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    2024,44(4):517-528   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230498
    摘要:
    【目的】湖南稷子(Echinochloa frumentacea)是一种高产、优质草料兼用牧草,种植区土壤盐碱化严重影响其正常生长发育和产量。表油油菜内酯(EBR)是油菜甾醇类(BRs)植物激素的活性类似物。探讨表油菜素内酯对湖南稷子耐盐性的调控作用及其缓解盐胁迫伤害的作用机制,为其应用于盐渍化土壤上湖南稷子生产提供理论依据。【方法】以湖南稷子品种‘宁稷1号’幼苗为试验材料,在筛选适宜盐胁迫浓度的基础上,设置对照、盐(150 mmol/L NaCl)和不同浓度的表油菜素内酯(1,10,100 μg/L)单独及复合处理,采用水培试验考察各处理幼苗生长指标、抗逆生理指标、光合作用指标、离子稳态、编码盐过敏(SOS)信号转导途径及抗氧化酶相关基因表达量的变化。【结果】(1)与对照相比,单独盐胁迫处理湖南稷子幼苗生长(株高、根长、生物量等)受到显著抑制,叶片光合作用指标[叶绿素含量及叶绿素荧光参数Y(Ⅱ)、Fv’/Fm’、ETR、qP等]、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性蛋白)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性显著降低;根系K+、Ca2+和Mg2+含量显著减少,而根系Na+含量显著增加;而叶片活性氧(超氧阴离子、过氧化氢)含量、细胞膜透性(丙二醛含量、相对电导率)却显著提高;同时叶片相关基因表达量显著下调。但单独喷施表油菜素内酯处理对以上指标大多无显著影响。(2)喷施不同浓度表油菜素内酯处理均能有效缓解盐胁迫后湖南稷子上述指标的不利变化,并以10 μg/L表油菜素内酯处理(SS+E10)效果最佳。(3)与单独盐胁迫处理相比,SS+E10处理湖南稷子幼苗生长指标以及叶片渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、光合作用指标显著提高,叶片的细胞膜透性和活性氧含量显著降低;根系细胞内Na+积累显著减少,根系K+、Ca2+和Mg2+含量显著增加,Na+/K+稳态平衡得到调节;SOS信号转导途径和抗氧化酶相关基因的表达量显著上调。【结论】叶面喷施表油菜素内酯能显著上调盐胁迫下湖南稷子幼苗叶片SOS信号转导途径和抗氧化酶相关基因的表达量,增强其抗氧化和渗透调节能力,减轻膜脂过氧化和细胞膜损伤程度,,维持根系离子稳态平衡,有效保护幼苗叶片的光合作用和正常生长,对促进湖南稷子耐盐性具有显著调控作用,并以10 μg/L EBR处理效果最佳。
    2024,44(4):529-538   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230574
    摘要:
    [目的]初步探讨不同浓度外源茉莉酸甲酯(MeJA)诱导大麦抗叶斑病效应差异及其分子机制,为应用MeJA防治大麦叶斑病提供理论依据。[方法]以‘蒙啤麦3号’大麦品种幼苗为材料,设置不接菌(无菌水处理叶片)、接菌(无菌水处理叶片接种麦根平脐蠕孢菌)和接菌+MeJA(0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mmol/L MeJA喷施叶片后接菌)3组处理,于三叶期调查叶斑病发病情况并据此筛选最适MeJA浓度,然后测定不接菌、接菌及接菌++ MeJA(最适浓度)处理不同处理时间叶片的抗氧化酶、抗病相关酶活性、丙二醛、渗透调节物质含量以及相关基因表达水平。[[结果]]:(1)叶面喷施外源MeJA提高了大麦对叶斑病的抗性,1.5 mmol/L MeJA处理叶片的病情指数较对照显著降低19.03%,诱导抗性效果最佳;(2)与单独接菌处理相比,1.5 mmol/L MeJA处理大麦叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、几丁质酶和β-,1,3-葡聚糖酶活性均显著提高,而其丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,同时其受MeJA调控转录因子及编码抗病相关酶的基因表达量显著上调。[结论]外源喷施1.5 mmol/L MeJA通过调节抗病相关酶活性和渗透调节物质含量,以及调控抗病相关酶基因及茉莉酸信号途径关键转录因子基因表达,进而提高大麦植株的叶斑病抗病性。
    2024,44(4):539-550   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230588
    摘要:
    【目的】为山茶属植物耐热性的鉴定、耐热种质发掘和新品种选育提供理论依据。【方法】本研究以单体红山茶和国外束花茶花品种‘串花瀑布’作为对照材料,以7个自育束花茶花新品种为试材,经过高温短期(5h)和长期(7d)处理后,比较形态、生理和光合特性等指标的变化,并采用相关性分析、主成分分析对其耐热性进行综合评价。【结果】(1)‘垂枝粉玉’和‘串花瀑布’在高温胁迫下,叶绿素和类胡萝卜素含量、叶绿素a/b、Pn和Gs均上升,Fv/Fm、Fv/Fo和ETR维持在较高水平,且在高温长期胁迫7d后均未出现热害。‘金叶粉玉’、‘上植华章’和‘玫瑰春’在高温胁迫下Pn和Gs均显著降低,而Ci增高,其中‘金叶粉玉’和‘上植华章’的Fv/Fm、Fv/Fo和ETR均大幅降低,在高温长期胁迫7d后,这3个品种出现了较严重的热害或死亡。(2)通过主成分分析将15个单项指标换算成4个独立的综合指标,累计贡献率可达90%,高温胁迫5h时以叶绿素含量、类胡萝卜素含量、叶黄素含量这3个指标的综合权重值较高,高温胁迫7d时以叶绿素a/b、Fv/Fm、qP、qN这4个指标的综合权重值较高。其中高温胁迫7d时综合评价值D的大小依次为单体红山茶>‘串花瀑布’>‘垂枝粉玉’>‘上植月光曲’>‘上植欢乐颂’>‘玫玉’>‘玫瑰春’>‘上植华章’>‘金叶粉玉’。【结论】将9个品种划分出3个耐热等级,‘垂枝粉玉’和‘串花瀑布’为耐热品种,‘上植月光曲’、‘上植欢乐颂’和‘玫玉’为中等耐热品种,‘玫瑰春’、‘上植华章’和‘金叶粉玉’3个品种的耐热性最弱,而单体红山茶的耐热性有待进一步验证。其中叶绿素含量、类胡萝卜素含量、叶黄素含量这3个指标可作为分析山茶短期高温胁迫的关键指标;叶绿素a/b、Fv/Fm、qP、qN这4个指标可作为分析山茶耐受长期高温胁迫能力强弱的关键指标。
    2024,44(4):551-561   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230564
    摘要:
