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西北植物学报
西北植物学报

赵忠

月刊

1000-4025

xbzwxb@vip.163.com

029-87082936

712100

陕西省杨陵邰城路3号西北农林科技大学

西北植物学报/Journal Acta Botanica Boreali-Occidentalia SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《西北植物学报》立足西北，面向全国，主要刊载有关植物遗传育种学、分子生物学、植物基因工程、植物解剖学、植物分类学、植物生理生化、药用植物成分分析，以及植物群落生态学、生物多样性、植被演替、植物区系等基础理论研究方面具有创新性的原始论文、研究简报以及具有较高学术水平的综述论文和反映最新科技成果的快报。读者对象为国内外有关植物科学的科学研究人员、高等学校教师、研究生以及植物保健品和药品研究开发的相关人员。
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    文心兰OnFNR基因的克隆及抗软腐病功能鉴定

    吴晓佩徐小萍叶炜赖瑞联...
    1-12页
    查看更多>>摘要：为了解铁氧还蛋白NADP+氧化还原酶(FNR)在文心兰抵御软腐病过程中的作用,该研究采用RACE技术从文心兰'小樱桃'中克隆到一条OnFNR基因(登录号为KX461908),分析其序列特性和编码蛋白亚细胞定位情况,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析其在不同组织部位以及不同软腐病感病阶段的表达模式,构建OnFNR过表达载体并转化文心兰原球茎(PLBs),对转基因原球茎进行软腐病抗性评价.结果 显示:(1)文心兰OnFNR基因开放阅读框长为1080 bp,预测可编码含359个氨基酸、分子量为40066.14 Da、等电点为8.72的碱性蛋白;OnFNR具有典型的FAD结合结构域和NADW结合结构域,定位于叶绿体.(2)多序列比对和进化树分析发现,OnFNR与其他植物LFNR聚为一类,并与小兰屿蝴蝶兰LFNR的相似度最高(89.1％).(3) qRT PCR结果显示,OnFNR在文心兰叶中的表达量最高,其次是假鳞茎与花,根中最低;文心兰植株接种软腐病病原菌1d后叶片和假鳞茎的OnFNR基因表达量呈现极显著下调,并且在5个感病阶段的表达量均低于健康植株.(4)成功构建过表达载体pCAMBIA1301-OnFNR,并经农杆菌EHA105侵染成功转入文心兰PLBs,获得过表达OnFNR转基因原球茎16个;在过表达OnFNR文心兰PLBs中,OnFNR与Fd基因表达均呈现极显著上调,尤其是Fd表达量上调至对照(非转基因PLBs)的3.67倍,且过表达OnFNR的PLBs在软腐病病原菌侵染第4天的存活率仍有48.88％,而对照的存活率只有6.66％.研究表明,文心兰OnFNR是一个定位于叶绿体的光合型铁氧还蛋白NADP+氧化还原酶,过表达OnFNR能够明显提高文心兰植株的抗病性,推测OnFNR在植物抵抗病毒以及ROS爆发中具有重要作用,且过表达OnFNR可能通过提高LET的电子传递效率,进而提高Fd的表达量达到促进MAPK通路信号传导的效果.

    文心兰OnFNR基因基因表达转化软腐病

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    番茄SlMYB86基因的原核表达及缺氮胁迫下的表达分析

