验以滇黄精抗病和感病植株为研究对象,探讨被病毒侵染后对滇黄精叶片光合气体参数、叶绿素含量、叶绿体超微结构、超氧化物歧化酶(superoide dismutase,SOD)、过氧化物氧化酶(peroxidase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oidase,PPO)及苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)以及块茎生物学性状,有效化学成分含量测定和分析。【结果】滇黄精受病毒侵染后,其光合作用减弱,为Pn降低了2倍左右,叶片气孔导度降低了11.25%,CO2int降低了5.79%;叶片细胞的细胞膜发生强烈的脂膜过氧化反应,MDA的含量升高了2倍以上,细胞质中散布线状病毒粒子及其聚集形成的大量内含体,细胞内叶绿体结构受损严重,部分已发生解体;叶绿素发生降解,叶绿素a和b的含量极显著减低,减少了22.97%和 35.38%。同时,其体内的防御反应被激活,防御酶包括SOD、POD、PPO、PAL的活性极显著升高,PPO升高了1.6倍。进而滇黄精地下根茎的膨大和嫩芽的生长受阻,单株鲜重降低了48.08%,根茎中多糖的相对含量减少了6.97%,皂苷含量减少了23.31%,黄酮含量减少了15.32%,总酚的含量减少了11.07%。【结论】滇黄精受病毒侵染后,细胞膜受损,防御反应被激活,光合作用减弱,最终导致产量和品质显著降低。
    2024,44(7):1064-1072, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230826
    摘要:
    【目的】探讨不同育苗容器对紫叶紫薇容器苗生长、开花及生理的影响,筛选出紫叶紫薇容器苗培育的适宜育苗容器,为紫薇容器高效育苗提供理论依据。【方法】以紫叶紫薇优良新品种‘丹红紫叶’为研究对象,设计了不同育苗容器类型和规格共9个处理,测定不同处理对容器苗生长、开花及生理的影响。【结果】(1)不同育苗容器对紫叶紫薇容器苗的生长、开花及生理影响显著,容器苗的生长、根系、生物量、花期、花径、花序、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素相对含量、净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率等指标随着育苗容器规格的增大而增加,均达到显著性差异。(2)C3D3处理(直径25 cm、高25 cm黑色控根容器)的地径生长量、总根长、总根表面积、总根体积、根尖数、地上部干重、地下部干重、总干重、花期、都是最大,比最小的C1D1处理(直径16 cm、高16 cm黑色塑料营养杯)分别显著高817.12%、108.12%、94.60%、75.66%、144.14%、135.67%、228.45%、164.65、20d;C1D3处理(直径25 cm、高25cm黑色塑料营养杯)的苗高生长量、冠幅生长量、叶面积、花序长和宽最高,比最低的C1D1处理分别显著高116.05%、81.39%、114.95%、70.44%和65.79%。(3)C3D3处理的叶绿素相对含量、水分利用效率最大,C1D3处理的可溶性蛋白和可溶性糖含量、净光合速率、气孔导度最高;各处理的胞间CO2浓度、水分利用效率之间无显著性差异。(4)黑色控根容器在地径生长量、根系生长指标、生物量、花期和花径、叶绿素相对含量及净光合速率方面表现最佳。(5)各指标隶属函数法综合分析得分排序为:C3D3>C1D3>C2D3>C3D2>C2D2>C1D2>C2D1>C3D1>C1D1。【结论】紫叶紫薇2年生苗的最适宜育苗容器是直径25 cm、高25 cm黑色控根容器。
    2024,44(7):1113-1121, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240078
    [摘要] (60) [HTML] (0) [PDF 3.86 M] (6721)
    摘要:
    【目的】探究花生ASR基因家族特性及在干旱和盐胁迫响应中的作用,为花生抗旱抗盐新品种的培育提供潜在的基因位点。【方法】通过生物信息学方法对花生ASR家族进行全基因组水平鉴定以及基本特性分析,并借助转录组数据分析其在200 mmol/L NaCl及模拟干旱PEG处理下的表达变化。【结果】(1)通过分析花生栽培种狮头企参考基因组,鉴定到7个花生ASR基因,pI为5.34~6.98,蛋白脂肪系数为23.77~56.84,GRAVY值均为负值,表明这7个蛋白均是亲水性蛋白;(2)AhASR3与AhASR7基因表达模式相似,转录水平较高,基因结构及蛋白结构域和保守基序的位置和数量较相似,motif 5、6、9仅存在于AhASR3与AhASR7蛋白中;(3)AhASR1、AhASR5及AhASR2的启动子区域有干旱诱导MYB转录因子的结合位点,AhASR1、AhASR2及AhASR4的启动子区发现有ABA响应元件;(4)花生盐胁迫处理转录组分析结果显示AhASR2、AhASR3及AhASR7在200 mmol/L NaCl处理后根部出现较明显转录上调;(5)模拟干旱PEG处理转录组数据分析结果显示AhASR1、AhASR3、AhASR4及AhASR7在PEG处理4 h和8 h后,转录水平出现2倍以上上调。【结论】明确花生ASR家族基因和蛋白的基本特性,并鉴定可能参与盐胁迫和干旱胁迫响应的ASR基因,为进一步培育耐盐耐旱花生品种提供重要的目标基因。
