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广西植物
广西壮族自治区广西植物研究所；中国科学院广西植物研究所；广西植物学会
广西植物

广西壮族自治区广西植物研究所；中国科学院广西植物研究所；广西植物学会

李先琨

双月刊

1000-3142

guihaia@gxib.cn

0773-3550074

541006

广西桂林市雁山 广西植物研究所《广西植物》编辑部

广西植物/Journal GuihaiaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1981年，是创刊较早的植物学专业学术期刊，国内外公开发行。现已成为植物科学研究发表论文的主要学术性刊物之一，中国自然科学核心、我国生命科学的常用期刊。主要刊载植物学及相关学科的有创新性的具有较高水平的中英文研究论文，以及植物学领域的新方法、新技术、具有重大应用价值的新成果快报，酌登反映本学科重要领域的国内外最新研究进展的综述等。
正式出版
收录年代

    湿地松无性系松脂组分分析及评价

    张文娟丁伟付宇新张志红...
    207-215页
    查看更多>>摘要：为从湿地松种子园现有的速生材用无性系中选择产脂力强、松脂品质高的优良无性系,并高效利用湿地松良种资源.该研究以湿地松第一代种子园内 36 个无性系为材料,测定其树脂质量流速以及胸径生长量,进一步采用GC-MS分析其松脂组分,并基于上述指标利用相关性分析、聚类分析对参试的 36 个无性系进行综合评价.结果表明:(1)共鉴别出了 21 种松脂成分,包括 8 种单萜成分和 13 种二萜成分.(2)相关性分析显示,树脂质量流速(RMR)与单萜含量显著正相关,与枞酸型树脂酸呈弱的负相关,与海松酸型树脂酸无明显关联.(3)从松节油含量、树脂质量流速、枞酸型树脂酸、海松酸型树脂酸 4 个维度对参试无性系进行聚类分析,可将 36 个无性系分为三大类,并且各类型间差异显著,第 1 类的表现要远好于其他两类.(4)在产脂力高的基础上,6-44、4-11-1、1-38、3-64 四个无性系单萜含量高,4-11-1、3-64、2-0420、3-468四个无性系海松酸型树脂酸含量高,而无性系 2-173 枞酸型树脂酸含量较高.该研究定性分析了湿地松的松脂组分,定量评估了 36 个无性系的产脂力与组分含量,为湿地松脂用无性系的选择奠定了基础.

    湿地松松脂组分相关性聚类分析产脂力

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    马尾松HDR基因克隆及其对旱与盐胁迫的响应

    王嘉雯姚圣苏欢刘可欣...
    216-234页
    查看更多>>摘要：干旱和土地盐渍化是制约林业可持续发展的重要因素,植物在遭受生物或非生物胁迫时,会在叶片释放萜类等挥发性物质.1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶(HDR)是MEP 途径的末端活性酶,具有提供前体萜类物质和主要限速作用.为探究马尾松HDR基因是否参与干旱和盐胁迫条件下的胁迫响应,该研究克隆了马尾松HDR基因开放阅读框,并初步分析了其生物信息、组织特异性表达水平和初步功能.结果表明:(1)PmHDR基因编码区长度为1 458 bp,编码485 个氨基酸,其编码蛋白包含LytB/IspH基因超家族的核心序列和PLN02821 多功能结构域,属于HDR家族.(2)PmHDR密码子使用偏好性较弱,偏好使用A/U结尾的密码子,烟草、拟南芥与酿酒酵母更适合作为其异源表达受体.(3)qRT-PCR结果显示,PmHDR基因在马尾松老叶中表达量最高,其次为幼叶、幼茎和老茎,在根中表达量最低.(4)构建基因表达载体pBI121-PmHDR并转化拟南芥,转基因拟南芥对干旱和盐胁迫表现出更强的抗逆性.以上研究结果表明PmHDR参与了植物干旱和盐胁迫的响应和调节,并为马尾松抗逆育种提供了一定的理论支持.