    翟佳丽坝玉蓉甘雪徐慧妮...
    13-20页
    查看更多>>摘要：MYB转录因子参与植物细胞形态与模式建成、次级代谢的调控以及生物和非生物胁迫应答等反应.该研究采用RT PCR方法扩增了番茄SlMYB86基因,并进行了聚类分析和保守域序列分析,构建原核表达载体和诱导纯化蛋白,利用qRT PCR和Western blot检测SlMYB 86在缺氮复氮下的表达水平,为深入探究番茄MYB86转录因子在缺氮胁迫下的功能奠定基础.结果 表明:(1)番茄SlMYB86与番茄SlMYB26在进化树上属于同一分支,亲缘关系较近,且SlMYB86含有2个Myb DNA-binding保守结构域,属于R2R3 MYB型转录因子.(2)qRT PCR分析发现,SlMYB86基因在番茄根和叶中均有表达,缺氮胁迫下SlMYB 86表达较对照显著增加.(3)成功构建pET 28a SlMYB86原核表达载体并转化E.coli BL21 (DE3),SDS-PAGE和Western blot结果表明,SlMYB86蛋白的最佳诱导条件为0.5 mmol/L的IPTG、37℃诱导8h;目的 蛋白相对分子量大约为41 kD,与预期大小一致,并获得较高纯度的SlMYB86原核蛋白.(4)将纯化的SlMYB86蛋白免疫小白鼠获得抗体,利用该抗体进行Western blot分析发现,番茄中SlMYB86蛋白在缺氮胁迫后表达上调,表明番茄SlMYB86基因参与了缺氮胁迫的应答.

    番茄MYB86转录因子基因克隆原核表达Westernblot

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    滇水金凤SAUR基因的克隆及表达分析

    童桢开李洋蔡斌李新艺...
    21-28页
    查看更多>>摘要：SAUR (small auxin up RNA)作为植物主要生长素诱导基因之一,其在促进植物细胞分裂和细胞伸长方面发挥重要的调节作用.该研究以滇水金凤(Impatiens uliginosa Franch.)为材料,采用RT PCR等技术克隆SA UR基因,并进行生物信息学分析及基因表达分析.结果 表明:(1)成功获得6个SAUR基因,其cDNA序列全长分别为351、534、396、333、309和411 bp,分别编码116、177、131、110、102和136个氨基酸.(2)生物信息学分析显示,除SAUR3为稳定蛋白外,其余5个均为不稳定蛋白;除SAUR5为疏水性蛋白外,其余均为亲水性蛋白;所有蛋白均为非分泌蛋白;6个SAUR基因编码的氨基酸序列与其他植物比对有较高的相似性,并具有一定的种属保守特征;推测SAUR4和SAUR5为旁系同缘,同时SAUR1、SAUR2、SAUR3和SAUR6为直系同缘.(3)RT PCR分析发现,随着滇水金凤花的开放,6个SAUR基因表达量在花发育不同时期的檐部中均呈先上升后下降的趋势,始花期相对表达量最高,其次是盛花期,花苞期相对表达量均最低;各基因在花距的檐部和距部存在很大差异,其中SAUR3基因在2个部位均有非常高的表达;SAUR4、SA UR5和SAUR6基因在滇水金凤花距的基部和檐部具有相对高的表达,而其余3个SAUR基因在花距的尖部和弯部表达不明显.该研究结果为凤仙花属植物花距的生长发育调控机理、花型改良及新品种培育提供了一定的基础数据和科学依据.

    滇水金凤花距SAUR表达分析

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    紫花苜蓿UV-B光受体基因MsUVR8的克隆及功能研究