    【目的】干旱胁迫抑制药用植物光合色素合成,降低植株光合活性、光合碳同化效率,阻碍养分运输,严重影响药材的产量和品质。钙是植物生理活动中多种酶的活化剂,同时Ca2+作为细胞内第二信使与植物非生物胁迫密切相关。揭示外源钙缓解桔梗干旱胁迫伤害的潜在生理机制,对利用外源钙提高干旱、半干旱地区桔梗耐旱性和药用品质具有重要意义。【方法】以桔梗幼苗为材料,采用盆栽试验在干旱条件下叶面喷施10 mmol/L CaCl2,研究外源钙对桔梗幼苗生长、光合气体交换参数、抗氧化酶活性及药用部位品质等的影响。【结果】(1)外源钙处理能促进干旱胁迫下桔梗根长和干鲜生物量显著增加。(2)外源钙使干旱胁迫下桔梗叶片气孔开度、叶绿素a含量、总叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别显著增加30.28%、57.67%、44.44%、100.33%、89.53%、60.00%和83.11%。(3)外源钙使干旱胁迫下桔梗叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量分别显著降低13.82%和18.66%,同时使干旱胁迫下桔梗叶片中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别增加了25.43%、7.90%和33.92%。(4)外源钙不仅促进桔梗根中药用成分皂苷D、多糖、总黄酮、游离氨基酸在正常条件下分别显著增加35.34%,34.87%,4.19%和6.52%,还使它们在干旱胁迫处理下分别显著增加10.94%、7.53%、6.07%和5.78%。(5)外源钙提高了干旱胁迫下桔梗根中可溶性蛋白含量,以及地上部和地下部矿质元素含量。【结论】喷施10 mmol/L CaCl2能进一步激发干旱环境中桔梗叶片抗氧化系统的保护作用,通过渗透调节提高光合色素含量和光合性能,协同促进次生代谢产物和矿质元素累积,改善药用部位品质,从而缓解干旱对桔梗幼苗的伤害。
    2024,44(4):562-571   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20221005
    摘要:
    为探讨不同叶面肥对大棚草莓光合特性、果实品质及产量的影响,并筛选出适宜的叶面肥,以甘肃省兰州市西固区牟家台草莓温室大棚内栽植的草莓品种‘蒙特瑞’为试材,在施肥充足的情况下,在4个生育期追肥喷施经典750倍液(T1)、花仆1500倍液(T2)、润亮750倍液(T3)、艾德拉果500倍液(T4)及磷酸二氢钾1500倍液(T5)5种叶面肥,清水作为对照(CK),测定了处理植株光合参数、果实品质、生物量及产量等指标。结果表明:(1)喷施不同叶面肥处理后草莓植株生物量、叶绿素含量显著增加,叶片的净光合速率和蒸腾速率显著上升,喷施叶面肥后的草莓植株胞间二氧化碳浓度均高于CK;(2)对果实品质而言,T2和T3处理能够显著改善草莓果形指数,T1和T5可以显著增大果实体积和重量。其中,T1的平均单果重较CK增加了5.89 g,T5的果实横径和纵径分别较CK增加了1.22 cm和1.15 cm。(3)实硬度、可溶性固形物含量、维生素C含量和还原糖含量有很明显的提高,并以T1施用效果最佳,较CK分别增加了3.3%、17.25 mg/g、2.71%。处理T1和T3可溶性蛋白含量分别较CK提高了0.097 mg/g和0.070 mg/g;(4)喷施叶面肥能够显著提高草莓单位面积产量,且以处理T1处理产量最高,较CK增长了13.65%。可见,施用适宜的叶面肥均能有效改善草莓营养生长状况,提升草莓果实品质,显著提高产量,并以经典750倍液叶面肥施用综合效果最佳。
    2024,44(4):572-581   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230590
    摘要:
    【目的】文章旨在鉴定茶树NAC转录因子基因CsNAC79和CsNAC9并分析它们在干旱、盐、高温、低温、外施ABA和外施GA3胁迫下的表达模式,为进一步解析CsNAC79和CsNAC9转录因子的生物学功能提供参考。【方法】以茶树‘龙井43’为材料,采用RT-PCR扩增NAC转录因子家族基因CsNAC79和CsNAC9,并进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR检测CsNAC79和CsNAC9在茶树6种非生物胁迫下的相对表达量。【结果】CsNAC79和CsNAC9编码409个和282个氨基酸,且分别在15—150氨基酸位点、11—134氨基酸位点含有NAC家族成员典型的NAM保守结构域;CsNAC79蛋白与中华猕猴桃、柿、洋蓟亲缘关系较近,CsNAC9蛋白与桃、荔枝、榴莲亲缘关系较近;2个NAC转录因子均是亲水性蛋白,皆不含信号肽和跨膜结构;CsNAC79和CsNAC9的启动子区域都含有非生物胁迫响应元件;蛋白质空间结构分析显示,CsNAC79和CsNAC9蛋白主要是由不规则卷曲和α螺旋组成;表达分析表明:CsNAC79和CsNAC9基因在6种不同非生物胁迫下均上调表达。【结论】茶树CsNAC79和CsNAC9基因响应多种非生物胁迫。
    2024,44(4):582-592   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230516
    [摘要] (438) [HTML] (0) [PDF 3.35 M] (609)
    摘要:
    【目的】 SQUAMOSA启动子结合蛋白(SBP)家族在植物发育和非生物胁迫等方面起重要作用,本研究可为灵宝杜鹃SBP基因家族成员的生物学功能和在非生物胁迫响应的调控功能提供参考,并为灵宝杜鹃物种保护奠定基础。【方法】采用生物信息学方法对灵宝杜鹃(Rhododendron henanense subsp. lingbaoense)SBP基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,基于转录组数据分析组织特异性,并利用qRT-PCR方法检测SBP在非生物胁迫下的表达。【结果】结果表明:(1)从灵宝杜鹃基因组中共鉴定出19个含SBP保守结构域SBP成员,依次命名为RhlSBP1- RhlSBP19,基因不均匀分布在8条染色体上,编码的氨基酸长度为179~1 072 aa,分子量为20.26~118.73 kD;蛋白定位于细胞核。(2)系统发育分析将19个RhlSBP分为5个亚族,大部分RhlSBP与拟南芥SPL家族成员聚类。(3)MEME分析表明,所有的RhlSBP共有motif 1、motif 2和motif 4,基因结构显示Ⅳ、Ⅴ亚族内含子数量远多于I、Ⅱ、Ⅲ亚族。(4)顺式作用元件分析表明,RhlSBP启动子中含有大量光响应元件、激素响应元件和环境胁迫响应元件,推测RhlSBP可能在灵宝杜鹃响应光调控、环境胁迫发挥重要作用。(5)物种间的共线性分析显示灵宝杜鹃和羊踟蹰、圆叶杜鹃SBP基因共线性关系与水稻、拟南芥相比更强。(6)转录组数据分析显示,RhlSBP基因亚家族成员具有相似的组织表达模式。(7)qRT-PCR分析表明,RhlSBP基因对非生物胁迫具有响应作用,但不同成员在不同胁迫下的响应程度存在差异。茉莉酸甲酯和低温处理后,基因表达总体呈上调趋势,高盐会抑制RhlSBP基因表达,干旱条件下,RhlSBP基因表达处于先上调再下调趋势,RhlSBP1、RhlSBP8可能是干旱、低温和MeJA诱导关键基因。
    2024,44(4):593-601   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230658
    摘要:
    【目的】辣椒是中国种植面积最大的蔬菜作物,随着土地盐碱化问题的日趋严重,加强辣椒耐盐机制研究对促进产业可持续发展具有重要意义。因而,急需加快辣椒耐盐相关关键基因的功能研究。【方法】研究组前期挖掘到与辣椒耐盐性相关的转录因子CaNAC36,在此基础上,以耐盐辣椒PI201224和敏盐辣椒PI438643为供试品种,克隆获得CaNAC36全长gDNA和cDNA序列,通过荧光定量分析CaNAC36及可能的互作基因在盐胁迫条件下不同组织部位的表达情况,并进一步结合生物信息学分析探究CaNAC36及其互作基因之间存在的潜在关系。【结果】结果表明,CaNAC36序列在耐盐和敏盐材料中DNA和cDNA同源性分别为99.86%和100%;荧光定量的结果表明,CaNAC36在耐盐材料根和茎组织中表现为诱导上调表达,在敏盐材料根和叶中表现为诱导下调表达;对可能与CaNAC36存在互作关系的48个基因的注释信息进行分析后,发现跨膜蛋白、转运蛋白、水孔蛋白、氯离子通道蛋白、解毒蛋白等14个基因可能与CaNAC36存在功能互作。进一步分析发现,在PI201224和PI438643盐胁迫处理不同时间点、不同组织中,5个相关基因(Capana08g002748、Capana00g004514、Capana09g000275、Capana07g001450、Capana02g001031)的表达呈现显著差异。同时发现,CaNAC36及5个关联基因启动子域含有大量的逆境相关顺式作用元件。【结论】结合基因克隆、基因表达水平分析以及生物信息学分析,表明CaNAC36是辣椒响应盐胁迫的重要转录因子,并可能与其他基因相互作用以提高植株的耐盐性,可为深度研究辣椒耐盐性以及选育耐盐品种提供数据支撑。
    2024,44(4):602-611   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230576
    摘要:
    【目的】葡萄是典型的酒石酸积累型果实,酒石酸不仅影响葡萄果实的味道,还决定葡萄酒的色泽、口感、微生物稳定性和陈酿潜力,但调控酒石酸生物合成的转录因子及机制尚不明确。【方法】bHLH转录因子参与调控植物的生长发育、次生代谢和抗逆性等多种生物学过程,课题组前期筛选到1条与酒石酸生物合成相关的bHLH转录因子。研究以酿酒葡萄‘琼瑶浆’、‘马瑟兰’为试验材料,采用PCR方法从中克隆到与酒石酸含量相关的VvbHLH79转录因子,对其进行生物信息学和亚细胞定位分析;利用HPLC和qRT-PCR技术测定葡萄果实在不同发育时期的酒石酸含量和VvbHLH79的表达量;并构建植物表达载体,使用农杆菌介导的果梗侵染法瞬时转化葡萄幼果果实之后检测VvbHLH79的表达量和酒石酸含量,以明确VvbHLH79基因在葡萄果实中对酒石酸含量的作用,为进一步探究VvbHLH79在调控葡萄酒石酸生物合成的分子机制奠定基础。【结果】结果表明:(1)通过RNA-seq测序筛选获得1个葡萄VvbHLH79基因,该基因CDS序列全长831 bp,编码277个氨基酸,相对分子量为66.22kD,理论等电点为5.15,属于无信号肽和跨膜结构的不稳定亲水性蛋白;氨基酸序列第147-232位含有bHLH-SF保守结构域,属于bHLH转录因子家族;亚细胞定位在细胞核。(2)同源序列比对和系统进化树结果显示,葡萄VvbHLH79编码蛋白与河岸葡萄中的bHLH89编码的蛋白(登录号:XP_034699340.1)序列一致性最高,达到99.64%。(3)qRT-PCR分析表明,VvbHLH79随着‘琼瑶浆’果实的发育,相对表达量在降低,从座果期到成熟期降低了67.25%左右;HPLC测定结果显示,酒石酸的积累主要在葡萄果实转色之前,转色之后酒石酸含量就快速下降。(4)VvbHLH79在低酒石酸葡萄果实中瞬时过表达后使酒石酸含量显著升高,而将VvbHLH79在高酒石酸葡萄果实中沉默后酒石酸含量显著下降,证实了VvbHLH79基因正向调控酒石酸含量。【结论】研究推测,VvbHLH79转录因子可能在葡萄酒石酸生物合成通路中发挥作用。
    2024,44(4):612-623   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230602
    [摘要] (358) [HTML] (0) [PDF 7.14 M] (652)
    摘要:
    【目的】液泡膜糖转运蛋白(tonoplast sugar transporter,TST或者TMT)是植物发育过程中发挥重要作用的一种糖转运蛋白。为探究该基因家族在葡萄生长发育中的作用,并进一步为阐明TST基因功能提供坚实的基础。【方法】通过同源分析法从葡萄基因组中鉴定出13个TST基因,对基因的结构和编码蛋白质进行生物信息学分析;利用qRT-PCR技术分析‘鄞红’葡萄发育过程中不同组织的TST表达水平,并与不同时期葡萄果肉中可溶性糖含量进行相关性分析。【结果】结果表明:该基因家族分布在6条染色体上,存在3对片段重复和3对串联重复基因;根据系统发育将其分为3个亚家族,各亚族家族成员结构相似;顺式作用元件表明TST基因含有大量与激素、光和胁迫响应相关的顺式作用元件;蛋白质结构均显示该家族由α-螺旋和无规则卷曲组成,各亚族蛋白模型相似;qRT-PCR结果显示,VvTST在不同组织中均有表达,并存在时空表达特异性;对葡萄果肉中基因表达量变化与可溶性糖含量变化进行相关性分析发现,4个VvTST(VIT_18s0001g12560、VIT_18s0122g00850、VIT_04s0023g01860和VIT_03s0038g03940)的表达水平与葡萄果肉中可溶性糖的积累呈现相似趋势。【结论】上述研究结果表明,VvTST可能对葡萄果肉中可溶性糖积累起到至关重要的作用。
    2024,44(4):624-633   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230435
    摘要:
    【目的】深入解析大豆开花期和成熟期的遗传基础,发掘控制性状的重要基因组区间,为分子标记辅助选择育种和新基因克隆提供依据。【方法】以224份携带显性E1基因的大豆种质为试验材料,在4个种植环境下调查表型数据,采用R-mrMLM软件包中的6种多位点关联分析模型对大豆开花和成熟期进行全基因组关联分析。【结果】共检测到91个开花期和83个成熟期QTNs(quantitative trait nucleotides),其中6个开花期和10个成熟期QTNs能在多环境中检测到。这些环境稳定QTNs分布于15个区间大小在90~490 Kb的单倍型(基因组)内,并有6个基因组区间为本研究新检测到。【结论】研究表明显性E1基因背景下大豆开花和成熟期的QTN构成复杂,位于5号染色体39.52~40.01Mb等15个基因组区间是该群体中控制大豆开花期或成熟期的重要位点。
    2024,44(4):634-643   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230669
    摘要:
    【目的】为探究林分因子对不同路域人工林群落物种多样性的影响,为成都路域人工林营造与管理提供参考。【方法】研究采用典型样地法对成都绕城高速路域现种植的5种不同人工林群落(Ⅰ,加杨纯林;Ⅱ,樟树、加杨混交林;Ⅲ,樟树纯林;Ⅳ,樟树、巨桉混交林;Ⅴ,巨桉纯林)进行全面踏查,调查林分因子及林下植被物种多样性。【结果】(1)研究区共记录植物184种,隶属于72科132属。5种不同人工林群落乔-灌-草三层的植物科属种数量均为草本层>灌木层>乔木层,其中樟树纯林记录到的林下物种数最多。(2)构树(Broussonetia papyrifera)和葎草(Humulus scandens)重要值占比大,分别占据不同人工林群落灌木层与草本层的优势地位。(3)在5种不同人工林群落中,樟树纯林的灌木物种丰富度指数D显著高于其他群落(P<0.05);草本层的Shannon-Wiener指数H、Simpson指数H′和D大小变化趋势一致,表现为群落Ⅲ>Ⅳ>I>I>V,其中樟树纯林的H显著高于樟树、巨桉混交林外其他群落(P<0.05)。(4)冗余分析结果表明:乔木层平均冠幅与灌木层的D和H、草本层的H、H''、D、Jsw均呈显著正相关(P<0.01),与灌木层的H''和Jsw均呈显著负相关(P<0.01);乔木层平均枝下高与灌木层的H、H''、D、Jsw均呈显著正相关(P<0.01)。【结论】乔木层的树种组成、平均枝下高和平均冠幅显著影响路域人工林群落的物种多样性,选择合适树种并定期修枝管理,将有利于路域人工林良好乔灌草群落结构形成和林下植被物种多样性维持。 关键词 林分因子;路域人工林;林下植被;物种多样性