    马尾松PmHDR萜类化合物基因克隆胁迫响应

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    中国沙棘HrANR基因及黄酮类累积与抗旱的关系

    刘瑞赵浪冶贵生马玉花...
    235-244页
    查看更多>>摘要：花青素还原酶(anthocyanidin reductase,ANR)是合成黄酮类物质的关键酶之一,为明确其编码基因结构及干旱胁迫下的表达模式和黄酮类物质含量及二者之间的相关性,该文从中国沙棘转录组数据中筛选获得 1 个ANR基因,命名为HrANR基因.采用生物信息学软件对基因序列及编码蛋白进行分析,并对不同胁迫下各组织中HrANR基因的表达量和叶中黄酮类化合物含量进行相关性分析.结果表明:(1)中国沙棘HrANR基因ORF为 1 017 bp,编码 338 个氨基酸,为稳定的亲水性蛋白,其ANR同源蛋白具有明显的科属特性.(2)干旱胁迫下HrANR基因在中国沙棘根、茎、叶中均有表达,但表达趋势不同,其中在根中的表达呈先升高后降低再升高的趋势,在茎中呈持续下降的趋势,在叶中呈先升高后持续降低的趋势.(3)通过芦丁标准曲线获得不同胁迫程度下中国沙棘叶内黄酮类的含量,表明黄酮类含量呈先持续上升,随后略有下降,复水后上升至最高点的变化趋势,表明干旱胁迫初期叶黄酮类含量与干旱胁迫呈正相关,在严重胁迫下黄酮类含量与胁迫呈负相关.(4)叶和茎的HrANR基因表达量与黄酮类含量呈负相关(P叶=-0.751,P茎=-0.934),根中呈正相关(P根=0.444).综上表明,中国沙棘HrANR基因的表达及黄酮类含量变化与其抗旱性密切相关,其结果为中国沙棘抗旱机制的阐明提供了依据.

    中国沙棘花青素还原酶干旱胁迫表达模式黄酮类

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    橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库构建及HbHDA6互作蛋白筛选

    张世鑫吴绍华杨署光晁金泉...
    245-256页
    查看更多>>摘要：次生乳管是天然橡胶合成和贮存的场所,是由橡胶树树干树皮中维管形成层细胞分裂分化而来.次生乳管的数量与天然橡胶产量直接相关,而这些乳管的数量取决于形成层分化次生乳管的频率(乳管分化能力),是橡胶树产量育种的主要指标.前期研究中,我们发现组蛋白去乙酰化酶(HDA)抑制剂曲古抑菌素A(TSA)能诱导橡胶树乳管分化且组蛋白去乙酰化酶基因(HbHDA6)能够参与橡胶树乳管分化调控.由于组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制尚未阐明,因此该文使用冠菌素(COR)诱导橡胶树形成层分化产生次生乳管的实验系统,以分离形成层组织为材料,构建酵母双杂交 cDNA 文库,以HbHDA6 基因为诱饵来筛选酵母双杂交文库,确定与 HbHDA6 相互作用的蛋白.结果表明:(1)利用Gateway技术构建的均一化COR诱导橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库,初级文库的容量为 6.34×106 CFU·mL-1,总单克隆数为1.27×107,文库重组率为100%;次级文库的容量为7.72×106 CFU·mL-1,总单克隆数为 1.54×107,文库重组率为 100%.初级文库和次级文库的插入片段平均长度分别为 1.1 kb和 1.2 kb.(2)成功构建了筛选 HbHDA6 互作蛋白的pGBKT7-HbHDA6 诱饵载体,并确认无自激活活性.(3)使用该诱饵载体对构建的酵母双杂交cDNA文库进行筛选,并通过NCBI_BLAST比对和去除重复以后,获得了 22 个与HbHDA6 发生互作的蛋白,包括CLP1、ERF3、ERF4、HSP82、LARP6a、APT5、PP2A、FBA6 等.该研究成果为解析组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制提供了理论基础,为转基因改良橡胶树的产胶潜力提供了候选基因,为高性能天然橡胶遗传改良育种提供了新线索.

    巴西橡胶树次生乳管分化维管形成层酵母双杂交HbHDA6

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    绣球'杜丽'AP3基因克隆与基因编辑载体构建

    李童王月莹赵惠恩
    257-266页
    查看更多>>摘要：绣球(Hydrangea macrophylla)是以花序为主要观赏部位的园林植物,多用作切花装饰和景观营造,在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培.为探究AP3 基因在绣球花萼形成过程中的功能,加快重瓣绣球新品种培育进程,该研究以绣球'杜丽'为材料,克隆其MADS-box B类基因HmAP3,并结合生物信息学方法预测基因功能;根据HmAP3 序列信息,筛选出高特异性编辑靶点并构建CRISPR/Cas9 基因编辑载体,通过农杆菌转化法将载体整合到绣球基因组中.结果表明:(1)克隆到1 段HmAP3 基因的cDNA序列,其序列全长546 bp,共编码 181 个氨基酸,测序结果表明其氨基酸序列与参考序列一致性为 100%,与拟南芥AtAP3 相似度为58.8%.(2)不同属植物AP3 氨基酸序列差异较大,在同属不同物种中,AP3 蛋白主要结构较为保守,仅在少数基序上存在差异.(3)在HmAP3 中共鉴定到 2 个高特异性靶点,并成功构建 2 个单靶点CRISPR/Cas9基因编辑载体.(4)该研究共获得 5 株基因组内含有Cas9 序列的抗性芽,但其靶点均未突变,在抗性芽中没有检测到Cas9 表达.该研究探讨了AP3 基因在重瓣绣球育种中的价值,对绣球的CRISPR/Cas9 基因编辑技术进行了初探,为绣球优良品种繁育工作奠定了基础.