    赵丽晶刘英习亚君王小飞...
    29-37页
    查看更多>>摘要：该研究采用RACE扩增技术克隆了一个紫花苜蓿UV B光受体基因(Ms UVR8),在生物信息学分析基础上,采用农杆菌介导法获得了该基因过表达愈伤组织,并对UV-B辐射处理后Ms UVR8过表达愈伤组织及其野生型中的类黄酮、黄酮醇、花青素、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2-·)含量以及UV B信号通路相关基因的表达进行检测分析,以探讨MsUVR8基因的生物学功能,为揭示植物响应UV B胁迫的分子机制奠定理论基础.结果 表明:(1)成功克隆获得紫化苜蓿MsUVR8基因CDS序列834 bp,且Ms UVR 8与蒺藜苜蓿Mt UVR8基因序列相似度高达95％以上;MsUVR8蛋白形成了不完整的β-折叠结构,系统发育分析显示其与鹰嘴豆属于同一分支.(2)对MsUVR8过表达系检测发现,紫花苜蓿MsUVR8过表达愈伤组织(UVR8-OE)中类黄酮含量较野生型愈伤组织(WT)明显升高,而且经UV-B辐射后的UVR8-OE类黄酮物质含量较WT进一步显著升高.(3)DPBA荧光标记实验发现,UV-B辐射大大促进了细胞中黄酮醇的合成,且UV B辐射后的UVR8-OE中黄酮醇含量最高.(4)DAB和NBT染色显示,UV-B处理后WT中活性氧(H2O2和O2-·)的积累增加,而在UV-B辐射处理与未处理的UVR8-OE中H2O2和O2-·的积累无明显差异,表明MsUVR8可增强植物组织细胞的抗氧化性能,并可降低UV-B胁迫引起的氧化损伤.(5)UV-B辐照后,WT中PAL、CHS和FLS表达被激活而显著提高,UVR8-OE中的4种基因表达均达到最大,且较其他3个处理组均显著增强.研究认为,紫花苜蓿MsUVR8被UV-B激活后,促进了类黄酮合成相关基因的表达,并激活了类黄酮合成关键酶的活性,从而提高了类黄酮物质的合成效率,增强了UV-B胁迫条件下植物愈伤组织的抗氧化能力.

    紫花苜蓿MsUVR8RACE技术UVB功能分析

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    茎瘤芥异戊烯基转移酶家族基因全基因组鉴定及表达分析

    蔡兆明程春红廖静静王殿东...
    38-47页
    查看更多>>摘要：该研究以茎瘤芥栽培品种'永安小叶'为实验材料,在全基因组水平对茎瘤芥基因组中异戊烯基转移酶(IPT)家族基因成员进行鉴定;通过荧光定量PCR检测各基因在不同组织、盐胁迫和根肿菌胁迫条件下的表达模式.结果 显示:(1)在茎瘤芥基因组中共鉴定到27个IPT家族基因,分布在14条染色体上,它们在系统进化树中可聚类为7个分支.(2)大部分IPT家族基因主要在茎瘤芥的根和茎中表达,在叶片、花和种荚中表达量相对较低.BjuB006281在茎中的表达水平最高,BjuA027211、BjuB010173、BjuB010174和BjuA001839在根中的表达水平较高.(3)大部分的IPT基因表达受盐胁迫抑制,BjuB006281、BjuA036403、BjuB010173、BjuB026254在盐胁迫12～48 h显著下调表达;BjuB022918和BjuB007352则在盐胁迫24～48 h显著下调表达.(4)大部分茎瘤芥IPT基因在12h受到根肿菌侵染的显著诱导,其中BjuB006281、BjuA014415、BjuB022918在侵染后12h的表达水平为0h对照的15倍以上.该研究鉴定出多个响应盐胁迫和根肿菌胁迫的IPT基因,为进一步研究他们的基因功能奠定了基础.

    茎瘤芥异戊烯基转移酶盐胁迫根肿菌基因家族

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    甜橙SPL基因家族的鉴定及其在成花诱导中的表达分析

    杨杰陈蓉胡文娟吴巧玲...
    48-56页
    查看更多>>摘要：SQUAMOSA promoter binding protein like(SPL)基因家族在植物成花转变与花器发育中起重要调控作用.该研究基于甜橙(Citrus sinensis)基因组数据,对甜橙SPL家族成员及其启动子区进行生物信息学分析,并采用qRT PCR检测其在甜橙不同花期、不同品种花芽和叶片的表达特异性,为深入探讨CsSPLs基因在甜橙成花诱导中的功能奠定基础.结果 表明:(1)共鉴定出15个含有SBP保守结构域的甜橙SPL基因,分别命名为CsSPL1～CsSPL15,且分布在6条染色体上.(2)CsSPL1～CsSPL15基因编码的氨基酸长度为130～1075 aa,分子量为14.73～118.75 kD;系统发育分析将15个CsSPLs分成8个亚族,除CsSPL4外,其他CsSPLs均与拟南芥SPL家族成员聚类.(3)顺式作用元件分析表明,CsSPLs启动子中含有大量光响应元件,推测CsSPLs可能在甜橙响应光调控过程中发挥重要作用.(4)转录组数据分析显示,CsSPLs在甜橙愈伤组织、花、叶片和果实中均有表达,其中CsSPL 3、CsSPL4、CsSPL7、CsSPL8、CsSPL 12、CsSPL 13、CsSPL14和CsSPL 15在花和叶片中较高表达.(5)qRT PCR检测显示,CsSPLs在甜橙不同花期、不同品种花芽和叶片组织中的表达均有显著上调趋势,且采样各时期下早花品种'赣南早'花芽和叶片中CsSPLs的表达量均高于对照品种'纽荷尔'.研究认为,甜橙成花组织内CsSPLs基因的高表达是其花期提前的主要因素.