    2024,44(7):1105-1112, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230631
    [摘要] (56) [HTML] (0) [PDF 3.35 M] (6720)
    摘要:
    【目的】深入解析WRKY70同源基因在草莓响应胁迫过程中的作用,为草莓分子育种提供新的基因资源。【方法】采用同源克隆法从草莓果实及叶片中克隆得到草莓WRKY70基因,利用生物信息学分析方法分析该基因理化性质、蛋白质结构、进化关系等,并结合qRT-PCR数据分析其表达模式。【结果】FaWRKY70基因全长为1 020 bp,编码339个氨基酸;比对得到的同源基因中,FaWRKY70与苹果、牡丹等同科物种氨基酸序列相似度较高,且同源基因大多与植物对生物和非生物胁迫的响应相关,暗示FaWRKY70可能参与草莓抵御胁迫的过程;FaWRKY70在草莓的花、果实、叶片、根、茎中均有表达,在花中表达量最高,果实中最低;在水杨酸处理后,FaWRKY70基因能够快速响应,表达量在3 h后达最高,随后逐渐降低。使用茉莉酸甲酯处理时FaWRKY70基因受诱导响应程度较小,整体呈现下调趋势。【结论】FaWRKY70能通过不同响应方式参与草莓生命活动及激素信号转导过程。
    2024,44(7):1129-1140, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230670
    [摘要] (47) [HTML] (0) [PDF 1.73 M] (6716)
    摘要:
    【目的】研究干旱胁迫对云南松幼苗不同器官碳、氮、磷元素分配规律以及化学计量的影响机制。【方法】以1年生云南松幼苗为试验材料,采用盆栽控水方法,设置4个水分处理,即分别将土壤相对含水量分别控制在田间最大持水量的90%±5%(CK)、75%±5%(轻度干旱)、60%±5%(中度干旱)和45%±5%(重度干旱)。测定干旱胁迫下云南松幼苗叶、茎、粗根和细根的C、N、P含量,分析碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征。【结果】(1)与适宜水分处理相比,干旱胁迫导致云南松幼苗C含量在叶、茎和细根中减少,在粗根中增加;N含量在粗根中减少,在细根中增加;P含量在叶中增加,在茎中减少。C:N在粗根中先升高后降低,在细根中降低;C:P在叶中降低;N:P在叶中降低,在茎中升高。(2)各元素含量的变异性大小顺序为P>N>C,C含量在叶和茎中的变异性较小且变异程度较弱,在细根中的变异性最大;N含量和C:N的变异性在细根中最大;P含量叶中变异性最大,在粗根中变异性最小;C:P变异性在茎中最大,N:P变异性在茎中最大,在粗根中最小。(3)C、P含量在叶、茎、粗根和细根之间均无显著相关性,叶和粗根的N含量之间存在显著的负相关关系,茎和细根的N含量之间存在显著的正相关关系,另外,N含量与P含量只在茎和粗根之间呈显著正相关关系。【结论】研究表明,随干旱胁迫加剧,云南松幼苗生长受N元素的限制作用增强,N、P利用效率增加;云南松幼苗C、N、P含量在粗根和细根中的的整体变异性比在叶和茎中的高,根系对土壤水分环境变化更为敏感。
    2024,44(7):1055-1063, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230640
    [摘要] (53) [HTML] (0) [PDF 1.34 M] (6702)
    摘要:
    【目的】探究不同遮阴度对野生植物猫爪草(Ranunculus ternatus Thunb)光合特性和叶片解剖结构的影响,为深入了解其耐阴性以及开展规模化栽植提供理论基础。【方法】采用控制变量法,以盆栽猫爪草为试验材料,设置全光照(CK)、30%遮阴(T1)、50%遮阴(T2)、70%遮阴(T3)和90%遮阴(T4)5个处理,对不同遮阴处理下的光合特性及叶片解剖结构进行分析。【结果】(1)随着遮阴程度增加,叶面积在T3环境下达到最大值,株高和茎粗逐渐降低。(2)随遮阴程度的增加,叶片表观量子效率(AQE)先升后降,在T4处理下显著低于其他处理,而光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和最大净光合速率(Pnmax)逐渐降低;最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)先升后降,初始荧光(F0)热耗散的电子比率(φDo)则先降后升。(3)随着遮阴程度的增加,叶片气孔密度先减后增,并在T3处理达到最小值,上下表皮厚度和海绵组织厚度逐渐降低,组织结构紧密度(CTR)先降后升,组织结构疏松度(SR)先升后降。(4)叶片栅栏组织、海绵组织、叶片厚度及上、下表皮厚度与Rd呈极显著或显著正相关关系;海绵组织厚度、CTR和SR与Pnmax ,以及栅海比(P/S)、SR与AQE均呈显著正相关关系;海绵组织厚度和SR与F0呈显著负相关关系。【结论】猫爪草可以通过降低光合速率和改变叶片结构来提高耐阴性,在全光照下生长良好,也能较好地适应30%-70%遮阴环境。

    主管单位 :中华人民共和国教育部

    主办单位 :西北农林科技大学

    陕西省植物学会

    主       编 :赵   忠

    主       任 :韦青侠

    出       版 :科学出版社

    地       址 :陕西省杨凌邰城路3号 西北农林科技大学《西北植物学报》编辑部

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