    绣球MADS-box家族AP3CRISPR/Cas9载体构建

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    芥菜BjGSTF12基因克隆及表达分析

    朱云娜陈凤梅李芷娴王斌...
    267-280页
    查看更多>>摘要：为了探究谷胱甘肽转移酶编码基因(GST)在芥菜花青素积累中的作用,该文以紫薹-绿薹芥菜近等位基因系为材料,克隆到1 个花青素积累相关的GST基因,命名为BjGSTF12.该文对BjGSTF12 编码蛋白及其启动子进行生物信息学分析,并分析其在绿薹、紫薹芥菜中的表达水平及其与花青素含量的关系.结果表明:(1)BjGSTF12 的基因组和cDNA全长分别为 808、651 bp,编码 216 个氨基酸,具有GST_N端和GST_C端保守结构域.然而,绿薹、紫薹芥菜BjGSTF12 序列无区别.(2)BjGSTF12 与拟南芥AtGSTF12 亲缘关系最近,同属于φ亚家族.(3)2 个芥菜品系BjGSTF12 启动子序列存在 4 处碱基突变/插入,但二者顺式作用元件种类与数目相同,均含 9 个MYB结合位点、1 个赤霉素响应元件、3 个非生物胁迫响应元件.(4)紫薹芥菜花青素含量显著高于绿薹芥菜,BjGSTF12 表达水平与花青素含量表现出类似变化规律.(5)互作蛋白网络分析表明,BjGSTF12 与花青素合成关键酶、糖基化修饰、转运蛋白等蛋白存在互作.综上认为,BjGSTF12 在芥菜薹茎花青素积累中可能发挥重要作用,BjGSTF12 可能通过互作蛋白调控芥菜花青素合成、修饰、转运从而影响花青素积累.该文对深入研究GST在芥菜薹茎花青素积累的功能及作用机制奠定了一定理论基础.

    芥菜GST生物信息学分析表达分析花青素积累

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    三个玫瑰品种花色物质的代谢组学分析

    魏丽琴种培芳包新光何海玲...
    281-290页
    查看更多>>摘要：玫瑰(Rosa rugosa)具有很高的观赏价值和商业价值,但其花色比较单一,限制了玫瑰的开发利用及其在园林造景中的应用.为了探究'苦水玫瑰''墨红玫瑰'和'保加利亚白玫瑰'3 个不同品种玫瑰的呈色物质,该研究利用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)联用检测花瓣类黄酮的种类和含量,通过KEGG数据库对差异代谢物进行富集分析,筛选出关键代谢物,并分析与花色表型值的相关性.结果表明:(1)在 3 个不同色系玫瑰花瓣中共检测到 58 种代谢物,其中花青素只有一种为矢车菊-3-O葡萄糖苷,约占30.45%.(2)K-means聚类分析表明,共有12 种关键代谢物注释到KEGG代谢通路中,其中乔松素和杨梅黄酮是决定'苦水玫瑰'和'墨红玫瑰'花色呈红色的主要物质,圣草酚、木犀草素和山萘酚是决定'保加利亚白玫瑰'花色呈白色的主要物质.该研究结果可为具有特定颜色玫瑰的育种提供理论依据,并促进玫瑰在园林绿化中的应用.

    玫瑰品种花色物质代谢组学UPLC-Q-TOF-MS相关性

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    26个金苦荞品系品质性状与农艺性状的遗传变异分析

    王为旋田爽琪柯瑾张帆...
    291-302页
    查看更多>>摘要：金苦荞是近些年创制的苦荞与金荞麦种间杂交形成的双二倍体杂种半多年生新荞麦种类(Fagopyrum tatari-cymosum),为了探讨该荞麦种类的农艺性状和品质性状的遗传规律,以 26 个高产金苦荞品系为材料,对其品质性状和农艺性状进行了遗传变异研究、相关性分析和聚类分析.结果表明:(1)金苦荞品质性状的变异系数大小表现为醇溶蛋白含量>谷蛋白含量>黄酮含量>总蛋白含量>球蛋白含量>清蛋白含量>淀粉含量.(2)金苦荞农艺性状的变异系数大小表现为主茎分枝数>基部 20 cm内节数>主茎粗>籽粒面积>千粒重>主茎节数>株高>籽粒长宽比>籽粒宽>籽粒长>果壳率>籽粒周长>籽粒直径.(3)相关性分析中,黄酮含量与清蛋白含量呈显著正相关;醇溶蛋白含量与主茎节数、基部 20 cm内节数、主茎粗呈显著或极显著正相关,与千粒重、籽粒面积、周长、宽、直径呈显著或极显著负相关;淀粉含量与籽粒面积、长、直径呈显著正关系.(4)聚类分析将 26 个金苦荞品系分为了 3 个类群,其中类群I属于高淀粉、矮秆、多分枝、低果壳率、大长粒型品系,类群Ⅱ属于高蛋白、高秆、粗壮、粒型偏小的品系,类群Ⅲ属于高品质、高产、大粒品系.该研究结果为金苦荞的选育提供了理论依据.