    甜橙SPL基因家族生物信息学基因表达成花诱导

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    紫苏硬脂酰-ACP脱氢酶基因家族鉴定及表达分析

    邢志董书言王超周雅莉...
    57-65页
    查看更多>>摘要：硬脂酰ACP脱氢酶(SAD)催化硬脂酸脱氢生成油酸,是形成不饱和脂肪酸的关键酶.该研究从紫苏转录组数据库中筛选鉴定紫苏硬脂酰ACP脱氢酶(PfSAD)家族基因,并进行生物信息学分析及保守功能域分析,用qRT PCR技术检测PfSADs各成员在不同组织中的表达特性,以探讨PfSAD家族基因在调控种子脂肪酸组分中的作用,为紫苏脂肪酸组分的遗传改良提供基因元件.结果 显示:(1)从该课题组前期自测的紫苏转录组数据库中共检测出6个PfSAD家族基因,其编码蛋白的氨基酸长度介于367～396 aa之间,均具有SAD的保守结构域和二铁中心,预测其基因编码蛋白均定位于叶绿体.(2)多序列比对结果显示,紫苏PfSADs蛋白序列与拟南芥、蓖麻及可可等植物的SAD蛋白序列相似性均在50％以上;系统进化分析显示,6个紫苏SAD蛋白被分为3个亚组,其中第一个亚组包含PfSAD1,第二亚组包含PfSAD2、PfSAD3,第三亚组包含PfSAD4、PfSAD5和PfSAD6.(3)实时荧光定量PCR分析发现,PfSADs各成员在'晋紫苏l号'不同组织中的表达量差异显著,其中PfSADl主要在叶中表达,PfSAD2、PfSAD3、PfSAD4和PfSAD5在种子中表达量较高,PfSAD6在花中具有显著表达优势.研究表明,PfSADs具有典型的保守基序及催化SAD的活性中心,其各成员在不同的组织中高表达,推测这6个基因均参与了硬脂酰ACP(C18∶0-ACP)脱氢生成油酰基ACP(Δ9C18∶1-ACP)的过程,在紫苏油脂合成代谢过程中发挥重要作用.

    紫苏SAD家族基因油脂代谢基因序列特征表达分析

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    高茎紫菀(菊科)形态描述补充及细胞学和分子系统学研究

    陶丽男向丽王玉琴张代贵...
    66-74页
    查看更多>>摘要：结合在模式产地采集的高茎紫菀(Aster procerus Hemsley)以及查阅文献资料,发现原始文献对其形态描述不充分且缺乏细胞学和分子系统学方面的报道.本研究对高茎紫菀的形态特征进行了补充描述以及核型特征和系统位置分析,为紫菀属的修订提供资料.结果 表明:(1)依据观察结果,补充了高茎紫菀新的形态特征:基生叶羽状分裂,成熟的基生叶较大,长可达26 cm,宽可达8 cm;花序托圆锥状.(2)高茎紫菀的染色体数目为2n=18;核型公式为2n=2x=16 m+2 M,核型属于1A.(3)基于ITS和ETS标记的分子系统发育树分析表明,高茎紫菀不同居群的2个个体在同一进化支上(LP=100,PP=1.00),且位于核心紫菀属(LP=100,PP=1.00),与女菀[Turczaninovia fastigia ta (Fischer) Candolle]构成姐妹类群(LP=52,PP=0.99).研究认为,高茎紫菀基生叶和花序托的特征可为紫菀属的分类提供新的证据,支持高茎紫菀位于紫菀属(Aster L.)内,建议将女菀并入紫菀属.