    2024,44(4):644-653   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230628
    摘要:
    【目的】对皖北地区栽培的平欧杂种榛优势品种进行性状评价,明确品种加工适宜性。【方法】2011年起在皖北地区引进平欧杂种榛品种(系)22个,依据适应性和丰产性等指标筛选出9个优势品种,选择与坚果加工利用直接相关的经济性状指标、榛仁营养成分、矿质元素、油脂理化性质及脂肪酸组成进行研究,从烤制、仁用、油用、鲜食等不同加工利用角度进行分析评价,以期为平欧杂种榛选择与推广提供科学依据。【结果】结果表明,皖北地区9个平欧杂种榛优势品种坚果质量分布范围为2.54~4.40 g,三径均值为18.99~21.49 mm,形状指数为1.04~1.31,榛仁质量分布范围为1.00~1.66 g,果壳厚度为1.53~2.41 mm,出仁率为34.36%~47.01%。榛仁脂肪含量为50.50~58.00 g/(100 g),蛋白质含量为21.10~25.10 g/(100 g),可溶性糖含量为4.08%~4.94%。油脂中鉴定出棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸和花生烯酸8种脂肪酸成分,其中油酸含量最高,为81.21%~88.53%,不饱和脂肪酸含量为92.19%~94.61%。在矿质营养方面,榛仁中钾、磷、钙和镁含量较为丰富。对加工产能进行折算,9个平欧杂种榛优势品种单株坚果产量分布范围为1.52~2.20 kg,单株脂肪产量为330.50~503.47 g,单株蛋白质产量为141.68~224.40 g。【结论】根据榛果消费方式的不同,研究认为皖北地区平欧杂种榛品种中,辽榛3号最适作为带壳烤制品种,辽榛3号、达维和辽榛4号最适作为仁用加工品种,其中辽榛4号可作为油用加工品种,辽榛1号可作为功能性蛋白饮料加工品种,达维和辽榛9号可作为高钙类加工品种,达维、辽榛3号、平欧545号是皖北地区较为适宜的鲜食品种。
    2024,44(4):654-661   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230556
    摘要:
    【目的】香水月季(Rosa odorata)是一类重要的蔷薇属植物种质资源,具有较高的赏价值及利用价值,为了促进香水月季种质资源的开发和利用,对不同香水月季染色体倍性、花部综合特征和繁育系统特性进行研究。【方法】以9种香水月季为材料,采用流式细胞仪、杂交指数检测等对不同香水月季的染色体倍性、花粉活力、柱头可授性、花部特征等进行观察及测定,并对繁育系统进行分析。【结果】9种香水月季均为二倍体,其花为两性花,花色明亮,多重瓣或半重瓣,其中4种香水月季雌雄蕊异熟,同时,9种香水月季变种的花粉活力普遍偏低,花粉活力最高仅为35.47%,所有香水月季变种杂交指数(OCI)均≥4,其花粉量-胚珠比(P/O)值数值范围为6 709~75 521。【结论】结合杂交指数(OCI)和花粉量-胚珠比(P/O)值指示9种香水月季的繁育系统类型均以异交为主,且其繁育系统受花粉粒数、花瓣数等多个因素影响。
    2024,44(4):662-672   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230577
    摘要:
    【目的】楠属(Phoebe)各物种在形态学方面差异甚微,种间界限模糊,物种的识别鉴定较为困难,尤其在缺少花、果的时期。叶微形态特征对植物种间界定具有重要价值,但目前楠属植物叶显微特征的研究仍然较少。【方法】利用体视显微镜、光学显微镜对湖北省楠属8种及1变种的叶形态和微形态进行观察,并测定分析各物种气孔、表皮毛的质量和数量性状,以期为楠属植物的识别和鉴定提供必要依据。【结果】结果表明,叶形态有大型叶、中型叶、小型叶和不规则叶4种类型;毛被类型有粗短柔毛、细短柔毛、长柔毛、混生短柔毛和长柔毛(脉上被长柔毛)4种。毛密度在湘楠(200根/mm2)与闽楠、浙江楠、紫楠(低于100根/mm2)之间差异显著。表皮细胞类型为多边形或不规则形,垂周壁为平直-弓形、浅波或波状。气孔除披针叶楠、闽楠、裂叶白楠为近圆形外,其余物种均为宽椭圆形。气孔密度以紫楠最高,山楠和湘楠最低。此外,气孔大小与气孔密度之间,毛长度与毛密度之间存在负相关关系。【结论】研究表明,叶形态和微形态的特征组合可作为9种楠属植物鉴定和区分的必要依据,可为楠属植物识别和种间界定提供参考。
    2024,44(4):673-680   DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20230632
    摘要:
    【目的】作者于2021年在中国江西东北部阳际峰国家级自然保护区进行林木种质资源调查时发现一种景天科(Crassulaceae)景天属(Sedum L.)植物,该种与已报道的同属植物均有区别,本文予以论述并确定其分类学地位。【方法】跟踪阳际峰上多个种群,在不同物候期进行详细观察和形态学比较,确定其相近种及区别特征;进而通过文献检索和标本查询确定其在全国分布情况。【结果】该种营养枝在幼苗阶段呈莲座状,最相似种为细小景天(Sedum subtile Miq.),区别特征包括;前者具有发达且3叶轮生的不育枝、花茎上每分枝5~16朵花,苞片匙状倒披针形,后者不育枝细弱且叶互生或对生、花茎每分枝3~5朵花、苞片线形。【结论】该种为景天科一新种,命名为“溪水景天”(Sedum fluviale B. Chen & Z. W. Zhu)。该种专一性地生于溪流环境,分布范围较广,包括江西、浙江、福建、安徽、湖南、贵州等省区,此前存在较多错误鉴定的情况。模式标本存放于上海辰山植物标本馆(CSH)。
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    Available online:2024-04-07, DOI:
    摘要:
    【目的】探讨12种植物对干旱胁迫的动态生理适应性及抗旱能力,筛选适宜在天山北坡前山带进行植被恢复的灌木树种。【方法】以新疆天山北坡前山带种植的刺蔷薇、柠条锦鸡儿、文冠果、山杏、柽柳、梭梭、中亚沙棘、蒙古沙棘(‘新棘1号’、‘新棘2号’、‘新棘3号’、‘新棘4号’、‘新棘5号’)共12种植物为研究对象,观测灌水之后土壤水分的时空分布变化,分析干旱胁迫和复水处理对植物光合气体交换参数、抗逆生理生化指标、叶绿素荧光参数的影响,利用主成分分析法评价12种植物的抗旱能力。【结果】(1)在干旱胁迫发生前后,各植物立地土壤表层(0—20 cm)水分散失最快,中层(20—40 cm)次之,底层(40—60cm)水分散失最慢,而不同植物因其生长策略不同,通过改变其生长情况来适应干旱;(2)随着干旱胁迫的加剧,植物叶片光合生理指标净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、PSⅡ潜在活性、 PSⅡ最大光化学效率、电子传递速率和叶绿素含量降低,而抗逆生理指标超氧化物歧化酶活性、脯氨酸含量、丙二醛含量及非光化学猝灭系数升高,复水之后各指标都有一定程度的恢复,但均未达到初始水平;(3)主成分分析结果显示,净光合速率、叶绿素含量、电子传递效率和丙二醛含量等指标贡献率较大,梭梭、柽柳、刺蔷薇和柠条锦鸡儿抗旱性较强,中亚沙棘、‘新棘5号’、‘新棘1号’和山杏抗旱性次之,而‘新棘4号’、‘新棘3号’、文冠果和‘新棘2号’较弱。【结论】净光合速率、叶绿素含量、电子传递效率和丙二醛含量可作为评价各植物适应干旱胁迫的重要指标;新疆天山北坡前山带区域植被生态恢复过程中应优先考虑梭梭、柽柳、刺蔷薇及柠条锦鸡儿进行建植。