    金苦荞品质性状农艺性状变异分析相关性分析聚类分析

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    地黄氧-酰基转移酶WSD基因的鉴定与表达分析

    李慧敏袁萍段红英周延清...
    303-312页
    查看更多>>摘要：植物蜡酯合成酶催化长链醇和长链脂肪酸合成蜡酯,对植物蜡质合成及其抗旱、抗致病菌袭击和紫外辐射、抗寒和昆虫侵害等环境胁迫具有非常重要的作用;镉是环境中含量最高的有毒重金属之一,严重威胁植物的生长发育、质量、产量和食用安全.为研究地黄蜡酯合成酶基因镉胁迫表达,该文从地黄全长转录组测序数据中鉴定其成员,并用生物信息学技术与qRT-PCR对其编码蛋白质的理化性质、系统进化和保守结构域及其组织表达与镉胁迫表达进行分析.结果表明:(1)鉴定出两个蜡酯合成酶基因RgOATWSD1 与RgOATWSD2,其编码蛋白质的长度、理论等电点和相对分子量依次为 463 aa与 473 aa、8.86 与 9.34、51.31 kD与 52.49 kD,均为不稳定蛋白.(2)二者均具有acyl_WS_DGAT保守域与DUF1298 超家族,前者占其氨基酸序列的 92.65%～94.50%.(3)二者均定位于内质网中,二级结构以无规卷曲与 α 螺旋为主;RgOATWSD1 为跨膜蛋白,而RgOATWSD2 不是.(4)二者均在地黄根、茎、叶中差异表达.(5)二者表达均受镉胁迫诱导,但其表达变化趋势不同.该研究鉴定了两个镉胁迫应答反应的蜡酯合成酶基因,为地黄RgOATWSD的镉胁迫表达及功能研究奠定了基础.

    地黄氧-酰基转移酶WSD生物信息学分析基因表达镉胁迫

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    中药库拉索芦荟化学成分的液质定性分析

    张静郝北泉李寅庆皮国沛...
    313-326页
    查看更多>>摘要：为阐明中药库拉索芦荟(Aloe barbadensis)叶的汁液浓缩干燥物的化学成分,该研究采用 HPLC-DAD-ESI-IT-TOF-MSn技术,结合对照品对比和文献检索,对其进行系统的定性分析.以水(A)-乙腈(B)为流动相进行梯度洗脱,流速为 1.0 mL·min-1,质谱使用ESI离子源,采用负离子模式分析液质数据.结果表明:(1)首次阐明中药库拉索芦荟中蒽醌类(芦荟大黄素、大黄素甲醚、大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷)、蒽酮类(芦荟素A、芦荟糖苷A)、色酮类(芦荟新苷D、7-O-甲基芦荟新苷A、altechromone A、芦荟苦素、芦荟新苷G、芦荟新苷C)、α-吡喃酮类(芦荟宁A、芦荟宁B)四类成分的主要化合物的裂解途径.蒽醌类化合物的裂解途径以失去CO2和CO为主,蒽酮类化合物的裂解途径以己糖苷的裂解和失去CO为主,色酮类化合物的裂解途径以己糖苷的裂解和酯基的水解为主,α-吡喃酮类的裂解途径主要包括己糖苷的裂解、CO2和H2O的丢失等.(2)共检测到 168 种化学成分,参考相关文献、数据库和对照品数据共鉴定/指认了其中的 78 种化学成分,包括 3 种蒽醌类成分、29 种蒽酮类成分、35 种色酮类成分、7 种α-吡喃酮类成分、4 种其他类成分;78 种化学成分中有 23 种为新发现的库拉索芦荟叶的化学成分,其中 aloinoside D、isoeleutherin、ethylidene-aloenin等 14 种成分具有抗菌、抗炎或清除自由基等药理活性.该研究结果进一步丰富了中药库拉索芦荟的化学成分信息,为芦荟的药效物质基础研究及质量控制奠定了基础.

    芦荟HPLC-DAD-ESI-IT-TOF-MSn蒽醌蒽酮色酮化学成分裂解途径

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