    菊科形态学核型分析分子系统学

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    铁皮石斛花粉块结构及发育过程的解剖学特征研究

    甘勇辉李珍林美珍
    75-80页
    查看更多>>摘要：兰科植物的有性生殖特殊,每朵花只有1个花药,且花粉有聚集成块发育的特征.为了揭示铁皮石斛花粉块的发育特征,该研究以野生铁皮石斛不同时期的花药为材料,采用半薄切片和植物组织化学方法对其发育过程进行解剖学观察分析,并对成熟花粉块进行离体培养,观察花粉管的萌发状况.结果 表明:(1)铁皮石斛花药壁由1层表皮细胞,2层药室内壁细胞,1层中层细胞和1层绒毡层细胞组成.开花时,绒毡层细胞退化,中层细胞没有退化,药室内壁细胞则形成纤维状细胞壁;药室中的小孢子母细胞没有明显的胼胝质壁结构.(2)小孢子发生属同时型,减数分裂后四分体小孢子不分散,以四合花粉状态发育,并进一步连接形成花粉块.(3)在小孢子发育中,孢粉素覆盖在整个花粉块表面形成花粉外壁,但花粉块内部的花粉没有花粉外壁结构;在花粉块表面的花粉外壁上未见花粉萌发孔.(4)在花粉离体萌发实验中,具有花粉外壁的花粉块表面花粉未见萌发,仅由花粉块内部的花粉萌发出花粉管.

    铁皮石斛花药花粉块花粉发育

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    芥菜型油菜细胞质雄性不育系WJS01A的比较鉴定

    孙植杨谦胡文竞王芳...
    81-88页
    查看更多>>摘要：芥菜型油菜细胞质雄性不育(CMS)系WJS01A是一种稳定不育系,其败育彻底,不受环境条件的影响.该研究从形态、细胞特征、遗传和分子生物学等方面对WJS01A进行鉴定,以揭示其败育机制,为该不育系在油菜育种中的应用提供理论基础.结果 表明:(1)不育系WJS01A的花序结构与正常芥菜型油菜差异不大,但在花蕾饱满度、花朵张开度及花瓣长度和宽度方面略低于正常的芥菜型油菜;它的雌蕊发育正常,但花药、花丝缩短,致使雄蕊高度显著低于柱头,花药白化无花粉产生.(2)将wJS01A衍生的甘蓝型油菜背景不育系WNJ01A以及Polima(Pol)、Ogura (Ogu)和Kosena (Kos)不育系分别与其恢复系或保持系测交,结果显示来源于WJS01A的不育类型与Pol、Ogu和Kos等材料的恢保关系明显不同,仅Hui01可以恢复WNJ01A的育性.(3)不育系WJS01A属于无花粉囊型不育,败育时期为花药原基到孢原细胞时期.(4)线粒体不育基因多重PCR可以明显区分WJS01A、WNJ01A与Pol、Ogu、Kos,但是目前的引物组合不能区分WJS01A与正常的芥菜型油菜.(5)线粒体基因组的限制性片段长度多态性(RFLP)分析表明,在所检测的8个探针/酶组合中均可以将不育系WJS01A与其他4种细胞质雄性不育系区分开,说明WJS01A是一种显著不同于Pol、Ogu和Kos等的细胞质雄性不育类型.WJS01A的利用可以丰富和拓宽当前油菜杂种优势利用的遗传基础,为缓解当前油菜杂种优势利用中不育胞质单一性问题提供新的种质.

    芥菜型油菜甘蓝型油菜细胞质雄性不育石蜡切片多重PCR恢保关系限制性片段长度多态性

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