    Available online:2024-04-07, DOI:
    摘要:
    为探讨化肥减量配施不同有机肥对小麦和燕麦镉吸收变化特征。试验在化肥施用减量20%基础上,设厩肥30000 kg/hm2(AM)、生物有机肥600 kg/hm2(BF)、厩肥30000 kg/hm2+生物有机肥600 kg/hm2(AM+BF)及化肥正常施用量(CK)4个施肥处理,研究不同有机肥对作物镉积累、分配、转运影响。结果显示,有机肥配施可降低作物各器官镉吸收,与CK相比,小麦籽粒镉含量降低15.79%-36.84%,籽粒富集系数降低8.02%-24.55%,根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低5.79%-56.28%;与CK相比,燕麦籽粒镉含量降低11.76%-47.06%%;处理BF、AM+BF籽粒富集系数降低38.46%、30.77%%;根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低16.2%-32.77%;并且灌浆后燕麦籽粒镉含量上升伴随着茎镉含量下降。有机肥配施处理下两种作物生物量增加6.78%-11.00%;燕麦抽穗后各器官镉向籽粒的转移量、转移率、贡献率均以茎为最高。上述结果表明,配施有机肥可降低作物籽粒镉含量、富集系数和转运系数,可提高农产品安全质量,且对燕麦籽粒降镉效果优于小麦,研究发现作物抽穗后镉从茎向籽粒转运是籽粒镉积累的主要来源。
    Available online:2024-03-28, DOI:
    摘要:
    【目的】水曲柳是小陇山林区的主要珍贵阔叶用材树种,探讨其叶片性状对小生境变化的适应性,为深入研究影响该树种的主要环境因子提供理论基础。【方法】以小陇山黑河自然保护区内天然水曲柳为研究对象, 采用梯度取样法,设置4个海拔梯度,对其14种叶功能性状和叶片营养元素含量进行差异显著性和相关性分析。【结果】随海拔的升高,水曲柳叶片的叶片厚度、叶干物质含量和叶绿素含量逐渐增大,分别在海拔1 741 m和1 926 m处达到最大,而比叶面积、最大净光合速率、蒸腾速率、叶片C和N含量却逐渐减少,除叶片C含量外均在海拔1 268 m处达到最大。叶面积、气孔导度和叶片C∶N随着海拔的升高呈现先增加后降低的趋势,胞间CO2浓度、C∶P和N∶P呈现先降低后升高的趋势。海拔平均每上升200 m,功能性状和C∶N平均增值介于1.13%~30.72%之间,而比叶面积、最大净光合速率和C、N含量分别减小值介于2.22%~15.75%之间。各海拔叶片N∶P介于4.36~6.89之间,远低于14,且与最大净光合速率呈极显著正相关。最大净光合速率与比叶面积、C和N含量、C∶P和N∶P呈极显著正相关,与叶片厚度、叶干物质含量和叶绿素含量呈极显著负相关,比叶面积与叶干物质含量呈极显著负相关,与C和N含量和C∶P呈极显著正相关。【结论】海拔显著影响水曲柳叶功能性状及叶片元素含量,保护区内1 700 m以下有利于水曲柳叶片发育和养分含量的增加,是其生长的最适分布区。
    Available online:2024-03-28, DOI:
    摘要:
    【目的】探究不同龄林华山松NSC及其组分随季节变化在各器官的分配,对于揭示不同龄林华山松的碳分配机制有重要意义。【方法】以幼、中龄林华山松为研究对象,通过周期性采样,测定不同龄林华山松不同器官NSC及其组分含量,以探究其年内季节动态变化。【结论】结果表明:(1)不同龄林华山松植株NSC及其组分在各器官间的分配规律基本一致,表现为淀粉含量根>叶>枝>茎,茎中淀粉含量显著低于其他器官,可溶性糖和NSC在叶、根、枝中含量差异不明显;茎中糖淀比显著低于其他器官。(2)在整个生长季内,华山松NSC及其组分主要受季节影响,季节×器官间交互作用对它们的影响次之,林龄对它们的影响最小。(3)在不同龄林中各器官NSC及其组分之间的相关性基本一致,除幼龄林糖淀比与淀粉、NSC,中龄林糖淀比与淀粉为负相关外,其余指标之间为正相关。【结果】综上所述,华山松各器官NSC及其组分含量存在明显的季节波动,当环境变化时不同器官间的碳供需协同变化,有利于华山松生长,并增强其应对极端环境的抵抗力和适应性。
    Available online:2024-03-28, DOI:
    摘要:
    【目的】研究湖北黄精花部形态结构特征和大小孢子发生及雌雄配子体发育过程,以丰富黄精属植物的生殖生物学理论,为进一步开展湖北黄精的品种选育提供依据。【方法】以不同发育时期的湖北黄精(Polygonatum zanlanscianense Pamp.)花芽为试验材料,利用显微观察法观察湖北黄精花部形态结构特征,利用石蜡切片技术对湖北黄精单花雌雄蕊进行切片观察。【结果】湖北黄精的花被为白色或淡黄绿色,花被筒近喉部稍缢缩;具6枚雄蕊,花丝下端与花被合生,花药开裂方式为纵裂;雌蕊子房上位,每个子房由3个心皮组成,花柱与子房等长。湖北黄精花药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层各1层细胞组成,成熟的绒毡层具多核,绒毡层发育类型为分泌型;小孢子母细胞减数分裂为连续型,存在明显二分体,四分体呈左右对称型排列,成熟花粉粒为2-细胞型;同一朵花不同花药和同一花药不同花粉囊之间存在小孢子发育不同步的现象。雌蕊子房中的胚珠具双珠被、厚珠心;大孢子母细胞减数分裂形成的四分体呈直线型排列,珠孔端的三个大孢子退化消失,合点端的功能大孢子发育成7细胞8核胚囊,胚囊发育类型为蓼型;观察发现湖北黄精有双胚囊胚珠的现象。在雄蕊的花药壁和雌蕊的子房壁都观察到有束状草酸钙针晶体结晶。【结论】湖北黄精雌雄蕊具有较原始的发育特征,虽然在发育过程中都存在异常现象,如小孢子母细胞减数分裂不同步,胚珠出现双胚囊的现象,但雄蕊最终能形成正常的雄配子体,雌蕊低频率的双胚囊现象也不影响雌雄配子体的融合。湖北黄精花药开裂之前小孢子已成熟,杂交育种可以选择花药开裂前一时期的花粉,花药壁和子房壁观察到的束状草酸钙针晶无法作为湖北黄精物种鉴定的依据。
    Available online:2024-03-27, DOI:
    摘要:
    【目的】蔗糖非酵解相关蛋白激酶2(sucrose non-fermenting 1-related protein kinase 2,SnRK2)在ABA信号转导途径和非生物胁迫响应中发挥重要作用。为进一步解析割手密SnRK2基因家族成员在干旱胁迫中的调控机制。【方法】该研究以全基因组数据为基础从割手密中鉴定SnRK2基因,并对其进行生物信息学分析和干旱胁迫下的表达分析。【结果】结果表明,在割手密基因组中共鉴定出11个SnRK2基因家族成员,命名为SsSnRK2.1-SsSnRK2.11,且这些基因不均匀的分布于8条染色体上。理化性质分析结果表明,SnRK2蛋白编码的氨基酸残基数为227~580,分子量为25 683.53~64 695.8 D,等电点为4.62~8.94,且均为亲水性蛋白。系统发育树可将其分为3个亚组,且同亚组中的保守基序基本相似,外显子数量以7~9个为主。顺式作用元件分析显示,SsSnRK2基因家族成员的启动子中含有多种激素类和逆境胁迫响应类的作用元件。不同组织转录组数据分析表明,割手密SsSnRK2s的表达具有组织特异性。qRT-PCR结果表明,所有的SsSnRK2基因均能不同程度地响应干旱胁迫。【结论】研究认为,SsSnRK2基因可能在割手密的干旱胁迫响应过程中发挥重要作用。
    Available online:2024-03-27, DOI:
    摘要:
    【目的】鉴定荔枝(Litchi chinensis)VQ基因家族,并分析其在不同组织的表达模式及在低温、高温、干旱和盐胁迫下的应答。【方法】利用生物信息学方法在荔枝全基因组中鉴定LcVQ基因,并对其理化性质、亚细胞定位、基因结构和保守基序等进行分析;利用MEGA 6.0软件构建系统发育树,分析荔枝、拟南芥和水稻VQ蛋白的系统发育关系;使用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术验证LcVQs对多种非生物胁迫的响应情况。【结果】荔枝中共鉴定获得可聚类为9个亚族的18个VQ基因(LcVQ1-LcVQ18),依次分布在荔枝的11条染色体上,其编码蛋白的氨基酸数介于111~427 aa之间,分子质量为12.48~45.49 kD;除LcVQ15和LcVQ17定位于细胞质之外,其余LcVQ蛋白均定位于细胞核。顺式作用元件预测分析结果表明,LcVQs启动子区域包含大量植物生长发育响应元件、激素响应元件及逆境响应元件。转录组数据分析结果显示,不同组织中LcVQs的表达量具有明显差异,总体上分为普遍性表达和特异性表达。qRT-PCR结果显示,在低温、高温、干旱和盐胁迫处理下的3 h内,与对照相比分别有4,3,3,4个LcVQs明显上调表达,可快速响应相应胁迫。【结论】荔枝全基因组中有18个VQ家族成员,具有典型VQ保守结构域,能差异化响应多种非生物胁迫,为研究其抗逆机制奠定了基础。
    Available online:2024-03-18, DOI:
    摘要:
    【目的】河岸带物种多样性与土壤因子的关系对维持河岸带生态系统的稳定性十分重要,为揭示黄河中下游河岸带物种多样性与土壤因子的关系,进一步为黄河中下游过渡区河岸生态恢复、保护和高质量发展提供一定的参考与理论指导。【方法】采用样方调查法、试验分析法、CCA排序法等方法,以河南黄河中下游过渡区对植物分布和物种多样性与土壤因子的关系进行研究。【结果】结果表明:(1)黄河中下游过渡区河岸土壤含水量、有机质、速效钾及有效磷均属于中等变异程度,全氮变异系数为强变异性,土壤养分空间分布总体呈现中度不均匀的特征。(2)黄河中下游过渡区河岸植物优势度指数(D)与土壤全氮具有显著负相关关系(P<0.05);土壤pH值、速效钾和有效磷对物种丰富度指数(S)的影响不明显;均匀度指数(E)、香农-威纳指数(H)与6个土壤因子之间均没有达到显著水平。(3)红蓼、头状穗莎草、长芒稗、糠稷、醴肠群落的分布受土壤含水量的影响较大;青蒿、酸枣、毛白杨等的分布主要受全氮的影响较大,在全氮含量较高的区域分布较多;葎草和反枝苋受速效钾影响较大;而狗牙根、苍耳、芦苇、狗尾草、春蓼、绿豆等群落受土壤因子的影响较小。
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    2012,32(10):1965-1970, DOI:
    [摘要] (5092) [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] (7320) [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] (1605) [HTML] (0) [PDF 14.05 M] (15332)
    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] (5303) [HTML] (0) [PDF 656.79 K] (13542)
    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] (1126) [HTML] (0) [PDF 11.92 M] (12765)
    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] (5040) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (7794)
    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] (2484) [HTML] (0) [PDF 3.83 M] (7612)
    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。
    2017,37(4):773-781, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.04.0773
    [摘要] (2759) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (7430)
    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。
    2020,40(9):1539-1548, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.09.1539
    [摘要] (1562) [HTML] (0) [PDF 9.34 M] (6619)
    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。
    2016,36(10):2038-2046, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.10.2038
    [摘要] (2400) [HTML] (0) [PDF 1.06 M] (6368)
    摘要:
    以塔里木河下游天然漫溢区多枝柽柳幼苗为研究对象,分析连续漫溢干扰下多枝柽柳幼苗生长和种群变化特征,以及不同漫溢强度下幼苗的光合特性。结果表明:(1)在连续2次较强输水漫溢的干扰下,多枝柽柳幼苗种群密度从2013年3月到2014年7月呈先增后降再增的趋势,而其冠面积、株高和基径则呈先降后增再降的趋势。(2)在第2次输水漫溢较弱的Ⅲ监测区,多枝柽柳幼苗种群密度呈先增加后逐渐降低的趋势,而其冠面积、株高和基径则呈先降低后逐渐增加的趋势。(3)随第2次输水漫溢量逐渐减弱,多枝柽柳幼苗叶片相对含水量呈先降后增的趋势,叶绿素含量、实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qp)均呈逐渐降低的趋势,而非光化学猝灭系数(NPQ)呈逐渐增加的趋势,但潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)总体处于相对适宜的状态。研究认为,连续2次较强的输水漫溢条件虽能够使生长季期间漫溢区多枝柽柳幼苗种群得到更新,但同时也导致大量幼苗受淹死亡,从而使漫溢区的多枝柽柳幼苗种群不能形成一定的规模;建议采取强弱交替的方式进行生态输水,既能提高新发生幼苗的存活率,又能使幼苗稳定的生长。
    2014,34(1):196-205, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.01.0196
    [摘要] (4871) [HTML] (0) [PDF 841.68 K] (5862)
    摘要:
    植物褪黑素自20世纪90年代被发现以来,初期的研究多为测定方法,而后褪黑素生理功能的研究成为热点。植物中褪黑素含量的测定方法有放射免疫测定(RIA)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)等,而高效液相色谱与荧光检测器(HPLC-FD)和电化学检测器(HPLC-EC)联用是植物中褪黑素定量研究的较常用方法。褪黑素含量因植物种类、器官不同而异,并以繁殖器官种子和花中较高。褪黑素在植物中具有调节光周期、促进植物种子萌发及生根、提高植物抵御外界环境压力如重金属、紫外辐射、温度变化等功能,而这些生理功能的作用机制、合成位点等尚待进一步研究。该文对国内外近年来有关褪黑素在植物中的检测方法、生物合成途径及生理功能等几个方面的研究进展进行综述,并提出今后的研究方向。
    2016,36(12):2477-2483, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.12.2477
    [摘要] (2512) [HTML] (0) [PDF 1.32 M] (5273)
    摘要:
    以采后“红地球”葡萄果实为试材,分别设置对照(CK)、250 μL/L臭氧处理(O3)、0.3%海藻酸钠涂膜处理(M)、250 μL/L臭氧+0.3%海藻酸钠涂膜处理(O3+M),在(0±0.5) ℃条件下贮藏,通过测定贮藏过程中葡萄可溶性固形物含量、可滴定酸含量、呼吸强度、硬度、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、几丁质酶(CHI)、β 1,3 葡聚糖酶(GLU)的活性以及膜脂过氧化物质丙二醛(MDA)和总酚含量等的变化,统计果实失重率与腐烂率情况,观察各处理对葡萄保藏效果的影响。结果表明:与对照相比,250 μL/L臭氧处理、0.3%海藻酸钠涂膜及250 μL/L臭氧+0.3%海藻酸钠涂膜复合处理均能显著降低葡萄果实的失重率和腐烂率,抑制葡萄果实的呼吸上升,延缓硬度下降,提高果实抗性相关酶(POD、SOD、GLU、CHI)的活性,减少膜脂的过氧化程度,延缓果实总酚含量下降,有效改善葡萄的贮藏品质,并以250 μL/L臭氧+0.3%海藻酸钠涂膜复合处理对葡萄果实保鲜效果最佳。
    2017,37(1):171-180, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.01.0171
    [摘要] (2559) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (5242)
    摘要:
    以福建福州市常见的15种乔木、灌木和草本绿化植物为对象,连续2年取样测定了这些植物、凋落物、立地土壤、土壤微生物量C、N、P含量,探讨城市绿化植物 凋落物 土壤系统生态化学计量特征,为中国城市绿化植物的生态功能恢复与植被重建提供科学依据。结果表明:(1)绿化植物不同器官C、N、P含量均表现为草本>灌木>乔木、C含量>N含量>P含量、叶>茎>根,呈现出叶的富集作用;绿化植物各器官化学计量比(C/N、C/P、N/P)也表现出基本一致的乔木>灌木>草本的变化趋势;各绿化植物对N的再吸收率极显著高于对P的再吸收率(P<0.01),绿化植物N和P再吸收率表现为乔木>灌木>草本,不同绿化植物对N的再吸收率差异均显著(P<0.05),对P的再吸收率差异均不显著(P>0.05)。(2)绿化植物凋落物C、N、P含量基本表现为草本>灌木>乔木,其中不同绿化植物凋落物P含量差异不显著。(3)绿化植物立地土壤C、N、P含量表现为草本>灌木>乔木,但其N/P差异不显著;土壤微生物量C、N、P含量基本表现为草本>灌木>乔木,其相应的C/N、C/P、N/P差异均不显著。(4)植物 土壤 凋落物 土壤微生物量(C、N、P)均随着生长季温度的升高而降低,随着年降水量的增加而升高,P素的回归系数绝对值明显低于C素和N素;植物 凋落物 土壤的C与N含量、N与P含量、C/P与N/P、以及土壤和植物的C/N与N/P之间均呈显著正相关关系,而凋落物的C/N与N/P之间呈显著负相关关系;典范对应CCA排序中,植物高度、冠幅、茎粗、比叶面积和叶面积指数对植物 凋落物 土壤 土壤微生物量C、N、P含量和C/N、C/P和N/P具有较大影响作用,其中高度、冠幅和茎粗与比叶面积和叶面积指数呈负相关关系,与凋落物 土壤 土壤微生物量C、N、P含量呈负相关关系,与植物C、N、P含量呈正相关关系;而凋落物 土壤 土壤微生物量C、N、P含量与其C/N、C/P和N/P均具有一定的正相关关系。
    2017,37(4):705-712, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2017.04.0705
    [摘要] (3400) [HTML] (0) [PDF 1.06 M] (5107)
    摘要:
    采用水培法,研究了不同营养条件对中华水韭叶片生理生化特性和光合荧光特性的影响。结果显示:随着营养液中氮、磷浓度的升高,中华水韭叶片的生理生化特性除叶绿素含量呈下降的变化趋势外,可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量、过氧化氢酶活性 (CAT) 均呈上升趋势,而过氧化物酶活性 (POD) 则呈先上升后下降的趋势;同时叶片光合荧光特性中除非光化学猝灭系数 (qN) 呈上升的趋势外,PSⅡ的最大量子产量 (Fv/Fm)、有效量子产量 (Yield)、光化学猝灭系数 (qP)、最大潜在相对电子传递速率 (Pm)以及快速光响应曲线初始斜率 (α)和半饱和光强 (Ik) 均呈下降的趋势。研究表明,随着水体氮、磷浓度的升高,中华水韭在中度营养条件下(N 0.4 mg·L-1、P 0.04 mg·L-1)耐受性较好,但在高营养条件下(N 1.2 mg·L-1、P 0.12 mg·L-1)耐受性较差,其渗透调节能力和抗氧化能力上升,但光合作用能力下降,抑制了中华水韭的正常光合生理活动,进而影响其生长,推测水体富营养化可能是造成中华水韭濒危的重要原因之一。
    2016,36(4):745-750, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.04.0745
    [摘要] (3130) [HTML] (0) [PDF 792.27 K] (5007)
    摘要:
    采用盆栽试验,以小麦品种‘西农979’为材料,设置对照(0 g/L)、低(0.03 g/L)、中(0.06 g/L)和高(0.12 g/L)4个锰浸种浓度,探讨锰素浸种对小麦苗期光合作用、根系形态指标及其活力的影响。结果显示:(1)在0~0.06 g/L锰浸种浓度下,随着锰浓度的增加,小麦幼苗叶片的光合色素含量和净光合速率显著增加,气孔导度增大,胞间二氧化碳浓度降低,叶片水分利用效率增加,并在0.06 g/L浓度时效果最佳;当锰浓度高于0.06 g/L时,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间二氧化碳均呈下降趋势。(2)0.06 g/L锰浸种处理小麦幼苗总根长、根表面积、根体积和根系活力均达到最大,并显著高于对照。(3)小麦幼苗的地上部、根系和整株干重以及根冠比均随着锰浓度的增加呈先升后降的单峰曲线变化,并在0.06 g/L处理下达到最大,且显著高于对照。研究表明,适宜浓度锰素浸种能够有效提高小麦苗期的光合特性,促进根系发育,进而促进小麦出叶和冬前分蘖,但过高浓度的锰素浸种则会抑制小麦生长;综合考虑小麦幼苗光合特性、根系和生物量的表现,当地缺锰地区可通过适当浓度锰素(0.06 g/L)浸种有效促进小麦苗期生长。
    2016,36(9):1916-1924, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2016.09.1916
    [摘要] (3854) [HTML] (0) [PDF 901.90 K] (4939)
    摘要:
    毛茛科(Ranunculaceae)在被子植物的系统演化中占有十分重要的地位,其系统位置和科下演化关系一直备受争议。近20多年的分子系统学研究表明,以往基于形态学的分类系统与分子系统学研究结果存在巨大差异。通过形态学性状界定的绝大多数亚科都没有得到分子系统学支持。此外,通过形态学确定的一些属如升麻属(Cimicifuga)、黄三七属 (Souliea)、獐耳细辛属 (Hepatica)、白头翁属 (Pulsatilla)和水毛茛属 (Batrachium)等,根据分子系统学研究均应予以归并。而分子系统学研究也确立了一些类群的属级地位,如露蕊乌头属 (Gymnaconitum)等。以中国分布的毛茛科植物为例,通过以往分子系统学研究,共有10个属被归并,2个属新被确立。然而,毛茛科分子系统学研究对于科下许多类群之间的关系目前仍然没有得到很好的解决,如毛茛亚科和翠雀族等类群的系统发育关系仍需要进行深入研究后方能确定。该文对近年来国内外有关毛茛科的分子系统学研究进展进行了综述,并对该科尚存的一些问题和未来的研究方向进行了讨论。
    2015,35(3):614-621, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2015.03.0614
    [摘要] (4008) [HTML] (0) [PDF 703.12 K] (4574)
    摘要:
    采用TTC法测定2个野生烟草材料(花烟草、哥西氏烟草)和1个栽培品种(K326)的花粉活力及其日变化情况,通过联苯胺-过氧化氢法测定3个烟草材料的柱头可授性、利用直接授粉法测定不同开花天数柱头可授性变化,并通过估算花粉胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)及授粉试验分析3个烟草材料的繁育特性。结果表明:(1)哥西氏烟草的花粉活性(74.9%)显著高于K326(52.2%)和花烟草(45.3%),且K326与花烟草间差异不显著;3个烟草材料花粉活力日变化均呈双峰曲线,峰值分别在13:00与15:00左右,且3个烟草材料的花粉活力日最低值与气温日最高值同时出现在14:00。(2)K326柱头可授性显著高于花烟草和哥西氏烟草,且2个野生烟草间可授性无显著差异;不同烟草的最佳授粉时期不同,哥西氏烟草自开花前1 d至花后4 d,一直保持较高的柱头可授性;花烟草的最佳授粉时期为花后2~3 d;K326的柱头在开花前1 d至开花后1 d授粉最佳。(3)K326以自交为主,存在异交现象;哥西氏烟草繁育类型为兼性异交,自交亲和;花烟草繁育以异交为主,自交亲和性差。研究认为,野生烟草柱头可授性显著低于栽培品种从而影响其结实性,花烟草结实率低主要是由自交不亲和性造成的,而缺乏有效的传粉机制是造成哥西氏烟草结实性差的主要原因。
    2021,41(1):168-180, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.01.0168
    [摘要] (1652) [HTML] (0) [PDF 3.99 M] (4359)
    摘要:
    植物信号肽的研究主要集中在小分子肽。小分子肽作为胞间通讯的关键成分,主要参与信号干扰、反应途径、显示抗菌活性,并以配体的形式与细胞膜表面的受体激酶相互作用, 从而实现细胞之间的信号交流。小分子肽是重要的胞间信号感应分子,在植物的不同器官组织、发育阶段主要参与调节植物的生长发育过程和应答生物和非生物胁迫的应激反应,以协调和整合细胞功能。该文全面概述了植物小分子肽的发现、结构特点、分类系统及其功能研究进展,并重点对近年来国内外有关翻译后修饰小肽CLE(CLAVATA3/ESR)家族和富含半胱氨酸肽RALF(快速碱化因子)家族的研究进展进行综述,为植物小分子肽的深入研究提供基础信息,并为今后的研究方向提供参考。
    2014,34(9):1927-1936, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.09.1927
    [摘要] (3869) [HTML] (0) [PDF 542.14 K] (4257)
    摘要:
    钙作为植物体内第二信使广泛参与了植物响应的各种非生物和生物胁迫的信号传导。胁迫信号通过激活位于细胞质膜上的钙离子通道,产生胞质内特异性的钙信号,传递至钙信号感受蛋白,如钙调素(calmodulin,CaM)、钙依赖蛋白激酶(Ca2+-dependent protein kinases,CDPK)和类钙调磷酸酶B蛋白(calcineurin B-like protein,CBL)等,进而引起胞内一系列生理生化变化,最终对胁迫做出响应。钙信号在植物响应干旱胁迫信号系统中起枢纽作用,主要通过调节气孔运动,水通道蛋白(aquaporin,AQP)和抗氧化酶活性来减少水分流失,提高水分利用率,最终降低干旱对植物细胞的伤害,并具有一定的生态学功能。该文对近年来国内外有关植物体内钙信号的研究进展以及在干旱逆境中的调节作用进行综述,并对今后的研究做了展望。
    2020,40(10):1792-1806, DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.10.1792
    [摘要] (1919) [HTML] (0) [PDF 2.11 M] (4147)
    摘要:
    植物对干旱环境的适应是一个复杂的生物学过程,涉及多条信号通路的交叉调控。其中,通过转录因子发挥的调控在植物的抗旱过程中起着至关重要的作用。目前参与植物干旱胁迫反应的转录因子主要有AP2/EREBP、MYB、NAC、bZIP和WRKY等。研究表明,单个转录因子可以激活或抑制大量下游靶基因的转录,而单一的靶基因又受到不同转录因子的调控,转录因子之间的串扰现象在植物干旱调控网络中普遍存在。该文总结了近年来国内外有关植物干旱胁迫响应中涉及的主要信号通路[ABA信号通路、Ca2+信号通路和促有丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)级联信号通路等],并对以上5种转录因子的结构特点、分类以及它们对干旱胁迫的调控作用进行综述,同时对今后的研究方向进行了展望。

    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
  • 邮       编 :712100
  • 联系电话 :(029)87082936

  • 国际标准刊号 :1000-4025
  • 国内统一刊号 :61-1091/Q
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